第三篇-第一二三章-悬臂与连续梁桥1

第三篇悬臂与连续体系梁桥第二篇悬臂与连续体系梁桥第一章基本结构体系第二章立面与横断面设计第三章配筋与其它构造设计第四章结构内力计算第二篇第三章板桥的设计与构造第一章基本结构体系第一节悬臂梁桥第二节连续梁桥第三节刚构式桥梁式桥第二篇第三章板桥的设计与构造梁式桥是指在垂直荷载作用下，仅产生垂直反力而无水平反力的结构体系的总称。梁式桥简支梁桥按受力特点悬臂梁桥连续梁桥刚构桥梁式桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥VV铁路路面标高公路路面标高VV(a)(b)(c)(d)(e)llllgxl1ll1l11xl1lx1(a)(b)(c)(d)llllxgll简支连续悬臂刚构梁式桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥南京长江二桥北汊桥(L=90+3×165m+90m,2001年)、连续梁式桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥石板坡长江大桥梁式桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥简支梁桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥简支梁桥均布荷载q•施工方便•静定体系对地基要求不高•弯矩最大•适合于小跨径桥梁悬臂梁桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥双悬臂梁桥均布荷载q•将简支梁梁体加长，并超过支点就成为悬臂梁悬臂梁桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥•将简支梁梁体加长，并超过支点就成为悬臂梁单悬臂梁桥均布荷载q悬臂梁桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥•将简支梁梁体加长，并超过支点就成为悬臂梁多跨悬臂梁桥多跨连续梁桥悬臂梁桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥–单悬臂、双悬臂–卸载弯矩使跨中弯矩大大减小–静定体系对地基要求不高–跨中有接缝，行车条件不好–跨中的牛腿、伸缩缝，易损坏–适合于中等以上跨径桥梁–施工不方便连续梁桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥•将简支梁梁体在支点上连续就成为连续梁桥。连续梁桥均布荷载q连续梁桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥•将简支梁梁体在支点上连续就成为连续梁桥。多跨悬臂梁桥多跨连续梁桥连续梁桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥恒载、活载均有卸载弯矩行车条件好超静定体系对地基要求高适合于中等以上跨径桥梁刚构桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥•刚构式桥是一种具有悬臂受力特点的墩梁固结梁式桥。T形刚构桥连续刚构桥刚构桥第二篇第三章第一节悬臂梁桥•刚构式桥是一种具有悬臂受力特点的墩梁固结梁式桥。•T形刚构桥卸载弯矩类似于悬臂梁适合于悬臂施工、节省支座静定体系对地基要求不高跨中的牛腿、伸缩缝，易损坏行车条件不好适合于中等以上跨径桥梁•连续刚构桥综合连续梁与T构的优点超静定体系对地基要求高适合于中等以上跨径的高墩桥梁第二篇第二章立面与横断面设计第二章立面与横断面设计第一节混凝土悬臂梁桥立面布置第二节混凝土连续梁桥立面布置第三节混凝土刚构桥立面布置第四节混凝土横断面布置第二篇第二章立面与横断面设计第一节混凝土悬臂梁桥立面布置混凝土悬臂梁桥常用形式第三篇第二章第一节混凝土悬臂梁桥立面布置三跨双悬臂三跨单悬臂带挂梁多跨双悬臂带挂梁结构三跨双悬臂结构第三篇第二章第一节混凝土悬臂梁桥立面布置桥型跨径关系截面形式跨径梁高关系钢筋混凝土双悬臂结构T形截面箱形截面预应力混凝土双悬臂结构T形截面箱形截面双跨双悬臂结构的跨径与梁高的关系三跨单悬臂带挂梁结构第三篇第二章第一节混凝土悬臂梁桥立面布置桥型跨径关系截面形式跨径梁高关系钢筋混凝土双悬臂结构T形截面箱形截面预应力混凝土双悬臂结构T形截面箱形截面三跨单悬臂带挂梁结构的跨径与梁高的关系llllg08~6.06.0~4.01lh301~121hH8.1~5.1lh251~201lh251~151hH8.1~5.1hH5.2~0.2hH0.2~5.1lh301~201llllg08~6.04.0~2.01多跨双悬臂带挂梁结构第三篇第二章第一节混凝土悬臂梁桥立面布置桥型跨径关系截面形式跨径梁高关系钢筋混凝土双悬臂结构T形截面箱形截面预应力混凝土双悬臂结构T形截面箱形截面多跨双悬臂带挂梁结构的跨径与梁高的关系llllg8.0~75.06.0~5.01lh301~121hH8.1~5.1lh251~201lh301~201hH5.2~0.2hH5.2~0.2hH5.2~0.2lh351~251llllg8.0~75.07.0~5.01第三篇第二章第一节混凝土悬臂梁桥立面布置一般情况下：当跨径超过50~60m时，钢筋混凝土悬臂梁桥不再适用，此时可以采用预应力悬臂梁桥。悬臂长度取值：钢筋混凝土结构：一般在0.15~0.3l；预应力混凝土结构：一般可达0.3~0.5l；当悬臂长度达到0.5l时跨中即用剪力铰连接。当采用悬臂施工法时，纵断面一般采用对称布置，边跨与中跨之比在0.5~0.8。第二篇第二章立面与横断面设计第二节混凝土连续梁桥立面布置第三篇第二章第一节混凝土悬臂梁桥立面布置跨径布置连续梁跨径的布置一般采用不等跨的形式；一般取边跨跨径为中跨跨径的0.5~0.8倍：钢筋混凝土连续梁取偏大值使边跨与中跨控制截面内力基本相同；预应力连续梁取偏小值以增加刚度和减小活载弯矩的变化幅值。边跨长度还与施工方法有关，如采用悬臂法施工，边跨长度以不超过中跨跨径的0.65倍为宜。如果采用等跨布置，则边跨内力将控制全桥设计。连续梁桥根据梁高随跨径方向的变化等高度连续梁桥变高度连续梁桥第三篇第二章第一节混凝土悬臂梁桥立面布置等高度连续梁桥优点：结构构造简单。适用范围：采用顶推法、移动模架法、整孔架设法等施工的跨径在40~60m的预应力混凝土连续梁。缺点：在支点上主梁不能通过增加梁高而只能通过增加预应力束筋来抵抗较大的负弯矩，导致材料用量较大。边跨长度还与施工方法有关，如采用悬臂法施工，边跨长度以不超过中跨跨径的0.65倍为宜。等高度连续梁桥第三篇第二章第一节混凝土悬臂梁桥立面布置类别梁高与跨度之比支点腹板总厚度与行车道板宽度之比支点腹板厚度与梁高之比一般施工法顶推施工法等高度连续梁桥的主要尺寸表lLH261~161lLH161~121211~161B211~161B161~121H161~121H变高度连续梁桥第三篇第二章第一节混凝土悬臂梁桥立面布置类别梁高与跨度之比支点腹板总厚度与行车道板宽度之比支点腹板厚度与梁高之比跨径在100m内跨径超过100m单向施加预应力双向施加预应力变高度连续梁桥的主要尺寸表181~141LH191~131B201~151H281~191H201~161LH201~161LH171~141B231~201B211~161H变高度连续梁桥的截面变化曲线：二次抛物线圆弧线折线由于连续梁桥的恒载弯矩变化规律与二次抛物线相似，所以一般选用二次抛物线。第二篇第二章立面与横断面设计第三节混凝土刚构式梁桥立面布置自学第二篇第二章立面与横断面设计第四节混凝土横断面布置截面形式第三篇第二章第四节混凝土横断面布置板式截面肋式截面(b)(a)支点截面H(a)h跨中截面hH(b)截面形式第三篇第二章第四节混凝土横断面布置箱形截面(c)(b)(a)支点截面跨中截面单箱单室截面较窄桥墩满足较宽桥面，减少下部工程量，应用最为广泛。分离式双箱单室截面多在宽桥中采用单箱多室截面多在宽桥中采用箱形截面特点：整体性能好，抗扭惯矩大；上、下缘均可受压，适合于连续桥梁；施工模板复杂，适合中等以上跨径桥梁。截面形式：单箱单室、单箱多室、多箱单室、多箱多室箱形截面细部尺寸拟定第三篇第二章第四节混凝土横断面布置顶板(b)b(a)baabb(c)顶板宽20m顶板宽25m顶板宽40m单箱单室单箱双室分离式双箱单室箱形截面细部尺寸拟定第三篇第二章第四节混凝土横断面布置顶板箱梁顶板厚度确定：①桥面板横向弯矩要求（恒、活载、日照温差）。②满足布置纵、横向预应力钢筋束的要求。悬臂长度一般采用2～5m，当长度超过3m后，一般需布置横向预应力筋。腹板间距（m）3.55.07.0顶板厚度（mm）180200280顶板参考尺寸(c)(b)(a)支点截面跨中截面箱形截面细部尺寸拟定第三篇第二章第四节混凝土横断面布置底板跨中梁段的底板可尽量做的薄些，但一般不宜小于15cm或梁肋间净距的1/16（一般为0.22～0.28m）；进入负弯矩区后，底板厚度随负弯矩的增大需组建增加至支点截面，一般在墩顶处达到梁高的1/10～1/12；(c)(b)(a)支点截面跨中截面箱形截面细部尺寸拟定第三篇第二章第四节混凝土横断面布置腹板①箱梁腹板主要承受结构的弯曲剪应力和扭转剪应力所引起的主拉应力,墩顶区域剪力大而腹板较厚，跨中区域的腹板较薄，但腹板的最小厚度应考虑钢束管道布置、钢筋布置和混凝土浇筑的要求。②等高度箱梁可采用直腹板或斜腹板，变高度箱梁宜采用直腹板。箱形截面细部尺寸拟定第三篇第二章第四节混凝土横断面布置腹板腹板最小厚度设计经验值：（a）腹板内无预应力束筋管道布置时，其最小厚度可采用；（b）腹板内有预应力束筋管道时，其最小厚度可采用；（c）腹板内有预应力束筋锚固头时，其最小厚度可采用；min20tcmmin2530tcmmin35tcm顶板与腹板接头处设置梗腋，可提高截面的抗扭刚度和抗弯刚度，减小了扭转剪应力和畸变应力。加腋有竖加腋和水平加腋两种。箱形截面细部尺寸拟定第三篇第二章第四节混凝土横断面布置梗腋一般箱梁上的常用形式常用于底板与腹板之间的下梗腋常用于斜腹板与顶板之间第三篇第三章配筋与其它构造设计第三章配筋与其它构造设计预应力筋布置主梁内力②竖向受剪①纵向受弯③横向受弯三向预应力三向预应力②竖向预应力①纵向预应力③横向预应力纵向受弯和部分受剪横向受弯受剪①预应力数量、位置根据使用阶段的受力状态确定，②满足施工各阶段的受力需要，施工方法决定施工阶段受力，预应力配筋必须结合施工方法。第三篇第三章配筋与其它构造设计混凝土箱梁三向预应力筋布置第三篇第三章配筋与其它构造设计纵向预应力筋纵向预应力筋又称主筋，布置在顶、底板和腹板中；布置方式与采用的施工方法、预应力筋种类等有关系。(b)(a)顶推施工先简支后连续第三篇第三章配筋与其它构造设计(d)(e)(c)悬臂施工现浇施工①正弯矩区底部、负弯矩区顶部布置预应力筋；②正、负弯矩交替作用区段，顶、底板均需设预应力筋。①顶板力筋在腹板内下弯并锚固在腹板上，减小外荷载剪力；②腹板具有足够厚度以承受集中的锚固力。直线布束：锚固在梗肋处，①减少摩阻损失、穿束方便，改善腹板浇筑条件；②由弯曲应力决定，抗剪强度由竖向预应力筋提供。整根、曲线、通束：预应力筋长、弯曲次数又多，加大摩阻损失，目前少用。第三篇第三章配筋与其它构造设计（２）横向预应力筋①布置在横隔板或顶板中，保证横向整体性、桥面板及横隔板横向抗弯能力。②箱梁顶板厚度在25cm～35cm间，横向力筋采用扁锚体系。箱梁横向及竖向配筋方式横向预应力筋第三篇第三章配筋与其它构造设计（３）竖向预应力筋①布在腹板中，提高抗剪能力；②沿纵向的间距根据竖向剪力分布而调整（一般取30～60cm）：靠支点较密、靠跨中较疏。③竖向预应力筋采用精轧螺纹钢或碳素钢丝箱梁横向及竖向配筋方式竖向预应力筋第三篇第三章配筋与其它构造设计