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钢-混结合连续梁墩顶负弯矩区应力控制措施研究(论文).pdf

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市政·交通-水利工程设计I 肌W ·Traffic·W~,erRⅢ 咖e 脑 I 钢 一 混 结 合 连 续 梁 墩 顶 负 弯 矩 区 应 力 控 制 措 施 研 究 Study on Stress Control M easures in Negative M oment Region of Top Pier of Stee1..Concrete Continuous Beam 车文 庆 ,李传琳 (中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司,昆明 650200) CHE Wen-qing,LI Chuan-lin (KunmingSurvey,DesignandResearchInstituteCo.Ltd.ofCREEC,Kunming 650200,China) 【摘 要】采用TDVRMV8i建立钢.混结合连续粱有限元模型,对比分析其墩顸负弯矩区桥面板分别采用普通钢筋混凝土和预应 力混凝土2种材料,以及桥梁顶推到位后先浇筑墩顶负弯矩区桥面板和先浇筑跨中桥面板2种施工顺序对钢一混结合连续梁成桥后 墩顶负弯矩区钢箱梁和桥面板受力的影响情况。结果表明:钢.混结合连续梁墩顶负弯矩区桥面板采用预应力混凝土并采用先浇筑 跨中桥面板法施工较为合理。 【Abstract]The finite element model of a steel concrete composite continuous girder WaS established by using TDV RMV8i.The paper comparedthemechanicalbehaviorofsteelboxgirderandbridgedeckatthehoggingmomentregionwhichwaSatthetopofthepierintwoways. Thefirstoneistwomaterialsusedonthebridgedeck:reinforcedconcreteandprestressedconcrete.Theotheroneistwoconstructionsequences: firstlypouringthebridgedeckatthehoggingmomentregionwhichwaSatthetopofthepierandfi~flypouringthebridgedeckatthemid-span ofthebridge.Theresults showthatitwasreasonabletouseprestressedconcreteandconstructthebridgedeckatmid-spanfirstly. 【关键词】钢.混结合连续梁;负弯矩区;受力性能;材料;施工顺序 【Keyword$]steel-concretecompositecontinuousgirder;negativemomentarea;stressperformance;material;constructionsequence 【中图分类号1u448.38 【文献标志码】A 【文章编号】1007.9467(2018)01.0141.03 [DOI]10.13616~.cnki.gcjsysj.2018.01.168 1 引 言 2 工 程 概 况 钢一混结合梁具有自重轻、跨越能力强、建筑高度较小等特 q , 而结合连续梁桥,墩顶梁段受负弯矩作用,混凝土桥面板 易受拉开裂,影响桥梁的耐久性冈。本文依托昆明市南连接线高 速公路南昆铁路跨线桥实际工程,比较分析(65+100+65)m钢一 混结合连续梁墩顶负弯矩区应力控制措施,进而建议合理的 桥面板施工方案。 【基金项目】云南省科技富民强县计划(项目编号2015EA002) 【作者简介】车文庆(1974~),男,云南石屏人,高级工程师,从事桥 梁设计研究。 2.1工程 简介 昆明南连接线高速公路是昆明市绕城公路系统中连接东 西方向的快速通道,在绕城公路系统中起着十分重要的作用。 其中南昆铁路跨线桥上跨南昆铁路 ,主桥采用(65+100+65)m 钢一混结合连续梁,是云南省内跨径最大的钢一混结合连续梁, 其采用步履式顶推施工方法施工。上部结构断面由混凝土桥 面板及槽形钢箱梁组成;下部结构采用花瓶式桥墩,桩基础。 槽形钢箱梁由顶板、横梁、底板、腹板、加劲肋等组成唧。腹 板布置纵横向加劲肋,每隔 4.65m布置一道空腹式横梁,底板 141 l工程建设与设计 l mI n& 5 rA 布置纵向加劲肋,支点处布置实腹式横梁。箱梁顶板宽 1.2m, 厚 56~24mm;底板厚 28~42mm;腹板厚 20~28ram。箱梁中支点 左右各 12.4m范围内底板采用钢一混凝土组合的结构形式,混 凝土板厚 0.5m。在中支点及边支点实腹式横梁上配有横向通 长的钢顶板 ,顶板上配有剪力钉【4]。混凝土桥面板宽度为 16.24m,板厚 0.3m,如图 1所示。混凝土桥面板与钢梁之间通 过布置于钢梁顶面的剪力钉连接,剪力钉直径 22mm,横向布 置 8根 ,布置间距 125~150mm,剪力钉高 200mm;纵向连续布 置 ,纵向间距 150~300ram。 图 1 主梁横断面图 2.2 荷 载及 组合 设计中考虑结构自重、二斯叵载、收缩及徐变、基础变位 、 温度等荷载作用;车道荷载按 4个车道进行计算 。 最不利标准组合:恒载+收缩徐变+温度梯度+活载+支座 沉降+预应力,标准组合,系数均取 1.0。 2.3 材料 1)主梁钢结构采用 Q370qD及 Q345qD钢材。 2)主梁桥面板采用 C50纤维混凝土 ,双结合段采用 C40 纤维混凝土。 3)预应力钢绞线采用高强低松弛钢绞线 :l 860MPa,弹 性模量 =1.95x10 MPa。 4)钢筋采用 HRB335级、R235级钢筋。 3 有 限 元 模 型 的 建 立 本文对墩顶钢箱梁和桥面板的受力进行研究,采用 TDV RMV8i建立有限元模型进行分析 ,采用梁单元对梁部进行模 拟,全桥离散为 231个节点,230个单元,每个单元长度均为 1m。支座按铰支考虑,根据实际的施工阶段模拟边界约束条 件,各施工阶段按一
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