京福高速公路大蒲高架桥主桥设计简介

摘 要 介绍京福高速公路大蒲高架桥主桥三跨等截面连续箱梁的设计特点。
关键词 等截面连续箱梁 结构设计 单支承
1 概述
大蒲高架桥位于闽侯境内，是北京至福州国道主干线福州境内的一座大桥，桥梁全长2015.1m，主桥斜跨国道316（交角为34.4°）。本桥东岸受软土路基控制，西岸接南屿互通立交主线桥。大蒲高架桥布孔方案左幅为：（1孔20m预应力砼简支T梁）+（23+35+23m预应力砼等截面连续箱梁）+（1×20m预应力砼简支T梁）+（3联5×30m预应力砼连续T梁）+（8联6×30m预应力砼连续T梁）。右幅为：（2×20m预应力砼简支T梁）+（23+35+23m预应力砼等截面连续箱梁）+（3联5×30m预应力砼连续T梁）+（8联6×30m预应力砼连续T梁）。桥位平面图及主桥立面布置分别见图1和图2。
本桥的突出特点：主桥上部为等截面连续箱梁，下部为独柱墩，这是我省高速公路上首座此类型的桥梁。图1 桥位平面图 见附件
2 设计技术标准
（1）计算行车速度：80km/h；
（2）设计荷载：汽超20-级，挂-120；
（3）桥面净宽：净11+2×0.5m；
（4）设计水位：8.3m（百年一遇）；
（5）地震基本烈度：7度，按8度设防；
（6）气候：年平均气温19.6°C,年平均降水1343.8mm，年平均风速2.8m/s，年平均相对湿度77%。
图2 主桥立面图 见附件
3 主桥上部构造
本桥主桥为(23+35+25)m三跨等截面连续箱梁，箱梁高2m，断面为单箱双室，两翼悬臂长2.5m,底宽7m。在边跨跨中和中跨跨中均设置一道实体厚30cm的中隔板，在各跨支承处均设置一道实体厚100cm或120cm的端隔板。主桥中支承为单点单支承，边支承为双点支承。箱梁纵向布置预应力钢绞线。
根据箱梁结构受力特点及布置预应力钢绞线的要求，拟定结构尺寸如下：
⑴顶板：在端隔板至跨中方向4m范围内顶板厚度由45cm过渡到20cm；中隔板两侧20cm范围内顶板厚度由30cm过渡到20cm。
⑵底板：在端隔板至跨中方向4m范围内底板厚度由40cm过渡到20cm；中隔板两侧20cm范围内底板厚度由30cm过渡到20cm。
⑶肋板：肋板承受截面剪应力及主拉应力，并承受局部荷载产生的横向弯矩，其厚度还必须满足布置预应力钢筋及浇筑混凝土的要求。因本桥箱梁断面为单箱双室，所以有3个肋板，在端隔板至跨中方向4m范围内边肋板厚度由70cm过渡到35cm，中肋板厚度由90cm过渡到35cm；中隔板两侧20cm范围的内边肋板厚度由55cm过渡到35cm，中肋板厚度由75cm过渡到35cm。
⑷梗腋：顶板与肋板交接处设80×25cm的上梗腋，以减少崎变应力，减少桥面板跨中弯矩，避免应力集中。底板与肋板交接处设25×25cm的下梗腋。
4 主桥下部构造
由于本桥是斜跨316国道的高架桥，因此主墩采用圆形独柱墩，具有整体外形简洁美观，桥下通视好的优点。为布置支座需要，主墩顶1.4m范围内直径由1.9m过渡到1.6m，并采用40#混凝土，其余部分为30#混凝土，主墩支座采用KPZ抗震盆式橡胶支座，主墩构造见图3。连接墩为圆形双柱轻型墩，墩径为1.5m，连接墩构造见图3。基础均为钻孔灌注桩。
图3 桥墩构造图 见附件
5 上部结构计算
采用同济大学"桥梁博士2.8版直线梁桥平面杆系有限元程序"进行主桥上部结构内力分析及配索，截面尺寸详见图4典型断面图。整个上部结构共划分为185个节点，328个单元，其中纵梁根数有5根，总计180个单元。纵梁单元编号如下：
①号纵梁 单元编号 1～36
②号纵梁 单元编号 37～72
③号纵梁 单元编号 37～108
④号纵梁 单元编号 109-144
⑤号纵梁 单元编号 145～180

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