城市轨道交通概论第三章-第三节 高架结构工程ppt课件

.,1,第三节高架结构工程,.,2,一、高架结构工程的特点,城市轨道交通系统进入城区后，可以随着城市地势的变化或城区建筑群的不同，或从空中走，形成高架，或进人地下，形成隧道，也可在地面上。高架结构工程是城市永久性建筑的一部分，结构寿命应按50年以上考虑，因而城区高架结构可以作为城市景观的一部分，与城市的其他建筑相协调。另外在城区施工，要求速度快，对现有的交通干扰小。高架桥上应考虑管线设置或通过要求，并设有紧急进出通道，防止列车倾覆的安全措施及在必要地段设置防噪屏障，还应设有防水、排水措施。,.,3,一般有以下结构形式:槽形梁结构:跨度L=10,20,30,35，建筑高度0.350.5m。脊梁结构:跨度L=10,20,30,35，建筑高度0.30.6m。超低高度板结构：L10m，建筑高度0.440.8m；L15m，建筑高度0.541.00m；L20m建筑高度0.661.40m。目前城市高架桥大都采用预应力或部分顶应力混凝土结构,.,4,预应力混凝土的概念如下：,为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象，在构件使用（加载）以前，预先给混凝土一个预压力，即在混凝土的受拉区内，用人工加力的方法，将钢筋进行张拉，利用钢筋的回缩力，使混凝土受拉区预先受压力。这种储存下来的预加压力，当构件承受由外荷载产生拉力时，首先抵消受拉区混凝土中的预压力，然后随荷载增加，才使混凝土受拉，这就限制了混凝土的伸长，延缓或不使裂缝出现，这就叫做预应力混凝土。,.,5,二、高架槽型梁结构,槽型梁一般是预应力混凝土结构，属下承式桥梁，由车道板、主梁和端横梁这3部分组成，如图所示，各部分见图。下面分别介绍槽型梁3个主要组成部分的设计，构造和施工要点。,.,6,车道板作为主梁主翼缘的一部分，在坚向荷载作用下承受纵向拉应力。在板宽方向，该拉应力自板边向中线逐渐降低，即所谓剪应力滞现象，它影响了车道板作为主梁翼缘有效宽度值，在设计中为了简化计算，取一定宽度的车道板作为主梁翼缘，该宽度即为“计算宽度”。,.,7,槽型粱的车道板和主梁内侧交接处常设置斜率小于1：3的内角隅一方面可以减小截面突然变化引起的应力集中，另一方面内角隅构造有利于横向预应力筋弯起布置.,车道板宽度,.,8,(三)端横梁,端横梁是槽形梁的重要组成部分之一，在施工和养护维修时起顶梁的作用，并为车道板的两端提供支承，保证车道板的整体作用，还为上翼缘的横向稳定起支撑作用。端横梁的高度和宽度一般为h2(1.62.0)h1,b2(10一1.3)h1，h1为车道板厚度；,.,9,(四)施工,槽形梁在设计中一般要进行：抗弯强度，抗剪强度，变形，抗裂性和裂缝宽度以及运营阶段混凝土及钢筋应力等一系列的验算，各项验算必须满足相应的规范要求。槽形梁的施工一般采用装配式方案，该方法又分为纵向分块和横向分块两种。横向分块，每块为一完整的U形截面，横向预应力在预制时已实施完成。施工时在桥头路堤上串连成整体，然后用纵移法移到桥孔，落梁就位。纵向分块是将两侧主梁预制成两大块，主梁之间的车道板和端横梁可以预制，也可以在主梁架设就位现浇。预制的车道板，端横粱和两侧主梁的连接必须采用湿接缝。在工地上要施加横向顶应力和纵向预应力。,.,10,纵向分块运输不便，且湿接头难度较大，唯一优点是可以利用工地现有的架桥机，将预制主梁直接架设就位，无须设置临时便梁及纵移就位。,.,11,三、高架脊梁式结构,脊梁式结构分上承式和下承式两种。上承式是在单箱梁的上部带大悬臂挑臂结构，下承式是在脊梁的下底板位置带大悬臂挑臂结构，如图所示，一般城市轨道交通大多采用后者。这种结构主要靠脊梁来承受纵向弯距，挑臂板作为行车道板，同时将列车荷载传到脊梁上，挡墙主要是防止噪声和作为防护车辆倾覆的保护体，也可以作为结构的部分，起边梁作用，改善挑臂的受力。,.,12,下承式脊梁结构具有以下优点：1建筑高度低。其建筑高度为挑臂板的厚度，脊梁高度的改变对挑臂板的厚度无影响，而跨度的改变只影响脊梁的高度，这对于城市的高架结构的线型布置非常有利。2施工方便。可以选用预制构件拼装法，先吊装脊梁，后拼装挑臂冀板，施工便捷.3结构上需要的部分可供做它用即边缘和脊梁顶面可作检修道等。4脊梁和边梁构成一个防噪体系。5外型美观。,.,13,四、超低高度板式结构,超低高度板式结构实际上是低高度梁或厚板亦称为板梁，一般是由于结构的建筑高度要求做得小刚度就成为设计的控制条件。,.,14,五、墩台形式,高架桥的墩台除具有足够的强度和稳定性以承受荷载外，还需要考虑美观，并与城市环境和谐，匀称，协调。一般有如下几种形式：,.,15,1倒梯形桥墩(图(A)倒梯形桥墩构造简单，施工方便，受力合理，具有较大的强度、刚度和稳定性，对于单箱单室箱梁和脊梁来说，选用倒梯形桥墩在外观和受力上均较合理。,.,16,2“T”形桥墩(图(B)“T”形桥墩自重小，节省坛工材料，能减少占地面积墩身可做成圆柱，矩形，六角形等，具有较大的强度和刚度，其与上部结构的轮廓线过镀平顺，受力合理,.,17,3双柱式桥墩(图(C