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第202期 空腹式连续刚构桥的特点与应用

2024-1-30 14:16

【52监测网讯】第202期 空腹式连续刚构桥的特点与应用


52监测网专家报告分享-第202期
《空腹式连续刚构桥的特点与应用》
中交第一公路勘察设计研究院有限公司 李军

目录
一、概述
二、结构设计
三、主要计算分析结果
四、施工流程
五、小结和展望

内容介绍

一、概述

常规刚构桥:


常规刚构桥结构受力性能较好、后期养护工作量小、悬臂法施工工艺成熟,具有很强的适应性,在我国交通基础设施建设中获得了大量应用。

易出现开裂、下挠等耐久性问题。目前,我国业内一般限制连续刚构跨径不超过160~200m。

跨径需求:

受制于山区公路路线总体和地形地质条件,当桥梁跨径处于200m至400m,且地形地质条件不适于拱桥设置时,多采用非经济跨径的斜拉桥,甚至悬索桥。

在此背景下,一种能填补200m至400m经济跨径的桥型,成为了桥梁建设的一个迫切需要。为此空腹式连续刚构新桥型应运而生。

结构特点:

空腹式连续刚构桥,亦称斜腿连续刚构桥、拱梁组合式连续刚构桥,是在常规连续刚构形式上的一种新的改型。

其主要思路是加大箱梁根部高度,并对箱梁根部的腹板进行挖空,减轻自重,形成梁-拱组合力学效应,从而提高结构承载效率,增强桥梁跨越能力。

空腹式连续刚构可采用与常规连续刚构桥相似的平衡悬臂施工方法。

工程造价和运营维护费用较低,适用跨径在220m~400m,可填补常规连续刚构桥适用跨径和斜拉桥适用跨径之间的空白。

典型工程:


二、结构设计


三、主要计算分析结果

该桥施工过程复杂,结构0#块及三角汇合区构造复杂且桥梁跨径大,对主桥分别采用Midas civil和同济大学开发的慧加空间计算程序,对主桥结构整体进行独立计算,计算结果表明桥梁总体各项计算指标均满足设计规范要求,同时对0#块及三角汇合区,运用Abaqus 进行局部受力分析,并根据计算情况优化局部构造设计。


四、施工流程

空腹刚构桥桥型方案,三角区上、下弦施工可能相互干扰,无法同步进行,施工时间较长,施工费用较高,施工难度较大,存在一定施工风险,在施工图设计阶段,为确保施工安全、确保结构质量和耐久性、确保工期,设计单位、施工单位和管理单位对桥的施工方案 (尤其是三角区施工方案)进行多方案的详细比选研究。


施工方案借鉴了北盘江特大桥290m空腹式刚构桥三角区施工技术,同时有一些变化与改进:


五、小结与展望


甘溪特大桥的竣工通车标志着空腹式刚构类型的桥梁跨径在国际上正式迈入“300米+”的新阶段,相较于斜拉桥、悬索桥等钢结构类型桥梁,该桥具有经久耐用、节约后期维养成本等优点,为世界桥梁建设史增添了新篇章。

该桥型仍处于起步阶段,通过行业内科研、设计、施工、管理各方通力合作,深入研究这种桥型的关键性结构构造、完善结构体系、研究适应性施工方法和质量管控方法,必将共同推动这种新型桥梁结构的健康发展。

《空腹式连续刚构桥的特点与应用》
中交第一公路勘察设计研究院有限公司 李军

注:本内容仅供个人研学交流,版权归原作者所有


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