Page 55 - 公路桥梁工程与隧道施工

第一章 基于桥型适应性的高速公路桥梁桥型选择研究

C=C 总 / 桥面面积
通过桥型生命周期总费用的计算可以发现，影响桥型经济性的指标主要来自两个
大的方面：桥梁建设成本和桥梁维护成本。下面本书从这两个方面对桥型经济性进行
分析。
（1）建设成本

每平方米桥面的材料用量是一个重要的体现竞争力和技术水平的桥梁经济性指
标。相同的建桥条件，不同结构形式和跨径布置的桥式其材料指标、经济指标是不同的。
跨径愈大，孔数愈少，上部结构的造价就愈大，而墩台的造价就愈小。反之，下部结

构的造价也随着上部结构造价的降低而升高。
混凝土桥梁的材料用量是造价中的一项重要指标，且能在一定程度上反映桥梁的
设计水平。工程界对混凝土、普通钢筋和预应力钢筋的用量指标，通常采用如下定义：
混凝土用量指标：按桥梁单位面积折算的混凝土体积，即全桥混凝土体积除以桥
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面板的总面积，亦称混凝土等效厚度，或等效梁高，单位为 m /m 。
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普通钢筋用量指标：每立方米混凝土内折算的普通钢筋质量，单位 kg/m 。
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预应力钢筋用量指标：每立方米混凝土内折算的预应力钢筋质量，单位 kg/m 。
①国外混凝土桥梁材料用量指标。
第一，英国 Robert Benaim。
英国桥梁专家 Robert Benaim 在《The Design of Prestressed Concrete Bridges：
Concepts and Principles》（2008）一书中讨论中混凝土桥梁的材料用量指标。
混凝土用量：对于小跨度箱梁桥，顶板混凝土用量约占整个截面的 50%，当跨度

大于 100m 时，约占整个截面的 33%。底板和腹板的混凝土用量与跨高比和梁高有关。
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当桥梁跨度小于 35m 时，混凝土等效厚度约为 0.48m /m 。当桥梁跨度大于 35m 时，
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混凝土等效厚度以 0.004m /m 的速度增加，即桥梁跨度每增加 1m，混凝土等效厚度
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将增加 0.004m /m 。同时，其估算误差在 ±10%。
普通钢筋用量：一般地，普通钢筋用量指标与桥跨没有直接关系，顶板中的普通
钢筋用量主要取决于腹板间距和悬臂翼缘伸出长度，底板的普通钢筋用量相对比较稳
定，只有腹板的普通钢筋用量与跨度有一定的关系。因此，混凝土梁桥中的普通钢筋

用量主要取决于桥梁截面形式。针对各种典型的预应力混凝土桥梁截面类型。
上述普通用量指标针对的是没有横向预应力情况，当设置横向预应力后，顶板横
向弯矩减少，这时可以减少顶板中的普通钢筋配筋率，因此上面列出的普通钢筋用量
指标可以减少 20%~25%，这也说明了顶板中的普通钢筋用量占普通钢筋总用量比重

较大。此外，体外预应力桥梁的普通钢筋用量比体内预应力桥梁要大，这主要是考虑
体外预应力的传递以及锚固块内配筋。

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