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1、桥梁专业设计技术规定07第四章 预应力混凝土连续梁桥 4 预应力混凝土连续梁桥 4.1一般规定 4.1.1 预应力混凝土连续梁桥设计应根据桥长、柱高、地基条件等因素合理分联,每联的长度应以结构合理、方便施工、有利使用为原则,在有条件的情况下应考虑景观要求和桥梁整体布局的一致性。 4.1.2主梁应尽量采用一次浇筑混凝土、两端张拉预应力钢筋的施工方式,主梁长度宜控制在120m左右,当确实需要设置长分联时,可以采用分段浇筑混凝土、使用联接器分段张拉预应力钢筋的施工方案,设计时允许在同一截面全部预应力钢筋使用联接器连接,但对主梁截面及配筋应做加强处理。 4.1.3对于匝道桥,为增大刚度、减小扭矩,有条
2、件时尽可能采用墩梁固结或双支座形式。 4.1.4桥梁截面形式可根据桥宽、跨径、施工条件、使用要求等确定为箱形(简称箱梁)或T形(简称T梁)。箱形截面可设计为单箱单室或单箱多室。箱梁翼板长度的确定应以桥面板正、负弯矩相互协调为原则,T梁悬臂长度宜为1.01.5m,箱梁悬臂长度宜为1.52.5m。当主、引桥结构形式不同时,悬臂板长度宜取得一致。 4.1.5箱梁腹板宽度应由主梁截面抗剪、抗扭、混凝土保护层、预应力钢筋孔道净距和满足混凝土浇筑等要求确定。预应力钢筋净保护层和净距除满足规范外,应考虑纵向普通钢筋和箍筋的占位以及混凝土浇筑的孔隙等因素。箱梁腹板宽度最小值应符合下列要求: 箱梁腹板宽度最小值
3、一览表 4.1.6 悬臂板厚度应视悬臂长度、桥上荷载及防撞护栏碰撞力验算结果而定。根部厚度宜取0.300.55m,悬臂板端部厚度一般不应小于0.12m(对有特殊防撞要求的结构,悬臂板端部厚度适当增加,如使用PL2型防撞护栏时悬臂板端部厚度不应小于0.2m)。当悬臂板长度较长时应适当加强悬臂板沿主梁方向钢筋的配置。 4.1.7主梁翼板和顶、底板厚度应根据梁距和箱宽计算确定。同时应满足箱梁顶板厚度不小于0.2m,底板厚度不小于0.18m;T梁顶板厚度不小于0.16m。 4.1.8中支点横梁和端横梁宽度由计算确定,但中支点横梁宽度不应小于2m,端横梁宽度不应小于1.1m,端横梁宽度还应考虑伸缩缝预留
4、槽等构造要求。 4.1.9主梁腹板与顶、底板相接处应设15加腋,箱形截面与支点横梁相接处应设渐变段加厚。箱梁截面与跨间横梁相接处应设0.15m抹角。 4.1.10箱梁底板必须设置排水孔,腹板必须设置通风孔,直径均宜取D=0.1m左右。配有体外预应力钢筋的箱梁应设置检查换索通道。 4.1.11连续梁桥必须设置端横梁及中支点横梁。直线连续箱梁桥跨径小于30m的桥孔可不设跨间横梁;跨径在3040m之间的桥孔宜设一道跨间横梁;跨径大于40m时宜设三道跨间横梁。曲线连续箱梁桥应根据曲线半径、跨径大小确定跨间横梁个数。连续T梁桥跨径大于25m 的桥孔应设三道跨间横梁。斜桥视其交角适当增加跨间横梁。 4.1
5、.12箱梁采用独柱支承时,其中支点横梁宜设计为预应力混凝土结构。 4.1.13主梁桥面板横向预应力不得采用无粘结预应力钢筋。 4.1.14主梁的梁高宜取最大跨径的1/201/27,箱梁梁高不应小于1.2m,当连续梁中支点为独柱支承时,梁高一般由中支点横梁强度控制,设计时应适当加高。 4.1.15连续梁桥施加预应力应采用后张法。预应力钢筋可采用规范规定的钢丝、钢铰线及标准强度为1860MPa的低松弛钢铰线。如采用低松弛钢铰线应按行业标准符号在图纸中予以说明。 设计文件中应要求采用经过鉴定,并符合国家标准和行业标准的锚具、联接器,预应力锚具、联接器、锚下钢筋及波纹管应按产品手册配套使用。 设计文件
6、中应写明预应力钢筋张拉顺序、孔道灌浆要求和相应的结构施工顺序。箱梁各腹板纵向预应力钢筋应分批交替张拉,先长筋后短筋;采用双向预应力钢筋时,横梁和主梁预应力钢筋也应交替张拉,先横梁后主梁。 4.1.16桥面的纵横坡一般由支座垫块形成,设计时给出垫块中心高度,其值应控制四角高度不小于0.02m,当高度大于0.05m时应设钢筋网。 4.1.17 全桥采用支座支承的连续梁不得全部使用滑板支座,并至少设置一个双向固定支座。 4.1.18 预应力孔道灌浆宜采用真空灌浆工艺,灌浆标号不低于结构混凝土标号的80。体外预应力钢筋锚区应采用环氧浆灌注。 4.1.19 体外预应力结构中的体外预应力钢筋设计应考虑后期
7、可更换。结构设计时应考虑体外预应力钢筋的可检查性。 4.1.20 采用预制节段拼装的主梁应尽量考虑结构的标准化,以降低模板 费用。 4.2结构分析 4.2.1桥梁上部结构应对主梁、横梁、桥面板及整体结构进行各施工阶段计算,并按规范进行承载能力极限状态及正常使用极限状态计算。 4.2.2连续梁结构分析计算程序采用现行受控版“桥梁综合计算程序”。桥梁横断面为多梁时可采用等代简支梁法计算横向分布系数(对于类似跨径及桥宽的情况也可利用已取得的计算结果,分析确定横向分布系数),取最不利单梁进行分析。支点和跨中应分别取不同的分布系数,分布系数变化点为1/41/5计算跨径。 4.2.3异型桥及弯桥应辅以SA
8、P、3DBSA、MIDAS或其它空间计算程序进行内力分析,用于修正“桥梁综合计算程序”所计算的配筋。弯桥还应计算扭转、弯曲剪力叠加后,对主梁截面进行剪应力验算。斜桥的斜度(支承边或支座连线与桥梁轴线法线之间的小于90的夹角)小于或等于30时可用斜跨径按正桥计算,大于30时应按斜桥采用空间计算程序进行分析计算。斜桥计算跨径取斜长,计算横截面尺寸取垂直断面尺寸。 4.2.4预应力混凝土结构进行正常使用极限状态计算时,应优先考虑采用A类构件,正截面上、下缘正应力在荷载组合条件下拉应力不宜超过0.5MPa,压应力不宜超过规范容许值的90%;其余荷载组合条件下拉应力不宜超过规范容许值的65%,压应力不宜
9、超过规范容许值的90%;预加力阶段拉应力不宜超过规范容许值的65%,压应力不宜超过规范容许值的90%。 4.2.5预应力结构主梁、横梁均应进行支点、跨中、1/4截面的正截面、斜截面强度计算。以满足规范要求。 4.2.6预应力结构主梁强度计算中受压区预应力钢筋不得人为去掉,应 在计算中作为受压预应力钢筋计算其对截面强度的影响。强度计算中,结构主要受力截面处,预应力的抵抗效应值超出荷载总效应值不宜过大,同时按规范要求计算并控制混凝土达到抗压设计强度时,受压构件中预应力钢筋的应力。 4.2.7桥面板应进行内力计算以确定配筋,板的分布宽度可按规范计算。箱梁跨中、1/4截面及支点截面按框架结构计算(跨中
10、、1/4截面采用弹性支承,支点截面采用刚性支承)。当板的内力按梁(板)结构计算时应考虑不等厚桥面板厚度变化的影响。桥面板设计时,板厚、配筋应留有余量。当箱梁外悬臂大于或等于3m时,截面配筋应考虑腹板及顶、底板弯矩的协调。 4.2.8当混凝土标号大于C60时,各种构造钢筋直径等级应提高一级。 4.2.9对采用大吨位预应力的混凝土结构,对锚固部位的端横梁和体外预应力的转向块,在缺乏可靠参考资料时应对其进行局部应力分析。 4.2.10独柱支承的宽连续梁桥应进行结构空间计算。 4.2.11对于设有盖梁的横梁,当盖梁刚度较弱时,计算横梁宜将盖梁同时考虑(计入盖梁及支座刚度对横梁的影响)。 4.2.12对
11、于采用墩梁固结和T墩形式的连续梁桥,结构计算时应上下部结构整体计算。 4.2.13对带有刚臂的计算模型(例如框架四角和墩梁固结点)时,若计算程序不能自动形成刚臂单元,则应人工划分刚臂单元。 4.3构造要求 4.3.1纵向普通钢筋应根据计算确定,钢筋直径一般宜采用1625,箍筋直径不应小于12,应根据计算确定,其它构造钢筋直径宜采用1216。非预应力横梁钢筋直径宜采用2228,跨间横梁钢筋直径宜采用2225。预应力孔道下必须设置定位钢筋,定位钢筋直径 和形式根据预应力钢筋规格确定并不小于8。 4.3.2主梁、横梁钢筋关系:横梁钢筋设在外层,主梁钢筋设在内层;主梁与横梁交叉处,不设主梁箍筋,横梁箍
12、筋沿横梁全长布置。 4.3.3桥面板钢筋与主梁、横梁钢筋关系:桥面板受力主筋置于主梁顶部纵向钢筋的顶面,箱梁底板底面横向钢筋置于主梁底部纵向钢筋的底面。横梁范围内顶部和底部横梁主筋分别置于横梁最顶和最底面,主梁纵向钢筋(局部缓弯)置于横梁主筋内侧,同时横梁范围内桥面板或底板钢筋取消,但应配置翼板钢筋。 4.3.4在结构受拉边禁止设置内折角受力钢筋。 4.3.5预应力钢筋的布置,应线型平顺符合内力分布,且应尽量避免布置受压预应力钢筋。 4.3.6普通钢筋的设置应尽量避免与预应力钢筋位置相矛盾。 4.3.7箱梁顶板底横向钢筋、底板底横向钢筋和底板顶横向钢筋须伸至外腹板端部,并设90弯钩锚固。 4.
13、3.8主梁腹板变宽段处箍筋135弯钩应改为直角焊接,以避免箍筋弯头与波纹管矛盾。 4.3.9主梁箍筋配置形式应充分考虑预应力波纹管净距要求,建议采用下图方式。 4.3.10承受扭矩很大的箱梁顶板横向钢筋不宜采用弯上弯下的配筋形式。 4.3.11有伸缩缝预留槽的端横梁配筋方式应满足以下要求:横梁顶部主筋分为不同高度的两层钢筋配置,箍筋同样配置成不同高度,并且矮箍筋应与高箍筋重叠一定的距离。 注释 斜桥的斜度和斜角 1. 斜度-指支承边(或支座连线)与桥梁轴线法线之间的小于90的夹角,以表示(图1), 它表示的是桥梁的倾斜程度。通常,一座单跨斜桥可能有左、右两个斜度。当左右斜度相同时,称为规则斜桥;否则称为异型斜桥。斜度有正负之分,当支承边逆时针旋转至桥梁轴线的法线(右手法则)时,斜度为正,反之为负。若弄错斜度的正负,则成为方向相反的桥梁,应给以特别的注意。 2. 斜角-支承边与桥梁轴线的夹角(小于90),它与斜度互余,注意不应混淆斜度与斜角。