城市高架桥设计浅谈

师 林

安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230088

随着我国社会经济的快速发展，城市的现代化进程也取得了长足进步，城市的快速发展使车辆日益增多，随之带来城市交通拥挤、事故增多等交通问题，为了适应快速变化的城市发展形势，高架桥作为一种能节约城市空间、缓解交通拥堵、展现城市现代化的交通基础设施脱颖而出[1]。

1 项目概况

亳州市现状城区道路网建设尚不完善，城市内部缺少高效的快速路通行系统，为适应城市的快速发展，亳州市启动了汤王大道改造工程。

汤王大道于K3+408.6处与和平路交叉，为保证汤王大道快速通行，交叉方式设置为支线上跨，于和平路上设置高架桥一座，桥宽布置为6×30+ （40+60+40） +5×30m，桥宽按双向四车道控制设计为19m。

2 高架桥上部结构设计

高架桥上部结构设计不仅要符合审美标准，还要保证桥梁结构的流畅性[1-2]。

2.1 （40+60+40） m主桥上部结构设计

主桥采用斜腹板形式，外悬臂长度3.65m，支点梁高3.5m，跨中梁高2.2m，中间以二次抛物线进行过渡。跨中腹板厚度60cm渐变至端部腹板厚度120cm，跨中顶板厚25cm渐变至端部顶板厚55cm，跨中底板厚25cm渐变至底板厚80cm。（40+60+40） m主桥横断面如图1所示。

图1 （40+60+40） m主桥横断面

2.2 30m引桥上部结构设计

引桥上部结构采用30m预制应力混凝土组合箱梁。全幅共计6片梁，梁高1.6m，湿接缝宽0.74m，主梁间距3.14m。30m引桥横断面如图2所示。

图2 30m引桥横断面

3 （40+60+40）m主桥结构计算

主桥上部结构为（40+60+40）m预应力混凝土现浇箱梁，桥宽19m，整幅采用单箱双室截面，跨中梁高2.2m，中支点处梁高3.5m，采用平面杆系程序桥梁博士V3.2。

3.1 持久状况承载能力极限状态验算

依据《公桥规》第5.1.5款：作用效应的组合设计值，在保证结构的重要性系数前提下，必须不大于构件承载力设计值[4]。最大、最小弯矩对应抗力及最小弯矩如图3所示。

图3 最大、最小弯矩对应抗力及最小弯矩

由图3可以看出，最大抗力的组合设计值99744kN小于构件承载力设计值321394kN；最小抗力的组合设计值219457kN小于构件承载力设计值321394kN；正截面抗弯承载力满足规范要求。

3.2 持久状况正常使用极限状态验算

依据《公桥规》第6.1.1款正常使用极限状态的验算时，汽车荷载效应可不计冲击系数。预应力荷载分项系数为1.0[4]。短期、长期效应组合下抗裂性验算图如图4所示。

图4 短期、长期效应组合下抗裂性验算图

从图4中可以看出，短期效应组合作用下正截面正拉应力最大为MPa MPa， 正截面抗裂满足短期效应组合下的规范要求。

长期效应组合作用下压应力均为正，即 ，故正截面抗裂满足长期效应组合下的规范要求。

3.3 持久状况应力验算

依据《公桥规》第7.1.1款规定：持久状况应力计算作用（ 或荷载） 取其标准值，汽车荷载应考虑冲击系数[4]。正截面混凝土压应力、混凝土的主压应力图如图5所示。

图5 正截面混凝土压应力、混凝土的主压应力图

从图5可以看出，混凝土的最大压应力：

14.89 MPa MPa，满足规范要求。混凝土的最大主压应力：MPa MPa，满足规范要求。

4 结语

随着我国社会经济的快速发展，高架桥建设势必成为有效利用城市空间、缓解城市拥堵的重要途径，高架桥上下部设计不仅要符合审美标准，还要保证桥梁结构的流畅性，达到简洁美观的标准，高架桥建设过程中应不断加强结构的选型与设计，以满足城市发展的多样化需求。本文结合实例对高架桥上下部选型及设计进行简要论述，对高架桥的设计与建设具有一定的借鉴意义。