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桥梁盖梁设计的要点因素有这些!你知道吗?

信息来源:www.ynzldgm.cn   2022-03-04 16:20:03

桥梁盖梁指的是为支承、分布和传递上部结构的荷载,在墩顶部设置的桥梁横梁,主要作用是支撑桥梁上部结构,并将全部荷载传到下部结构,用桥桩直接连接盖梁。接下来,中陆达建设小编给大家讲讲桥梁盖梁设计的要点因素。

(1)普通钢筋混凝土盖梁的抗弯设计

活载弯矩计算时,支点负弯矩按活载非对称布置方式计算,而跨中正弯矩采用活载对称布置。由于普通钢筋混凝土盖梁在使用过程中容易产生裂缝,建议在正常计算基础上配筋时适当增加弯矩。

通过计算发现:拉筋数量增加20%~30%,对防止裂缝非常有效。需要注意的是钢带应尽可能均匀地排列,合理配置弯矩筋和弯角筋,避免出现局部钢筋间距过大的情况。

选取合理的柱距与悬臂段长度之比,既可节约受弯钢筋,又可为弯剪钢筋合理布置。经计算总结,认为双柱式盖梁以柱距和悬臂段长度之比为2.45~2.95比较好。目前立交桥一般为美观或桥下通行的需要,盖梁多采用大悬臂梁,而对柱距不限的跨河桥,宜采用这种比例布置。3柱式盖梁的这一比例平均以2.8为宜,中柱顶的弯剪钢筋一般会稍大于边柱顶部,为了避免浪费,可以单独加筋。


(2)钢筋混凝土梁的抗剪设计

盖梁是以弯剪受力为主的构件,在正应力和剪应力的共同作用下,会产生与梁轴线相斜交的主拉应力和主应力。抗压强度较高的混凝土一般不会被压坏,当主拉应力较大时,会使构件沿垂直于主拉应力方向产生斜向裂缝,导致盖梁斜截面的破坏。所以,钢筋混凝土盖梁除了要进行正截面强度计算外,还要对受弯矩和剪力同时作用的区段进行斜截面强度计算,这就要求盖梁除了有合理的截面尺寸外,还要配有斜弯钢筋和箍筋。

通过对钢筋混凝土梁抗剪强度的大量试验,得出:对于梁的抗剪能力,箍筋和混凝土比斜筋的作用要好得多(条文说明4.1.10~4.1.14条)。所以该方法的计算思路是利用足箍筋与混凝土的抗剪能力,然后再承担弯箍筋的剩余剪力,即先给出合理的箍筋间距及面积,再计算出所需弯筋的面积。

(3)设计经验

•箍筋间距不宜过大,一般10~20 cm为宜,这样有利于提高盖梁的抗裂抗扭能力。箍筋可用 I级钢筋,其直径不宜小于φ10。

●弯曲筋(斜筋)可适当加强,以利于抵抗扭转(未计算)。

●充分发挥箍筋和混凝土的作用,合理地配置弯曲筋。

关于箱梁中较宽的盖梁,还需进行横向加强设计。由于箱梁支座较少,反力较大,墩台柱应尽量与支座位置一致,这样会大大提高盖梁的受力。一般可采用布置工字钢解决局部承压过大的问题。

(4)预应力混凝土盖梁的设计

由于近几年出现了很多宽桥,以及下部结构的轻型化,再加上桥梁在使用过程中的耐久性逐渐受到重视,预应力盖梁的使用越来越多。预应力盖梁既能适应大悬臂、大跨径的要求,又能有效地防止裂缝的产生,故其设计计算十 分重要。

其抗弯设计是预应力盖梁的主要设计依据,其中预应力束起决定作用。预应力混凝土盖梁与普通的钢筋混凝土盖梁一样,柱距和悬臂段长度之间的合理比例也是很合理的,但由于预应力盖梁通常单纯追求大悬臂或大跨径,这一比值往往不是控制因素。它的设计要点是:

①计算时不仅要观察使用阶段的应力,而且要逐一观察各个施工阶段的应力。施工期划分要准 确全 面。由于预应力结构的施工阶段有时需要控制设计,特别是在施加预应力、拆除支架、上梁等阶段,不可忽视。

②反复调整预应力束的位置、数量及张拉顺序,保证各施工、使用阶段应力满足规范要求,寻找比较好的布置方式,尽量提高预应力张拉效率。这种方法非常重要,因为预应力盖梁的标准化程度很低,一般需要分别计算。有些预应力钢束浪费严重,上、下钢束应力相互抵消,张拉效率低。前言:预应力盖梁布置方式多种多样,好的设计是在满足规范要求的前提下,布局省力,线形简单,规格统一,方便施工,这要求设计人员业务熟练的同时具有较强的责任感。

③预应力钢束宜采用较大吨位钢铰线,否则预应力管道过多,不但削弱了混凝土截面,而且施工也比较麻烦。

④钢束为两批张拉,张拉次数过多,将使施工不便,次数太少,无法同时满足施工及营运的要求。

⑤盖梁施工顺序的合理划分与调整,对有效地利用模板,节约工期具有重要意义。

普通简支梁板桥预应力盖梁很少进行抗剪计算,原因有:

①预应力钢束弯曲时,其垂直向分力,能抵抗剪切;

②预应力钢束产生的轴向力可抵消部主拉应力,有利于盖梁剪切;

③预应力混凝土盖梁截面较大,混凝土标号较高,再加上箍筋的合理配置,抗剪作用很大。

一般钢筋设计:在预应力混凝土盖梁中,应注重普通钢筋的设计。若将预应力钢束比作骨,混凝土比作肉,则普通钢筋为筋,没有了普通钢筋的预应力结构,就不能正常工作。在布置普通钢筋时,避免与预应力孔产生冲突,也要注意:

①纵筋:在受拉区配筋(受弯钢筋),可使盖梁施工阶段的拉应力控制得到提高,适当节省预应力钢束。纵筋应为Ⅱ级钢筋,直径不宜小于φ16,尽量选用φ20或更粗的钢筋,布置要均匀,间距不大于15 cm为宜。

②箍筋:箍筋在很大程度上对预应力盖梁的扭力和剪切作用。箍筋间距不宜过大,一般为10~15 cm。高程渐变使悬臂段截面的抗剪截面受到削弱,环筋间距应适当加密。箍筋可用 I级钢筋,其直径不宜小于φ12,目前设计中也有采用Ⅱ级钢筋作箍筋。