先简支后连续的施工方法及恒载分析

先简支后连续的施工方法及恒载分析

谢利宝

【江苏省交通厅工程质量监督站　南京210001】

　


摘　要　本文系统介绍了先简支后连续梁桥施工方法及恒载内力计算原理与方法。
关键词　桥梁　支架　连续　施工·方法　分析


　　先简支后连续是连续梁桥施工中较为常见的一种方法。特点是施工方法简单方便，质量可靠，实现了桥梁施工的工厂化、装配化。该方法目前在中、小跨径的连续梁桥的建设中得到了广泛的应用。
１　施工方法介绍
　　先简支后连续有以下几种常见的施工方法：
　　１主梁的普通钢筋在墩顶连续
　　该方法简单易行，缺点是墩顶负弯矩区常常发生横向裂缝，影响桥梁的正常使用。
　　２主梁纵向预应力钢束在墩顶连续
　　该方法效果最好，缺点是施工难度大，往往需要特殊的连接器来完成，一般也不采用。
　　３墩顶两侧主梁在一定范围内布设预应力短束实现连续
　　该方法简单可行，具有第２种方法的优点，同时克服了墩顶负弯矩区的开裂问题。
２　分析实例简介
　　本文结合一设计实例介绍先简支后连续梁桥恒载内力计算原理与方法。
　　某高速公路的一座大桥，跨径为４×２５ｍ连续梁，全长９９．８４ｍ，施工方法为先简支后连续。在桥的两头各设８ｃｍ的伸缩缝，桥跨结构的计算简图见图１，主梁横断面构造见图２，全桥施工流程及不同施工阶段的恒载内力分别见图４、图５。
３　恒载内力分析
３．１ 单元划分
计算采用桥梁专用平面杆系有限元程序进行结构计算分析。全桥单元划分时，应综合考虑施工过程及正常使用阶段控制设计的截面位置，使控制截面位于单元节点处。这样将全桥划分为７０个单元，７１个节点，如图３所示。
３．２　恒载内力计算
施工流程简要介绍：第一施工阶段将预制好的预应力箱梁安装就位，形成由临时支座支承的简支梁状态，此时的恒载集度为ｇ１′；第二施工阶段浇筑第①、②跨及第③、④跨连续段接头混凝土，达到设计强度后，张拉负弯距区预应力钢束并压注水泥浆，形成两联连续梁；第三施工阶段是先浇筑第②、③跨连续段接头混凝土，达到设计强度后张拉负弯矩区预应力钢束并压注水泥浆，形成了四跨连续梁，所有接头混凝土都为局部恒载集度ｇ１″；第四施工阶段拆除全桥的临时支座，主梁支承在永久支座上，完成体系转换，再完成主梁横向连接；第五施工阶段进行防护栏及桥面铺装施工，二期恒载集度为ｇ２。
　　针对本实例横断面的具体构造特点及平面杆系有限元程序计算分析的特点，将空间桥跨结构简化为平面结构进行计算，只对由单片箱梁构成的四跨简支转连续梁桥进行平面结构分析，在活载计算时再计入荷载横向分布。
由施工过程可知，ｇ１′适用于主梁第１、２、３施工阶段恒载内力计算，ｇ１′＋ ｇ１″适用于主梁第４施工阶段恒载内力计算，ｇ１′＋ ｇ１″＋ｇ２适用于第５施工阶段恒载内力计算。表１给出边梁第１、４、５施工阶段恒载内力限于篇幅，这里仅给出边梁的计算结果。
４　小结
　　本文以一座４×２５ｍ简支转连续梁桥为例系统介绍了简支转连续梁桥恒载内力计算原理与方法 其分析过程与结果对先简支后连续梁桥的设计与计算具有一定的参考价值。关于活载内力分析请参考有关文献。


参考文献


１范立础桥梁工程上、下册北京：人民交通出版社，1990
２徐 岳 预应力混凝土连续梁桥设计北京：人民交通出版社，2000
３胡肇滋桥跨结构简化分析－荷载横向分布北京：人民交通出版社，1996
４李国豪、石洞公路桥梁荷载横向分布计算第二版北京：人民交通出版社，1987