某多跨钢筋混凝土连续箱梁桥纵横梁计算探讨

黄飞星，章 羿

(1.苏州交通工程集团有限公司；2.吉安市公路勘察设计院)



某多跨钢筋混凝土连续箱梁桥纵横梁计算探讨

黄飞星1，章 羿2

(1.苏州交通工程集团有限公司；2.吉安市公路勘察设计院)

结合某多跨钢筋混凝土连续箱梁桥对其主梁纵梁开展仿真分析，详细介绍了纵横梁施工流程及其单元划分、配筋方法、主梁计算、横梁计算等内容，为类似桥梁结构设计提供参考。

钢筋混凝土连续箱梁桥；施工流程；主梁计算；横梁计算

1 前 言

钢筋混凝土连续连续箱梁桥由于截面抗扭刚度大，能有效的承担正负弯矩，并满足配筋的需要。在桥梁方案比选中得到越来越大的重视。在已建成的大跨度预应力混凝土梁桥中，当跨度超过40 m后，其横截面大多为箱形截面。但是钢筋混凝土连续连续箱梁是超静定体系，在荷载作用下容易开裂，设计时考虑的因素很多，计算较复杂，计算量也很大，而且所有设计均按照新规范《公路桥涵设计规范》(JTG D60-2004)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)进行设计。

2 工程概况

本桥为(3×25)+(4×25)+(4×25+24)m钢筋混凝土连续箱梁桥，主梁为变高度预应力单箱双室箱梁。第一联左幅宽度从19.69 m(斜宽)变化至16.40 m，外侧长度25.64 m内测长度20.59 m；第一联右幅宽度不变，宽度16.40 m，内侧长度20.41 m，外侧长度16.08 m，第二 、三联宽度均为16.4 m。桥面布置为：0.5 m(防撞墙)+15.4 m(行车道)+ 0.5 m(防撞墙)。

3 设计要点

按钢筋钢筋混凝土构件设计，桥面铺装层：4 cm厚沥青混凝土抗滑表层+6 cm厚中粒式沥青混凝土+防水层+10 cm厚C50混凝土；环境平均相对湿度RH=70%。

3.1 施工流程

主梁施工流程为：

第一阶段：搭满堂支架，现浇主梁。第二阶段：拆满堂支架。第三阶段：浇筑桥面铺装、安装护栏二期荷载混凝土。第四阶段：混凝土收缩和徐变完成。

横梁施工流程为：

第一阶段：搭满堂支架，现浇主梁。第二阶段：拆满堂支架。第三阶段：浇筑桥面铺装、安装护栏二期荷载混凝土。第四阶段：混凝土收缩和徐变完成。

3.2 单元划分

(1)主梁单元划分

第一联：第一跨(43-28单元)+第二跨(27-15单元)+第三跨(14-1单元)=66.2 m，共计43单元。第一联变宽第一跨支座处斜交，为使建模方便，本计算书建立正交模型，桥长取最不利的斜长最长时控制。第三联：第一跨(1-21单元)+第二跨(22-41单元)+第三跨(42-61单元)+第四跨(62-81单元)+第五跨(82-100单元)=124 m，共计100单元。

(2)横梁单元划分

左幅1号墩横梁单元划分：全宽19.69 m，支座间距：7 m。左幅2号墩横梁单元划分：全宽17.88 m，支座间距：6.5 m。左幅3号墩横梁单元划分：全宽16.97 m，支座间距6 m。左幅4号墩横梁单元划分(16.4 m标准宽度端横梁)：全宽16.4 m，支座间距6 m右幅1号墩横梁单元划分：全宽16.97 m，支座间距6.21 m。右幅2号墩横梁单元划分(16.4 m标准宽度中横梁)：全宽16.4 m，支座间距6 m。13号墩端横梁单元划分：全宽16.4 m，支座间距9 m。

3.3 主梁配筋

限于篇幅，本文给出第一联相关数据计算结果。第一联截面配筋图，详见图1。

图1 第一联配筋图

4 结构计算

4.1 主梁持久状况承载能力极限状态正截面抗弯承载能力计算

主梁第一联在持久状况承载能力极限状态弯矩包络图2和抗力图3如下所示：

图2 承载能力极限状态最大抗力(红色为最大抗力，蓝色为对应内力)

图3 承载能力极限状态最小抗力(红色为最小抗力，蓝色为对应内力)

4.2 主梁持久状况正常使用极限状态下裂缝计算

主梁第一联在持久状况正常使用极限状态下裂缝见图4。

图4 正常使用极限状态下裂缝

4.3 主梁支点反力计算

各单项作用产生的支点反力标准值列表如下。

表1 单项作用支点反力(kN)(第一联)

4.4 横梁计算

限于篇幅，本文仅给出左幅1号墩计算结果。

图5 承载能力极限状态最大抗力(红色为最大抗力，蓝色为对应内力)

图6 承载能力极限状态最小抗力(红色为最小抗力，蓝色为对应内力)

图7 上缘、下缘最大正应力(红色为上缘，蓝色为下缘)

图8 上缘、下缘最小正应力(红色为上缘，蓝色为下缘)

图9 正常使用状态下短期效应组合主拉应力

5 结 语

本文结合某工程实例探讨多跨钢筋混凝连续箱梁主梁及横梁的设计及承载力分析，详细介绍了主梁及横梁施工流程、单元处理，配筋方法，主梁及横梁验算等内容。本桥验算全部通过，在荷载作用下没有出现裂缝，可供同类桥梁参考，同时本桥设计、细部构造尺寸的选取可供借鉴。

[1] 中华人民共和国行业标准.公路桥涵地基及基础设计规范(JTJ D63-2007)[S]. 北京：人民交通出版社，2004.

[2] 中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)[S].北京：人民交通出版社，2004.

2015-06-03

黄飞星(1982-)，男，江苏南通人，工程师，主要从事公路桥梁的施工工作。

U448

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1008-3383(2015)12-0075-01