[发明专利]一种大跨径预应力混凝土梁桥布束方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程的桥梁技术领域，具体涉及一种桥梁结构设计方法。

 

背景技术

桥梁作为必不可少交通设施，在交通运输中发挥着重要的作用。随着交通事业的快速发展，需要修建大量的公路和城市桥梁，大跨径桥梁也不断增多。适用于大跨径桥梁的桥型有斜拉桥、悬索桥、拱桥、预应力混凝土连续梁（刚构）桥等。斜拉桥、悬索桥建设成本和运营维护费用高；拱桥对地质条件要求高，且受地形条件限制；预应力混凝土连续梁（刚构）桥具有不受地形、地质条件限制，建设费用低等优点，因而在大跨径桥梁建设中所占比重最大。

目前关于桥梁结构的设计专利包括一种桥梁结构分离式钢—混凝土组合桁架加固法（201210038364.X）、一种桥梁结构自平衡体外预应力加固法（201210039845.2）、预应力加固拓宽的桥梁结构（201110242049.4）、多用途载重举升工作平台或/ 和组合式桥梁结构（200910001014.4）、一种超高韧性混凝土板- 钢梁轻型组合桥梁结构（201310749788.1）、一种桥面宽窄不同的连续桥梁结构（201210591709.4）和一种双拼式组合桥梁结构（201310102079.4）等。这些专利虽然从不同角度降低施工难度、提高承载力、改善桥梁的耐久性和抗疲劳能力等，解决了桥梁设计中出现的一些问题，但是这些发明尚未涉及大跨径预应力混凝土梁桥设计问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大跨径预应力混凝土桥梁布束方法。钢束布置是预应力混凝土梁桥设计的关键，决定大跨径桥梁设计的成败，该方法能够提高预应力钢束的使用效率，减少钢束用量，降低桥梁建设费用，提高施工速度，且施工方便。

（1）该方法通过改变传统的大跨径预应力混凝土梁桥设计中正弯矩钢束布置形式，达到减少预应力钢束产生的二次弯矩，提高预应力钢束的使用效率，减少钢束用量。同时消除了下弯钢束在箱梁底板产生的径向压力，改善底板的受力状态，取消底板预应力钢束的防崩钢筋。

（2）将大跨径预应力混凝土桥梁底板正弯矩钢束布置成上弯和水平直线的形式。

（3）针对本发明主跨，将腹板上的钢束布置成中间水平，两端上弯形式，通过设置在顶板（桥面）上锚槽锚固，底板上的钢束布置成水平直线形式，通过在底板上设置锚块锚固。

（4）针对本发明的边跨，将腹板上的钢束布置成中间水平，两端上弯形式，通过设置在顶板（桥面）上锚槽锚固。

（5）桥梁结构的跨中等截面段长度为主跨径长度的1/5。

（6）钢束采用高强低松弛钢绞线，钢绞线强度不低于1860MPa。

（7）弯起钢束弯起处半径不小于6m，弯起角度为30～60度。

（8）钢束保护层应满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）的要求。

（9）锚槽宽度不小于40cm，锚垫板与钢束轴线垂直，深度满足保护层要求。

（10）锚块材料为钢筋混凝土，强度不低于50MPa；锚块边长不小于40cm，距边缘不小于20cm。

（11）预应力混凝土强度不低于50MPa。

与现代技术相比，本发明的积极效果：

本技术将现代技术与传统结合，是对传统设计方法的重大技术改进。本发明技术结构合理，能够有效的提高预应力混凝土桥梁钢束的使用效率，减少钢束用量，降低桥梁建设成本。

 

附图说明

图1是本发明的结构纵断面示意图；

图2是本发明的结构横断面示意图。

图中1-基础、2-墩台、3-顶板、4-钢束、5-底板、6-锚块、7-锚槽、8-钢束孔、9-腹板、10-翼缘板。

 

具体实施方式

本发明是针对预应力混凝土桥梁设计过程中，当桥梁设计跨径较大时，进行结构设计验算无法满足国家标准的要求。而改用斜拉、悬索桥梁结构形式，建设成本和运营费用又较高。采用本发明方法进行桥梁结构设计，同等跨径，成本将大大降低。

以下结合附图并通过实施例对本发明进一步说明，具体实施步骤如下：

1）图1为本发明的结构纵断面图，图2是本发明的结构横断面图。如图所示：本发明的预应力混凝土桥梁设计结构包括下部结构和上部结构，下部结构包括基础1和墩台2。上部结构包括：顶板3、钢束4、底板5、锚块6、锚槽7、腹板9和翼缘板10。

2）钢束4是通过钢束孔8设置与腹板9和底板5中。