对中小跨径柱式墩桥梁盖梁设计的体会 唐川

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:唐川
[导读] 摘要:我们知道桥墩中最为常见的结构形式是中小跨径柱式桥墩,在桥墩中有一个非常重要的受力部件,那就是盖梁,盖梁在桥墩中起着一个承上启下的作用,盖梁的受力情况通常也是十分复杂的,在传统的盖梁设计中,首先应该根据计算的模型以及工程实际的案例整合分析盖梁内力的情况,然后对最终的计算结果进行有益的分析。
        四川川北公路规划勘察设计有限责任公司  628000
        摘要:我们知道桥墩中最为常见的结构形式是中小跨径柱式桥墩,在桥墩中有一个非常重要的受力部件,那就是盖梁,盖梁在桥墩中起着一个承上启下的作用,盖梁的受力情况通常也是十分复杂的,在传统的盖梁设计中,首先应该根据计算的模型以及工程实际的案例整合分析盖梁内力的情况,然后对最终的计算结果进行有益的分析。
        关键词:桥墩;盖梁;模型计算
        近些年来中小跨径的桥梁设计,在各种工程实践中应用的比较广泛,常见的工程应用中,河道治理工程,以及引调水工程中是最为常见的,那么在中小跨径的桥梁中柱式桥墩的设计又是其中的关键之处,一般来说,柱式桥墩在组成上通常是有两根或者多根立柱组合而成,柱式桥墩的外形通常比较轻巧大方,柱式桥墩在施工操作上也是比较便利的,而且通常桥下空间较为宽敞,人们施工的视野也是极其的开阔,因此在诸多桥梁设计中采用柱式桥墩是工程实践中很常见的一种形式,而这种形式的桥梁,我们一般是运用到简支桥梁的结构中考虑,其次,从受力的层面去分析的话,对盖梁的分析不可忽视,盖梁是桥梁的各个构建中受力最为集中的部分,尤其是体现在盖梁的上部结构中,其承受的载荷往往相对其它部位更为集中。而且梁桥在力的传递上也时常受到上部的盖梁影响,实际上严格的说,简支梁桥在结构上和通用标准化的还是有很大差异,若要把两者对比起来分析的话,具体的区别之处主要体现在以下几个方面,一是桥梁的跨径大小表现不一,二是桥梁在与河道相交时会有一个斜角出现,这个斜角度数也会不一样,总而言之,在诸多因素的共同作用下,盖梁的标准化设计遇到不少障碍,正因此才导致盖梁的设计在桥梁设计显得也来越重要。
        1桥梁盖梁的计算模型
        根据国家标准 JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第8.2.1 条的规定:墩台盖梁与柱在计算的过程中应当按照刚构来实施计算。只是这两者的的刚度之比大于5时,计算方法则不同,具体实施计算就会按照简支桥梁的模型来开展了,而多梁柱的墩桥计算方法上也会略有不同,一般是按照续梁来实施开展的计算的。当然柱式墩台盖梁在计算时也是有要求限定的,按照规范中的各项要求实施,具体判别的依据就是,两者的的线刚度大于5的时候,计算上可使用简支桥梁来计算或者是续梁来计算都可行。因为此时的受力判定最标准,影响其判别的因素很少,计算方法则可以静定结构计算,既方便又简单准确。
        桥梁盖梁实际上是一个非常典型的受力构件,主要的弯剪力体现最为明显,然后在具体施工的层面上也会受到一些的活载的作用,因此是会产生一定的扭矩的,这是不可不考虑的因素,因此扭矩也会一定存在,通常情况下,这个扭矩是十分微小,并且在计算的时候,如果将扭矩包含进来将会使计算变得非常的繁琐复杂,因此通常在计算盖梁的时候没有考虑到扭矩的影响。


        2桥梁盖梁的计算要点
        2.1盖梁的荷载计算
        盖梁的荷载来源主要有两个部分,首先第一个部分就是来自上部的构件的自重和盖梁自身的重量,而活载通常也是包含这两个部分,第一部分的活载主要体现的形式就是在桥墩上日常运行的汽车所产生的,以及桥墩上行走来往的人群也包括在内,在计算之前还有一点需要明确化,盖梁上活载的体现形式是间接表现出来的,在力的传递上,它是通过制作来进行传递的,活载其实也可以划分为两个部分,一个部分是纵向分布的,另外一个部分则是横向分布的,另外,活载的横向分布情况是在具体的墩桥计算过程中不可忽视的一个重要因素,活载结构上表现的比较对称,采用的计算方法就会发生改变,一般运用杠杆法比较普遍的,活载结构上表现的不对称,计算通常有所不同,刚性横梁法在计算中运用的比较多。
        2.2荷载效应的计算分析
        在进行柱式桥墩梁盖的荷载效应计算时,首先要对梁盖的计算断面选择一个支点段面,同时还要截取一个跨中断面,一旦支点在受力判别上有负弯矩存在的时候,在计算分析上通常会采用恒载结合活载来介入计算的,只不过这个活载要求的是非对称结构的。那么在进行跨中正弯矩时,在计算分析上通常会采用单独的活载实施计算的,只不过这里的活载通常是永久作用的和对称布置的活载,计算时利用的是该活载的反力,之所以这样区别开,主要原因就是恒载荷和活载荷在墩桥的受力上引起的量感内力不同。同时,在具体计算时还有一个细节也是不容忽视的,就是桥墩桥面宽度这个因素对桥梁跨径所造成的影响,通常意义下,梁盖桥梁自身桥面宽度越体现的宽大,对桥梁跨径的影响通常也会越来越大的,那么在这种情况下,与之相对应的活载所产生的荷载效应也会相应的减少。而且在具体的墩桥内力计算上还会有其他的因素需要引起考虑,比如说荷载效应的分项系数,因为汽车荷载同时也要考虑到这种冲击力的影响。
        2.3盖梁的模型建立
        首先我们知道盖梁在自身的构造上,是由柱的钢筋深入到盖梁的内部,并且在其内部盖梁的钢筋已经捆扎成了一个完整体,因此这样一来,这个盖梁和铸钢在接触成钢架的时候就已经形成了一种钢架结构的形式,只有增加柱的高度,并且这个高度增加得比较大的时候,此时这个柱的线性刚度才会变小,然后慢慢的接近简支结构,因此对于墩台的盖梁与铸的模型建造,首先应当按照钢构进行计算,当这个盖梁和柱的线刚度之比大于5的时候,我们在力的传导上,首先可以忽略各个节点不平衡的分配及传递,因此,对于双柱式的盖梁计算我们一般是按照简支的计算方式实施的,而对于多柱式的盖梁一般的计算方法是按照连续梁进行计算的,因此对于当前的盖梁计算模型来说,常见的主要有双悬臂简支盖梁结构,还有双悬臂钢架的概念结构。
        结束语
        总而言之,在具体计算时需要根据不同的受力情况在运用不同计算方法,倘若是忽略墩柱对盖梁的约束作用,那么采用的模型就会有所不同,双悬臂简支梁通常运用的比较多一些,因为使用这种模型盖梁跨中弯矩以及支点弯矩都会发生动态的改变,一个会逐渐偏大,一个则会明显变小。双悬臂简支模型梁的负弯矩图理论上会呈现尖形,因为把支撑简化成了点支撑,而实际上支撑处有一定的支撑宽度,真实的弯矩图会呈圆滑的曲线形。
        参考文献
        [1]姚玲森.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2008.
        [2]胡东,胡免缢.柱式桥墩盖梁内力计算方法探讨[J].重庆交通学院学报,2006,25(3):9-12.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: