异型大斜度连续箱梁桥结构设计研究

异型大斜度连续箱梁桥结构设计研究　徐永成　，于福　（１．山东省交通规划设计院，山东济南２５００３１；２．中交一航局第二工程有限公司，山东青岛　２６６０７１）　摘要：梁格法通过对纵梁、横向联系等主要受力构　件的有效模拟，能较为准确地分析其受力及支座　反力分布情况。　关键词：异型箱梁桥；梁格法；斜交桥；支反力；应　力　中图分类号：ＴＭ３４４．１　文献标识码：Ａ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉａｌ——ｓｈａｐｅｄ　ｓｋｅｗ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ　ｂｒｉｄｇｅ　ｘｕ　Ｙｏｎｇ—ｃｈｅｎｇ　，ＹＵ　Ｆｕ　（１．Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄｅｓ培ｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｊｉｎａｎ　２５００３１　Ｃｈｉｎａ；２．Ｎｏ．　２　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｌｔｄ．ｏｆＣｃｃｃ　Ｆｉｒｓｔ　Ｈａｒｂｏｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｌｔｄ．Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６０７１　Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｒｉｌｌａｇｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃａｎ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ　ｂｒｉｄｇｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｂｙ　ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ　ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　ｂｅａｍ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｔｈｅ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｐｅｃｉａｌ—ｓｈａｐｅｄ　ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ　ｂｒｉｄｇｅ；ｇｒｉｌｌａｇｅ　ｍｅｔｈｏｄ；ｓｋｅｗ　ｂｒｉｄｇｅ；ｂｅａｒｉｎｇ；ｓｔｒｅｓｓ　１　工程概况　本设计项目跨越某省道，设置多联分离立交，桥　梁单幅宽１３．２５　ｍ，拟采用等截面单箱双室现浇箱梁　截面。　省道现有路面宽约１２　ｍ（规划宽度初期为　２１．５　ｍ，后更改为２４．５　ｍ），与拟建设计项目夹角为　１４５。。桥梁的选型首先要满足行车的安全和道路规　划的要求，由于项目处于平原微丘地区，考虑到经济　因素，为了减小填土高度，所选桥型建筑高度不宜过　收稿日期：２０１３—０４—２２　作者简介：徐永成（１９７９一），男，河南焦作人，工程师。　高。被交省道为地区重要交通线，交通量较大，设计　时应考虑尽量减小施工对现有交通的干扰这一因素，　同时，桥型的选择还应兼顾桥型美观的原则。桥梁的　布孔方案初期几种方案见表１。　在保证结构安全的前提下，对五种方案进行了比　选，最终确定第五种方案为推荐方案。主桥采用３６　ｍ　＋４５　ｍ＋３６　ｍ的等截面连续箱梁桥，梁高２．６０　ｍ，同　时，主桥桥墩采用薄壁墩，桥墩横向设置双支座，以提　高箱梁上部的稳定性。　２后期更改　由于后期发展规划的需要，规划宽度改为　２４．５　ｍ，原设计主跨跨径（４５　ｍ）已经不能满足规划需　要，需要在原有设计的基础上，对主跨进行调整。后　期设计调整需要遵循的原则主要有：结构受力满足规　范要求，净宽、净空满足规划和行车要求，结构美观，　尽量减小对原有设计的修改。　在满足要求的前提下，将主跨路线设计线处的跨　径组合调整为３７．５０　ｍ＋５０　ｍ＋２９．５（２９．４＋５０＋　３７．６）ｍ，同时，将中墩设计为斜３０。，而边墩维持原角　度不变。　３计算分析　桥梁上部结构采用Ｃ５０混凝土，容重２６　ｋＮ／ｍ　，　预应力钢束采用符合（ＧＢ／Ｔ５２２４—２００３）标准的高强　低松弛钢绞线，直径ｄ＝１５．２　ｍｍ，公称面积Ａ＝　１３９．０　ｍｍ　，弹性模量Ｅ：１．９５×１０　ＭＰａ。桥面采用　１０　ｃｍ厚沥青混凝土铺装，防撞护栏每延米重量为　１１　ｋＮ／ｍ。　３．１梁格法建模　本桥属异型箱梁结构，不能简单采用单梁模型进　行计算，为能更准确地分析结构的受力情况，采用　ｃｉｖｉｌ　ｍｉｄａｓ２０１０软件，对上部结构进行梁格分析。　梁格法建模的关键在于采用合理的梁格划分方　式和正确的梁格等效刚度。用等效梁格代替上部结　构，将分散在梁每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集　中于最邻近的等效梁格内，实际结构的纵向刚度集中　于纵向梁格构件内，横向刚度集中于横向梁格内。理　．．．．——４５．．．．——