搜索世界連續剛構橋第一高墩——赫章特大橋
2016-11-06 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
1、項目背景
赫章特大橋位于貴州省銅仁至威寧高速公路畢節至威寧段第九合同段赫章縣城南東方向約1km處。
2、設計要點
(1)主梁
主梁橫斷面為單箱單室截面,C55混凝土,根部梁高11.5m,跨中梁高4m,根部底板厚1.3m,跨中底板厚0.32m,梁高和厚度均按1.6次拋物線變化。
主梁斷面如下圖:
(2)主墩
11號主墩墩高為195m,采用C50鋼筋混凝土單箱三室截面形式,箱墩橫向寬17.5m,縱向頂寬9.0m,外側按60:1放坡,縱向底寬15.5米,橫橋向壁厚1.2m,縱橋向壁厚1.2m,豎向5道橫隔板,墩頂、墩底各設3.0m實心段。
11號橋墩構造如下圖:
10號、12號主墩墩高分別為80m和70m,采用2個C50鋼筋混凝土雙薄壁空心墩,薄壁墩寬7.5m,厚3.0m,橫橋向壁厚1.0m,縱橋向壁厚0.6m,在距離頂4.0m高范圍內為實心段,墩頂設2m實心段,距離墩底3.0m設實心段。
3、設計特點與創新
(1)赫章特大橋11號主墩墩高達到195m,為世界上連續剛構橋梁中的第一高墩。
(2)針對超高墩連續剛構橋中采用的四種橋墩形式,推導了雙薄壁截面尺寸擬定公式和組合式橋墩彈性臨界力計算公式。
(3)利用抗推剛度等效原理,推導了變截面獨墩和組合式橋墩等效剛度計算公式,利用抗推剛度近似計算臨界歐拉荷載。
(4)運用結構力學中的位移法,推導了三跨、四跨和五跨連續剛構橋主梁根部與跨中彎矩、梁端轉角位移以及橋墩頂、底截面的彎矩值計算公式,分析了墩梁線剛度、邊跨中之比對連續剛構橋內力與變形影響,提出了較為合理的布孔方案。
(5)運用MIDAS/Civil程序,研究了預應力筋的瞬時性和時效性對大跨度連續剛構橋受力行為的影響,得到了管道摩阻是預應力損失最大的結論,提出延長預應力張拉持荷時間以確保有效預應力筋能傳遞到全部梁體,通過二次張拉克服施工過程中的不對稱性張拉帶來的管道摩阻不均勻問題。
(6)基于彈性穩定理論,運用能量原理推導了超高墩在初始缺陷以及風荷載、施工荷載作用下的彈性臨界力;根據邊緣纖維屈服準則,推導了高墩垂直度限值計算公式。
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