Page 51 - 公路桥梁工程与隧道施工
P. 51
第一章 基于桥型适应性的高速公路桥梁桥型选择研究
(1)桥型合理跨径
对各典型桥型的合理跨径范围,这里不再赘述。对于超出合理跨径范围,但经专
题研究具有可实现性的桥型方案,本书提供目前理论界研究给出的各典型桥型的极限
跨径,作以参考。
(2)传力路径
从安全性的角度出发,要求桥型结构的传力路径应具有路径短、简洁、流畅的特点。
传力路径越短,越直接,结构的工作效率就越高,结构所耗费的材料就越少。传力路
径越简洁流畅,结构中的应力集中现象越少,结构应力流过渡平顺,构件受力过程处
于较为安全状态。结构外形变化平顺,节点或边界处过渡平顺,结构整体性强。
(3)结构刚度
结构应具有合理的刚度及刚度分配,不同桥型的刚度分配应符合桥型的受力特性。
对于中小跨径的公路桥梁而言,特别是高速公路,结构刚度的提高,可以提高车辆的
高速通过能力。对于结构刚度的分析,“挠跨比”是比较具有可比性的指标。对于大
跨度桥梁的刚度要求则不同于一般中小跨径桥梁,需要同时考虑竖向刚度和横向刚度。
主要的刚度指标有竖向、横向挠跨比、梁端转角、梁扭曲度、宽跨比、自振周期、水
平振幅、车辆水平加速度等,较为复杂。而在桥梁的选型阶段,既未成桥,且要便于
比较,可主要考虑其中的竖向、横向挠跨比、宽跨比三项指标作为衡量大跨度桥梁结
构刚度的主要指标。在我国 JTJ023——85、JTJD62—2004《公路钢筋混凝土及预应力
混凝土桥涵设计规范》中对于以汽车荷载计算的上部构造最大竖向挠度,不应超过的
允许值分别如表 1-11 所示。
表 1-11 规范中挠跨比允许值
JTJ023—85《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥 JTJD62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土
涵设计规范》 桥涵设计规范》
桥型 挠跨比限值 桥型 挠跨比限值
梁式桥主梁跨中 1/600L 梁式桥主梁跨中 1/600L
梁式桥主梁悬臂端 1/300L 梁式桥主梁悬臂端 1/300L
桁架、拱 1/800L 桁架、拱 ——
不同桥型抗灾能力的差异主要体现在结构成桥状态下抗震、抗风灾以及抵抗船舶
撞击能力的差异,这种差异主要来源于结构整体性、稳定性以及结构冗余度的差异,
同时对于不同灾害各桥型具有不同的抗灾能力差异性。大跨度的斜拉桥、悬索桥其抗
风灾的能力就要弱于梁式结构体系,而连续结构的桥型相对于简支结构的桥型在抗震
中就有较好的表现。所以,桥梁结构抗灾能力的评价从结构整体性、结构稳定性以及
结构抗灾差异性三个角度进行。
• 39 •