挠度、预拱度的计算.pptVIP

第八节、挠度、预拱度的计算,一座桥梁如果发生过大的变形，首先会给人一种 不安全的感观，它不但会导致行车困难而且容易使桥 面铺装和结构的辅助设备遭致损坏，严重者甚至危及 桥梁的安全。因此，必须计算梁的变形（通常竖向挠 度），以确保结构具有足够的刚度。 桥梁挠度产生的原因有恒载挠度和活载挠度。恒 载（包括长期预应力、混凝土徐变和收缩作用）是恒 久存在的，其产生挠度与持续时间相关。恒载挠度可 以通过施工时预设的反向挠度（又称预拱度）来加以 抵消，因此桥梁预拱度通常取等于全部恒载和一半静 活载所产生的竖向挠度值，使竣工后桥梁达到理想的 线形。,对于小跨径的钢筋混凝土梁桥，当恒载和静活载所计算的竖向挠度不超过L/1600时，可以不设预拱度。,活载挠度虽然是临时出现，但随活载的移动，挠 度大小逐渐变化，在最不利的荷载位置下，挠度达到 最大值，一旦活载驶离桥梁，挠度就消失，因此，在 桥梁设计中需要验算活载挠度来体现结构的刚度特性。 桥规规定，对于钢筋混凝土及预应力混凝土梁 式桥，主梁的最大挠度处不应超过计算跨L/600，主 梁的悬臂梁端不应超过悬臂长度的L/300。,一、概述 简支梁上部结构的施工通常采用两种主要的方式： 就地浇筑法和预制安装法。 1、就地浇筑法 就地浇筑法是通过直接在桥跨下面搭设支架作为 工作平台，然后在其上面制造梁体结构。不需要大型 的吊装设备和开辟专门的预制场地，梁体结构中横桥 向的主筋不用中断，故结构的整体件能好。但是，需 要多次转移支架，使工期加长，如全桥多跨一次性立 架，则投入的支架费用又将大大增加。,第九节 混凝土简支梁桥的制造和架设,这种方法适用于两岸桥墩不太高的引桥和城市高 架桥，或靠岸边水不太深且无通航要求的小路径桥梁。 2、预制安装法 预制安装法通常是将桥跨结构用纵向竖缝划分成若 于根独立的构件，放在桥位附近专门的预制场地或者 工厂进行成批制作，然后将这些构件适时地运到桥位 处安装就位。有时考虑运输和吊装的方便为了减轻 梁体的重力，将每片梁再沿纵向分为小块件进行作， 在现场用预应力钢筋串联起来形成整片梁。,采用这类施工方法，桥梁的上、下部结构可以 平行施工，使工期大大缩短，且无需在高空进行构 件制作，质量容易控制，可以集中在一处成批生产， 从而降低工程成本。但是，它需要大型的起吊运输没 备；由于在构件与构件之间存在拼接缝，施工比较麻 烦，同时，拼接构件的整体工作性能不如就地挠筑法 好。 这种方法适用于桥下有通车、通航要求，或同类 桥跨数目较多，或墩高水深的桥梁。混凝土简支梁桥 均较多地设计为标准跨径，采用预制安装法施工。,二、混凝土简支梁桥的制造工艺, 钢筋混凝土梁施工工艺 对于钢筋混凝土简支梁，无论采用哪一种施工方 法进行施工，都必须经过下图所示的基本施工工艺流 程才能成型。,1支立模板,常用的构件模板材料有木模和钢模两种。前者 多用于就地浇筑或者非等跨结构的场合；后者多用 于预先制作的装配式标准构件，以利成批生产，降 低成本。 下图是目前常用于空心板的木制模板构造。除 了构成截面形状的外模(侧模和底模)和内模壳板 外，还要沿构件的纵向每隔一定间距设置竖肋衬档 和螺栓等来固定外模板，而固定内模则用骨架、活 动撑板、拉杆和铁铰链等。脱模时，只要抽动拉杆 将撑板从顶部拉脱，并借助铁铰链，便可拆除内模 板。,现在工程上更多地采用充气橡胶管来代替木制 内模因为它更容易被拆除，不过，在充气时，所 施气压的大小要根据橡胶管管径、新筑混凝土的压 力以及气温等因素计算确定；在浇灌混凝土之前要 事先用定位钢筋或压块将橡胶管的位置加以固定， 防止上浮和偏位；何时泄气抽出橡胶管，也要根据 试验来确定，因为混凝土的强度与气温有关。,用于制造T形梁装拆式钢模板构造，它同样是除 了用于截面成型的钢壳板以外，还要用角钢做成水 平肋、竖向肋、斜撑、直撑以及固定侧模用的顶部 和底部拉杆等部件来固定模板位置。不论采用何种 模板，均需在浇筑混凝土之前，在模板的内表面涂 以隔离剂，如石灰乳浆、肥皂水或废机油等，以防 止壳板与混凝土粘连。,2钢筋骨架成型,混凝土内的钢筋骨架是由主筋、架立筋、斜筋、 分布钢筋以及附加钢件构成，并且均要通过钢筋整 直、切断、除锈、弯曲、焊接或者绑扎等工序后才 能成型。 各类受力钢筋的最小锚团长度应满足表510规 定的要求。钢筋接头宜采用焊接接头和钢筋机械连 接接头(套筒挤压接头、墩粗直螺纹接头)，当施工 或构造条件有困难时。可以采用搭接绑扎的方法， 但钢筋之间的搭接长度不应小于表5lI中的规定。 受力钢筋接头应设置在内力较小区段，并宜错开布 置。绑扎接头的钢筋宜径不宜大于28mm。,3浇筑及振捣混凝土,该施工过程包括混凝土搅拌、混凝土运输、浇 筑混凝土、振捣密实4个工序。 混凝土的砂、石配合比反水灰比均应通过设计 和试验室的试验来确定，拌制一般采用搅拌机。混 凝土的振捣一般采用插入式振捣器、附着式振捣器、 平板式振捣器或振动台等设备，这需依据不同构件 和不同部位的需要来选用，目的是达到模板内的软 体混凝土密实，不能使混凝土内存在大约空洞、蜂 窝和麻面。,(1)混凝土的运输,混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇 筑速度的需要，务必使泥凝土在运到浇筑地点时仍 保持均匀性和规定的坍落度。无论采用汽车运输还 是搅拌车运输，其运输时间均不宜超过规定的时间 范围。 采用泵送混凝土应符合下列规定：混凝土的供 应必须保证输送混凝土泵能连续工作；输送管线宜 直，转弯宜缓，接头应严密，如管道向下倾斜，应 防止混入空气，产生阻塞；泵送前应先用水泥浆润 滑输送管道内壁，混凝土出现离析现象时，应立即 用压力水或其他方法冲洗管内混凝土，泵送间歇时 间不宜超过15min；在泵送过程中，受料斗内应具有 足够的混凝土，以防止吸人空气产生阻塞。,混凝土的浇筑,混凝土简支梁构件的高度一般较高，故宜分层浇筑。 当采用插入式振捣器时，其分层厚度不宜超过0.3m。 分层方法可以有水平的和倾斜式的两种，如图所示。 当采用水平层浇筑时，由于构件较长，故必须在前 一层泥凝土开始凝结之前，将次一层混凝土浇筑完毕。 当气温在30以上时，前、后两层挠筑时间相隔不宜 超过1h，当气温在30以下时，不宜相隔1。5h，或由 试验资料来确定相隔时间。当无法满足上述规定的间 隔时间时，就必须预先确定施工缝预留的位置。一般 将它选择在受剪力和弯矩较小且便于施工的部位并 应技下列要求进行处理：,在浇筑接缝混凝土之前，先凿除老混凝土表层的 水泥浆和较弱层。 经凿毛的混凝上表面应用水洗干净，在浇筑次 层混凝土之前，对垂直施工缝宜刷层净水泥浆，对 于水平缝宜铺一层厚为10一20mm的122的水泥砂浆。 对于斜面施工缝应凿成台阶状再进行绕筑。 接缝位置处在重要部位或者结构物处在地震区 时，则在灌筑之前质增设锚固钢筋以防开裂。,4、养护及拆除模板,混凝土浇筑完毕后，应在收浆后尽快用草袋、 麻袋或稻草等物予以覆盖和洒水养护。 洒水持续时间，随水泥品种的不同和是否掺用 塑化剂而异，对于用硅酸盐水泥拌制的混凝土构件 不少于7昼夜，对于用矿渣水泥、火山灰水泥或在施 工中掺用塑化剂的，不少于14昼夜。混凝土构件经 过养护后，达到了设计强度的25一50时，即可 拆除侧模；达到了设计吊装强度并不低于设计强度 等级的70时，就可起吊主梁。,就地浇筑法施工工艺,就地浇筑法施工工艺就是把基本施工工艺流程 搬到工程现场的桥位处来完成，也就是说，在桥孔 下面先搭设好支架，立模浇筑混凝土构件且达到设 计强度后，便可拆除支架，即：搭设施工支架、完 成基本施工工艺流程、拆除或转移施工支架。 支架按其构造分为立校式支架、梁式支架和 梁柱式支架。 按材料可分为木支架、钢支架、钢木混合结构 和万能杆件拼装的支架。,立柱式支架，可用于旱桥、不通航河道以及桥墩 不高的小桥施工;如图a、b所示。 梁式支架，钢板梁适用于跨径小于20m，钢衍梁 适用于大子20m的情况；如图c、d所示。 梁一柱式支架，适用于桥墩较高，跨径较大且支 架下需要排洪的情况;如图e、f所示。 支架属于施工中的临时承重结构，除承受桥梁上 部结构的大部分恒重外，还要承受施工设备及振动荷 载、风力、施工人员的重力以及支架本身的自重，因 此需要进行设计计算，以保证支架具有足够的强度、 刚度、支架基础的牢固可靠、构件的结合紧密，并要 求具有足够的纵、横、斜三个方向的连接杆件，使支 架形成整体。,对于支立在河中的支架要充分考虑洪水和漂浮 物的影响，支架必须设置预拱度。预拱度的设置需 考虑施工中支架本身的沉降以及梁的设计预拱度两 方面，以保证竣工