预应力混凝土弯桥受力分析 ●王志坚 （福建省交通规划设计院，福州３５０００４） 摘要本文根据弯梁桥结构受力特点，分别对某弯梁桥采用单根曲梁模型和梁格 … 计算模型 模型进行计算分析，同时比较两者分析结果，可为该类型结构的设计提供有益借鉴。 关键词预应力混凝土 弯梁桥在高等级公路或城市互通式立交中往往需要设置大 工。桥跨布置、平面图及箱梁截面见图１￣３所示。 １．２计算模型 本计算借助大型有限元计算程序ＭＩＤＡＳ，对结构 分按单根曲梁模型和梁格模型两种模型进行离散。单根 曲梁模型主梁截面按实际形状输入，见图４，共７４个单 元，其中桥面单元７２个；共８４个节点（含１１个支撑节 点）。梁格模型按主梁截面三个肋纵向划分成三片梁， 量的匝道桥梁，这些桥梁在平面上属于曲线桥，且半径 较小。弯梁桥结构具有梁体的弯扭耦合作用和内梁和外 梁受力不均的受力特点［２】，本文根据弯梁桥结构受力特 点。分别对某弯梁桥采用单根曲梁模型和梁格模型进行 计算分析，同时比较两者分析结果，可为该类型结构的 设计提供有益借鉴。 １ 建模计算 １．１概况 再通过梁格横梁使三片梁整体受力，见图５，共５７５个单 元，其中桥面单元２１６个，横梁单元２１５个，虚梁单元 １４４个；共３８８个节点（含ｌ１个支撑节点）。两种模型均 按实际施工过程进行模拟计算。 某高速公路互通区匝道桥采用预应力混凝土连续箱 梁，桥跨布置为５ｘ２０ｍ，曲线半径为１３５ｍ。箱梁截面 采用单箱双室，梁底宽７．５ｍ，梁顶宽１０．５ｍ，两侧翼缘． 各宽１．５ｍ，梁高１．５ｍ，采用Ｃ５０砼，逐孔满堂现浇法施 图４单根曲梁模型示意图 图１桥跨布置图 图２桥跨平面图 图５梁格模型示意图 在弯梁桥结构中，内、外梁（肋）的差异较大，而 图３桥梁截面图 主梁纵向预应力钢束均布置在梁肋上。通过梁格模型的 福建交通科技２０１１年第２期ｌ ４ｏ Ｊ 分析，可以得出内、外梁（肋）的不同配束，或在相同 桥向配束，将上述模型按施工阶段及使用阶进行计算。 的配束下内、外梁（肋）受力状态的差异。 表１为成桥阶段及运营阶段的支反力比较，表２￣３为控制 ２结果分析 截面在成桥阶段及运营阶段按荷载短期效应组合㈤最 借助ＭＩＤＡＳ有限元计算程序，取三个梁肋相同纵 小应力的比较。 表１ 各支座支反力比较表 中墩 ３．３７ ０．５３ ２．４３ —０．９５ ３．２１ —０．１２ 根据表１可以看出：两种模型所计算得出的各支座 应力值较为相近，但在横桥向分布却相反；单根曲梁模 支反力差值较小，除１≠≠墩内侧差值５．５％外，其余均在 型曲线桥外侧比内侧更为有利，即压应力储备较大，这 ５％范围内。 是由于钢束布置与桥跨一样，为曲线线型 张拉预应力 根据表２￣３可以看出：两种模型在控制截面上下缘 钢束是在曲线内侧产生径向压力引起的；梁格模型曲线 回福建交通科技２０１１年第２期 大坪山隧道超小净距隧道群设计 ■彭培 （福建省交通规划设计院，福州３５０００４） 摘 要介绍了大坪山超小净距隧道群的设计难点——洞口、岩加固、施工工 序、爆破和监控量测，本文在充分研究国内外超小净距公路隧道建设的基础上，结合本 隧道的特点，提出该隧道工程的设计方案，选择了合适的施工方法，对于今后同类隧道 设计具有一定的指导意义。 关键词 大坪山隧道 小净距 难点 设计 １ 工程概况 松散结构为主；洞身围岩以微风化花岗岩为主，节理裂 泉厦高速公路扩建工程的大坪山隧道为分离式双洞 隙稍发育，主要呈整体结构，局部地段为块状砌体结 单向两车道隧道，长１０８０ｍ，原左右洞行车道中线间距 构，洞身部分均为岩体直接裸露于地表。围岩级别主要 为５０米。隧道区为剥蚀微丘地貌，山顶地形波状起伏。 围岩以Ｖ、Ⅳ、Ⅲ和Ⅱ级为主。大坪山隧道扩建方案为 隧道进出口段表层覆盖约３－４ｍ的残坡积土，围岩为残 在原两洞之间新建一两车道隧道，并在右洞的右侧新建 坡积土层一强风化花岗岩，岩体极破碎，呈碎裂状，以 一两车道隧道，如图１。 图１ 隧道群横断面图 ２小净距隧道群难点 公路隧道，具有结构新颖、跨度较大、净距小、洞室多 泉厦高速公路扩建工程大坪山隧道为小净距隧道群 及设计技术高等特点。目前国内小净距隧道群建设虽然 桥内侧比外侧更为有利，这是由于本来是整体的单箱双 型优点可以对近似的对各个横隔板进行配筋计算；缺点 室被人为的按梁肋划分为三片纵梁，曲线内侧比外侧跨 首先是无法直接计算单根主梁的扭矩，其次是建模复 径较小，在相同的配束下，跨径较小的内侧梁比较外侧 杂，一旦单元梁格划分不当，网格划分失误，将导致计 梁受力更为有利。 算偏差。 ３结束语 参考文献 在应用三维空间有限元程序时，单根曲梁模型和梁 ［１］张翼光，等．弯粱桥的空间受力分析［Ｊ］．黑龙江交通科技， 格模型的支反力、截面上下缘应力等结果均能满足现有 １９９９（２）． 设计精度的要求。单根曲梁模型的优点是建模简单，受 ［２］汪晓霞．浅谈连续弯梁桥设计Ｕ］．大众科技，２００５（４）． 力明确，得出弯矩扭矩，可直接用于截面配筋计算；其 ［３］，ｊ，ｙ－华．曲线梁桥计算［Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９７． 缺点是无法得出支座位置及桥跨间横隔板的受力状态以 ［４Ｊ ＪＴＧ Ｄ６２—２００４，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 至于无法准确的对横隔板及截面横向配筋计算。梁格模 范［ｓ］． 福建交通科技２０１１年第２期
