1、先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)
簡支梁橋?qū)儆趩慰嘴o定結(jié)構(gòu)，構(gòu)造簡單，施工方便，其結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于組織大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)，并用現(xiàn)代化的起重設(shè)備進(jìn)行安裝，采用裝配式的施工方法可以大量節(jié)約模板支架木材，降低勞動強(qiáng)度，縮短工期，加快建橋速度。但簡支梁橋跨中彎矩較大，致使梁的截面尺寸和自重較大，增大耗材量；而且在梁銜接處的撓曲線會發(fā)生不利于行車的折點(diǎn)，一般簡支梁在梁銜接處設(shè)置成伸縮縫或橋面連續(xù)，伸縮縫造價較高，易破壞，又無法避免行車的不舒適性；橋面連續(xù)也較易出現(xiàn)破壞。
連續(xù)梁橋無斷點(diǎn)，行車舒適，且由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的存在，使跨中正彎矩值明顯減小，從而減少材料用量及結(jié)構(gòu)自重，這些特點(diǎn)是簡支梁橋所無法比擬的。但連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且從橋梁建筑現(xiàn)代化的角度來衡量，鋼筋混凝土連續(xù)梁橋遜色于簡支梁橋，因?yàn)楫?dāng)跨徑較大時，長而重的構(gòu)件不利于預(yù)制安裝施工，而往往要在工費(fèi)昂貴的支架上現(xiàn)澆，需要的工期長。
先簡支后連續(xù)梁橋正發(fā)揮了上述兩種梁橋的優(yōu)點(diǎn)，克服了它們的缺點(diǎn)。先簡支后連續(xù)梁橋構(gòu)造簡單，施工方便，既可以組織大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)，節(jié)約模板支架，降低勞動強(qiáng)度，縮短工期，加快建橋速度；又可以去掉橋墩上的伸縮縫，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和行車舒適性，并且橋墩上由兩排支座減少為一排，跨中彎矩也較小，減小了構(gòu)件尺寸，節(jié)約了材料。
2、先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系的形式
從國內(nèi)外的現(xiàn)狀看，先簡支后連續(xù)的形式主要有以下四種：橋面連續(xù)、橋面板連續(xù)、普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)連續(xù)、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)連續(xù)（見圖1、表1）。
3、先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)的受力特性分析
先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)從施工到營運(yùn)主要可分為兩個階段：預(yù)制簡支構(gòu)件的安裝架設(shè)（簡支階段）；內(nèi)支座區(qū)域現(xiàn)澆濕接縫混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋后期張拉形成完整的連續(xù)結(jié)構(gòu)（連續(xù)階段）。簡支階段構(gòu)件承受的是本身自重和前期預(yù)加力以及施工荷載等前期荷載；形成連續(xù)梁之后，構(gòu)件還要承受后期恒載、車輛荷載、后期預(yù)加力，以及使用階段的其他可變荷載等后期荷載。因此，先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)的受力與簡支梁或者完全的連續(xù)梁有較大的差別。該結(jié)構(gòu)在簡支階段由荷載產(chǎn)生的變形，在內(nèi)支座的接縫混凝土澆筑之后，其變形即被約束。這樣，前期荷載與后期荷載分別在兩個不同的結(jié)構(gòu)體系下產(chǎn)生變形，且變形互不干擾。預(yù)制裝配的先簡支后連續(xù)橋梁在受力性能方面具有優(yōu)越性，對混凝土的收縮、徐變以及支座不均勻沉陷等影響較小。在預(yù)制裝配為簡支結(jié)構(gòu)時，混凝土的齡期較早，收縮與徐變的變形量都較大，這時的變形結(jié)構(gòu)是靜定體系，不產(chǎn)生支座反力，沒有內(nèi)力重分布。此時支座產(chǎn)生的不均勻沉陷也不產(chǎn)生次內(nèi)力。在結(jié)構(gòu)形成連續(xù)體系之后，對于收縮、徐變以及支座不均勻沉陷的分析則應(yīng)按連續(xù)梁體系計算，這時應(yīng)考慮其次內(nèi)力以及內(nèi)力重分布等。
4、先簡支后連續(xù)梁橋的應(yīng)用實(shí)例
山西省長晉高速公路北營溝大橋，橋面寬24．5 m，跨徑為7×30 m先簡支后連續(xù)T梁。下面以北營溝大橋?yàn)閷?shí)例，介紹先簡支后連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn)。
4．1 橋面開裂問題
對于簡支梁，橋面鋪裝中只布設(shè)防收縮的鋼筋網(wǎng)即可。對先簡支后連續(xù)的橋梁負(fù)彎矩區(qū)段的橋面鋪裝除加防收縮鋼筋網(wǎng)以外，通過在負(fù)彎矩區(qū)施加預(yù)應(yīng)力可有效地防止橋面鋪裝在第二期恒載和活載作用下開裂。北營溝大橋負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力分布為4索5股的OVM 錨預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力鋼索由支點(diǎn)分別往前后延伸5m和7．5 m。從該大橋的靜、動載試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際使用效果看，情況良好，橋面無任何開裂現(xiàn)象。
4．2 內(nèi)力比較
為深入認(rèn)識先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)的受力情況，以北營溝大橋?yàn)閷?shí)例．與簡支梁和整體現(xiàn)澆連續(xù)粱進(jìn)行內(nèi)力對比（見表2）。
從表2可以看出，先簡支后連續(xù)梁橋的內(nèi)力介于簡支梁和整體現(xiàn)澆連續(xù)梁之間，其跨中正彎矩小于簡支梁跨中正彎矩，但大于整體現(xiàn)澆連續(xù)粱跨中正彎矩；支點(diǎn)負(fù)彎矩小于整體現(xiàn)澆連續(xù)支點(diǎn)負(fù)彎矩。從當(dāng)前預(yù)應(yīng)力錨具規(guī)格看，先簡支后連續(xù)梁橋的負(fù)彎矩較小是有利于預(yù)應(yīng)力鋼束布置的。
5、結(jié)語
通過以上結(jié)構(gòu)形式、受力性能、經(jīng)濟(jì)效益以及工程應(yīng)用的綜合分析，可以認(rèn)為，先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系不僅結(jié)構(gòu)性能合理，而且具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，該結(jié)構(gòu)體系中，以在內(nèi)支座澆接縫處設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋的形式為最佳。
在山西省高速公路建設(shè)中先簡支后連續(xù)梁橋已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，且體現(xiàn)出了越來越多的優(yōu)點(diǎn)，在今后的公路建設(shè)中將會得到更廣泛的應(yīng)用。
