山区高速公路桥梁设计-期刊网__墨水学术,论文发表,发表论文,职称(2)
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用的常用标准跨径为20、25、30、40m,T梁之间的横向连接有铰接和刚接两种形式,采用铰接时,铰只传递剪力,车辆荷载作用在铰接缝处时,弯矩主要由现浇桥面板来承受,这样现浇桥面板的厚度就必须加厚,否则,铰接缝处桥面板易出现通长的纵向裂缝,现浇桥面板厚度增加,意味着恒载增加,T梁配筋和钢索必须增加,经济性下降,所以T梁横向连接采用刚性较好。
4.2具体桥梁设计
具体到一座桥设计时,上部构造设计要处理好两个关系。
4.2.1跨径与墩高的关系
跨径与墩高的关系按桥梁美学原则,一般应选择比值为0.618-1比较经济,即20m跨径T梁适应的墩高一般为12~20m,40m跨径适应的墩高一般为24~40m,山区高速公路地形起伏变化频繁,通常应根据地形选择一种跨径,不宜根据墩高频繁变化跨径,墩柱高度变化很大时,可以采用20m与30m或者30m与40m的组合跨径,当一座桥梁,有几种跨径方案可选择时,应结合上下构进行造价分析比较再做选择。
4.2.2上部构造(板或梁)与平面曲线半径的关系
桥位处平面曲线半径对桥梁跨径的选择及平面布置影响较大。主要表现为两个方面:一是内外弧差,二是中矢高,墩台径向布置时,由于曲率半径的影响,内外梁梁长不等,半径越小,内外梁梁长差越大,解决此问题一般有两种途径:A、根据平面半径变化梁长;B、不变梁长通过加大帽梁,加大封锚或加长现浇连续段处理。第一种方法变化梁长,设计简单,帽梁尺寸较小,规格统一,但给施工单位带来困难。第二种办法虽然材料稍有浪费,美观性稍差,但仍优于前一种。
5桥梁下部构造设计
5.1桥墩的基本设计要求
对于较矮的桥墩(H<40m),多采用柱式墩,Y形薄壁墩,其中又以柱式墩最常用,柱式墩分圆柱和方柱。圆柱施工中外观质量易控制,且与桩基衔接方便,但从美观上来说,方柱,与上构梁体协调。山区高速公路桥梁常用标准化,装配化设计,其跨径有16、20、25、30、40、50m,横断面形式有空心板、T梁、小箱梁等。对于跨径小于30m的有空心板,小箱梁,T梁等3处结构可以选择。对于40、50m跨径,根据梁的受力特点,宜采用T梁。
5.2高墩的设计要求
当墩高小于40m时,一般桥墩的设计都由强度控制。当墩高大于40m时,就必须考虑桥墩的稳定问题。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)指出“,当L0/H>30时,构件已由材料破坏变为失稳破坏。”L0/H=30为第一类稳定与第二类稳定的分界点,L0为受压柱的有效长度,为0.5-2倍墩高,其取值与施工状态,上构重量、上构和墩柱的连接方式即墩柱的支承刚度有关。
5.3桥墩与路幅的关系
山区高速公路有整体式路基,也有分离式路基。目前路线选线越来越强调减少占地,环保与景观协调的理念,除了中长隧道等设置分离式路基外,越来越多的采用整体式路基,整体式路基的双幅桥,一般情况下下构按分幅单独设计,即双幅四柱,对于高墩长桥,为了减少开挖,增强边坡稳定性,节约材料,降低造价,整体式下构即双幅两柱不失为一种较好的选择。与双幅四柱相比,在桥墩截面积及横向宽度相当的情况下,整体式下构横向和纵向刚度是分幅设置的两倍能上能下,除了可以减少开挖,节约材料,施工面少外,还能减少墩顶变位。
6结束语
高速公路的桥梁设计,根据地形、地质、施工使用经济美观等要求,既要分析每座桥梁的具体情况,又要结合全线桥梁情况综合考虑,合理选择桥型方案,结构尺寸,施工方法等。才能达到全线桥梁设计的经济、适用、合理的目标。
参考文献:
[1]袁兴无.我国山区高速公路桥梁设计特性与方法[J].中国科技信息,2006,(13)
[2]何春晖.我国山区高速公路桥梁设计的基本方法[J].黑龙江科技信息,2009,(04)