随着计算机技术的不断发展,各种桥梁及施工软件的开发,为桥梁结构的优化设计创造了条件,可以利用计算机对即将兴建的桥梁进行仿真分析,使不同材料发挥各自的性能;结构动力学理论的发展与完善使采用非常轻质的梁型变为可能,依靠科技进步可使设计人员打破常规,采取特殊的结构措施,用最少的钱造出轻质、美观而实用的桥梁来。
我国自上世纪70年代公路上开始修建连续箱梁桥,到目前为止已建成了多座绝 续箱梁桥。进入二十一世纪,中国高速铁路实现了跨越式的发展,根据国家中书 期路网规划,到2020年,全国铁路营业里程将达到12万公里以上,客运专线1。。 万公里以上。在客运专线上,桥梁占了较大的比例,比如京沪高铁全线桥梁占8溅 京津城际桥梁比例更是达到8践。其中,连续箱梁得到了大量的应用。
作为目前国内富有竞争力的桥型之一箱形截面具有良好的结构性能,因而在现代各种桥梁中得到广泛应用。在中等、大跨预应力混凝土桥梁中,采用的箱梁是指薄壁箱型截面的梁。其主要优点是:截面抗扭刚度大,结构在施工与使用过程中都具有良好的稳定性;顶板和底板都具有较大的混凝土面积,能有效地抵抗正负弯矩,并满足配筋的要求,适应具有正负弯矩的结构,如连续梁、拱桥、刚架桥、斜拉桥等,也更适应于主要承受负弯矩的悬臂梁,T型刚构等桥型;适应现代化施工方法的要求,如悬臂施工法、顶推法等,这些施工方法要求截面必须具备较厚的底板;承重结构与传力结构相结合,使各部件共同受力,达到经济效果,同时截面效率高,并适合预应力混凝土结构空间布束,更加收到经济效果;对于宽桥,由于抗扭刚度大,跨中无需设置横隔板就能获得满意的荷载横向分布;适合于修建曲线桥,具有较大适应性;能很好适应布置管线等公共设施。
最重要的是,在独立场地预制的箱梁结合架桥机可在下部工程完成后进行架设,可加速工程进度、节约工期;这种桥型对我国高速发展的公路交通起到了重要作用。
总而言之,一座桥的设计包含许多考虑因素,在具体设计中,要求设计人员综合各种因素,作分析、判断,得出可行的最佳方案。
方案比较:
1。第一方案 3×35m连续预制箱梁桥
技术先进,工艺严格,占用施工场地较小,梁体块件和下部结构的施工可以同时进行,在独立场地预制的箱梁结合架桥机可在下部工程完成后进行架设,可加速工程进度、节约工期。箱梁截面抗扭刚度大,结构在施工和使用过程中具有良好的稳定性。桥面平整度不易受悬臂挠度影响,行车条件良好。具有较大适应性;能很好适应布置管线等公共设施。
2。第二方案 3×35m预应力混凝土连续T梁桥
受力结构好。桥面平整度易受悬臂挠度影响,行车条件稍差。主桥每孔有两道伸缩缝,养护较麻烦。
3。第三方案 钢筋混凝土箱型拱桥
拱的承载潜力大。但是伸缩缝多,养护较麻烦,纵坡较大,土方量较大。
最终选择:在方案的拟订过程中,我们还需要考虑其他两个因素因素,那就是工期与经济方面紧张。需要尽早的投入使用,对于第三方案,虽然在一些指标上略优于第一和第二方案,但是对于第一和第二方案,梁体块件的预制和下部结构的施工可以同时进行,拼装成桥的速度较现浇快,可显著缩短工期;块件在预制厂内集中预制,质量较易保证;梁体塑性变小,可减小预应力损失;施工不受气候影响;在施工中,机械化程度高,施工机具简单,施工速度快,省时,省工,在造价和行车方面稍逊一点。对于第一和第二方案主要考虑经济和结构稳定性方面,第二方案虽然简单明确,但第一方案结构稳定性来的好得多,价格相差不是特别多,外型美观方面都远远比第二,第三方案优秀。故选择第一方案。