城市高架橋設(shè)計淺談

師 林

安徽省交通規(guī)劃設(shè)計研究總院股份有限公司，安徽合肥 230088

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市的現(xiàn)代化進程也取得了長足進步，城市的快速發(fā)展使車輛日益增多，隨之帶來城市交通擁擠、事故增多等交通問題，為了適應快速變化的城市發(fā)展形勢，高架橋作為一種能節(jié)約城市空間、緩解交通擁堵、展現(xiàn)城市現(xiàn)代化的交通基礎(chǔ)設(shè)施脫穎而出[1]。

1 項目概況

亳州市現(xiàn)狀城區(qū)道路網(wǎng)建設(shè)尚不完善，城市內(nèi)部缺少高效的快速路通行系統(tǒng)，為適應城市的快速發(fā)展，亳州市啟動了湯王大道改造工程。

湯王大道于K3+408.6處與和平路交叉，為保證湯王大道快速通行，交叉方式設(shè)置為支線上跨，于和平路上設(shè)置高架橋一座，橋?qū)挷贾脼?×30+ （40+60+40） +5×30m，橋?qū)挵措p向四車道控制設(shè)計為19m。

2 高架橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

高架橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅要符合審美標準，還要保證橋梁結(jié)構(gòu)的流暢性[1-2]。

2.1 （40+60+40） m主橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

主橋采用斜腹板形式，外懸臂長度3.65m，支點梁高3.5m，跨中梁高2.2m，中間以二次拋物線進行過渡。跨中腹板厚度60cm漸變至端部腹板厚度120cm，跨中頂板厚25cm漸變至端部頂板厚55cm，跨中底板厚25cm漸變至底板厚80cm。（40+60+40） m主橋橫斷面如圖1所示。

圖1 （40+60+40） m主橋橫斷面

2.2 30m引橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

引橋上部結(jié)構(gòu)采用30m預制應力混凝土組合箱梁。全幅共計6片梁，梁高1.6m，濕接縫寬0.74m，主梁間距3.14m。30m引橋橫斷面如圖2所示。

圖2 30m引橋橫斷面

3 （40+60+40）m主橋結(jié)構(gòu)計算

主橋上部結(jié)構(gòu)為（40+60+40）m預應力混凝土現(xiàn)澆箱梁，橋?qū)?9m，整幅采用單箱雙室截面，跨中梁高2.2m，中支點處梁高3.5m，采用平面桿系程序橋梁博士V3.2。

3.1 持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算

依據(jù)《公橋規(guī)》第5.1.5款：作用效應的組合設(shè)計值，在保證結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)前提下，必須不大于構(gòu)件承載力設(shè)計值[4]。最大、最小彎矩對應抗力及最小彎矩如圖3所示。

圖3 最大、最小彎矩對應抗力及最小彎矩

由圖3可以看出，最大抗力的組合設(shè)計值99744kN小于構(gòu)件承載力設(shè)計值321394kN；最小抗力的組合設(shè)計值219457kN小于構(gòu)件承載力設(shè)計值321394kN；正截面抗彎承載力滿足規(guī)范要求。

3.2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗算

依據(jù)《公橋規(guī)》第6.1.1款正常使用極限狀態(tài)的驗算時，汽車荷載效應可不計沖擊系數(shù)。預應力荷載分項系數(shù)為1.0[4]。短期、長期效應組合下抗裂性驗算圖如圖4所示。

圖4 短期、長期效應組合下抗裂性驗算圖

從圖4中可以看出，短期效應組合作用下正截面正拉應力最大為MPa MPa， 正截面抗裂滿足短期效應組合下的規(guī)范要求。

長期效應組合作用下壓應力均為正，即 ，故正截面抗裂滿足長期效應組合下的規(guī)范要求。

3.3 持久狀況應力驗算

依據(jù)《公橋規(guī)》第7.1.1款規(guī)定：持久狀況應力計算作用（ 或荷載） 取其標準值，汽車荷載應考慮沖擊系數(shù)[4]。正截面混凝土壓應力、混凝土的主壓應力圖如圖5所示。

圖5 正截面混凝土壓應力、混凝土的主壓應力圖

從圖5可以看出，混凝土的最大壓應力：

14.89 MPa MPa，滿足規(guī)范要求?；炷恋淖畲笾鲏簯Γ篗Pa MPa，滿足規(guī)范要求。

4 結(jié)語

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，高架橋建設(shè)勢必成為有效利用城市空間、緩解城市擁堵的重要途徑，高架橋上下部設(shè)計不僅要符合審美標準，還要保證橋梁結(jié)構(gòu)的流暢性，達到簡潔美觀的標準，高架橋建設(shè)過程中應不斷加強結(jié)構(gòu)的選型與設(shè)計，以滿足城市發(fā)展的多樣化需求。本文結(jié)合實例對高架橋上下部選型及設(shè)計進行簡要論述，對高架橋的設(shè)計與建設(shè)具有一定的借鑒意義。