桥梁工程PPT（博兴小清河大桥项目）

1、博兴小清河大桥项目 陈大龙桥梁工程主讲内容:1. 铁路混凝土简支梁2. 公路混凝土简支梁3. 桥梁支座4. 简支梁的架设混凝土简支梁桥桥梁工程桥梁工程主要内容铁路普通钢筋混凝土简支梁桥构造钢筋混凝土简支梁的设计与计算预应力混凝土简支梁桥预应力混凝土简支梁的设计与计算第一节 铁路混凝土简支梁桥梁工程梁的截面形式及主要技术指标构造示例道砟桥面铁路普通钢筋混凝土简支梁桥构造桥梁工程截面形式： 主要由受力要求决定，同时又要考虑到使用和施工两方面的要求，并力求节省。梁的截面形式及主要技术指标板式截面T形截面 跨度小，梁高低；板底支撑面宽，稳定好，两片之间不需任何联系；施工方便；适用跨度小于6m。 跨度大

2、，梁高增高；板底支撑面小，稳定差，两片之间需横隔板连接；施工较板式截面复杂；适用跨度大于8m。桥梁工程梁体尺寸 梁肋厚度取决于最大主拉应力和主筋布置的要求。根据剪力分布一般做成两端厚中间薄的形式。考虑主筋布置常将梁肋下缘扩大，腹板减薄。 主梁高度取决于使用条件和经济条件。一般桥梁中，经济条件决定梁高；在建筑高度受限的桥梁中，建筑高度决定梁高。在符合起吊能力和运输限界的前提下，宜采用较大的梁高。我国1975年的标准设计，对一般高度梁，高跨比约为1/6-1/9，对低高度梁，一般为1/11-1/15。 梁肋间距的确定需考虑主梁在运输及架设过程中的稳定性，每片梁的重心应尽量使之位于梁肋中心。梁肋两侧内

3、外道砟槽板的悬臂弯矩应大致相等。标准设计：1.8m。桥梁工程道砟槽 每片梁上部，是由道砟槽板和板顶外侧的挡砟墙组成的道砟槽。道砟槽板除了承受板本身所受的弯矩外，还和梁肋一起构成了主梁的整体，是主梁的受压翼缘，与主梁共同受力。桥梁工程桥梁工程 梁缝处理：梁缝包括梁与梁、梁与台之间的横向伸缩缝及两片梁之间的纵向构造缝。铁路桥梁缝处理比较简单，是纵横向梁缝处理构造：在梁缝上设置铁盖板或钢筋混凝土盖板，板下隔一定距离焊有短钢筋，以防止盖板移位。如梁缝较宽，可以焊两排钢筋。桥梁工程第二章 混凝土简支梁桥桥梁工程桥梁工程主要内容结构尺寸的拟订道砟槽板的计算主梁的计算钢筋混凝土简支梁的设计与计算桥梁工程主要

4、内容计算图示荷载内力计算及配筋验算道砟槽板的计算桥梁工程 计算每片梁的内外道砟槽板时，沿桥梁行车方向取1m宽的板条，按固结在梁肋上的悬臂梁进行计算。计算图示桥梁工程恒载荷载活载列车活载人行道活载距桥中心线2.45m以内考虑翻修道床时堆放道砟，按10kN/m2计。距桥中心线2.45m以外按4kN/m2计。桥梁工程主要内容先张法预应力混凝土简支梁的构造后张法预应力混凝土简支梁的构造其它形式预应力混凝土简支梁秦沈客运专线简支梁简介预应力混凝土简支梁桥钢筋混凝土结构的局限性 抗拉强度低，使用时开裂，限制裂缝宽度的同时也限制了 高强混凝土和高强钢筋的采用，跨度越大，自重所占比例 越高，跨度难以发展。预应

5、力混凝土梁的优越性 采用混凝土和高强钢筋； 提高抗裂性，增强耐久性和刚度； 尺寸、自重减小；增大跨度； 预剪力可以提高抗剪能力；力筋应力变幅小，疲劳性能好。桥梁工程桥梁工程先张法预应力混凝土简支梁的构造先张法概念及构造示例截面形式 普通高度：工字形（带马蹄的T梁） 低高度：板式；空心板；下翼缘较宽的矮肋工形梁预应力筋：高强钢丝、粗钢筋、钢绞线力筋线形：直线(需绝缘)、折线：受力合理但是施工复杂桥梁工程后张法预应力混凝土简支梁的构造后张法概念及构造示例截面形式：工字形或箱形预应力筋：高强钢丝、粗钢筋、钢绞线力筋线形：直线：小跨径; 曲线：受力合理(大跨径)工程实例： 后张T梁制造工艺流程工程实例

6、： 后张T梁制造工艺流程桥梁工程钢筋制备形成骨架桥梁工程清理模板钢筋骨架就位桥梁工程浇筑混凝土蒸汽养护桥梁工程张拉力筋桥梁工程存梁桥梁工程出厂检验桥梁工程运梁桥梁工程桥梁工程其它形式预应力混凝土简支梁整孔无砟无枕预应力混凝土梁串联式预应力混凝土梁预弯预应力混凝土简支梁双预应力混凝土梁桥梁工程整孔无砟无枕预应力混凝土梁构造特点： 建筑高度低、无碴桥面桥面宽由3.9减至2.32.5M、自重轻；轨面标高不易调整，工艺较复杂桥面特点：无碴无枕梁轨道直接搁置在桥面上的。为保证轨道准确的位置和高程，可在灌注梁体混凝土时在整个承轨台范围内预留槽沟，待梁体预加力完毕，再按设计标号灌注第二次混凝土并抹平，以利安

7、放钢轨弹条扣件。桥梁工程 构造特点：梁体分段、工厂预制、现场拼接就位、张拉力筋 而成整体梁。 串联工序：接干拼、胶拼、穿束张拉 串联梁的接缝：全梁静载破坏实验表明，胶接缝对梁体极限强度无甚影响，对抗裂性能略有下降。 施工工艺：秦沈客运专线串联预应力混凝土简支梁，32m分六节预制，在制式构件或型钢拼装造桥机上，拼装定位、浇筑湿接缝、张拉预应力筋、注浆封锚，然后移动造桥机到下一孔，重复上述工序。桥梁工程串联式预应力混凝土梁体内力筋体外力筋体外预应力：将预应力筋布置在构件截面以外的箱体，利用转向块、横隔梁等结构物对梁施加预应力的布筋方式。桥梁工程桥梁工程桥梁工程澳大利亚的塔斯曼桥桥梁工程1、体内预应

8、力筋只在转向块、横隔板处于混凝土接触，可大大减小预应力损失，提高预应力效益；2、避免了体内布筋时腹板中由于波纹管较密，腹板不易振实的缺点，可进一步减小腹板厚度；3、体外力筋大多放在聚乙烯管或钢管内，灌浆过程中可以看出有无渗漏，因此灌浆更可靠；4、由于力筋布置在体外，因此可以很方便地维护及替换；5、体外力筋布置在管中，避免了体内布筋时定位网的设置，能大大简化施工；6、体外力筋与结构混凝土之间无粘结，应力变化分散在力筋全长上，应力变化幅度很小，对铁路桥有利；7、在悬拼方法中采用体外力筋后，施工接缝可采取干接缝，简化施工。SPZ1100造桥机ZQJ800造桥机桥梁工程预制的梁段桥梁工程梁段在造桥机内

9、运送桥梁工程梁段在支架内运送桥梁工程梁段就位桥梁工程梁段位置校准桥梁工程立接缝模板灌混凝土桥梁工程桥梁工程支架前移预弯预应力混凝土梁工艺过程图(1) 概念： 型钢预制成向上拱的预弯梁，然后在1/4跨左右施加一对向下的集中力（预弯力），使下翼缘受拉，此状态下用高等级混凝土将下翼缘包住，待混凝土达到规定强度时，卸去预弯力，下翼缘混凝土（一期混凝土）受压，就位后再浇注二期混凝土。桥梁工程预弯预应力混凝土简支梁(2) 预弯预应力混凝土梁特点： 刚度大：钢梁制作时有一定的反拱度，混凝土中钢梁本身刚度大，故整个预弯梁在荷载下的挠度较小，其高跨比较小，一般在125140，适用于跨度大、建筑高度要求低的地区。

10、 抗裂性能好：在荷载下当一期混凝土开裂后使较大荷载转移给劲性钢梁，从而延缓裂缝的集中和发展，当移去荷载后，由于劲性钢梁的回弹，则裂缝具有较好的闭合性能。 制作简单，省工省料：对一期混凝土施加预应力时不需要锚具和张拉设备及张拉台座等，也省去压浆等工序；二期混凝土的灌注可在钢梁上立模进行现场施工无需支架等辅助设备。 适用范围广：所有能采用钢梁和钢筋混凝土梁的场合。桥梁工程概念：同时在梁的受拉区施加预压应力和在梁的受压区施加 预拉应力。原理：特点：建筑高度小、自重轻、造型轻盈美观适用范围： 多层立交桥、跨线桥、高架桥等要求建筑高度较小的公路及城市桥梁，也可用于旧预应力混凝土梁的加固。桥梁工程双预应力

11、混凝土梁 利用预拉应力筋对跨中截面混凝土产生轴向压力和负弯矩，用以抵抗恒载及活载产生的正弯矩。同时使用的预压应力筋，对跨中截面混凝土将产生轴向拉力和负弯矩，其中轴向拉力与轴向压力可以大部分或全部抵消，而两项负弯矩叠加，增加了梁的承载能力。桥梁工程桥梁工程客运专线预应力混凝土简支梁预应力混凝土简支T梁预应力混凝土简支箱形梁（1）结构布置： 秦沈客运专线预应力混凝土简支T梁每孔由四片T形梁组成，通过桥面板、横隔梁之间的湿接缝及横向预应力钢筋连成整体。其截面形式如下图所示。桥梁工程预应力混凝土简支T梁（2）结构构造特点： 为了加强各片T形梁之间的横向连接、保证桥跨结构的 整体性，除端隔板外，设中横隔

12、板； T形梁分片架设后，为了保证横隔板和桥面连成整体，采用施加横向预应力的构造措施； 分片T形梁在工地制梁场制造，制梁时预留孔道，架设就位及灌注湿接缝后穿横向预应力钢筋，张拉、压浆，然后封锚。桥梁工程双线箱梁：采用斜腹板截面，减小了梁体对墩台顶帽尺寸的要求和桥面横向悬臂板的长度，同时梁体外形比较美观。箱梁跨中截面顶板厚35cm，腹板厚45cm，底板厚25cm。第二章 混凝土简支梁桥桥梁工程预应力混凝土简支箱形梁双线单梁(双线箱梁)单线单梁(单线箱梁)单线箱梁： 考虑整孔箱梁架设时，架桥机支腿反力宜直接 传递到腹板上，因此，各种宽度的箱梁采用直腹板和同一箱宽。桥梁工程客专预应力混凝土简支箱梁起重

13、机桥梁工程客专预应力混凝土简支箱梁顶部客专预应力混凝土简支箱梁端部桥梁工程主要内容公路钢筋混凝土梁桥的构造特点荷载横向分布系数的计算第二节 公路钢筋混凝土简支梁桥桥梁工程主梁截面形式 板式截面 整体式 肋式截面 装配式装配式主梁间的横向连接构造 装配式板桥的横向连接 装配式T梁的横向连接公路钢筋混凝土梁桥的构造特点桥梁工程整体式板式截面装配式受力特点：双向受力的弹性板施工特点：无起重设备而有模 板支架时现浇适用跨度：4-8m受力特点：单向受力的梁式板，板与板之间借铰缝传递剪力而共同受力构造特点：有横向连接适用跨度： 实心：1.5-8m标准跨径 空心：6-13m、8-16m(预)异形板桥梁工程特

14、点：自重轻、净空大、造型美观、施工复杂适用范围：2030m的城市高架桥桥梁工程 德国某市高架桥，初看似一座人行道桥，其实是一座宽14m的4车道高架桥，并又分成两条各10m宽的两车道匝道桥。钢筋混凝土主梁断面为双箱曲面，形态柔和，尽管曲面横隔板最高处有1m，但桥下全然没有压迫感； 桥梁行车道位于凹形曲线两侧，桥墩在4车道部分为Y形，两车道部分为单柱，由于采用了高强钢材显得很纤细，加上桥墩断面向下变大，又给人带来稳定感。桥梁工程整体式、装配式肋式截面受力特点： 内部：有横隔板时为单向或双向板；无横隔板时为 单向板 外部：悬臂板构造特点：整体性好、刚度大、易于做成复杂形状适用范围：城市立交桥整体式：

15、桥梁工程装配式：a) TT形截面： 横向为密排式多主梁横截面，预制主梁之间用穿过腹板的螺栓连接，装配容易； 截面形状稳定，横向抗弯刚度大，快件堆放装卸方便； 适用跨径6-12m。b) T形截面： 横向用横隔梁连接，整体性好。翼板既是行车道，又是主梁的受压翼缘。预应力混凝土梁中有下马蹄； 单片主梁在运输按照过程中不稳定； 应用最广泛，适用于中等跨径桥梁。c) 短翼缘T形或工字形截面： 可增加单片主梁的稳定性，并减轻吊装重量。通过现浇桥面板混凝土连接成整体。主梁构件轻，桥面板整体性好，受力有利； 现浇工序延长工期； 适用于中等跨径桥梁。d) 装配组合梁肋式截面： 预制微弯板或空心板构件，作为现浇桥

16、面混凝土的模板，简化了工序。桥梁工程装配式板桥的横向连接企口混凝土铰连接钢板连接桥梁工程企口混凝土铰连接工艺： 缝内灌注30号以上细石混凝土传力特点： 只能传递剪力，不能传递弯矩桥梁工程钢板连接工艺： 用一块钢盖板N1焊在相邻两块板的预埋钢板N2上。传力特点： 只能传递剪力，不能传递弯矩桥梁工程 2011年4月9日晚，郑州市中州大道跨京广铁路大桥南端两个承重梁被两辆总重300多吨的超载货车轧断，危及京广铁路上下行安全。桥梁工程装配式T梁的横向连接横隔梁的横向连接构造 钢板连接 扣环连接桥面板的横向连接构造 刚性接头 铰接接头桥梁工程钢板连接工艺： 分别在翼缘和横隔板处用盖板焊在相邻两梁的预埋钢

17、板上，中间灌缝。传力特点： 刚性连接：既能传递剪力，又能传递弯矩。桥梁工程扣环连接工艺： 腰圆形扣环B与预埋扣环A形成的圆环中插入钢筋，就地浇筑混凝土。传力特点： 刚性连接：既能传递剪力，又能传递弯矩。桥梁工程刚性接头工艺： 翼缘钢板连接，铺装层内两层钢筋网。传力特点： 刚性连接：既能传递剪力，又能传递弯矩。桥梁工程铰接接头工艺： 两侧翼缘伸出钢筋内插销筋，铺装层内一层钢筋网。传力特点： 铰接连接：只能传递剪力，不能传递弯矩。桥梁工程荷载横向分布系数的计算意义荷载横向分布系数的常用计算方法荷载横向分布系数的计算杠杆原理法偏心压力法修正的偏心压力法铰接板(梁)法刚接板(梁)法比拟正交异性板法荷载

18、横向分布系数沿桥跨的变化桥梁工程荷载横向分布系数的计算意义计算目的:将空间问题转换为平面问题 桥梁工程主梁间无联系结构整体性差，不经济；主梁间横隔梁刚度无穷大各主梁均匀分担荷载；实际构造横隔梁刚度并非无穷大，各主梁变形复杂，横向连结刚度越大，荷载横向分布作用越显著。荷载横向分布规律的主要影响因素：结构的横向联结刚度桥梁工程荷载横向分布系数的计算步骤绘制各主梁荷载横向分布影响线Pk/2qk/2Pk/2qk/2桥梁工程荷载横向最不利布置: 汽车荷载横向布置Pk/2Pk/2qk/2qk/2Pk/2Pk/2qk/2qk/2Pk/2Pk/2Pk/2Pk/2桥梁工程mc荷载横向分布系数。桥梁工程按单梁进行

19、计算:m0PkmcPkmc1Pk桥梁工程绘制各主梁荷载横向分布影响线进行荷载横向最不利布置计算荷载横向分布系数按单梁进行计算桥梁工程杠杆原理法基本假定计算方法适用范围忽略主梁间的横向联系，除边主梁外，假定桥面板在主梁处全部断开桥面板当作支承在主梁上的多跨简支梁或悬臂梁来考虑P桥梁工程适用范围计算荷载位于主梁支点无横隔梁装配式箱梁桥双主梁荷载位于主梁支点双主梁桥横向联系很弱的无中横梁的梁桥无横隔梁装配式箱梁桥桥梁工程偏心压力法基本假定计算方法适用范围横隔梁无限刚性。把横梁当作支承在各片主梁上的连续刚体，车辆荷载作用下，中间横梁保持直线变形。例题桥梁工程计算方法将荷载分解为中心竖向力P和偏心弯矩P

20、e计算在中心荷载P作用下，各主梁的分布荷载Ri计算在偏心距Pe作用下，各主梁的分布荷载Ri两项相加得到偏心压力P作用下各主梁的总分布荷载Ri画荷载横向分布影响线最不利加载得到荷载横向分布系数桥梁工程计算方法将荷载分解为中心竖向力P和偏心弯矩Pe计算在中心荷载P作用下，各主梁的分布荷载Ri计算在偏心距Pe作用下，各主梁的分布荷载Ri两项相加得到偏心压力P作用下各主梁的总分布荷载Ri画荷载横向分布影响线最不利加载得到荷载横向分布系数桥梁工程中心荷载P作用下由于假定横梁是刚性的,且荷载P通过截面扭转中心线,因此横梁只作平行下挠,各片主梁的挠度相等。根据简支梁跨中荷载与挠度的关系和静力平衡条件,可以求

21、得中心荷载P在各片主梁间的荷载分布为：桥梁工程偏心弯矩M=Pe作用下在偏心力矩M=pe作用下,横梁绕扭转中心o有一个微小的转动角,各片主梁产生的竖向挠度为：根据简支梁跨中荷载与挠度的关系和静力平衡条件,可以求得偏心矩M=pe作用下在各片主梁间的荷载分布为：桥梁工程偏心荷载P对主梁的总作用在偏心荷载P的作用下,每片主梁所分配到的荷载,等于上述两种情况的叠加：令P=1即得到在偏心单位集中力作用下各主梁分配到的荷载：桥梁工程画荷载横向分布影响线设单位荷载P=1作用在K号梁轴上（ ），则任意i号梁所分配荷载的一般公式为：由于各梁挠度呈直线规律变化，某一主梁的横向分布影响线必然也成线性分布，故只要计算出

22、两根边梁的荷载值就可以画出影响线。当荷载P=1分别作用在1号梁和5号梁轴线上时，1号梁所分担的荷载为：桥梁工程求荷载横向分布系数若各主梁的截面均相同，上两式可简化，连线 和 ，即得1号梁影响线。根据荷载沿横向的最不利位置来计算相应的横向分布系数。在汽车荷载和人群荷载作用下主梁的荷载横向分布系数分别为：桥梁工程适用范围荷载作用在桥梁跨中荷载位于主梁跨中有中横隔梁且桥梁较窄(B/L0.5)BL桥梁工程(1) 求横向分布影响线竖标本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5，梁间距1.60m，则：则1号梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值为：桥梁工程(2) 绘出横向分布影响线竖 标，并按最不利位置布载人行

23、道缘石至1号梁轴线的距离为：设零点至1号梁位的距离为x，可按比例关系： 解得x=4.80m 。据此计算出各荷载点的影响线竖标。桥梁工程(3) 计算横向分布系数mc1号梁的活载横向分布系数分别计算如下：汽车荷载：桥梁工程人群荷载：桥梁工程修正的偏心压力法在偏心力矩M=1e的作用下，由于截面的转动，各主梁发生竖向挠度的同时引起扭转，由此要计入主梁抗扭影响，故需对等式第二项给予修正。桥梁工程铰接板梁法基本假定：相邻主梁间为铰接,只传递剪力。计算方法适用范围桥梁工程适用范围荷载作用于跨中企口缝联结的板桥和无中横隔梁的T梁桥（横向联结较弱)桥梁工程刚接板梁法基本假定：各主梁间除传递剪力外，还传递弯矩。计

24、算方法适用范围：荷载作用于跨中有中横隔梁且翼缘板刚性连接的肋梁桥、整体式板梁桥桥梁工程比拟正交异性板法（法）概念与基本假定：适用范围：把每根主梁的截面抗弯惯矩和抗扭惯矩均匀分摊于b宽度上，横隔梁的截面抗弯惯矩和抗扭惯矩均匀分摊于a上，形成一块正交异性板，据荷载与挠度关系求各根主梁处荷载横向分布影响线。荷载作用于跨中有中横隔梁的梁桥或整体式板桥桥梁工程总结：各种方法的适用范围偏心压力法：有中横隔梁且桥梁较窄时(B/L0.5)铰接板（梁）法：铰接板梁桥或没有中横隔梁的T梁桥刚接板（梁）法：整体式板桥或有中横隔梁的T梁桥比拟正交异性板法：整体式板桥或有中横隔梁的T梁荷载作用于跨端支点处荷载作用于桥梁

25、跨中杠杆原理法(横向分布系数m0)(横向分布系数mc)桥梁工程简支梁求跨中最大弯矩， m不变化。计算主梁最大剪力时考虑m0、 mc的变化荷载横向分布系数沿桥跨的变化无中横梁(或仅一根): 跨中mc，支点m0，支点到l/4处直线过渡。多根横梁: mc从第一根横梁向m0直线过渡。桥梁工程桥面板的计算主梁的设计计算横隔梁计算公路简支梁的设计和计算桥梁工程桥面板的力学模型车轮荷载在板上的分布桥面板的有效工作宽度桥面板的内力计算内力组合及配筋计算桥面板的计算桥梁工程桥面板的力学模型单向板(双向板)悬臂板铰接悬臂板行车道板作用：直接承受车辆轮压，与主梁梁肋和横隔梁联结，保证梁的整体作用并将活载传给主梁。桥

26、梁工程双向板：其长边la与短边lb之比大于或等于2单向板：其长边la与短边lb之比大于或等于2悬臂板：边梁的外侧板或主梁翼板间仅用钢板简单联结铰接板：相邻翼缘板在端部做成铰接接缝梁式板：两边支承桥面板的力学模型桥梁工程车轮荷载在板上的分布 作用在桥面上的车轮压力，通过桥面铺装层扩散分布在钢筋混凝土板面上，计算时应将轮压作为分布荷载来处理。桥梁工程车轮荷载在板上的分布 荷载在铺装层内按45扩散。 沿纵向： 沿横向：式中P为一个加重车后轴重桥面板的轮压局部分布荷载：a2b2 ，前轮 0.20.3；后轮 0.20.6桥面板荷载压力面：车轮着地面积：a1b1桥梁工程桥面板的有效工作宽度外荷载产生的总弯

27、矩: 设板的有效工作宽度为a，并设:可得: 定义有效宽度后，当有一个车轮作用于桥面板时，1m宽板条上的荷载计算强度为：桥梁工程桥面板有效工作宽度影响a的因素：支承条件：双向板、单向板、悬臂板荷载长度：单个车轮、多个车轮作用、荷载到支承边的距离两端嵌固单向板悬臂板荷载在跨径中间荷载在板的支承处荷载靠近板的支承处桥梁工程（a）荷载在跨径中间 单独一个荷载 几个相邻荷载两端嵌固的板桥梁工程(b) 荷载在板的支承处(c) 荷载靠近板的支承处桥梁工程悬臂板分布荷载靠近板边为最不利情况， 就等于悬臂板的净跨径 ，故桥梁工程多跨连续单向板的内力计算悬臂板的内力计算桥面板的内力计算铰接悬臂板自由悬臂板计算图式

28、：取每米宽的板条进行计算。例题桥梁工程计算原则： 行车道板和主梁梁肋的支承条件，不是固端也不是铰支而是弹性固结。板的受力如多跨连续梁。用简支梁的跨中弯矩加以修正，且与主梁抗扭刚度的大小有关。多跨连续单向板的内力计算桥梁工程计算方法： 当t/h1/4时 ：跨中Mc = +0.5M0支点Ms = -0.7M0当t/h1/4时 ：跨中Mc = +0.7M0 支点Ms = -0.7M0多跨连续单向板的内力计算M0 = M0p+M0gM0 :简支梁跨中弯矩桥梁工程多跨连续单向板的内力计算活载弯矩恒载弯矩支点剪力：车轮在支承附近桥梁工程悬臂板的内力计算铰接悬臂板车轮作用在铰缝上自由悬臂板车轮作用在悬臂端桥

29、梁工程铰接悬臂板活载恒载(荷载组合系数)1m宽板条的最大设计弯矩桥梁工程自由悬臂板活载恒载(荷载组合系数)1m宽板条的最大设计弯矩桥梁工程例题 一座由五片T梁组成的装配式钢筋混凝土简支T梁桥的主梁和横隔梁断面如图所示，计算跨径L=19.5m，结构重要性系数1.0，主梁翼板钢板铰接。桥面铺装为2cm的沥青表面处治（密度为23kN/m3）和平均9cm厚混凝土垫层（密度为24kN/m3），T梁翼板的重力密度为25kN/m3。桥上汽车荷载为公路级。试求T梁翼板所构成的铰接悬臂板的设计内力。 桥梁工程桥梁工程P/2g桥梁工程2、汽车荷载产生的内力 将汽车荷载后轮作用于铰缝轴线上为最不利位置，此时，两边的

30、悬臂板各承受一半的车轮荷载。后轴作用力为P=140kN。车辆荷载后轮着地宽度为a2=0.2m，宽度为b2=0.6m，则： 荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为：桥梁工程桥梁工程桥梁工程结构自重效应计算汽车、人群作用效应计算内力组合及配筋主梁的设计计算桥梁工程结构自重效应计算前期恒载： 主梁自重 在计算结构自重内力时，为了简化起见，习惯上往往将沿桥跨分点作用的横隔梁重量均匀地分摊给各主梁承受。 根据施工安装的情况，将人行道、栏杆、灯柱和管道等重量像汽车荷载那样，按荷载横向分布的规律进行分配。如果设计的是组合式梁桥，要根据施工情况具体分析。后期恒载桥面铺装、人行道、栏杆、灯柱等桥梁工程汽车、人群作用效

31、应计算截面内力计算的一般公式： 活载内力计算必须考虑最不利荷载位置，一般采用影响线加载计算，计算汽车荷载时要考虑各项折减系数及冲击系数。桥梁工程汽车、人群作用效应计算简支梁计算支点截面剪力时，应计入m0、mc的变化：a)桥上荷载；b)m分布图；c)梁上荷载；d)QA影响线轮式荷载支点剪力计算图桥梁工程例题 一座由五片T梁组成的装配式钢筋混凝土简支T梁桥的主梁和横隔梁断面如图所示，计算跨径L=19.5m，结构重要性系数1.0，主梁翼板钢板铰接。桥面铺装为2cm的沥青表面处治（密度为23kN/m3）和平均9cm厚混凝土垫层（密度为24kN/m3），T梁翼板的重力密度为25kN/m3。桥梁上作用的汽

32、车荷载为公路-级、人群荷载，按承载力极限状态设计时，计算边主梁跨中以及支点截面的设计内力。(已知每侧的栏杆及人行道构件重量为5kN/m) 桥梁工程桥梁工程解：1、恒载自重内力计算 （1） 结构自重g 主梁 边主梁的横隔梁: 桥面铺装： 桥梁工程栏杆和人行道： 作用于边主梁的全部恒载： （2） 结构自重内力边主梁自重产生的内力列于表210。 桥梁工程2、活载内力计算（1） 荷载横向分布系数 采用桥规JTG D60给出的估算公式计算: （2） 冲击系数的计算 其中 桥梁工程 其中 桥梁工程（3） 均布荷载和内力影响线面积计算 桥梁工程（4） 公路-级中集中荷载Pk计算 计算弯矩效应时: （5）跨中

33、弯矩M1/2、跨中剪力Q1/2计算 计算剪力效应时: 其中 计算跨中截面内力均采用跨中荷载横向分布系数，按公式（2.2.34）和公式（2.2.35）计算。因双车道不折减，故=1。将计算结果汇总于表2-13。 桥梁工程 其中 桥梁工程（6） 计算支点截面汽车荷载最大剪力横向分布系数变化区段的长度a=4.9m。m变化区荷载重心的内力影响线坐标为： 桥梁工程桥梁工程（7） 计算支点截面人群荷载最大剪力 桥梁工程3、计算截面的设计内力 当按承载力极限状态设计时，根据桥规规定，荷载基本组合的设计值列于表2-14。 1.4 桥梁工程桥梁工程桥梁工程作用在横隔梁上的计算荷载横隔梁上的内力影响线横隔梁内力计算

34、横隔梁计算计算方法：偏心压力法计算步骤：桥梁工程作用在横隔梁上的计算荷载 对于跨中一根横隔梁来说，除了直接作用在其上的轮重外，前后的轮重对它也有影响。在计算中可假设荷载在相邻横隔梁之间按杠杆原理法传布，如图所示。因此，纵向一列汽车车道荷载轮重分布给该横梁的计算荷载为： 横隔梁上的计算荷载图示Pk/2qk/2Pk/2qk/2桥梁工程 纵向一列汽车车道荷载轮重分布给该横梁的计算荷载为： 同理，人群荷载： （影响线上布满荷载）式中：按杠杆原理计算的纵向荷载影响线面积； la 横梁的间距； 布置在中横梁上时，对应的按杠杆原理 计算的纵向荷载影响线竖坐标值，为1；其余符号意义同前。 作用在横隔梁上的计算

35、荷载桥梁工程横隔梁的力学模型：横隔梁上的内力影响线竖向支承在多根弹性主梁上的多跨支承连续梁。当桥梁在跨中有单位荷载P=1作用时，各主梁所受的荷载将为R1，R2，R3， Rn ，这也就是横梁的弹性支承反力。桥梁工程横隔梁任意截面r的内力计算公式：横隔梁上的内力影响线荷载P=1位于截面r的左侧时：荷载P=1位于截面r的右侧时：桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程横隔梁内力计算 用上述的计算荷载在横隔梁某截面的内力影响线上按最不利位置加载，就可求得横隔梁在该截面上的最大（或最小）内力值。 式中： 横梁内力影响线竖坐标值； 、 通常可近似地取用主梁的值。桥梁工程主要内容支座的作用、类型及布置支座的构造支座

36、的抗震措施支座的设计与计算第三节 桥梁支座桥梁工程支座作用传递上部结构的各种荷载。适应荷载、温度、收缩徐变等因素产生的位移。保证桥跨结构在墩台上的位置充分固定，不滑落。桥梁工程按其容许变形的可能性可分为：支座类型按使用材料分为： 简易支座、钢支座、橡胶支座、混凝土支座特殊功能的支座客运专线支座 固定支座：传递竖向力和水平力，允许上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动；活动支座：只传递竖向力，允许上部结构在支座处既能自由转动有能水平移动。分多向活动支座(纵向、横向均可自由移动)和单向活动支座(仅一个方向可自由移动)。桥梁工程布置原则固定支座的布置要有利于传递纵向水平力有利于梁体的自由变形对于桥

37、跨结构：使梁的下缘在制动力作用下受压，例如布置在行车方向的前方；对于桥墩：使制动力的方向指向桥墩中心，使墩顶圬工在制动力作用下受压；对于桥台：使制动力的方向指向堤岸，使台顶圬工受压，并能平衡一部分台后土压力。桥梁工程布置方式简支梁桥：应在每跨的一端设置固定支座，另一端设活动支座；对于多跨简支梁，一般把固定支座布置在桥台上，每个桥墩上布置一个（组）活动支座与一个（组）固定支座。若个别墩较高，也可以在高墩上布两个（组）活动支座。桥梁工程连续梁桥及桥面连续的简支梁：每一联设置一个固定支座，并宜将固定支座设置在靠近温度中心处以使全梁的纵向变形分散在梁的两端，其余墩台上均设置活动支座。桥梁工程桥面较窄的

38、桥梁，支座横向变位很小，一般只须设置单向活动支座(纵向活动支座)。桥梁工程特别宽的桥梁：尚应设置沿纵向和横向均能自由移动的活动支座。在设置固定支座的桥墩（台）上，一般采用一个固定支座，其余为横桥向的单向活动支座；在设置活动支座的所有桥墩（台）上，一般沿设置固定支座的一侧，均布置顺桥向的单向活动支座，其余均为双向活动支座。桥梁工程坡桥：宜将固定支座布置在标高低的墩台上。同时，为了避免整个桥跨下滑，影响车辆的行驶，当纵坡大于1%或横坡大于2%时，应使支座保持水平，通常在设置的梁底面，增设局部的楔形构造。桥梁工程曲线梁桥：曲线梁桥的支座布置会直接影响到梁的内力分布。同时，支座的布置应使其能充分适应曲

39、梁的纵、横向自由转动和移动的可能性。宜采用球面支座，且为多向活动支座。曲线箱梁中间常设单支点支座，仅在一联范围内的梁的端部(或桥台上)设置双支座，以承受扭矩。有意将曲梁支点向曲线外侧偏离，可调整曲梁的扭矩分布。桥梁工程支座的构造按使用材料分为： 简易支座、钢支座、橡胶支座、混凝土支座特殊功能的支座客运专线支座 桥梁工程简易垫层支座 对于跨度小于或等于6m的铁路板梁桥或标准跨径小于10m的公路简支梁桥，为简单起见，可不设专门的支座，而采用由几层油毛毡或石棉做成的简易支座，如下图所示。这种简易垫层的变形性能较差。桥梁工程钢支座 钢支座主要用在钢桥或大跨径混凝土桥上。钢支座承载能力大，但用钢量多、易

40、锈蚀，因而养护费用较高，常用的有：弧形支座摇轴支座辊轴支座桥梁工程弧形支座 弧形钢板支座常用于跨径10m20m，支承反力不超过600KN的简支梁桥上。由上、下两块支座垫板以及齿板或销钉组成。桥梁工程摇轴支座 梁桥的跨度大于或等于20m时，可采用钢摇轴支座。活动支座由底板、摇轴和直接与梁底相连的顶板组成。摇轴的顶面和底面均做成圆曲面形，能自由转动，并由摇轴转动顶面、底面的位移差，来适应梁体水平位移的需要。固定支座由顶板、摇轴两部分组成，而摇轴的底面是水平面，直接和墩台顶面连接，因此支座只能转动，不能位移。桥梁工程辊轴支座 辊轴支座是大跨度混凝土桥和钢桥常用的支座形式。辊轴支座通常由若干个小直径的

41、辊轴并列、组联在一起，如下图所示，通过辊轴的转动实现梁体水平位移和转动。辊轴的数量视支座反力的大小而定。为了保证各辊轴之间的相对位置，通常在辊轴两端中心处设置连杆，以使各辊轴平行转动。桥梁工程 辊轴支座(固定)用于混凝土桥桥梁工程橡胶支座 橡胶支座一般可分为:板式橡胶支座盆式橡胶支座四氟板式橡胶支座球冠圆板式橡胶支座桥梁工程板式橡胶支座 构造： 板式橡胶支座是由若干层橡胶片和薄钢板为刚性加劲物迭和而成。桥梁工程板式橡胶支座板式橡胶支座板式橡胶支座有矩形和圆形。支座的橡胶材料以氯丁橡胶为主，也可采用天然橡胶。桥梁工程板式橡胶支座 活动机理： 利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角，利用其剪切变形实现水

42、平位移。 一般无固定支座与活动支座之区别，所有纵向水平力和位移由各个支座均匀分配。如有必要设置固定支座可采用厚度不同的橡胶板来调节各支座传递的水平力和水平位移。桥梁工程盆式橡胶支座 构造： 盆式橡胶支座是由氯丁橡胶板、钢盆、聚四氟乙烯板、不锈钢板、中间衬板、钢紧箍圈、橡胶密封圈等组成。 桥梁工程盆式橡胶支座盆式橡胶支座组成桥梁工程盆式橡胶支座 分类： 盆式橡胶支座按其工作特征可以分为固定支座、多向活动支座和单向活动支座三种。固定支座(GD)横桥向顺桥向多向活动支座(DX)纵向活动支座(ZX)桥梁工程盆式橡胶支座 工作原理： 利用设置在钢盆内的橡胶块实现对上部结构承压和转动，利用中间钢板上的四氟

43、板与顶面上不锈钢板之间的平面滑动适应桥梁较大的水平位移。由于弹性橡胶块在钢盆内处于三向约束状态，因此可获得较大的承载能力。桥梁工程盆式橡胶支座 特点： 盆式橡胶支座是由钢构件与橡胶组合而成的桥梁支座，它具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活等特点，适用于支座承载力为1000KN以上的大跨度桥梁。桥梁工程四氟板式橡胶支座 构造： 四氟板式橡胶支座是在普通板式橡胶支座的表面粘贴一层聚四氟乙烯板（厚24mm）而成。由上支座板、不锈钢板、四氟板式橡胶支座、下支座板和防护罩组成。 1-上支座板 2-不锈钢板 3-聚四氟乙烯板 4 -防护罩 5-钢板 6-橡胶 桥梁工程四氟板式橡胶支座 特点： 除具有普通板式橡胶支座的优点外，还能利用聚四氟乙烯板与梁底不锈钢板之间的低摩擦系数，使得桥梁上部构造的水平位移不受限制。 桥梁工程四氟板式橡胶支座 适用范围：较大跨径的简支梁桥、桥面连续的公路桥梁施工滑块：可在顶推施工的桥梁上用作施工工具，也可以用来做移动重物滑道铁路上还利用四氟滑块来横移道岔，可大大减少封闭行车的时间桥梁工程球冠圆板式橡胶支座 构造： 球冠圆板式橡胶支座是一种改进后的圆板式橡胶支座，其中间层橡胶和钢板布置与圆板式橡胶支座