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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 混凝土梁式橋構造與設計要點第三章 混凝土簡支梁橋的計算第四章 混凝土懸臂體系和連續體系梁橋的計算第五章 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 梁式橋實例 思考題及作業題第一章 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 概述梁橋優點: 就地取材、工業化施工、耐久性強、整體性好、美觀最大跨徑: 簡支梁橋:5070m 連續剛構:330m箱截面形式: 板、肋、箱板 肋 第一章 概述受力特點分類: 簡支、連續、懸臂、剛構簡支 連續

2、懸臂 第一章 概述剛構 第一章 概述梁式橋最大跨徑序號橋 名主跨(m)結構形式橋 址年份1石板坡長江大橋330連續剛構中國重慶20062斯托爾馬橋(Stolma)301連續剛構挪威19983拉脫圣德橋(Raftsundet)298連續剛構挪威19984亞松森橋(Asuncion)2703跨T構巴拉圭19795虎門大橋輔航道橋270連續剛構中國廣東19976蘇通大橋輔航道橋268連續剛構中國江蘇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輕質陶粒混凝土第一章 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)、連續第一章 概述南京長江二橋北汊橋(L=90+3165m+90m, 2001年)、連續第一章 概述施工方法: 整體現澆整體性好 預制拼裝施工方便、節省支架模板、不受季節影響大跨橋梁施工方法: 懸拼、整體預制吊裝、頂推等第一章 概述E N D第二章 混凝土梁式橋構造與設計要點第二章 混凝土梁式橋構造與設計要點第一節 板橋的構造第二節 簡支板橋的構造第三節 懸臂體系

4、和連續體系梁橋的構造第四節 無縫橋梁的構造第一節 板橋的構造一、 整體式簡支板橋的構造 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:在荷載作用下,橋面板實際上呈雙向受力狀態。3.配筋特點:橋面板寬較大時,縱、橫向均需配置受力鋼筋。注:1) 保護層厚度應不小于3cm。 2) 在主鋼筋的彎折處,應布置分布鋼筋。 第二章 第一節 板橋的構造二、 裝配式簡支板橋的構造 1. 矩形實心板橋 1)優點:形狀簡單,施工方便,建筑高度小等 2)構造特點: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 板橋的構造2. 空心板橋 1)優點:跨徑較矩形實心板橋增大,自重輕,能充分利用材料。 2)構造: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;預應力混凝土:跨徑為820m,板厚為0.40.85m。跨徑及板厚注:空心板的頂板和底板厚度不應小于80mm,以保證施工質量和承載的需要。第二章 第一節 板橋的構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(16m)第二章 第一節 板橋的構造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 板橋的構造注:1、

6、塊件安裝就位后,在鉸縫內插入鋼筋,填實細集料混凝土;2、如要使橋面鋪裝層也參與受力,也可以將預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;3、鉸槽深度宜為預制板高的2/3。吊裝用鋼環裝配式簡支空心板吊裝架設到位板側預留鋼筋板頂預留鋼筋防撞欄鋼筋第二章 第一節 板橋的構造第二節 簡支梁橋的構造 優點:受力明確,構造簡單,施工方便,應用最廣泛。 組成:主梁:是橋梁的主要承重結構;橫隔梁:保證各根主梁相互結成整體,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:整體現澆和預制裝配第二章 第二節 簡支梁橋的構造一、整體式簡支T梁橋1.優點:整體性好、剛度大、 易于

7、做成復雜形狀等。2.截面型式:T梁,加次縱梁式T梁。3.構造特點: 梁高h: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 簡支梁橋的構造二、預制裝配式簡支T形梁橋1.優點:建橋速度快,工期短,模板支架少等優點, 應用廣泛。2.截面型式: a.形(a) b.T形梁(b)(d) 最為普遍的結構形式 c.箱形梁(e):第二章 第二節 簡支梁橋的構造上部構造標準橫斷面圖(mm)第二章 第二節 簡

8、支梁橋的構造裝配式簡支T梁橋仰視照片第二章 第二節 簡支梁橋的構造1 主梁(1) 構造 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預應力混凝土簡支梁20l501.8 2.5h=(1/141/25)lb=0.18m0.20m注: (1)跨徑較大時應取較小的比值,反之,則應取較大的比值 (2)主梁梁肋厚度在滿足抗剪要求下可適當減薄。 (3)梁肋端部2.05.0m范圍內可逐漸加寬,以滿足抗剪和安放支 座要求。第二章 第二節 簡支梁橋的構造間距:當吊裝

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

10、根部(與梁肋銜接處)的厚度應不小于梁高的1/10,邊緣厚度不宜小于10cm;當板間采用橫向整體現澆連接時,懸臂端厚度不應小于14cm。T梁翼緣板鋼筋布置圖(mm)第二章 第二節 簡支梁橋的構造常用的橋面板(翼緣板)橫向連接有濕接接頭。 濕接接頭第二章 第二節 簡支梁橋的構造(2) 橋面板橫向連接構造(1) 橫隔梁構造 位置:必須設置端橫隔梁; 跨內的橫隔梁宜每隔5.0m10.0m設置一道。 高度:通常將端橫隔梁做成與梁同高。 內橫隔梁的高度一般為主梁梁肋高度的0.70.9倍。 預應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寬外窄的楔形以便脫模。第二章 第

11、二節 簡支梁橋的構造3 橫隔梁及橫向聯接構造第二章 第二節 簡支梁橋的構造橫隔板鋼筋布置圖(2) 橫隔梁橫向聯接構造裝配式橫隔板接頭第二章 第二節 簡支梁橋的構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 簡支梁橋的構造三、 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 的裝配橋跨結構,使單梁的整體截面變成板與肋的組合截面。 1.優點:可以顯著減輕預制構件的重量,便于集中制造和運輸吊裝。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:適用于預應力混凝土梁橋第二章 第二節 簡支梁橋的構造3.構造:在組合梁中,梁與現澆板的結合面處,板的

12、厚度不應小于15cm; 當梁頂伸入板中時,梁頂以上板的厚度不應小于10cm。4.受力特點:分階段受力 組合梁梁肋的上下緣應力遠大于T梁上下緣的應力。 裝配式T梁與組合梁的應力圖比較第二章 第二節 簡支梁橋的構造第三節 懸臂體系和連續體系梁橋的構造前 言 對懸臂梁橋、連續梁橋、連續剛構橋的構造、參數取值、力學及特點 作了簡單的介紹; 普通鋼筋混凝土和預應力混凝土簡支梁橋的經濟跨徑分別為20m和 40m左右; 跨徑超出此范圍時,跨中恒載彎矩和活載彎矩將會迅速增大,從而 導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濟 ,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,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、連續體系的梁橋等。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造一 、懸臂梁橋的簡介1. 懸臂梁橋(1)結構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置橋臺,僅 設置搭板與路堤相接,多用于人行橋第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造單懸臂梁橋,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形剛構橋 第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造(2)力學特點屬于靜定體系,不受基礎不

14、均勻沉降等附加變形影響 恒載與簡支梁橋相比:懸臂梁橋由于支點負彎矩的存在,使跨中正彎矩顯著減小; 減小主梁高度; 降低鋼筋混凝土數量和結構自重; 減小恒載內力。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,簡支掛梁跨徑小(0.40.6跨徑)、彎矩也小。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造簡支跨徑減小支點負彎矩須注意彎矩圖面積(絕對值)小例如第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造支點負彎矩的存在,使跨中正彎矩顯著減小,降低主梁高度,減少自重(3)構造特點截面形式錨跨跨中承受正彎矩、支點附近承受較大負彎矩,故支點截面底部受壓區需加強。 截面形式:T形截面、箱

15、形截面帶馬蹄形T形截面:適用30m以內跨徑的鋼筋混凝土橋梁 底部加寬T形截面:適用30m50m以內跨徑的預應力混凝土橋梁 T形截面 第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造50m以上跨徑使用箱形截面。優點:整體性強、抗扭剛度大、承受偏載和懸臂施工都有利,頂底板能提供足夠的受壓面積,能滿足抵抗正、負彎矩預應力鋼束布置。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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構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、時跳車動厲害、橋與路的連接構造易損壞。 單孔雙懸臂梁橋 懸臂端伸入路堤可省去兩個橋臺,需在懸臂與路堤銜接處設置搭板。 第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造 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預應力鋼筋砼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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構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等條件綜合考慮來選定。 按照彎矩包絡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懸臂一般都做成相同尺寸;只設一排支座第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造帶掛梁三孔懸臂梁橋多跨雙懸臂梁橋第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造錨孔(邊孔)跨徑取l1=(0.60.8)l(中孔較小大值、跨徑50 60m時取小值)掛梁跨度取lg=(0.40.6)l錨孔跨徑較小時,活載作用中孔時錨孔邊支點可能出現負反力,應設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; 預應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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造懸臂梁橋和簡支梁橋一樣,都屬于靜定體系,內力不受基礎不均勻沉降的影響,施工階段和成橋運營階段受力一致。懸臂梁橋與多孔簡支梁橋,從橋的立面上看,在橋墩上只需設置一排沿墩中心布置的支座,從而可減小橋墩的尺寸。優點:第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造從運營條件來看:懸臂梁橋不甚理想,懸臂端與掛梁銜接處的撓曲

19、線會發生不利于行車的折點,且伸縮縫裝置需經常地更換。鋼筋混凝土懸臂梁橋在支點附近負彎矩區段內,梁上翼緣受拉開裂,雨水,易于浸入梁體,而且其構造也較簡支梁為復雜。鑒于上述的缺點,故這種橋型在目前我國已不太采用。缺點:2. T形剛構橋(1)分類及力學特點T型剛構墩、梁固結(支座較少),帶掛梁或帶鉸的結構;具有懸臂受力特點的梁式橋,比簡支梁跨越能力大。力學特點:第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造支點負彎矩、跨中正彎矩小、跨越能力大;施工階段和成橋運營階段受力狀態一致,適宜懸臂施工方法;墩柱一側橋跨布載時,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 帶鉸的T型剛構 第二章 第三節

20、 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造類 型 T型剛構橋的分類 靜定結構、不產生次內力;與帶鉸T構比:受力和變形性能略差些,但受力明確;與連續梁比:施工、運營受力狀態一致,可省去大噸位支座或更換支座;施工進度塊;需要懸臂法施工設備、安裝掛梁設備; 墩柱無不平衡恒載彎矩。 帶掛梁的T型剛構第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造帶掛梁的T型剛構特點:超靜定結構、產生次內力;“剪力鉸”只傳遞豎向剪力而不傳遞水平力和彎矩;剪力鉸有利于結構受力和牽制懸臂端變形。帶鉸的T型剛構特點:第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造帶鉸的T型剛構第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造T型剛構的若干布置形式(

21、2)構造特點 懸臂梁截面可以是T梁、箱形、或桁架結構(解釋之); 橋型布置:T構單元和兩側掛梁對稱,使兩側恒載對稱、墩柱無不平衡恒載彎矩; T構為懸臂受力(全是負彎矩)上緣受拉,配筋簡單。 預應力混凝土T形剛構支點、跨中梁高與跨徑的關系 橋 型掛梁跨徑跨徑與支點梁高的關系跨中梁高帶掛梁T型剛構且3540m與掛梁同高帶鉸T型剛構h=(0.20.4)H,且2.0ml100m時,H=(1/171/21)l100m時,H=(1/141/18)第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造 鋼筋混凝土T構橋,掛梁經濟長度一般在跨徑的0.50.7范圍內; 一側布載時,墩柱承受較大不平衡力矩,故尺寸一般較大,

22、墩寬可取。()適用情況結合剛架橋和多孔靜定懸臂梁橋的特點,適宜懸臂施工(20世紀7080年代較多);預應力、懸臂施工工藝、受力簡單明確是其發展的主要原因; 帶掛梁的T構在混凝土收縮徐變和汽車沖擊力作用下,懸臂梁端發生下撓,導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護較困難。 第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造帶鉸的T構,由于鉸的存在使左右兩側主梁變形不一致,難于調整,引起行車不平順;施工過程中有時還需強迫合攏;當T構兩邊溫度變化不同時,易產生不均勻變形,引起較大次內力。帶掛梁和帶鉸的T型剛構目前均已較少采用。常用跨徑:鋼筋混凝土T構:4050m,預應力混凝土T構

23、:60120m。目前最大跨徑:174m(重慶長江大橋:85.6m+4138m+ 156m+ 174m +104.5m)。預應力筋布置布束原則 應選擇適當的預應力束筋形式和錨具形式;(扁錨、圓錨) 第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造 應考慮施工方便,盡可能少的切斷預應力鋼筋; 符合結構受力的特點,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;既要考慮結構在使用階段的彈性受力狀態的需要,也要考慮到結構在破壞階段時的需要;并注意避免在超靜定結構體系中引起過大的結構次內力; 考慮材料經濟指標的先進性,預應力束筋在結構橫斷面上布置要考慮剪力滯效應; 避免使用多次反向曲率

24、的連續束,以降低摩阻損失。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造布束原則 應選擇適當的預應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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造牛腿的構造與計算(1)牛腿的受力特點懸臂端和掛梁端結合部的局部構造稱為牛腿。 在這里由于梁端的相互搭接,中間還要設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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造薄弱部位懸臂端和掛梁端結合部的局部構

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。凹角處應力集中現象嚴重牛腿處梁肋加寬、設置端橫梁加強;適當改變牛腿的形狀,避免尖的凹角。配置密集鋼筋網或張拉預應力掛梁肋數與懸臂箱梁腹板數量不一,難以對齊,做成端橫梁。牛腿的構造與計算(1)牛腿的受力特點第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造牛腿受力情況復雜,各種驗算有假設性,故斜筋和水平鋼筋應富余些,還應布置較密的箍筋和縱向水平鋼筋。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造(2)牛腿計算內容:對預先設計好的牛腿進行配筋和應力、強度驗算。 截面內力計算斜截面傾

26、角恒、活載支點反力(計沖擊)制動力活溫變支座摩阻力第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造計算截面寬度:第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造豎截面a-b驗算按鋼筋混凝土偏心受拉構件驗算抗彎和抗剪強度。當不計附加荷載時( ), 按受彎構件驗算強度。預應力筋的牛腿,應按預應力混凝土構件驗算其強度。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造 最弱斜截面驗算最弱斜截面是指按純混凝土截面計算時拉應力 為最大的截面,該截面傾角 滿足:對于預應力混凝土牛腿,最弱斜截面傾角:第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造預壓力合力預壓力合力 與內角豎直線a-b交點至內角點a的距離預壓力合力Ny對水

27、平線的傾角。 45斜截面抗拉驗算 牛腿鋼筋設計為確保鋼筋具有足夠的抗拉強度,需驗算假設混凝土45斜截面開裂后的受力狀態,此時全部斜拉力將由鋼筋承受(對于預應力混凝土牛腿包括預應力筋)。此時近似按軸心受拉構件驗算,則:式中: 鋼筋混凝土軸心受拉構件強度安全系數; Z 外力作用下斜截面上總斜拉力; fsd 鋼筋抗拉設計強度; 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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造 錨固長度不夠的豎向鋼筋和離裂縫起點遠的斜鋼筋,因受力不大,可偏安全地不計它們的抗拉作用。牛腿是

28、整根梁的薄弱環節,受力情況復雜,驗算帶有假設性,故對于斜筋和水平鋼筋的設計應適當富余些,在牛腿部分還應布置較密的箍筋和縱向水平鋼筋。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造二、 連續體系梁橋連續梁橋具有結構剛度大、變形小、伸縮縫少和行車平穩舒適等優點;普通鋼筋混凝土連續梁橋跨徑在15m30m間;跨徑增大時用預應力混凝土連續梁橋。預應力混凝土連續梁橋充分發揮了高強材料特性,提高混凝土的抗裂性,促使結構輕型化,跨越能力較大。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造二、 連續體系梁橋1.預應力混凝土連續梁橋(1)等截面連續梁橋 一般適用于70m以內的中等跨徑公路橋、城市立交或高架橋,為了支承

29、等截面連續梁,輕巧,簡潔,橋下透空性大。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造德國杜塞爾多夫高架橋(跨徑25m,梁高1m)第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造城市高架橋的半隱蓋梁第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造力學特點連續梁屬超靜定結構,支點截面設計負彎矩一般比跨中截面設計正彎矩大,但跨徑不大時差值不大,可以采用等截面,采取構造措施來調節,簡化了主梁構造。構造特點等跨布置 不等跨布置 第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造等跨布置跨徑大小取決于經濟分孔和施工設備條件;高跨比一般為1/151/25;頂推施工的等截面連續梁

30、橋中梁高(H)與頂推跨徑L0之比一般為1/121/17;當標準跨徑較大,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、適應于有支架施工、逐孔架設施工、移動模架施工及頂推法施工;d、當跨徑較大時采用懸臂法施工,支點負彎矩比跨中正彎矩大,仍采用等截面布置受力上不合理、不經濟,可采用變截面連續梁。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構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、多于三跨的連續梁橋,其中間跨一般采用等跨布置,便于懸臂施工。 有時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或更小時端支點出現較大負反力,必需設置拉力支座或壓重。通常按35孔一聯布置:連續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。()變截面連續梁橋第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造力學特點主跨跨徑大于70m支點設計負彎矩比跨中設計正彎矩大,變截面主梁符合受力要求,高度變化與內力變化相適應。 適合懸臂施工,施工階段主梁剛度大、內

32、力與運營階段基本一致;變截面梁加大支點梁高,降低跨中設計正彎矩 。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造變截面梁合理性: 對恒載引起的截面內力影響不大;外形美觀,與橋下通航凈空要求無妨害; 能適應抵抗支點處很大剪力的要求; 是連續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,且內力與運營階段主梁內力基本一致。負彎矩1200 1670正彎矩800 330變截面:以少量負彎矩代償大量正彎矩,提高跨越能力構造特點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,其變化規律

33、與彎矩變化規律基本接近;折線形截面變化構造簡單、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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造b、可將支點截面底板、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;跨中通常為支點截面梁高的1/1.51/2.5,實際設計時,還需根據中、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、運營階段主梁內力基本一致;c、變截面結構外形美觀、可節省材料、增大橋下凈空高度;d、懸臂法施工存在墩、梁臨時固

34、結和體系轉換工序,結構穩定性應重視,施工復雜;e、主墩要布置大型橡膠支座,養護、更換麻煩。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造2 連續剛構橋連續梁橋與T形剛構橋組合體系,也稱墩梁固結連續梁橋;常用于大跨、高墩結構;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構;上部結構具有連續梁施工的一般特點,技術經濟性好。固結第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造(1).力學特點結構特點:墩、梁、基礎三者固結、方便施工,滿足了“少支座少伸縮縫”的要求;墩身形式、高度等都對結構受力有影響。為減少溫度應力,連續剛構宜用于高墩場合,(墩高25m),并采用抗推剛度小的雙薄壁墩。第二章 第三節

35、 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造體系特點:-恒載、活載負彎矩卸載作用基本與連續梁接近;-橋墩參加受彎作用,使主梁彎矩進一步減小;-彎矩圖的面積小,跨越能力大,在小跨徑時梁高較低,能增加凈空高度,但對基礎要求較高;-超靜定次數高,對常年溫差、基礎變形、日照溫均較敏感;主梁 適用于高橋墩、梁與墩固結、跨中不設鉸; 主梁的受彎性能基本上與連續梁相似,中跨梁體受主墩約束而區別于連續梁。 主墩縱向較柔、對主梁嵌固作用較小時,與連續梁的結構行為相似; 當主墩剛度較大時,多跨荷載產生的內力大都限于本跨內,對相鄰跨內力影響較小,則邊跨與中跨跨徑之比較連續梁小些。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造橋墩

36、橋墩除滿足承重、穩定性要求外,其柔度應適應溫變、收縮、徐變以及制動力等引起的水平位移,盡量減小次內力; 墩梁固結后,結構內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、但附加內力大,故橋墩的縱橋向剛度應盡量地小。 橫橋向約束弱,橫向不平衡荷載或風載作用時易扭曲、變位,其橫向剛度應大一些。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造分孔比例問題 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梁支撐于邊墩上,進行邊跨合龍、取消落地支架,施工十分方便; b、連續剛構邊跨比值小于連續梁邊跨比值(0

37、.60.8) ,因為墩梁固結使邊跨長短對中跨恒載彎矩調整影響很小。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造不等跨、變截面布置(適應主梁內力變化);主梁底部線形為曲線形、折線形、曲線加直線形等,根據主梁內力分布情況,按等載強比原則選定。()構造特點主梁截面高度 a、采用箱形截面,根部截面高跨比一般為1/201/16(多為1/18),少數低于1/20; b、跨中梁高為支點的1/2.51/3.5,略小于連續梁跨中梁高(因剛構跨中正彎矩較小)。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造 橋墩 a、連續剛構適用于高墩結構,此時橋墩作用如同擺柱,以適應預應力、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、運行穩定性要求的前提下盡量地小,因墩梁固結對溫度變化、預應力、混凝土收縮徐變等產生的次內力相當敏感,應考慮墩身與主梁之間的剛度比以減少次內力; c、橋梁在橫向不平衡荷載或風載作用下,易產生扭曲、變位,為了增大其橫向穩定性,橋墩在橫向的剛度應設計得大一些; d、墩身高度主要由橋面標高、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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造連續剛構柔性墩立面形式: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(應用較多) 兩個相互平行薄壁與主梁固結的橋墩,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,減小主梁附加內力,主梁負彎矩峰值出現在兩肢墩墩頂、較單壁墩小,可減小主梁在墩頂處的尺寸,增加橋梁美感。 占據寬度大,防撞設施需保護范圍較大,增加費用(一肢撞壞、另一肢隨之失穩)。 每肢薄壁墩又有空心和實心之分;實心雙壁墩施工方便、抗撞能力強,空心雙壁墩節省混凝土約40%。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造Raftsundet BridgeSpan of 86+202+298+125m第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造(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; 截面形式為矩形實心、箱形空心橋墩。 單薄壁墩(箱形)的抗扭性能好,抗推能力強,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、中等跨徑連續剛構來說,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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造德國Kochertal橋:主跨布置為817

41、13881m,萊昂哈特設計,1980年建成。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構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剛構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,邊墩采用連續梁體系連續+剛構第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造c. V形墩(或Y形柱式墩) 在剛架橋中為了減小內支點處的負彎矩峰值,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 懸臂體

42、系和聯系體系梁橋的構造V型墩剛構內部高次超靜定,外部接近連續梁第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造MAIN RIVER BRIDGE82-135-82m main span, depth of 6.5m第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造桂林雉zh山橋:V形墩加掛孔的預應力混凝土剛構橋,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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造荷蘭Brielse Maas橋第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造連續剛構橋常用計算圖式V型剛構

43、橋第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造()適用范圍保持連續、梁墩固結、上、下部結構共同承受荷載,減小了墩頂負彎矩。既保持連續梁無伸縮縫、行車平順的優點,又保持T構不設大噸位支座的優點,同時避免連續梁(存在臨時固結和體系轉換)和T構(伸縮縫)兩者的缺點,養護工作量小。施工穩固性好,減少、避免邊跨梁端搭架灌注。連續剛構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,上部結構具有連續梁的施工特點,技術經濟性較好。我國跨徑在180m以上的梁橋,均采用連續剛構橋。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造優點:連續剛構橋對地基承載力的要求更高,若地基發生過大的不均勻沉降,連續梁可

44、通過調整墩頂支座的標高,抵消下沉來補救,而連續剛構則做不到。當其主墩剛度過大時,中跨梁體因而產生過大的溫降拉力而對結構受力不利。梁墩聯結處應力復雜也是連續剛構的一個缺點。缺點:第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造3 橫截面截面形式根據總體布置、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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造板式肋梁式箱型()、板式和肋梁式截面中小跨徑、有支架現澆施工;跨中

45、板厚(1/221/28)L,支點板厚為跨中的1.21.5倍。跨徑1530m連續梁橋,有支架現澆為主;板厚一般為0.81.5m。預制架設,梁段安裝后經體系轉換為連續梁橋。 常用跨徑為2550m,梁高1.32.6m。實體截面空心截面肋式截面第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造()箱形截面跨徑4060m或更大,適用有支架現澆施工、逐孔施工、懸臂施工等方法。抗彎、抗扭性能良好,是預應力連續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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造實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河橋第二章 第

46、三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造實橋箱梁截面(續)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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構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、橫向預應力鋼筋束的要求。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板3L+11(縱肋之間)5L+13(橫隔之間)懸 臂 板L0.25時,8L+21行車道部分橋面板厚度 (cm)注:兩個方向厚度計算后取小值LL頂板或連續板懸 臂 板頂板第二章 第

47、三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造縱向預應力筋橫向預應力筋l0.5l0.5lb1l (m)b1(mm )3.51802005.02002505.0280300注意: 頂板兩側懸臂長度一般不大于5m,當長度超過3m后,宜布置橫向預應力束筋; 單箱單室截面:b:a=1: (2.53.0)時橫向受力狀態較好; 懸臂端部厚10cm,如設置防撞墻或需錨固橫向預應力束筋,則端部厚 20cm。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造底板a、縱向負彎矩區受壓底板的厚度對改善全橋受力狀態、減小徐變下撓十分重要,故大跨度連續體系梁橋中,應確保承受負彎矩的內支點區域的箱梁底板有足夠的厚度。箱梁底板厚度隨箱梁負彎

48、矩的增大而逐漸加厚至墩頂,以適應箱梁下緣受壓的要求,墩頂區域底板不宜過薄,否則壓應力過高,由此產生的徐變將使跨中區域梁體下撓度較多。b、底板厚度與主跨之比宜為1/1401/170,跨中區域底板厚度則可按構造要求設計,一般為0.22 0.28m。 第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造II-III-Ib2b2H 腹板a、箱梁腹板主要承受結構的彎曲剪應力和扭轉剪應力所引起的主拉應力,一般采用變厚度,墩頂區域剪力大而腹板較厚,跨中區域的腹板較薄,但腹板的最小厚度應考慮鋼束管道布置、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 懸臂體系和

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

50、置橫隔板。對采用雙薄壁式橋墩的連續剛構,其橫隔板布置應與雙薄壁式橋墩一一對應橫向框架為便于箱內施工和檢查工作,需要在橫隔板上開孔 橫隔板第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度,減小扭轉剪應力和畸變應力;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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構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 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造常用于箱梁截面較小的情形4 預應力筋布置主梁內力 豎向受剪 縱向受彎 橫向受彎三向預應力三

51、向預應力豎向預應力縱向預應力橫向預應力縱向受彎和部分受剪橫向受彎受 剪預應力數量、位置根據使用階段的受力狀態確定,滿足施工各階段的受力需要,施工方法決定施工階段受力,預應力配筋必須結合施工方法。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造混凝土箱梁三向預應力筋布置第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造()縱向預應力筋縱向預應力筋又稱主筋,布置在頂、底板和腹板中;布置方式與采用的施工方法、預應力筋種類等有關系。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造分段配筋連續配筋連續配筋:小跨度等截面連續梁橋(現澆) 分段配筋 :大跨度變截面連續梁橋(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、負彎矩交替變化。 頂推施工先簡支后連續頂推后:跨中底部和支點頂部增加局部預應力筋;卸除跨中頂部和支點底部的局部施工臨時束(如果有)。接縫頂部局部預應力筋建立連續性簡支體系預應力筋第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造懸臂施工現澆施工正彎矩區底部、負彎矩區頂部布置預應力筋;正、負彎矩交替作用區段,頂、底板均需設預應力筋。 頂板力筋在腹板內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;由彎曲應力決定,抗剪強度由豎向預應力筋提供。 整根、曲線、通束:預應力筋長、彎曲次數又多,加大摩阻損失,

53、目前少用。第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造布筋要考慮張拉操作方便;梁內、梁底、梁頂張拉預應力筋時,預應力筋錨固區給予局部加強。預應力配筋特點1、三向預應力體系 腹板、頂底板縱向預應力 頂 板橫向預應力 腹 板豎向預應力2、縱向預應力束配置的爭論 是否需要彎起束和連續束?第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造懸臂施工時縱向預應力束布置第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造逐段加長力筋:由于力筋供料長度、施工方法和結構受力等方面的原因,有時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梁橋和混凝土斜拉橋梁部中。連接器第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造體外布筋 :體外布筋把力筋布置在箱內外,配以橫隔板、轉向塊等構造,對梁體施加預應力。特點無須預留孔道,減少孔道壓漿等工序,施工方便迅速,便于更換;但其對力筋防護和結構構造等的要求較高,抗腐蝕、耐疲勞性能有待提高。在橋梁工程中有所應用(新橋設計和既有橋梁加固) 第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造()橫向預應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應力筋第二章 第三節 懸臂體系和聯

55、系體系梁橋的構造()豎向預應力筋布在腹板中,提高抗剪能力;沿縱向的間距根據豎向剪力分布而調整:靠支點較密、靠跨中較疏。豎向力筋較短,采用高強粗鋼筋以減少回縮損失,按后張法工藝施工,及時壓漿、封錨,壓漿應密實飽滿。箱梁橫向及豎向配筋方式豎向預應力筋第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造預應力管道壓漿如不密實飽滿,則預應力筋得銹蝕斷裂可能造成災難性后果。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計 c)擰緊螺母、鎖定錨杯、 設計荷載 荷載、錨杯離開墊板 消除回縮回縮補償二次張拉鋼絞線技術第二章 第三節 懸臂體系和聯系體系梁橋的構造

56、第四節 無縫橋梁的構造前言 橋梁一般均需設置伸縮縫(滿足溫度變形的要求); 伸縮縫是橋梁結構中最易遭到破壞的部分,易損難修,是國內外公認的難題(受到結構集中變形,外部環境侵蝕和汽車荷載的反復沖擊作用); 對于中小橋,溫度變化時,由于橋兩端位移較小,因而采用特殊的無縫化技術取消伸縮縫; 中小橋量大而面廣,因而在中小橋上實現無縫化,具有重要意義。第二章 第四節 無縫橋梁的構造一、國外無縫橋梁的主要結構形式 無縫橋梁取消了傳統橋梁在橋臺處設置的伸縮裝置,且在橋梁的任何位置都不設置伸縮縫,梁的伸縮變形延至臺后接線路面。全無縫式連續剛構橋 第二章 第四節 無縫橋梁的構造普通連續剛構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 無縫橋梁的構造(a)整體式無縫橋梁(b)半整體式無縫橋梁根據梁體連接方式 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,最小限度地把轉動位移傳遞到剛性橋臺或粗短柱式橋臺的樁基礎上一、國外無縫橋梁的主要結構形式二、半整體式全無縫橋梁新體系必要性: 傳統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;體系思路:利用道路設計中連續配筋混凝土路面允許帶裂縫工作的特點,實現真正意義的全無縫橋梁,即在常規的整體式(半整體式)無縫橋基礎上,采用搭板

58、兩端分別與主梁及連續配筋接線路面連接,并在接線路面的端部設置地梁,進一步取消路橋結合處的路面接縫。第二章 第四節 無縫橋梁的構造新型無縫橋示意圖工作原理:當溫度等因素發生變化時,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,將由近而遠產生很多橫向裂縫,直到完全吸收梁體變形。第二章 第四節 無縫橋梁的構造新型無縫橋示意圖注:1、設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,導致接線路面很長,主梁附加內力偏大,這顯然是不合適的。第二章 第四節 無縫橋梁的構造結構限制無縫橋梁類型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、實例1、概況李和村橋位于云南省安寧至晉寧高速公路第8合同昆陽段,橋梁中心樁號為K32+500,上部結構:420預應力混凝土空心板,

60、橋面連續,橋面無伸縮縫;下部結構:樁柱式半整體橋臺,樁柱式橋墩,鉆孔樁基礎;設計荷載: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 無縫橋梁的構造2、部分構造設計主梁與搭板之間用16100mm鋼筋連接 第二章 第四節 無縫橋梁的構造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連續配筋混凝土板,尾部設置高1.5m的地梁;接線路面板上部為10cm厚瀝青混凝土路面層 加筋接線路面構造 第二章 第四節 無縫橋梁的構造(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算計算步驟: 初擬尺寸計算最不利內力應力、裂縫

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