第二篇--钢筋混凝土和预应力砼简支梁桥梁式桥(楷体GB).ppt

1 第二篇钢筋砼和预应力砼简支梁桥 2 1 2 3 4 第一章概论 第二章桥面构造 第三章板桥的设计与构造 第四章装配式简支梁桥的设计与构造 第五章简支梁桥的计算 5 第二篇钢筋砼和预应力砼简支梁桥 第六章梁式桥的支座 6 第七章简支梁桥的施工 7 3 第一章概述 01 02 第一节钢筋砼和预应力砼梁桥的一般特点 第二节简支梁桥的主要类型及其适用情况 4 第一节钢筋砼和预应力砼梁桥的一般特点 一 钢筋混凝土梁桥的一般特点 混凝土骨料就地取材 成本低 耐久性好 养护费用低 可塑性好 装配式结构施工速度快 整体式结构整体性好 结构刚度大 变形小 优点 5 缺点 自重大 限制跨径 抗裂性差 高强钢材得不到利用 整体式结构施工费用高 受季节影响大 一 钢筋混凝土梁式桥的一般特点 为什么 措施 第一节钢筋砼和预应力砼梁桥的一般特点 6 二 预应力混凝土梁式桥的一般特点 自重轻 跨径大 节省钢材 全截面参加工作 刚度大 建筑高度小 为预制拼装结构提供了有效的接头和拼装手段 第一节钢筋砼和预应力砼梁桥的一般特点 7 8 板桥 肋梁桥 内容 1 2 第二节简支梁桥的主要类型及其适用情况 箱梁桥 3 9 第二节简支梁桥的主要类型及其适用情况 一 板桥 优点 结构简单施工方便建筑高度小 缺点 不经济限制跨径 10 整体矩形实心板 装配式矩形实心板 装配式矩形空心板 装配 整体组合式板 板桥的横截面形式 整体性好 刚度大施工费用高矮肋式截面双向受力 单向受力 第二节简支梁桥的主要类型及其适用情况 11 二 肋板式梁桥 1 肋板式梁桥的优点 第二节简支梁桥的主要类型及其适用情况 1 结构构造特点与钢筋混凝土简支梁受力特点达到理想配合 2 抗弯惯矩大 抵抗弯矩的能力大 12 1 整体式肋梁桥 2 装配式肋梁桥 二 肋板式梁桥 少梁式 多梁式 2 肋板式梁桥的类型 第二节简支梁桥的主要类型及其适用情况 13 三 箱型梁桥 第二节简支梁桥的主要类型及其适用情况 14 有足够的面积承受正负弯矩 在一定的截面积下 有较大的抵抗弯矩和扭矩的能力 对于普通的钢筋混凝土简支梁桥 一般不采用箱形截面梁 为什么 箱型梁的截面特点 第二节简支梁桥的主要类型及其适用情况 15 第二节简支梁桥的主要类型及其适用情况 1 板梁 适用于小跨径的桥梁 既适用于钢筋砼简支梁桥 也适用于预应力砼简支梁桥 2 肋梁 T 适用于中等跨径的梁式桥 只用于普通 三种截面形式梁的适用情况 钢筋混凝土简支梁桥 不用于预应力砼简支梁桥 3 箱型梁 适用于大跨径的梁式桥 适用于预应力混 简支梁桥 不适用于普通钢筋混凝土简支梁桥 16 1 掌握板桥 肋梁桥 箱梁桥特点及适用情况 2 熟悉钢筋砼和预应力砼梁式桥的主要优缺点 本章小结 17 第二章桥面构造 01 02 第一节桥面铺装 第二节桥面排水设施 02 第三节桥面伸缩缝 02 第四节人行道 栏杆 灯柱 18 桥面铺装的作用 重点 桥面铺装的类型 重点 内容 1 2 第一节桥面铺装 桥面横坡的设置 重点 3 19 一 桥面铺装的作用 分布荷载 强度 刚度 防止车轮直接磨损行车道板 耐磨 抗滑 保护主梁不受污水侵蚀 抗开裂 抗渗 第一节桥面铺装 20 二 桥面铺装的类型 1 普通水泥混凝土或沥青混凝土铺装 2 防水混凝土铺装 3 具有贴式或涂料防水层的水泥混凝土或沥青混凝土铺装 适用于非严寒 小跨径桥梁 适用于非严寒 需作适当防水的桥梁 适用于有防水要求或桥面板位于结构受拉区而可能出现裂缝的桥梁 第一节桥面铺装 21 补充 桥面防水层 1 柔性防水层 具有一定柔韧性和较大延伸率的防水材料做成的防水层 有防水卷材和有机防水涂料两种 是目前公路桥梁常用的防水层 1 防水卷材 防水效果好 形成弹性垫层 粘结能力差 纵向抗剪能力差 2 防水涂料 第一节桥面铺装 22 2 刚性防水层 采用较高强度和无延伸的材料做成的防水层 如防水砂浆和防水混凝土等 施工简单 存在负弯矩区时 防水层易开裂 防水效果不好 第一节桥面铺装 补充 桥面防水层 23 高速公路 一级公路上的大桥 特大桥桥面铺装宜采用沥青混凝土 高速公路 一级公路上的大桥 特大桥的沥青混凝土桥面铺装的厚度不宜小于7cm 二级及二级以下不宜小于5cm 水泥混凝土桥面铺装的厚度不宜小8cm 混凝凝土强度等级不低于C40 水泥混凝土桥面铺装应配钢筋网 钢筋直径不小于8mm 间距不大于10cm 规范中关于桥面铺装的规定 第一节桥面铺装 24 带肋钢筋网 第一节桥面铺装 25 桥面铺装一般不做受力计算 如能确保桥面铺装层与行车道板紧密的联结成整体 则铺装层混凝土 除去作为车轮磨耗的部分 可取l0 20mm厚 可计算在行车道板厚度内参与受力 说明 第一节桥面铺装 26 27 三 桥面横坡的设置 板桥或就地浇筑肋梁桥 将横坡设在墩台帽上 装配式肋梁桥 利用三角垫层形成横坡 第一节桥面铺装 28 装配式肋梁桥 利用不同高度的支座垫石形成横坡 宽桥或城市桥梁 将行车道板做成倾斜形成横坡 三 桥面横坡的设置 第一节桥面铺装 支座垫石 29 泄水管的布置 横向排水管的布置 内容 1 2 第二节桥面排水设施 30 一 泄水管的布置 1 纵向布置 影响因素 桥长和纵坡 i 2 L 50米 不设泄水管 桥头引道排水 i 2 L 50米 每隔12 15米设一个泄水管 i 2 每隔6 8米设一个泄水管 第二节桥面排水设施 31 2 横向布置 布置在车行道的两侧 布置在人行道下面 注意 泄水管面积不小于 第二节桥面排水设施 一 泄水管的布置 32 不设人行道的小桥 直接预留横向孔道 二 横向排水管道 每2 4米设置一个 泄水管伸出安全带5 10cm 经常清除垃圾 第二节桥面排水设施 33 跨越公路 铁路 通航河流的桥梁以及城市桥梁 设封闭式的排水系统 第二节桥面排水设施 34 位置 在两梁端 梁端与桥台台背之间 第三节桥面伸缩缝 伸缩装置 伸缩装置 35 对桥面伸缩缝的要求 伸缩缝的类型 内容 1 2 第三节桥面伸缩缝 36 一 对伸缩缝的要求 纵横向能自由伸缩 牢固可靠 保证行车平顺 良好的密水性和排水性 安装 检查 养护 清除污物简易方便 第三节桥面伸缩缝 在伸缩缝附近的栏杆也要能够相应的自由变形 37 二 伸缩缝的类型 取决于梁端伸缩量 第三节桥面伸缩缝 考虑制造和安装误差的富余量 混凝土收缩或徐变量 温度伸长量 温度缩短量 38 二 伸缩缝的类型 三 橡胶伸缩缝 利用各种断面形状的优质橡胶带作为伸缩缝的 嵌填材料 既富于弹性 又易于胶粘 能满足 变形要求和防水要求 第三节桥面伸缩缝 39 第三节桥面伸缩缝 强行嵌入 40 第三节桥面伸缩缝 41 第三节桥面伸缩缝 42 伸缩装置 实物图片 第三节桥面伸缩缝 43 伸缩装置 受荷示意图 第三节桥面伸缩缝 44 第三节桥面伸缩缝 45 说明 桥规 规定 对于多跨简支梁桥 为了提高行车舒适性 减轻桥梁的养护工作并延长桥梁的使用寿命 可将部分伸缩缝处做成桥面连续 第三节桥面伸缩缝 46 桥面连续 47 实质就是在伸缩缝处施行铰接 竖向荷载作用下是简支体系 水平荷载作用下具有一定的连续功能 塞轻质包装板 预制空心板 焊接钢筋网 现浇混凝土 0 5 2锯缝填沥青玛蹄脂 沥青砼 刷两遍沥青铺塑料薄膜 48 人行道与安全带 栏杆 防撞护栏 灯柱 内容 1 2 第四节人行道 栏杆 灯柱 49 1 人行道 1 板式桥人行道的设置 人行道敷设在行车道板上 搁置在墩台的加高部分上 设在桥面板挑出的悬臂上 一 人行道及安全带 第四节人行道 栏杆与灯柱 50 2 装配式肋梁桥人行道的设置 整体预制搁置式人行道 1 人行道 第四节人行道 栏杆与灯柱 51 分块预制悬臂式人行道 将人行道划分为人行道板 人行道梁 支撑梁 缘石四部分 分别预制 再进行拼装 2 装配式肋梁桥人行道的设置 1 人行道 第四节人行道 栏杆与灯柱 52 混凝土填空 翼缘板 固定锚栓 支撑梁 缘石 缘石 支撑梁 人行道梁B 人行道梁A 人行道板 53 一 人行道及安全带 2 安全带 宽 0 25m 高0 25 0 35m 可单独预制 也可与主梁一起预制 或与铺装层一起现浇 每隔2 5 3m设一断缝 截面形式 矩形 肋板式 第四节人行道 栏杆与灯柱 54 二 栏杆 防撞护栏和灯柱 1 栏杆 坚固 美观 1 高度 不小于1 1m 2 间距 一般为1 6 2 7m 3 材料 混凝土 钢筋混凝土 铸铁 钢材等 注意 1 凡设人行道的桥梁必设栏杆 2 靠近伸缩缝处 栏杆要断开 以保证扶手与柱之间自由变形 第四节人行道 栏杆与灯柱 55 钢筋混凝土栏杆 钢栏杆 钢 混凝土组合栏杆 第四节人行道 栏杆与灯柱 56 2 护栏 第四节人行道 栏杆与灯柱 57 2 护栏 第四节人行道 栏杆与灯柱 按结构分 墙式护栏 梁柱式护栏 组合式护栏 58 按防撞性能分 第四节人行道 栏杆与灯柱 刚性护栏 钢筋混凝土 半刚性护栏 钢护栏 柔性护栏 缆索 59 第四节人行道 栏杆与灯柱 60 第四节人行道 栏杆与灯柱 61 第四节人行道 栏杆与灯柱 62 规范中关于护栏的规定 高速公路 一级公路上的特大桥 大桥 中桥均应无条件的设置护栏 一般公路上的特大桥 大桥 中桥在条件许可时应设置护栏 第四节人行道 栏杆与灯柱 63 第四节人行道 栏杆与灯柱 二 栏杆 防撞护栏和灯柱 3 灯柱 64 第四节人行道 栏杆与灯柱 65 1 掌握桥面铺装的作用 种类 2 掌握横坡的设置方式 本章小结 3 掌握泄水管的布置要求 4 掌握伸缩缝的作用 位置及要求 5 掌握人行道的设置方式 66 第三章板桥的设计与构造 01 02 第一节正交简支板桥的构造及其特点 第二节斜板简支桥的受力特点与构造 67 整体式简支板桥的构造 重点 装配式简支板桥的构造 重点 内容 1 2 第一节正交简支板桥的构造及其特点 装配 整体式组合板桥的构造 3 漫水桥的构造 4 68 一 整体式简支板桥的构造 1 板的横断面通常等厚截面或矮肋式截面 2 为防止温度变化或混凝土收缩引起纵向纹 或活载引起较大横向弯矩 可在桥中线断开 4 为缩短墩台长度 可采用悬臂式人行道 3 跨径与板宽相差不大 双向受力 第一节正交简支板桥的构造及其特点 挑出的人行道 板宽较宽时可断开 69 一 整体式简支板桥的构造 5 配筋特点 纵向受力钢筋 钢筋直径 d 10mm 钢筋间距 20cm 板中间2 3板宽范围 按正常计算配置主钢筋 板两侧各1 6板宽范围 主钢筋数量比板中间增加15 第一节正交简支板桥的构造及其特点 70 一 整体式简支板桥的构造 5 配筋特点 横向分布钢筋 钢筋z直径 d 8mm 间距 20cm 截面面积 一般为纵向主筋的15 分布钢筋截面面积 板截面面积0 1 第一节正交简支板桥的构造及其特点 71 一 整体式简支板桥的构造 5 配筋特点 斜筋 在距支点 1 4 1 6 跨径范围内弯起 角度30 或45 通过支点的不弯起主钢筋 每米板宽内 3根 且 主钢筋截面面积的1 4 第一节正交简支板桥的构造及其特点 72 二 装配式简支板桥的构造 一 装配式板桥的构造特点 1 按截面形式有 实心板和空心板 2 矩形实心板跨径不超过8m 板高16 36cm 钢筋砼 3 钢筋混凝土空心板跨径6 13米 板厚40 80厘米 预应力混凝土空心板跨径10 30米 板厚50 120厘米 第一节正交简支板桥的构造及其特点 73 二 装配式板桥的构造 一 装配式板桥的构造特点 纵向受力筋 箍筋 斜筋 架立筋 4 配筋特点 第一节正交简支板桥的构造及其特点 74 5 装配式空心板的挖空方式 二 装配式板桥的构造 一 装配式板桥的构造特点 第一节正交简支板桥的构造及其特点 75 二 装配式板桥的构造 二 装配式板桥的横向连接 1 企口混凝土铰连接 2 钢板连接 第一节正交简支板桥的构造及其特点 76 1 绑扎钢筋2 砂浆填底缝3 砂浆强度达到50 填细骨料砼 企口混凝土铰构造 77 78 三 装配 整体式组合板桥 预制构件中的钢筋伸出构件 浇在砼中 现浇砼的厚度一般不小于15cm 预制部分凹凸不小于6cm 第一节正交简支板桥的构造及其特点 79 第一节正交简支板桥的构造及其特点 80 四 漫水桥的构造 与高水位桥有相同的承载能力 尽可能减小水阻力 防止桥被冲毁 板的上下游边缘做成圆端形 板通过栓钉与墩台锚固 不设抬高的人行道和缘石 第一节正交简支板桥的构造及其特点 81 斜交桥 桥轴线与支承线不垂直 斜交角 桥轴线与支承线垂线之间的夹角 第二节斜板桥的受力特点与构造 桥宽 垂直于桥轴线方向的宽度 正跨径 两支承轴线之间的垂直距离 斜跨径 斜边的跨径 82 斜板桥的受力性能 斜板桥的构造特点 内容 1 2 第二节斜板桥的受力特点与构造 83 一 斜板桥的受力性能 1 荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势 第二节斜板桥的受力特点与构造 斜板中部 最大主弯矩垂直于支承边 斜板两侧主弯矩 接近平行于自由边 但有向两支承边垂线方向偏转的趋势 主弯矩方向 84 一 斜板桥的受力性能 2 各角点的受力情况可用比拟连续梁的工作来描述 第二节斜板桥的受力特点与构造 钝角角点B和C处 负弯矩和支点反力较大 负弯矩的方向垂直于钝角的二等分线 锐角角点A和D处 反力较小 有向上翘起的趋势 若固定锐角角点会导致板内有较大的扭矩 85 3 在均布荷载作用下 当桥轴线方向的跨长相同时 斜板桥的最大跨内弯矩比正桥要小 跨内纵向最大弯矩或最大应力的位置随着斜交角的变大自中央向钝角方向移动 第二节斜板桥的受力特点与构造 一 斜板桥的受力性能 4 在上述同样情况下斜板桥的跨中横向弯矩比正桥的要大 可以认为 横向弯矩增大的量 相当于跨径方向弯矩减小的量 86 第二节斜板桥的受力特点与构造 斜交角小于等于15 时 斜交板可按正交板设计 87 第二节斜板桥的受力特点与构造 最大主弯矩位置 88 二 斜板桥的构造特点 一 整体式斜板桥 1 主钢筋 方案一 按主弯矩方向变化配置主筋 第二节斜板桥的受力特点与构造 89 1 主钢筋 方案二 在两钝角角点之间的范围内 主钢筋方向与支承边垂直 在靠近自由边处主钢筋沿斜跨径方向布置 直至与中间部分的主钢筋完全衔接 第二节斜板桥的受力特点与构造 90 2 分布钢筋 平行于支承边 3 附加钢筋 钝角部位顶层 布置垂直于钝角平分线的加强钢筋 钝角部位下层 布置平行于钝角平分线的加强钢筋 布置在钝角两侧1 5跨径的扇形面积内 自由边部位 上下层加设一些纵向钢筋 其截面积不小于3根主筋的截面积 并用箍筋箍牢 以抵抗扭矩 第二节斜板桥的受力特点与构造 一 整体式斜板桥 91 92 一 斜板桥的构造特点 二 装配式斜板桥 1 主钢筋及分布钢筋 方案一 当斜交角时 主钢筋沿斜跨径方向布置 分布钢筋平行于支承边方向布置 第二节斜板桥的受力特点与构造 93 二 装配式斜板桥 1 主钢筋及分布钢筋 方案二 第二节斜板桥的受力特点与构造 当斜交角时 主钢筋沿斜跨径方向布置 分布钢筋在两钝角之间的范围内 与主钢筋垂直 在支承边附近 则与支承边平行 94 2 附加钢筋 第二节斜板桥的受力特点与构造 二 装配式斜板桥 当斜交角时 底层加强钢筋与支承边垂直 当斜交角时 除底层加强钢筋外 顶层还要布置与钝角平分线垂直的加强钢筋 95 1 熟悉板桥的优缺点 2 掌握整体式 装配式简支板桥的构造特点 本章小结 3 掌握装配式简支板桥的横向连接方式 4 掌握斜交板桥的基本概念 5 熟悉斜交板桥的配筋特点 96 第四章装配式简支梁桥的设计与构造 01 02 第一节装配式简支梁桥的构造类型 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 03 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 04 第四节组合式梁桥 97 第一节装配式简支梁桥的构造类型 主梁截面形式 块件划分 块件集结 构造布置 98 1 形截面 螺栓连接 施工简单 截面横向刚度大 形状稳定 钢筋网配筋 难做成刚度大的钢筋骨架 跨径较大时 钢筋和混凝土用量均比T梁大 一 装配式简支梁桥的截面形式 第一节装配式简支梁桥的构造类型 适用于6 12米的小跨径的钢筋混凝土简支梁桥 99 2 T形截面 横隔梁连接 整体性好 刚度大 稳定性差 钢筋骨架配筋 刚度大 制作简单 接头设在板的中间 对板受力不利 一 装配式简支梁桥的截面形式 第一节装配式简支梁桥的构造类型 适用于中等跨径的钢筋混凝土简支梁桥 100 一 装配式简支梁桥主梁的横断面形式 3 带下马蹄T形截面 稳定性好 梁底集中布筋 抵抗弯矩能力大 有承受正负弯矩的能力 也能满足局部承压的要求 第一节装配式简支梁桥的构造类型 马蹄形梁肋使模板结构和混凝土浇筑复杂 适用于中等跨径预应力混凝土简支梁桥 101 4 箱形截面 一 装配式简支梁桥主梁的横断面形式 第一节装配式简支梁桥的构造类型 抗弯 抗扭能力大 有足够的面积承受正负弯矩 也满足局部承压要求 稳定性好 制作复杂 单片箱梁重量大 桥面板的跨径小 板厚小 节省钢筋 适用于较大跨径预应力混凝土简支梁桥 102 二 块件的划分方式 1 块件划分遵循的一般原则 由施工条件确定块件的最大尺寸和最大重量 块件划分应满足受力要求 接头设置在内力较小处 接头数量少 牢固可靠 施工方便 构件便于预制 运输 安装 形状尺寸力求标准化 增强互换性 构件种类尽量少 第一节装配式简支梁桥的构造类型 103 1 纵向竖缝划分 方式 优点 梁肋与板整体预制 接头设在桥面板或横隔梁内 不需现浇混凝土 缺点 单片主梁重量大 第一节装配式简支梁桥的构造类型 2 块件的划分方式 二 块件的划分方式 纵向竖缝 104 2 纵向水平缝划分 方式 优点 降低预制构件的重量 缺点 施工复杂 第一节装配式简支梁桥的构造类型 105 3 纵横向竖缝划分 方式 优点 尺寸小 重量轻 缺点 施工麻烦 第一节装配式简支梁桥的构造类型 106 主梁 横隔梁的布置 重点 主梁 横隔梁的截面尺寸 重点 内容 1 2 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 主梁配筋特点 重点 3 主梁的横向连接 重点 4 装配式无横隔梁简支梁桥的构造 5 装配式宽肋矮T梁桥的构造 6 107 一 构造布置 1 主梁的布置 确定主梁的间距和数目 影响因素 桥面板的刚度和材料用量 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 108 2 横隔梁的布置 一 构造布置 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 109 端横隔梁必须设置 增强单片T梁的稳定性 随着跨径增大 每隔5 8m增设一根横隔梁 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 110 二 截面尺寸 1 腹板厚 满足抗剪要求 满足屈曲稳定性要求 便于混凝土的浇捣 钢筋混凝土 15 18cm 2 梁高 与梁间距和活载有关 经济高跨比在1 11 1 16 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 1 主梁的细部尺寸 111 1 主梁的细部尺寸 3 翼缘板厚度 端部 根部 铺装层参与受力 端部厚度可适当减小 1 10主梁高 铺装层不参与受力 10cm 主梁之间整体现浇 14cm 4 翼缘板的宽度 主梁间距减去2cm 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 112 2 横隔梁尺寸 1 梁高 中横梁高度为主梁高度3 4 二 截面尺寸 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 113 2 横隔梁尺寸 1 梁高 端横梁高度为主梁高度3 4 或与主梁同高 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 114 2 横隔梁尺寸 2 肋宽 12 16cm 上宽下窄 内宽外窄 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 115 纵向受力钢筋 斜筋 箍筋 架立筋 纵向防裂分布筋 三 主梁钢筋构造 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 116 1 钢板式连接 连接强度高 焊接后能立即承载 现场需要焊接机具 桥下仰焊 施工麻烦 四 装配式主梁的连接构造 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 117 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 118 连接速度快 现场不需要特殊的机具 荷载作用下易松动 2 螺栓连接 四 装配式主梁的连接构造 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 119 3 扣环连接 连接强度高 不需要特殊的机具 现浇混凝土 只有当混凝土达到设计强度时才能承受荷载 四 装配式主梁的连接构造 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 120 五 装配式无横隔梁简支梁桥的构造 1 主梁翼板的接缝构造 1 刚性接头 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 2 铰接接头 企口混凝土铰 121 五 装配式无横隔梁简支梁桥的构造 1 主梁翼板的接缝构造 2 铰接接头 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 122 六 装配式钢筋混凝土宽肋矮T梁桥的构造特点 建筑高度小 稳定性好 梁底集中布筋 绑扎钢筋骨架 混凝土用量多 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 肋宽0 3 0 5m h l 1 13 1 18 123 构造布置 主梁的截面尺寸 内容 1 2 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 主梁的配筋特点 3 124 一 构造布置 2 主梁的截面形式 带下马蹄的T形截面 2 横隔梁的布置 与钢筋混凝土T梁桥相同 1 主梁的布置 1 布置原则与钢筋砼梁桥相同 主梁间距1 8 2 3m 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 125 二 截面尺寸 主梁高度 等截面梁 经济角度 翼板的宽度 梁肋厚度 由构造和施工要求决定 不小于14cm 通常为0 18 0 20m 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 翼板的厚度 126 下马蹄尺寸 宽 约2 4倍的腹板宽度 管道保护层厚度不小于6cm 高 下马蹄 1 2斜坡高度约为梁高的0 15 0 25倍 斜坡陡于45 面积 马蹄面积不少于全面积的10 20 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 127 三 装配式预应力混凝土简支梁的配筋特点 一 纵向预应力筋布置 主筋在跨中均靠近梁的下缘布置 以对混凝土施加的压力抵消荷载引起的拉应力 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 128 一 纵向预应力筋布置 1 构造简单 仅适用于先张法施工的小跨度梁 支点附近无法平衡的张拉负弯矩会在梁顶出现过高的拉应力 甚至严重开裂 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 129 一 纵向预应力筋布置 2 主筋省 张拉摩阻力小 预应力筋没有充分发挥抗剪作用 梁体在锚固处的受力和构造也复杂 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 130 一 纵向预应力筋布置 3 弯起角一般在20 以下 张拉方便 摩阻损失小 弯起角可达25 30 张拉复杂 摩阻损失大 钢筋长度短 节省钢材 有利于提高梁的抗剪能力 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 131 一 纵向预应力筋布置 4 5 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 132 二 纵向预应力筋的锚固 先张法 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 钢筋是依靠与混凝土的粘结力和握裹力锚固在混凝土内 133 二 纵向预应力筋的锚固 后张法 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 利用锚具进行钢筋的锚固 134 三 装配式预应力混凝土梁的配筋特点 三 其它钢筋的布置 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 135 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥 防止因梁顶过高的拉应力而产生开裂 预加力阶段 防止上缘开裂运营阶段 提高抗压能力 加强承受预压力的能力 部分预应力 补足极限强度配置通长的纵向钢筋 136 组合式梁桥的特点 分阶段受力 梁肋截面大 钢筋用量多 第四节组合式梁桥 137 1 掌握装配式简支梁桥的构造类型 主梁的横断面形式及尺寸拟定 本章小结 掌握装配式简支梁桥块件的划分方式 掌握主梁 横隔梁的布置 装配式简支梁桥的横向连接 138 第一节概述 01 第二节行车道板的计算 02 第三节荷载横向分布计算 03 第五章简支梁桥的计算 第四节主梁内力计算 03 第五节横隔梁内力计算 03 第六节挠度和预拱度计算 03 139 第一节概述 主梁结构内力计算 横隔梁内力计算 行车道板的计算 结构挠度与预拱度计算 简支梁桥计算 桥跨结构 桥墩桥台 基础 第六篇 基础工程 梁桥支座 第六章 140 行车道板的类型 车辆荷载在板上的分布 内容 1 2 第二节行车道板的计算 行车道板的有效工作宽度 3 行车道板的内力计算 3 141 一 行车道板的类型 1 结构特点 周边支承的板 1 整体现浇的T梁桥 第二节行车道板的计算 142 2 类型 当时 单向板 当时 双向板 2 装配式T梁桥 一端嵌固 一端自由 一端嵌固 一端铰接 自由悬臂板 铰接悬臂板 一 行车道板的类型 第二节行车道板的计算 1 结构特点 三边支承的板 2 类型 143 第二节行车道板的计算 144 行车道板 单向板 双向板 自由悬臂板 铰接悬臂板 周边支承板 整体现浇T梁桥 一 行车道板的类型 第二节行车道板的计算 三边支承板 有横梁装配T梁桥 三边支承板 无横隔梁装配式T梁桥 145 二 车轮荷载在行车道板上的分布 假定 桥面铺装上 行车道板上 一个后轮作用在桥面板上的局部分布荷载为 第二节行车道板的计算 146 三 行车道板的有效工作宽度 1 单向板 第二节行车道板的计算 147 桥规 规定 1 荷载在跨径中间 单独一个荷载 几个相近的相同荷载 第二节行车道板的计算 148 2 荷载在板的支承处 3 荷载靠近板的支承处 荷载由支承边向跨中移动时 有效工作宽度按450过渡 第二节行车道板的计算 149 2 悬臂板 荷载近似地按450向板的支承边传递 第二节行车道板的计算 150 桥规 规定 悬臂板 最不利情况 第二节行车道板的计算 151 四 行车道板的内力计算 1 多跨连续单向板的内力 梁肋对行车道板的支承是一种弹性固结 第二节行车道板的计算 152 1 弯矩计算 先计算相同跨径的简支板的跨中弯矩 乘以修正系数作为多跨连续单向板的设计弯矩 1 多跨连续单向板的内力 第二节行车道板的计算 153 同跨径简支板的跨中弯矩 第二节行车道板的计算 恒载弯矩 活载弯矩 总弯矩 154 修正系数及多跨连续单向板的设计弯矩 当时 跨中弯矩 支点弯矩 当时 跨中弯矩 支点弯矩 第二节行车道板的计算 155 2 剪力计算 1 多跨连续单向板的内力 忽略主梁对板的弹性固结作用 第二节行车道板的计算 最大剪力出现在梁肋边缘 计算跨径取梁肋间净距 活载靠近梁肋边缘布置 156 第二节行车道板的计算 恒载剪力 活载剪力 总剪力 157 2 铰接悬臂板的内力计算 1 弯矩 最大弯矩在悬臂根部 最不利位置是把荷载对称的布置在铰接处 第二节行车道板的计算 158 2 铰接悬臂板的内力 1 弯矩 恒载弯矩 活载弯矩 总弯矩 第二节行车道板的计算 159 2 剪力 悬臂板根部的剪力偏安全的按一般悬臂板图式计算 2 铰接悬臂板的内力 第二节行车道板的计算 160 3 自由悬臂板的内力 1 弯矩 最大弯矩在悬臂根部 最不利位置是把荷载靠近板的边缘布置 第二节行车道板的计算 161 3 自由悬臂板的内力 1 弯矩 恒载弯矩 活载弯矩 第二节行车道板的计算 162 2 剪力计算 剪力计算可偏安全的按一般悬臂板计算 3 自由悬臂板的内力 第二节行车道板的计算 163 第三节荷载横向分布计算 164 3 1概述 3 2杠杆原理法 内容 1 2 第三节荷载横向分布计算 3 3偏心压力法 3 3 4修正偏心压力法 4 3 5铰接板梁法 5 6 3 6比拟正交异性板法 7 3 7荷载横向分布系数沿跨径方向的变化 165 梁桥实用空间计算理论 荷载横向分布系数的概念 内容 1 2 3 1概述 166 3 1概述 一 梁桥实用空间计算理论 1 单梁内力计算 平面问题 K 167 2 梁式桥的内力计算 空间问题 求解方法 K 空间问题平面问题 3 1概述 168 空间问题平面问题 作用在第i号梁上的力 即外界荷载P沿横向作用在不同位置时分配到第i号梁的力 第i号梁K点的内力影响线 3 1概述 169 单位荷载在横向作用在在不同位置时 在第i号梁分配的荷载 令 则 K 结论 借助于荷载的横向分布将空间问题转化为平面问题进行求解 横向分布影响线 单位荷载沿横桥向作用在不同位置时 第i号梁所分配的荷载的变化曲线 3 1概述 170 二 荷载横向分布系数的概念 定义 当荷载在横向移动时分配到某根梁的最大力是相应荷载的倍数 3 1概述 K 171 横向分布系数与结构横向刚度的关系 结论 结构横向刚度越大 荷载横向分布越均匀 3 1概述 172 计算原理及适用条件 计算示例 内容 1 2 3 2杠杆原理法 173 一 计算原理及适用条件 假设桥面板在主梁上断开 将其视为沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁 1 基本假定 3 2杠杆原理法 174 2 计算原理 荷载只在相邻主梁之间传递 根据静力平衡条件求主梁对桥面板的支反力 主梁对桥面板的支反力也就是外荷载作用分配到主梁上的力 3 2杠杆原理法 175 3 荷载横向分布影响线的绘制 在求解的主梁轴线处影响线竖标值为1 在与求解主梁相邻的主梁轴线处 影响线竖标值为0 在求解主梁与相邻主梁之间 影响线竖标值在01之间线性的过渡 3 2杠杆原理法 176 说明 无横隔梁装配式箱梁桥 绘制主梁横向分布影响线时 可假定箱型截面不变形 在箱内竖标值为1 3 2杠杆原理法 177 4 适用条件 只有两片主梁 荷载作用在支点处或靠近支点处 3 2杠杆原理法 178 3 2杠杆原理法 179 二 计算示例 3 2杠杆原理法 180 计算横向分布系数的步骤 1 确定横向分布系数计算方法 2 绘制主梁的荷载横向分布影响线 3 将荷载沿横向布置在主梁横向分布影响线的最不利位置上 4 求出相应于荷载位置的影响线竖标值后 求解主梁的横向分布系数 3 2杠杆原理法 181 3 2杠杆原理法 182 基本假定 跨中横隔梁的刚度无穷大 刚性横梁法 3 3偏心压力法 183 偏心荷载对各主梁的荷载横向分布 有关问题讨论 内容 1 2 3 3偏心压力法 计算示例 3 184 1 2 3 基本思路 横隔梁静力平衡条件 主梁跨中竖向挠度 主梁分配的荷载 3 3偏心压力法 185 一 偏心荷载对各主梁的荷载横向分布 3 3偏心压力法 186 一 中心荷载P 1的作用 2 5 17 3 3偏心压力法 187 二 偏心力矩M 1的作用 2 5 22 3 3偏心压力法 188 三 偏心荷载P 1对各梁的总作用 2 5 25 P 1作用在k号主梁时 任意i号主梁荷载分布公式 3 3偏心压力法 189 二 讨论 1 都是坐标值 运算时应带正负号 2 3 与成线性关系 主梁荷载横向分布影响线为直线 3 3偏心压力法 190 4 各片主梁相同 3 3偏心压力法 191 5 横向分布系数 有了横向分布影响线 将荷载沿横向布置在横向分布影响线的最不利位置上 即可求得横向分布系数 6 适用条件 3 荷载作用在跨中 1 宽跨比小于或接近于0 5 2 具有可靠的横向连接 3 3偏心压力法 192 三 计算举例 计算跨径为19 5m的简支T梁桥 各主梁相同 沿桥跨方向布置5道横隔梁 求荷载位于跨中时 1号主梁相应于汽车荷载和人群荷载的横向分布系数 3 3偏心压力法 193 三 计算举例 3 3偏心压力法 194 修正偏心压力法的计算原理 计算示例 内容 1 2 3 4考虑主梁抗扭的修正偏心压力法 195 一 计算原理 3 4考虑主梁抗扭的修正偏心压力法 196 3 4考虑主梁抗扭的修正偏心压力法 一 中心荷载P 1的作用 197 二 偏心力矩M 1的作用 3 4考虑主梁抗扭的修正偏心压力法 198 三 偏心荷载P 1对各梁的总作用 3 4考虑主梁抗扭的修正偏心压力法 199 二 计算示例 3 4考虑主梁抗扭的修正偏心压力法 200 偏心压力法mcq 0 538mcr 0 684 修正偏心压力法mcq 0 524mcr 0 636 二 计算示例 3 4考虑主梁抗扭的修正偏心压力法 201 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 202 铰接板法的基本假定 重点 铰接板的荷载横向分布 重点 1 2 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 荷载横向分布影响线和荷载横向分布系数 重点 3 刚度参数值的计算 4 铰接T形梁桥的计算特点 5 刚接梁桥的计算特点 6 203 一 铰接板法的基本假定 基本假定一 竖向荷载作用下 结合缝内只传递竖向剪力 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 204 理论上 空间问题转化为平面问题必须满足 微分方程 常数 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 205 1号板上的为 2号板上的为 对于实际的铰接板桥很难满足上述条件 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 206 为把空间问题转化为平面问题 满足空间问题转化为平面问题的条件 满足计算精度的要求 计算梁的跨中挠度误差很小 多个车轮荷载的内力误差较小 基本假定二 在铰接板法中 用半波正弦荷载代替集中荷载计算荷载的横向分布系数 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 207 二 铰接板的荷载横向分布 荷载直接作用的板 非荷载直接作用的板 求解关键 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 208 一 列正则方程 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 209 二 的求解 1 典型情况 规定 位移与剪力正方向相同为正位移与剪力正方向相反为负 左侧的位移 右侧的位移 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 210 2 各切口的 1号切口 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 211 2号切口 3号切口 4号切口 规律 1 主系数 3 只有荷载直接作用的板两端切口 2 副系数 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 212 三 将各系数代入正则方程 同除以令 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 213 四 各板条分配的荷载 1号板 2号板 3号板 4号板 5号板 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 214 三 荷载横向分布影响线和横向分布系数 一 横向分布影响线的绘制 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 215 二 荷载横向分布系数 画出了横向分布影响线 把荷载按最不利位置布置在影响线上 即可求得横向分布系数 三 荷载横向分布影响线和横向分布系数 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 216 四 刚度参数值的计算 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 217 1 简支板轴线上作用时的跨中挠度 设挠度为 利用挠曲微分方程 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 218 2 简支板轴线上作用时跨中扭转角 设扭转角为 根据扭转理论得微分方程 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 219 3 的计算 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 220 五 铰接T形梁桥的计算特点 铰接梁法 一 正则方程 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 221 1 典型情况 左侧位移 右侧位移 二 求解各个系数 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 222 规律 主系数 副系数 只有荷载直接作用的梁的两端切口 2 各切口的 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 223 三 将各系数代入正则方程 两边同除以 并令 则正则方程变为 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 224 四 刚度系数的求解 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 225 基本假定 竖向荷载作用下 接缝内既传递剪力 又传递弯矩用半波正弦荷载代替集中荷载求解荷载横向分布 计算原理 与铰接梁法基本相同 六 刚接梁桥的计算特点 刚接梁法 3 5铰接板 梁 法和刚接梁法 226 3 6比拟正交异性板法 227 比拟正交异性板及其微分方程 1 3 6比拟正交异性板法 计算荷载横向分布的基本原理 2 228 一 比拟正交异性板及其挠曲微分方程 一 比拟正交异性板 3 6比拟正交异性板法 229 二 挠曲微分方程 3 6比拟正交异性板法 230 称为弯扭参数 令 称为弯曲刚度参数 3 6比拟正交异性板法 231 二 计算荷载横向分布的基本原理 一 荷载横向分布影响线的绘制 3 6比拟正交异性板法 232 根据挠度与受力的关系 3 6比拟正交异性板法 233 反力互等 令 影响系数 K点横向分布影响线的表达式 关键是求解 3 6比拟正交异性板法 234 K号梁的横向分布影响线的表达式 3 6比拟正交异性板法 235 二 关于K值的校核 根据功的互等定理 三 关于截面抗弯和抗扭刚度的计算 自学 3 6比拟正交异性板法 236 3 7荷载横向分布系数沿桥跨的变化 杠杆原理法 支点 偏心压力法 铰接板 梁 法 刚接梁法 跨中 修正偏心压力法 比拟正交异性板法 237 1 无中横梁和有一根中横梁 3 7荷载横向分布系数沿桥跨的变化 238 2 有多根中横梁 3 7荷载横向分布系数沿桥跨的变化 239 1 计算跨中截面最大弯矩时 可按不变的计算 说明 3 7荷载横向分布系数沿桥跨的变化 240 2 计算支点最大剪力时 应考虑横向分布系数沿梁长的变化 3 7荷载横向分布系数沿桥跨的变化 241 第四节主梁内力计算 主梁内力计算分为施工阶段和正常使用阶段的内力计算 恒载内力计算 活载内力计算 作用效应组合和内力包络图 对小跨径简支梁 一般只需计算跨中截面最大弯矩和支点截面以及跨中截面最大剪力 对于较大跨径的简支梁 通常还计算跨径的1 4 1 8和3 8截面的内力 如果主梁顺桥方向截面形状和尺寸有变化 还要计算变截面处的弯矩和剪力 242 恒载内力计算 1 第四节主梁内力计算 活载内力计算 2 主梁内力组合及内力包络图 2 243 一 恒载内力计算 1 确定在主梁上作用的恒载的大小 1 主梁自重 2 横隔梁 铺装层 人行道 栏杆等重量可均摊给各主梁 也可按荷载横向分布进行分配 1 等截面主梁 竖向均布荷载乘以所要计算内力的影响线面积 2 变截面主梁 2 计算恒载内力 第四节主梁内力计算 244 二 活载内力计算 第四节主梁内力计算 245 二 活载内力计算 求某主梁的最不利荷载横向分布系数 应用主梁的内力影响线 将荷载乘以横向分布系数在纵向按最不利位置在内力影响线上加载 求得主梁的最大活载内力 第四节主梁内力计算 246 1 根据公路等级确定汽车荷载的等级 车道荷载加载 车道荷载的标准值 2 计算荷载横向分布系数并绘制横向分布系数沿桥跨的变化图 3 绘制内力影响线 4 在内力影响线上布载 确定荷载的最不利位置 确定在主梁上作用的荷载 一 汽车荷载内力计算 第四节主梁内力计算 247 第四节主梁内力计算 248 分布荷载弯矩 1 跨中最大弯矩 集中荷载弯矩 跨中截面的弯矩 5 内力计算 第四节主梁内力计算 249 按不变的计算的剪力值 横向分布系数变化引起的剪力增减值 分布荷载剪力 2 计算支点截面的最大剪力 第四节主梁内力计算 250 集中荷载剪力 支点截面剪力 第四节主梁内力计算 251 二 人群荷载内力计算 1 确定人群荷载的标准值 2 计算荷载横向分布系数并绘制横向分布系数沿桥跨的变化图 3 绘制内力影响线 4 在内力影响线上布载 第四节主梁内力计算 252 二 人群荷载内力计算 5 求人群荷载内力 第四节主梁内力计算 253 三 主梁内力组合和内力包络图 1 内力组合 永久作用与汽车荷载和人群荷载组合时 基本组合的效应组合表达式为 第四节主梁内力计算 254 2 内力包络图 把沿梁轴各个截面的计算内力按适当比例绘成纵坐标 连接各坐标点所得的曲线称为内力包络图 第四节主梁内力计算 255 第五节横隔梁内力计算 一 偏心压力法计算横隔梁内力 力学模型 支承在弹性主梁上的多跨弹性支承连续梁 256 横隔梁的内力影响线 1 第五节横隔梁内力计算 作用在横隔梁上的计算荷载 2 横隔梁的内力计算 3 257 一 横隔梁的内力影响线 1 当荷载P 1作用在截面左侧时 第五节横隔梁的内力计算 258 2 当荷载P 1作用在截面右侧时 第五节横隔梁的内力计算 P 1 根据主梁的横向分布影响线绘制横隔梁的内力影响线 259 第五节横隔梁的内力计算 说明 1 可以偏安全的用跨中横梁的设计代替其它所有横隔梁的设计 2 内力控制截面 弯矩 桥中线或靠近桥中线的截面 剪力 靠近桥两侧边缘处的截面 260 示例 例 五片简支T梁桥 计算跨径为19 5m 各主梁相同 纵向设五道横隔梁 画跨中横隔梁在3号主梁轴线截面的弯矩影响线及1号主梁右侧剪力影响线 并求汽车荷载作用下跨中横隔梁在3号主梁轴线截面的最大弯矩 第五节横隔梁的内力计算 261 二 作用在横隔梁上的计算荷载 假设荷载在相邻的横隔梁之间按杠杆原理进行传递 第五节横隔梁的内力计算 262 1 汽车荷载分布给跨中横隔梁的荷载 2 人群荷载分布给跨中横隔梁的荷载 第五节横隔梁的内力计算 263 三 横隔梁的内力计算 求出作用在横隔梁上的荷载之后 把荷载在横向布置在内力影响线的最不利位置上 就可以求得横隔梁截面的最大内力 第五节横隔梁的内力计算 264 第六节挠度 预拱度计算 主梁挠度按产生的原因可分为恒载挠度和活载挠度 恒载挠度长久存在 不表征结构的刚度 可通过反向挠度 预拱度 抵消 活载挠度临时出现 随作用位置的变化而变化 活载挠度越大 冲击和振动作用越强 对行车的影响越大 因此需要通过验算活载挠度体现结构的刚度 公路桥规 规定 对于钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥 用汽车荷载 不计冲击力 计算的上部结构跨中最大竖向挠度 不应超过 为计算跨径 265 钢筋混凝土简支梁桥的变形计算 1 第六节挠度及预拱度计算 预应力混凝土简支梁桥的变形计算 2 266 一 钢筋混凝土简支梁桥的变形计算 1 恒载跨中挠度 第六节挠度 预拱度计算 2 活载跨中挠度 B 开裂构件等效截面的抗弯刚度 挠度长期增长系数 267 3 预拱度 当恒载和静活载产生的长期挠度不超过时 可以不设预拱度 反之 应采用矢高为的二次抛物线设置全梁的预拱度 第六节挠度 预拱度计算 268 二 预应力混凝土简支梁桥的变形计算 第六节挠度 预拱度计算 1 恒载跨中挠度 2 活载跨中挠度 3 预压力产生的反向挠度 B 全预应力及A类构件 为全截面抗弯刚度B类构件 按或 269 二 预应力混凝土梁桥的变形计算 桥规 规定 预拱度 时 不设预拱度 第六节挠度 预拱度计算 270 1 行车道板的计算 本章小结 行车道板的类型 车轮荷载在行车道板上的分布图形 行车道板的有效工作宽度的概念及计算 单向板和悬臂板的内力计算 271 2 荷载横向分布计算 本章小结 横向分布影响线 横向分布系数的概念 横向分布系数计算方法的基本假定 基本原理适用条件及横向分布影响线的绘制 荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化 272 3 恒载 汽车荷载 人群荷载作用下主梁内力计算 本章小结 4 横隔梁内力计算 横隔梁内力影响线的绘制 横隔梁上计算荷载的确定 横隔梁的内力计算 横隔梁的力学模型 5 预拱度的概念及设置 273 第一节概述 01 第二节支座的类型与构造 02 第三节支座的设计与计算 03 第六章梁式桥的支座 274 支座的作用 重点 1 第一节概述 支座的分类 2 支座的布置 重点 3 275 一 支座的作用 1 支承上部结构并传递荷载 2 保证结构满足设计所要求的变形 第六章 第一节概述 276 二 支座的分类 1 按容许变形的可能性分 2 按支座使用的材料分 钢支座 橡胶支座 混凝土支座 简易油毛毡支座 聚四氟乙烯支座 第六章 第一节概述 277 3 按支座外形分 板式支座 盆式支座 球型支座 4 按支座功能分