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桥梁直播第二十三场上线——邓玮琳讲解《实现预应力混凝土V型刚构桥跨径突破的理论、方法和实践》

字号+ 作者:都市在线 来源:未知 2020-05-19 10:17 我要评论( )

(国联资源网讯)V型刚构桥是通过连续梁与V形墩固结,能更有效减小主梁跨径,减小主梁弯矩,但其最大跨径为什么至今没有突破连续梁呢?5月8日,国联云邀请到 上海

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  (国联资源网讯)V型刚构桥是通过连续梁与V形墩固结,能更有效减小主梁跨径,减小主梁弯矩,但其最大跨径为什么至今没有突破连续梁呢?5月8日,国联云邀请到上海市城市建设设计研究总院隧桥院总工-邓玮琳,为大家详细讲解《实现预应力混凝土V型刚构桥跨径突破的理论、方法和实践》。

  

  邓总通过详细分析研究V型刚构的V形墩约束对主梁受力的影响,提出了一种全新的V型刚构桥设计理论和方法,消除了预应力混凝土V型刚构桥合龙钢束的不利二次力效应,有望实现预应力混凝土V型刚构桥跨径突破200m以上。

  首先邓总对预应力混凝土梁式桥跨径做了比较,目前三种预应力混凝土梁式桥的极限跨度:V型刚构<连续梁<连续刚构,预应力混凝土连续梁的最大跨径目前还没有突破200m。连续刚构是通过连续梁与薄壁墩固结,实现了最大跨径300m。v型刚构是连续梁与V形墩固结,V形墩能有效减小主梁跨径,减小主梁弯矩,但其最大跨径却并没有突破连续梁。由此,邓总分析了影响三种梁式桥跨径的关键因素。

  对三种梁式桥约束条件和性能做了比较,邓总表示,连续刚构增加了纵向和转动约束,可以实现比连续梁更大跨度。而V型刚构同样增加了纵向和转动约束,最大跨径反而比连续梁还小。其原因要考虑(1)刚构体系约束条件对主梁内力的影响。(2)施工因素对主梁内力的影响。特别注意平衡悬臂施工法、预应力次内力。通过对三种梁式桥对比可以看到:连续梁,没有水平和转动约束,没有水平推力;连续刚构,水平和转动约束弱,水平推力小;V型刚构,水平和转动约束强,水平推力大。

  

  邓总表示,究其影响跨径的关键因素主要包含以下三点:关键因素一、支腿约束强度是双刃剑;关键因素二、合龙钢束次内力;关键因素三、合龙对顶改善内力。

  邓总总结了V型刚构桥的优点及需要解决的问题。优点:V形墩缩短了主梁计算跨径,梁的受力更合理,减小了跨中和支点部位的弯矩峰值,降低了梁高,节省了上部工程材料数量;V形墩与主梁固结支点大幅增大支点附近主梁的刚度及其整体刚度,可以有效改善桥梁的下挠程度;V形墩加大了下部结构的刚度,增大了桥梁的纵向刚度,尤其适合修建对抗推刚度要求较高的高铁或轨道交通大跨径桥。悬臂长度减小,施工挠度较易控制;V形墩施工比竖直墩复杂,但上部结构悬臂施工时无须增加临时固结、解除约束等工序;可永久储备较大的水平推力;V形墩桥梁更轻盈美观。

  要解决的问题包括:1)考虑到温度、混凝土收缩徐变、墩台沉降等因素引起的次内力较大,需要增加不利截面的预应力度,避免主梁开裂。2)提高跨中合龙钢束效率,减小合龙预应力的不利次内力。

  

  结合三个关键因素,邓总表示要发挥V型刚构桥的优点,提高V型刚构桥需解决的问题。

  对此,邓总给出了提高V型刚构桥跨径三种解决方法。方法一:减小次内力,优化成桥体系,释放V腿水平和转动约束,形成带铰的V型刚构。方法二:减小次内力,优化成桥体系,降低V腿刚度,Y型刚构。方法二:先铰支后固结,墩底对顶合龙,全过程经历三个体系、两次体系转换既发挥连续梁体系预应力二次力小的优势。这样充分提高跨中合龙钢束效率,又利用墩底对顶给主梁提供预压力和预弯矩,利用V腿有推力作用维持永久“免费预应力”给跨中主梁更多的预应应力,成桥发挥V型刚构体系刚度大优势。

  该方案在上海轨道交通16号线泐马河大桥上进行了实践,通过两次体系转换+墩顶对顶,实现了在既有分幅桥梁中央隔离带仅有5m宽的极窄条件下设计建造主跨145m的V型刚构桥的难题和先例,证明理论方法合理先进、工艺技术可靠,实现创新突破,邓总结合该案例进行了详细讲解,包含具象实操步骤及技术难点。

  最后邓总也表示,创新是工程师对社会的一份责任,是有意义的改进,实现价值的增加,创新的手段是“以新的理念去创造价值”,作为桥梁工程师,要具备工程师的严谨+艺术家的修养。

  

  国联云数据统计分析,有1.2万人观看了本次直播。邓总图文并茂、严谨、细致的讲解,非常具备实操性,深受观众的喜爱!答疑互动环节更是高潮迭起,对于邓总的创新方案,国联云桥梁直播间反响非常热烈,频频向邓总发问,邓总对此一一详细作答,也吸引到了以往做客直播间的数位桥梁大咖观看本次直播。同时通过邓总对本职工作的热爱以及理解,引发桥梁人诸多共鸣,鲜花点赞不断。

  此番让我们看到了一位有创新精神、有情怀的桥梁工程师,敢于将自己的创新成果如此般倾囊相授,注定不凡。也让我们非常的感动的是,特殊时期桥梁人孜孜不倦的学习精神,透过国联云直播平台,大家凝聚在此,共同学习共同成长。相信在众多桥梁人的共同努力下,我国的桥梁事业也注定辉煌!

  

  在此期间,桥梁直播间诸多嘉宾、观众向国联云发来感谢,对此我们非常感动。看到大家的成长与收获,我们甚感欣慰。在此要非常感谢邓总的精彩分享,感谢以往各位嘉宾以及观众对国联云的肯定与支持。桥梁人的需要就是我们为之奋斗的方向,我们将再接再厉服务好每一位客户。错过本次精彩内容直播的关注,不必遗憾。可以定制会员套餐,所有精彩内容都可以收入囊中,慢慢学习。国联云桥梁直播间将持续为您推出更多精彩内容。请持续关注“国联云”小程序及公众号、“桥梁工程与技术”公众号,最新课程、讲师解答将在此公布,让我们相约下期课程。

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