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图 2 预应力混凝土刚构槽桥合建结构典型横断面（单位：cm）

图 3 预应力混凝土刚构槽桥合建结构主梁、墩底荷载产生的弯矩份额

结构计算采用 CSI Bridge 软件建立空间杆系有限元模型，汽车荷载按公路桥梁通用规范双车道公
路-Ⅰ级考虑，槽内水重按照均布荷载加载。因本文侧重于槽桥合建概念设计，荷载组合作用采用承
载能力极限状态时的基本组合 ［21］ ，其中在设计流量下，水荷载集度按照分项系数 1.4 计入，当按照偶
然加大流量计算时，超出设计流量部分按照偶然荷载计入分项系数 0.75，下文均遵照此原则并简称
为荷载组合。
如图 3（a）所示，在上部结构中 0#块恒载占总弯矩组合的 72%，其余荷载效应排序从大到小为水
重、交通活载、温度。这表明在 100 m 主跨中，预应力混凝土刚构槽桥合建结构的上部箱梁抗力将大
部分用于抵抗主梁恒载产生的弯矩，交通活载对上部结构影响并不显著。从图 3（b）可知，下部墩柱
弯矩由恒载和水重共同控制，且水重占比更大，此外温度效应对于墩柱弯矩影响达 24%，接近恒载
产生的效应。
因温度效应对预应力混凝土刚构槽桥墩柱有显著影响，进一步分析温度效应与下部墩高的关
系，图 4 为墩高变化与其温度效应所占总组合效应的份额关系示意图。由图 4 可知，当墩高从 68 m 降
到 38 m 时，温度效应对于矮墩受力极为不利，如
本例中墩高为 38 m 时，温度荷载效应已经超过恒
载和活载效应总和。对于这种情况，采用预应力混
凝土连续梁方案显然更为合理。
2.2 上 承 式 钢 管 混 凝 土 拱 槽 桥 合 建 方 案 概 念 设
计 上承式拱桥在渡槽及公路和铁路合建桥梁中有
广泛的应用，其施工方法与工艺非常成熟 ［22］ 。因
此，对于 120 ~ 250 m 跨径范围的槽桥合建，推荐
优先考虑上承式拱桥，其主拱截面形式可选用圆钢 图 4 墩高变化与温度效应的关系示意图

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