跨度60+108+60m客货共线铁路连续梁桥设计开题报告.docx
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跨度60+108+60m客货共线铁路连续梁桥设计开题报告
题目:
跨度(60+108+60)m客货共线铁路连续梁桥设计
学院:
土木建筑工程专业:
土木工程学生姓名:
学号:
文献综述:
1.连续梁桥发展历史
1.1国外连续梁桥发展历史
连续梁桥在发展历程中一直存在着两个发展方向:
一个就是不断加大跨径,其中南斯拉夫主跨为210m的DanubeRiver桥和瑞士主跨为192m的Mosel桥比较具有代表性;另一个就是不断加长连续长度,其中英国全连续长度1288m的Orwell桥比较具有代表性。
20世纪40年代后期,预应力混凝土预制分段拼装施工技术开始兴起。
1945年-1948年,E.Freyssinet利用这项技术在Marne河上建造了Luzancy桥。
1952年德国工程师U.Finsterwalder利用预应力混凝土现浇平衡悬臂施工技术在莱茵河上建成了跨径超过100m的Worms桥。
从此之后,平衡悬臂施工体系很快在世界上得到了广泛的应用。
20世纪60年代至70年代,预应力混凝土连续梁桥在跨径100m至200m范围内的一般桥梁中成为首选的建桥方案。
1976年日本建成了当时世界上跨径最大的连续刚构桥——滨名大桥,其主桥跨径为(55+140+240+140+55)m。
不久过后,巴拉圭于1979年建造了一座主跨为270m多跨预应力混凝土T构桥——Asuncion桥。
紧接着在1980年建成的菲律宾以东美国太平洋托管区的弗罗斯岛的科巴贝尔赛浦桥主跨也达到240.8m。
下表统计了1980年-2002年其他早期发达国家的部分连续梁桥发展情况,表中主跨从90m以上发展到了298m。
序号
桥名
国家
主要跨径(m)
建成年份
1
白河桥
日本
90
1980
2
Houston桥
美国
229
1982
3
Kali桥
印度
121
1983
4
Orwell桥
英国
160
1984
5
Gateway桥
澳大利亚
260
1985
6
北浦港桥
日本
120
1990
7
PontedeSaoJoao桥
葡萄牙
250
1991
8
Varodd-2桥
挪威
260
1994
9
RsftSUnder桥
挪威
298
1999
10
罗格莫尔桥
法国
105
2001
11
英国河桥
德国
130
2002
经上表统计可知,1980年到2002年其他国家修建的连续梁桥的跨径大部分都在200m以下,最近十多年以来,跨径200m以上的预应力混凝土连续梁桥已成为新的发展常态。
2.1.2国内连续梁桥发展历史
我国因为近代落后的原因,连续梁桥的历史相对较短,我国第一次采用平衡悬臂施工方法建造的预应力混凝土T型钢构桥是于1965年完工的位于河南汤阴的五陵卫河桥,跨径为25m+50m+25m。
平衡悬臂施工法在我国得到成功运用之后,迅速蔓延全国,1968年建成的主跨为124m的广西柳州桥、1971年建成的主跨为144m的福建乌龙江大桥和1981年建成的主跨为158m的湖北宜昌葛洲坝三江大桥均采用了这种方法。
目前我国跨径最长的预应力混凝土T型刚构桥是1980年建成的主跨为174m的重庆长江大桥。
20世纪80年代中期,计算机技术得到快速发展并参与到桥梁设计当中,此时T型刚构桥逐渐失去市场,而连续梁桥逐渐成为混凝土桥梁的主流。
1984年建成位于湖北沙洋的主跨为111m、全长为790.8m的汉江大桥是我国首座跨径超百米的预应力混凝土连续梁桥。
其他具有代表性的预应力混凝土连续梁桥还有1986年建成位于湖南常德的沅水大桥,主跨跨径为120m;1991年建成位于云南六库的怒江大桥,主跨跨径为154m;全长为1340m、主跨为80m的杭州钱塘江二桥;全长为1308m、主跨为100m的襄樊汉江大桥。
目前我国跨径最长的预应力混凝土连续梁桥是2001年建成位于南京的长江第二大桥北汉桥,全长为2212m,跨径布置为90+3×165m+90m。
随着预应力混凝土连续梁桥跨径的不断增大,桥梁结构的支点反力也呈大幅度增长,这给支座的设计制造和后期养护造成了十分棘手的困扰。
而T型刚构桥墩梁固结的结构特点正好可以解决连续梁桥的支座问题。
结合连续梁桥上部变形连续、使用性能好和T型刚构桥不设支座的优点,连续刚构桥便应运而生。
由于我国此前在建设大跨径T型刚构桥和大跨径连续梁桥拥有丰富的经验,因此我国的连续刚构桥一开始便取得了不错的成绩。
位于广东1988年建成的洛溪大桥,全长480m,跨径布置为65m+125m+180m+110m,它是我国较早的连续刚构桥,并且其主跨径在当时是亚洲混凝土梁式桥第一,世界第七。
30多年以来,我国在连续刚构桥领域取得了巨大的发展,屡屡打破各种跨径记录。
其中比较有名的桥梁有1993年建成主跨径为160m的三门峡黄河大桥,1996年建成位于湖北黄石的主跨径为245m的长江大桥,还有当时主跨居世界混凝土梁式桥第一的1997年建成主跨为270m的虎门大桥辅航道桥。
目前我国跨径最长也是世界跨径最长的连续刚构桥是2006年建成主跨径为330m的重庆石板坡长江大桥复线桥。
据不完全统计,目前我国已建和在建的跨径范围在100-200m的混凝土桥梁已有100多座,跨径超过200m的连续刚构桥已有20多座,由此可见大跨径预应力混凝土连续梁桥在我国占据着十分重要的地位。
2.连续梁桥构造特点
2.1桥跨
根据连续梁桥受力特点,大、中跨径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置,当总跨数超过3跨时,其中间跨一般采用等跨布置。
采用三跨或多跨的连续梁桥,为使边跨与中跨的最大弯矩相近,边跨跨径宜取中跨的0.8倍。
当综合考虑施工和其他因素时,边跨一般去中跨的0.5至0.8倍为宜。
预应力混凝土连续梁桥边跨宜取偏小值,这样可以增加边跨刚度,减小活载弯矩的变化幅度,减少预应力筋的数量。
但是当边跨过小时,边跨支座会产生拉力,此时需在桥台上设置拉力或压重。
当受到桥址处地形、河床断面形式、通航净空及地质条件等因素的限制并且总桥长受到制约时,应采用多孔小边跨与较大的中间跨相配合的布置形式,并使跨径从中间向外递减,让各跨内力峰值相差不大。
桥跨布置还与施工方法密切相关。
长桥以及选用顶推法施工或者先简支后连续法施工的桥梁,多采用等跨布置,这样做结构简单、模式统一。
等跨布置的跨径大小主要取决于施工的设备和经济条件。
连续梁跨数以三跨最为常见。
连续跨数不能取得过多,一般不宜超过五跨,虽然当连续跨数超过五跨时的内力与五跨时相差不大,但是连续梁过长会造成梁端伸缩量非常大,需设置大位移量的伸缩缝,因此,一般不会设超过五跨。
2.2梁高
2.2.1等截面
连续梁桥采用等截面布置具有构造简单、预制定型、施工方便等优点,随着施工方法的发展,等截面布置越来越受到工程师的重视。
对于中等跨径40-60m的连续梁桥,若采用预制装配施工和就地浇筑施工,为便于预制安装和模板周转使用,宜选用等截面布置;若采用顶推法施工,为便于布置顶推和滑移设备,也会选择采用等截面梁;若采用逐跨架设施工和移动模架法施工以及整孔架设,为了能最小程度使用施工设备完成全桥施工,按等截面布置最为有效。
等截面连续梁桥的梁高,在拟定时可参考有关资料,按梁高与最大跨径的关系H=(1/15-1/30)lm选用。
当桥梁跨径较大,采用顶推法施工时,梁高的选择不仅取决于桥梁跨径,还要考虑顶推施工对梁高的要求。
为了避免顶推法施工时最大悬臂的不利受力状态,通常可设置临时墩;不设置临时墩时,梁高与顶推跨径之比选在1/12-1/15为宜。
2.2.2变截面
连续梁桥采用变截面布置具有很多优点,比如支点截面负弯矩比跨中正弯矩大,采用变截面形式刚好符合连续梁受力特点;变截面梁一般采用悬臂法施工,变高度梁与施工阶段内力相应;从美学观点看,变高度梁具有一种曲线美、变化美,给人一种天然的美感。
变截面梁的梁底线形可采用折线、抛物线、圆曲线和正弦曲线等。
其中二次抛物线与连续梁的弯矩变化最相似,因此常被采用。
根据已建桥梁的资料进行分析统计,主梁采用变截面布置时,支点梁高约为最大跨径的1/15-1/20,跨中梁高约为支点梁高的1/1.6-1/2.5。
2.3截面形式
预应力混凝土连续梁桥可采用的截面形式很多,一般可根据桥梁的跨径、宽度、梁高要求、支承条件、桥梁的总体布置和施工方法等因素确定。
合理选择主梁的截面形式对减轻梁的重量、节约材料、简化施工和改善截面受力性能都具有十分大的作用。
预应力混凝土连续梁桥常用的横截面形式有T型梁式、板式和箱型梁式。
2.3.1T型梁式截面
T型梁式截面一般只适用于中、小跨径的连续梁桥,其主梁常用跨径为30-50m,梁高一般取1.6-2.5m。
T型梁式截面预制较为方便,其主梁梁段常采用预制架设施工,并在安装完之后,经体系转换为连续梁桥。
为简化多肋T梁的施工,可采用宽矮肋的单T断面,肋宽可达3-4m,外悬长翼板,称之为脊形梁或异形结构。
总体来说,由于T型梁式截面肋的宽度不大,布置钢筋受到限制,在负弯矩区承压面积小,因此不常应用。
2.3.2板式截面
板式截面一般也只适用于中、小跨径的连续梁桥。
由于板式截面梁桥构造简单、施工方便且建筑高度小,所以常被采用于大量高架道路上。
目前,板式矩形实体截面已较少采用,取而代之的是曲线形整体截面。
实体截面的连续梁桥常采用在支架上现浇施工,空心板截面常用于跨径15-30m的连续梁桥,板厚可取0.8-1.2m。
当桥墩在横截面上Y型支承时,可选取双峰形实体截面。
2.3.3箱形截面
当连续梁桥的跨径超过40-60m时,主梁常采用箱形截面。
箱形截面为闭口截面,具有良好的抗弯和抗扭性能,并且箱形截面有顶板和底板,在跨中或支座部位都能有效地抵抗正负弯矩。
箱形截面有几种常用的形式,其中单箱单室截面多用在顶板宽度小于18m的桥梁,单箱双室截面适用于顶板宽度25m左右;双箱单室截面顶板宽度可达40m左右,圆空式单箱双室截面适用于顶板宽度15m左右,单箱多室式截面的桥梁宽度可不受限制。
此外,箱形截面还有单箱三室、双箱双室、多箱单室等形式。
单箱单室截面具有受力明确、施工方便、节省材料用量等优点。
因此,当桥宽在20-25m范围时,很多桥梁常采用单箱单室截面,但需要在截面构造上采取相应的措施。
为了加强长悬臂板的抗弯刚度,可采用横梁加劲、斜撑加强,或在顶板上设置横向预应力筋,后者最常被采用。
直腹板箱梁主要用于箱宽不大的情形,它具有构造简单、施工方便的优点。
斜腹板梁相对于直腹板箱梁可节省下部结构的圬工量,减小底板的横向跨度,还能有效地减小迎阳面积,改善风的攻角、温度应力和抗风性能,但是它却具有模板制造复杂的缺点。
分离式箱梁的特点是结构简单,受力明确,横向分布系数小,为了方便施工简单,施工时可分箱进行。
2.3.4箱形截面设计要求
(1)顶板和底板厚度
箱形梁顶板和底板厚度既要满足纵、横向的受力要求,又要满足结构构造及施工上的需要。
其具体选定原则如下:
箱梁顶板厚度要满足布置纵、横预应力筋的构造要求,同时还要满足桥面板横向弯矩的受力要求。
不设横向预应力筋时顶板厚度与腹板间距的关系可以参考表1选取。
当设有横向预应力筋时,顶板厚度需满足预应力筋套的布置管并留有混凝土注入的间隙。
表1腹板间距与顶板厚度
腹板间距/m
3.5
5.0
7.0
顶板厚度/m
20
22
28
顶板两侧悬臂板的长度是调节顶板内弯矩的重要因素。
悬臂板长度一般采用2-5m,当长度超过3m后,一般需布置横向预应力筋。
对于变截面连续梁,箱梁跨中底板厚度一般按构造选定,若不配预应力筋,厚度可取15-18cm;若配有预应力筋,厚度一般为20-25cm。
靠近桥墩的截面的底板要承受较大的负弯矩,因此底板的宽度要比顶板小,且厚度要比顶板大,以适应受压要求。
底板厚度一般为支点梁高的1/10~1/12,由跨中向支点逐渐加厚。
对于顶推法施工的等高连续梁,由于在施工过程中主梁截面要承受交变的正负弯矩,所以底板往往按等厚度设计。
(2)腹板厚度
跨中腹板厚度的设计,主要取决于预应力筋的布置空间和浇注混凝土的必要间隙等构造要求。
一般情况下可按以下原则设计:
腹板内无预应力筋时,可取20cm;腹板内有预应力筋时,可取25-30cm;腹板内有预应力筋锚固头时,取35cm。
为满足支点较大剪应力要求,墩上或靠近桥墩的箱梁根部腹板需加厚到30-60cm,特殊情况可达100cm。
大跨度桥腹板应采用变厚度形式,从跨中向支点分段线形逐步加厚,变厚段一般为一个节段长。
为方便施工,简化内模构造,中、小跨径连续梁桥腹板一般采用等厚度形式。
2.4横隔板
采用T型截面的连续梁桥,其横截面的抗扭刚度较小,为增加桥梁的整体性和横向刚度,一般均需设置中横隔板和端横隔板。
中横隔板的数目、位置及构造与简支梁相同。
箱形截面的抗弯刚度和抗扭刚度较大,除在支点部位设置横隔板外,中间横隔板的数目较少,即使有横隔板,对横向刚度影响并不显著,而且增加了施工难度,目前的趋势是少设或不设中间横隔板。
对于斜弯桥梁,设置中横隔板的效果显著,其横隔板的厚度可取15-20cm。
箱梁支点处端横隔板的尺寸和配筋形式与箱梁的支承方式有关。
当支座直接位于主梁腹板之下时,端横隔板的主要作用是增加箱梁横向刚度,限制箱梁的畸变,横隔板厚度可取30-50cm,横隔板中只需配置一定数量普通钢筋即可。
当支座设置在横隔板中部时,横隔板还要承担着传递支反力的作用,是重要的受力结构,如果采用普通钢筋混凝土结构,横隔板内的抗剪、抗弯及抗裂钢筋交错密布,导致混凝土浇筑困难且不易振捣密实。
而采用预应力混凝土,横隔板厚度可小于80cm,横隔板中设置曲线形的预应力筋,则可避免钢筋混凝土横隔板所产生的弊病。
为满足施工、维修和通风要求,横隔板上一般设置过人洞。
2.5预应力钢筋构造
连续梁纵向预应力筋为主筋,其数量与布置位置根据使用阶段及施工阶段受力要求确定。
此外在大跨度梁腹板内常布置竖向预应力筋。
跨度较大的箱梁顶板和悬臂板内也常布置横向预应力筋。
在顶推法或分跨施工的连续梁中,有时部分主筋需要逐段接长,接长的方法常采用连接器完成。
施工阶段需要的力筋在使用阶段往往不发挥作用,它们会对截面的受力有不利作用,通常必须采取反向配束来克服它的影响。
因此为施工需要而设置的临时筋,在施工完成后应予以解除,目前国内常用的作法是将临时筋与永久筋用连接器接长张拉,在施工期间临时束不压浆,待施工结束后割断连接器与临时筋的锚头。
当然,这样设置临时筋要复杂一些,既要预留孔道,又要张拉锚固,施工完成后还有解除的工序。
如果将临时筋设置在梁体外,临时沿箱内壁锚固,则在构造和施工上要简单的多。
此外,尚可用控制张拉力的方法满足使用阶段和施工阶段的不同要求,力筋的张拉力先按施工要求张拉,施工完成后再张拉到设计要求。
这样做的优点便于布束,同时满足各阶段的受力要求,但张拉工艺较复杂,在施工阶段不能压浆,还必须选择力筋和锚头便于重复张拉的类型。
对于施工期较长的桥梁,尚需考虑力筋的防锈问题。
此外,当施工阶段的受力大于使用阶段的受力时,或施工阶段与使用阶段的力筋用量相差甚大时,不宜采取此法。
纵向主筋常采用钢绞线或钢丝束制作而成,常用的布置方式有连续配筋、分段配筋、逐段接长力筋、体外布筋等几种方式。
下面将一一作简要介绍:
(1)连续配筋
采用就地浇筑施工的连续梁,其纵向力筋可以按照桥梁各部位的受力要求进行连续配束。
通常力筋的重心线为二次抛物线组合而成的轨迹,如图1(a)所示,边跨和中跨都由多段抛物线组成,而正反曲线间有反弯点。
预应力力筋的具体布置可考虑按图1(b)所示,即在支点附近分别由负弯矩区转向正弯矩区,虽然从抗弯的角度上看稍有削弱,但对支点附近各截面抗剪能力却有较大的提高。
图1连续配筋的预应力筋布置
(2)分段配筋
分段配筋是悬臂施工和简支—连续施工的连续梁最常用的配筋方式。
悬臂施工的连续梁桥,是从墩顶开始向左右对称悬臂施工,为了能支承梁体自重和施工荷载,需在悬臂施工时施加预应力。
在体系转换时再张拉正弯矩力筋并补充其他在使用阶段所需要的力筋,这部分力筋又称二次张拉力筋或后期力筋。
预应力筋在截面上尽量成对称布置,并布置在腹板附近,预应力筋数量较多时可分层布置。
一般来说,先锚固下层力筋,后锚固上层力筋。
力筋有直筋和弯筋之分,需根据结构各部位弯矩和剪力的要求确定数量,其中弯筋均通过腹板下弯锚固。
当非腹板位置的预应力筋需要进入腹板弯曲时,首先应进行平弯至腹板位置,然后在腹板平面内竖弯,力筋的弯起半径和弯起角可按规范和有关资料确定。
对于预制安装由简支—连续施工的连续梁桥,它们的预应力筋也是采用分段配筋。
预制构件在预制时应根据它受力情况以及考虑吊装的需要先行配筋张拉,在简支端安装就位后,墩顶部位布置二次张拉力筋,再进行二次张拉。
(3)逐段接长预应力筋
采用顶推法施工的连续梁桥,顶推施工阶段与使用阶段梁的受力状况差异较大,为照顾两个阶段的受力需要,钢束常分前期张拉力筋和后期张拉力筋。
在施工过程中,箱梁的每一截面均会出现最大的正、负弯矩,前期预应力筋是为顶推施工需要而设置,通常在截面的上、下缘配置直线筋。
又因为顶推法施工的程序是逐段预制,逐段顶推,分段张拉力筋,为了满足节段所需力筋数量和方便施工的要求,因此要采用力筋接长张拉的措施。
预应力筋接长要使用连接器,力筋的长度选取两个梁段的长度,每个施工面上有半数力筋通过,半数力筋需进行接长,连接器需间隔排列,这样可以达到减少连接器的数量,改善主梁受力,节省钢材,简化施工的目的。
后期预应力筋是依照使用阶段要求补充设置的钢筋,它应配置在支点截面的顶部和跨中截面的底部。
为了改善腹板的受力情况,解决近支点截面主拉应力大的问题,可在支点附近设置弯筋。
逐孔施工的连续梁桥,其主束布置往往也采用逐段接长配筋,接头的位置可设置在支点截面,也可设在离支点约1/5跨径附近弯矩较小的部位。
(4)体外布筋
体外布筋是将预应力筋设置在主梁截面以外的箱内,利用横隔梁、转向块等结构物对梁施加预应力。
体外布筋具有不削弱主梁截面,不需预留孔道,预制节段的拼装可采用干缝结合,施工方便迅速且便于更换等优点。
但体外布筋对预应力筋、结构及管道防护设施要求都较高,而且使结构的极限承载能力降低、耐疲劳及耐腐蚀性变差。
体外布筋在我国尚待试验研究和使用,但在桥梁加固方面已有先例。
综上所述,预应力混凝土连续梁桥的主筋布置是多种多样的,它与所运用的施工方法有密切的关系。
不同的施工方法要求不同的力筋布置,而力筋的数量则取决于结构的受力——使用阶段和施工阶段的综合考虑。
(5)横向和竖向布筋
在设计中,有时需要对结构施加横向和竖向预应力,横向预应力可加强桥梁的横向联系,增加悬臂板的抗弯能力。
而竖向施加预应力主要作用是提高截面的抗剪能力。
横向预应力一般施加在横隔梁内或截面的顶板内,竖向预应力筋布置在截面的腹板内。
横向和竖向的预应力筋都比较短,直筋常采用钢绞线、钢丝束,也可选用精轧螺纹钢筋,在预留孔道内按后张法工艺施工。
3.连续梁桥内力计算
3.1结构自重作用下的内力计算
结构自重内力与施工方法有很大关系。
下面按在施工中是否有体系转换情况分别介绍结构自重内力的计算方法。
3.1.1无结构体系转换时的结构自重内力计算
结构自重作用于桥上时,主梁结构已形成最终体系,如采用满堂支架现浇混凝土等施工方案时,其结构内力可按结构力学中的有关方法(如力法、位移法和弯矩分配法等)计算。
采用弯矩分配法使用现成的图表手工计算能够获得足够精确的结果;采用平面杆系有限单元法用计算机分析是目前最常用的计算方法。
结构内力也可采用影响线加载法计算,其计算公式如下:
式中:
SG1——主梁结构自重内力(弯矩或剪力);
g(x)——主梁自重集度;
y(x)——相应的主梁内力影响线坐标;
l——梁全长。
如为等截面梁,其自重集度g(x)沿桥长均布,则SG1可按均布荷载乘主梁内力影响线总面积计算。
3.1.2有结构体系转换时的结构自重内力计算
有结构体系转换时的结构自重内力与施工方法相关,可采用结构力学方法按施工阶段分段计算各阶段的内力,然后按叠加原理计算总结构自重内力。
下面以采用悬臂拼装法施工的五跨连续梁桥为例(如图2所示),详细介绍有结构体系转换时的结构自重内力计算方法。
该桥施工程序以及各阶段的内力图为:
(1)悬臂拼装完毕,吊机拆除。
首先在所有桥墩内预埋铁件,安装扇形支架,浇筑墩顶节段。
用混凝土块作为临时支座,设在永久支座两侧,用直径32mm钢筋将墩顶节段临时锚固在桥墩上,以保证从墩顶向墩两侧对称悬臂拼装的稳定性。
悬拼完毕时的恒载内力如图2a)所示。
(2)现浇边跨部分。
因为边跨长度大于悬臂拼装长度,所以需在边跨内另立排架,现浇部分节段与边跨的悬臂拼装相接。
此时一端固定,一端简支的梁式结构在现浇段自重作用下的恒载内力如图2b)所示。
(3)拆除2号墩、5号墩上的临时支座,计算由一端固定一端简支的梁式结构转换成两端简支的单悬臂结构的内力,即计算临时支座所释放的不平衡弯矩在两端简支的单悬臂上所产生的内力如图2c)所示。
(4)边跨合拢。
将边跨的单悬臂梁与3号墩(4号墩)的T构通过现浇合拢段合拢。
计算单悬臂梁和T构在支架、模板重量合拢段自重作用下的内力如图2d)所示。
(5)合拢段支架模板拆除后,考虑合拢段的上述重量从相反方向加在已合拢的结构体系上产生的内力如图2e)所示。
(6)拆除3号墩(4号墩)的临时支座,计算因拆除临时支座所产生的内力如图2f)所示。
(7)中跨合拢。
把左半跨与右半跨合扰成5跨连续梁。
计算合拢段两侧悬臂端在支架、模板重量、合拢段自重作用下的内力如图2g)所示。
(8)合拢段支架模板拆除后,考虑上述重量以相反的方向加在连续梁上产生的内力如图2h)所示。
(9)将上述所有内力图迭加后即得到连续梁最终的恒载内力图如图2i)所示。
图2五跨连续梁的施工程序及恒载、最终恒载内力图
采用顶推法施工时,由于顶推过程中结构体系不断发生变化,因此梁体内力亦不断发生变化。
顶推过程中在梁内出现的内力,可根据顶推时不同的结构体系状态进行计算,通常采用电算方法计算。
采用先简支后连续方法施工的连续桥,梁体自重内力应按简支梁计算。
桥面铺装等二期恒载内力按铺装时的结构体系计算。
3.2结构活载内力计算
主梁活载内力是由可变作用中车道荷载、人群荷载等产生的。
很显然,不管采用何种施工方法,这时结构已成为最终体系——连续梁桥。
因此力学计算图式已十分明确。
连续梁桥为超静定结构,活载内力计算以影响线为基础。
计算影响线可按结构力学方法,亦可直接采用有限元法计算绘制影响线。
在内力影响线上按最不利荷载位置布置活载,就可求得截面的控制内力。
当内力影响线有正、负两种区段时,应分别对正、负区段加载,以求出正、负两个内力值,正值和负值分别称为最大和最小内力。
当只有正号影响线时,则最小内力为零,反之则最大内力为零。
与简支梁活载内力计算相似,连续梁桥主梁活载内力计算也要首先计算主梁的最不利荷载横向分布系数mi。
荷载横向分布计算方法只适用于等截面简支梁(正、斜、弯),而对于变截面简支梁桥或变截面的悬臂或连续梁桥的荷载横向分布的计算方法则要复杂得多,因为它们的精确内力影响面的形状比较复杂,如按变量分离的思想去找寻一个近似的实用计算方法是繁琐的,因为截面变化规律和体系参数组合的实际情况各不相同,要结合具体情况做反复的计算,这在一般的桥梁实际设计计算中是难于采用的。
为此,一般将等截面简支梁桥的荷载横向分布方法近似地应用于变截面简支、悬臂、连续体系,把这些结构体系的某一桥跨按等刚度原则变为跨度相同的具有等截面的简支梁,然后按简支结构的荷载横向分布计算方法求解各种被换算结构的横向分布问题。
所谓等刚度是指在跨
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