橋梁截面設(shè)計

1、2.1.3 橫截面設(shè)計,橋梁系：陸 萍,一、設(shè)計原則,主梁既要保證抗彎，又要保證抗剪 截面尺寸盡可能小，以減輕自重 橋?qū)捈敖ㄖ叨扔绊憴M截面布置 應(yīng)有利于主梁的施工、安裝 橫向聯(lián)系應(yīng)簡單、可靠,2020/7/16,2,二、板式截面,2020/7/16,3,2020/7/16,特點： 建筑高度小，適于橋高受限場合 構(gòu)造簡單、易于工廠化預(yù)制 預(yù)制構(gòu)件重量輕，易于架設(shè) 開口截面，抗彎抗扭剛度小,空心板： 截面挖空，減輕自重，減小拉區(qū)面積及重量，挖空形式多樣 為保證截面抗剪強(qiáng)度，最薄壁厚應(yīng)8cm。,2020/7/16,4,內(nèi)襯氣囊 要注意混凝土澆筑時，氣囊上浮,安放氣囊的位置,2020/7/16,5,

2、2020/7/16,6,三、肋形截面,2020/7/16,7,肋形（T形）截面抵抗正彎矩特別有利，但抵抗負(fù)彎矩則不夠方便，需加設(shè)下翼緣，形成工形截面,2020/7/16,8,為適應(yīng)向支點逐漸增大的負(fù)彎矩和剪力要求,可采取以下3種措施: 增大梁高； 加厚梁肋； 增設(shè)逐漸拓寬的下緣翼板。,肋形截面承受負(fù)彎矩,2020/7/16,9,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：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

3、凝土梁橋,3.構(gòu)造：在組合梁中，梁與現(xiàn)澆板的結(jié)合面處，板的厚度不應(yīng)小于15cm； 當(dāng)梁頂伸入板中時，梁頂以上板的厚度不應(yīng)小于10cm。,4.受力特點：分階段受力（攔腰截斷） 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,（1）截面效率指標(biāo),T 梁截面特征,為了確保預(yù)應(yīng)力混凝土梁截面受力的合理性，截面設(shè)計時應(yīng)考慮截面的效率指標(biāo)。,T梁截面細(xì)部尺寸,預(yù)加力階段,運(yùn)營階段：,截面效率指標(biāo)： （0.450.5以上，較大值為好）,（2）主梁梁肋尺寸,主梁高度： 高跨比1/161/18左右（1.32.5m） 梁肋厚度： 16 24cm （屈曲穩(wěn)定性、澆筑砼不致困難） 支點

4、梁肋：為保證預(yù)筋錨固和抗剪，梁端需加寬與馬蹄同寬 翼緣板：梁距（主梁片數(shù)討論、截面效率指標(biāo)） 力學(xué)圖示：彈性固結(jié)懸臂板，負(fù)彎矩，翼緣變厚 板厚：滿足車輛荷載局部受力需要； 橫向連接：為有足夠砼連接厚度，端部至少10cm，根部按計算取值,下馬蹄：a. 馬蹄面積不少于全截面的1020%； b.馬蹄寬度為肋寬24倍； c.馬蹄平均高度約為0.15h0.2h，斜坡應(yīng)陡于45度,30m預(yù)應(yīng)力T梁設(shè)計圖（中梁橫截面）,2020/7/16,17,（3）橫隔梁尺寸,高度：中主梁高度3/4左右。端橫隔梁與主梁同高或略低 寬度： 12 16cm，上寬下窄。 與馬蹄關(guān)系：從上至下延伸到馬蹄加寬處。,吊裝后T梁橋仰視

5、照片,四、箱形截面,閉口截面，抗彎、抗扭慣性矩大； 頂板、底板面積大，能滿足正負(fù)彎矩配筋需要 偏心荷載作用下，內(nèi)力分布較均勻,2020/7/16,19,2020/7/16,20,單箱單室：受力明確，施工方便，用料節(jié)省，適于橋?qū)?4m的橋梁； 單箱雙室：有效減小頂板跨度，利于頂?shù)装邃撌贾?，但施工?fù)雜，自重增加較多,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,造型美觀 減少底板寬度，縮小墩臺尺寸 減少正彎矩區(qū)混凝土用量 底板束的錨固和彎起復(fù)雜 支點負(fù)彎矩區(qū)，底板厚度需增厚 截面形心軸位置偏高，不利預(yù)筋力臂 澆筑模板需設(shè)置側(cè)向支撐，耗用支架多,2020/7/16

6、,21,斜腹板箱特點,豎腹板多用,2020/7/16,22,2020/7/16,23,箱型截面細(xì)部尺寸,頂板：滿足頂板布筋需要（縱向即橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋），滿足行車道板厚度要求； 底板：滿足跨中底板預(yù)應(yīng)力布束要求，根部底板厚度須滿足抗壓要求，在破壞階段還宜使中性軸保持在底板內(nèi)，并有適當(dāng)富余。 腹板：承受剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力，滿足預(yù)應(yīng)力束布置和砼澆注。,翼緣板長度討論,2020/7/16,24,2020/7/16,25,梗腋： 提高箱梁抗彎、抗扭剛度，減小截面扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力； 力線過渡平穩(wěn)、減小次應(yīng)力； 提供預(yù)應(yīng)力束的布置和錨固空間，減小頂?shù)装搴穸取?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,常用于箱梁截面較小的情形,2020/7/16,27,2020/7/16,28,橫隔板,增加箱梁橫向剛度，限制箱梁畸變； 設(shè)置過多，將