连续梁是一种古老的结构体系,它具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护简单、抗震能力强等特点,成为最富有竞争力的主要桥型之一。
我国的混凝土连续梁桥起步晚,但是发展迅速,在中等跨径范围内千姿百态。无论是在桥跨布置、梁、墩截面形式,或是在体系上不断改进桥型布置,例如V形墩的连续梁体系,双薄壁墩连续体系。国内外的连续梁桥主要分为以下几种类型:20602
(1)混凝土结构设计原理
结构设计原理是土木工程项目的基础,混凝土结构基本构件的受力性能和设计计算
方法,是土木工程专业重要的专业基础。而桥梁设计更是包括了混凝土结构材料的物理力学性能、混凝土结构设计方法,以及基本构件(受弯构件、受压构件、受扭构件、受拉构件)的受力性能分析、设计计算和构造措施。[1]
(2)预应力混凝土连续梁桥设计原理概况
预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造
型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强及施工方法成熟等特点,不仅在桥梁工程中得到广泛的应用,而且在桥梁工程专业课程教学中亦作为应重点掌握的基本桥型。
徐岳[2]编写的预应力混凝土连续梁桥设计指导则很好地补足了目前已有类似书籍的空缺,详细地讲解了桥梁的具体设计方法和步骤,也对合理运用桥梁设计软件做了细致的介绍。
(3)桥梁方案比选
在桥梁方案比选[16]中,要注意以下四项主要标准[9]:安全、功能、经济与美观。其中以安全与经济为重。过去对桥下的功能重视不够,现在由于航运事业的发展,需要十分重视桥下的通航净空。至于桥梁美观,要视经济与环境条件而定。
(4)箱梁截面设计
随着高速公路的发展,现浇连续箱梁具有结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、抗震能力强、外观线形流畅等优点,在公路工程中被广泛的应用,尤其是在互通主线桥、匝道桥应用[22]。
而王宏波[23]等人根据自己这几年的设计经验,对等截面整体现浇连续箱梁设计一般方法做出了详细地描述解惑。随着公路小半径平面线形较多,纵向坡度大,很多桥梁都具有小半径(即大曲率)的特点。高架桥梁在设计与施工方面的基本要求为除个别需要大跨结构,绝大多数适合采用中等跨径梁桥,在桥跨布置方面[24],应采用标准化、系列化的设计,对于路线弯、坡、斜的特点,应有合适的构造措施,在施工工艺和方法方面,应适合山区高架桥梁施工的特点[23]。
(5)连续梁桥内力计算
主梁的内力计算可分为设计和施工内力计算两部分[4]。设计内力是强度验算及配筋设计的依据。施工内力是指施工过程中,各施工阶段的临时施工荷载,如施工机具设备(支架、张拉设备等)、模板、施工人员等引起的内力,主要供施工阶段验算用。由于对施工方面的知识不熟,我们的毕业设计设计中对该项设计内容作了简化,主要考虑了一般恒载内力、活载内力。主梁恒载内力,包括自重引起的主梁自重(一期恒载)内力Sg1 和二期恒载(如铺装、栏杆等)引起的主梁后期恒载内力Sq2[7]。主梁的自重内力计算方法可分为两类:在施工过程中结构不发生体系转换,如在满堂支架现浇等,如果主梁为等截面,可按均布荷载乘主梁内力影响线总面积计算;在施工过程中有结构体系转换时,应该分阶段计算内力[2]。
(6)预应力混凝土连续箱梁桥的动态有限元模型组建
这是一个相对非常复杂的步骤,在本次毕业设计中我们尝试用软件来代替人工计算来完成这个任务。超载运量,环境条件和意外事故是引发桥梁损伤的主要原因。因此,经过多年的运营人们发现,坚持对桥梁结构进行损坏监测和定期评估,以确保其仍在使用寿命以内是至关重要的措施之一。为此,其中一种方法是测量桥的动态特性变化(例如,固有频率和振型)
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