本次设计通过分析,根据下达的任务书,大桥所在的桥位地形呈 U字形,沟谷深达60米,地质情况较差,岩层埋置较深,本着“安全、适用、经济、美观”的桥梁设计原则,选定设计方案。
本次设计的桥型为预应力连续梁桥,采用的施工方法为悬臂浇筑的方法。悬臂施工具有很大的优越性:不需要大量施工机具和临时设备;不影响桥下的通航和通车;施工受季节、河道水位的影响小。因此悬臂施工法在连续梁中得到了广泛的应用。
预应力混凝土连续梁桥设计的一般步骤为:参照已有的设计拟定的结构几何尺寸和材料类型,模拟实际的施工步骤,计算出恒载及活载内力;然后再根据实际情况确定温度、沉降等荷载,计算其产生的内力,并与恒载、活载内力进行正常使用与承载能力组合。估算出各截面的钢束后,按照一定要求将钢束布置好,重新模拟施工并考虑预应力的作用,计算恒载内力。由于钢束对几何截面的影响,温度、沉降等内力也需要重新计算,但其与钢束估算时得到的结果差别非常小。各种荷载作用下的内力计算出来后,需要进行承载能力组合和正常使用组合,以进行截面强度验算、应力验算和变形验算,这是设计的二次组合。如各项验算均满足要求且认为合理,则设计通过。如有些截面的有些验算通不过,则需要调整钢束甚至修改截面尺寸后从新计算,直到各项验算均通过为止。
采用悬臂施工的连续梁桥,在施工过程中经历了T型刚构受力状态,合龙后形成连续梁桥,其恒载产生的内力由各施工产生的内力迭加而成。由于合龙段较短,其产生的内力一般较小。故T型刚构受力状态为主要部分。对悬臂施工连续梁桥,合龙后根部负弯矩很大,而中跨跨中恒载弯矩很小。二期恒载加上以后,根部负弯矩增大,中跨跨中承受相对较小的正弯矩。因此,截面拟定时,应根据以上弯矩分布特点,增大主梁根部附近断面的抗弯刚度,提高截面下缘的承载能力。