Los puentes de vigas de caja continua de hormigón pretense se han convertido en una solución preferida en la ingeniería moderna de puentes debido a su excelente capacidad de carga y eficiencia estructural. Este estudio se centra en el diseño estructural de tales puentes, con el objetivo de explorar cómo lograr la seguridad, la economía, la estética y la construcción eficiente de puentes mediante la optimización de la selección de la luz, la configuración de la sección transversal, la disposición del tendtendón prestante y el diseño del sistema de soporte. 

1. Principios generales de diseño

El diseño de puentes de vigas de caja continua de hormigón pretensado deberá cumplir con una serie de principios generales para garantizar la seguridad estructural, la economía, la estética y la constructibilidad. Estos principios forman la piedra angular del diseño de puentes y guían el avance de todo el proceso de diseño. 

(1) seguridad: el principio principal es garantizar la seguridad de la estructura del puente. Durante el diseño, se tendrán plenamente en cuenta las diferentes condiciones de carga posibles (incluida la carga útil, la carga real, la carga térmica, la carga de viento, la carga sísmica, etc.). Mediante un cálculo y un análisis precisos, se garantizará que el puente cumple los requisitos de capacidad de carga y estabilidad tanto en condiciones normales de servicio como en situaciones de carga extrema. Además, se tendrá en cuenta la durabilidad de la estructura y se adoptarán las medidas adecuadas de anticorrosión y antióxido para prolongar la vida útil del puente. 

(2) economía: en la premisa de garantizar la seguridad, el diseño se centrará en la economía. El costo del proyecto se reducirá mediante medidas razonables como la selección del tramo, la optimización de la sección transversal y la conservación del material. Al mismo tiempo, la conveniencia de construcción también se tendrá en cuenta para reducir la dificultad de construcción y los costos. 

(3) estética: como infraestructura pública, la estética de los puentes es también un factor importante que no puede ser ignorado. Durante el diseño, se prestará atención a la coordinación entre el puente y el medio ambiente circundante, y se adoptarán técnicas tales como líneas suaves y líneas concisas y una combinación armonide colores para hacer del puente un hermoso lugar escénico. 

(4) constructabilidad: el diseño considerará plenamente la viabilidad de las condiciones de construcción y las tecnologías de construcción. Un diseño estructural razonable no sólo puede reducir la dificultad de la construcción y mejorar la eficiencia de la construcción, sino también garantizar la calidad de la construcción. Por lo tanto, la comunicación completa con la unidad de construcción se llevará a cabo durante el proceso de diseño para asegurar la implementación del esquema de diseño. 

2. Diseño de tramos y secciones transvers. 

(1) selección de la relación de envergadura la relación de envergadura es un parámetro clave en el diseño del puente, que afecta directamente el rendimiento mecánico y los beneficios económicos del puente. La selección de la razón de envergadura deberá considerar factores tales como topografía, flujo de tráfico, requisitos de navegación y condiciones de construcción. En general, en zonas con un terreno relativamente plano y un gran flujo de tráfico, la relación de envergadura puede aumentarse de forma adecuada para reducir el número de muelles y mejorar la comodidad de conducción; Mientras que en áreas con terreno complejo y altos requisitos de navegación, la relación de envergadura se reducirá adecuadamente para cumplir con los requisitos de espacio libre de navegación. El rango razonable de la razón de envergadura se determinará con base en las condiciones específicas del proyecto a través del cálculo, análisis y comparación. 

(2) diseño de sección transversal el diseño de sección transversal es una parte crucial del diseño estructural del puente, que está directamente relacionado con la capacidad de carga y la estabilidad del puente. Los elementos clave del diseño transversal incluyen la altura de la viga, el espesor de la losa superior, el espesor de la losa inferior y el espesor de la banda. - la selección de la altura de la viga debe cumplir con los requisitos de resistencia y rigidez, teniendo en cuenta la conveniencia de construcción y la economía. - el espesor de la losa superior debe ser suficiente para soportar la transmisión de la capa de pavide cubierta y la carga del vehículo. - el espesor de la losa de fondo debe cumplir con el requisito de una distribución uniforme de la carga de compresión. - el espesor de banda deberá tener en cuenta la transmisión por cortante y la estabilidad local. Durante el diseño, el rango recomendado y el método de diseño se puede proporcionar sobre la base de los requisitos de código y los resultados de análisis de cálculo. 

3. Soporte y diseño de sistemas de soporte 

(1) los principios de ajuste de soporte y los soportes de selección de tipo son importantes componentes de transmisión de fuerza en las estructuras de puente, que conectan la superestrucdel puente y los pilares/estribo y transmiten las cargas en la superestrucdel puente a los pilares/estribo. El ajuste de los soportes deberá seguir los principios de transmisión de fuerza razonable y trayectoria de carga clara. Al seleccionar el tipo de soporte, factores tales como la forma estructural, las características de carga, los cambios de temperatura y las acciones sís, deben ser considerados exhaustivamente. Los tipos de soportes comunes incluyen soportes fijos, soportes deslizy soportes rodantes, que se seleccionarán de acuerdo con las condiciones específicas durante el diseño. 

(2) influencia de los soportes sobre la fuerza del puente y la estabilidad el rendimiento de los soportes afecta directamente al rendimiento mecánico y la estabilidad del puente. Un ajuste razonable del soporte puede reducir la deformación y el desplazamiento de la superestrucdel puente y mejorar la rigidez general de la estructura; Mientras que el ajuste de soporte no razonable puede conducir a una fuerza desigual sobre la estructura, concentración de tensión excesiva y deformación, e incluso daño estructural. Por lo tanto, la influencia de los soportes sobre la fuerza del puente y la estabilidad se tendrá plenamente en cuenta en el diseño de los soportes. 

 (3) Ideas de diseño y métodos de sistemas de apoyo el diseño de sistemas de apoyo deberá seguir el principio general de diseño para garantizar la coordinación y coherencia entre los soportes y la estructura del puente. Durante el diseño, se tendrán en cuenta factores como la posición de disposición, la cantidad y el tipo de soportes, así como el método de conexión con pilares/estribos y la superestrucdel puente. Al mismo tiempo, se llevarán a cabo los análisis mecánicos necesarios y la verificación de los soportes para garantizar su seguridad y fiabilidad en las diferentes condiciones de trabajo.

 4. Disposición de los tendones de tensión 

 (1) principios y métodos de la disposición de los tendones de tensión la disposición de los tendones de tensión es un eslabclave en el diseño de puentes de hormigón pretensado. La disposición razonable de los tendde tensión puede mejorar efectivamente la capacidad de carga y la resistencia a las grietas del puente. Al disponer los tendones de tensión, se seguirán los principios de transmisión de fuerza clara y distribución uniforme para garantizar que la tensión pueda transmitirse al hormigón de conformidad con los requisitos de diseño. Las formas de disposición de los tendones de tensión incluyen tendones de tensión longitudinal, tendones de tensión transversal y tendones de tensión vertical: - los tendones de tensión longitudinal se utilizan principalmente para mejorar la capacidad de carga longitudinal y la resistencia a grietas de la superestrucdel puente. - los tendones de tensión transversal se utilizan para mejorar la rigidez transversal y la estabilidad de la estructura. - los tendones de tensión Vertical se utilizan para controlar la concentración de tensión y la deformación en áreas locales. 

(2) pérdida por fricción y eficiencia de anclaje de los tendones de tensión durante el proceso de tensado de los tendde de tensión, estos se verán afectados por diversas resistencias, resultando en pérdida por fricción, la cual afectará el efecto real de tensado y eficiencia de anclde los tendde de tensión. Para reducir la pérdida por fricción y mejorar la eficiencia del anclaje, se tomarán las medidas correspondientes durante el diseño, tales como la selección del equipo de tensado con un coeficiente de fricción bajo, la optimización de la forma de disposición de los tendde pretensión y el fortalecimiento del tratamiento estructural de la zona de ancl. 

5. Disposición de los diafragmas 

 (1) funciones de los diafraglos los diafragson importantes componentes de conexión transversal en las estructuras de puentes, cuyas funciones principales incluyen la mejora de la rigidez general del puente, la restricción de la deformación distorsion, y la transmisión de la fuerza de corte transversal. A través de una disposición razonable de los diafrag, la integridad y estabilidad de la estructura de la viga de la caja se puede mejorar de manera efectiva, la trayectoria de transmisión de carga se puede optimizar, y la concentración de estrés se puede reducir, mejorando así la capacidad de carga y la durabilidad del puente. 

(2) posiciones de disposición de los diafragmas 

1. En los soportes: los diafraggeneralmente están dispuestos en cada soporte de la viga de caja para mejorar la rigidez transversal de la estructura cerca de los soportes y restringir la generación de tensión de distorsión. Para vigas de caja curvas, cuando el radio interior está dentro de un rango pequeño (por ejemplo, menos de 240m), los diafragadicionales deben ser dispuestos entre vanos para mejorar aún más el rendimiento general de la estructura. 

2. En la mitad de la envergadura y otras posiciones necesarias: además de las posiciones de apoyo, los diafragtambién pueden necesitar ser dispuestos en la mitad de la envergadura u otras posiciones necesarias de acuerdo con la envergadura y el ancho del puente. La disposición de estos diafragmas se determinará mediante un análisis estructural detallado para garantizar la estabilidad y seguridad de la estructura general del puente. 

(3) requerimientos de espesor de los diafragmas 

El grosor de los diafragdebe cumplir con los requisitos de fuerza y tener en cuenta la conveniencia de la construcción y la economía. En general: 

• El espesor de los diafragmas en los soportes laterales por lo general oscila entre 0,8 m a 1,2 m.

• El espesor de los diafragmas en los soportes intermedios se determinará mediante cálculo basado en condiciones de fuerza tales como la posición de los soportes, que por lo general alcanza más de 1,2 m, y también deberá cumplir con los requisitos de los detalles estructurales.

En el caso de puentes de vigas de caja continuas de hormigón pretensado, el espesor de los diafragmas también deberá tener en cuenta la disposición y los requisitos de anclde los tendones de tensión para garantizar que la tensión pueda ser efectivamente transmitida y ejercida. Además, la disposición de los diafragtambién deberá considerar la coordinación e integridad con otros componentes estructurales. Durante el proceso de diseño, debe llevarse a cabo la coordinación con componentes tales como la viga principal y los soportes para asegurar que toda la estructura del puente tenga una transmisión de fuerza razonable, trayecde carga despejy buena estabilidad.

conclusión

En resumen, este estudio conduce una discusión comprensiva y profunda sobre el diseño estructural de puentes de vigas de caja continua de hormigón pretensado. A través de la optimización de la envergadura, el refinado diseño de la sección transversal, la disposición científica de los tendde tensión, y el diseño innovador de los sistemas de soporte, la capacidad de carga, durabilidad y eficiencia de la construcción del puente se mejoran significativamente. Estos resultados de investigación no sólo enriquecen la teoría del diseño de puentes de hormigón pretensado, sino que también proporcionan un fuerte apoyo para aplicaciones prácticas de ingeniería, lo que indica que esta tecnología desempeñará un papel más importante en el campo de la construcción de puentes en el futuro.