專利名稱：確定矮墩預(yù)應(yīng)力混凝土中小橋梁混合連續(xù)體系結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及預(yù)應(yīng)カ混凝土中小橋梁，具體為ー種確定矮墩預(yù)應(yīng)力混凝土中小橋梁混合連續(xù)體系結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)存在諸多簡(jiǎn)支型式橋梁，如矮墩鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋，采用支座，在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)カ的荷載組合下空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)カ小于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)力限值，滿足規(guī)范要求，且橋型簡(jiǎn)單，便于施工，但是需要定期檢查和維護(hù)支座；若采用固結(jié)方式，完全取消支座，采用墩梁固結(jié)型式，雖然能減少由于更換支座帶來(lái)的直接維護(hù)成本和由于更換支座引起交通堵塞而導(dǎo)致的間接維護(hù)成本，但在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)カ的荷載組合下空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)カ大于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)力限值，很難滿足規(guī)范要求?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在干，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種確定矮墩預(yù)應(yīng)カ混凝土中小橋梁混合連續(xù)體系結(jié)構(gòu)的方法，將支座與固結(jié)配合安裝，在達(dá)到橋梁整體穩(wěn)定性的同時(shí)減少支座維護(hù)成本。本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種確定矮墩預(yù)應(yīng)カ混凝土中小橋梁混合連續(xù)體系結(jié)構(gòu)的方法，橋梁包括空心板主梁、空心板主梁兩端的橋臺(tái)和兩個(gè)橋臺(tái)之間用于支撐主梁的多個(gè)橋墩，所述方法如下
將空心板主梁與橋臺(tái)和橋墩通過鋼筋固結(jié)在一起，從空心板主梁兩端向空心板主梁中心對(duì)稱拆除鋼筋固結(jié)，首先拆除橋臺(tái)上的鋼筋固結(jié)，并在橋臺(tái)上安裝支座，接著測(cè)量在各種荷載組合作用下的空心板主梁內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)力，計(jì)算得出在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)カ的荷載組合下空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)カ并與對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)カ限值比較；
若計(jì)算得出在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)カ的荷載組合下空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)カ小于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)カ限值，則確定橋墩、橋臺(tái)與空心板主梁之間的連接結(jié)構(gòu)為兩個(gè)橋臺(tái)上安裝支座，橋墩通過鋼筋固結(jié)與空心板主梁連接；
若計(jì)算得出的在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)カ的荷載組合下空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)力以及橋墩頂部的應(yīng)カ大于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)カ限值，則繼續(xù)拆除橋臺(tái)內(nèi)側(cè)橋墩的固結(jié)，并在這兩個(gè)橋墩上安裝支座，測(cè)量在各種荷載組合作用下的空心板主梁內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)カ，計(jì)算在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)カ的荷載組合下空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)カ并與對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)力限值比較；
若計(jì)算得出在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)カ的荷載組合下空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)カ小于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)カ限值，則確定橋墩、橋臺(tái)與空心板主梁之間的連接結(jié)構(gòu)為兩個(gè)橋臺(tái)和橋臺(tái)內(nèi)側(cè)橋墩上安裝支座，其余的橋墩通過鋼筋固結(jié)與空心板主梁連接;
若計(jì)算得出的在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)カ的荷載組合下空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)力以及橋墩頂部的應(yīng)カ大于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)カ限值，則繼續(xù)從空心板主梁兩端向空心板主梁中心對(duì)稱拆除橋墩的鋼筋固結(jié)并相應(yīng)的在拆除鋼筋固結(jié)的橋墩上安裝支座，直至空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)カ小于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)力限值。所述橋臺(tái)上的支座為滑板支座。所述橋墩上的支座為板式支座。由于混凝土材料等級(jí)不一樣，其規(guī)范應(yīng)カ限值不一樣，對(duì)于主梁C50混凝土 拉應(yīng)力規(guī)范應(yīng)力限值為I. 83MPa，壓應(yīng)カ規(guī)范應(yīng)力限值為22. 4MPa ;對(duì)于橋墩C30混凝土 拉應(yīng)力規(guī)范應(yīng)力限值為I. 39MPa，壓應(yīng)カ規(guī)范應(yīng)力限值為13. 8MPa。
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按照本發(fā)明的實(shí)施例，ー種確定矮墩預(yù)應(yīng)カ混凝土中小橋梁混合連續(xù)體系結(jié)構(gòu)的方法，橋梁包括空心板主梁、空心板主梁兩端的橋臺(tái)和兩個(gè)橋臺(tái)之間用于支撐主梁的5個(gè)橋墩，具體方法如下
a.將空心板主梁與橋臺(tái)和橋墩通過鋼筋固結(jié)在一起，測(cè)量在各種荷載組合作用下的空心板主梁內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)力，計(jì)算在最不利荷載組合(恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)力)下空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)カ；通過計(jì)算分析，發(fā)現(xiàn)在空心板主梁與橋臺(tái)和橋墩通過鋼筋固結(jié)后，在最不利荷載組合エ況下，橋墩頂部的應(yīng)カ超過規(guī)范的限值要求，橋墩會(huì)出現(xiàn)拉裂的現(xiàn)象；
b.橋臺(tái)和橋墩上設(shè)置支座，并將空心板主梁放置在支座上，測(cè)量在各種荷載組合作用下的空心板主梁內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)力，計(jì)算在最不利荷載組合(恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)力)下空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)カ；通過計(jì)算分析，發(fā)現(xiàn)空心板主梁放置在支座上后，即使在最不利荷載組合エ況下，橋墩頂部的應(yīng)カ滿足規(guī)范的限值要求，全橋受カ合理，但是，全橋使用支座，支座的使用壽命有限，需要定期更換支座，這將導(dǎo)致増加后期運(yùn)營(yíng)成本，降低橋梁服役水平。c.在a步的基礎(chǔ)上，從兩端對(duì)稱向中間拆除鋼筋固結(jié)，首先拆除橋臺(tái)上的鋼筋固結(jié)，并在橋臺(tái)上安裝支座，接著測(cè)量在各種荷載組合作用下的空心板主梁內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)カ，計(jì)算在最不利荷載組合(恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)力)下空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)カ；繼續(xù)拆除橋臺(tái)內(nèi)側(cè)橋墩的固結(jié)，并在這兩個(gè)橋墩上安裝支座，測(cè)量在各種荷載組合作用下的空心板主梁內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)力，計(jì)算在最不利荷載組合(恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)力)下空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩頂部的應(yīng)力，按照該方法依次向空心板主梁中心對(duì)稱拆除橋墩的鋼筋固結(jié)并相應(yīng)的在拆除鋼筋固結(jié)的橋墩上安裝支座，直至空心板主梁的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩應(yīng)カ滿足規(guī)范要求；發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩個(gè)橋臺(tái)和兩個(gè)橋臺(tái)內(nèi)側(cè)的兩個(gè)橋墩的鋼筋固結(jié)解除時(shí)，在最不利荷載組合エ況下，橋墩頂部的應(yīng)カ滿足規(guī)范的限值要求，主梁的受カ非常合理。在b步分析基礎(chǔ)上可知，根據(jù)全壽命維護(hù)理念，支座的數(shù)量越少越好，以便降低后期運(yùn)營(yíng)成本。因此，將此時(shí)的結(jié)構(gòu)處理為最終結(jié)構(gòu)，兩個(gè)橋臺(tái)和兩個(gè)橋臺(tái)內(nèi)側(cè)的兩個(gè)橋墩處安裝支座，中間的三個(gè)橋墩處通過鋼筋固結(jié)在主梁上，即結(jié)構(gòu)型式為簡(jiǎn)支-剛構(gòu)連續(xù)混合體系。本發(fā)明所述確定矮墩預(yù)應(yīng)カ混凝土中小橋梁混合連續(xù)體系結(jié)構(gòu)的方法提高了橋梁結(jié)構(gòu)的全橋整體性，減少支座維護(hù)成本，為矮墩橋梁提供ー種構(gòu)造型式選擇。


圖I為本發(fā)明所述橋梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，ー種確定矮墩預(yù)應(yīng)カ混凝土中小橋梁混合連續(xù)體系結(jié)構(gòu)的方法，橋梁包括空心板主梁11、空心板主梁11兩端的橋臺(tái)9、10和兩個(gè)橋臺(tái)9、10之間用于支撐主梁11的5個(gè)橋墩1、2、3、4、5，所述方法如下
a.將空心板主梁11與橋臺(tái)9、10和橋墩1、2、3、4、5通過鋼筋固結(jié)在一起，分析在各種荷載組合作用下的空心板主梁11內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩1、2、3、4、5頂部的應(yīng)力，計(jì)算得出在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)カ的荷載組合下空心板主梁11的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩1、2、3、4、5頂部的應(yīng)カ大于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)カ限值；·
b.橋臺(tái)9、10和橋墩1、2、3、4、5上設(shè)置支座，并將空心板主梁11放置在支座上，分析在各種荷載組合作用下的空心板主梁11內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩1、2、3、4、5頂部的應(yīng)力，計(jì)算得出在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)カ的荷載組合下空心板主梁11的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩
1、2、3、4、5頂部的應(yīng)カ小于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)カ限值；
c.在a步的基礎(chǔ)上，從空心板主梁11兩端向空心板主梁11中心對(duì)稱拆除鋼筋固結(jié)，首先拆除橋臺(tái)9、10上的鋼筋固結(jié)，并在橋臺(tái)9、10上安裝支座6，接著分析在各種荷載組合作用下的空心板主梁11內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩1、2、3、4、5頂部的應(yīng)力，計(jì)算得出在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)カ的荷載組合下空心板主梁11的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩1、2、3、4、5頂部的應(yīng)カ大于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)カ限值；繼續(xù)拆除橋臺(tái)內(nèi)側(cè)橋墩1、5的固結(jié)，并在這兩個(gè)橋墩1、5上安裝支座7，分析在各種荷載組合作用下的空心板主梁11內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩1、2、3、4、5頂部的應(yīng)力，計(jì)算得出在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)カ的荷載組合下空心板主梁11的內(nèi)力、應(yīng)カ以及橋墩1、2、3、4、5頂部的應(yīng)カ小于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)力限值，最終確定橋墩1、2、
3、4、5，橋臺(tái)9、10與空心板主梁11之間的連接結(jié)構(gòu)為空心板主梁11中心的3個(gè)橋墩2、3、4通過鋼筋固結(jié)8與空心板主梁11連接，其余橋墩1、5和兩個(gè)橋臺(tái)9、10上安裝支座7、6。橋臺(tái)9、10上的支座6為滑板支座。橋墩1、5上的支座7為板式支座。
權(quán)利要求
1.一種確定矮墩預(yù)應(yīng)力混凝土中小橋梁混合連續(xù)體系結(jié)構(gòu)的方法，橋梁包括空心板主梁(11 )、空心板主梁(11)兩端的橋臺(tái)(9,10)和兩個(gè)橋臺(tái)(9,10)之間用于支撐主梁(11)的多個(gè)橋墩(1，2，3，4，5)，其特征是，所述方法如下 將空心板主梁(11)與橋臺(tái)(9，10)和橋墩(1，2，3，4，5)通過鋼筋固結(jié)在一起，從空心板主梁(11)兩端向空心板主梁(11)中心對(duì)稱拆除鋼筋固結(jié)，首先拆除橋臺(tái)(9，10)上的鋼筋固結(jié)，并在橋臺(tái)(9，10)上安裝支座(6)，接著測(cè)量在各種荷載組合作用下的空心板主梁(11)內(nèi)力、應(yīng)力以及橋墩(1，2，3，4，5)頂部的應(yīng)力，計(jì)算得出在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)力的荷載組合下空心板主梁(11)的內(nèi)力、應(yīng)力以及橋墩(1，2，3,4,5)頂部的應(yīng)力并與對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)力限值比較； 若計(jì)算得出在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)力的荷載組合下空心板主梁(11)的內(nèi)力、應(yīng)力以及橋墩(I，2，3，4，5 )頂部的應(yīng)力小于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)力限值，則確定橋墩(I, 2，3，4，5)、橋臺(tái)(9，10)與空心板主梁(11)之間的連接結(jié)構(gòu)為兩個(gè)橋臺(tái)(9，10)上安裝支座(7，6)，橋墩(1，2，3,4,5)通過鋼筋固結(jié)(8)與空心板主梁(11)連接； 若計(jì)算得出的在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)力的荷載組合下空心板主梁(11)的內(nèi)力、應(yīng)力以及橋墩(1，2，3，4，5)頂部的應(yīng)力大于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)力限值,則繼續(xù)拆除橋臺(tái)(9，10)內(nèi)側(cè)橋墩(1，5)的固結(jié)，并在這兩個(gè)橋墩(1，5)上安裝支座(7)，測(cè)量在各種荷載組合作用下的空心板主梁(11)內(nèi)力、應(yīng)力以及橋墩(1，2，3，4，5)頂部的應(yīng)力，計(jì)算在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)力的荷載組合下空心板主梁(11)的內(nèi)力、應(yīng)力以及橋墩(1，2，3,4,5)頂部的應(yīng)力并與對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)力限值比較； 若計(jì)算得出在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)力的荷載組合下空心板主梁(11)的內(nèi)力、應(yīng)力以及橋墩(I，2，3，4，5 )頂部的應(yīng)力小于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)力限值，則確定橋墩(1，2，3，4，5)、橋臺(tái)(9，10)與空心板主梁(11)之間的連接結(jié)構(gòu)為兩個(gè)橋臺(tái)(9，10)和橋臺(tái)內(nèi)側(cè)橋墩(1，5 )上安裝支座(7，6 )，其余的橋墩(2，3，4 )通過鋼筋固結(jié)(8 )與空心板主梁(11)連接； 若計(jì)算得出的在恒載+活載+溫度荷載+制動(dòng)力的荷載組合下空心板主梁(11)的內(nèi)力、應(yīng)力以及橋墩(1，2，3，4，5)頂部的應(yīng)力大于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)力限值，則繼續(xù)從空心板主梁(11)兩端向空心板主梁(11)中心對(duì)稱拆除橋墩的鋼筋固結(jié)并相應(yīng)的在拆除鋼筋固結(jié)的橋墩上安裝支座，直至空心板主梁(11)的內(nèi)力、應(yīng)力以及橋墩(1，2，3，4，5)頂部的應(yīng)力小于對(duì)應(yīng)的規(guī)范應(yīng)力限值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述確定矮墩預(yù)應(yīng)力混凝土中小橋梁混合連續(xù)體系結(jié)構(gòu)的方法，其特征是，所述橋臺(tái)(9，10)上的支座(6)為滑板支座。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述確定矮墩預(yù)應(yīng)力混凝土中小橋梁混合連續(xù)體系結(jié)構(gòu)的方法，其特征是，所述橋墩(1，5)上的支座(7)為板式支座。
全文摘要
本發(fā)明涉及預(yù)應(yīng)力混凝土中小橋梁，具體為一種確定矮墩預(yù)應(yīng)力混凝土中小橋梁混合連續(xù)體系結(jié)構(gòu)的方法，通過從兩端向中心拆除固結(jié)并相應(yīng)的安裝支座，提高了橋梁結(jié)構(gòu)的全橋整體性，減少支座維護(hù)成本，為矮墩橋梁提供一種構(gòu)造型式選擇。
文檔編號(hào)E01D1/00GK102787551SQ201210244778
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者張建仁, 彭建新, 邵旭東 申請(qǐng)人:湖南大學(xué), 長(zhǎng)沙理工大學(xué)