[实用新型]具有防止跨中下挠功能的大跨径PC桥梁结构

说明书

技术领域

本发明属于大跨径PC（prestressed concrete）桥梁技术领域，特别涉及一种具有防止跨中下挠功能的大跨径PC桥梁结构。

背景技术

大跨径PC桥梁即大跨径预应力混凝土桥梁，在施工时如果预应力施工不当，梁体内不能建立有效的预应力，或在建成一段时间后有效预应力筋出现疲劳等出现预应力损失时，在混凝土徐变的共同作用下，梁体必将发生严重的下挠，挠度过大将会使跨中主梁下凹，进一步破坏桥面的铺装层，影响桥梁的使用寿命和行车舒适度，甚至危及高速行驶时的安全。目前最常用的方法是设置预拱度来抵消后期的跨中下挠，但这种方法不能改变预应力混凝土的收缩徐变和桥梁的内力状态，而且严重影响桥梁的使用安全，属于被动控制，对长期跨中下挠不能起到一个很好的防治作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有防止跨中下挠功能的大跨径PC桥梁结构，解决了上述现有技术中的不足，为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种具有防止跨中下挠功能的大跨径PC桥梁结构，包括由桥面和箱体一体组成的预应力钢筋砼箱梁，箱体的左端由左桥墩支撑，箱体的右端由右桥墩支撑，所述桥面上车流的方向为长度方向，所述箱体的底部沿着长度方向依次包括左曲线梁段、直线梁段和右曲线梁段，所述左曲线梁段为向上凸的n次抛物线，其中n为大于等于1.5的实数，左桥墩和右桥墩之间的距离为直线梁段长度的3~6倍，所述右曲线梁段与左曲线梁段呈左右对称。

优选的，在直线梁段底板内并排设有多条直预应力钢筋束，所述直预应力钢筋束沿桥面宽度方向设置且直预应力钢筋束的两端向上弯折锚固在箱体的腹板顶部。

优选的，在左曲线梁段设有第一体外斜向预应力钢筋束，所述第一体外斜向预应力钢筋束位于箱体内侧且第一体外斜向预应力钢筋束均向左上方向倾斜设置；在右曲线梁段设有多条第二体外斜向预应力钢筋束。

优选的，所述左曲线梁段和右曲线梁段均为三次抛物线段。

优选的，左桥墩和右桥墩之间的距离为直线梁段长度5倍。

本发明所具有的有益效果为：通过将箱体设计为曲线-直线-曲线的三段结构形式，跨中直线梁段区域正弯矩绝对值减小，大大减小了桥面出现下挠的几率，这种结构也减少了混凝土的用量，减轻了预应力钢筋砼箱梁自重，降低了建造成本，经济合理；同时在直线梁段布置沿桥面宽度方向呈直线形式的直预应力钢筋束，消除了预应力钢筋曲线布置对箱梁跨中底板产生的竖向力，减少了对桥梁跨中下挠的影响，从而实现了一种具有防止跨中下挠功能的大跨径PC桥梁结构。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的底板钢束布置示意图。

图3为本发明曲线段关键截面斜向预应力束布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

如图1所示，一种具有防止跨中下挠功能的大跨径PC桥梁结构，包括由桥面1和箱体一体组成的预应力钢筋砼箱梁，箱体的左端由左桥墩5支撑，箱体2的右端由右桥墩6支撑，所述桥面1上车流的方向为长度方向A，所述箱体的底部沿着长度方向A依次包括左曲线梁段2、直线梁段3和右曲线梁段4，所述左曲线梁段2为向上凸的n次抛物线，其中n为大于等于1.5的实数，左桥墩5和右桥墩6之间的距离为直线梁段3长度的3~6倍，所述右曲线梁段4与左曲线梁段2呈左右对称。

进一步，为了防止跨中直线梁段3出现下挠现象，在直线梁段3底板内并排设有多条直预应力钢筋束7，所述直预应力钢筋束7沿桥面1宽度方向设置且直预应力钢筋束7的两端向上弯折锚固在箱体的腹板顶部。还可以在左曲线梁段2内设有多条第一斜预应力钢筋束8，所述第一斜预应力钢筋束8位于箱体内侧且第一斜预应力钢筋束8均向左上方向倾斜设置；在右曲线梁段4内设有多条第二斜预应力钢筋束，所述第二斜预应力钢筋束与第一斜预应力钢筋束8呈左右对称。

在实际设计中，可以根据实际需要确定左曲线梁段2和右曲线梁段4抛物线的次幂以增加对桥面1的支撑力，本实施例中，所述左曲线梁段2和右曲线梁段4均为三次抛物线段，左桥墩5和右桥墩6之间的距离为直线梁段3长度的5倍。