为计算跨径。然后在剪力横向分布系数图和剪力影响线上进行纵向加载, 求得支点设计剪力。
斜板桥的配筋原则
(1) 当斜角α≤ 15°时, 可直接设置与板边平行的纵向和横向钢筋。
(2) 当斜角15°<α< 30°时, 设置平行于自由边的主钢筋,横向分布钢筋可设置成与支承边平行并逐渐过渡到和自由边垂直, 在钝角区域钢筋呈扇形布置。在实际工程中, 通常横向分布钢筋垂直于自由边设置, 而在靠近支承边范围内设置平行于支承边的分布钢筋并与垂直于自由边的分布钢筋相重叠。在钝角区域板顶钢筋应在支承边处向下弯折伸至支座为止。
(3) 由于扭矩作用, 在板的钝角部位的顶面, 沿钝角平分线的垂线方向上会产生拉应力。为抵抗扭矩, 在钝角区域每边
的范围内必须配置附加钢筋; 同时, 在钝角区域处的支承反力很大, 也要适当配置附加钢筋。在公路桥涵设计规范中规定: 钢筋混凝土斜板桥, 当斜度大于15°时, 应在钝角部位上层布置垂直于钝角平分线的加强钢筋; 在钝角部位下层布置平行于钝角平分线的加强钢筋。
总之，由于斜桥中最大弯矩位置向在钝角部位偏移, 因此弯矩包络图对跨中不对称。在设计中, 偏于安全可以在跨中保持一个水平段(大致在跨中向两边各取
) , 以便梁的设计对跨中对称。剪力包络图可以近似地采用支点值与跨中值的连线构成的图形。
一般来说, 当斜交角度α≤ 15°时, 弯矩的斜角折减系数达0. 92 以上, 斜交的影响可忽略不计。因此, 为简化计算, 公路桥涵设计规范中规定: 整体式或装配式斜板桥, 当斜度等于或小于15°时, 可按正交板计算。
以上介绍的计算方法适用于简支斜交铰接板梁、T 梁及无横隔梁的主梁和桥面板构成的组合梁桥。
尽管现行公路中小跨度桥涵已有不同跨度和斜交角度(一般10°～ 45°, 以10°或15°为梯度) 的装配式空心板梁、T 梁及组合梁的标准图, 但毕竟在实际工程中, 桥梁跨度、桥面宽度、斜交角度和荷载等级不尽相同, 该方法对计算和配筋都能起到参考作用。
一种大斜交角度简支梁桥设计方法
在进行桥梁设计时, 一般均控制桥梁的斜交角度不大于45°, 根据《公路路线设计规范》, 一般公路跨河桥和跨线桥, 其桥位线宜与被跨的河流或铁路、公路正交, 当必须斜交时, 其斜交角度不宜大于45°。交通部编制的装配式钢筋混凝土、预应力混凝土斜交桥上部结构标准图中, 给出了一些斜交角度不大于45°的上部结构标准图。
对于斜交角度更大的桥梁, 设计时一般采用以下三种方式。
(1) 增大桥梁跨度, 从而减小斜交角度。
(2) 改移地方道路或进行改沟工程。
(3) 采用连续梁独柱桥墩, 按正(小斜) 交桥梁设计。
以上三种方式, 均能够把斜交角度减小为小斜交角度或正交, 但都不同程度的存在一些不足。
①方案增大了桥梁建筑高度, 地面层道路与桥梁墩台不平行, 视觉效果差。
②方案改移道路或改沟, 降低了地面层道路的通行标准或河道的泄洪能力。
③方案采用连续梁方案, 处理效果较好, 但造价较高, 施工相对困难。
斜交68°简支板梁桥案例
在某高速公路设计中, 跨老路立交桥为2 m～20 m斜交63.5°的预应力混凝土简支板梁桥,跨河桥为2 m～17.78 m斜交68°的预应力混凝土简支板梁桥。设计时, 采用大斜交角度简支梁桥设计方法, 在不增大桥梁跨径, 不改移道路或改沟的情况下, 通过采取构造措施, 改善了主梁的实际受力模型, 从而成功的完成了该两座桥梁的施工图设计。该两桥现均已通车, 结构美观, 造价节省。
原始资料及桥型方案
本高速公路主线桥为2 m～20 m预应力混凝土简支板梁桥, 桥宽34.5 m, 双向六车道, 设计荷载为汽超—20, 挂—120级。在k 32 542位置与老路相交, 斜交角度为63.5°。老公路为国道主干线, 路幅宽18 m, 双向四车道。由于路线设计高程和净空影响, 梁高和跨径受到较大限制, 为了保证老公路的顺直, 桥梁必须按斜交63.5°进行设计。被交叉道路老路按左、右幅各7 m净宽进行设计, 并在老路中央分隔带布置桥墩。
墩梁构造及处理措施
选择2孔20 m预应力混凝土简支空心板为上部结构, 各简支板宽1.0 m, 板与板之间采用铰接缝连接。其正断面如图2所示。
