某高速高架大跨組合梁設計

某高速高架大跨組合梁設計3.浙江公路水運工程咨詢有限責任公司浙江杭州3100004.湖州市公路與運輸管理中心浙江湖州313000摘要：某高速高架上跨航道，采用60+110+60m變截面連續(xù)組合梁橋，采用多箱單室，橋面板與鋼箱主梁采用剪力釘連接。為改善中支點處橋面板抗裂性能，該橋采用先中跨后支點施工工序和落梁50cm措施，很好的控制了中支點裂縫寬度，提高了耐久性。組合梁采用懸拼加大節(jié)段吊裝施工。關鍵詞：連續(xù)梁橋；組合梁；中支點；落梁1概述1.1工程概況某高速高架橋上跨航道，航道凈空60×7m，采用60+110+60m窄幅鋼箱組合梁變截面連續(xù)梁跨越。1.2技術標準1．公路等級：一級2．行車速度：120km/h3.橋梁設計使用年限：100年4.設計安全等級：一級5．荷載等級：公路-Ⅰ級6．基本跨徑：（60+110+60）m7．橋面寬度：2×16.5m：2組合梁結構設計2.1總體設計主梁采用三箱單室（單幅）斷面形式，單幅橋面寬度為16.5m，雙幅全寬為34m，主梁為鋼箱-混凝土組合梁，混凝土橋面板通過剪力釘與閉口鋼箱連接在一起形成組合箱梁。主梁采用閉口鋼箱梁，分為三片（左側、中間和右側），之間通過箱間橫梁進行連接，全橋共設置19道箱間橫梁。收稿日期：2022-07-26作者簡介：熊博文，男，武漢理工大學碩士，工程師，研究方向：橋梁設計2.2鋼箱梁單片鋼箱的腹板間距為2.6m，箱間中心間距為5.45m。鋼箱梁高度為3.0m~5.0m，邊支點1.75m節(jié)段范圍內鋼箱梁梁高由3.0m調整至2.4m，并局部設置加強牛腿，主墩墩頂前后4m范圍內梁高5.0m，隨后兩側15m范圍內采用二次拋物線過渡至3.0m，頂板、底板寬度為2.7m，各階段板厚如下（半跨60+110/2m）：頂板厚18mm、30mm、36mm、32mm，腹板厚16mm、18mm、22mm、26mm，底板厚22mm、30mm、32mm、42mm。單箱分為15段進行吊裝，全橋共90個吊裝段。a）標準橫斷面b）支點橫斷面圖1組合梁很斷面2.3混凝土橋面板橋面板采用板厚為27cm的樓承板結構，均采用微膨脹C40混凝土澆筑。橋面板與鋼梁采用剪力釘相連，中支點配置88根D22帶肋鋼筋。3組合梁設計難點處理3.1中支點混凝土抗裂由于跨度較大，組合梁中支點抗裂需求高。為了改善這一情況，擬通過調整橋面板施工順序和增加落梁措施。對不同施工順序和落梁高度進行對比分析。利用有限元軟件Midas建模，分別對圖示2種施工工序進行計算，并在上述優(yōu)化基礎上，對落梁25cm、50cm、75cm進行進一步對比分析。各工況下中支點裂縫寬度（考慮拉伸剛化[1][2]）結果見表1和表2。由表1可知，先跨中后支點施工工序較從邊跨到中跨的施工工序中支點裂縫寬度降低0.078mm，能明顯改善中支點區(qū)域裂縫寬度，改善耐久性。由表2可知，落梁也能對中支點產生較大壓應力，落梁高度越高，中支點裂縫寬度越明顯。綜合考慮施工方便和中支點耐久性，最終確定該橋采用先跨跨中后支點施工工序和成橋階段落梁50cm措施，控制裂縫寬度（考慮拉伸剛化）在0.15mm以下，確保了組合梁中支點在正常使用期間的耐久性。圖2有限元模型圖3橋面板澆筑順序表1中支點橋面板裂縫寬度施工工序裂縫寬度/mm10.24220.164表2中支點橋面板裂縫寬度計算結果裂縫寬度/mm原設計落梁工況/mm2505007500.1640.1480.1330.1194組合梁施工本橋采用懸臂吊機拼裝邊跨95m，再整體起吊中跨跨中40m節(jié)段梁，跨中混凝土施工先施工邊跨跨中30m，再施工中跨跨中70m橋面板，確保施工期間邊支點不出現負反力。施工完成橋面板后再施工橋面系。5結語某高速高架橋采用60+110+60m連續(xù)組合梁形式跨越航道，針對設計難點，采取了以下措施：澆筑橋面板順序為先跨中后支點；成橋后中支點落梁50cm。參考文獻[1]陳正星,劉甜甜.鋼-混凝土組合梁負彎矩區(qū)設計方法的國內外規(guī)范對比分析[J].公路,2020,65(8):4.[2]BSEN1994-2Eurocode4－Designofcompositesteelandconcretestructures:part2:compositebridges[S].2004.[3]JTGD64-2015公路鋼結構橋梁設計規(guī)范[S].北京：人民交通出版社股份有限公司,2015.[4]JTG-TD64-01-2015公路鋼