30 51 30m预应力混凝土变截面连续箱梁桥施工图设计文献综述
2020-04-15 15:45:48
1.1 设计对象的提出
本次毕业设计是要完成跨径布置为30 51 30m预应力混凝土变截面连续箱梁桥的施工图设计,桥宽为9.5m。主梁为单箱单室截面,支点梁高3.0m、跨中梁高1.8m。设计汽车荷载:公路-Ⅰ级;设计基准期:100年。
1.2 国内外研究现状分析
预应力混凝土起源于二战时期的西欧,随后预应力混凝土连续梁桥发展起来,这类桥梁结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观,种种优点使其在国外备受青睐。而我国由于建国初期钢材紧缺,特别是用于预应力混凝土的高强度钢筋更缺,所以我国的大跨度预应力混凝土箱型截面连续梁在近几十年来才得以发展迅速,我国已建成的具有代表意义的有:1991年建成了云南六库怒江大桥主跨径为85m 154m 85m预应力混凝土连续梁;2001年7月建成通车的南京长江第二大桥北汊桥,其主跨径为90m 3165m 90m。目前,预应力混凝土连续箱梁桥主跨跨径已可达270m。
普通钢筋混凝土构件的最大缺点就是抗裂性能差,为了满足对变形和裂缝控制的较高要求,所以预应力混凝土应运而生。预应力就是在结构尚未承受外荷载作用前,预先对构件受拉区混凝土施加一个预压应力,造成一种人为的应力状态。当构件承受外荷载时,混凝土将产生拉应力,于是混凝土中事先已存在的预压应力将全部或部分抵消荷载产生的拉应力,使构件在正常使用状态下,不出现裂纹或推迟出现裂纹。我们采用的预应力混凝土连续梁桥,不仅提高了桥梁结构抗裂性能和抗渗性能,改善了结构的耐久性,同时,相比于普通混凝土桥梁,还合理有效地利用了高强度钢筋和高强度混凝土,从而节约了钢材,减小了截面尺寸,减轻了桥梁结构自重,得到了较好的技术经济指标。除了以上优点,预应力混凝土桥梁在重复荷载作用下,抗疲劳性能较好,因为钢筋和混凝土应力变化幅度较小。
连续梁支点负弯矩对跨中截面起卸载作用,使得全梁弯矩分布均匀,箱梁形式满足了跨度增大、梁高增高时梁的整体刚度特别是抗扭刚度提升的要求,变截面形式节约了材料,减轻了自重。综上,预应力混凝土变截面连续箱梁桥的优越性使得其在现阶段得以广泛使用。