悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法、设备、介质

本发明属于桥梁建筑，尤其是涉及悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法、设备、介质。

背景技术：

1、对于城市跨线桥梁或高架桥梁，经常会有匝道汇入或汇出，不过避免造成主线桥梁需要进行变宽设计，常见的混凝土梁对平面曲线适应能力强、跨越能力强、造价相对较低和设计及施工经验成熟等特点，因此目前城市桥梁以预应力混凝土连续梁/连续刚构为主。对于小跨度(一般小于或等于50m)预应力混凝土连续梁，一般采用等高度设计，遇到变宽桥梁时，通常有两种解决思路：1)对于宽度变化不大的桥梁，直接采用变化箱室宽度即可；2)对于宽度变化较大的桥梁，一般采用增加腹板数量来解决，箱梁构造尺寸，如顶板、底板、腹板等均按墩中心线对称。小跨度预应力混凝土连续梁/连续刚构一般均为满堂支架现浇，因此中墩两侧即使产生不平衡重，也不会在施工过程中因两侧重量不一致而产生倾覆的危险；而对于大跨度预应力混凝土连续梁/连续刚构，一般采用悬臂浇筑施工方法，若两侧产生过大的重量差对结构受力及施工安全均产生重大影响，必须予以重视、加以解决。

2、贵御温泉大桥为大跨度预应力混凝土连续刚构，跨径布置为80+145+80m，分幅布置，单幅桥梁宽度14.75m变化至23.75m，主梁采用变高度设计，中跨跨中及边跨墩顶梁高3.5m，中墩墩顶梁高9.0m，梁高按2次抛物线变化。本桥跨墩高约40m，同时跨越贵御温泉，不具备满堂支架现浇条件，只能采用悬臂现浇施工法。悬臂现浇施工法一般以桥墩为中心，两侧对称逐段浇筑，即两侧现浇的节段长度相同。由于本桥变化范围大，同样长度的节段，重量差大，一般常规设计有：(1)在较轻一侧施加临时配重，则需重点关注临时配重的安全性，使之不至于脱落而造成安全事故，该设计方法风险较大且不可控。(2)改变墩顶两侧现浇节段长度，桥宽的一侧节段长度稍短、桥窄的一侧节段长度适当加长。此方法的问题在于桥宽一侧悬臂浇筑长度过短，对其现浇段的设计和施工造成较大麻烦，同时预应力不对称，偏心作用明显，桥墩受力不利。(3)悬臂现浇混凝土梁，一般也会考虑两侧因施工机械、钢筋临时摆放、浇筑时间差等引起的不平衡重，对于连续梁，采用临时固结，对于连续刚构，其主梁本身就是与主墩固结的，而对于本工程的桥梁规模，采用常规设计时产生的不平衡重，临时固结或者固结构造是难以承受的。

3、因此，亟需设计一种能避免桥墩两侧产生重量差，又能保证结构稳固安全的设计方法。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法、设备、介质，通过设计调整桥墩两侧结构构造尺寸，使两侧节段悬浇重量基本相同，有效解决悬臂现浇变宽混凝土连续结构不平衡重的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明提供一种悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法，包括以下步骤：

4、s1：获取桥梁实际现场信息，选择对应的桥梁形式信息、桥梁跨径信息；

5、s2：确定悬臂现浇混凝土连续结构的分节段尺寸，然后再确定预应力钢束布置信息；

6、s3：划分施工节段，根据施工过程建立采用midas civil软件计算分析模型，软件具体使用方法为现有技术中常规使用方法，在此不再赘述；

7、s4：按照计算分析模型进行模拟施工，并实时获取模拟施工时的信息，并对模拟施工过程中及成桥后的桥梁受力情况进行实时分析，并基于施工规范进行调整，得到最终模型。

8、进一步地，在s2中，所述分节段尺寸包括顶板、底板和腹板厚度；

9、确定分节段尺寸包括以下步骤：

10、s2-1：根据桥梁形式信息、桥梁跨径信息，设立桥墩位置，以桥墩为中心，将桥墩两侧分为宽侧和窄侧，并分别划成若干个节段；

11、s2-2：根据宽侧的桥面宽度、桥梁高度和跨度计算其每个节段的尺寸以及浇筑重量；

12、s2-3：用s2-2中获得的浇筑重量计算窄侧每个节段的尺寸。

13、进一步地，s2-1中，所述宽侧和窄侧划分的节段长度相同。

14、进一步地，s2-2中，所述每个节段的尺寸包括顶板、腹板和底板厚度。

15、进一步地，s2-3中，所述窄侧每个节段的尺寸包括顶板和底板的厚度。

16、进一步地，窄侧的腹板厚度大于宽侧的腹板厚度，窄侧的底板厚度大于宽侧的底板厚度。

17、进一步地，s2-3中，窄侧的顶板厚度与宽侧的顶板厚度相同。

18、进一步地，s2-1中，所述节段选取3-5m为一段。

19、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行所述存储器中的程序，以此实现悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法。

20、本发明还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令的存储介质在由计算机处理器执行时，用于执行所述悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法。

21、与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

22、本发明通过设计调整桥墩两侧节段底板、腹板尺寸，保持其顶板厚度不变，使桥墩两侧节段的浇筑重量基本相同，设计的两侧底板、腹板尺寸相差不会过大，均在合理范围之内，且有效解决了悬臂现浇变宽混凝土连续结构不平衡重的问题。

技术特征：

1.一种悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法，其特征在于，在s2中，所述分节段尺寸包括顶板、底板和腹板厚度；

3.根据权利要求2所述的一种悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法，其特征在于，s2-1中，所述宽侧和窄侧划分的节段长度相同。

4.根据权利要求2所述的一种悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法，其特征在于，s2-2中，所述每个节段的尺寸包括顶板、腹板和底板厚度。

5.根据权利要求2所述的一种悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法，其特征在于，s2-3中，所述窄侧每个节段的尺寸包括顶板和底板的厚度。

6.根据权利要求5所述的一种悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法，其特征在于，窄侧的腹板厚度大于宽侧的腹板厚度，窄侧的底板厚度大于宽侧的底板厚度。

7.根据权利要求2所述的一种悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法，其特征在于，s2-3中，窄侧的顶板厚度与宽侧的顶板厚度相同。

8.根据权利要求2所述的一种悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法，其特征在于，s2-1中，所述节段选取3-5m为一段。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器，其特征在于，所述处理器用于执行所述存储器中的程序，以此实现如权利要求1至8中任意一项所述悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法。

10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令的存储介质在由计算机处理器执行时，用于执行如权利要求1至8中任一项所述悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法。

技术总结
本发明涉及悬臂现浇变宽混凝土连续结构的设计方法、设备、介质，设计方法包括获取桥梁实际现场信息；确定悬臂现浇混凝土连续结构的分节段尺寸和预应力钢束布置信息，分节段尺寸包括调整桥墩两侧节段底板、腹板尺寸，保持桥墩两侧节段的顶板厚度不变，使两侧节段的浇筑重量基本相同；划分施工节段；按照计算分析模型进行模拟施工，并基于规范进行调整。与现有技术相比，由于桥梁平面线型是逐步变化的，本发明设计的两侧底板、腹板尺寸相差不会过大，均在合理范围之内，有效解决悬臂现浇变宽混凝土连续结构不平衡重的问题。

技术研发人员：李金国,杨梓,周文骏,李扬帆,闫康健,龚强
受保护的技术使用者：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5