钢筋混凝土简支梁桥课件

第二章,1,第二章 钢筋混凝土简支梁桥,钢筋混凝土结构发展概述 钢筋混凝土简支梁桥 预应力混凝土简支梁桥的构造和制造 架梁机架梁, 第二章,2,第一节 钢筋混凝土结构发展概述,一、钢筋混凝土结构的基本概念,二、钢筋混凝土结构的发展简述, 第二章,3,钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种力学性质不同的材料组成的结构。 在钢筋混凝土梁里，中性轴以上混凝土受压；中性轴以下的纵向钢筋受拉。 钢筋和混凝土共同工作的主要原因： 钢筋和混凝土之间存在良好的粘结力； 钢筋和混凝土的温度线膨胀系数比较接近； 混凝土保护层防止钢筋锈蚀。, 第二章,4,第二节 钢筋混凝土简支梁桥,一、铁路钢筋混凝土简支梁桥 单孔静定结构，受力明确 构造简单，易于设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产 施工方便 ，装配式的施工方法，可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度 中小跨径桥梁中应用最广泛的桥型, 第二章,5,钢筋混凝土简支梁桥分为两大类： 整孔式：结构合理、横向刚度大、稳定性好、省工省料；预制、架设受限。因此适用于现浇法就地灌注。 分片式：单片梁自重轻；易于工厂预制，架设施工。, 第二章,6,1、梁的截面形式与主要技术指标,2、板式截面简支梁的构造示例,3、T形截面简支梁构造示例,最 佳 链 接, 第二章,9,(一) 截面型式,三种类型：板桥（6m以下）、肋板式桥和箱型梁桥,公路板桥截面, 第二章,10,肋板式梁桥型和T型,型,公路型,铁路型 不需横向联结 支座脱空问题 较少应用, 第二章,11,肋板式梁桥型和T型（续）,T型 铁路桥 公路桥, 第二章,12,箱型梁桥,公路桥,铁路桥, 第二章,13,(二) 分块方式,装配式梁桥预制拼装单元的划分直接影响到结构受力、构件预制、运输和安装以及拼装接头的施工等问题，也与所选用的横截面型式紧密相关。 块件划分的一般原则：考虑运输工具和装吊设备的承载能力，装载限界的要求；构造应当简单，并且尽可能少用接头。块件形状和尺寸应力求标准化。 钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用的分块方式有 纵向竖缝划分 纵向水平缝划分 纵横向竖缝划分, 第二章,14,纵向竖缝划分,应用最为普遍。在这种结构中，作为主要承重构件的各根主梁，包括相应行车道板，都是整体预制的，接头和接缝仅布置在次要构件横隔梁（板）和行车道板内。这种划分方法使主梁受力可靠，施工也方便。,纵向竖缝,纵向竖缝, 第二章,15,纵向水平缝划分,用纵向水平缝将桥梁的全部梁肋与板分割开来，再借助纵横向的竖缝将板划分成平面呈矩形的预制构件，施工时先架设梁肋，再安装预制板，最后在接缝内或连同在板上现浇一部分混凝土使结构连成整体。,水平缝,纵缝, 第二章,16,纵横向竖缝划分,将用纵向竖缝划分的主梁再通过横向竖缝划分成较小的梁段。对于这样的预制梁段，由于没有普通钢筋穿过接缝，就必须对安装就位后的梁段串连以预应力筋施加预压力才能保证所有接缝具有足够的连结强度，使梁整体受力。, 第二章,17,横向分段块件的预应力连接,预留纵、横向预应力孔道 剪力键槽, 第二章,18,(三) 主梁之间的连接,介绍：板桥（整体式、装配式） 肋板式桥（公路、铁路T型梁） 预应力混凝土简支梁 板桥 1、整体式板桥, 第二章,19,2、装配式板桥（实心板和空心板）, 第二章,20,肋板式桥, 第二章,21,横隔板接头构造, 第二章,22,(四) 桥面构造,定义：铁路、公路桥梁的桥面构造是直接与车辆、行人接触的部分 作用：对桥梁的主要结构起保护作用，并满足桥梁的正常使用功能、布局和美观 内容：以介绍公路桥面构造为主, 第二章,23,1. 桥面组成,公路桥面构造：桥面铺装、排水防水系统、人行道、缘石、栏杆、灯柱、安全护栏和伸缩装置等。,公路桥面一般构造, 第二章,24,2. 桥面铺装及排水防水系统,桥面铺装的功用 防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板 保护主梁免受雨水侵蚀 对车辆轮重的集中荷载起分布作用 桥面铺装的要求 有一定的强度，防止开裂，并保证耐磨 主要铺装型式 水泥混凝土，造价低，耐磨性能好，适合重载交通，但养生期长，日后修补较麻烦 沥青混凝土，铺装重量较轻，维修养护方便，通车速度快，但易老化和变形 厚度为0.06 0.08m，一般不作受力计算, 第二章,25,桥面纵横坡,目的 以利雨水迅速排除，防止或减少雨水对铺装层的渗透，从而保护行车道板，延长桥梁使用寿命。 在平原地区，还可以在满足桥下通航净空要求的前提下，降低墩台标高，减少桥头引道土方量，从而节省工程费用。 横坡设置型式（一般采用1.5 3%） 将横坡直接设在墩台顶部 将横坡直接设在行车道板上 将行车道板做成倾斜面而形成横坡, 第二章,26,公路桥梁横坡设置,a) 横坡直接设在墩台顶部，铺装层等厚,b) 横坡直接设在行车道板上,c) 调整支座垫石高度,d) 调整行车道板, 第二章,27,防水层,位置设置在桥梁行车道板的顶面，三角垫层之上 作用将透过桥面铺装层或铁路道床渗下的雨水汇集到排水设备（泄水管）排出 材料要求不透水，有一定的强度、弹性和韧性，耐蚀性和耐老化性较好 常用贴式防水层，由两层防水卷材（如油毛毡）和三层粘结材（沥青胶砂）相间组合而成，一般厚1 2cm。 构造要求桥面伸缩缝处应连续铺设，不可切断；桥面纵向应铺过桥台背；截面横向两侧，则应伸过缘石底面并向上叠起 铁路桥梁常用的防水层由两层石棉沥青中夹沥浸制麻布，其上再铺一层沥青混凝土保护层构成, 第二章,28,防水层构造, 第二章,29,排水系统,作用为防止雨水积滞于桥面并渗入梁体，除在桥面铺装内设置防水层外，还应使桥上的雨水迅速引导排出桥外，为此在桥梁设计时要有一个完整的排水系统。 设计当桥面纵坡大于2%，而桥长大于50m时，需要设置泄水管，每隔12 15m长度设置一个。泄水管可沿行车道两侧左右对称排列，也可交错排列 。 常用类型 金属（铸铁 ）泄水管 钢筋混凝土泄水管 横向排水孔道 封闭式排水系统, 第二章,30,在人行道下设置泄水管, 第二章,31,金属和钢筋混凝土泄水管, 第二章,32,3. 桥梁伸缩装置,原因和作用桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩徐变等影响下将会发生伸缩变形。为满足桥面按照设计的计算图式自由变形，同时又保证车辆能平顺通过，就要在相邻两梁端之间以及在梁端与桥台或桥梁的铰接位置上预留断缝，并在桥面（公路桥是路面，铁路桥是钢轨）设置伸缩装置。 伸缩缝为适应材料胀缩变形对结构的影响，而在结构的两端设置的间隙。 伸缩装置为使车辆平稳通过桥面并满足桥面变形的需要，在桥面伸缩接缝处设置的各种装置的总称。 构造要求： 在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩； 牢固可靠； 车辆驶过时应平顺、无突跳与噪声； 要防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞； 安装、检查、养护、清除污物都要简易方便。, 第二章,33,伸缩装置类型的选用与伸缩量,伸缩装置类型的选用，主要取决于桥梁的伸缩量，其计算公式为： 以设置伸缩装置时为基准的气温升高伸长量 以设置伸缩装置时为基准的和气温降低缩短量 混凝土收缩和徐变量 计入梁的制造与安装误差的富裕量 注意上式是取各项的绝对值之和，不为代数和。 对于大跨度桥梁尚应计入因荷载作用及梁体上、下部温差等所引起梁端转角产生的伸缩变形量。, 第二章,34,公路桥面伸缩装置,A 对接式伸缩装置, 第二章,35,B 钢制支承式伸缩装置, 第二章,36,C 组合剪切式（板式）橡胶伸缩装置, 第二章,37,4. 人行道、栏杆等,a、人行道, 第二章,38,整体预制人行道构造, 第二章,39,装配式人行道构造, 第二章,40,b、栏杆, 第二章,41,第三节 预应力混凝土梁的构造及制造,一、预应力混凝土的构造,最 佳 链 接,二、预应力混凝土的构制造工艺, 第二章,42,主要优点是： 1、采用高强度钢筋，可节约钢材20 40%； 2、预加压应力大大提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐久性； 3、由于利用高标号混凝土，截面尺寸减小，梁体自重减轻，可以增大跨越能力，也有利于运输和架设； 4、混凝土全截面受压，充分发挥了混凝土抗压性能的优势，也提高了梁的刚度。, 第二章,43,道碴桥面后张法预应力混凝土梁构造图（l = 24.0m）, 第二章,44,道碴桥面后张法预应力混凝土梁构造图(续）, 第二章,45,公路预应力混凝土梁构造图（l = 29.16m）, 第二章,46,预应力混凝土简支梁钢筋构造特点,预应力筋和非预应力筋 1、预应力筋的纵向布置, 第二章,47,2、预应力筋的锚固,分散、均匀、对称原则, 第二章,48,铁路后张法预应力混凝土梁钢筋布置图（跨度l = 24.0m）, 第二章,49,第四节 架桥机架梁,闸门式架桥机 架梁步骤： 安装梁纵向拖