预应力混凝土桥梁的新发展
5页1、预应力混凝土桥梁的新发展预应力混凝土桥梁的新发展周履陈炳坤提要修建新桥保持和改善德国的基础设施是最近十年结构工程的重要任务之一。正因如此,德国的铁路和高速公路在欧洲各国之间交通网的总体发展中起着决定性的作用与其他工程学突飞猛进的发展相比,建筑工程近三十年进展甚微。预应力混凝土技术是从年代引进的。最重要的改进在于耐久性和维修方便的领域以及构造细节方面的进一步发展一些时间以来,新的预应力筋材料一直在进行试验,规范中已列入抗压强度达的高强度混凝土新材料的研究和试验、施工方法和结构原理的进一步改善,为今后建筑工程发展奠定了基础关键词预应力混凝土桥,高强度混凝土,预应力 筋,体外 预应力体外预应力乌尔姆巴赫峡谷桥的设计乌尔姆巴赫峡谷桥是法兰克福和富耳达高速公路延长线的一部分“ 号公路,桥梁全长,为跨连续梁,跨度 布置 为图。在号墩与号台之间长的端跨中部有一井泉引水工程。该桥基本上是沿着半径的圆曲线布置的,其横截面由两座分离的箱梁组成。为了汇集体外预 应力 的新 经验,该桥原计划按这种结构方式设计。后来,基于经济方面的考虑,实际上采用了粘结力筋。尽管如此,这里还将对原设计予以介绍。横向采用无粘结的
2、体内力筋。纵向力 筋 设 在 箱 内,每束力 筋 的 拉 力 为。对无粘结力筋,容许应力为口或风,力筋为直线形的,在竖向无转向。在水平方向为了适应桥梁的平面弯 曲,要求有微小的转向。梁体采用 了三种不 同位置的力筋图和。位置有束力筋作用在截面中部,分段,各在支座处横梁上 进行连接,贯通桥梁全长。号位布置在各跨跨中截面的下边缘,作 为跨中的增索根据静力要求,每处设至束力筋。号位力筋是支点弯矩增索。号位及号位的力筋均为分阶梯形设置,锚固在箱内壁的凸块上。,通长的力筋与偏心布置的阶梯形力筋的综合作用起到 了在垂直方向转 向的连续力筋那样抗弯矩的作用。转向鞍座是一种特殊结构无论在设计还是在施工方面需要特别细心 体外预应力设计规定纵向采用无粘结的体外力筋而号位在支点范围的上缘 了 只一一一一哥下一一几细节号位中心 连续 力筋加孟,十竺二巴一、单位 以号位在跨中范 围的下缘图乌尔姆巴赫峡谷桥、州丫见图。图桥跨截面国外桥梁,年第期号 位用于 支点弯矩高速交通结构用的高强混凝土少丫图力筋布盆对待。上述的力筋布置避免了有关转向鞍座的所有复杂的布置,而增加的预应力筋的数量却是微不足道的。选用预应力筋的主要
3、准则是抗破断安全强度的检算与裂缝宽度限制的检算。表面配筋规定用必的钢筋按的间距布置。出于抗破断安全强度的需要,只在少数位置须选用较强的配筋。锚固锚固设施是结构的一个重要部分。锚固在内边凸缘的束力筋的拉力约为,最大偏心。偏心作用的锚固力在箱梁的顶板、腹板及底板中引起一种平板方向、腹板方向和法向的力 的组合,这使凸缘两端产生严重 的应力集中。这种应力与凸块的尺寸长、宽、高和偏心有关。为了优化凸块 的尺寸,进行了有 限单元计算。对于所给的箱形梁截面尺寸,得 出的凸缘长度 沿力筋轴线方向为。在顶底板与腹板两侧方向的局部配筋丫。进一步延长凸缘长度对钢筋含量影响不大。小结具有体外预应力的 桥梁是一种健全的结构。它在任何时候都可作检查,以判定其构件的可靠性。力筋的状态在桥梁试验时可通过适当的试验方法最精确地 测定,或者通过埋入的测试设备进行经常监测。但这些优点迄今还很难作出经济上的评价。这可能是桥梁采用 习惯 了的预应力施工 的原因。概述欧洲高速交通网的发展是“一体化”欧洲行之有效的交通政策的前提。在近十年来制定的国家规划必须是相互联系的,首先是向北和向东发展的。因此,新干线上就有一大部分铁路大型建
4、筑物。新干线上桥梁的框算规划是近十年来宝贵经验的反映,而且还要继续发展。尤其是风景区内桥梁的外观是完全可以改善的。上部结构采用长细比为时显得十分苯重。对此,应对上部建筑新的结构原理进行讨论。新的建筑材料,如高强度混凝土,是可能改善的基础。它可以改进结构的耐久性和美观。一种新桥型的可行性可以在框算规划中引入标准设计桥梁加以检验。以墩距为和的简支梁桥方案为例,其结果可应用于一般所有谷架桥结构形式,尤其是连续梁和带纵 向力联接的链梁属于此类。法国近十年来,在一个国家大型研究计划范围内,对桥梁建筑新的经济方法进行了研究。在许多新型的桥式中,一种大量实施的桥型是具有波形钢腹板的预应力混凝土桥。但是所建议的这种上部结构的腹板也可用古典的加劲平板或者衍架平面做成。设计的基础是用最小的刚度安全地限制变形。一座纤细的桥梁要抵抗高的应力必须精确地满足这些要求。高强度混凝土和高强度钢筋将能共同确保其承载能力。垂直挠度的限制新干线桥梁的变形限制是按年月日新 版的规定 该规定与的有关规定相一致。新版的生效取代了新的,而关于桥梁的规定已不适用了。预应力混凝土桥梁的新发屏最小刚度直接与容许变形有关。在行车速超过时,
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