在近几年中由于施工技术的进步,连续梁桥更适合采用悬臂拼装和悬臂灌筑、纵向拖拉或顶推法施工。当一个孔受到破坏时,相邻的孔可以给予支持,而使得整个桥梁不能够坠落,对修复与加固整个桥梁是有利的,且连续梁桥的刚度比较大,抗震性能也比较好。为了使连续梁桥的平面位置得到固定,而且能将纵向水平力传给墩台,每一联必须设立一个固定支座,其余的为活动支座。公路桥为满足高速平稳行车的要求,常常采用多孔一联,用来减少桥面伸缩缝的数目,而将伸缩量集中在桥的活动支座的那一端,并且设置完善的、具有大变形量的伸缩缝装置。这就使它更具有了竞争力,在50-300米范围内占据了主导地位。无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架桥、还是跨河大桥预应力混凝土连续箱型梁桥发挥了其独特的优势,成为了优选方案。目前,连续结构体系已成为混凝土桥梁中的主要体系。
本次设计计算仅进行引桥的设计计算,跨径布置为50+75+50m的预应力混凝土连续箱型梁桥,桥宽37m,分为两幅,设计时只考虑单幅的设计。主梁采用单箱双室型截面,为了提高跨越能力、减轻结构自重、线性优美等原则采用变截面形式。连续梁桥由于是超静定结构,计算量大,且准确性难以保证,所以采用有限元分析软件--MIDAS进行,这样不仅提高了效率,而且准确性也得到了保证。
在施工方面,结合其地形情况及起重设备等方面的考虑,采用悬臂施工法。通过对预应力混凝土连续梁桥的设计,掌握结构整体受力分析、预应力钢束、钢筋的配置、基础选型及整个下部结构的设计等桥梁设计的主要环节,在设计过程中学会考虑问题、分析问题和解决问题,从中发现的知识盲点及时补上,并可以继续学习新的专业知识,并有所创新,为日后设计工作作了铺垫。
2设计资料
2.1 工程概况
主桥上跨规划Ⅲ航运河道,河道规划宽度160m,桥梁分两幅实施。
2.2 设计规范和标准
1)公路工程技术规范(JTGB01-2003)
2)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)
3)公路桥涵地基及基础设计规范(JTGD63-2007)
4)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)
5)公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)
6)城市道路交通规划设计规范 (GB 50220-95)
7)城市桥梁设计荷载标准 (CJJ 77-98)
2.3 设计技术标准
2.3.1 设计荷载
二级干线公路;重型车辆多;
荷载等级:公路-I级
2.3.2 设计车速
设计车速:80km/m;
2.3.3 桥面横向布置
横断面总宽为35m,具体分配如下:
2.0m人行道+3.5m非机动车道+0.5m机非分隔带+10.5 m机动车道+2.0m中央分隔带(含防撞护拦)+10.5m机动车道+0.5m机非分隔带+3.5m非机动车道+2.0m人行道=总宽35m。
2.3.4 桥面坡度
单向最大纵坡 3.5%,双向横坡 1.5%。
2.3.5 结构抗震
基本地震烈度为Ⅵ级,按Ⅶ度设防。
2.3.6规划河道断面图
图2.1 规划河道断面图
3 基本资料
3.1 工程地质
地基土的构成与特征:
本场地属泻湖沼泽平原地貌单元,地层沉积层序正常。自然地面标高在4.00m左右(吴淞高程系统)。
第①层填土,层底埋深在1.10m~1.30m,层底标高为+2.70m~+2.90m。
第②2层灰黄色粉质粘土,可塑~软塑状,中等压缩性,是一般低层属建筑物的天然地基持力层。层底埋深在2.40m~2.50m,层底标高为+1.50m~+1.60m。
第③层灰色淤泥质粉质粘土夹砂,软塑~流塑状,高等压缩性,强度较低,是以第②层作为天然地基持力层的软弱下卧层和主要压缩层。层底埋深在8.70m~10.50m,层底标高为-4.70m~-6.50m。
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