预应力混凝土刚构桥的设计与计算.ppt

第四章 预应力混凝土刚构桥的设计与计算,第一节 连续刚构桥体系特点及主要形式,体系特点 恒载、活载负弯矩卸载作用基本与连续梁接近； 桥墩参加受弯作用，使主梁弯矩进一步减小； 弯矩图面积小，跨越能力大，在小跨径时梁高较低； 超静定次数高，对常年温差、基础变形、日照温均较敏感。,连续刚构力学特点,连续刚构力学特点,连续刚构力学特点,连续刚构力学特点,连续刚构力学特点,连续刚构力学特点,连续刚构力学特点,刚构桥的主要类型,单跨刚构桥主要用于中小跨度的跨线桥，建筑高度小,ROSENSTEIN BRIDGE 德国 1953 跨度68 m，跨中梁高1.65 m 支承部分梁高4.05米，建于河岸的挡土墙中。,刚构桥的主要类型,斜腿刚构桥受力形式接近拱桥，可获得较大跨度或较小的梁高,刚构桥的主要类型,NECKAR VALLEY VIADUCT 1973-78 spans of 234-134-134-134-264 meters corresponding to a total length of 900 meters. Maximum height above ground 124 meters.,刚构桥的主要类型,安康汉江桥 主跨为176m，中孔跨中64m,刚构桥的主要类型,刚构桥的主要类型,刚构桥的主要类型,连续刚构桥用于柔性墩或大跨度高墩桥梁,辅航道桥 跨径：150+270+150m,刚构桥的主要类型,Raftsundet Bridge Span of 86+202+298+125m,刚构桥的主要类型,V型墩刚构内部高次超静定，外部接近连续梁,刚构桥的主要类型,MAIN RIVER BRIDGE 82-135-82m main span, depth of 6.5m 主桥长299米。该桥上部结构是箱型梁，最大高度为6.5m，从V型墩向两侧对称悬拼施工，边跨施工时采用了辅助墩。引桥采用顶推施工法。,刚构桥的主要类型,刚构桥的主要类型,刚构桥的主要类型,我国已建成的预应力混凝土连续刚构桥,刚构桥的主要类型,刚构桥常用计算图式,单跨刚构桥,斜腿刚构桥,刚构桥常用计算图式,连续刚构桥,刚构桥常用计算图式,V型墩刚构,刚构桥常用计算图式,截面形式 单跨刚构桥矩形截面 斜腿刚构箱型截面、多肋式 连续刚构大跨度：变高度箱梁 小跨度：多室扁箱梁 V型墩刚构箱型截面、多肋式,第二节 刚构桥的构造特点,节点构造 角点受力特点,箱型截面直角点构造,箱型截面斜腿与主梁交点构造,连续刚构墩柱与主梁交点构造,铰的构造 钢铰 铅板铰,混凝土铰,连续刚构桥立面构造,连续刚构桥立面构造,连续刚构桥立面构造,连续刚构桥立面构造,连续刚构桥的主要尺寸,主梁 主梁的结构尺寸基本与连续梁相同 跨中梁高： 支点梁高：,连续刚构桥桥墩构造,连续刚构桥桥墩构造,连续刚构桥桥墩构造,连续刚构桥桥墩构造,连续刚构桥桥墩构造,连续刚构桥桥墩构造,连续刚构桥桥墩构造,连续刚构桥桥墩构造,连续刚构桥桥墩构造,810米,连续刚构桥桥墩构造,减小墩柱抗推刚度的措施,1、合理选择桥型，避免矮墩桥梁采用连续刚构； 2、减小墩柱的纵桥向尺寸； 3、采用双臂墩减小墩柱纵桥向抗推刚度； 4、对于长大桥梁，中间桥墩采用刚构，边墩采用连续梁体系。,预应力配索特点,1、三向预应力体系 腹板、顶底板纵向预应力 顶板横向预应力 腹板竖向预应力 2、纵向预应力束配置的争论 是否需要弯起束和连续束,第三节 刚架桥计算简介,一、基本原则和假定 计算按轴线进行 惯矩相差悬殊的节点必须模拟成刚臂 计算变形时考虑轴力的影响 考虑弹性模量的折减 截面刚度按0.8EhI计,二、恒载内力计算 按施工过程叠加自重内力 考虑不同体系、不同截面 三、活载内力计算 影响线加载计算最不利内力 小跨度按照等刚度法计算横向分布系数 大跨度箱梁应作专门横向应力分析,四、次内力计算 长年温差次内力 以结构合拢时的温度为初始值 计算最高计算温度和最低计算温度 温度变化有升温和降温两种情况,日照温差次内力 主梁与连续梁相同 高桥墩必须考虑墩身左右侧的日照温差 混凝土收缩次内力 如不考虑徐变可作为降温计算 终结值相当于降温1520度 徐变对收缩次内力有释放作用,预应力次内力与连续梁相同，超静定次数更高 徐变次内力与连续梁基本相同，手算很困难 基础不均匀沉降次内力 小跨度时比较明显 大跨度时是次要因素,虎门大桥辅助航道桥 跨径：150+270+150米 荷载：汽超