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文档简介

“零弯距理论”在波形钢PC梁中的运用

第一章梁桥恒载零弯矩设计

第二章零弯矩理论工程实例

第三章初始挠度允许值[f0]

第四章防治下挠的综合措施

第五章大直径、大吨位锚具

第六章波形钢混凝土PC梁桥

2011年5月

《控制大跨径PC梁桥持续下挠关键技术研究》课题鉴定会议专家名单序号姓名工作单位职称(职务)1中国公路学会桥梁和结构工程分会理事长(教高)2中交公路规划设计院教授级高工3江西省交通运输厅研究员(总工程师)4江西省交通科学研究院研究员(书记)5南昌大学建筑工程学院教授(院长)6江西交通职业技术学院教授7江西省公路科研设计院高工(副院长)第一章.梁桥“恒载零弯矩”设计

梁桥“恒载零弯矩设计理论”是范立础院士1988年编著《预应力砼连续梁桥》书中第301页所首先提出的。1989年湖南路桥公司总工程师XX在承担广东佛山石南大桥施工任务时建议修改设计,采用零弯矩理论,并由林继桥工程师完成施工图设计。1991年大桥建成,成为中国第一座按“恒载零弯矩理论”设计的P.C连续梁桥。

1992年XX调任湖南公路设计公司担任总工程师,在湖南省多座采用预制拼装工艺P.C连续梁桥中全面推广“恒载零弯矩设计”新理念,施工中取消预拱度,由于合拢初始挠度δ0在1cm以内,建成后这些桥梁下挠值一般都得到有效的控制。

1995年江西省交通设计院自龙王庙赣江大桥起,全面推广零弯矩理念:至今江西省十余座P.C连续梁未出现过大下挠现象。2005年成立由江西省交通设计院牵头,华东交通大学和同济大学参加的P.C连续梁桥防治跨中下挠科研组,进行了六年的研究,拟定2010年底进行鉴定。本报告简介本课题的研究成果。1“零弯矩”理论1:11:2

梁桥零弯矩设计方法2图1-1恒载“零弯矩”设计理念1-3悬臂施工横载“零弯矩”设计实例3项目桥名(跨径Lm)弯矩比η=MT/Mg合拢前初始挠度δ0(mm)跨中砼徐变挠度δt(mm)相对比1佛山石南桥(75+135+75)1.053-30L/45002湘潭湘江二桥(50+5x90+50)1.065-25L/36003安乡大鲸港桥(8x50)1.015--4常德石龟山桥(55+3x80+55)1.0310--5龙王庙赣江桥(65+4x100+65)≈1.0--21L/47626赣江西支桥(70+2x110+70)1.2312-30L/36671:4采用“零弯矩”理念桥梁的相对跨中挠度表4说明:MT上缘预应力设计弯矩;Mg悬臂施工的箱梁自重弯矩

第二章.“零弯矩理论”工程实例

2.1佛山石南大桥2.2湘潭湘江二桥2.3湖南安乡大鲸港桥2.4常德石龟山澧水大桥2.5江西龙王庙赣江大桥2.6南昌赣江西支大桥

石南大桥位于广东佛山市境内,1991年建成通车。主桥跨径布置为75.56+135+75.56m。是我国第一座按《双悬臂施工零弯矩理论》设计的连续刚构桥。其特点是设计线型与施工标高一致,无预拱度合拢,通车运营13年的跨中挠度δ=3cm,为跨径L/4500。质量甚佳。本桥由佛山市建委支持,湖南路桥公司施工。52:1佛山石南大桥(1989-1991)

6图2-1A佛山石南桥桥型图7图2-1B石楠大桥主梁横剖面图8图2-1C箱梁腹板、底板结构尺寸图9图2-1D石南大桥恒载零弯矩设计图10悬臂施工自重弯矩Mg预应力弯矩MT112-2A湖南湘潭湘江二桥(1990~1993)

全长1800m,通航孔6×90m中所实施的无承台变截面(φ5/φ3.5)大直径桩新结构为中国之最。在副孔7×42.8m连续梁顶推施工中所研制的不间隙连续顶推千斤顶获得国家专利。并推广使用在挂篮上,作为提升千斤顶,首例完成90m桥梁悬拼。图2-2B

贝雷挂篮,100t连续千斤顶双悬臂拼装20m宽100t单箱梁。12图2-2C

100t万能杆件龙门吊机存放预制箱梁。13图2-2D

钢栈桥上箱块落位在浮箱上,再运至桥孔下。14图2-2e

箱块用浮箱运至墩旁,用液压提升千斤顶起吊。15②从6#块起双向对称同时悬拼。①0~5#单侧悬拼。图2-2f在预制场辅和空中拼领装均不设泪预拱度,畅施工中用佩直接错位勤法,合拢雨误差3mm猎。16图2-3A全长130惊0m,蛙通航孔陶为悬拼俘8×5芽0m连摧续梁,央基础为拿2φ3闲/φ2遗.5m藏无承台轮大直径东桩。全晨桥上下钩部均采胖用40弄t缆索氧起重机泽施工2-3鞭湖控南安乡另大鲸港倾大桥(蹲199可1~1理993有)17图2-3B预应力园修改设想计采用《零弯矩带》理论配预索。考虑阅单支点的催不稳定,多在悬拼中惩一侧设钢掌管桩临时甜墩。182-4A湖南常德庭石龟山桥你(199叛6~19次98)图2-4A全长1500牵m,通航河孔为4×怒80m单金箱连续梁申。桥墩为Φ3.振5m空心墩源,基础床为单根姻(φ5/φ炊4)钻埋匠空心桩,搏为国内最成大桩径。192040t缆歼索起重机炉跨径38织0m21图2-4C箱梁长线利法预制场骂长40m。颠腹板为卧捡式预制板临,竖向放估置在台座嘴上,通过连底、顶板达砼浇筑羞形成预制户箱块。22图2-4D80m箱杠梁双悬臂挑施工中无润预抬高量惊,合拢前盛初始挠度料f0≤1cm要。图2-5始温厚高速联公路龙王四庙大桥(醋1996瘦-199绣9)主桥为(65m响+4×址100税m+6士5m)饿预应力裙砼连续宝刚构-亦连续梁兰组合体上。本桥是然江西省信第一座愁预应力冠按恒载“零弯矩”设计,欺通车运起营13年复无测跨中下稠挠2.2校cm(L要/454俘5)。23图2-焦6南索昌绕城长公路赣河江西支灭大桥(独200尽3-2拐005笋)主桥为问(70m+闷2×11换0m+7盈0m)的饮预应力砼凑连续梁桥抖,属双向豆8车道高阿速公路桥染。主桥箱赌梁预应力习设计按恒壁载“零弯矩“理论,合杰拢时跨中割上翘3cm愈,通车谎运营7音年复测皮跨中下按挠1.检5cm两(L/短730征0)。24第三章抬恒载跨溉中挠度允驴许值[ft]3:1暖国茎内外P补.C连俗续梁存嫂在问题3:2蝴中国P条.C连续尸梁工程图丧片3:3纠恒借载跨中炉挠度允评许值[饶ft]253:1垫国倦内外P蔽.C连旅续梁存耽在的问糠题1)发展港规模20世飘纪末,伞中国在极改革开皇放方针浸指引下困,国民堵经济突狸飞猛进翠地发展肯。大规跳模的基乏础工程废建设如标火如荼苹,截尚至20象07年秀底中国锻公路总饮里程已治达36铜0万公雪里(高乞速公路烤6万公乳里),车桥梁数敌量60蜻万余座桃(2.疑8万米畏),各湿项指标餐说明中夹国桥梁衣已成为物世界桥恨梁大国节。如[缴图表3岸-1]嘱中所列坐18座朝大跨连椅续刚构洞桥中,点中国有启14追座,数态量占7晕7%,栋广东虎庆门大桥嗓建成时谋270坚m跨径点为世界把第一;肆目前按卵跨径大抢小中国古位于3跃、4、咐5名,诞但都是券高速公找路双向弦六车道拔的重载则桥。2)存诞在问题冷1,原国际结办构砼协会奇(CEB观)调查墙了27赌座跨径旋自53长~19邻5m的沉P.C抹连续梁亩的跨中副下挠情孩况,发醋现在通遥车8~快10年号后挠度小仍有明划显增长绝趋势。凑例如:英国Kin女gst吩on桥(62.5临+143鉴.3+62拒.5=罩268际.3m闸),19搁70年蠢建成后株跨中挠谷度一直级在缓慢创地增大叶,至今插已超过炼30c训m(L策/47需8),割并发现痰大量跨曲中裂缝慰。美国pav掉vot裁ts渡钩桥(99+195+99胞=39犹3m)在使用12年也后,主里跨下挠鹊63.买5cm折(L/亏307跑),跨敢中大量纤开裂。樱197旗7年建圣成帕劳共召和国Kor锯ov档Bab摸eid河aob谎桥(72+241+72=拐385m粪),19蜡96年伟发现下轰挠1.介20m烤(L/语205枯),加兵固后3不个月就涝倒塌。祸在中国替桥梁普惜查和养厕护中,案也发现述跨中普东遍出现伙下挠现邀象,例绩如[图欠3-2偶]。3)存另在问题柱2,腹慢板开裂演。多出现涂在支座白和L/4盼处,出虾现斜裂型缝也是擦有明显轿的规律返。在大奶量文献榨中可以岩看到中比国广东谜、湖北舟、山东开、河南俘、浙江虏和湖南连省等,泥近十年膝来对P杏.C连止续梁的犹加固费患用早已企过亿,凤加固费谨用最多秧的是钱担塘江三欺桥,高秀达90孝00万互元,全厅国各省冻总加固债费突破瞧数十亿厚。大量盾桥梁下带挠开裂纯的普遍锈性和规慕律性的唯严峻事我实,使油我们有轻理由怀近疑桥梁留技术规夏程的可卡信性。倍200馅4年交贼通部颁赚布《J术TGD阳-20绩04》纲新桥规肢,在荷旦载组合燃、汽车撑荷载取柜值、抗窄裂验算当、砼设露计强度猜、温度微作用的沫取值等急等有关傻强度验鹿算方面镇的技术烫内容,承均有所母改进,给但在控栋制变形绩(挠度桃、拉应唐变)等辩方面仍脚无突破雪。因此浆对P.钞C连续降梁桥的立长期下巡寿挠及腹详板开裂芽两大病丢害的进幼行深入侍地研究坡,探讨蓬其结构获基本原月因从而民找到切泊实的防章治的方凭法是中严国桥梁帅工程界池当前十辞分紧迫揪的任务撤。4)恒载赏跨中砼徐泥变挠度为了便于渗比较,ft挠断度均以疮跨径L与相除的足相对挠烤度(δ凡/L)巨来表示痰。“中国公路幻玉桥规”目前尚敏未有恒桐载下挠胖允许值狭的标准藏,但一厨般以活脱载允许轿挠度[L/卸600播]来替屿代。在进18座窜统计桥毙梁中相鼠对挠度队中可见归,接近栋和符合陶(1/梳600逃)者均壤已出现叮了严重颤的下挠勉和开裂笔问题。歼而三座慎未开裂付的桥梁害相对挠术度均小号于[L泡/16钻00]铅,两者般相差2武.7倍献。因此负从控制棋下挠和瓦开裂出艰发,在克设计上衰制定P鸣.C连际续梁桥早恒载跨农中下挠慨允许值染是一个录十分重洲要的数芒据。2627状况修建年代跨径组合(m)跨中砼徐变挠度说明δ(m)相对挠度开裂①1997150+270+1500.300L/900δ>0.160m后出现开裂,已用体外束加固(广东虎门大桥)

②1995162+3x245+1620.335L/731裂缝6638条,最宽0.4mm,已经加固两次(湖北黄石长江大桥)③197772+241+721.20L/205建成后挠度不断加大,1996年倒塌(帕劳共和国KovovBabeldaob桥)④1997140+240+1400.320L/757出现大量裂缝,已加固(

江津长江大桥)⑤197899+195+990.635L/307使用12年后,跨中大量开裂(美国Pavvotts渡桥)⑥200086+160+860.230L/700大量开裂,已加固(丫吉沙副桥)⑦1993105+4x160+1050.220L/727开裂,已加固(三门峡黄河大桥)⑧1993100+150+1000.270L/556大量开裂,已加固(大河铺大桥)⑨197062.5+143.3+62.50.30L/478挠度持续增大(英国Kingston桥)⑩1992105+4x140+1050.220L/636裂缝733条,裂缝最宽0.3mm,已加固11

199085+140+85+420.110L/1273腹板开裂,已加固12199375+7x120+750.200L/600裂缝320条,宽0.58mm,已加固(东明黄河大桥)

13199266+120+660.220L/545大量开裂,已加固(南海金沙大桥)1487+7x114+870.189L/603大量开裂,已加固(凤陵渡黄河大桥)15199046+80+460.067L/1200大量开裂,已加固(台儿庄桥)[图3雨-2]堂中外P骆.C连窜续梁桥贴跨中相绵对下挠止值(δ辛/L)28状况修建年代跨径组合(m)跨中砼徐变挠度说明δ(m)相对挠度未开裂161982多孔150(丹麦)0.095L/1580情况良好(丹麦)17199175+135+750.030L/4500情况良好(石南大桥)18198684+3x120+840.075L/1600情况良好(常德大桥)19200570+2x110+700.015L/7300情况良好(南昌赣江西支大桥)20199965+4x100+650.022L/4545情况良好(江西龙王庙大桥大桥)293:2未P疗C连续缓梁工程辛图片①常德沅你水大桥②河南三羡门峡黄腊河大桥③湖北黄运石长江层大桥④广东龙袜门大桥勇辅航道城桥⑤云南元吉磨红河哨大桥⑥江苏苏饶通长江薄大桥①(19末86年建用成)湖南诸省常德沅谁水桥(84咐+3×花120管+84兆),荣获湖鹊南省科技肚进步一等粒奖和国家暮优秀设计典金质奖,肿工程质量姓良好,跨鞠中下挠7.5令cm,贝相对挠匆度(L虑/16鞠00)程。30②(1妖993师年建成顺)河南呼三门峡斑黄河公束路大桥羞(10坦5+4版×14损0+1冈05)挽。(跨泡中下挠票0.2慰2m,复相对挠糠度(L姥/72黎7).皇普遍开座裂,已委加固。31③(19挠95年建朝成)湖北救黄石长江捡公路大桥础(163杰+3×2狂45+1牲63)。毛交通部在判长江上首恨座超20悼0m的连份续刚构桥双。设计、心施工均缺原乏经验,扬工程质量揪不佳。运弄营后跨中早下挠0.享34m,消相对挠度宇(L/7秋31)。钞加固两次幻玉,费用(赞0.40秒万元/m2)。目前活已限速、野限载,所箩修建鄂东养长江大桥居新桥即将剥通车。32④(1羊997低年建成识)广东促虎门大掘桥辅航忆道桥(宁150具+27袖0+1诵50)故。修建锅时为世洒界最大薪跨径,顶荣获国美家建筑姥工程鲁腔班奖。芳通车后房诚五年下似挠0.澡16m互(L/溉168续7)未合开裂,兽但七年获后下挠桥突变至相0.2忍6m践(L/绸103条8)开板裂,至纪今下挠煮0.3年0m逝(L/足900愉),已伯用体外反索加固态。33⑤(2皂003突年建成先)云南梁元磨红汤河大桥络(18遵2+2晃65+向194星)。云登南省交粱通设计赖院设计鬼,主墩贞最高1挂24m鞠,为同导类桥型仓世界第低一,运学营至目汇前工程桐质量良妹好。34⑥(20状08年建拔成)江苏择苏通长江通大桥26摘8m刚构叛(140绍+268题+140净)。国家重点胶工程,为薪防止虎门子大桥下挠你重演,设块计和施工允采用种种增措施,与距初设相较款施工图砼沈用量增加15%(愿1.5方李/m2),钢筋傅增加38%壁(24尝8kg讨/m2),预应顽力增加22%(溜159k烤g/m2)。351)推滤荐采用购[L/打160委0]理宣由①虎门颜大桥跨秘中挠度吼突变和惑开裂时慰的相对洞挠度为结L/1迫600般;②原“桥规”指出,索计算恒补载挠度谷小于[L/1颤600]眉时,可不诱设预拱度寒,证明此牛指标比俘较可靠标;③在[颤表3-物2]中框,所用窃开裂的完桥规,毕其相对伴挠度δ畜/L都没大于[钉L/1吉600蚕]而三座不脆开裂的桥途梁,(δ收/L)都拜小于[L没/160欲0]。2)悬但臂施工性合拢时分的初始叙挠度f0=①梁内存桥弯矩Me=Mg-MT②箱梁恼悬臂施卵工自重嫁弯矩Mg=∑X·Gi③预应力俗弯矩MT=N·ξ④预应力刃的索力N尝,索力N优至中性轴鹿的力臂ξ⑤跨中作扛用单位垂迅直力P=黄1所产生悉的各截面向弯矩M363:3永恒长载跨中莲挠度允鄙许值[瓜ft][图3呢-9]悬臂挠度373).箱做梁砼徐变攀长期下禾挠ft=(1偏+Φ)资f0≤L/1丈600=[1+新(2~4容)]f0=(3~罢5)f0≤[L/动1600赶]①ft—梁桥时营间t的络跨中挠雕度≤L/屋160秩0不开偏裂②Φ—徐变系炎数戏Φ=(惨2~4违)③f0—梁桥跨午中合拢碑时初始万挠度[f0]=(胡L/1宅600匆)/3遍~5多=L毙/48迈00抢~L完/80获00即:如戏果能控勤制合拢理时的初下始挠度很[f0]=反L/4句800将~咬L/8傲000则能保持滨考虑砼徐河变后的长嫩期挠度ft≤L/1穴6004).选实例:①实例缴1.爬石南大桶桥(或135小m)采严用悬臂纯梁零弯丙矩配索运,Me≈0初始挠绑度δ0=-0奸.3cm(L/4海5,00夫0)13年因后挠度给δt=-谣3cm怜(L/壮4,5绳00族)<锦<[L/1快600]摇不开裂②实例2概.黄石暑大桥(2惹45m)狱按连续梁夜包络图配锡索初始挠职度δ0=+2请0cm缎(佳L/12谷25)13年后龟挠度δt=-揉34c阿m过(L/坑720漠)躲>扯>[L/盖160翻0]御开裂38第四章植跨中下挠午的综合防暂治措施4:1跨中梁干高(DS)4:2支辽座梁高(挥DK)4:3临投时性斜拉揉索4:4狐其它综敌合措施第四章谎梁桥持曾续下挠综菠合控制措遥施江西省交喉通设计院匪和华东交其通大学在悄执行《大跨径亿梁持续下摘挠的控制茎》课题研逢究四年来材,通过五茶届硕士研幕究生的毕罩业论文提艳出了一系袄列控制措造施,现汇植总分项说计明其原理锡,其中特飞别阐明关魂于主梁高摩度优化的职新认识。4:1暗加吊大跨中寄梁高是绩降低持搅续下挠线的关键1)公奔路连续娱梁高有驻明确的倦规律性谦。即跨中罗梁高Ds为支飘座DK/昂3左右,浅支座梁高挂Dk与跨田径L的比盒值η均在端(1/1椒8)左右门;有些文盼献还认为鹿Dk高度部有进一步细降低的趋密势(向1请/20)墨。这些观匪点都是以快强度为中飞心计算而抱得到的,哀而对变形磁(即挠度圈)考虑得裕不够。由现前述跨中之恒载挠度解公式可见盘徐变挠度滋在恒载梁味内存弯矩谁(Me=Mg-MT)变化汪不大的腐前提下储,显然衰截面高担度D愈大,叫惯性距I蹦随之成倍色增大,这哀样砼徐变料挠度就越泻小。其次认梁高度D祥加高,中喉性轴至预汤应力索的足距离ξ(园力臂)也编加大。在用预应力索栏相同情况计下,预应矿力弯矩(延MT=N·ξ)绝网对值加吴大,则渔梁内存结弯矩(隆Me=Mg-MT)减小怪,相应沿徐变挠庄度降低存。可以腿说跨中毫下挠的拘绝对值蛾要减小条,用加拆大梁高都显然是耍一个最伸有效的繁措施。2)铁棋路连续广梁桥跨爸中梁高忽为支座洋梁高1尝/2通过与铁蠢路桥梁工都程师的学荷术交流。隶公路桥普民遍出现跨磁中梁高为规支座梁高愁约1/2扁左右,与消公路连续主梁的1/步3相比较柴增大了5虾0%,这姥就是两者闻恒载徐弯蔽下挠不同单的基本原油因所在。据铁路栽系统工证程师介糖绍,他题们所修悲建的铁钳路连续型梁桥在绕二年后右的竣工凤验收时确,普遍墨出现跨领中上翘脆的现象怎,需要余将钢轨好道渣扒吉掉一些旋,通过蛛降低高胀度将跨营中上翘圣量消除偷。这种缩慧与公路邀连续梁搞桥持续删下挠截盐然相反度的事实露,使我漏们认识夕到跨中梁高毯选择是控所制P.C.疗连续梁的竭关键技术,对公絮路桥梁具有关梁征高确定所的原则蜘我们需丈要重新渡认识。现以广东除省广州——澳门的轻峰轨高速路吹上容桂水练道185m词刚构桥来酿剖析。其蜻跨径组合哲(108碧.85+都2×18辅5+11怨5.55援+94.影35)m滩。桥宽1猾1.6m妨,桥面为服无渣轻轨安。梁在支宋座处高度膊为Dk=璃11m,罪相当(L早/17)胃,而跨中沉高Ds=嘱5.5m仙,相当支贯座梁高D糊k的(1盏/2),吸这种加大愁梁高的做多法在公路扑桥梁中实心属罕见。千与常规梁妈高Ds=连3.5m痰约(Dk健/3)相伟比较:合析拢前的跨罪中挠度为担原挠度的石39.6酿%,十年饥后砼的徐雪变挠度为承原挠度的扬27.5功%,可见雁加大梁高弱、加大惯曲性矩I、聚增大预应贸力索的力闹臂、加大剂预应力弯川矩MT等黎综合作用湖能大幅度此减少P.察C铁路连口续梁的恒姥载砼徐变爹挠度。393)跨补中梁高垂Ds的栽选择。转变设扫计观念,乘从以“强度”控制转变隆为“挠度”控制后励,跨中腔梁Ds=D样k/3已章不能满足肠连续梁跨拿中零挠度夫的需要,讯可以认为君,设计梁饭高不能再箩按经验数做据确定的兆,而是通卖过不同情眠况下的详老细计算来榆保证减少条恒载挠度射的一种最宽重要的手甜段。通过范容桂水道朱桥的启发穴,和我们笼对多座桥碍梁的分析抹及比较,利都论证了跨中梁炎高Ds必须算提高到(宏Dk/2)为尸好。跨中束梁高不岭够,使捆所有的描工作都已十分被怀动,预辩应力钢累索用量猜大、徐悦变挠度鼓控制不砌了。江库西省交怨通设计绘院设计谊的泰和兆赣江大叶桥(具届体见第舍四章)计,跨径L=15绸5m,支胡座梁高D祖k=8.荐5m,跨担中梁高果忆断选择D鞠=Dk/瞧2=4m窗,这是公粮路桥梁中碍首次主动冶行为也是夸本课题的扁研究成果础。也是观透念转变的晋明证。在风表3-1钩中也列出守极少数公用路桥梁的街Ds=D皱k/2实税例。可见所早也有不眨少工程师乓重视过跨削中梁高。应当指出漂随着桥的点跨径越来逝越大,很艳多工程设浸计者为了扑满足桥梁错的跨越能蛋力,不断冰地将跨中满附近段的粮梁高降低薯,以达到哭减轻跨中舒附近截面鄙的自重。霸然而在降珍低跨中梁朱高来减轻锯跨中截面宁自重的同粗时把这些症截面的抗宗弯刚度E直I也削弱牛了,把预发应力索力筋臂也减小胳了,所以挤跨中会出怕现恒载砼握徐变的持侄续下挠;德同时出现扯梁体的开乌裂,导致手梁体的有塑效高度减乒少,抗弯宵刚度相应拒降低,跨薪中挠度进恭一步增加皮的这种恶保性循环。苹如270薄m刚构在抢运营七年缠后跨中砼异徐变挠度强由δ=1砖6cm突岩变展到δ漏=30c敬m。鉴于上甜述原因鹅分析发崖现,大仪跨梁桥御之所以财会持续开下挠,缘瑞主要原拼因是由递于在桥版的设计累时没有治有针对韵性的去负抓住恒语载这个迅主要挠包度产生甘的因素趋(大跨轧梁桥恒摸载占总提荷载的窃80%自以上)恒进行设壳计,而融是将强絮度等因怜素考虑会周到,哄使得对倒主要因滩素的考除虑就欠举缺。本宾课题研笼究中提吐出一种捡新的设计理赔念,即新加大跨反中部位仰的梁高萝,通过保增加底重板的预确应力索蓬产生更扁大的负甘弯矩MT来老平衡跨拆中正弯辩矩也能馋使恒载继作用下混的挠度诸趋近零继。铁路桥荐梁下挠死甚少甚壶至上翘逆的主要盲原因就诵是待合喊拢段浇净筑达到鹅强度后托,张拉螺强大的贫跨中底菠板预应例力,目皆的按连罪续梁跨敏中正弯周矩包络隆图来实哨现跨中秆下缘的“零弯矩陆设计”。应当葵指出这歇种按施贩工顺序“先设计京顶板索妖后设计悄底板索”,以实现尽恒载零弯疫矩和零挠当度的做法咬具有鲜明滚的中国特罗色,可称“前进法”,也同样础能保证截惑面强度;解与传统冗跟繁的“倒拆法”相较是帅一种技细术进步芒。中国耐的桥梁守工程师械在历经多年跨中娘持续下挠恐的顽疾折籍磨后,应凉当尽快地壳实现设计炸理念的转络变。当前最劫重要的声一点就搂是要把肤跨中梁饱高Ds加溪大到根艳部梁高护Dk的秤(1/缘瑞2)左贼右,本示课题组岂设计的胡江西泰乡丰和赣江将大桥就境是一个米新的尝侧试。跨骡中梁高减要向铁喜路桥梁找的做法甲靠拢。宜有人称籍跨中梁密高了,庄不美观缎,然而不能答以损害桥塘梁生命的吃耐久性为股代价来追使求所谓美。40编号桥名(国籍)中跨径L(类型)(m)桥宽B(m)主梁高度(m)支座(Dk)Dk/L跨中(Ds)Ds/Dk1Doutor(葡萄牙)250(双线铁路)1212L/20.8701/1.72多瑙河(南斯拉夫)210(双线铁路)14.411L/19.16.01/1.83容桂水道桥2x185(快速轻轨)11.611.0L/175.51/24NewReichs(奥地利)170(公铁两用)26.18.78L/19.35.51/1.65大榭跨海大桥中国170(公铁两用)28.210.75L/15.84.751/2.266攀钢金沙江桥168(铁路单线)12.610.5L/164.51/2.337李子沟大桥3x128(铁路单线)8.18.1L/14.54.41/28清水河大桥128(铁路单线)8.18.1L/14.54.41/29泰和赣江大桥155(公路)2x14.48.5L/18.24.01/2.1210湖南东阳渡湘江大桥2x150(公路)2890L/16.63.81/2.3711吉林九站松花江大桥120(公路)145.71L/213.01/1.912广东容奇桥3x90(公路)2x135.35L/16.83.01/1.7813兰州黄河桥3x70(公路)2x9.84.0L/17.52.01/2[图表4凯-1]馒预应力旱梁桥截面勉高度D比剖较表414:2浩支福座梁高革Dk影杨响初始属挠度f0Dk随跨滨径L增大犯而变化。置在进行十竞多座桥梁陶零弯矩设佛计整理时役,发现随果着跨径L笔的增大,慨很难做到评悬臂施工筋的零弯矩己。因为顶区板的宽度茧一定,能治布置的索旗孔数量有旺限,上缘仇预应力束阳数亦有限无(不能多选于37Φ意15.2因4),这蛮样上缘预榨应力索力泛T最大值猛也有限。悉要满足自浪重悬臂弯楚矩越来越恒困难。如波前(图2巡寿.⑥)2填68m连况续刚构,悉梁内存弯鞭矩,从而活产生初始途挠度很大吧达δ0=阴20.2灾(cm)肝。如果将插根部梁高强Dk增大持到18m枯(相当L尝/15)趁。这时悬摇臂挠度可卫降低70返%(δ0晓=-6.父0cm)泽对于L=戏268(凑m)桥跨策而言,沿祸用(Dk邀=L/1派8)的老翁经验显然墨偏低。这篮又是观念逮(以控制浅挠度为中智心)转变多后对梁根各部高度D培k的新要凳求。经计算盾在L=20雕0m以上垦的跨径,好将Dk由服(L/1吐8)提高伟到(L/兄15)都孟有较好的膝效果,而当跨毙径L=30菌0m时,旬Dk要加粪到(L/萝12)。4:3旧梁高不殿够时的措西施采用临汁时斜拉索鉴于P.润C连续梁甘桥梁高按“挠度控制”来确定这的新理啊念尚未影被大多伍数桥梁伟工程师云所了解跳,因此哀需要研印究在梁图高不够却时,要讽控制好蚁梁的挠挖度所能叛采用的纺各种措晋施。华最东交大侨研究所勒提出在O#块劣上设置端临时斜箩拉塔,精用临时反斜拉索轧来辅助柳合拢。学对于2喘68m息刚构桥捆,可将可悬臂施洽工中弯鼠矩比提歼高到此绣时悬臂得施工的勾初始挠皮度将为久δ0=固-20值.2(球cm)扫,因斜壶拉产生弱18.宅7cm旅的上抬输,最终挨初始挠浇度=-外20.伙2+1专8.7芝=-1糕.53视cm,抓减少9详2%,群可见在煎特大跨茶径中临煮时斜拉壮索的效惜果。如跳(图3汉-1)总之,4:4对于不侮愿意修水改设计第的工程睛,安装宁临时斜前拉索是延控制悬测臂挠度拳、减少烦挠度绝桂对值的江有效手友段,可以解足除对后街期砼徐亏变下挠注的担心狱。虽然知要增加卷一些临榆时工费正(大多桐的设备巩可回收酷),但求与后期谱下挠和闪开裂所孝需的巨页大开支采相较,茎这些预苦防安全僚的费用然十分值估得。在巾表3-2中摆列出了三岔座大桥拟该用临时斜统拉索辅助攀合拢的技兔术数据,落可供参考修。对金塘裕大桥21表6m刚构鱼,应对大妻桥成桥后络可能出现柱的长期下棋挠,提出贿预留斜拉鹿索塔的处讲置措施方客案。即在柴原有桥墩冷上增加H胶形斜拉索劝塔,在距模跨中30煤m处每根为索张拉3柱000(悦kN)(僵竖向分力态1400坏kN,水嘱平分力2救654k颗N),塔圆高40m问。斜拉索模塔三年后喝能提升刚少构跨中挠妇度δ=2万(cm)架,六年达塌3cm。眉阻止下挠疤的持续发么展。42A广挪东威远桶港口桥讨(65董+10亩0+6捡5)mB苏通建长江大桥刊施工图(鸡140+帝268+碧140)训m图4-2联用临幻玉时斜拉茅索辅助渐合拢434:4贪其埋它综合退措施本章是华市东交通大巷学与江西把省交通设扔计院合作画,承担江居西省200念6年交茄通厅科篮研课题辣《大跨进径梁桥页持续下夹挠的控按制》几仪年来技得术成果腊的汇总贴。其核脱心技术回是“梁高的合触理选择”为中心,嫌配合其它遵三点建议矮是:①箱梁在呢悬臂施工涉阶段,应配布足够上辞缘预应稻力,保捆证各截钳面的预滋应力弯程矩MT与悬寇臂施工自锣重弯矩M什g之比值旦:η=MT/Mg>1,友则合拢酿初始挠主度δ0小于L/48钞00。如持果f0值偏大补,可以淋张拉底三板下缘滋预应力签来减少f0。②腹板结阿构优化是猎保证桥梁熔轻型化的仔关键。为了避营免难以保亚证质量和搬不好控制偿所带来的牧弊病和简悼化工艺,楼提出取消父竖向预应筐力在腹板碍全高度施蚂加纵向预牵应力的建很议。③建议眼采用Φs2看1和Φ想21.柿8以及航Φ28日.6大肿直径预卷应力束。国内逢通常采稠用的Φ15钢骗绞线,索塌力受到限爽制而不能矩满足大跨像径梁桥设陡计理念转歉变到以控制恒努载砼徐拜变挠度前在L/1匪600锻之内的享需要。达在顶、激底板中妈改用单麦层大吨视位千吨舟级预应诉力来代苦替双层众五佰吨骡级预应冬力索。这样可减奋薄顶、底案和方便施纱工,确保枝质量。44第五章按大繁直径预举应力索[图表柄5-1清].大窝直径预遍应力种盐类45[图5观-2]楼.φ7富平行钢丧丝群锚劝HM2三146A、固定江端镦头锚耐DM7B、分束叛后穿入孔智道C、张还拉端分府索张拉D、接长寺时,现场冲镦头机镦雾头47[图5-版3].病HM21羽锚施工工爬艺图E、用梯钢套管列联结器颈接长预礼应力索48[图5-策4].友HM21缩慧在板梁桥说中的应用495051525354①纵横僻波形管宵(HM萄21-能12)55②镦头西锚端③夹片城锚端56④分索割张拉57⑤夹片伏锚58⑥镦头畅锚59⑦联结技器60[图5扫-5]发.H萄M21闸-1在非空心板俊中的应壮用①支架上悟组拼61②整体横移62③横移到称位63④箱块纵牺向预应铺力H画M21汗-164⑤采用YC-强40千廊斤顶分朱束张拉斜预应力65⑥竖向预应送力HM21跨-166[图5甚-6]泊.H籍VM大嚼直径锚甜具及其他应用676869[图5-烟7].鞠HVM2芽2锚固体察系[图5-侧8].佣HVM2贝8锚固体热系70[图5扮-9]互.连亏接器71第六章屡波形钢孙腹板PC梁桥6:1愉世唯界波形投钢腹板轨箱梁桥6:2甲中旁国波形尘钢腹板巨PC梁督桥6:3泉双肢波跃形钢腹板渔的提出6:4尾1右60m忌双肢波宿形钢刚潜构桥6:5筝80m双掘肢波形钢林连续梁桥6:6帜波形钢朽箱梁错位块法施工§6:1队国外懒波形钢腹置板箱梁桥(一)代真表性剖面(二)本结构特龄点(三)资国外行郊业背景(一)龄当前波骄形钢腹数板箱梁欺——代感表性断蝴面图2波形钢腹板箱梁示意图1.2.3.(二)曲波形钢紫腹板桥然的结构施特点1.抗弯、抗軸力的设计波纹钢腹撞板不抵抗軸向力,仅通壶过混凝土栽上下桥面影板抵抗弯缠矩、軸力。2.抗剪白的设计波纹钢腹喝板具有很银强抗剪性劝能,仅考贪虑波纹钢拦腹板抵抗骗剪力。3.抗风剪切屈美曲的设授计波纹钢腹舒板与平板说相比具有截很强的抗绢剪性能。抗屈曲集设计需扮考虑折忧线间的脾局部屈汽曲、钢板整暴体屈曲朵,复合骆屈曲。4波令形钢腹似板组合放结构优惰势(三)画国外行业绸背景60年代:拍起源于装飞机与信船舶80年代:法牲国采用预恒制砼平腹蝴板80年代中期狮:法国钢取平腹板出废现86年:法国伯采用波形塑钢腹板87年后:不挪威、译德国、筹委内瑞彼拉90年后:评日本、绿韩国快子速发展法国、德罩国、委内撤瑞拉、挪车威、日拐本韩国绘、中国及芬台湾地区弹、伊朗等库。1国外军已建设数边量——200多座桥名结构跨径(m)梁高(m)工法年份Cognac桥(法国)3跨连续31

+

43

+

312.25满堂支架1986Maup`re高架桥(法国)7跨连续41;543.0顶推施工1987Dole桥(法国)7跨连续48

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5x80

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482.5-5.5悬臂施工1988Altwipfergrund桥(德国)3跨连续82+

115

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822.8悬臂施工Ilsun桥(韩国)14跨连续50+10x60+3x50顶推施工2005Asterix桥(法国)2跨连续43(最大跨径)2.25支架施工1989Coniche桥(委内瑞拉)7跨连续80(最大跨径)3.5悬臂施工20021.2.3.4.5.6.7.2.日本部分括波形钢腹枯板桥编号桥梁名施工方法构造形式桥长(m)跨径布置(m)竣工年份1矢作川桥(东)悬臂施工4跨预应力斜拉桥820.0173.4+2×235.0+173.420052日见梦大桥悬臂施工3跨部分斜拉桥36591.8+180+91.820033栗东桥悬臂施工4跨部分斜拉桥495.0137.6+170.0+115.0+67.620084朝比奈川桥悬臂/满堂支架7跨连续刚构670.781.2+150.4+91.2+73.2+94.7+104.8+73.220085上伊佐布第三高架桥悬臂施工5跨预应力连续刚构449.053.0+105.0+136.0+99.0+53.020076谷津川桥悬臂施工5跨预应力连续粱383.543.8+91.0+135.0+74.0+37.320087中一色川桥(上)悬臂施工5跨预应力连续粱535.471.3+3×130.0+71.320078菱田川桥悬臂施工8跨预应力连续刚构688.064.9+3×105.0+124.0+75.0+54.0+52.920089入野高架桥支架施工10跨预应力连续粱679.056.7+3×58.0+80.0+124.0+80.0+2×58.0+45.7200710前川桥悬臂施工5跨预应力连续粱500.076.8+120.0+104.0+120.0+76.8200811池山高架桥悬臂施工10跨预应力连续刚构941.046.5+104.0+114.0+99.0+4×106.5+98.0+50.5200612中一色川桥(下)悬臂施工6跨预应力连续粱574.362.8+3×112.0+110.5+61.3200713宫家岛高架桥悬臂施工23跨预应力连续粱1432.051.2+7×53.0+54.0+85.0+53.0+3×52.0+58.5+60.0+101.520073日本矢作猫川斜拉桥(173幅.4m锐+2×贤235弟.0m鹊+17吩3.4队m)4精致冷睁艳的日僻本栗东哗桥(170m+115m)§6:2磁中国慈波形钢腹扰板PC梁区桥鄄城黄陆河公路继桥(11x1绒20m)最大规姨模邢台紫现金桥(156溪m)目前世来界最大姻跨径深圳南堪山桥(130耍m)国内在嫁建最宽跳最大序号桥名建成年份结构形式跨径布置(m)备注1江苏淮安长征桥20053跨连续梁18.5+30+18.5我国第一座波形钢腹板组合箱梁人行桥2河南光山泼河桥20054跨PC连续梁4×30我国第一座装配式波形钢腹板PC连续箱梁公路桥3重庆永川大堰河桥2006简支梁25

4青海三道河桥2007简支梁50单箱双室5宁波甬新河桥20073跨连续梁24+40+24

6山东东营银座桥2007拱形简支梁38变截面人行桥7河北邢台郭守敬桥20093跨连续梁23+35+23单箱七室8浦东中环线济阳路立交匝道桥20092跨连续梁2×45

9鄄城黄河公路桥在建13跨连续刚构70+11×120+70我国第一座悬臂施工波形钢腹板组合连续梁10河南英峪沟2号桥在建3跨连续梁23+65+23中跨为波形钢腹板,边跨为普通箱梁11河南卫河桥在建3跨连续梁47+52+47我国第一座单箱三室波形钢腹板PC箱梁桥12河南新密溱水路桥在建3跨斜拉桥30+70+30无背索斜拉桥13河北邢台紫金桥在建3跨连续梁88+156+88建成后将是世界上目前单跨最大的波形钢腹板桥14深圳南山桥在建3跨连续梁80+130+80我国在建单跨跨度最大、桥面最宽的波形钢腹板桥15河南桃花峪跨堤桥在建3跨连续梁75+135+75

表6:1男中国波判形钢腹板屑PC组合精箱梁桥一甲览表8384(1)江苏骨淮安长征刊人行桥(惹30m)85(2)河南繁光山泼河役公路桥(纸30m)86(6)山东掩东营银座歌人行桥(柳38m)87(9)山东伏鄄城黄河邮大桥(1岩20m)88899091(10)杏河南英皂峪沟2输号跨线味桥(6裂5m)92(11)河钉南卫河大须桥(52碰m)93(12)河障南新密溱买水路桥(眠70m)94(13)河姿北邢台郭僵守敬桥(短156m叙)95(14)榜深圳南暂山大桥箱(13虽0m)96(15)河蜜南桃花峪孩黄河大桥街(135惊m)§6:玻3肌双肢波棋形钢腹筛板的提贸出(一)目顺前波形钢介腹板PC梁桥镜存在问题浆:1、由于适受单肢波惰形钢腹板最大

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