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中图分类号：U238文献标识码： A 文章编号：
1 工程概况
东莞城市快速轨道交通R2线高架桥96～99号墩段在虎门火车站前需从S256道路中央绿化带过渡到路侧，R2线与S256道路中心线斜交角仅为7°，S256半幅路宽为16m，在S256道路下有穗莞深城际轨道交通左线隧道，为减小对S256道路及地下穗莞深城际轨道交通左线隧道的影响，R2线桥梁采用（39.3+65+65+39.3）m连续梁结构形式斜跨S256及地下穗莞深城际轨道交通左线隧道。
2 结构设计
本结构为四跨连续箱梁桥，孔跨布置为（39.3+65+65+39.3）m，桥面为单箱单室变高度变截面纵向预应力混凝土结构，梁底采用二次抛物线，支点处梁高4.5m，跨中梁高2.4m，桥面宽9.2m，双线行车，线间距4.6m。97、98号墩采用双柱式桥墩，采用门架式承台跨越地下穗莞深城际轨道交通左线隧道结构，横梁与轨行区主梁形成暗梁结构跨越S256左半幅路面。97、98号桥采用地上、地下门型框架墩。
全桥采用满堂支架现浇法施工。
2.1设计荷载
主力：1)恒载：结构自重、桥面二期恒载、预加应力、混凝土收缩及徐变影响力。2）活载：离心力、无缝线路纵向水平力、横向摇摆力，列车荷载采用B型车，轴重为14t，6辆编组加载，荷载模式如图2所示。
图2 活载图式
附加力：风力、制动力或牵引力、温度变化影响力。
特殊荷载：地震力、汽车撞击力。
2.2主梁设计
主梁采用单箱单室变截面预应力混凝土梁，梁底采用二次抛物线，支点处梁高4.5m，顶板厚0.35m，腹板厚0.7m，底板厚0.6m。跨中梁高2.4m，顶板厚0.35m，腹板厚0.4m，底板厚0.35m。腹板、底板厚度由抛物线过渡，腹板与顶板做成20cm×60cm，腹板與底板相接处做成40cm×20cm的承托，以利脱模并减弱转角的应力集中，支点处和跨中处截面见图3。
梁底曲线可设置为圆弧线、半立方抛物线、二次抛物线等线性，本设计采用二次抛物线，梁底曲线为：
y=2.1×(χ-11.7)2/676+2.4
底板厚度由35cm以二次抛物线方程逐渐加厚变为60cm。
边孔：合拢段前得底板加厚部分对称于中孔设置，其后按直线设置。
从受力方面来讲，连续梁支点附件承受剪力较大，腹板宜增高加宽；各孔跨中区段承受剪力较小，腹板可适当降低减薄。腹板沿跨径加宽或减薄的方式一般有阶梯形和斜直线形。本设计采用斜直线形，从40cm过渡到70cm。
2.3暗梁设计
（39.3+2×65+39.3）m大跨连续梁采用直腹板式箱型截面，箱梁顶宽9.2m，梁底宽4.8m；中支点处梁高4.5m，边支点处梁高2.4m；边支点和次中支点的支座横向间距采用3.2m，中支点处暗梁跨度受S256的单幅道路横向宽度限制，为20.9m；次中支点处暗梁跨度为18.9m。采用钢筋预应力混凝土结构，因桥下净高受限，暗梁采用3.7m高×2.5m（顺桥向宽）矩形截面。
2.4桥墩设计
由于受地下穗莞深城际轨道交通左线隧道及S256路幅控制，连续梁小里程97、98号边墩采用地上地下门式框架墩，墩身采用2.5m×2.5m矩形截面，墩高6m；受地下穗莞深左线隧道影响，地下门架承台垂直线路方向长27.3m，顺线路方向长6.8m，厚3m，采用钢筋预应力混凝土结构。97、98号桥墩横断面如图1所示。
2.5预应力钢束布置
根据初步计算，按照纵向预应力筋的配置原则，本桥纵向预应力钢束采用13-φ15.2的钢绞线，跨中处底板18束预应力钢束，顶板6束预应力钢束；边跨底板处为8预应力钢束，顶板6束预应力钢束；支点处顶板34束预应力钢束，梁部共26种预应力钢绞线。
3、结构分析计算
3.1计算图式
采用Midas有限元计算软件计算，计算时梁部共划分的单元总数108个，节点数109个，采用满堂支架现浇法施工，模拟计算时施工阶段分为13个阶段。
3.2内力计算
1）一期恒载内力计算。现浇施工的结构自重内力，应根据施工顺序进行模拟计算，但此时不考虑预应力和徐变的影响，施工荷载可采用集中力近似代替。2）二期恒载内力计算。二期恒载内力是桥面系产生的，在计算中将桥面系看成均布荷载作用于全桥。3）活载内力计算。列车竖向活载采用本线所采用的车辆荷载。4）结构此内力计算。温度内力：根据实际情况，设计时考虑顶板升温5oC一种温度力，考虑体系整体升温、降温20oC，共三种情况。支座发生强迫位移产生的内力计算：本跨连续梁共有5个基础，计算时分为两组，按照第1、5号和第1、2、3号基础有0.01m的竖向位移考虑，不计水平的强迫位移和转角的强迫位移。
3.3内力组合
根据配筋进行强度和应力检算，以确定配筋是否能满足要求，荷载组合是考虑预应力、收缩徐变内力，本设计主要考虑以下3种组合：
1）主力组合：恒载+列车活载；
2）主力+附加力组合：恒载+列车活载+附加力；
3）验算组合：恒载+列车验算活载。
3.4强度与应力检算
按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）规定，施工阶段混凝土截面上的正应力为：压应力σc≤0.75f`c=25.13MPa；按规范规定：主梁组合作用时σc≤0. 5fc=16.75MPa；主力加附加力作用时：σc≤0.55fc=18.43MPa。通过计算，截面强度应力满足要求。
4、结束语
城市轨道交通高架桥梁的特点是桥一般铁路轻并在城市中穿行，当其跨越道路及构筑物时要考虑周边环境条件和受力特点等，桥跨结构即要与周边环境协调一致又要满足结构受力要求，本设计简要地对城市轨道交通高架桥梁中常遇到跨道路大跨连续梁设计分析，对类似的桥跨结构有一定的借鉴意义。
1 工程概况
东莞城市快速轨道交通R2线高架桥96～99号墩段在虎门火车站前需从S256道路中央绿化带过渡到路侧，R2线与S256道路中心线斜交角仅为7°，S256半幅路宽为16m，在S256道路下有穗莞深城际轨道交通左线隧道，为减小对S256道路及地下穗莞深城际轨道交通左线隧道的影响，R2线桥梁采用（39.3+65+65+39.3）m连续梁结构形式斜跨S256及地下穗莞深城际轨道交通左线隧道。
2 结构设计
本结构为四跨连续箱梁桥，孔跨布置为（39.3+65+65+39.3）m，桥面为单箱单室变高度变截面纵向预应力混凝土结构，梁底采用二次抛物线，支点处梁高4.5m，跨中梁高2.4m，桥面宽9.2m，双线行车，线间距4.6m。97、98号墩采用双柱式桥墩，采用门架式承台跨越地下穗莞深城际轨道交通左线隧道结构，横梁与轨行区主梁形成暗梁结构跨越S256左半幅路面。97、98号桥采用地上、地下门型框架墩。
全桥采用满堂支架现浇法施工。
2.1设计荷载
主力：1)恒载：结构自重、桥面二期恒载、预加应力、混凝土收缩及徐变影响力。2）活载：离心力、无缝线路纵向水平力、横向摇摆力，列车荷载采用B型车，轴重为14t，6辆编组加载，荷载模式如图2所示。
图2 活载图式
附加力：风力、制动力或牵引力、温度变化影响力。
特殊荷载：地震力、汽车撞击力。
2.2主梁设计
主梁采用单箱单室变截面预应力混凝土梁，梁底采用二次抛物线，支点处梁高4.5m，顶板厚0.35m，腹板厚0.7m，底板厚0.6m。跨中梁高2.4m，顶板厚0.35m，腹板厚0.4m，底板厚0.35m。腹板、底板厚度由抛物线过渡，腹板与顶板做成20cm×60cm，腹板與底板相接处做成40cm×20cm的承托，以利脱模并减弱转角的应力集中，支点处和跨中处截面见图3。
梁底曲线可设置为圆弧线、半立方抛物线、二次抛物线等线性，本设计采用二次抛物线，梁底曲线为：
y=2.1×(χ-11.7)2/676+2.4
底板厚度由35cm以二次抛物线方程逐渐加厚变为60cm。
边孔：合拢段前得底板加厚部分对称于中孔设置，其后按直线设置。
从受力方面来讲，连续梁支点附件承受剪力较大，腹板宜增高加宽；各孔跨中区段承受剪力较小，腹板可适当降低减薄。腹板沿跨径加宽或减薄的方式一般有阶梯形和斜直线形。本设计采用斜直线形，从40cm过渡到70cm。
2.3暗梁设计
（39.3+2×65+39.3）m大跨连续梁采用直腹板式箱型截面，箱梁顶宽9.2m，梁底宽4.8m；中支点处梁高4.5m，边支点处梁高2.4m；边支点和次中支点的支座横向间距采用3.2m，中支点处暗梁跨度受S256的单幅道路横向宽度限制，为20.9m；次中支点处暗梁跨度为18.9m。采用钢筋预应力混凝土结构，因桥下净高受限，暗梁采用3.7m高×2.5m（顺桥向宽）矩形截面。
2.4桥墩设计
由于受地下穗莞深城际轨道交通左线隧道及S256路幅控制，连续梁小里程97、98号边墩采用地上地下门式框架墩，墩身采用2.5m×2.5m矩形截面，墩高6m；受地下穗莞深左线隧道影响，地下门架承台垂直线路方向长27.3m，顺线路方向长6.8m，厚3m，采用钢筋预应力混凝土结构。97、98号桥墩横断面如图1所示。
2.5预应力钢束布置
根据初步计算，按照纵向预应力筋的配置原则，本桥纵向预应力钢束采用13-φ15.2的钢绞线，跨中处底板18束预应力钢束，顶板6束预应力钢束；边跨底板处为8预应力钢束，顶板6束预应力钢束；支点处顶板34束预应力钢束，梁部共26种预应力钢绞线。
3、结构分析计算
3.1计算图式
采用Midas有限元计算软件计算，计算时梁部共划分的单元总数108个，节点数109个，采用满堂支架现浇法施工，模拟计算时施工阶段分为13个阶段。
3.2内力计算
1）一期恒载内力计算。现浇施工的结构自重内力，应根据施工顺序进行模拟计算，但此时不考虑预应力和徐变的影响，施工荷载可采用集中力近似代替。2）二期恒载内力计算。二期恒载内力是桥面系产生的，在计算中将桥面系看成均布荷载作用于全桥。3）活载内力计算。列车竖向活载采用本线所采用的车辆荷载。4）结构此内力计算。温度内力：根据实际情况，设计时考虑顶板升温5oC一种温度力，考虑体系整体升温、降温20oC，共三种情况。支座发生强迫位移产生的内力计算：本跨连续梁共有5个基础，计算时分为两组，按照第1、5号和第1、2、3号基础有0.01m的竖向位移考虑，不计水平的强迫位移和转角的强迫位移。
3.3内力组合
根据配筋进行强度和应力检算，以确定配筋是否能满足要求，荷载组合是考虑预应力、收缩徐变内力，本设计主要考虑以下3种组合：
1）主力组合：恒载+列车活载；
2）主力+附加力组合：恒载+列车活载+附加力；
3）验算组合：恒载+列车验算活载。
3.4强度与应力检算
按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）规定，施工阶段混凝土截面上的正应力为：压应力σc≤0.75f`c=25.13MPa；按规范规定：主梁组合作用时σc≤0. 5fc=16.75MPa；主力加附加力作用时：σc≤0.55fc=18.43MPa。通过计算，截面强度应力满足要求。
4、结束语
城市轨道交通高架桥梁的特点是桥一般铁路轻并在城市中穿行，当其跨越道路及构筑物时要考虑周边环境条件和受力特点等，桥跨结构即要与周边环境协调一致又要满足结构受力要求，本设计简要地对城市轨道交通高架桥梁中常遇到跨道路大跨连续梁设计分析，对类似的桥跨结构有一定的借鉴意义。