文献综述-预应力混凝土连续桥设计探究

在连续梁桥的设计中，应该注意跨径布置和结构尺寸的拟定。连续梁桥是一种广泛使用的桥型，具有可靠的强度、刚度、抗裂性以及行车平稳舒适等特点。因此，在设计中应该注意采用经济性最强的方案。同时，应该考虑预应力钢束的布置方式，采用通长柬的方式可以避免竖向预应力钢筋克服剪应力的弊端，以及温度、收缩、徐变对结构的影响。

2、预应力钢筋的选用和布置

在连续梁桥的设计中，预应力钢筋的选用和布置也是非常重要的。应该根据桥梁的跨度和承载能力来选择合适的预应力钢筋。同时，在布置预应力钢筋时，应该采用合理的方式来克服剪应力的弊端，以及温度、收缩、徐变对结构的影响。通长柬的布置方式可以有效地解决这些问题。

3、施工中的注意事项

在连续梁桥的施工中，应该注意一些细节问题。例如，预应力钢筋的张拉和锚固应该严格按照设计要求来进行，避免出现质量问题。同时，在混凝土浇筑时，应该控制好浇筑的时间和温度，避免出现裂缝等问题。此外，还应该注意桥梁的养护工作，及时进行检查和维护，确保桥梁的安全和稳定。

4、结论

在预应力混凝土连续梁桥的设计中，应该注意跨径布置和结构尺寸的拟定，选用合适的预应力钢筋并采用通长柬的布置方式，同时在施工中注意细节问题，确保桥梁的安全和稳定。

在确定桥梁设计方案后，需要进行总体布置和结构构造尺寸的确定。对于预应力混凝土连续梁，需要考虑桥梁的技术经济指标、跨越性质、水文、地质条件和施工方法等因素。在选择等截面或变截面连续梁时，主、边跨比、跨径与梁高的比例非常重要。不当的选择会导致混凝土开裂或边跨、边墩受力不合理。在具体设计时，需要根据通航或通行净空、地形、地物等控制因素确定主跨跨径，然后结合施工方法来选定边跨跨径，通过细部尺寸拟定来调整主、边跨的刚度，直至满足设计规范要求。

对于跨度在20～50m的连续梁，一般采用等截面形式，梁高为跨径的1/15~1/30，常采用满堂支架、移动模架逐孔施工和顶推施工的方法。而对于较大跨度的多孔L连续梁，常采用变截面的形式，支点梁高为最大跨径的1/15~1/20，跨中梁高为最大跨径的1/30~1/50，通常采用悬臂法进行施工，边跨跨径一般为中跨跨径的0.65~0.7倍，宜0.55~0.6倍。在细部尺寸拟定时，需要进行详细优化，结合施工方法，考虑不同梁高、不同箱梁顶底板、腹板厚度。对于连续刚构桥，还需要根据地质资料对桩基础进行等效模拟，考虑不同的双壁墩间距、不同的截面类型进行多种组合的分析计算。

在确定主、边跨梁高与结构细部尺寸后，需要对结构施工阶段的梁段划分、施工可靠度进行深入的分析验算。梁段划分时尽量使所划分的梁段数量较少、相邻两梁段重量相差较小，以方便施工，并缩短施工周期。在施工阶段可靠度验算中，需要考虑施工过程中在最大悬臂阶段可能出现的最不利的施工荷载、结构自重的不均匀性以及风力对结构的影响等。而在运营阶段，则需要考虑恒载、活载、预应力、混凝土收缩徐变、基

础沉陷、温度变化、风力及地震力对主桥结构上下部的影响，进行多种组合分析计算，以保证结构受力合理、施工简便安全。

此外，在预应力混凝土连续梁的设计中，预应力钢束的布设也是非常重要的一环，需要进行合理的布设和张拉，以保证结构的稳定性和安全性。

在连续梁桥的设计中，纵向预应力索的布置应尽量采用通长束，以减少在跨中和支点布置的短束。对于逐孔施工的连续梁桥，通长束应锚固在相邻孔约2L处，并使用连接器接长。在一个施工缝处，不应锚固所有钢束，最好有一半左右的连续束在下一个施工缝处锚固。每束不应采用较大的张拉吨位，以使主梁截面的受力较为均匀。对于用支架现浇的连续梁，纵向预应力钢束一般需作齿板进行锚固，齿板应分散布置，不应集中在一个齿板上。吨位较大的钢束应不多于两束，齿板最好布置在混凝土受压部位，以防局部应力集中产生裂缝。对于跨径较大的连续梁与连续刚构桥，通常采用悬臂施工。在一些桥梁的设计中，纵向预应力索常采取直线索，用张拉普通精轧螺纹钢筋来克服结构的剪应力。但近年来的实践证明，单纯用竖向预应力钢筋来克服剪应力的做法值得商榷。主要原因有几个方面：其一，竖向布置的精轧螺纹钢筋较短，张拉时预应力损失

较大，有的甚至一点储备也没有；其二、施工时张拉控制措施不到位；其三、管道压浆不密实。以上几种情况可通过采用高强精轧螺纹钢筋取代普通精轧螺纹钢筋以提高张拉吨位、施工时二次补拉以及采用真空吸浆工艺使预应力管道密实等措施来尽量减少预应力损失。为增加竖向预应力储备，最直接、最有效的办法是在连续梁主梁支点左右一定范围内布置下弯索，在其端部将纵向预应力钢束弯起，以抵抗剪应力的作用。这一点已经重新得到桥梁工程界的普遍认可。同时也可以通过增加箍筋数量来增大腹板的抗剪储备。在温度问题方面，应注意预留伸缩缝，以允许桥梁在温度变化时进行自由伸缩，避免因温度变化引起的桥梁结构变形和损坏。

根据多年的工作经验，我们认为在设计桥梁时，需要重视温度应力的影响。然而，《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ023—85)》中只规定了T形截面连续梁由于日照温差所引起的内力计算。对箱型截面连续梁的温度应力及温度梯度的取值未作规定与说明。因此，在进行温度力分析计算时，参考该规范的取值可能导致计算结果偏于不安全，不能反应桥梁实际所受的温度内力。以某立交匝道桥的温度计算为例，在考虑恒载、活载、支座沉降的工况下，第八跨跨中下缘拉应

力为1.4 MPa。考虑桥面板升温5℃时，下缘拉应力为2.44 MPa，增加了74%，比活载产生的拉应力还要大。

我国桥梁新规范JTGD62—2004及JTGD60—2004对桥梁结构由于梯度温度引起的效应给出了竖向温度梯度曲线。而国外如英国、新西兰、日本等国家的规范则对连续箱梁的温度梯度模式作了详细规定。对于同一桥梁结构，采用不同的温度梯度模式得到的梁内温度应力值相差很大。因此，为保证桥梁结构抗裂性，选择合理的温度梯度模式对桥梁设计验算准确性极为重要。

关于徐变和收缩及其次内力问题，这些也是在桥梁设计中需要考虑的重要因素。但是本文重点在于温度应力的影响，因此不在此展开讨论。

在长期荷载或应力作用下，混凝土的徐变和收缩会对结构的变形、内力分布以及截面应力分布产生很大的影响。具体而言，受压区的徐变和收缩会增大挠度，增大偏压柱的弯曲，导致初始偏心增大，降低柱承载力；预应力混凝土构件中，徐变和收缩会导致预应力损失；组合截面的徐变会使截面应力重分布；对于超静定结构，混凝土徐变将导致内力重分布，产生次

内力；混凝土收缩会使较厚构件表面开裂。因此，在混凝土桥梁设计中必须考虑徐变效应。

在超静定结构中，XXX产生次内力和应力变化的徐变及次内力计算较为复杂。目前常用的方法包括狄辛格方法、Trost-Bazant法以及采用位移法的有限元逐步分析法。狄辛格方法在采用老化理论时，对后期加载的长期徐变效应估计过低，对递减荷载的长期徐变效应估计过高。此外，XXX方法未考虑徐变中的“延滞弹性变形”，而该部分可高达加载后产生的弹性变形的24%-44%。因此，狄辛格方法计算的徐变效应与实际有时存在较大出入。随着计算机技术的进步和结构有限元方法的应用，采用位移法的有限元逐步计算法将使得徐变分析更加接近实际。

在预应力连续梁桥的设计中，必须综合考虑桥跨布设、尺寸拟定、钢束布置以及施工方法等方面，并选择正确的设计参数，充分考虑环境对结构的影响，包括温度、徐变和收缩等因素。

参考文献：

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