客 货 共 线 大 跨 度 预 应 力 混凝 土框 架墩 设 计 分 析 梁 磊 (中铁工程设计 咨询集 团有限公 司,北京 100055) AnalysisofPassenger and FreightRailway Long-span Pre-stressed ConcretePortalPierDesign LIANG Lei 摘 要 以东北某跨管线框架墩为例 ,对预应力混凝土框架墩整体设计进行介绍 ,对不同基础刚度 条件下荷载 引起的 内力进行对比分析 ,并对预应力混凝土框架墩设计要点进行总结。 关键 词 铁路 桥 梁 框 架墩 预 应 力混凝 土 基础 刚度 中图分 类号 :U442.5 文 献标 识码 :B 1 概 述框架墩在布置上非 常灵活 ,在经济上 和工期上有 一 定优势 ,当线路需要跨越铁路干线 、高等级道路或管 线等情况下 ,不可避免地需要采用框架墩。根据材料 不同可将框架墩分为两种 :预应力混凝 土横梁框架墩 和钢横梁框架墩 。考虑到经济因素、后期 维护及景观 效果 ,在满足施工条件情况下 ,应优先选用预应力混凝 土横梁框架墩。 从结构类型上 ,根据横梁和立柱连接方式不 同可 将预应力混凝土框架墩分为横梁与立柱铰接 ,横梁与 立柱固接 ,横梁与立柱先铰接后刚接三种。 1.1 预 应 力混凝 土横 梁与立柱铰接 横梁下方设 置支座,此种连接方式 ,受力模式较为 明确 ,横梁通过支座仅 向立柱传递竖 向力和少部分水 平力 ,立柱为承受 以竖 向荷载为主的压弯构件 。采用 简支结构假设简单 ,不存在体系转换 ,但此种连接方式 下 ,上部结构主梁与框架墩横梁铰接 ,后横梁与框架墩 立柱铰接 ,结构整体性 较差 ,后期支座检查工作复杂。 且框架墩立柱不参与弯矩分配 ,横梁跨 中位移、弯矩较 大 ,混凝土立柱对整体竖向刚度没有贡献 ,造成所需框 架墩横梁刚度较大 ,横梁高度大 ,故此种连接方式框架 收稿 日期 :2015—12—11 作者简 介 :梁 磊(1986一 ),女 ,2010年毕业 于北 京交通 大学桥 梁与隧 道工程专 业 ,硕士 ,工程师。 墩虽设计简单 ,但较少采用。 1.2 预 应力混凝土横 梁与立柱 固接 横梁在梁端部与混凝土立柱固结形成整体 ,减小 了预应力混凝土横梁的跨 中位移和弯矩 ,昆凝土立柱 对整体竖 向刚度有贡献 ,有利于横梁结构高度 的降低。 立柱参与整体共同受力 ,需配置较强的普通钢筋。和 第一种连接方式相 比,横梁结构高度减小,经济性优于 铰接 方式 。 1.3 预应力 混凝 土横 梁与 立柱 先铰接 后 刚接 (横 梁预 制) 立柱施工至某一高度 ,在立柱顶端设置临时支座 , 并留有后浇段 ,横梁 吊装就位 。完成上部结构施工后 设置竖向预应力筋与立柱固结 ,并浇筑后浇段 ,实现墩 梁固结。与一次固结方式相 比,此种方法存在体系转 换 ,虽然能降低 立柱顶 的弯矩 ,减 小立柱截面和配 筋 量 ,但施工工序较为复杂,且竖向预应力筋施工质量难 以保证。设计 中需根据荷载 、施工条件等综合考量 。本 项 目选定横梁与立柱连接方式。 2 应用 实例 2.1 桥墩概 况 该框架墩为吉珲线吉林枢纽西环线九站特大桥跨 越 中石油的天然气管道及成品油管道设置 。线路设计
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