第七章-悬臂和连续梁桥简介分解.ppt

第七章悬臂和连续体系梁桥 第一节悬臂梁桥第二节混凝土刚构桥第三节连续梁桥 开始上课啦 一 悬臂梁桥结构类型和力学特点1 悬臂梁桥力学特点 从永久作用和可变作用两方面与简支梁锚跨跨中弯矩相比 由于支点负弯矩的卸载作用 跨中正弯矩显著减小 可减小主梁高度降低材料用量和结构自重 跨越能力提高 第一节悬臂梁桥 2 悬臂梁桥结构类型 悬臂梁桥的上部结构由锚固孔 悬臂和悬挂孔 简称挂孔 组成 1 双悬臂梁桥恒载 因支点负弯矩的卸载作用而显著减小车道荷载 与简支梁布置车道荷载时的结果一样 2 两个单悬臂梁与中孔简支挂梁组合的三跨悬臂梁桥恒载 因简支挂梁的跨径缩短减小车道荷载 只按支承跨径较小的简支挂梁产生的正弯矩计算 因此比简支梁小得多 其它特点 1 悬臂端容易下挠 行车舒适性较差 2 一般为静定结构 结构内力不受温度 混凝土收缩徐变和地基沉降等因素的影响 3 双悬臂梁 或单悬臂梁 与简支挂梁联合组成多孔悬臂梁桥 4 带挂梁的T形悬臂梁桥 二 悬臂梁桥一般构造和适用场合1 立面布置及基本尺寸1 跨径布置 各跨跨径比 悬臂长与跨径比具体考虑因素 材料 钢筋混凝土 悬臂较短 减小负弯矩 预应力混凝土 悬臂可适当加长 施工方法 纵向分缝 必须考虑锚孔的吊装重量 横向分缝 可适当加长悬臂长度 特殊使用要求 城市桥梁可能要求较小的锚孔 但必须保证稳定性 单孔双悬臂梁桥 主梁为T形截面时 悬臂长度一般为中跨长度的0 3 0 4倍 箱形截面时 最好使跨中最大和最小弯矩的绝对值大致相等 充分发挥跨中部分底板的受压作用 因此悬臂长度一般不超过中跨长度的0 5倍 多跨悬臂梁桥2 梁高 一般采用变高度梁支点梁高 跨中梁高 2 2 5优点 增加支点抗弯能力不增加很多的弯矩底缘曲线 抛物线 正弦曲线 圆弧 折线 2 横截面形式 注意加强截面底部的混凝土受压区A 横截面常用型式 a 带马蹄的T型截面 l 30m 中等跨度 钢筋砼桥梁b 底部加宽的T型截面 l 30 50m 预应力砼桥梁 c 箱型截面 常用 特点 整体性强 能提供足够的混凝土受压面积 抗扭刚度很大l 50m 单箱单室应用最广 桥宽22m以下 多箱多室 1 单箱单室截面 a 2 单箱多室截面 b d 3 多箱单室 c f 4 多箱多室截面 e 5 分离式箱形截面 g h 说明 悬臂部分 锚孔 吊装时采用肋梁 悬臂施工时采用箱梁 挂孔 一般采用肋梁 便于吊装3 配筋特点 纵向钢筋 悬臂上只承担负弯矩 配置负弯矩钢筋 锚孔可能承担正或负弯矩需双向配筋腹板 下弯的纵向钢筋 需要时布置竖向预应力钢筋顶板 配制横向钢筋或横向预应力钢筋 4 适用场合优点 1 静定结构 2 支点负弯矩卸载 减小主梁内力 3 单排支座 减小桥墩尺寸 缺点 1 锚固孔一旦破坏 将株连悬挂孔和悬臂的倒塌 2 牛腿构造复杂 3 结构刚度不如连续梁大 而且桥面伸缩缝多 不利于高速平稳行车 4 负弯矩区有裂缝 且构造复杂 故该桥型目前在我国采用较少 我国的大型T构桥 5 牛腿构造特点牛腿的高度不到悬臂梁高和挂梁梁高的一半 但要传递较大的力 成为上部结构的薄弱部位 凹角处应力集中显著 1 当悬臂为箱型截面时 最好设成箱型腹板与挂梁梁肋一一对应 使传力明确 2 梁肋局部加宽并设置端横隔梁加强 3 避免尖锐的凹角 以缓和应力集中 4 尽量减小支座高度 以增加牛腿高度 5 配置密集的钢筋 为改善牛腿受力 构造上应注意下列问题 三 悬臂梁桥的计算要点 一 恒载内力静定结构变截面手算可采用影响线加载施工中的内力状态可能出现控制应力 二 活载内力1 纵向 某些截面可能出现正负最不利弯矩2 横向箱梁 专门分析多梁式 横向分布系数 必须考虑横向分布系数沿桥纵向的变化支点 杠杆原理挂孔 悬臂 采用等刚度原则简化为等代简支梁 采用刚性横梁法或比拟正交异性板法计算 等刚度法 出发点 横向分布体现肋主梁抗弯与抗扭能力的比例关系不同体系的梁桥抗扭性能基本相同 抗扭刚度只与抗扭惯矩有关体系不同体现在总体抗弯刚度上采用挠度相等的办法计算等代刚度 边跨 中跨 锚梁与挂孔刚度相差悬殊时悬臂等代为跨度2l2的简支梁 挂孔等代为相同跨度的简支梁 中跨 锚梁与挂孔刚度相近时悬臂与挂孔联合等代为跨度2l2 l3的简支梁 三 牛腿计算 1 计算截面宽度 2 截面内力 3 验算截面内力 1 竖直截面 按抗弯构件验算 2 45 斜截面的抗拉验算 按轴心受拉构件 3 最弱斜