双墩柱大悬臂预应力盖梁设计探讨

1、双墩柱大悬臂预应力盖梁设计探讨摘要:通过笔者参与设计的一座高架桥的双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁为分析对象，简要介绍双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁的设计及在设计中应注意的问题。关键词:盖梁预应力设计近年来,随着城市规模的不断扩大，快速路及大型立交应运而生大量高架桥在城市中不断出现，设计中经常采用预制拼装上部结构和大悬臂预应力盖梁桥墩相搭配的结构形式，此类型下部结构既减少占地面积，节省征地等费用，又增加桥下空间的通透性。上部结构采用预制结构,施工工艺成熟，既保证了施工质量，缩短了工期，又节省造价。因此，该类方案不仅在技术上安全可行，而且在景观和造价方面均满足要求而备受业主的青睐。本文以某工程项目高架

2、桥中的双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁为例，介绍了该类型盖梁的受力特性和设计要点。1盖梁的受力特性盖梁将上部结构所受荷载传递给墩柱和基础，是下部结构设计中的重要部分。排架墩台在横桥向由盖梁与柱（桩）组成框架结构，对于双墩柱的盖梁可按连续梁计算。与外加荷载相比，盖梁自身产生的结构内力很小,盖梁上绝大部分的力来自于上部结构经支座传递的集中2盖梁设计概况2.1盖梁的构造尺寸及预应力钢束布置此高架桥中的双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁总长为2198cm,左悬臂长774cm,右悬臂长624cm,根部高为250cm,端部高为150cm,盖梁宽250cm。采用双圆柱墩，墩直径为210cm。主要尺寸见图1。预应力混凝

3、土盖梁采用A类预应力混凝土结构，预应力钢束采用S15.24氐松弛高强钢绞线，其标准强度均为fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95X05MPa延伸率不小于3.5%。预应力钢束布置如图1所示。预应力管道采用塑料波纹管;管道摩擦系数：u=0.15;管道偏差系数:k=0.0015/m;钢筋回缩和锚具变形:6mm;张拉控制应力:1395MPa。2.2盖梁的施工步骤预应力混凝土盖梁设计时既要保证使用阶段结构的安全，也要保证施工阶段结构的安全，并尽可能方便施工，所以预应力盖梁的钢束通长状况下可分两批次张拉2,同时考虑施工的便易性，本盖梁采用单侧张拉。盖梁的施工步骤如下立模浇筑墩盖梁混凝土。张拉N1a

4、、N2a架设两侧边梁张拉N1b、N2b架设中梁。进行桥面铺装、防撞墙的施工。3盖梁的受力分析盖梁的受力分析采用桥梁博士软件进行建模计算。盖梁的计算需严格按施工工序进行建模计算，有效模拟施工过程，保证结构安全。盖梁活载为上部荷载通过支座传递，作为集中力作用在盖梁上。盖梁活载可采用简化方法。将盖梁单元假设成桥面单元，让车辆活载直接在盖梁上横向布置，求得盖梁最不利内力3。3.1施工阶段的受力分析由图2可知,施工阶段盖梁上缘短暂状态不出现拉应力，下缘拉应力约为0.825MPa满足规范要求。3.2运营阶段的受力分析由图3可知，主拉应力为0.957MPa、主压应力为9.095MPa;短期效应组合下正应力出现0.006MPa的拉应力，长期效应组合下正应力不出现拉应力，均满足公桥规要求。同时通过桥梁博士软件对盖梁运营阶段各组合进行验算，可得承载能力极限状态下正截面抗弯强度等也满足规范要求。4结语双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁的设计方案不仅满足景观和造价要求，而且通过计算证明了该方案的技术可行性，且提高了下部结构的耐久性，可作为高架桥盖梁的一种方案供参考。但预应力盖梁施工难度较大，为方便施工，设计预应力时应保证锚固端钢束弯起角度尽量一致,以减少施工难度和预应力损失。参考文献刘忠伟，卢启煌双墩柱大悬臂预应力盖梁的计算J.山西建筑,201