橋梁工程裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造（PPT總結(jié)69頁）

1、本章講解內(nèi)容要點(diǎn)：裝配式簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造類型裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋第四章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造梁橋是一種最基本、最古老的橋型。是以梁為承重結(jié)構(gòu)。梁平置于墩臺(tái)之上。飛云江橋（浙江省瑞安縣），中國(guó)最大跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋。橋全長(zhǎng)1721m，分跨為18x51+5x62+14x35(m),最大跨度62m，梁高2.85m，高跨比1/21.75 。 1988年。世界最大跨度預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁跨度76M，奧地利ALM橋，1977年普蘭店海灣橋在沈大高速公路上，為一由較大跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁組成。橋全長(zhǎng)1026m，主橋?yàn)?6孔50m魚腹式簡(jiǎn)支梁，每片梁重1080KN，采用浮吊安裝

2、。京周公路啞巴河橋位于北京至周口店的公路上，是中國(guó)第一座預(yù)應(yīng)力混凝土橋。建成于1956年。該橋?yàn)榭鐝?0m的裝配式簡(jiǎn)支T型梁橋，橋?qū)拑?m，由6片T梁組成。4.1裝配式簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造類型第四章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造4.1.1 截面類型槽形（形）、T形和箱形4.1裝配式簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造類型第四章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造4.1.1 截面類型1.槽形（形）截面的特點(diǎn)：施工穩(wěn)定性好，安裝較方便；腹板薄，配筋通常只能采用鋼筋網(wǎng)片，難以形成骨架；鋼筋用量相對(duì)較多，構(gòu)件重量較大；通常采用鋼筋混凝土（RC），適用跨徑為6-12m。4.1裝配式簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造類型第四章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造4.1.

3、1 截面類型2.T形截面的特點(diǎn)：制造簡(jiǎn)單；肋內(nèi)配筋可以做成鋼筋骨架；整體性較好，接頭方便；施工穩(wěn)定性差，運(yùn)輸和安裝較復(fù)雜；構(gòu)件在橋面板的跨中接頭，對(duì)板的受力不利；采用RC時(shí)，適用跨徑為7.5-20m；采用PC時(shí)，適用跨徑為20-40m。3.1裝配式簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造類型第四章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3.1.1 截面類型3.箱形截面的特點(diǎn)：抗扭剛度大，偏心荷載下梁的受力較均勻；橫向抗彎剛度大，穩(wěn)定性好；制作較復(fù)雜，重量相對(duì)較大。3.1裝配式簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造類型第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3.1.2 塊件劃分塊件劃分的原則1）技術(shù)可行：預(yù)制、吊裝、運(yùn)輸條件2）受力較?。航涌p的位置3）施工簡(jiǎn)單：

4、接縫的數(shù)量4）力求標(biāo)準(zhǔn)化塊件劃分方式1）縱向豎縫2）縱向水平縫3）縱、橫向豎縫3.1裝配式簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造類型第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3.1.2 塊件劃分3.1裝配式簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造類型第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3.1.2 塊件劃分2）縱向水平縫3.1裝配式簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造類型3.1.2 塊件劃分3）縱、橫向豎縫3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造主梁布置 橫隔梁布置3. 2. 1 構(gòu)造布置3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3. 2. 2 截面尺寸主梁3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3.

5、 2. 2 截面尺寸主梁目前，我國(guó)編制的裝配式T型簡(jiǎn)支梁橋標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)常用的主梁間距是：1.62.2米。工程應(yīng)用中常用的主梁間距已達(dá)2.5米。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的裝配式梁高度見表2-4-1。3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3. 2. 2 截面尺寸橫隔板3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋3. 2. 2 截面尺寸橫隔板3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3. 2. 3 鋼筋構(gòu)造裝配式梁的配筋，可分為縱向主鋼筋，架立鋼筋，斜鋼筋，箍筋和水平分布筋等鋼筋。3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3. 2. 3 鋼筋構(gòu)造主筋：抵抗

6、拉力，一般布置在梁肋的下緣。3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3. 2. 3 鋼筋構(gòu)造架立鋼筋作用：固定主筋、斜筋、箍筋，形成骨架。構(gòu)造要求：一般布置在梁肋的上緣。3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3. 2. 3 鋼筋構(gòu)造斜筋作用：抵抗主拉應(yīng)力，增強(qiáng)梁體的抗剪強(qiáng)度。布置要求：可由主鋼筋彎起，否則，需配置專門的斜筋。斜筋與梁的軸線一般布置成 45角，焊在主筋和架立筋上。3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3. 2. 3 鋼筋構(gòu)造箍筋作用：增強(qiáng)主梁的抗剪強(qiáng)度。分布鋼筋作用：防止梁肋側(cè)面因混凝土收縮等原因引

7、起的裂縫?；炷帘Ｗo(hù)層厚度3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3. 2. 3 鋼筋構(gòu)造防止鋼筋受到大氣影響而銹蝕，保證鋼筋與混凝土之間的黏結(jié)力充分發(fā)揮作用。3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋3. 2. 3 鋼筋構(gòu)造3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋3. 2. 3 鋼筋構(gòu)造3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3. 2. 4 裝配式主梁的聯(lián)接構(gòu)造1）橫隔梁的聯(lián)結(jié)方式（1）焊接鋼板連接3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3. 2. 4 裝配式主梁的聯(lián)接構(gòu)造1）橫隔梁的聯(lián)結(jié)方式（1）焊接鋼板連接3.2 裝配式鋼筋混凝

8、土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3. 2. 4 裝配式主梁的聯(lián)接構(gòu)造1）橫隔梁的聯(lián)結(jié)方式（2）扣環(huán)式濕接頭3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋3. 2. 4 裝配式主梁的聯(lián)接構(gòu)造2）翼板的聯(lián)結(jié)方式（1）剛性連接 3.2 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋3. 2. 4 裝配式主梁的聯(lián)接構(gòu)造2）翼板的聯(lián)結(jié)方式（2）企口混凝土鉸接3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)跨徑大于20m時(shí)，比鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁用材經(jīng)濟(jì)，同時(shí)避免混凝土開裂，結(jié)構(gòu)耐久性較好。目前跨徑已達(dá)5060米。3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋第三章 裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3. 3.1 構(gòu)造布置（

9、一）主梁的間距與主梁片數(shù)主梁間距 目前我國(guó)編制的公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)圖中，預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋主梁間距為1.6-2.3米，甚至2.5-2.7米。 圖2-5-2所示為跨徑50米，橋面凈空為凈-9+2 1.0米人行道的橫截面布置，主梁間距用2.3米，其中預(yù)制梁寬1.8米，現(xiàn)澆部分為0.5米，吊裝重量為784KN。（一）主梁的間距與主梁片數(shù)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁的梁肋特點(diǎn) （1）下部通常要加寬做成馬蹄形，以便鋼束的布置和承受很大預(yù)應(yīng)力的需要。（2）在靠近支點(diǎn)處腹板要加厚至與馬蹄同寬，為了配合鋼絲束的起彎，在梁端能布置鋼束錨頭和安放千斤頂，加寬范圍最好達(dá)一倍梁高左右。（3）腹板厚度沿縱向發(fā)生變化，馬蹄部分也逐漸加

10、高，形成了典型的變截面T梁3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋3. 3.1 構(gòu)造布置（一）截面的效率指標(biāo)核心截面概念 作用在核心區(qū)域內(nèi)的軸向力在截面上將不產(chǎn)生拉應(yīng)力。3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋3. 3.2 截面尺寸111（一）截面的效率指標(biāo)截面上受彎矩和軸向力作用時(shí)，彎矩的作用等效于是軸向力上移一段距離： e= M / P3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋3. 3.2 截面尺寸3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（一）截面的效率指標(biāo)按簡(jiǎn)支梁在預(yù)應(yīng)力階段和運(yùn)營(yíng)階段，上、下緣拉應(yīng)力為零的預(yù)應(yīng)力概念來分析其截面的受力特點(diǎn)，并判斷截面的優(yōu)劣。施工階段施加預(yù)應(yīng)力 3. 3.2 截面尺寸3.3 裝配式

11、預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（一）截面的效率指標(biāo) 運(yùn)營(yíng)階段3. 3.2 截面尺寸3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（一）截面的效率指標(biāo)結(jié)論：截面設(shè)計(jì)中應(yīng)使截面的形心位置要高，以加大偏心距e，從而節(jié)省預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量；截面核心距的大小體現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)階段承受荷載的能力，而且核心距K值越大，預(yù)應(yīng)力筋就越節(jié)?。?3. 3.2 截面尺寸3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（一）截面的效率指標(biāo)截面效率指標(biāo)k/h 好的預(yù)應(yīng)力T形梁設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)是截面效率指標(biāo)大，形心位置高，通常希望 值在0.450.5以上。 一般來說，腹板愈薄， 值也愈大；馬蹄愈小，翼緣愈寬，則形心位置愈高。3. 3.2 截面尺寸3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支

12、梁橋（二）主梁高度與細(xì)部尺寸3. 3.2 截面尺寸b=0.140.2m3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（一）縱向預(yù)應(yīng)力筋布置上、下限心點(diǎn)和索界3. 3.3 配筋特點(diǎn)3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（一）縱向預(yù)應(yīng)力筋布置上、下限心點(diǎn)和索界3. 3.3 配筋特點(diǎn)3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（一）縱向預(yù)應(yīng)力筋布置3. 3.3 配筋特點(diǎn)直線筋曲線筋3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（一）縱向預(yù)應(yīng)力筋布置3. 3.3 配筋特點(diǎn)1預(yù)應(yīng)力束筋的立面布置裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋的主梁，一般為后張法。力筋在跨中均靠近梁的下緣布置，在一定區(qū)段后逐漸彎起以滿足設(shè)計(jì)和構(gòu)造的要求。彎起的目的：1）彎矩從跨

13、中向支點(diǎn)逐漸減小，故預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量及偏心距也應(yīng)逐漸減少。2）由于臨近支點(diǎn)的區(qū)段剪力及剪應(yīng)力都很大，故可以利用彎起力筋所產(chǎn)生的豎向分力來抵消恒載剪力和一部分活載剪力。3）為了使梁端部分所受的預(yù)加力不太集中和分散布置錨具，也須將力筋彎起。3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（一）縱向預(yù)應(yīng)力筋布置3. 3.3 配筋特點(diǎn)3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（一）縱向預(yù)應(yīng)力筋布置3. 3.3 配筋特點(diǎn)3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（一）縱向預(yù)應(yīng)力筋布置3. 3.3 配筋特點(diǎn)2預(yù)應(yīng)力束筋在橫截面上的布置排列的原則是預(yù)應(yīng)力束筋在滿足構(gòu)造要求的同時(shí)，盡量相互緊密靠攏，以減少下馬蹄尺寸，減輕自重，并在保證梁底保

14、護(hù)層的前提下，盡量使預(yù)應(yīng)力束筋的重心靠下，以便獲得較大的預(yù)應(yīng)力彎距，節(jié)省高強(qiáng)鋼材。3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（一）縱向預(yù)應(yīng)力筋布置3. 3.3 配筋特點(diǎn)3預(yù)應(yīng)力束筋在梁端上錨具的布置梁端的錨具布置可參照相應(yīng)的已建成的橋構(gòu)造進(jìn)行布置，布置的原則是：1）錨具在梁端的布置應(yīng)盡量減小局部應(yīng)力集中，過大的錨具是不利的，分散的，小的錨具是有利的。2）錨具在梁端布置應(yīng)滿足安放張拉設(shè)備所需要的錨具間最小凈距的要求。3）錨具應(yīng)在梁端對(duì)稱縱軸布置。3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（二）非預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置3. 3.3 配筋特點(diǎn)1馬蹄中的閉合箍筋 在馬蹄中需設(shè)置閉合箍筋,箍筋間距不大于15cm（肋內(nèi)箍筋一般

15、不大于25cm），而在兩端附近自錨固端算起，約為一倍梁高長(zhǎng)度內(nèi)，箍筋間距應(yīng)為68cm ，用來加強(qiáng)梁端承受局部應(yīng)力。當(dāng)馬蹄寬度大于50cm時(shí)，箍筋應(yīng)不少于4肢。3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（二）非預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置3. 3.3 配筋特點(diǎn)2非預(yù)應(yīng)力縱向受力鋼筋圖2-5-8 a 表示當(dāng)梁中預(yù)應(yīng)力筋在兩端不便彎起時(shí)，為了防止張拉階段在梁端頂部可能開裂而布置的受拉鋼筋。圖2-5-8b 表示對(duì)于自重比恒載與活載小得多的梁，在預(yù)加力階段，跨中部分上翼緣可能會(huì)開裂而破壞，因而也可在跨中部分的頂部設(shè)非預(yù)應(yīng)力的縱向受力鋼筋。這種鋼筋在運(yùn)營(yíng)階段還能加強(qiáng)混凝土的抗壓能力，在破壞階段則可能提高梁的安全度。3.3 裝

16、配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（二）非預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置3. 3.3 配筋特點(diǎn)2非預(yù)應(yīng)力縱向受力鋼筋圖2-5-8 c所示， 在跨中部分下翼緣內(nèi)設(shè)置非預(yù)應(yīng)力筋。多半是在全預(yù)應(yīng)力梁中為了加強(qiáng)混凝土承受預(yù)加應(yīng)力的能力。 圖2-5-8 d對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力梁，也往往利用通長(zhǎng)布置在下翼緣的縱向鋼筋來補(bǔ)足極限強(qiáng)度的需要。并且，這種鋼筋對(duì)于配置不粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力筋的梁能起分布裂縫的作用。3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋3. 3.3 配筋特點(diǎn)3錨固區(qū)的加強(qiáng)鋼筋在梁端錨固區(qū)的應(yīng)力非常集中，在錨具附近不僅有很大的壓應(yīng)力，還有很大的拉應(yīng)力。因此，為防止錨具附近混凝土裂縫，必須配置足夠的鋼筋予以加強(qiáng)。（二）非預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置（三）裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的構(gòu)造示例3.3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋3. 3.4 預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁橋箱形截面裝配式梁和空心板相比：截面挖空率高，跨越能力大3. 3.