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    桥梁结构体系转换及支座反力调整

      结构体系转换及支座反力调整


      预应力混凝土连续梁采用悬臂浇筑施工时,梁的结构形式要由静定结构转换为超静定结构。由于梁体在施工过程中及连续后所产生的内力是不平衡的,以及施工荷载和体系转换对梁体受力影响亦比较大,因此,有时有必要对支座进行反力调整。


      尤其是多跨预应力混凝土连续梁桥在我国的发展,由于大变形量收缩缝和大位移橡胶支座的开发和应用,以及对混凝土收缩徐变、连续梁合拢及体系转换内力、纵向制动力分配、预拱度及施工变形控制等问题认识的深化,连续梁一联总跨数和总长度大大突破了早期桥梁3-5跨一联,每联长度400m以下的局限。


      如钱塘江二桥一联18跨,总长1340m;襄樊汉江二桥一联14跨,总长1300m;南昌赣江大桥(双层桥面)一联13跨,总长992m等。但它们的结构体系转换、受力情况和线形调整控制是复杂的,免不了需要内力调整或支座反力调整。


      合拢设计和体系转换


      以下举两个工程实例说明合拢设讨利结构体系转换:一为多跨连续梁桥;一为常用跨数连续梁。

    桥梁预压水袋.jpg

      多跨连续梁桥的合拢方案和结构体系转换


      以南昌赣江大桥为例,主桥为13跨连续箱梁桥(56 + 11 x 80 + 56m)。


      主桥采用悬臂浇筑施工,从12号墩至25号墩均为空心墩钻孔支承桩。悬臂浇筑采用墩顶临时锚固。设计19号墩布置固定支座。若从一岸向另外岸,逐跨合拢,则在19号墩无法放忪纵向滑动。因此,采用分段合拢法,即先静定“小合拢”,随后进行超静定“大合拢”。结构体系形成为:T构一Ⅱ构一分段连续一形成全桥连续体系。


      各墩顶悬臂施工形成T构以后,先两两合拢形成稳定的Ⅱ构,然后将各Ⅱ构逐个连成整体。lI构的连接称为超静定大合拢,并伴随着结构体系转换,内力重分布。大合拢时,合拢支架至少要承受2个桥墩的刚架温度力。南昌大桥的合拢方案采取,3个合拢段同时灌注,将分成4段的全桥一举连成。南昌大桥采用的合拢支撑结构。


      T构合拢的计算梁长为80/2m,合拢计算荷载分6种:


      a)合拢混凝土超重Q = 2 x 30 t,通过挂篮作用于悬臂端;


      b)温度:均匀升温10℃,降温-3℃;上撑杆升温IO℃,下撑杆(在箱内)升温5℃;


      c)温差:顶板升温10℃,暴雨降温-3℃;山压重水箱:重76t,作用点离悬臂端4m;


      e)风力:合拢跨由上向下吹,自由伸臂段由下向上吹,Ng = 11. SkN/m,组合时按Ng x(±0.5)计;


      f)临时束张拉,顶板以lOOOkN为单位,底板以2000kN为单位,钢束长13m,钢束的高度按实际位置计。


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