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•第3章梁式桥梁的构造与设计•3.1梁式桥梁的组成与设计•3.1.1梁式桥梁的受力特点•3.1.2梁桥的基本组成•3.1.3梁桥的基本类型•(1)按承重结构的截面形式划分•1)板桥•2)肋板式梁桥•3)箱形梁桥图3.1梁桥受弯示意图图3.2板桥横截面图3.3肋板式梁桥横截面图3.4箱形梁桥横截面•(2)按承重结构的静力体系划分•1)简支梁桥•2)悬臂梁桥•3)连续梁桥•4)T形刚构桥•5)连续-刚构桥图3.5梁式桥各种体系•3.2简支板桥•3.2.1整体式板桥的构造•3.2.2装配式板桥的构造•(1)矩形实心板桥•(2)空心矩形板桥•(3)装配式板的横向联结•1)企口混凝土铰联结•2)钢板联结•3.2.3装配—整体式组合板桥的构造图3.6板桥横截面图3.7整体式板桥构造图3.8跨径6.0m装配式矩形板桥构造图3.9空心板截面形式图3.10装配式预应力混凝土空心板的构造图3.11企口式混凝土铰图3.12钢板联结构造图3.13装配—整体式组合板桥•3.3简支梁桥•3.3.1装配式钢筋混凝土简支梁桥•(1)构造布置•1)主梁布置•2)横隔梁布置•(2)截面尺寸•1)主梁梁肋尺寸•2)横隔梁尺寸•3)主梁翼板尺寸图3.14装配式T形简支梁桥概貌图3.15装配式T梁纵横截面(标准跨径为20m)图3.16钢筋混凝土铺装层构造•(3)主梁钢筋构造•1)一般构造•2)主梁钢筋构造实例•介绍标准跨径为20m的装配式T形梁的钢筋构造实例(图3.22)，主梁和横隔梁的布置以及主要尺寸见图3.15。•(4)装配式主梁的联结构造图3.17梁端主钢筋的锚固图3.18混凝土保护层的厚度图3.19焊接钢筋骨架焊缝尺寸图(图中尺寸为双面焊缝，单面焊缝应加倍)图3.20T梁的钢筋布置图3.21净距10m装配式T梁梁端加强钢筋网的布置图3.22标准跨径为20m的装配式T梁配筋图图3.23中主梁横隔梁构造(主梁跨径20m)图3.24横隔梁接头构造图3.25a)螺栓接头；b)扣环接头图3.26主梁翼板连接构造•3.3.2装配式预应力混凝土简支梁桥•(1)构造布置•(2)截面尺寸•1)截面效率指标•内力的平衡式：•设截面效率指标图3.27跨径30m预应力混凝土T梁的构造布置图3.28鱼腹形梁的构造布置图3.29截面特性图3.30预应力混凝土简支梁的应力状态•2)主梁高度与细部尺寸•预应力混凝土简支梁桥的主梁高度，按截面形式、主梁片数及建筑高度要求，可在较大范围内变化。•为适应预应力筋布置的要求，T梁的下缘一般要扩大成马蹄形。•(3)装配式预应力混凝土梁的配筋特点•1)纵向预应力筋布置图3.31简支梁纵向预应力筋布置图式•①索界图•②减余剪力图•2)纵向预应力筋的锚固•①先张法的锚固•②后张法的锚固•③其他钢筋的布置•(4)装配式预应力混凝土梁的构造示例•图3.41为标准跨径为30m的装配式预应力混凝土简支梁标准设计的构造。此梁的全长为29.96m，计算跨径为29.16m。设计荷载为汽车—20级，验算荷载为挂车—100。梁肋中心距为标准尺寸1.60m。在横截面上，可以用5～7片主梁来构成净—7、净—9并附不同人行道宽度的桥面净空。图3.32索界图图3.33减余剪力图图3.34先张法中预应力钢丝端段的应力传布图3.35钢丝锚结图3.36锚具底下的混凝土劈裂力图3.37梁端的垫板和加强钢筋网图3.38预制钢筋混凝土和叉形钢筋网图3.39横截面内钢筋布置图3.40无预应力纵向受力钢筋（虚线）的布置•图3.41•图3.42所示为一构造实例，就是我国河南洛阳黄河公路大桥所采用墩中心距为51.05m的后张法预应力混凝土T梁桥。梁的计算跨径为50m，全长为51m。载重为汽车—20级，挂车—100，全桥有67孔，桥面净空为净—9+2×1.0m人行道，每孔上部结构由5片大梁组成，梁中心距为2.30m。图3.42跨径50m后张结预应力混凝土T梁桥构造图•3.4悬臂梁桥•3.4.1悬臂梁桥的受力特点•3.4.2悬臂梁桥的构造•(1)钢筋混凝土悬臂梁桥•(2)预应力混凝土悬臂梁桥•(3)截面形式及配筋特点•3.4.3牛腿构造图3.43恒载弯矩比较图图3.44钢筋混凝土悬臂梁桥的立面布置及主要尺寸图3.45箱形截面形式图3.46悬臂梁桥变截面主梁构造图3.47牛腿的应力迹线和配筋•3.5连续梁桥•3.5.1结构类型•3.5.2横截面形式及主要尺寸•(1)钢筋混凝土连续梁桥•钢筋混凝土连续梁桥横截面主要有板式和箱形截面。•(2)预应力混凝土连续梁桥•预应力混凝土连续梁桥的截面形式，除中等跨度的桥梁采用板式、T形梁式外，对大跨度连续梁桥和采用顶推法施工的连续梁桥，一般采用箱形截面。图3.48预应力混凝土连续梁桥图3.49三跨连续梁惯矩对内力的影响图3.50典型截面形式（尺寸单位：cm）图3.51南京大桥南路高架匝道桥横断面（尺寸单位：cm）图3.52箱形截面形式•3.5.3纵向断面布置•(1）钢筋混凝土连续梁桥•跨径20m以内的连续梁桥可采用等截面形式，30m及以上的连续梁桥可采用变截面形式。梁的根部高度约为最大跨径的1/15，梁的跨中高度可按构造选用，一般为最大跨径的1/15～1/25。图3.53梗腋形式•(2)预应力连续梁桥•预应力混凝土等高度连续梁的梁高约取跨径的1/16～1/26（顶推法施工时为1/12～1/16），支点腹板总厚度与行车道板宽度之比为1/16～1/21，支点处腹板厚度与梁高之比为1/12～1/16。变高度连续梁的跨中梁高与跨度之比为1/25～1/35。•3.5.4预应力筋布置图3.54预应力混凝土连续梁配筋方式图3.55悬臂施工的连续梁布束形式•3.5.5二次内力•超静定预应力混凝土在各种内外因素的综合影响下，结构因受到强迫的挠曲变形或轴向伸缩变形，在结构多余约束处产生多余的约束力，从而引起结构附加内力，这部分附加内力统称为结构次内力(或称二次力)。•3.5.6构造示例•云南六库怒江大桥为85m+154m+85m的预应力混凝土连续梁桥，全桥布置见图3.56，箱梁横截面尺寸见图3.56b)，采用悬臂浇注法施工，箱梁中设置了纵、横、竖三向预应力钢筋。图3.56云南六库怒江大桥(尺寸单位：cm)•3.6预应力混凝土T形刚构桥•3.6.1结构类型•3.6.2构造特点与尺寸拟定•(1)纵、横截面形式和主要尺寸•预应力混凝土T形刚构桥受施工方法和受力性能要求，多采用箱形截面。•(2)预应力筋的布置•纵向预应力筋布置主要有明槽法和暗管法两种。图3.57预应力混凝土T形刚构桥图3.58箱形梁横截面图3.59分离式箱形截面图3.60T构悬臂预应力筋布置示意图•3.6.3构造示例•重庆长江大桥是一座带挂梁的预应力混凝土T形刚构桥，最大跨径为174m。设计标准：桥宽21m，其中行车道15m，两侧人行道各3m；设计荷载为汽—20级，挂—100及载重1471kN平板车验算，人群荷载为3.43kN/m2。桥跨布置为86.5m＋4ו138m+156m+174m+104.5m，桥梁全长1073m•(图3.61)，是国内已建成的同类桥型中跨径最大的T形刚构桥。图3.61重庆长江大桥总体布置(尺寸单位：cm)图3.62T构结构尺寸图(尺寸单位：cm)•3.7预应力混凝土连续刚构桥•3.7.1连续刚构桥的受力特点•连续刚构桥的受力特征与连续梁桥基本接近。由于薄壁桥墩参与受力，墩的高度对结构的受力有很大影响。•3.7.2构造特点•3.7.3总体布置与尺寸拟定•(1)总体布置•(2)主梁截面形式与尺寸拟定图3.63连续刚构桥体系的受力特点图3.64连续刚构桥图3.65德国本道夫桥的总体布置(尺寸单位：cm)图3.66东明黄河大桥(尺寸单位：cm)图3.67固定跨长与端部固定的桥墩高度关系图3.68不等高桥墩的连续刚构桥图3.69变截面连续刚构根部梁高与最大跨径的关系图3.70变截面连接刚构跨中梁高与最大跨径的关系•3.7.4桥墩构造•3.7.5构造示例•广东虎门大桥位于广(州)深(圳)珠(海)高速公路上跨越珠江出海口的一座特大桥，由主跨888m的悬索桥和主跨270m的预应力混凝土连续刚构桥组成，后者称之为辅航道桥，是目前国内跨径最大的预应力连续刚构桥，桥跨布置为：50m+270m•+150m，分上下行两座独立桥，如图3.74所示。设计标准为：汽—超20，挂—120；桥面净空：6车道，设中央分隔带，路缘带，紧急停车带，净宽30m；设计行车速度120km/h。全桥位于半径R=7000m的平曲线上。图3.71桥墩截面形式图3.72墩梁连接处构造a)一道横隔板结构；b)两道横隔板结构图3.73连续刚构双柱墩尺寸与跨径关系图(尺寸单位：m)谢谢！