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文檔簡介

1、混凝土梁橋和剛架橋第一章 概述第二章 混凝土梁式橋構(gòu)造與設(shè)計(jì)要點(diǎn)第三章 混凝土簡支梁橋的計(jì)算第四章 混凝土懸臂體系和連續(xù)體系梁橋的計(jì)算第五章 剛架橋簡介第六章 梁式橋的支座第七章 混凝土斜、彎梁橋簡介第八章 混凝土梁橋的施工第九章 梁式橋?qū)嵗?思考題及作業(yè)題第一章 概 述橋梁有三大基本體系:梁受彎;拱受壓;吊受拉基本體系的相互組合又形成如下組合體系:斜拉橋梁、吊組合剛架橋梁、拱組合第一章 概述梁橋優(yōu)點(diǎn): 就地取材、工業(yè)化施工、耐久性強(qiáng)、整體性好、美觀最大跨徑: 簡支梁橋:5070m 連續(xù)剛構(gòu):330m箱截面形式: 板、肋、箱板 肋 第一章 概述受力特點(diǎn)分類: 簡支、連續(xù)、懸臂、剛構(gòu)簡支 連續(xù)

2、懸臂 第一章 概述剛構(gòu) 第一章 概述梁式橋最大跨徑序號橋 名主跨(m)結(jié)構(gòu)形式橋 址年份1石板坡長江大橋330連續(xù)剛構(gòu)中國重慶20062斯托爾馬橋(Stolma)301連續(xù)剛構(gòu)挪威19983拉脫圣德橋(Raftsundet)298連續(xù)剛構(gòu)挪威19984亞松森橋(Asuncion)2703跨T構(gòu)巴拉圭19795虎門大橋輔航道橋270連續(xù)剛構(gòu)中國廣東19976蘇通大橋輔航道橋268連續(xù)剛構(gòu)中國江蘇2008第一章 概述石板坡長江大橋第一章 概述跨中108m長鋼梁整體安裝第一章 概述 挪威斯托爾馬橋(1998、301m),跨中182m為C60輕質(zhì)陶?;炷恋谝徽?概述斯托爾馬橋立面第一章 概述斯托爾馬

3、橋箱梁第一章 概述挪威拉脫圣德橋(Raftsundet)L298m, 1998年第一章 概述拉脫圣德橋(Raftsundet)立面第一章 概述拉脫圣德橋(Raftsundet)橫斷面第一章 概述云南六庫大橋(L=154m,1991年)、連續(xù)第一章 概述南京長江二橋北汊橋(L=90+3165m+90m, 2001年)、連續(xù)第一章 概述施工方法: 整體現(xiàn)澆整體性好 預(yù)制拼裝施工方便、節(jié)省支架模板、不受季節(jié)影響大跨橋梁施工方法: 懸拼、整體預(yù)制吊裝、頂推等第一章 概述E N D第二章 混凝土梁式橋構(gòu)造與設(shè)計(jì)要點(diǎn)第二章 混凝土梁式橋構(gòu)造與設(shè)計(jì)要點(diǎn)第一節(jié) 板橋的構(gòu)造第二節(jié) 簡支板橋的構(gòu)造第三節(jié) 懸臂體系

4、和連續(xù)體系梁橋的構(gòu)造第四節(jié) 無縫橋梁的構(gòu)造第一節(jié) 板橋的構(gòu)造一、 整體式簡支板橋的構(gòu)造 截面型式:矩形截面、肋板式截面。鋼筋混凝土整體式板橋:1.常用跨徑:一般在8m以下,板厚與跨徑之比一般為1/121/162.受力特點(diǎn):在荷載作用下,橋面板實(shí)際上呈雙向受力狀態(tài)。3.配筋特點(diǎn):橋面板寬較大時(shí),縱、橫向均需配置受力鋼筋。注:1) 保護(hù)層厚度應(yīng)不小于3cm。 2) 在主鋼筋的彎折處,應(yīng)布置分布鋼筋。 第二章 第一節(jié) 板橋的構(gòu)造二、 裝配式簡支板橋的構(gòu)造 1. 矩形實(shí)心板橋 1)優(yōu)點(diǎn):形狀簡單,施工方便,建筑高度小等 2)構(gòu)造特點(diǎn):一般使用跨徑:1.5m8m,板高:0.16m0.36m,常用的橋面凈

5、空:凈-7,凈-9第二章 第一節(jié) 板橋的構(gòu)造2. 空心板橋 1)優(yōu)點(diǎn):跨徑較矩形實(shí)心板橋增大,自重輕,能充分利用材料。 2)構(gòu)造:單孔 開孔型式雙圓孔形鋼筋混凝土:跨徑為613m,板厚為0.40.8m;預(yù)應(yīng)力混凝土:跨徑為820m,板厚為0.40.85m??鐝郊鞍搴褡ⅲ嚎招陌宓捻敯搴偷装搴穸炔粦?yīng)小于80mm,以保證施工質(zhì)量和承載的需要。第二章 第一節(jié) 板橋的構(gòu)造空心板梁橋的梁底仰視照片(大水町中橋)周口李貫河橋的空心板架設(shè)(16m)第二章 第一節(jié) 板橋的構(gòu)造3 .裝配式板橋的橫向連接 1)作用:保證板塊共同承受車輛荷載。 2)常用橫向連接方式:企口混凝土鉸鏈接第二章 第一節(jié) 板橋的構(gòu)造注:1、

6、塊件安裝就位后,在鉸縫內(nèi)插入鋼筋,填實(shí)細(xì)集料混凝土;2、如要使橋面鋪裝層也參與受力,也可以將預(yù)制板中的鋼筋伸出與相鄰板的同樣鋼筋互相綁扎,再澆筑在鋪裝層內(nèi);3、鉸槽深度宜為預(yù)制板高的2/3。吊裝用鋼環(huán)裝配式簡支空心板吊裝架設(shè)到位板側(cè)預(yù)留鋼筋板頂預(yù)留鋼筋防撞欄鋼筋第二章 第一節(jié) 板橋的構(gòu)造第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造 優(yōu)點(diǎn):受力明確,構(gòu)造簡單,施工方便,應(yīng)用最廣泛。 組成:主梁:是橋梁的主要承重結(jié)構(gòu);橫隔梁:保證各根主梁相互結(jié)成整體,提高橋梁的整體剛度;橋面板:承受車輛(人群)荷載的作用。 施工方式:整體現(xiàn)澆和預(yù)制裝配第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造一、整體式簡支T梁橋1.優(yōu)點(diǎn):整體性好、剛度大、 易于

7、做成復(fù)雜形狀等。2.截面型式:T梁,加次縱梁式T梁。3.構(gòu)造特點(diǎn): 梁高h(yuǎn):h/l = 1/81/16 肋寬b:b/h = 1/61/7,且=16cm (以利于澆筑混凝土) 橋面板厚度:跨中板厚h1不應(yīng)小于10cm,根部厚度h0為255cm 其他: 承托長高比一般不大于3; 為合理布置主鋼筋,梁肋底部可做成馬蹄形。第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造二、預(yù)制裝配式簡支T形梁橋1.優(yōu)點(diǎn):建橋速度快,工期短,模板支架少等優(yōu)點(diǎn), 應(yīng)用廣泛。2.截面型式: a.形(a) b.T形梁(b)(d) 最為普遍的結(jié)構(gòu)形式 c.箱形梁(e):第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造上部構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(mm)第二章 第二節(jié) 簡

8、支梁橋的構(gòu)造裝配式簡支T梁橋仰視照片第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造1 主梁(1) 構(gòu)造 裝配式簡支梁橋主梁尺寸 表2.1橋梁型式適用跨徑(m)適用跨徑(m)主梁間距(m)主梁高度主梁肋寬度(m)鋼筋混凝土簡支梁8l201.5 2.2h=(1/111/18)lb=0.16 0.20m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁20l501.8 2.5h=(1/141/25)lb=0.18m0.20m注: (1)跨徑較大時(shí)應(yīng)取較小的比值,反之,則應(yīng)取較大的比值 (2)主梁梁肋厚度在滿足抗剪要求下可適當(dāng)減薄。 (3)梁肋端部2.05.0m范圍內(nèi)可逐漸加寬,以滿足抗剪和安放支 座要求。第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造間距:當(dāng)?shù)跹b

9、重量允許時(shí),主梁間距采用1.82.4m為宜。 (2)預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 預(yù)應(yīng)力束筋的布置形式,與橋梁結(jié)構(gòu)體系、受力情況、構(gòu)造形式、施工方法都有密切關(guān)系。 第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造預(yù)應(yīng)力鋼束立面布置圖 立面看,預(yù)應(yīng)力束應(yīng)布置在束界界限內(nèi),保證梁任何截面出于彈性工作階段,梁上、下緣應(yīng)力不超過規(guī)定值。 一般端梁三分點(diǎn)處起彎,具體多在第一道橫隔板附近起彎(2)預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 橫斷面看,預(yù)應(yīng)力鋼束在滿足構(gòu)造要求的同時(shí),應(yīng)盡量互相緊密靠攏,重心盡量靠下第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造橫斷面預(yù)應(yīng)力筋布置圖2 橋面板及橫向聯(lián)接構(gòu)造(1) 翼緣板構(gòu)造 一般采用變厚形式,其厚度隨主梁間距而定。 【規(guī)范】:翼緣

10、根部(與梁肋銜接處)的厚度應(yīng)不小于梁高的1/10,邊緣厚度不宜小于10cm;當(dāng)板間采用橫向整體現(xiàn)澆連接時(shí),懸臂端厚度不應(yīng)小于14cm。T梁翼緣板鋼筋布置圖(mm)第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造常用的橋面板(翼緣板)橫向連接有濕接接頭。 濕接接頭第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造(2) 橋面板橫向連接構(gòu)造(1) 橫隔梁構(gòu)造 位置:必須設(shè)置端橫隔梁; 跨內(nèi)的橫隔梁宜每隔5.0m10.0m設(shè)置一道。 高度:通常將端橫隔梁做成與梁同高。 內(nèi)橫隔梁的高度一般為主梁梁肋高度的0.70.9倍。 預(yù)應(yīng)力梁的橫隔梁常與馬蹄的斜坡下端齊平。 厚度:一般為1518cm,并做成上寬下窄和內(nèi)寬外窄的楔形以便脫模。第二章 第

11、二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造3 橫隔梁及橫向聯(lián)接構(gòu)造第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造橫隔板鋼筋布置圖(2) 橫隔梁橫向聯(lián)接構(gòu)造裝配式橫隔板接頭第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造橫隔板連接接頭常采用濕接法。 吊裝后T梁橋仰視照片 第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造三、 組合梁橋 定義:用縱向水平縫將單梁的梁肋部分與橋面板(翼板)分隔開來 的裝配橋跨結(jié)構(gòu),使單梁的整體截面變成板與肋的組合截面。 1.優(yōu)點(diǎn):可以顯著減輕預(yù)制構(gòu)件的重量,便于集中制造和運(yùn)輸?shù)跹b。2.型式: I形組合梁橋:適用于混凝土簡支梁橋 箱形組合梁橋:適用于預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造3.構(gòu)造:在組合梁中,梁與現(xiàn)澆板的結(jié)合面處,板的

12、厚度不應(yīng)小于15cm; 當(dāng)梁頂伸入板中時(shí),梁頂以上板的厚度不應(yīng)小于10cm。4.受力特點(diǎn):分階段受力 組合梁梁肋的上下緣應(yīng)力遠(yuǎn)大于T梁上下緣的應(yīng)力。 裝配式T梁與組合梁的應(yīng)力圖比較第二章 第二節(jié) 簡支梁橋的構(gòu)造第三節(jié) 懸臂體系和連續(xù)體系梁橋的構(gòu)造前 言 對懸臂梁橋、連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋的構(gòu)造、參數(shù)取值、力學(xué)及特點(diǎn) 作了簡單的介紹; 普通鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的經(jīng)濟(jì)跨徑分別為20m和 40m左右; 跨徑超出此范圍時(shí),跨中恒載彎矩和活載彎矩將會迅速增大,從而 導(dǎo)致梁的截面尺寸和自重顯著地增加,不但材料耗用量大而不經(jīng)濟(jì) ,并且也由于很大的安裝重量給裝配式施工造成很大的困難; 為了降低材料用

13、量指標(biāo),對于較大跨徑的橋梁,宜采用能減小跨中 彎矩值的其他體系橋梁,例如懸臂體系、連續(xù)體系的梁橋等。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造一 、懸臂梁橋的簡介1. 懸臂梁橋(1)結(jié)構(gòu)類型懸臂梁橋不帶掛梁的單孔雙懸臂梁橋帶掛梁的多孔懸臂梁橋在橋頭兩端不設(shè)置橋臺,僅 設(shè)置搭板與路堤相接,多用于人行橋第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造單懸臂梁橋,一般做成三跨,其邊跨稱為錨跨。雙懸臂梁橋,掛梁每間隔一孔設(shè)置。簡支梁橋 單懸臂錨跨和掛梁的三跨懸臂梁橋 雙懸臂錨跨和掛梁的三跨懸臂梁橋 帶掛梁的三跨T形剛構(gòu)橋 第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造(2)力學(xué)特點(diǎn)屬于靜定體系,不受基礎(chǔ)不

14、均勻沉降等附加變形影響 恒載與簡支梁橋相比:懸臂梁橋由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的存在,使跨中正彎矩顯著減?。?減小主梁高度; 降低鋼筋混凝土數(shù)量和結(jié)構(gòu)自重; 減小恒載內(nèi)力。彎矩圖面積(絕對值)小。 活載布置在圖中跨,與簡支梁相同;布置在掛梁中,簡支掛梁跨徑?。?.40.6跨徑)、彎矩也小。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造簡支跨徑減小支點(diǎn)負(fù)彎矩須注意彎矩圖面積(絕對值)小例如第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造支點(diǎn)負(fù)彎矩的存在,使跨中正彎矩顯著減小,降低主梁高度,減少自重(3)構(gòu)造特點(diǎn)截面形式錨跨跨中承受正彎矩、支點(diǎn)附近承受較大負(fù)彎矩,故支點(diǎn)截面底部受壓區(qū)需加強(qiáng)。 截面形式:T形截面、箱

15、形截面帶馬蹄形T形截面:適用30m以內(nèi)跨徑的鋼筋混凝土橋梁 底部加寬T形截面:適用30m50m以內(nèi)跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁 T形截面 第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造50m以上跨徑使用箱形截面。優(yōu)點(diǎn):整體性強(qiáng)、抗扭剛度大、承受偏載和懸臂施工都有利,頂?shù)装迥芴峁┳銐虻氖軌好娣e,能滿足抵抗正、負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束布置。單箱單室截面較窄橋墩滿足較寬橋面,減少下部工程量,應(yīng)用最為廣泛。 分離式雙箱單室截面多在寬橋中采用 單箱多室截面多在寬橋中采用箱形截面 第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造跨徑布置和梁高尺寸T形截面主梁懸臂一般為中跨的0.30.4倍;箱形截面主梁懸臂懸臂長度可適當(dāng)加大,

16、但最大不超過中跨長度的0.5倍。注意:懸臂長、活載撓度大、時(shí)跳車動厲害、橋與路的連接構(gòu)造易損壞。 單孔雙懸臂梁橋 懸臂端伸入路堤可省去兩個(gè)橋臺,需在懸臂與路堤銜接處設(shè)置搭板。 第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造 單孔雙懸臂梁橋梁高擬定 橋 型跨 徑高跨比(h、H分別為跨中和支點(diǎn)梁高)普通鋼筋砼lx=(0.30.4)lT型截面H=(1/101/13)lh=(1/1.21.5)H箱形截面H=(1/121/15)lh=(1/21/2.5)H預(yù)應(yīng)力鋼筋砼lx=(0.30.5)lT形截面H=(1/121/15)l h=(1/1.21/1.5)H箱形截面H=(1/151/18)lh=(1/21/

17、2.5)H第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造多跨懸臂梁橋跨徑布置: 主孔跨徑由通航凈空確定,或與邊孔一起由河床地形和地質(zhì)等條件綜合考慮來選定。 按照彎矩包絡(luò)圖面積為最小原理來確定邊孔與中孔的跨徑劃分。 帶掛梁三孔懸臂梁橋多跨雙懸臂梁橋兩個(gè)懸臂一般都做成相同尺寸;只設(shè)一排支座第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造帶掛梁三孔懸臂梁橋多跨雙懸臂梁橋第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造錨孔(邊孔)跨徑取l1=(0.60.8)l(中孔較小大值、跨徑50 60m時(shí)取小值)掛梁跨度取lg=(0.40.6)l錨孔跨徑較小時(shí),活載作用中孔時(shí)錨孔邊支點(diǎn)可能出現(xiàn)負(fù)反力,應(yīng)設(shè)平衡重或拉力支座掛

18、梁跨度取lg=(0.50.6)l掛梁高度取hg=(1/121/20)lg(4) 適用情況適用情況: 國內(nèi)箱形薄壁鋼筋混凝土懸臂梁橋最大跨徑為55m, 國外一般在7080m以下; 預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋世界最大跨徑為150m,一般亦在100m以下。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造懸臂梁橋和簡支梁橋一樣,都屬于靜定體系,內(nèi)力不受基礎(chǔ)不均勻沉降的影響,施工階段和成橋運(yùn)營階段受力一致。懸臂梁橋與多孔簡支梁橋,從橋的立面上看,在橋墩上只需設(shè)置一排沿墩中心布置的支座,從而可減小橋墩的尺寸。優(yōu)點(diǎn):第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造從運(yùn)營條件來看:懸臂梁橋不甚理想,懸臂端與掛梁銜接處的撓曲

19、線會發(fā)生不利于行車的折點(diǎn),且伸縮縫裝置需經(jīng)常地更換。鋼筋混凝土懸臂梁橋在支點(diǎn)附近負(fù)彎矩區(qū)段內(nèi),梁上翼緣受拉開裂,雨水,易于浸入梁體,而且其構(gòu)造也較簡支梁為復(fù)雜。鑒于上述的缺點(diǎn),故這種橋型在目前我國已不太采用。缺點(diǎn):2. T形剛構(gòu)橋(1)分類及力學(xué)特點(diǎn)T型剛構(gòu)墩、梁固結(jié)(支座較少),帶掛梁或帶鉸的結(jié)構(gòu);具有懸臂受力特點(diǎn)的梁式橋,比簡支梁跨越能力大。力學(xué)特點(diǎn):第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造支點(diǎn)負(fù)彎矩、跨中正彎矩小、跨越能力大;施工階段和成橋運(yùn)營階段受力狀態(tài)一致,適宜懸臂施工方法;墩柱一側(cè)橋跨布載時(shí),墩柱承受較大不平衡力矩,墩柱尺寸較大。帶掛梁的T型剛構(gòu) 帶鉸的T型剛構(gòu) 第二章 第三節(jié)

20、 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造類 型 T型剛構(gòu)橋的分類 靜定結(jié)構(gòu)、不產(chǎn)生次內(nèi)力;與帶鉸T構(gòu)比:受力和變形性能略差些,但受力明確;與連續(xù)梁比:施工、運(yùn)營受力狀態(tài)一致,可省去大噸位支座或更換支座;施工進(jìn)度塊;需要懸臂法施工設(shè)備、安裝掛梁設(shè)備; 墩柱無不平衡恒載彎矩。 帶掛梁的T型剛構(gòu)第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造帶掛梁的T型剛構(gòu)特點(diǎn):超靜定結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生次內(nèi)力;“剪力鉸”只傳遞豎向剪力而不傳遞水平力和彎矩;剪力鉸有利于結(jié)構(gòu)受力和牽制懸臂端變形。帶鉸的T型剛構(gòu)特點(diǎn):第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造帶鉸的T型剛構(gòu)第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造T型剛構(gòu)的若干布置形式(

21、2)構(gòu)造特點(diǎn) 懸臂梁截面可以是T梁、箱形、或桁架結(jié)構(gòu)(解釋之); 橋型布置:T構(gòu)單元和兩側(cè)掛梁對稱,使兩側(cè)恒載對稱、墩柱無不平衡恒載彎矩; T構(gòu)為懸臂受力(全是負(fù)彎矩)上緣受拉,配筋簡單。 預(yù)應(yīng)力混凝土T形剛構(gòu)支點(diǎn)、跨中梁高與跨徑的關(guān)系 橋 型掛梁跨徑跨徑與支點(diǎn)梁高的關(guān)系跨中梁高帶掛梁T型剛構(gòu)且3540m與掛梁同高帶鉸T型剛構(gòu)h=(0.20.4)H,且2.0ml100m時(shí),H=(1/171/21)l100m時(shí),H=(1/141/18)第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造 鋼筋混凝土T構(gòu)橋,掛梁經(jīng)濟(jì)長度一般在跨徑的0.50.7范圍內(nèi); 一側(cè)布載時(shí),墩柱承受較大不平衡力矩,故尺寸一般較大,

22、墩寬可取。()適用情況結(jié)合剛架橋和多孔靜定懸臂梁橋的特點(diǎn),適宜懸臂施工(20世紀(jì)7080年代較多);預(yù)應(yīng)力、懸臂施工工藝、受力簡單明確是其發(fā)展的主要原因; 帶掛梁的T構(gòu)在混凝土收縮徐變和汽車沖擊力作用下,懸臂梁端發(fā)生下?lián)希瑢?dǎo)致懸臂端與掛梁之間易形成折角,增大沖擊作用,使伸縮縫的處理和養(yǎng)護(hù)較困難。 第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造帶鉸的T構(gòu),由于鉸的存在使左右兩側(cè)主梁變形不一致,難于調(diào)整,引起行車不平順;施工過程中有時(shí)還需強(qiáng)迫合攏;當(dāng)T構(gòu)兩邊溫度變化不同時(shí),易產(chǎn)生不均勻變形,引起較大次內(nèi)力。帶掛梁和帶鉸的T型剛構(gòu)目前均已較少采用。常用跨徑:鋼筋混凝土T構(gòu):4050m,預(yù)應(yīng)力混凝土T構(gòu)

23、:60120m。目前最大跨徑:174m(重慶長江大橋:85.6m+4138m+ 156m+ 174m +104.5m)。預(yù)應(yīng)力筋布置布束原則 應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束筋形式和錨具形式;(扁錨、圓錨) 第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造 應(yīng)考慮施工方便,盡可能少的切斷預(yù)應(yīng)力鋼筋; 符合結(jié)構(gòu)受力的特點(diǎn),既滿足施工階段受力要求,又滿足成橋后使用階段各種荷載組合下的受力要求;既要考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性受力狀態(tài)的需要,也要考慮到結(jié)構(gòu)在破壞階段時(shí)的需要;并注意避免在超靜定結(jié)構(gòu)體系中引起過大的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力; 考慮材料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性,預(yù)應(yīng)力束筋在結(jié)構(gòu)橫斷面上布置要考慮剪力滯效應(yīng); 避免使用多次反向曲率

24、的連續(xù)束,以降低摩阻損失。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造布束原則 應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束筋形式和錨具形式;(扁錨、圓錨) 單懸臂梁布束方式雙懸臂梁布束方式a)短跨;b)長懸臂;c)長錨跨;d)直線力筋 a)短跨;b)錐形狀短懸臂;c)直線力筋第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造牛腿的構(gòu)造與計(jì)算(1)牛腿的受力特點(diǎn)懸臂端和掛梁端結(jié)合部的局部構(gòu)造稱為牛腿。 在這里由于梁端的相互搭接,中間還要設(shè)置傳力支座來傳遞較大的豎向力,因此牛腿的高度被削弱至不到懸臂梁高和掛梁梁高的一半,卻又要傳遞較大的豎向力。 第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造薄弱部位懸臂端和掛梁端結(jié)合部的局部構(gòu)

25、造稱為牛腿。牛腿高度被削弱至不到懸臂梁高和掛梁梁高的一半,卻又傳遞較大豎向力,成為薄弱部位。盡量減小支座高度,采用橡膠支座等。凹角處應(yīng)力集中現(xiàn)象嚴(yán)重牛腿處梁肋加寬、設(shè)置端橫梁加強(qiáng);適當(dāng)改變牛腿的形狀,避免尖的凹角。配置密集鋼筋網(wǎng)或張拉預(yù)應(yīng)力掛梁肋數(shù)與懸臂箱梁腹板數(shù)量不一,難以對齊,做成端橫梁。牛腿的構(gòu)造與計(jì)算(1)牛腿的受力特點(diǎn)第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造牛腿受力情況復(fù)雜,各種驗(yàn)算有假設(shè)性,故斜筋和水平鋼筋應(yīng)富余些,還應(yīng)布置較密的箍筋和縱向水平鋼筋。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造(2)牛腿計(jì)算內(nèi)容:對預(yù)先設(shè)計(jì)好的牛腿進(jìn)行配筋和應(yīng)力、強(qiáng)度驗(yàn)算。 截面內(nèi)力計(jì)算斜截面傾

26、角恒、活載支點(diǎn)反力(計(jì)沖擊)制動力活溫變支座摩阻力第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造計(jì)算截面寬度:第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造豎截面a-b驗(yàn)算按鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件驗(yàn)算抗彎和抗剪強(qiáng)度。當(dāng)不計(jì)附加荷載時(shí)( ), 按受彎構(gòu)件驗(yàn)算強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力筋的牛腿,應(yīng)按預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件驗(yàn)算其強(qiáng)度。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造 最弱斜截面驗(yàn)算最弱斜截面是指按純混凝土截面計(jì)算時(shí)拉應(yīng)力 為最大的截面,該截面傾角 滿足:對于預(yù)應(yīng)力混凝土牛腿,最弱斜截面傾角:第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造預(yù)壓力合力預(yù)壓力合力 與內(nèi)角豎直線a-b交點(diǎn)至內(nèi)角點(diǎn)a的距離預(yù)壓力合力Ny對水

27、平線的傾角。 45斜截面抗拉驗(yàn)算 牛腿鋼筋設(shè)計(jì)為確保鋼筋具有足夠的抗拉強(qiáng)度,需驗(yàn)算假設(shè)混凝土45斜截面開裂后的受力狀態(tài),此時(shí)全部斜拉力將由鋼筋承受(對于預(yù)應(yīng)力混凝土牛腿包括預(yù)應(yīng)力筋)。此時(shí)近似按軸心受拉構(gòu)件驗(yàn)算,則:式中: 鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件強(qiáng)度安全系數(shù); Z 外力作用下斜截面上總斜拉力; fsd 鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度; Agw裂縫截面上所有斜筋截面積; AgHsin45裂縫截面所有水平鋼筋的有效截面積; Agvcos45裂縫截面所有豎向鋼筋的有效截面積。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造 錨固長度不夠的豎向鋼筋和離裂縫起點(diǎn)遠(yuǎn)的斜鋼筋,因受力不大,可偏安全地不計(jì)它們的抗拉作用。牛腿是

28、整根梁的薄弱環(huán)節(jié),受力情況復(fù)雜,驗(yàn)算帶有假設(shè)性,故對于斜筋和水平鋼筋的設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)富余些,在牛腿部分還應(yīng)布置較密的箍筋和縱向水平鋼筋。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造二、 連續(xù)體系梁橋連續(xù)梁橋具有結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、伸縮縫少和行車平穩(wěn)舒適等優(yōu)點(diǎn);普通鋼筋混凝土連續(xù)梁橋跨徑在15m30m間;跨徑增大時(shí)用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋充分發(fā)揮了高強(qiáng)材料特性,提高混凝土的抗裂性,促使結(jié)構(gòu)輕型化,跨越能力較大。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造二、 連續(xù)體系梁橋1.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋(1)等截面連續(xù)梁橋 一般適用于70m以內(nèi)的中等跨徑公路橋、城市立交或高架橋,為了支承

29、等截面連續(xù)梁,輕巧,簡潔,橋下透空性大。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造德國杜塞爾多夫高架橋(跨徑25m,梁高1m)第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造城市高架橋的半隱蓋梁第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造力學(xué)特點(diǎn)連續(xù)梁屬超靜定結(jié)構(gòu),支點(diǎn)截面設(shè)計(jì)負(fù)彎矩一般比跨中截面設(shè)計(jì)正彎矩大,但跨徑不大時(shí)差值不大,可以采用等截面,采取構(gòu)造措施來調(diào)節(jié),簡化了主梁構(gòu)造。構(gòu)造特點(diǎn)等跨布置 不等跨布置 第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造等跨布置跨徑大小取決于經(jīng)濟(jì)分孔和施工設(shè)備條件;高跨比一般為1/151/25;頂推施工的等截面連續(xù)梁

30、橋中梁高(H)與頂推跨徑L0之比一般為1/121/17;當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)跨徑較大,為減小邊跨正彎矩,取邊跨與中跨跨長比為0.6-0.8。適用范圍a、一般采用中等跨徑(4060m、最大80m)主梁構(gòu)造簡單、施工快捷;b、立面布置以等跨徑為宜,也可以采用不等跨布置;c、適應(yīng)于有支架施工、逐孔架設(shè)施工、移動模架施工及頂推法施工;d、當(dāng)跨徑較大時(shí)采用懸臂法施工,支點(diǎn)負(fù)彎矩比跨中正彎矩大,仍采用等截面布置受力上不合理、不經(jīng)濟(jì),可采用變截面連續(xù)梁。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造跨徑布置邊跨為中跨的0.60.8倍,多為0.7;箱形截面三跨連續(xù)梁邊孔跨徑可減少至中孔的0.50.7倍。 一般采用不等跨布置,

31、多于三跨的連續(xù)梁橋,其中間跨一般采用等跨布置,便于懸臂施工。 有時(shí)為滿足城市橋梁和跨線橋的交通要求,需增大中跨跨徑。邊、中跨徑比為0.5或更小時(shí)端支點(diǎn)出現(xiàn)較大負(fù)反力,必需設(shè)置拉力支座或壓重。通常按35孔一聯(lián)布置:連續(xù)過長會增大溫變的附加影響、梁端伸縮量大(大位移伸縮縫)。使邊跨與中跨的梁高和配筋接近一致,通常按照邊跨與中跨跨中最大正彎矩近于相等的原則來確定,布置成對稱于中央孔的不等跨徑。()變截面連續(xù)梁橋第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造力學(xué)特點(diǎn)主跨跨徑大于70m支點(diǎn)設(shè)計(jì)負(fù)彎矩比跨中設(shè)計(jì)正彎矩大,變截面主梁符合受力要求,高度變化與內(nèi)力變化相適應(yīng)。 適合懸臂施工,施工階段主梁剛度大、內(nèi)

32、力與運(yùn)營階段基本一致;變截面梁加大支點(diǎn)梁高,降低跨中設(shè)計(jì)正彎矩 。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造變截面梁合理性: 對恒載引起的截面內(nèi)力影響不大;外形美觀,與橋下通航凈空要求無妨害; 能適應(yīng)抵抗支點(diǎn)處很大剪力的要求; 是連續(xù)體系梁橋比簡支梁橋、懸臂梁跨越能力大的原因;適合懸臂施工,施工階段主梁剛度大,且內(nèi)力與運(yùn)營階段主梁內(nèi)力基本一致。負(fù)彎矩1200 1670正彎矩800 330變截面:以少量負(fù)彎矩代償大量正彎矩,提高跨越能力構(gòu)造特點(diǎn)a、梁底可采用二次拋物線、折線和介于折線與二次拋物線之間的1.51.8次拋物線等:多用二次拋物線,其變化規(guī)律

33、與彎矩變化規(guī)律基本接近;折線形截面變化構(gòu)造簡單、施工方便;具體選用形式按截面上下緣受力均勻、容易布筋來確定。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造b、可將支點(diǎn)截面底板、頂板和腹板作成變厚度,滿足不同截面受力要求;c、支點(diǎn)梁高與最大跨徑之比一般為1/161/18、不小于1/20;跨中通常為支點(diǎn)截面梁高的1/1.51/2.5,實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),還需根據(jù)中、邊跨比例荷載等級等因素比較確定。適用范圍a、跨徑70m以上連續(xù)梁,宜采用變截面布置;b、適合懸臂法施工(懸臂澆注、懸臂拼裝),施工階段、運(yùn)營階段主梁內(nèi)力基本一致;c、變截面結(jié)構(gòu)外形美觀、可節(jié)省材料、增大橋下凈空高度;d、懸臂法施工存在墩、梁臨時(shí)固

34、結(jié)和體系轉(zhuǎn)換工序,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性應(yīng)重視,施工復(fù)雜;e、主墩要布置大型橡膠支座,養(yǎng)護(hù)、更換麻煩。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造2 連續(xù)剛構(gòu)橋連續(xù)梁橋與T形剛構(gòu)橋組合體系,也稱墩梁固結(jié)連續(xù)梁橋;常用于大跨、高墩結(jié)構(gòu);橋墩縱向剛度小,豎向荷載作用下基本上屬于一種無推力的結(jié)構(gòu);上部結(jié)構(gòu)具有連續(xù)梁施工的一般特點(diǎn),技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好。固結(jié)第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造(1).力學(xué)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):墩、梁、基礎(chǔ)三者固結(jié)、方便施工,滿足了“少支座少伸縮縫”的要求;墩身形式、高度等都對結(jié)構(gòu)受力有影響。為減少溫度應(yīng)力,連續(xù)剛構(gòu)宜用于高墩場合,(墩高25m),并采用抗推剛度小的雙薄壁墩。第二章 第三節(jié)

35、 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造體系特點(diǎn):-恒載、活載負(fù)彎矩卸載作用基本與連續(xù)梁接近;-橋墩參加受彎作用,使主梁彎矩進(jìn)一步減?。?彎矩圖的面積小,跨越能力大,在小跨徑時(shí)梁高較低,能增加凈空高度,但對基礎(chǔ)要求較高;-超靜定次數(shù)高,對常年溫差、基礎(chǔ)變形、日照溫均較敏感;主梁 適用于高橋墩、梁與墩固結(jié)、跨中不設(shè)鉸; 主梁的受彎性能基本上與連續(xù)梁相似,中跨梁體受主墩約束而區(qū)別于連續(xù)梁。 主墩縱向較柔、對主梁嵌固作用較小時(shí),與連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)行為相似; 當(dāng)主墩剛度較大時(shí),多跨荷載產(chǎn)生的內(nèi)力大都限于本跨內(nèi),對相鄰跨內(nèi)力影響較小,則邊跨與中跨跨徑之比較連續(xù)梁小些。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造橋墩

36、橋墩除滿足承重、穩(wěn)定性要求外,其柔度應(yīng)適應(yīng)溫變、收縮、徐變以及制動力等引起的水平位移,盡量減小次內(nèi)力; 墩梁固結(jié)后,結(jié)構(gòu)內(nèi)力是按橋墩與主梁的剛度比來分配的。 橋墩剛度大,縱橋向允許變位小、但附加內(nèi)力大,故橋墩的縱橋向剛度應(yīng)盡量地小。 橫橋向約束弱,橫向不平衡荷載或風(fēng)載作用時(shí)易扭曲、變位,其橫向剛度應(yīng)大一些。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造分孔比例問題 a、邊、主跨跨徑比值在0.50.692間(多在0.550.58),中墩內(nèi)基本沒有恒載偏心彎矩,因邊跨合龍段長度小,可在邊跨懸臂端用導(dǎo)梁支撐于邊墩上,進(jìn)行邊跨合龍、取消落地支架,施工十分方便; b、連續(xù)剛構(gòu)邊跨比值小于連續(xù)梁邊跨比值(0

37、.60.8) ,因?yàn)槎樟汗探Y(jié)使邊跨長短對中跨恒載彎矩調(diào)整影響很小。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造不等跨、變截面布置(適應(yīng)主梁內(nèi)力變化);主梁底部線形為曲線形、折線形、曲線加直線形等,根據(jù)主梁內(nèi)力分布情況,按等載強(qiáng)比原則選定。()構(gòu)造特點(diǎn)主梁截面高度 a、采用箱形截面,根部截面高跨比一般為1/201/16(多為1/18),少數(shù)低于1/20; b、跨中梁高為支點(diǎn)的1/2.51/3.5,略小于連續(xù)梁跨中梁高(因剛構(gòu)跨中正彎矩較小)。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造 橋墩 a、連續(xù)剛構(gòu)適用于高墩結(jié)構(gòu),此時(shí)橋墩作用如同擺柱,以適應(yīng)預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮徐變和溫度變化等引起的縱向位移

38、; b、橋墩水平抗推剛度宜在滿足橋梁施工、運(yùn)行穩(wěn)定性要求的前提下盡量地小,因墩梁固結(jié)對溫度變化、預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮徐變等產(chǎn)生的次內(nèi)力相當(dāng)敏感,應(yīng)考慮墩身與主梁之間的剛度比以減少次內(nèi)力; c、橋梁在橫向不平衡荷載或風(fēng)載作用下,易產(chǎn)生扭曲、變位,為了增大其橫向穩(wěn)定性,橋墩在橫向的剛度應(yīng)設(shè)計(jì)得大一些; d、墩身高度主要由橋面標(biāo)高、橋梁建筑高度、橋下凈空高度,主梁端高度等因素決定;墩柱縱向厚度一般采用高度的1/81/15,墩柱高用小值、墩柱矮用大值。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造連續(xù)剛構(gòu)柔性墩立面形式:豎直雙肢薄壁墩; 豎直單肢薄壁墩; V形墩

39、(Y形拄式墩)。 豎直雙肢薄壁墩 豎直單肢薄壁墩 V形墩 (a).豎直雙肢薄壁墩理想的柔性墩(應(yīng)用較多) 兩個(gè)相互平行薄壁與主梁固結(jié)的橋墩,適用橋墩不很高情況,增加橋墩縱橋向剛度; 雙肢可增加橋墩豎向荷載作用下的剛度,其水平抗推能力小、縱向允許的變位大,減小主梁附加內(nèi)力,主梁負(fù)彎矩峰值出現(xiàn)在兩肢墩墩頂、較單壁墩小,可減小主梁在墩頂處的尺寸,增加橋梁美感。 占據(jù)寬度大,防撞設(shè)施需保護(hù)范圍較大,增加費(fèi)用(一肢撞壞、另一肢隨之失穩(wěn))。 每肢薄壁墩又有空心和實(shí)心之分;實(shí)心雙壁墩施工方便、抗撞能力強(qiáng),空心雙壁墩節(jié)省混凝土約40%。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造豎直雙肢薄壁墩豎直雙肢薄壁墩單

40、位寬度抗推剛度單位寬度抗彎剛度第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造Raftsundet BridgeSpan of 86+202+298+125m第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造(b).豎直單薄壁墩 深谷、深水河流的高橋墩常采用豎直單薄壁墩,外觀呈“一”字; 截面形式為矩形實(shí)心、箱形空心橋墩。 單薄壁墩(箱形)的抗扭性能好,抗推能力強(qiáng),增大通航孔有效跨徑; 柔性不如雙肢薄壁墩大,隨著墩身高度的增加,其柔性逐漸增加,對于高的大、中等跨徑連續(xù)剛構(gòu)來說,箱形單薄壁墩也是理想的形式。豎直單肢薄壁墩第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造德國Kochertal橋:主跨布置為817

41、13881m,萊昂哈特設(shè)計(jì),1980年建成。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造減小墩柱抗推剛度的措施1、合理選擇橋型,避免矮墩橋梁采用連續(xù)剛構(gòu)2、減小墩柱的縱橋向尺寸3、采用雙臂墩減小墩柱縱橋向抗推剛度4、對于長大橋梁,中間橋墩采用剛構(gòu),邊墩采用連續(xù)梁體系連續(xù)+剛構(gòu)第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造c. V形墩(或Y形柱式墩) 在剛架橋中為了減小內(nèi)支點(diǎn)處的負(fù)彎矩峰值,可將墩柱做成V形墩形式,V形托架可使主梁的負(fù)彎矩峰值降低一倍以上; Y形柱式墩是上部為V形托架,下部為單柱式,兩者在立面上構(gòu)成Y字形。下部的單柱具有一定的柔性,可滿足縱向變形的要求。V形墩第二章 第三節(jié) 懸臂體

42、系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造V型墩剛構(gòu)內(nèi)部高次超靜定,外部接近連續(xù)梁第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造MAIN RIVER BRIDGE82-135-82m main span, depth of 6.5m第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造桂林雉zh山橋:V形墩加掛孔的預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋,主跨95m,1988年完成。臺北忠孝橋:位于臺灣省臺北市,為一多孔型墩梁式橋,跨度80,1981年竣工。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造荷蘭Brielse Maas橋第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造連續(xù)剛構(gòu)橋常用計(jì)算圖式V型剛構(gòu)

43、橋第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造()適用范圍保持連續(xù)、梁墩固結(jié)、上、下部結(jié)構(gòu)共同承受荷載,減小了墩頂負(fù)彎矩。既保持連續(xù)梁無伸縮縫、行車平順的優(yōu)點(diǎn),又保持T構(gòu)不設(shè)大噸位支座的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)避免連續(xù)梁(存在臨時(shí)固結(jié)和體系轉(zhuǎn)換)和T構(gòu)(伸縮縫)兩者的缺點(diǎn),養(yǎng)護(hù)工作量小。施工穩(wěn)固性好,減少、避免邊跨梁端搭架灌注。連續(xù)剛構(gòu)橋是大跨度橋梁選型中具有競爭能力的橋型之一,豎向荷載下無推力,上部結(jié)構(gòu)具有連續(xù)梁的施工特點(diǎn),技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較好。我國跨徑在180m以上的梁橋,均采用連續(xù)剛構(gòu)橋。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造優(yōu)點(diǎn):連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)Φ鼗休d力的要求更高,若地基發(fā)生過大的不均勻沉降,連續(xù)梁可

44、通過調(diào)整墩頂支座的標(biāo)高,抵消下沉來補(bǔ)救,而連續(xù)剛構(gòu)則做不到。當(dāng)其主墩剛度過大時(shí),中跨梁體因而產(chǎn)生過大的溫降拉力而對結(jié)構(gòu)受力不利。梁墩聯(lián)結(jié)處應(yīng)力復(fù)雜也是連續(xù)剛構(gòu)的一個(gè)缺點(diǎn)。缺點(diǎn):第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造3 橫截面截面形式根據(jù)總體布置、跨徑、寬度、梁高、支承形式和施工方法等綜合確定,合理截面形式對減輕橋梁自重、節(jié)約材料、簡化施工、改善截面受力性能十分重要。主要有板式、肋梁式和箱形截面:板式、肋梁式截面構(gòu)造簡單、施工方便;箱形截面具有良好的抗彎和抗扭性能(主要截面形式)。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造板式肋梁式箱型()、板式和肋梁式截面中小跨徑、有支架現(xiàn)澆施工;跨中

45、板厚(1/221/28)L,支點(diǎn)板厚為跨中的1.21.5倍??鐝?530m連續(xù)梁橋,有支架現(xiàn)澆為主;板厚一般為0.81.5m。預(yù)制架設(shè),梁段安裝后經(jīng)體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁橋。 常用跨徑為2550m,梁高1.32.6m。實(shí)體截面空心截面肋式截面第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造()箱形截面跨徑4060m或更大,適用有支架現(xiàn)澆施工、逐孔施工、懸臂施工等方法??箯潯⒖古ば阅芰己?,是預(yù)應(yīng)力連續(xù)體系梁橋的主要截面形式。頂板寬20m頂板寬25m頂板寬 40m單箱單室單箱雙室分離式雙箱單室第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造實(shí)橋箱梁截面茅嶺江鐵路橋日本錦町鐵路橋廣東洛溪大橋休斯頓運(yùn)河橋第二章 第

46、三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造實(shí)橋箱梁截面(續(xù))丹麥瓦埃勒灣橋德國Kochertal橋美國松谷河橋奧地利新帝國公鐵兩用橋第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造箱梁頂板厚度確定:a、橋面板橫向彎矩要求(恒、活載、日照溫差)。b、滿足布置縱、橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋束的要求。位 置橋面板跨度方向垂直于行車道方向平行于行車道方向頂板或連續(xù)板3L+11(縱肋之間)5L+13(橫隔之間)懸 臂 板L0.25時(shí),8L+21行車道部分橋面板厚度 (cm)注:兩個(gè)方向厚度計(jì)算后取小值LL頂板或連續(xù)板懸 臂 板頂板第二章 第

47、三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造縱向預(yù)應(yīng)力筋橫向預(yù)應(yīng)力筋l0.5l0.5lb1l (m)b1(mm )3.51802005.02002505.0280300注意: 頂板兩側(cè)懸臂長度一般不大于5m,當(dāng)長度超過3m后,宜布置橫向預(yù)應(yīng)力束筋; 單箱單室截面:b:a=1: (2.53.0)時(shí)橫向受力狀態(tài)較好; 懸臂端部厚10cm,如設(shè)置防撞墻或需錨固橫向預(yù)應(yīng)力束筋,則端部厚 20cm。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造底板a、縱向負(fù)彎矩區(qū)受壓底板的厚度對改善全橋受力狀態(tài)、減小徐變下?lián)鲜种匾蚀罂缍冗B續(xù)體系梁橋中,應(yīng)確保承受負(fù)彎矩的內(nèi)支點(diǎn)區(qū)域的箱梁底板有足夠的厚度。箱梁底板厚度隨箱梁負(fù)彎

48、矩的增大而逐漸加厚至墩頂,以適應(yīng)箱梁下緣受壓的要求,墩頂區(qū)域底板不宜過薄,否則壓應(yīng)力過高,由此產(chǎn)生的徐變將使跨中區(qū)域梁體下?lián)隙容^多。b、底板厚度與主跨之比宜為1/1401/170,跨中區(qū)域底板厚度則可按構(gòu)造要求設(shè)計(jì),一般為0.22 0.28m。 第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造II-III-Ib2b2H 腹板a、箱梁腹板主要承受結(jié)構(gòu)的彎曲剪應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力所引起的主拉應(yīng)力,一般采用變厚度,墩頂區(qū)域剪力大而腹板較厚,跨中區(qū)域的腹板較薄,但腹板的最小厚度應(yīng)考慮鋼束管道布置、鋼筋布置和混凝土澆筑的要求。b、等高度箱梁可采用直腹板或斜腹板,變高度箱梁宜采用直腹板。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和

49、聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造b3b3H腹板最小厚度設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值:(a)腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力束筋管道布置時(shí), 其最小厚度可采用:(b)腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力束筋管道時(shí),其最小厚度可采用:(c)腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力束筋錨固頭時(shí),其 最小厚度可采用:頂板與腹板接頭處設(shè)置梗腋,可提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度,減小了扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力。加腋有豎加腋和水平加腋兩種。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造為增加橋梁的整體工作性能,一般需沿梁長設(shè)置一定數(shù)量的橫隔板(或稱橫隔梁,diaphragm)。橫隔板的數(shù)目和位置依主梁的構(gòu)造和跨度大小確定,通常設(shè)置在支點(diǎn)處、跨中和1/4跨徑處。對于多箱截面,為加強(qiáng)橋面板與各箱間的聯(lián)系,常在箱間設(shè)

50、置橫隔板。對采用雙薄壁式橋墩的連續(xù)剛構(gòu),其橫隔板布置應(yīng)與雙薄壁式橋墩一一對應(yīng)橫向框架為便于箱內(nèi)施工和檢查工作,需要在橫隔板上開孔 橫隔板第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度,減小扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力;加腋有豎加腋和水平加腋兩種;水平加腋對縱向布束有利;豎加腋可加大腹板的剛度,對改善腹板受力有利。豎加腋水平加腋 梗腋第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造一般箱梁上的常用形式常用于底板與腹板之間的下梗腋常用于斜腹板與頂板之間第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造常用于箱梁截面較小的情形4 預(yù)應(yīng)力筋布置主梁內(nèi)力 豎向受剪 縱向受彎 橫向受彎三向預(yù)應(yīng)力三

51、向預(yù)應(yīng)力豎向預(yù)應(yīng)力縱向預(yù)應(yīng)力橫向預(yù)應(yīng)力縱向受彎和部分受剪橫向受彎受 剪預(yù)應(yīng)力數(shù)量、位置根據(jù)使用階段的受力狀態(tài)確定,滿足施工各階段的受力需要,施工方法決定施工階段受力,預(yù)應(yīng)力配筋必須結(jié)合施工方法。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造混凝土箱梁三向預(yù)應(yīng)力筋布置第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造()縱向預(yù)應(yīng)力筋縱向預(yù)應(yīng)力筋又稱主筋,布置在頂、底板和腹板中;布置方式與采用的施工方法、預(yù)應(yīng)力筋種類等有關(guān)系。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造分段配筋連續(xù)配筋連續(xù)配筋:小跨度等截面連續(xù)梁橋(現(xiàn)澆) 分段配筋 :大跨度變截面連續(xù)梁橋(懸臂施工) 上、下通束使截面近似軸心受壓,抵抗頂

52、推中各截面正、負(fù)彎矩交替變化。 頂推施工先簡支后連續(xù)頂推后:跨中底部和支點(diǎn)頂部增加局部預(yù)應(yīng)力筋;卸除跨中頂部和支點(diǎn)底部的局部施工臨時(shí)束(如果有)。接縫頂部局部預(yù)應(yīng)力筋建立連續(xù)性簡支體系預(yù)應(yīng)力筋第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造懸臂施工現(xiàn)澆施工正彎矩區(qū)底部、負(fù)彎矩區(qū)頂部布置預(yù)應(yīng)力筋;正、負(fù)彎矩交替作用區(qū)段,頂、底板均需設(shè)預(yù)應(yīng)力筋。 頂板力筋在腹板內(nèi)下彎并錨固在腹板上,減小外荷載剪力;腹板具有足夠厚度以承受集中的錨固力。直線布束:錨固在梗肋處,減少摩阻損失、穿束方便,改善腹板澆筑條件;由彎曲應(yīng)力決定,抗剪強(qiáng)度由豎向預(yù)應(yīng)力筋提供。 整根、曲線、通束:預(yù)應(yīng)力筋長、彎曲次數(shù)又多,加大摩阻損失,

53、目前少用。第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造布筋要考慮張拉操作方便;梁內(nèi)、梁底、梁頂張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí),預(yù)應(yīng)力筋錨固區(qū)給予局部加強(qiáng)。預(yù)應(yīng)力配筋特點(diǎn)1、三向預(yù)應(yīng)力體系 腹板、頂?shù)装蹇v向預(yù)應(yīng)力 頂 板橫向預(yù)應(yīng)力 腹 板豎向預(yù)應(yīng)力2、縱向預(yù)應(yīng)力束配置的爭論 是否需要彎起束和連續(xù)束?第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造懸臂施工時(shí)縱向預(yù)應(yīng)力束布置第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造逐段加長力筋:由于力筋供料長度、施工方法和結(jié)構(gòu)受力等方面的原因,有時(shí)需要采用連接器把主筋對接或逐段加長。適用逐孔施工連續(xù)梁橋,其縱向主筋往往采用逐段接長力筋;也

54、用于頂推法施工的連續(xù)梁橋和混凝土斜拉橋梁部中。連接器第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造體外布筋 :體外布筋把力筋布置在箱內(nèi)外,配以橫隔板、轉(zhuǎn)向塊等構(gòu)造,對梁體施加預(yù)應(yīng)力。特點(diǎn)無須預(yù)留孔道,減少孔道壓漿等工序,施工方便迅速,便于更換;但其對力筋防護(hù)和結(jié)構(gòu)構(gòu)造等的要求較高,抗腐蝕、耐疲勞性能有待提高。在橋梁工程中有所應(yīng)用(新橋設(shè)計(jì)和既有橋梁加固) 第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造()橫向預(yù)應(yīng)力筋布置在橫隔板或頂板中,保證橫向整體性、橋面板及橫隔板橫向抗彎能力。箱梁頂板厚度在25cm35cm間,橫向力筋采用扁錨體系。箱梁橫向及豎向配筋方式橫向預(yù)應(yīng)力筋第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)

55、系體系梁橋的構(gòu)造()豎向預(yù)應(yīng)力筋布在腹板中,提高抗剪能力;沿縱向的間距根據(jù)豎向剪力分布而調(diào)整:靠支點(diǎn)較密、靠跨中較疏。豎向力筋較短,采用高強(qiáng)粗鋼筋以減少回縮損失,按后張法工藝施工,及時(shí)壓漿、封錨,壓漿應(yīng)密實(shí)飽滿。箱梁橫向及豎向配筋方式豎向預(yù)應(yīng)力筋第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造預(yù)應(yīng)力管道壓漿如不密實(shí)飽滿,則預(yù)應(yīng)力筋得銹蝕斷裂可能造成災(zāi)難性后果。目前將一種拉索式錨具用于豎向鋼絞線的張拉,進(jìn)行二次張拉: a)第一次張拉鋼絞線至 b)第二次張拉錨杯至設(shè)計(jì) c)擰緊螺母、鎖定錨杯、 設(shè)計(jì)荷載 荷載、錨杯離開墊板 消除回縮回縮補(bǔ)償二次張拉鋼絞線技術(shù)第二章 第三節(jié) 懸臂體系和聯(lián)系體系梁橋的構(gòu)造

56、第四節(jié) 無縫橋梁的構(gòu)造前言 橋梁一般均需設(shè)置伸縮縫(滿足溫度變形的要求); 伸縮縫是橋梁結(jié)構(gòu)中最易遭到破壞的部分,易損難修,是國內(nèi)外公認(rèn)的難題(受到結(jié)構(gòu)集中變形,外部環(huán)境侵蝕和汽車荷載的反復(fù)沖擊作用); 對于中小橋,溫度變化時(shí),由于橋兩端位移較小,因而采用特殊的無縫化技術(shù)取消伸縮縫; 中小橋量大而面廣,因而在中小橋上實(shí)現(xiàn)無縫化,具有重要意義。第二章 第四節(jié) 無縫橋梁的構(gòu)造一、國外無縫橋梁的主要結(jié)構(gòu)形式 無縫橋梁取消了傳統(tǒng)橋梁在橋臺處設(shè)置的伸縮裝置,且在橋梁的任何位置都不設(shè)置伸縮縫,梁的伸縮變形延至臺后接線路面。全無縫式連續(xù)剛構(gòu)橋 第二章 第四節(jié) 無縫橋梁的構(gòu)造普通連續(xù)剛構(gòu)橋是利用中間橋墩的墩梁

57、嵌固作用和邊跨的自重第二章 第四節(jié) 無縫橋梁的構(gòu)造(a)整體式無縫橋梁(b)半整體式無縫橋梁根據(jù)梁體連接方式 整體式橋臺:柔性橋臺與梁采取全彎矩連接方式,取消了支座和伸縮裝置,使用最多的是臺帽與單排柔性樁結(jié)合 半整體式橋臺:剛性橋臺與梁體采用零彎矩的連接,最小限度地把轉(zhuǎn)動位移傳遞到剛性橋臺或粗短柱式橋臺的樁基礎(chǔ)上一、國外無縫橋梁的主要結(jié)構(gòu)形式二、半整體式全無縫橋梁新體系必要性: 傳統(tǒng)的無縫橋梁雖然解決了橋梁伸縮縫的諸多問題,但搭板末端的接縫仍處于易損狀態(tài);體系思路:利用道路設(shè)計(jì)中連續(xù)配筋混凝土路面允許帶裂縫工作的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)真正意義的全無縫橋梁,即在常規(guī)的整體式(半整體式)無縫橋基礎(chǔ)上,采用搭板

58、兩端分別與主梁及連續(xù)配筋接線路面連接,并在接線路面的端部設(shè)置地梁,進(jìn)一步取消路橋結(jié)合處的路面接縫。第二章 第四節(jié) 無縫橋梁的構(gòu)造新型無縫橋示意圖工作原理:當(dāng)溫度等因素發(fā)生變化時(shí),梁體的變形通過搭板傳遞至加筋接線路面,并通過帶鋸縫的接線路面微裂縫吸納全部變形,隨著溫降作用的增大,接線路面受到搭板的拉力變大,將由近而遠(yuǎn)產(chǎn)生很多橫向裂縫,直到完全吸收梁體變形。第二章 第四節(jié) 無縫橋梁的構(gòu)造新型無縫橋示意圖注:1、設(shè)置鋸縫的目的是為了裂縫分布更均勻,并減小對主梁的拉力。2、接線路面上鋪設(shè)瀝青混凝土,接線路面的微裂縫并不會反射到瀝青鋪裝上,因而瀝青路面是完好無損的。三、不同類型無縫橋梁的適用范圍傳統(tǒng)整體

59、式或半整體式無縫橋以及新體系全無縫橋,其梁體變形依賴于接線路面吸納,如果橋梁過長,梁體變形將很大,導(dǎo)致接線路面很長,主梁附加內(nèi)力偏大,這顯然是不合適的。第二章 第四節(jié) 無縫橋梁的構(gòu)造結(jié)構(gòu)限制無縫橋梁類型PC梁最大跨徑(m)整體式18.361.0半整體式27.561.0半整體式全無縫10100橋梁總長(m)整體式45.8358.4半整體式27.51000半整體式全無縫10100斜交角()整體式1570半整體式2045半整體式全無縫1570不同類型無縫橋梁的適用范圍四、實(shí)例1、概況李和村橋位于云南省安寧至?xí)x寧高速公路第8合同昆陽段,橋梁中心樁號為K32+500,上部結(jié)構(gòu):420預(yù)應(yīng)力混凝土空心板,

60、橋面連續(xù),橋面無伸縮縫;下部結(jié)構(gòu):樁柱式半整體橋臺,樁柱式橋墩,鉆孔樁基礎(chǔ);設(shè)計(jì)荷載:公路級;橋梁全長86.68m。李和村橋總體布置圖(立面)第二章 第四節(jié) 無縫橋梁的構(gòu)造2、部分構(gòu)造設(shè)計(jì)主梁與搭板之間用16100mm鋼筋連接 第二章 第四節(jié) 無縫橋梁的構(gòu)造2.1、主梁與搭板的連接2.2、接線路面接線路面板長25m,厚24cm的C30連續(xù)配筋混凝土板,尾部設(shè)置高1.5m的地梁;接線路面板上部為10cm厚瀝青混凝土路面層 加筋接線路面構(gòu)造 第二章 第四節(jié) 無縫橋梁的構(gòu)造(c) B大樣 (b) A大樣 (a) 立面 E N D第三章 混凝土簡支梁橋的計(jì)算計(jì)算步驟: 初擬尺寸計(jì)算最不利內(nèi)力應(yīng)力、裂縫

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