维普资讯 http://www.cqvip.com 内蒙古公路与运输 总第７５期 Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ｔｒａｎｓｐｏ ｒｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ １ 文章编号：１００５—０５７４一（２００２）０３—０００１—０３ 双悬臂连续盖梁跨长的拟定 姜云霞李万龙 （内蒙古大学职业技术学院，内蒙古呼和浩特０１００２３） 【摘 要】桩柱式墩台是桥梁工程中常用的墩台形式之一。桩柱式墩台的盖梁在柱间的长度及悬臂长度拟定得合 适与否直接影响整个盖梁的受力及配筋构造。文章分析了双柱式和多柱式盖梁的受力及分跨长度的计算方法。 【关键词】柱式墩台；盖梁；长度；计算 中图分类号：Ｕ４４８．２１ ４ 文献标识码：Ｃ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｌｕｍｎ ｐｉｅｒｓ ａｎｄ ａｂｕｔｍｅｎｔｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｔｈｏｓｅ ｐｉｅｒｓ ａｎｄ ａｂｕｔｍｅｎｔｓ ｉｎ ｂｒｉｄｇｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒ— ｉｎｇ．Ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅｎｔ ｃａｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏｌｕｍｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｅｒｓ ａｎｂ ａｂｕｔｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒｓ ｓｈａｌｌ ａｆｆｅｃｔ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ．Ｔｈｅ ａｃｔｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｂｅｎｔ ｃａｐ ｆｏｒ ｄｏｕｂｌｅ—ｃｏｌｕｍｎ ａｎｄ ｍｕｔｉ— ｃｏｎｌｕｍｎ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ａ ｂｅｎｔ ｃａｐ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｌｕｍｎ ｐｉｅｒｓ ａｎｄ ａｂｕｔｍｅｎｔｓ；ｂｅｎｔ ｃａｐ；ｌｅｎｇｔｈ；ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ 大中桥的桥梁下部结构，常采用柱式桥墩、柱式或 肋形埋置式桥台、双悬臂盖梁的结构形式。目前，我国 一析双悬臂多跨连续盖梁在结构自重作用下盖梁各跨的 长度。要计算自重（看作均布荷载ｑ）作用下盖梁连续 级公路及高速公路四车道桥梁中常采用３柱（肋）式 梁段截面内力，可分别求出悬臂弯矩在连续梁段产生 的内力及连续梁段在均布荷载ｑ作用下的内力，然后 予以叠加。 墩（台），双悬臂双跨连续盖梁，随着车道数的增加，尤 其是城市桥梁，采用４柱（肋）或更多柱（肋）式墩（台） 是不可避免的，相应的盖梁将是双悬臂多跨连续盖梁。 不管哪种形式盖梁，都有一个跨长的确定问题。 １ 盖梁悬臂长度与跨间长度的关系 １．１双柱式墩台的盖梁 双柱式墩台上的盖梁是一个单跨双悬臂盖梁，按 照《桥规））０２３—８５规定，当盖梁的刚度与柱的刚度比 大于５时，盖梁可按简支梁计算。标准图中盖梁与柱的 刚度比一般都小于５，若按双悬臂简支梁计算，会有一 定误差，但偏于安全。 当按双悬臂简支梁计算时，悬臂段长Ｌ 及支点间 跨长，Ｊ的拟定可按结构自重作用下支点负弯距与跨 中正弯矩相等的原则计算（图１）。 １ １ ， ， １ ， ‘Ｊ图１ 双悬臂简支梁弯矩图 １．２．１ 双悬臂弯矩产生的连续梁段内力 悬臂段自重在跨间连续梁段产生的内力，可以用 悬臂弯矩 ２）。 ｑ ２一ｑ（Ｌ１＋詈） ９一寺ｑ（Ｌ１＋詈） ‘Ｊ‘Ｊ‘Ｊ 及 ”加于基本体系两端支点计算（图 ｆ Ｍ￣ｌｄｓ ２Ｌ 解之得： Ｌ一 Ｌ１—２ Ｌ１—２．８２８ ４Ｌｌ （１） １．２多柱式墩台的盖梁 多柱（肋）式墩（台）上的盖梁是一个双悬臂多跨连 续盖梁。根据《桥规｝０２３—８５规定：“多柱式墩台的盖 １一ｏ ２２一Ｊ ７Ｈ一一３ＥＩ 、 ｃ Ｍ Ｍ ２ｄｓ Ｌ ２一 ２１一Ｊ—前一一一６ＥＩ （Ｍ Ｍ ａｓ Ｍｆ Ｉ 梁，可按连续梁计算……。” 以４柱（肋）式墩（台）上的３跨连续盖梁为例，分 Ｍ—Ｊ一 一一面 维普资讯 http://www.cqvip.com 内蒙古公路与运输 Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ ２ ２００２年第３期 ：Ｊ．Ｍ可ｚＭ＂ｄｓ Ｍ Ｌ ６ＥＩ ２ Ｌ Ｍｉ Ｌ ３Ｅｉ ｚ１十面ｚ２一面 列出正则方程 Ｉ ．２Ｌ Ｍ Ｌ ６Ｅｉ ｚ１十面ｚ２一一６ＥＩ ４Ｍ 一Ｍ ｆ Ｘ１一 １５ 解之得 ４Ｍ”一Ｍ ｌ ２：＝： １５ Ｍｑ ｇ ｇ ｇ ８ ８ ８ 图２双悬臂３跨连续梁基本体系 根据图３所示的支点反力图式和静力平衡条件， 即可求得各支点反力： Ｒ０＝Ｒ 一 ＋Ｍｌ １９Ｍ 一ＭＨ ＝＝———————————————————一 Ｌ １５Ｌ Ｒ” 一Ｒ ｚ一 一 ５Ｍ 一５Ｍ Ｍ 一Ｍ” １５ ３Ｌ １９Ｍ”一Ｍ 一尺。一 ＝＝一 １５Ｌ Ｉ ， ／一 ． ｚ ｒ尺２， 图３ Ｍ作用下支点反力 三跨跨中弯矩 Ｍ 一Ｍ 一尺。 一 一 一 Ｍ 一Ｍ Ｍｆ—Ｍ Ｍ Ｌ Ｍ” —］ 一— 一一 １Ｏ 尺。 Ｌ一 一一 当Ｍ 一 一Ｍ—ｑ Ｌｆ时 尺。一Ｒ＇Ｉ一 一Ｒ。一 Ｒ１”：Ｒｚ”一Ｏ 一 一 一 一Ｏ．２ｇ ｝（一） Ｍ 一亍Ｍ一 －Ｏ．１ １．２．２均布荷载ｑ产生的连续梁段内力 中间连续梁段，在均布荷载ｑ作用下的正则方程， 除载变位以外，与悬臂段是一样的。 一Ｊ． 一 号峙 专一嵩 ｆ ２Ｌ ．Ｌ ｑＬ。 方程 【面ｚ 十面ｌ＋ 一 ｚｚ一一一１２ＥＩ 解之得 ｌ一．２７２一一０．１ｑＬ。 由图４即可求得均布荷载作用下各支反力： ＂３一－Ｊ一－ｌ Ｒ。一Ｒ３一—］＿一Ｏ．４ｑＬ ｚ 一 一÷ 一ｏ．６ｑＬ ＋ｚ 一ｚ Ｒ”ｌ—”ｌ一Ｒ”２一 ”２一 —— —一一＝０．５ｑＬ ． １Ｒ。 Ａ ２ 【ｌ ｌ ｌ ｌ／Ｌ【ｌ【ｌ 图４均布荷载ｇ作用 的支点反力 三跨跨中弯矩计算： ＭＡ—Ｍｆ—Ｒ。 Ｌ一 一 （Ｏ．２—０．１２５）ｑＬ。一０．０７５ｑＬ 一尺” 軎十ｚ 一 一 （Ｏ．２５—０．１—０．１２５）ｑＬ 一０．０２５ｑＬ １．２．３悬臂段与跨间段荷载效应的叠加 外悬段支点悬臂弯矩在连续梁段产生的弯矩图 ＾ Ⅳ及跨间段均布荷载在连续梁段产生的弯矩图 见图５。 Ⅳ与 图叠加，即为均布荷载ｑ作用下在双 维普资讯 http://www.cqvip.com 总第７５期 姜云霞等：双悬臂连续盖梁跨长的拟定 ３ 悬臂３跨连续梁上产生的弯矩图。其中： ＭＡ—Ｍｃ一一０．２ｑＬ｝＋０．０７５ｑＬ Ｂ一０．１ｑＬ｝＋０．０２５ｑＬ 长是恰当的。活载作用时，控制截面的内力会有所不 同，但各控制截面相差并不悬殊。 ２工程设计实例 外侧支点弯矩：Ｍ外一一０．５ｑＬ： 内侧支点弯矩：Ｍ内一０．１ｑＬ｝一０．１ｑＬ 实例１．呼和浩特北一环线海中桥（原名胜利桥）， 桥面净宽２４ ｍ，下部结构采用两个在全桥纵轴线处设 沉降变形缝的双悬臂盖梁，双柱式墩（台），桩基础。盖 Ｌ ． Ｌ 梁跨长为２×［２．５（内悬臂）＋７．０（柱间距）＋２．８（外 悬臂）］一２×１２．３ 按（１）式Ｌ一 ８ Ｌ 计算，则： （ ＋２）Ｌｌ一１２．３ Ｌｌ一２．５５ ｍ Ｌ一１２．３—２×２．５５—７．２Ｏ ｍ 实例２．呼和浩特南一环线西茶坊大桥（图６），桥 面净宽４０．Ｏ０ ｍ，下部结构采用多柱式墩、肋型台，钻 孔灌注桩基础。墩台盖梁长４０．７ ｍ，沿全桥纵轴线设 置的沉降变形缝将各排８个柱式墩支承的盖梁分开为 Ｏ，２５ｑＬｌ ０．２５ｑＬｌ Ｏ，２５ｑＬｌ 图５ ＭＭ与Ｍ口 ２片，每片为长２０．３５ ｍ的双悬臂３跨连续盖梁，由４ 个柱式墩支承。 若要控制内外侧各支点负弯矩相同，则有： 一０．５ｑＬ：一０．１ｑＬ｝一０．１ｑＬ ｌ ＿ 化简得：０．１Ｌ 一０．１Ｌ｝＋０．５Ｌ 解之得：Ｌ一 ６ Ｌｌ一２．４４９Ｌｌ （２） 【Ｉ ｌ ｌ ｉ ｌ ｌ ｌ ０ Ｉ｝ ｌ 这时，２个内侧支点弯矩为 内一０．１ｑＬ：一０．１ｑＬ 一 （０．１—０．１×６）ｑＬ；一一０．５ｑＬ｝一Ｍ外 ＿＿跨中弯矩 ＭＡ—Ｍｃ一０．０７５ｑＬ 一０．２ｑＬ｝一 （０．０７５×６—０．２）ｑＬ 一０．２５ｑＬ； 《＿ ５３５ Ｅ ５３５ ＩＰ ： Ｘ＿ ５３５ Ｉ＿－ Ｉ ５３５ ｌｊ９ ５３５ ，＿ ５３５ ２ｘ２ｌ０ Ｉ ＭＢ一０．１ｑＬ：一０．０２５ｑＬ ＝ （０．１十０．０２５×６）ｑＬ：＝０．２５ｑＬ｝ 由图３、图４叠加求得支点反力。计算外侧支点反 力时，应加上悬臂段荷载向外侧支点简化时的集中力 ｇ 。 上 Ｒ。一Ｒ３一 ６Ｍ＋０．４ｑＬ＋ｇＬｌ一 一 图６呼和浩特市西系坊大桥盖梁分跨尺寸图 设各跨跨间长度相同为，Ｊ，悬臂长为厶，按（２）式 ＋０．４ｑＬ＋ ｇ（６１ Ｌ２Ｌ一 。Ｌ ｚｂ６ Ｌ 计算，则： ＋。．４，Ｊ＋去）一０．９０８ｑＬ 一 一ｇＬ ３Ｌ＋２Ｌｌ一２Ｏ．３５ （３ ＋２）Ｌｌ一２Ｏ．３５ Ｒｌ—Ｒ ２—０．６ｑＬ＋０．５ｑＬ一 ｇ（０．６Ｌ＋０．５Ｌ一 Ｌｌ一２．１８ ｍ １ １×Ｌ ｚ）Ｌ一÷（２Ｏ．３５—２×２．１８）一５．３３ ｍ ．） 由于结构自重（含多支点支承的预制空心板、桥面 铺装及盖梁自重）是作用于盖梁上的永久荷载，又可看 作均布荷载，所以按结构自重控制多跨连续盖梁的跨 根据上述计算结果，考虑到城市桥梁外悬壁上为 人行道及人群荷载，而内悬臂上为机动车道，且活载标 准与公路活载标准不同，可稍作调整并取整数值。 维普资讯 http://www.cqvip.com ４ 内蒙古公路与运输 Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ ２００２年第３期 文章编号：１００５—０５７４一（２００２）０３—０００４—０１ 水泥混凝土配合比设计中三水灰比法的应用 柴广 郑春明 何小虎 （内蒙古晟昱公路工程监理有限公司，内蒙古乌兰浩特１３７４００； ２．巴彦淖尔盟公路工程局，内蒙古临河０１５０００） 【摘 要】简述了以三水灰比法确定水泥混凝土配合比的应用。认为，以此配合比施工，既达到了设计强度，又杜绝 了浪费。 【关键词】水泥混凝土；配合比设计；试配强度；水灰比 中图分类号：Ｕ４１６．２１６ 文献标识码：Ｃ 以往施工单位的试验人员对配合比的设计有一种 误解，即认为只要按理论配合比制作的试件的３ ｄ或７ ｄ的抗压强度折算成２８ ｄ的抗压强度或者试件２８ ｄ 的抗压强度不小于设计强度时，即可采用理论配合比 来指导施工。这样，很容易造成混凝土实体强度不合 格。究其原因，在于忽略了试配强度的目的和意义。 水泥混凝土的试配强度可由设计强度和多组混凝 的保证率可达到９５ 。尽管施工温度与理配的不同、 材料的差异、水泥强度的变化等，也会影响混凝土实体 的强度。但用试配强度的配合比来指导施工可减小混 凝土质量不合格的概率。试配强度的配合比可采用三 水灰比法确定，即在有９５ 保证率的一个试配强度 下，在计算出水灰比（如０．５）的基础上，求出其他各材 料用量，并以此配合比制作试件。同时，再以增加０．０５ （ｗ／ｃ：０．５５）和减小０．０５（ｗ／ｃ一０．４５）的水灰比（这 土试件强度的标准差来确定，即： ｆ 式中 ．ｏ一试配强度； ．一｛～ 七 ｄ 一标准差； ｔ一１．６４５ 两个配合比的单位用水量与前一个配合比的单位用水 量一致），分别计算材料用量和制作试件。２８ ｄ后对这 三组试件进行抗压强度试验，从而取得三组试件的抗 ＾一设计强度； 当有统计资料时，若标准差 ＞３．０，则取用统计 资料中的 值；若标准差 ≤３．０，则取 ＝＝＝３．０；若无 统计资料， 值可按表１取用。 表１标准差 值 ＭＰａ 压强度数据。根据三组抗压强度与水灰比的对应关系， 绘出强度与水灰比关系的坐标图（三点应成一条直 线）。在此直线上找到强度等于试配强度的点，与此点 对应的水灰比就是有９５ 保证率达到设计强度的水 灰比。以试配强度要求的配合比来指导施工，既能达到 设计强度，又可杜绝浪费。 （编辑柴金义） 按上式确定施工配合比时，混凝土实体设计强度 ｊ ｊ ｝ ｊ 坐ｊ誓 ｝ ｝ｊ．－ ｝ｊ ｊ ’蓝｝’ ’ ｅ ｊ 坐收稿日期： 。。 一。 一 ・ ｅ—： ｝’警｝ ｊ ｊ ｝ ｊ ｊ ｊ’－ ｝ｊ ３ 结语 要求各支点负弯矩与跨中正弯矩数值（绝对值）相同， 桩柱式墩台是桥梁工程中常用的墩台形式之一。 桩柱式墩台盖梁在柱间的跨长与悬臂跨长的拟定既影 响了盖梁的内力分布，又影响了桩基在横桥向的间距， 是桥梁在总体设计（平面设计）阶段就要确定的重要数 ● 且各中跨跨径相同是不可能的。 把盖梁跨中及支点的正负弯矩调得完全一致（采 用不等跨），必要性不大，因为恒载作用下正负弯矩相 等了，活载作用下又不相等。而且不可能把各桩支点反 力同时调得一致，不等跨也不便施工，工程中尚未见这 样的桥例。 据之一。 分析计算表明，对于均布荷载作用下的对称双悬 臂 等跨（ ≥２）连续盖梁，当跨长 为悬臂长度 。 作为特例，双柱式墩上的盖梁，当中跨为悬臂跨长 的 ８倍时，可使盖梁正负恒载弯矩相等。 （编辑原稿收稿日期：２００２—０８—２０ 修改稿收稿日期：２００２—０９—０２ 的 ６倍时，各支点负弯矩相等，恒为０．５ｑＬ｝，各跨中 正弯矩值为支点负弯矩值之半，恒为０．２５ｑＬ｛。外侧支 点反力恒为０．９０８ｑＬ，中间支点反力恒为ｑＬ，支点反 力相差不大，可取内侧支点反力为恒载进行桩长计算。 柴金义）