裝配式預應力混凝土箱形連續(xù)梁橋通用設計圖成套技術.pdf

公路 2009 年 11 月 第 11 期 HIGHWAY Nov 12009 No 1 11 文章編號 0451 0712 2009 11 0046 08 中圖分類號 U442 16 文獻標識碼 B 裝配式預應力混凝土箱形連續(xù)梁橋 通用設計圖成套技術 方 華 余培玉 劉士林 中交第一公路勘察設計研究院有限公司 西安市 710075 摘 要 結合新版通用圖 分析裝配式預應力混凝土箱形連續(xù)梁橋通用圖目前設計 施工以及應用中存在的主 要問題 研究裝配式箱梁的計算分析方法 對比分析橫向分布系數法和梁格法計算結果的差別 研究分析了箱梁的合 理梁高和腹板尺寸 系統地剖析了現行通用圖在鋼束設計 斷面設計 其他構造處理等方面的技術改進 關鍵詞 裝配式箱梁 梁格法 橫向分布系數 設計 通用圖 高速公路的快速發(fā)展要求沿線橋梁的建設速度 大大加快 高速行車要求橋梁具有良好的力學性能 較少的伸縮縫構造 以獲得較好的平順性 舒適性和 耐久性 為了解決橋梁建設速度問題 并保證良好 的力學性能 出現了 先簡支后連續(xù)0的施工方法 簡支梁橋是梁式橋中應用最早 最廣泛的一種 橋型 由于它構造簡單 施工方便 能適應較大的地 基沉降 因而在中小型跨徑橋梁中得到普遍應用 但是 由于簡支梁橋橋面伸縮縫的存在 特別是多跨 長橋 不僅縫多 且縫寬易隨溫差 收縮 荷載因素而 相應變化 致使行車顛簸頻繁 為了提高行車舒適 性 出現了各種形式的橋面連續(xù)簡支梁橋 盡管簡 支梁橋橋面連續(xù)結構體系本身有著不同程度的缺 陷 無法和連續(xù)梁結構體系的優(yōu)良性能相媲美 但是 簡支梁橋在橋面連續(xù)后 減少或消除了連續(xù)跨內的 伸縮縫 獲得了較長的連續(xù)橋面 但在垂直力的作用 下 各跨仍能保持簡支梁受力的基本特征 同時施工 方便等優(yōu)點使得其在橋梁建設的發(fā)展中仍占據了一 定的地位 現在仍被普遍使用 主梁簡支 橋面連續(xù)的結構體系雖然得到迅速普 及 但無論從理論根據上還是構造實踐上均不盡完 美 破損情況依舊發(fā)生 盡管國內外眾多學者也在不 斷地對橋面連續(xù)的工藝進行改進 但都不能從根本上 解決問題 工程師們只有尋求更加有效的方法 由此 出現了 恒載簡支 活載連續(xù)0的先簡支后連續(xù)橋梁 先簡支后連續(xù)橋梁也有兩種結構形式 一種為 支點不轉換 即在連續(xù)支點處縱向設置兩排支座 預 制梁簡支安裝后 澆筑混凝土接頭 待澆筑的混凝土 達到強度后 結構體系就轉化為連續(xù)梁體系 另一種 是支點轉換體系 澆筑完連續(xù)接頭后 張拉負彎矩鋼 束 將雙支座改為單支座 實現體系轉換 兩種體系跨中正彎矩 支點負彎矩和梁各截面 剪力基本一致 但支點不轉換體系本質上就是普通 鋼筋混凝土實現結構的連續(xù) 雖然減少了橋面伸縮 縫的數量 一定程度上改善了支座處橋面開裂現象 但并不能從根本上解決負彎矩引起的橋面開裂問 題 同時 多排支座容易引起各支座受力不均 甚至 支座脫空 只有將結構本身做成壓應力連續(xù) 使整 個斷面連成一體 并在負彎矩區(qū)留有一定的壓應力 儲備 才是消除開裂隱患和滿足高速行車功能要求 的根本辦法 我國編制標準圖工作最早可追溯到解放初期 歷經 50 多年 由原交通部統一修訂的標準圖結構形 式有石拱橋 裝配式鋼筋混凝土矩形及輕型橋臺 工 字形組合梁 裝配式鋼筋混凝土斜板橋 裝配式鋼筋 混凝土 T 梁上部構造 涵洞等 但未有裝配式預應 力混凝土箱形連續(xù)梁橋上部構造標準圖 20 世紀 90 年代初期部分設計院才陸續(xù)推出自己編制的裝 配式箱梁通用圖 如原交通部第一公路勘察設計研 究院推出的單支點預應力連續(xù)箱梁 陜西省公路勘 察設計院推出的雙支點普通鋼筋連續(xù)箱梁 在許多 項目得到應用 使用效果均不錯 市場需求強烈 收稿日期 2009 08 11 1 目前設計 施工中存在的主要問題 1 新橋規(guī)推出后 設計方法由原規(guī)范的 定值 設計法0轉變?yōu)樾乱?guī)范的 概率極限狀態(tài)設計法0 由 經驗方法轉變?yōu)檫\用統計數學的方法 對結構設計 也提出了更高的要求 因對規(guī)范的理解存在偏差 反映到圖紙上是設計安全度不足或盲目配筋 2 鋼索布置不合理 導致局部截面壓應力過 大 部分區(qū)域拉應力又超標 鋼絞線用量不少 但承 載力還是不足 3 梁高 腹板厚度差異較大 且細部構造不合 理 導致施工模板不好通用 形成浪費 4 懸臂翼緣板設計時沒有考慮汽車撞擊護欄 的偶然荷載 容易導致護欄設計時遺漏懸臂翼緣板 的加強 5 底板 梁端配筋不合理 引起這些區(qū)域局部 開裂 6 部分設計采用 先澆筑橋面板縱向濕接縫 混凝土及橫隔板 再澆筑接頭及負彎矩區(qū)橋面板 張 拉板頂負彎矩鋼束0 易引起現澆橋面板開裂 2 應用中存在的主要問題 裝配式箱形連續(xù)梁標準圖大多編制于 20 世紀 90 年代 在一些主要的技術指標上都有一些限制 后各設計單位在進行高速公路設計中 根據各自的 情況和需要 相應地進行了修改 由于各地區(qū)情況 差異較大 思路不統一 造成通用圖結構物形式上的 多樣化 同樣結構 同樣標準因要求不同 無論在斷 面形式上還是在結構配筋上都大相徑庭 有的地區(qū) 就要求將斷面優(yōu)化到最小 材料最省 而有的地區(qū)則 以更加安全為指導思想 總是怕斷面做小 在安全度 方面留有一定的余地 由于采用的是通用圖 沒有 被統一到標準圖上來 由此造成目前常用的通用圖 中 同一種結構即使同樣的標準 無論在斷面上還是 材料上都是五花八門 根本無法統一起來 距標準化 的要求越來越遠 給施工和管理都帶來很大的不便 3 通用圖開發(fā)情況 為適應設計市場的需要 滿足現代公路交通發(fā) 展帶來的大交通量 重荷載 快建設速度的要求 為 提高設計水平和確保工程質量 依據 關于下達 2005 年度交通科學技術項目執(zhí)行計劃的通知0 原 交通部 2005 454 號文 開發(fā)設計了支點轉換體系 的 裝配式部分預應力混凝土箱形梁通用圖0 3 1 1 開發(fā)內容 本次裝配式預應力混凝土箱形連續(xù)梁橋通用設 計圖研究開發(fā)內容如下 1 路基寬度 10 m 12 m 23 m 24 15 m 26 m 28 m 3315 m 34 15 m 2 跨徑 20 m 25 m 30 m 35 m 40 m 3 斜交角 0b 15b 30b 4 荷載等級 公路 級 公路 級 5 環(huán)境類別 類 類 3 1 2 主要結構尺寸 裝配式預應力混凝土箱形連續(xù)梁橋通用設計圖 主要結構尺寸見表 1 表 1 通用圖主要結構尺寸 跨徑 m2025303540 梁高 m1 121 1 41 1 61 1 82 1 0 頂板厚度 mm180180180180180 跨中底板厚度 mm180180180180180 跨中腹板厚度 mm180180180180200 腹板斜率3B 13 1 5B 14B 14B 14B 1 3 1 3 主要的標準規(guī)范 1 5公路工程技術標準6 JTG B01 2003 2 5公路橋梁設計通用規(guī)范6 JT G D60 2004 以下簡稱5通規(guī)6 3 5公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計 規(guī)范6 JT G D62 2004 以下簡稱5預規(guī)6 4 設計計算分析方法 4 1 1 國內外的研究現狀 裝配式連續(xù)箱梁受力特點是主梁在簡支狀態(tài)下 只承受自身恒載和可能的施工荷載 經過體系轉換 成為連續(xù)結構后 承受二期恒載及其他活載 根據 此特點 國內外對先簡支后連續(xù)箱梁的設計計算分 析有以下幾種方法 4 1 1 11 試驗的方法 在橋梁工程的發(fā)展中 橋梁試驗研究和技術對 于推動和發(fā)展橋梁計算理論 解決橋梁實際中出現 的問題起著重要的作用 試驗的目的是為建立或檢 驗結構設計理論和經驗公式 或者驗證某一結構理 論體系中的科學判斷及假說的可靠性 一般把對結 構或對象有主要影響的因素作為試驗參數 根據具 體情況 試驗可在實際的原結構上進行 也可在模擬 的模型結構上進行 如可按比例建造一個有機玻璃 47 2009 年 第 11 期 方 華等 裝配式預應力混凝土箱形連續(xù)梁橋通用設計圖成套技術 的縮小模型 通過試驗 也可了解橋梁在試驗荷載作用下的 實際工作狀態(tài) 判斷橋梁結構的實際承載能力和結 構質量 對于一些在理論上難以計算的部位 通過荷 載試驗可達到直接了解其受力狀態(tài)的目的 另外 橋梁荷載試驗還常常有助于發(fā)現在橋梁一般性檢查 中難以發(fā)現的隱蔽病害 一般以實橋作為試驗對 象 通過對測試結果的綜合分析 掌握橋梁的技術 狀態(tài) 確定橋梁的使用條件 提出橋梁的養(yǎng)護措施 有效保證橋梁結構物的安全使用 4 11 1 2 理論分析法 傳統的橋梁結構計算分析一般分為三部分 首 先是計算橋梁荷載橫向分布系數 將空間問題轉化 為平面問題 其次是用平面桿系有限元法計算縱橫 梁內力 最后根據計算得的縱橫梁內力進行構件的 結構設計 隨著電子計算技術的迅猛發(fā)展 許多橋梁設計 計算程序相繼開發(fā)出來 如 ANSYS SAP MIDAS 橋梁博士等 這些程序可對橋梁三維空間進行建模 計算分析 從而能夠較為準確地模擬出橋梁在施工 及運營過程中實際的受力狀態(tài) 但三維空間建模存 在自由度多 工作量大等局限 而且許多空間有限元 程序只能進行應力分析 對預應力束的模擬較復雜 或模擬近似 所有這些都限制了空間程序在混凝土 及預應力混凝土橋梁設計中的推廣使用 4 1 2 橫向分布系數的計算 4 1 2 11 橫向分布系數計算方法 對于多梁式橋 可處理為若干單片梁單獨計算 通過考察其橫向連接情況 對其計算圖式做出某些 假定 而后用梁理論求出荷載橫向分布影響線 進而 求出各梁分配的最不利荷載 最后按單梁平面桿系 進行結構計算 基于裝配式預制箱梁橫向連接的特 點 橫向分布影響線的常用計算方法有剛性橫梁法 鉸接板 梁 法 剛接板 梁 法和比擬正交異性板法 G M 法 4 1 2 12 橫向分布系數對比計算 現以路基寬度 28 m 的 30 m 跨徑正交預制箱梁 為例 對不同方法計算的汽車荷載橫向分布系數進行 對比分析 各梁斷面尺寸及橫向布置情況如圖 1 圖 2 所示 汽車荷載橫向分布系數計算結果匯總于表 2 48 公 路 2009 年 第 11 期 表 2 汽車荷載橫向分布系數匯總 方 法 1 號梁 邊梁 2 號梁 中梁 二列車三列車二列車三列車 剛性橫梁法0 1 680 1 700 1 560 1 62 剛接梁法0 1 690 1 680 1 580 1 65 鉸接梁法0 1 690 1 680 1 590 1 65 G M 法0 1 700 1 700 1 570 1 64 統計最大0 1 700 1 700 1 590 1 65 分析表 2 中計算結果 各理論計算方法所得橫 向分布系數相差不到 5 邊梁在采用 G M 法時 分布系數最大 中梁在采用鉸接梁法時分布系數最 大 均出現在橫向布置三列車時 故采用各方法中 的統計最大值 既考慮結構安全 又不致過度安全 4 12 1 3 梁格法與橫向分布系數法比較分析 采用空間有限元程序 MIDAS617 11 按空間梁 格模型計算主梁汽車荷載橫向分布系數列于表 3 表 3 梁格法汽車荷載橫向分布系數匯總 方 法 1 號梁 邊梁 2 號梁 中梁 二列車三列車二列車三列車 邊跨0 1 770 1 730 1 600 1 66 中跨0 1 790 1 740 1 610 1 67 統計最大0 1 790 1 740 1 610 1 67 對比表 2 表 3 的計算結果 梁格法計算出的橫 向分布系數邊跨與中跨之差只有約 0102 可忽略 邊 中跨可采用一個值 梁格法與剛性橫梁法 剛 鉸 接梁法等簡化理論計算法比較 邊梁大了 0 109 中梁相當 考慮到 20 40 m 預制箱梁活載 占總荷載比重不超過 40 同時 根據連續(xù)梁影響 線理論 某截面不利荷載位置也分布有鄰近各孔 而 這部分荷載經過中支點的轉換已接近均布 綜合全 橋 梁格法計算結果比單梁計算大 5 左右 4 13 梁格法與單梁桿系計算的縱梁驗算結果對比 為確定橫向分布系數法的單梁計算結果的準確 性 現將單梁平面桿系與空間梁格法的主要驗算成 果對比列于表 4 表 7 表 4 承載能力極限狀態(tài)計算作用效應組合設計值 位 置 邊梁中梁 梁格法平面桿系梁格法平面桿系 邊跨跨中正彎矩 kN m 9 22610 1848 2359 843 中支點負彎矩 kN m 6 888 6 927 6 531 6 858 中跨跨中正彎矩 kN m 7 8458 5806 9218 164 表 5 作用短期效應組合抗裂驗算最小拉應力 位 置 邊梁中梁 梁格法平面桿系梁格法平面桿系 邊跨跨中下緣 MPa1192 1 62 1 43 1 0 中支點上緣 MPa01230 1 480 1 560 1 58 中跨跨中下緣 MPa2152 1 83 1 03 1 1 表 6 持久狀況應力驗算最大正應力 位 置 邊梁中梁 梁格法平面桿系梁格法平面桿系 上緣 MPa10 1 611 1 010 1 111 1 0 下緣 MPa10 1 610 1 810 1 610 1 6 表 7 持久狀況應力驗算主拉應力 位 置 邊梁中梁 梁格法平面桿系梁格法平面桿系 中支點 MPa 0 1 70 1 1 2 1 1 1 1 1 2 1 4 跨 MPa 0 1 15 0 1 26 0 1 33 0 1 23 其他截面 MPa 0 1 55 0 1 52 0 1 27 0 1 47 結果對比表明 兩者計算結果較為接近 在極限 承載能力方面 單梁計算各控制點效應均比梁格法 計算略大 而抗裂計算時邊跨跨中壓應力儲備卻是 梁格法不利 儲備小 其他各項驗算差別不大 經 分析 在極限承載驗算時 實際已接近全橋受力 橫 向 4片梁受力趨于均衡 而單梁計算是按最大偏載驗 算 故效應值偏大 而抗裂計算時 由前面荷載橫向分 布系數分析知道 梁格法計算結果要大 5 左右 通過以上分析可知 單梁計算結果與梁格法有 一定差別 考慮到梁格法空間模型處理也有近似性 故采用兩種計算方法進行對比驗算是必要的 以確 保結構的安全 合理 5 梁高擬定 5 1 1 裝配式箱梁梁高現狀 經調研 發(fā)現相同跨徑的裝配式連續(xù)箱梁梁高 不同設計院多采用不同值 不同時期梁高也有差異 梁高調研情況見表 8 5 1 2 現行規(guī)范對橋梁設計的影響 1 現行公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵 設計規(guī)范最小保護層厚度略有增加 一定程度上減 少主梁截面有效高度 降低截面強度 與舊規(guī)范主筋 最小混凝土保護層對比見表 9 49 2009 年 第 11 期 方 華等 裝配式預應力混凝土箱形連續(xù)梁橋通用設計圖成套技術 表 8 預制箱梁梁高調研情況 跨徑 m 梁高 cm結構形式使用單位 20 100 雙支點鋼筋連續(xù) 預應力連續(xù) 陜西院 120單支點預應力連續(xù)中交一院 2005 年版 25 125單支點預應力連續(xù) 公路一院 20 世紀90 年代版本 130 雙支點鋼筋連續(xù) 預應力連續(xù) 陜西院 140單支點預應力連續(xù)中交一院 2005 年版 30 150單支點預應力連續(xù) 公路一院 20 世紀90 年代版本 160 雙支點鋼筋連續(xù) 預應力連續(xù) 陜西院 160單支點預應力連續(xù)中交一院 2005 年版 35 180 雙支點鋼筋連續(xù) 預應力連續(xù) 陜西院 180單支點預應力連續(xù)中交一院 2005 年版 40 190簡支箱梁江西院 地方道路 200簡支箱梁江西院 高速公路 200單支點預應力連續(xù)中交一院 2005 年版 表 9 主筋的最小混凝土保護層厚度比較 JT J 023 85 版D60 2004 版 板梁 類環(huán)境 類環(huán)境 類環(huán)境 20 mm30 mm30 mm40 mm45 mm 2 極限狀態(tài)設計法由原來的 定值設計法0轉 變?yōu)?概率極限狀態(tài)設計法0 根據公路橋涵的設計 安全等級 引入橋梁結構的重要性系數 舊規(guī)范采用 的極限設計法與新規(guī)范設計安全等級二級 系數 取 1 10 相當 而本項目用于高速公路 安全等級為 一級 系數取 111 同時 新規(guī)范在極限狀態(tài)設計 中 考慮了預應力引起的次效應 這樣極限效應有明 顯增加 3 現行規(guī)范梯度溫度有所增加 4 新規(guī)范對使用階段鋼絞線最大拉應力限制 得更小 5 跨徑小時 沖擊系數有較大提高 5 13 裝配式箱梁梁高的分析 梁高偏低時 結構剛度不足 導致行車顛簸 影 響行車舒適性 同時給箱內模板拆除造成麻煩 但 如梁高增加太多 構件剛度的增加 導致預加力 地 基不均勻沉降 梯度溫度等引起次內力增加太多 為 滿足各項應力指標要求 需配置更多的預應力束 引 起材料的浪費 綜合考慮結構安全 施工方便 材料經濟 結合 實際橋梁的使用情況 在各版本的基礎上通過大量 計算比較 擬定出一套較為合理的梁高 見表 10 表 10 預制箱梁梁高擬定 跨徑 m2025303540 梁高 m1 1 21141 1 61 1 82 1 0 6 腹板厚度擬定 根據5公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設 計規(guī)范6 JT G D62 2004 對 類環(huán)境鋼筋最小保 護層的要求 根據圖 3 按 20 m 跨徑腹板斜率 3B1 計算出腹板最小水平厚度 B 15 12 cm 圖 3 箱梁配筋斷面 現對幾種不同腹板厚度進行結構分析 分析對 比結果列于表 11 表 14 根據表中對比結果 可以 得出以下結論 各種跨徑所對應的不同腹板厚度的 受力均能滿足規(guī)范要求 但底板處的最大壓應力隨 腹板厚度的增加而減少 考慮到結構受力的合理性 材料用量的經濟性 考慮一定的安全儲備 同時考慮 到腹板厚度太薄 容易出現 蜂窩 麻面0及振搗不密 實等質量缺陷 現環(huán)境類別按 類設計 腹板水平方 向尺寸不宜小于 18 cm 實際厚度不小于 17 cm 故 確定跨徑 20 35 m 箱梁跨中腹板厚度取 18 cm 跨 徑 40 m 箱梁取 20 cm 7 技術改進和構造處理 7 1 1 預應力鋼束索形的優(yōu)化 以往有些通用圖主梁正彎矩鋼束配置時 按簡 支梁的受力模式考慮 鋼束從梁端到跨中盡量下放 造成局部應力不理想 如支點到 1 4 跨附近下緣壓 應力較大 而上緣負彎矩張拉附近又出現較大的拉 50 公 路 2009 年 第 11 期 表 11 不同腹板厚度施工階段應力比較MPa 跨徑截面位置 規(guī)范 容許值 邊跨跨中附近中支點中跨跨中附近 20 m 腹板厚度16 cm17 cm18 cm16 cm17 cm18 cm16 cm17 cm18 cm 上緣 下緣 最大20 1 42 1 42 1 42 1 54 1 74 164 1 52 1 12 1 02 1 0 最小 2 1 10 1 10 1 10 1 13 1 02 192 1 80 1 20 1 21 1 1 最大20 1 412 1 812 1 211 1 63 1 23 123 1 211 1 110 1 610 1 6 最小 2 1 17 1 16 1 76 1 40005 1 95 1 75 1 4 30 m 腹板厚度17 cm18 cm19 cm17 cm18 cm19 cm17 cm18 cm19 cm 上緣 下緣 最大20 1 43 1 93 1 93 1 95 1 65 155 1 43 1 23 1 23 1 1 最小 2 1 10 1 70 1 70 1 72 1 92 182 1 81 1 11 1 21 1 2 最大20 1 414 1 814 1 413 1 83 1 83 183 1 812 1 512 1 311 1 6 最小 2 1 18 1 17 1 87 1 4 0 1 6 0 15 0 1 56 1 76 1 36 1 1 40 m 腹板厚度18 cm19 cm20 cm18 cm19 cm20 cm18 cm19 cm20 cm 上緣 下緣 最大20 1 46 1 26 1 26 1 26 1 76 166 1 55 1 15 1 05 1 0 最小 2 1 12 1 62 1 72 1 83 1 43 133 1 22 1 93 1 03 1 1 最大20 1 416 1 015 1 214 1 53 1 63 163 1 613 1 112 1 511 1 9 最小 2 1 18 1 68 1 17 1 6 1 1 3 1 13 1 1 37 1 47 1 17 1 0 表 12 不同腹板厚度短期效應組合抗裂計算最小正應力比較MPa 跨徑截面位置 規(guī)范 容許值 邊跨跨中附近中支點中跨跨中附近 20 m 30 m 40 m 腹板厚度16 cm17 cm18 cm16 cm17 cm18 cm16 cm17 cm18 cm 上緣 1 1850 1 070 1 040 1 010 1 610 1 510 1 420 1 150 1 110 1 07 下緣 1 1851 1 751 1 601 1 46 2 1 71 2 1 64 2 1 571 1 211 1 271 1 04 腹板厚度17 cm18 cm19 cm17 cm18 cm19 cm17 cm18 cm19 cm 上緣 1 1851 1 631 1 611 1 590 1 480 1 330 1 181 1 471 1 431 1 4 下緣 1 1853 1 002 1 712 1 44 1 1 66 1 1 53 1 1 412 1 42 1 232 1 06 腹板厚度18 cm19 cm20 cm18 cm19 cm20 cm18 cm19 cm20 cm 上緣 1 1853 1 63 1 583 1 580 1 390 1 19 0 1 012 1 742 1 72 1 66 下緣 1 1853 1 412 1 982 1 58 1 1 17 1 1 06 0 1 943 1 132 1 842 1 58 表 13 不同腹板厚度持久狀況最大正應力比較MPa 跨徑截面位置規(guī)范容許值持久狀況最大正應力 20 m 30 m 40 m 腹板厚度16 cm17 cm18 cm 上緣16 1 211 1 0310 1 9710 1 91 下緣16 1 213 1 1512 1 9712 1 81 腹板厚度17 cm18 cm19 cm 上緣16 1 212 1 7212 1 5912 1 46 下緣16 1 214 1 1913 1 9613 1 74 腹板厚度18 cm19 cm20 cm 上緣16 1 214 1 4314 1 2214 1 01 下緣16 1 215 1 2114 1 8814 1 57 應力 分析先簡支后連續(xù)箱梁的受力特點 成橋后以 連續(xù)梁的方式承受不均勻沉降 汽車 溫差等荷載 這部分荷載占很大比重 故將梁端至 1 4 跨附近鋼 束盡量上提 如圖 4 所示 以解決腹板變厚附近壓應 力過大問題 從而可減少腹板厚度 同時增加支點上 緣及負彎矩張拉端附近的壓應力儲備 避免出現拉 應力或拉應力過大 7 1 2 預制梁斷面的優(yōu)化 20 40 m箱梁采用一個腹板斜率時 梁高越小 51 2009 年 第 11 期 方 華等 裝配式預應力混凝土箱形連續(xù)梁橋通用設計圖成套技術 表 14 不同腹板厚度極限承載能力比較kN m 跨徑截面位置邊跨跨中下緣中支點上緣中跨跨中下緣 20 m 30 m 40 m 腹板厚度16 cm17 cm18 cm16 cm17 cm18 cm16 cm17 cm18 cm 強度5 0775 0775 077 5 700 5 700 5 6994 4194 4194 419 效應4 7214 7504 789 4 385 4 398 4 4113 7463 7733 800 腹板厚度17 cm18 cm19 cm17 cm18 cm19 cm17 cm18 cm19 cm 強度10 13410 13310 133 9 542 9 544 9 5448 7518 7518 751 效應9 6429 7369 831 7 659 7 685 7 7117 7187 8087 898 腹板厚度18 cm19 cm20 cm18 cm19 cm20 cm18 cm19 cm20 cm 強度18 16418 16418 164 15 759 15 760 15 76116 05716 05716 057 效應16 95917 18217 404 12 364 12 399 12 43513 76113 97714 193 圖 4 正彎矩鋼束索形優(yōu)化 箱室內 外橋面板計算跨徑相差越大 導致橋面板受 力不均 因控制設計的橋面板跨徑增大 而橋面板 鋼筋橫向需通長布置 從而導致鋼筋的增多 或內外 橋面板安全度差異的增大 通過分析比較 改變跨 徑 20 m 25 m 箱梁的腹板坡度 由原來的 4 B1 分 別改為 3B1 315B1 使箱室內 外跨度相當 從而 使橋面板受力更合理 現以 28 m 路基 20 m 箱梁 為例分析優(yōu)化前