梁橋的設(shè)計與計算

第五章連續(xù)梁橋的設(shè)計與計算第一節(jié)連續(xù)梁橋的體系

與構(gòu)造特點一、體系特點由于支點負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩大大減小，恒載、活載均有卸載作用由于彎矩圖面積的減小，跨越能力增大超靜定結(jié)構(gòu)，對基礎(chǔ)變形及溫差荷載較敏感行車條件好二、構(gòu)造特點1、跨徑布置布置原則：減小彎矩、增加剛度、方便施工、 美觀要求不等跨布置——大部分大跨度連續(xù)梁 邊跨為0.5~0.8中跨等跨布置——中小跨度連續(xù)梁短邊跨布置——特殊使用要求2、截面形式板式截面——實用于小跨徑連續(xù)梁肋梁式——適合于吊裝箱形截面——適合于節(jié)段施工其它3、梁高——與跨徑、施工方法有關(guān)等高度梁——實用于中、小跨徑連續(xù)梁，一 般跨徑在50~60米以下變高度梁——實用于大跨徑連續(xù)梁，100米 以上，90%為變高度連續(xù)梁4、腹板及頂、底板厚度頂板——滿足橫向抗彎及縱向抗壓要求 一般采用等厚度，主要由橫向抗 彎控制腹板——主要承擔(dān)剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力 一般采用變厚度腹板，靠近跨中 處受構(gòu)造要求控制，靠近支點 處受主拉應(yīng)力控制，需加厚。底板——滿足縱向抗壓要求 一般采用變厚度，跨中主要受 構(gòu)造要求控制，支點主要受縱向 壓應(yīng)力控制，需加厚橫隔板——一般在支點截面設(shè)置橫隔板5、配筋特點縱向鋼筋懸臂施工階段配筋主筋沒有下彎時布置在腹板加掖中需下彎時平彎至腹板位置一般在錨固前豎彎，以抵抗剪力連續(xù)梁后期配筋各跨跨中底板配置連續(xù)束頂板——配制橫向鋼筋或 橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋腹板——下彎的縱向鋼筋 需要時布置豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋第二節(jié)連續(xù)梁橋常用施工方法一、滿堂支架現(xiàn)澆二、簡支變連續(xù)三、逐跨施工——現(xiàn)澆、拼裝四、頂推施工五、懸臂施工——現(xiàn)澆、拼裝第三三節(jié)三連續(xù)三梁橋三內(nèi)力三計算一、三恒載三內(nèi)力必須三考慮三施工三過程三中的三體系三轉(zhuǎn)換三，不三同的三荷載三作用三在不三同的三體系三上1、三滿堂三支架三現(xiàn)澆三施工所有三恒載三直接三作用三在連三續(xù)梁三上2、三簡支三變連三續(xù)施三工一期三恒載三作用三在簡三支梁三上，三二期三恒載三作用三在連三續(xù)梁三上3、三逐跨三施工主梁三自重三內(nèi)力三圖，三應(yīng)由三各施三工階三段時三的自三重內(nèi)三力圖三迭加三而成4、三頂推三施工頂推三過程三中，三梁體三內(nèi)力三不斷三發(fā)生三改變?nèi)?，梁三段各三截面三在?jīng)三過支三點時三要承三受負(fù)三彎矩三，在三經(jīng)過三跨中三區(qū)段三時產(chǎn)三生正三彎矩施工三階段三的內(nèi)三力狀三態(tài)與三使用三階段三的內(nèi)三力狀三態(tài)不三一致配筋三必須三滿足三施工三階段三內(nèi)力三包絡(luò)三圖主梁三最大三正彎三矩發(fā)三生在三導(dǎo)梁三剛頂三出支三點外三時最大三負(fù)彎三矩—三—與三導(dǎo)梁三剛度三及重三量有三關(guān)導(dǎo)梁三剛接三近前三方支三點剛通三過前三方支三點5、三平衡三懸臂三施工分清三荷載三作用三的結(jié)三構(gòu)體現(xiàn)三約束三條件三的轉(zhuǎn)三換主梁三自重三內(nèi)力三圖，三應(yīng)由三各施三工階三段時三的自三重內(nèi)三力圖三迭加三而成二、三活載三內(nèi)力1、三縱向三——三某些三截面三可能三出現(xiàn)三正負(fù)三最不三利三彎矩三，必三須用三影響三線加三載2、三橫向箱梁三——三專門三分析多梁三式—三—橫三向分三布系三數(shù)計三算，三等剛?cè)确ㄈ?、三超靜三定次三內(nèi)力三計算1、三產(chǎn)生三原因三——結(jié)構(gòu)三因各三種原三因產(chǎn)三生變?nèi)?，三在多三余約三束處三將產(chǎn)三生約三束力三，從三而引三起結(jié)三構(gòu)附三加內(nèi)三力(三或稱三二次三力)2、三連續(xù)三梁產(chǎn)三生次三內(nèi)力三的外三界原三因預(yù)應(yīng)三力墩臺三基礎(chǔ)三沉降溫度三變形徐變?nèi)c收三縮四、三變形三計算必須三考慮三施工三過程三中的三體系三轉(zhuǎn)換三，不三同的三荷載三作用三在不三同的三體系三上根據(jù)三恒載三及活三載變?nèi)卧O(shè)三置預(yù)三拱度三——三大跨三徑時三必須三專門三研究三——三大跨三徑橋三梁施三工控三制預(yù)拱三度設(shè)三置原三則：某節(jié)三點預(yù)三拱度三=三－三（所三有在三該節(jié)三點出三現(xiàn)后三的荷三載或三體系三轉(zhuǎn)換三產(chǎn)生三的位三移）第四三節(jié)三預(yù)應(yīng)三力次三內(nèi)力三計算預(yù)應(yīng)力初彎矩：

預(yù)應(yīng)力次彎矩：總預(yù)矩：壓力三線：簡支三梁壓三力線三與預(yù)三應(yīng)力三筋位三置重三合連續(xù)三梁壓三力線三與預(yù)三應(yīng)力三筋位三置相三差一、用力三法解三預(yù)加三力次三力矩1、三直線三配筋力法方程變位系數(shù)贅余力總預(yù)矩壓力三線位三置2、三曲線三配筋梁端三無偏三心矩三時梁端三有偏三心矩三時3、三局部三配筋局部三直線三配筋局部三曲線三配筋4、三變截三面梁三曲線三配筋二、線性三轉(zhuǎn)換三與吻三合束1、三線性三轉(zhuǎn)換只要三保持三束筋三在超三靜定三梁中三的兩三端位三置不三變，三保持三束筋三在跨三內(nèi)的三形狀三不變?nèi)桓娜兪钤谌虚g三支點三上的三偏心三距，三則梁三內(nèi)的三混凝三土壓三力線三不變?nèi)側(cè)A(yù)矩三不變改變?nèi)齟在三支點三B所三增加三(或三減少三)的三初預(yù)三矩值三，與三預(yù)加三力次三力矩三的變?nèi)等嗟热?，而三且兩三者圖三形都三是線三性分三布，三因此三正好三抵消2、三吻合三索調(diào)整三預(yù)應(yīng)三力束三筋在三中間三支點三的位三置，三使預(yù)三應(yīng)力三筋重三心線三線性三轉(zhuǎn)換三至壓三力線三位置三上，三預(yù)加三力的三總預(yù)三矩不三變，三而次三力矩三為零三。次力三矩為三零時三的配三束稱三吻合三索多跨三連續(xù)三梁在三任意三荷載三作用三下結(jié)論三：按外三荷載三彎矩三圖形三狀布三置預(yù)三應(yīng)力三束及三為吻三合束吻合三束有三任意三多條三、等效三荷載三法求三解總?cè)A(yù)矩把預(yù)三應(yīng)力三束筋三和混三凝土三視為三相互三獨立三的脫三離體三，預(yù)三加力三對混三凝土三的作三用可三以用三等效三荷載三代替1、三在梁三端部軸向三力豎向三力力矩2、三在梁三內(nèi)部初預(yù)三矩圖三為曲三線時三產(chǎn)生三均布三荷載初預(yù)三矩圖三成折三線時三產(chǎn)生三集中三力3、三初預(yù)三矩與三總預(yù)三矩將等三效荷三載作三用在三基本三結(jié)構(gòu)三上可三得初三預(yù)矩將等三效荷三載直三接作三用在三連續(xù)三梁上三可得三總預(yù)三矩如果三等效三荷載三直接三作用三在連三續(xù)梁三上支三反力三等于三0，三此時三為吻三合束只有三改變?nèi)A(yù)應(yīng)三力束三曲率三半徑三或梁三端高三度才三能改三變總?cè)A(yù)矩第五三節(jié)徐變?nèi)?、收三縮次內(nèi)三力計三算一、三徐變?nèi)⑹杖s理三論收縮三——三與荷三載無三關(guān)徐變?nèi)c荷三載有三關(guān)收縮三、徐三變與三材料三、配三合比三、溫三度、三濕度三、截三面形三式、三護(hù)條三件、三混凝三土齡三期有三關(guān)1、三混凝三土變?nèi)芜^三程收縮彈性三變形回復(fù)三彈性三變形滯后三彈性三變形屈服三應(yīng)變2、三收縮三徐變?nèi)挠叭懡Y(jié)構(gòu)三在受三壓區(qū)三的徐三變和三收縮三會增三大撓三度；徐變?nèi)龝鋈笃龎褐膹澣纱巳龃笕跏既娜等推淙休d三能力三；預(yù)應(yīng)三力混三凝土三構(gòu)件三中，三徐變?nèi)褪杖s會三導(dǎo)致三預(yù)應(yīng)三力的三損失三；徐變?nèi)龑?dǎo)三致截三面上三應(yīng)力三重分三布。對于三超靜三定結(jié)三構(gòu)，三混凝三土徐三變將三導(dǎo)致三結(jié)構(gòu)三內(nèi)力三重分三布，三即引三起結(jié)三構(gòu)的三徐變?nèi)蝺?nèi)三力?；炷潦杖s會三使較三厚構(gòu)三件的三表面三開裂3、三線性三徐變當(dāng)混三凝土三棱柱三體在三持續(xù)三應(yīng)力三不大三與0三.5三Ra三時，三徐變?nèi)冃稳c初三始彈三性變?nèi)纬扇€性三比例三關(guān)系徐變?nèi)禂?shù)三——三徐變?nèi)c彈三性應(yīng)三變之三比二、徐變?nèi)?、收三縮量計三算表三達(dá)1、三實驗三擬合三曲線三法建立三一個三公式三，參三數(shù)通三過查三表計三算，各國三參數(shù)三取法三不相三同，三常用三公式三有：CE三B—三FI三P三19三70三年公三式聯(lián)邦三德國三規(guī)范三19三79三年公三式國際三預(yù)應(yīng)三力協(xié)三會（三FI三P）三19三78三年公三式—三—我三國采三用的三公式2、三徐變?nèi)禂?shù)三數(shù)學(xué)三模型1）三基本三曲線三——三Di三ns三hi三ng三er三公式徐變?nèi)诩尤d時三刻有三急變在加三載初三期徐三變較三大隨時三間增三長逐三漸趨三于穩(wěn)三定2）三徐變?nèi)禂?shù)三與加三載齡三期的三關(guān)系老化三理論不同三加載三齡期的混三凝土三徐變?nèi)€三在任三意時三刻t(t>)，三徐變?nèi)鲩L三率都三相同隨著三加載三齡期三的增三大，三徐變?nèi)禂?shù)三將不三斷減三小，三當(dāng)加三載齡三期足三夠長三時徐三變系三數(shù)為三零該理三論較三符合三新混三凝土三的特三性將Di三ns三hi三ng三er三公式三應(yīng)用三與老三化理三論先天三理論不同三加載三齡期三的混三凝土三徐變?nèi)鲩L三規(guī)律三都一三樣混凝三土的三徐變?nèi)K極三值不三因加三載齡三期不三同而三異，三而是三一個三常值該理三論較三符合三加載三齡期三長的三混凝三土的三特性混合三理論對新三混凝三土采三用老三化理三論，三對加三載齡三期長三的混三凝土三采用三先天三理論三、結(jié)構(gòu)三因混三凝土三徐變?nèi)鹑淖內(nèi)斡嬋?、三基本三假定不考三慮鋼三筋對三混凝三土徐三變的三約束三作用混凝三土彈三性模三量為三常數(shù)線性三徐變?nèi)碚?、三應(yīng)力三不變?nèi)龡l件三下的三徐變?nèi)冃稳嬎銘?yīng)力三應(yīng)變?nèi)阶冃稳嬎闳届o定三結(jié)構(gòu)三可以三滿足三應(yīng)力三不變?nèi)臈l三件一次三落架三結(jié)構(gòu)三可以三直接三按該三式計三算分段三施工三結(jié)構(gòu)三要考三慮各三節(jié)段三應(yīng)力三是分三多次三在不三同的三齡期三施加三的3、三應(yīng)力三變化三條件三下的三徐變?nèi)冃稳嬎?）應(yīng)力三應(yīng)變?nèi)綍r刻三的應(yīng)三力增三量在t時刻三的應(yīng)三變從0時刻三到t時刻三的總?cè)龖?yīng)變2）時效三系數(shù)利用三中值三定理三計算三應(yīng)力三增量三引起三的徐三變時效三系數(shù)從0時刻三到t時刻三的總?cè)龖?yīng)變3）三松弛三系數(shù)三——三通過三實驗三計算三時效三系數(shù)松弛三實驗松弛三系數(shù)三通過三實驗三數(shù)據(jù)三擬合令近似三擬合三松弛三系數(shù)令折三算系三數(shù)換算三彈性三模量徐變?nèi)龖?yīng)力三增量4）變形三計算三公式5）三微分三變形三計算三公式應(yīng)力三應(yīng)變?nèi)⒎秩P(guān)系dt時段三內(nèi)的三微變?nèi)嗡?、結(jié)構(gòu)三因混三凝土三徐變?nèi)鹑拇稳齼?nèi)力三計算計算三變形三時次三內(nèi)力三為未三知數(shù)三，必三須通三過變?nèi)螀f(xié)三調(diào)條三件計三算計算三有兩三種思三路：三微分三平衡三、積三分平三衡1、三微三分平三衡法三（D三in三sh三in三ge三r法三）1）三微分三平衡三方程贅余三力方三向上微分三平衡三方程徐變?nèi)€(wěn)定三力2）三簡支三變連三續(xù)按老三化理三論解微三分方三程得三：徐變?nèi)€(wěn)定三力3）三其它三施工三方法按老三化理三論解微三分方三程得三：4）三一次三落架三施工解微三分方三程得三：一次三落架三施工三連續(xù)三梁徐三變次三內(nèi)力三為零5）三各跨三齡期三不同三時按老三化理三論以梁三段②三的時三間為三基準(zhǔn)t'三，則三梁段三①加三載時三間歷三程為t=t'三+1令解得三：解得三：6）三多跨三連續(xù)三梁7）三預(yù)應(yīng)三力等三效荷三載徐三變次三內(nèi)力由于三徐變?nèi)龘p失三，預(yù)三加力三隨著三時間三變化三，引三用平三均有三效系三數(shù)CC=三Pe/PpPe徐變?nèi)龘p失三后預(yù)三應(yīng)力三鋼筋三的平三均拉三力；Pp徐變?nèi)龘p失三前預(yù)三應(yīng)力三鋼筋三的平三均拉三力2、換算三彈性三模量法(Tr三os三t-三Ba三za三nt法)1）三平衡三方程贅余三力方三向上2）三一次三落架三時3）三各跨三齡期三不同三時4）三多跨三連續(xù)三梁五、結(jié)構(gòu)三因混三凝土三收縮三引起三的次三內(nèi)力三計算1、三收縮三變化三規(guī)律假設(shè)三混凝三土收三縮規(guī)三律與三徐變?nèi)嗤湛s三終極三值2、三微分三平衡三法（三Di三ns三hi三ng三er三法）位移三微分三公式收縮三產(chǎn)生三的彈性應(yīng)三變增三量收縮三應(yīng)變?nèi)隽渴湛s三產(chǎn)生三的應(yīng)三力狀三態(tài)的徐變?nèi)隽咳跞紤?yīng)三力為三0位移三微分三平衡三方程3、三換算三彈性三模量三法位移三公式收縮三應(yīng)變收縮三產(chǎn)生三的彈三性變?nèi)闻c三徐變?nèi)冃挝灰迫胶馊匠倘菏湛s三產(chǎn)生三的徐三變次三內(nèi)力收縮三產(chǎn)生三的彈三性次三內(nèi)力第六三節(jié)基礎(chǔ)三沉降三引起三的次三內(nèi)力三計算一、三沉降三規(guī)律假定三沉降三規(guī)律三與徐三變相三同沉降三終極三值沉降三速度三系數(shù)二、三變形三計算三公式變形三過程瞬時三沉降長三期沉三降（三沉降三+徐三變）瞬時三沉降三彈性及徐三變變?nèi)纬两等熳冊隽咳冃纬两等龔椥栽隽咳冃魏笃谌两底陨砣冃稳?、三力法三方程墩臺三基礎(chǔ)三沉降三規(guī)律三與徐三變變?nèi)?guī)三律相三似時墩臺三基礎(chǔ)三沉降三瞬時三完成三時徐變?nèi)苟杖_基三礎(chǔ)沉三降的三次內(nèi)三力減三小連續(xù)三梁內(nèi)三力調(diào)三整措三施最好三的辦三法是三在成三橋后三壓重通過三支承三反力三的調(diào)三整將三被徐三變釋三放第七三節(jié)溫度三應(yīng)力三計算一、三溫度三變化三對結(jié)三構(gòu)的三影響產(chǎn)生三的原三因：三常年三溫差三、日三照、三砼水三化熱常年三溫差三：構(gòu)三件的三伸長三、縮三短；連續(xù)三梁—三—設(shè)三伸縮三縫拱橋三、剛?cè)龢?gòu)橋三——三結(jié)構(gòu)三次內(nèi)三力日照三溫差三：構(gòu)三件彎三曲—三—結(jié)三構(gòu)次三內(nèi)力三；線性三溫度三場—三—次三內(nèi)力非線三性溫三度場三——三次內(nèi)三力、三自應(yīng)三力線性三溫度三梯度三對結(jié)三構(gòu)的三影響非線三性溫三度梯三度對三結(jié)構(gòu)三的影三響溫度三梯度三場二、三自應(yīng)三力計三算溫差三應(yīng)變T(y三)=T(三y)平截三面假三定a(y三)=0+y溫差三自應(yīng)三變(y三)=T(y三)-a(y三)=T(三y)三-(0+y)溫差三自應(yīng)三力s0(y三)=三E(y三)=三E{T(三y)三-(0+y)三}截面三內(nèi)水三平力三平衡求解三得截面三內(nèi)力三矩平三衡三、三溫度三次應(yīng)三力計三算力法三方程11x1T＋1T＝0溫度三次力三矩溫差三次應(yīng)三力四、我國三公路三橋梁三規(guī)范三中規(guī)三定的三溫度三場橋面三板升三溫5三度—三—偏三不安三全我國三鐵路三橋梁三規(guī)范三中規(guī)三定的三溫度三場英國橋三梁規(guī)三范中三規(guī)定三的溫三度場第八三節(jié)連續(xù)