桥梁工程PPT（博兴小清河大桥项目）

博兴小清河大大桥项目陈陈大龙桥梁工程主讲内容:1.铁路混凝土简简支梁2.公路混凝土简简支梁3.桥梁支座4.简支梁的架设设混凝土简支梁梁桥桥梁工程桥梁工程主要内容铁路普通钢筋筋混凝土简支支梁桥构造钢筋混凝土简简支梁的设计计与计算预应力混凝土土简支梁桥预应力混凝土土简支梁的设设计与计算第一节铁铁路混凝土简简支梁桥梁工程梁的截面形式式及主要技术术指标构造示例道砟桥面铁路普通钢筋筋混凝土简支支梁桥构造桥梁工程截面形式：主要由受力要要求决定，同同时又要考虑虑到使用和施施工两方面的的要求，并力力求节省。梁的截面形式式及主要技术术指标板式截面T形截面跨度小，梁高高低；板底支支撑面宽，稳稳定好，两片片之间不需任任何联系；施施工方便；适适用跨度小于于6m。跨度大，梁高高增高；板底底支撑面小，，稳定差，两两片之间需横横隔板连接；；施工较板式式截面复杂；；适用跨度大大于8m。桥梁工程梁体尺寸梁肋厚度取决决于最大主拉拉应力和主筋筋布置的要求求。根据剪力力分布一般做做成两端厚中中间薄的形式式。考虑主筋筋布置常将梁梁肋下缘扩大大，腹板减薄薄。主梁高度取决于使用条条件和经济条条件。一般桥桥梁中，经济济条件决定梁梁高；在建筑筑高度受限的的桥梁中，建建筑高度决定定梁高。在符符合起吊能力力和运输限界界的前提下，，宜采用较大大的梁高。我我国1975年的标准设计计，对一般高高度梁，高跨跨比约为1/6-1/9，对低高度梁梁，一般为1/11-1/15。梁肋间距的确确定需考虑主主梁在运输及及架设过程中中的稳定性，，每片梁的重重心应尽量使使之位于梁肋肋中心。梁肋两侧内内外道砟槽板板的悬臂弯矩矩应大致相等等。标准设计计：1.8m。桥梁工程道砟槽每片梁上部，，是由道砟槽槽板和板顶外外侧的挡砟墙墙组成的道砟砟槽。道砟槽槽板除了承受受板本身所受受的弯矩外，，还和梁肋一一起构成了主主梁的整体，，是主梁的受受压翼缘，与与主梁共同受受力。桥梁工程桥梁工程梁缝处理：梁缝包括梁与与梁、梁与台台之间的横向向伸缩缝及两两片梁之间的的纵向构造缝缝。铁路桥梁梁缝处理比较较简单，是纵纵横向梁缝处处理构造：在在梁缝上设置置铁盖板或钢钢筋混凝土盖盖板，板下隔隔一定距离焊焊有短钢筋，，以防止盖板板移位。如梁梁缝较宽，可可以焊两排钢钢筋。桥梁工程第二章混凝土简支梁梁桥桥梁工程桥梁工程主要内容结构尺寸的拟拟订道砟槽板的计计算主梁的计算钢筋混凝土简简支梁的设计计与计算桥梁工程主要内容计算图示荷载内力计算及配配筋验算道砟槽板的计计算桥梁工程计算每片梁的的内外道砟槽槽板时，沿桥桥梁行车方向向取1m宽的板条，按按固结在梁肋肋上的悬臂梁梁进行计算。。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以内考虑翻修修道床时堆放放道砟，按10kN/m2计。距桥中心线2.45m以外按4kN/m2计。桥梁工程主要要内内容容先张张法法预预应应力力混混凝凝土土简简支支梁梁的的构构造造后张张法法预预应应力力混混凝凝土土简简支支梁梁的的构构造造其它它形形式式预预应应力力混混凝凝土土简简支支梁梁秦沈沈客客运运专专线线简简支支梁梁简简介介预应应力力混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥钢筋筋混混凝凝土土结结构构的的局局限限性性抗拉拉强强度度低低，，使使用用时时开开裂裂，，限限制制裂裂缝缝宽宽度度的的同同时时也也限限制制了了高强强混混凝凝土土和和高高强强钢钢筋筋的的采采用用，，跨跨度度越越大大，，自自重重所所占占比比例例越高高，，跨跨度度难难以以发发展展。。预应应力力混混凝凝土土梁梁的的优优越越性性采用用混混凝凝土土和和高高强强钢钢筋筋；；提高高抗抗裂裂性性，，增增强强耐耐久久性性和和刚刚度度；；尺寸寸、、自自重重减减小小；；增增大大跨跨度度；；预剪剪力力可可以以提提高高抗抗剪剪能能力力；；力力筋筋应应力力变变幅幅小小，，疲疲劳劳性性能能好好。。桥梁梁工工程程桥梁梁工工程程先张张法法预预应应力力混混凝凝土土简简支支梁梁的的构构造造先张张法法概概念念及及构构造造示示例例截面面形形式式普通通高高度度：：工工字字形形（（带带马马蹄蹄的的T梁））低高高度度：：板板式式；；空空心心板板；；下下翼翼缘缘较较宽宽的的矮矮肋肋工工形形梁梁预应应力力筋筋：：高强强钢钢丝丝、、粗粗钢钢筋筋、、钢钢绞绞线线力筋筋线线形形：：直线线(需绝绝缘缘)、折折线线：：受受力力合合理理但但是是施施工工复复杂杂桥梁梁工工程程后张张法法预预应应力力混混凝凝土土简简支支梁梁的的构构造造后张张法法概概念念及及构构造造示示例例截面面形形式式：：工字字形形或或箱箱形形预应应力力筋筋：：高强强钢钢丝丝、、粗粗钢钢筋筋、、钢钢绞绞线线力筋筋线线形形：：直线线：：小小跨跨径径;曲线线：：受受力力合合理理(大跨跨径径)工程程实实例例：：后后张张T梁制制造造工工艺艺流流程程工程程实实例例：：后后张张T梁制制造造工工艺艺流流程程桥梁工程钢筋筋制制备备形成成骨骨架架桥梁工程清理理模模板板钢筋筋骨骨架架就就位位桥梁工程浇筑筑混混凝凝土土蒸汽汽养养护护桥梁工程张拉拉力力筋筋桥梁工程存梁梁桥梁工程出厂厂检检验验桥梁工程运梁梁桥梁工程桥梁梁工工程程其它它形形式式预预应应力力混混凝凝土土简简支支梁梁整孔孔无无砟砟无无枕枕预预应应力力混混凝凝土土梁梁串联联式式预预应应力力混混凝凝土土梁梁预弯弯预预应应力力混混凝凝土土简简支支梁梁双预预应应力力混混凝凝土土梁梁桥梁梁工工程程整孔孔无无砟砟无无枕枕预预应应力力混混凝凝土土梁梁构造造特特点点：：建筑筑高高度度低低、、无无碴碴桥桥面面桥桥面面宽宽由由3.9减至2.3~2.5M、自重轻轻；轨面面标高不不易调整整，工艺艺较复杂杂桥面特点点：无碴无枕枕梁轨道道直接搁搁置在桥桥面上的的。为保保证轨道道准确的的位置和和高程，，可在灌灌注梁体体混凝土土时在整整个承轨轨台范围围内预留留槽沟，，待梁体体预加力力完毕，，再按设设计标号号灌注第第二次混混凝土并并抹平，，以利安安放钢轨轨弹条扣扣件。桥梁工程程构造特点点：梁体分段段、工厂厂预制、、现场拼拼接就位位、张拉拉力筋而成整体体梁。串联工序序：接干拼、、胶拼、、穿束张张拉串联梁的的接缝：：全梁静载载破坏实实验表明明，胶接接缝对梁梁体极限限强度无无甚影响响，对抗抗裂性能能略有下下降。施工工艺艺：秦沈客运运专线串串联预应应力混凝凝土简支支梁，32m分六节预预制，在在制式构构件或型型钢拼装装造桥机上，拼装装定位、、浇筑湿湿接缝、、张拉预预应力筋筋、注浆浆封锚，，然后移移动造桥桥机到下下一孔，，重复上上述工序序。桥梁工程程串联式预预应力混混凝土梁梁体内力筋筋体外力筋筋体外预应应力：将将预应力力筋布置置在构件件截面以以外的箱箱体，利利用转向向块、横横隔梁等等结构物物对梁施施加预应应力的布布筋方式式。桥梁工程程桥梁工程程桥梁工程程澳大利亚亚的塔斯斯曼桥桥梁工程程1、体内预预应力筋筋只在转转向块、、横隔板板处于混混凝土接接触，可可大大减减小预应应力损失失，提高高预应力力效益；；2、避免了了体内布布筋时腹腹板中由由于波纹纹管较密密，腹板板不易振振实的缺缺点，可可进一步步减小腹腹板厚度度；3、体外力力筋大多多放在聚聚乙烯管管或钢管管内，灌灌浆过程程中可以以看出有有无渗漏漏，因此此灌浆更更可靠；；4、由于力力筋布置置在体外外，因此此可以很很方便地地维护及及替换；；5、体外力力筋布置置在管中中，避免免了体内内布筋时时定位网网的设置置，能大大大简化化施工；；6、体外力力筋与结结构混凝凝土之间间无粘结结，应力力变化分分散在力力筋全长长上，应应力变化化幅度很很小，对对铁路桥桥有利；；7、在悬拼拼方法中中采用体体外力筋筋后，施施工接缝缝可采取取干接缝缝，简化化施工。。SPZ1100造桥机ZQJ800造桥机桥梁工程预制的梁梁段桥梁工程梁段在造造桥机内内运送桥梁工程梁段在支支架内运运送桥梁工程梁段就位位桥梁工程梁段位置置校准桥梁工程立接缝模模板灌混混凝土桥梁工程桥梁工程支架前移移预弯预应力混凝土梁工艺过程图(1)概念：型钢预制制成向上上拱的预预弯梁，，然后在在1/4跨左右施施加一对对向下的的集中力力（预弯弯力），，使下翼翼缘受拉拉，此状状态下用用高等级级混凝土土将下翼翼缘包住住，待混混凝土达达到规定定强度时时，卸去去预弯力力，下翼翼缘混凝凝土（一一期混凝凝土）受受压，就就位后再再浇注二二期混凝凝土。桥梁工程程预弯预应应力混凝凝土简支支梁(2)预弯预应应力混凝凝土梁特特点：①刚度大：：钢梁制作作时有一一定的反反拱度，，混凝土土中钢梁梁本身刚刚度大，，故整个个预弯梁梁在荷载载下的挠挠度较小小，其高高跨比较较小，一一般在1／25～1／40，适用于于跨度大大、建筑筑高度要要求低的的地区。。②抗裂性能能好：在荷载下下当一期期混凝土土开裂后后使较大大荷载转转移给劲劲性钢梁梁，从而而延缓裂裂缝的集集中和发发展，当当移去荷荷载后，，由于劲劲性钢梁梁的回弹弹，则裂裂缝具有有较好的的闭合性性能。③制作简单单，省工工省料：：对一期混混凝土施施加预应应力时不不需要锚锚具和张张拉设备备及张拉拉台座等等，也省省去压浆浆等工序序；二期期混凝土土的灌注注可在钢钢梁上立立模进行行现场施施工无需需支架等等辅助设设备。④适用范围围广：所有能采采用钢梁梁和钢筋筋混凝土土梁的场场合。桥梁工程程概念：同时在梁梁的受拉拉区施加加预压应应力和在在梁的受受压区施施加预拉应力力。原理：特点：建筑高度度小、自自重轻、、造型轻轻盈美观观适用范围围：多层立交交桥、跨跨线桥、、高架桥桥等要求求建筑高高度较小小的公路路及城市市桥梁，，也可用用于旧预预应力混混凝土梁梁的加固固。桥梁工程程双预应力力混凝土土梁利用预拉拉应力筋筋对跨中中截面混混凝土产产生轴向向压力和和负弯矩矩，用以以抵抗恒恒载及活活载产生生的正弯弯矩。同同时使用用的预压压应力筋筋，对跨跨中截面面混凝土土将产生生轴向拉拉力和负负弯矩，，其中轴轴向拉力力与轴向向压力可可以大部部分或全全部抵消消，而两两项负弯弯矩叠加加，增加加了梁的的承载能能力。桥梁工程程桥梁工程程客运专线线预应力力混凝土土简支梁梁预应力混混凝土简简支T梁预应力混混凝土简简支箱形形梁（1）结构布布置：秦沈客运运专线预预应力混混凝土简简支T梁每孔由由四片T形梁组成成，通过过桥面板板、横隔隔梁之间间的湿接接缝及横横向预应应力钢筋筋连成整整体。其其截面形形式如下下图所示示。桥梁工程程预应力混混凝土简简支T梁（2）结构构构造特点点：①为了了加强各各片T形梁之间间的横向向连接、、保证桥桥跨结构构的整整体性，，除端隔隔板外，，设中横横隔板；；②T形梁分片片架设后后，为了了保证横横隔板和和桥面连连成整体体，采用用施加横横向预应应力的构构造措施施；③分片片T形梁在工工地制梁梁场制造造，制梁梁时预留留孔道，，架设就就位及灌灌注湿接接缝后穿穿横向预预应力钢钢筋，张张拉、压压浆，然然后封锚锚。桥梁工程程双线箱梁梁：采用斜腹腹板截面面，减小小了梁体体对墩台台顶帽尺尺寸的要要求和桥桥面横向向悬臂板板的长度度，同时时梁体外外形比较较美观。。箱梁跨跨中截面面顶板厚厚35cm，腹板厚厚45cm，底板厚厚25cm。第二章混凝土简简支梁桥桥桥梁工程程预应力混混凝土简简支箱形形梁双线单梁梁(双线箱梁梁)单线单梁梁(单线箱梁梁)单线箱梁梁：考虑整孔孔箱梁架架设时，，架桥机机支腿反反力宜直直接传传递到腹腹板上，，因此，，各种宽宽度的箱箱梁采用用直腹板板和同一一箱宽。。桥梁工程程客专预应应力混凝凝土简支支箱梁起起重机桥梁工程客专预应应力混凝凝土简支支箱梁顶顶部客专预应应力混凝凝土简支支箱梁端端部桥梁工程程主要内容容公路钢筋筋混凝土土梁桥的的构造特特点荷载横向向分布系系数的计计算第二节公公路路钢筋混混凝土简简支梁桥桥桥梁工程程主梁截面面形式板式截面面整体式肋式截面面装配式装配式主主梁间的的横向连连接构造造装配式板板桥的横横向连接接装配式T梁的横向向连接公路钢筋筋混凝土土梁桥的的构造特特点桥梁工程程整体式板式截面面装配式受力特点点：双向受力力的弹性性板施工特点点：无起重设设备而有有模板支架时时现浇适用跨度度：4-8m受力特点点：单向受力力的梁式式板，板板与板之之间借铰铰缝传递递剪力而而共同受受力构造特点点：有横向连连接适用跨度度：实心：1.5-8m标准跨径径空心：6-13m、8-16m(预)异形板桥梁工程程特点：自重轻、、净空大大、造型型美观、、施工复复杂适用范围围：20~30m的城市高架桥桥梁工程程德国某市市高架桥桥，初看看似一座座人行道道桥，其其实是一一座宽14m的4车道高架架桥，并并又分成成两条各各10m宽的两车车道匝道道桥。钢钢筋混凝凝土主梁梁断面为为双箱曲曲面，形形态柔和和，尽管管曲面横横隔板最最高处有有1m，但桥下下全然没没有压迫迫感；桥梁行车车道位于于凹形曲曲线两侧侧，桥墩墩在4车道部分分为Y形，两车车道部分分为单柱柱，由于于采用了了高强钢钢材显得得很纤细细，加上上桥墩断断面向下下变大，，又给人人带来稳稳定感。。桥梁工程程整体式、、装配式式肋式截面面受力特点点：内部：有有横隔板板时为单单向或双双向板；；无横隔隔板时为为单向向板外部：悬悬臂板构造特点点：整体性好好、刚度度大、易易于做成成复杂形形状适用范围围：城市立交交桥整体式：：桥梁工程程装配式：：a)TT形截面：：横向为密密排式多多主梁横横截面，，预制主主梁之间间用穿过过腹板的的螺栓连连接，装装配容易易；截面形状状稳定，，横向抗抗弯刚度度大，快快件堆放放装卸方方便；适用跨径径6-12m。b)T形截面：：横向用横横隔梁连连接，整整体性好好。翼板板既是行行车道，，又是主主梁的受受压翼缘缘。预应应力混凝凝土梁中中有下马马蹄；单片主梁梁在运输输按照过过程中不不稳定；；应用最广广泛，适适用于中中等跨径径桥梁。。c)短翼缘T形或工字字形截面面：可增加单单片主梁梁的稳定定性，并并减轻吊吊装重量量。通过过现浇桥桥面板混混凝土连连接成整整体。主主梁构件件轻，桥桥面板整整体性好好，受力力有利；；现浇工序序延长工工期；适用于中中等跨径径桥梁。。d)装配组合合梁肋式式截面：：预制微弯弯板或空空心板构构件，作作为现浇浇桥面混混凝土的的模板，，简化了了工序。。桥梁工程程装配式板板桥的横横向连接接企口混凝凝土铰连连接钢板连接接桥梁工程程企口混凝凝土铰连连接工艺：缝内灌注注30号以上细石石混凝土土传力特点点：只能传递递剪力，，不能传传递弯矩矩桥梁工程程钢板连接接工艺：用一块钢钢盖板N1焊在相邻邻两块板板的预埋埋钢板N2上。传力特点点：只能传递递剪力，，不能传传递弯矩矩桥梁工程程2011年4月9日晚，郑郑州市中中州大道道跨京广广铁路大大桥南端端两个承承重梁被被两辆总总重300多吨的超超载货车车轧断，，危及京京广铁路路上下行行安全。。桥梁工程程装配式T梁的横向向连接横隔梁的的横向连连接构造造钢板连接接扣环连接接桥面板的的横向连连接构造造刚性接头头铰接接头头桥梁工程程钢板连接接工艺：分别在翼翼缘和横横隔板处处用盖板板焊在相相邻两梁梁的预埋埋钢板上上，中间间灌缝。。传力特点点：刚性连接接：既能能传递剪剪力，又又能传递递弯矩。。桥梁工程程扣环连接接工艺：腰圆形扣扣环B与预埋扣扣环A形成的圆环中中插入钢钢筋，就就地浇筑筑混凝土土。传力特点点：刚性连接接：既能能传递剪剪力，又又能传递递弯矩。。桥梁工程程刚性接头头工艺：翼缘钢板板连接，，铺装层层内两层层钢筋网网。传力特点点：刚性连接接：既能能传递剪剪力，又又能传递递弯矩。。桥梁工程程铰接接头头工艺：两侧翼缘缘伸出钢钢筋内插插销筋，，铺装层层内一层层钢筋网网。传力特点点：铰接连接接：只能能传递剪剪力，不不能传递递弯矩。。桥梁工程程荷载横向向分布系系数的计计算意义义荷载横向向分布系系数的常常用计算算方法荷载横向向分布系系数的计计算杠杆原理理法偏心压力力法修正的偏偏心压力力法铰接板(梁)法刚接板(梁)法比拟正交交异性板板法荷载横向向分布系系数沿桥桥跨的变变化桥梁工程程荷载横向向分布系系数的计计算意义义计算目的的:将空间问问题转换换为平面面问题桥梁工程程主梁间无无联系结结构——整体性差差，不经经济；主梁间横横隔梁刚刚度无穷穷大——各主梁均均匀分担担荷载；；实际构造造——横隔梁刚刚度并非非无穷大大，各主主梁变形形复杂，，横向连连结刚度度越大，，荷载横横向分布布作用越越显著。。荷载横向向分布规规律的主主要影响响因素：：结构的横横向联结结刚度桥梁工程程荷载横向向分布系系数的计计算步骤骤绘制各各主梁梁荷载载横向向分布布影响响线Pk/2qk/2Pk/2qk/2桥梁工工程荷载横横向最最不利利布置置:

汽车荷载横向布置Pk/2Pk/2qk/2qk/2Pk/2Pk/2qk/2qk/2Pk/2Pk/2Pk/2Pk/2桥梁工工程mc—荷载横横向分分布系系数。。桥梁工工程按单梁梁进行行计算算:m0PkmcPkmc1Pk桥梁工工程绘制各各主梁梁荷载载横向向分布布影响响线进行荷荷载横横向最最不利利布置置计算荷荷载横横向分分布系系数按单梁梁进行行计算算桥梁工工程杠杆原原理法法基本假假定计算方方法适用范范围忽略主主梁间间的横横向联联系，，除边边主梁梁外，，假定定桥面面板在在主梁梁处全全部断断开桥面板板当作作支承承在主主梁上上的多多跨简简支梁梁或悬悬臂梁梁来考考虑P桥梁工工程适用范范围计算荷荷载位位于主主梁支支点无横隔隔梁装装配式式箱梁梁桥双主梁梁荷载位位于主主梁支支点双主梁梁桥横向联联系很很弱的的无中中横梁梁的梁梁桥无横隔隔梁装装配式式箱梁梁桥桥梁工工程偏心压压力法法基本假假定计算方方法适用范范围横隔梁梁无限限刚性性。把横梁梁当作作支承承在各各片主主梁上上的连连续刚刚体，，车辆辆荷载载作用用下，，中间间横梁梁保持持直线线变形形。例题桥梁工工程计算方方法将荷载载分解解为中中心竖竖向力力P和偏心心弯矩矩Pe计算在在中心荷荷载P作用下下，各主主梁的的分布布荷载载Ri'计算在在偏心距距Pe作用下下，各主主梁的的分布布荷载载Ri"两项相相加得得到偏心压压力P作用下下各主梁梁的总总分布布荷载载Ri画荷载载横向向分布布影响响线最不利利加载载得到到荷载横横向分分布系系数桥梁工工程计算方方法将荷载载分解解为中中心竖竖向力力P和偏心心弯矩矩Pe计算在在中心荷荷载P作用下下，各主主梁的的分布布荷载载Ri'计算在在偏心距距Pe作用下下，各主主梁的的分布布荷载载Ri"两项相相加得得到偏心压压力P作用下下各主梁梁的总总分布布荷载载Ri画荷载载横向向分布布影响响线最不利利加载载得到到荷载横横向分分布系系数桥梁工工程中心荷荷载P作用下下由于假假定横横梁是是刚性性的,且荷载载P通过截面扭扭转中心线线,因此横梁只只作平行下下挠,各片主梁的的挠度相等等。根据简支梁跨中荷载与与挠度的关关系和静力力平衡条件件,可以求得中中心荷载P在各片主梁梁间的荷载载分布为：：桥梁工程偏心弯矩M=Pe作用下在偏心力矩矩M=pe作用下,横梁绕扭转转中心o有一个微小小的转动角角,各片主梁产产生的竖向向挠度为：：根据简支梁梁跨中荷载载与挠度的的关系和静静力平衡条条件,可以求得偏偏心矩M=pe作用下在各各片主梁间间的荷载分分布为：桥梁工程偏心荷载P对主梁的总总作用在偏心荷载载P的作用下,每片主梁所所分配到的的荷载,等于上述两两种情况的的叠加：令P=1即得到在偏偏心单位集集中力作用用下各主梁梁分配到的的荷载：桥梁工程画荷载横向向分布影响响线设单位荷载载P=1作用在K号梁轴上（（）），则则任意i号梁所分配配荷载的一一般公式为为：由于各梁挠挠度呈直线线规律变化化，某一主主梁的横向向分布影响响线必然也也成线性分分布，故只只要计算出出两根边梁梁的荷载值值就可以画画出影响线线。当荷载P=1分别作用在在1号梁和5号梁轴线上上时，1号梁所分担担的荷载为为：桥梁工程求荷载横向向分布系数数若各主梁的的截面均相相同，上两两式可简化化，连线和和，，即即得1号梁影响线线。根据荷载沿沿横向的最最不利位置置来计算相相应的横向向分布系数数。在汽车车荷载和人人群荷载作作用下主梁梁的荷载横横向分布系系数分别为为：桥梁工程适用范围荷载作用在在桥梁跨中中荷载位于主主梁跨中有中横隔梁梁且桥梁较较窄(B/L<0.5)BL桥梁工程(1)求横向分布布影响线竖竖标本桥各根主主梁的横截截面均相等等，梁数n=5，梁间距1.60m，则：则1号梁在两个个边主梁处处的横向影影响线的竖竖标值为：：桥梁工程(2)绘出横向分分布影响线线竖标，，并按最不不利位置布布载人行道缘石石至1号梁轴线的的距离△为为：设零点至1号梁位的距距离为x，可按比例例关系：解得x=4.80m。据此计算算出各荷载载点的影响响线竖标。。桥梁工程(3)计算横向分布系数mc1号梁的活载载横向分布布系数分别别计算如下下：汽车荷载：：桥梁工程人群荷载：：桥梁工程修正的偏心心压力法在偏心力矩M=1·e的作用下，，由于截面面的转动，，各主梁发发生竖向挠度的的同时引起起扭转，由由此要计入入主梁抗扭扭影响，故故需对等式式第二项给给予修正。。桥梁工程铰接板梁法法基本假定：：相邻主梁梁间为铰接接,只传递剪力力。计算方法适用范围桥梁工程适用范围荷载作用于于跨中企口缝联结结的板桥和和无中横隔隔梁的T梁桥（横向向联结较弱弱)桥梁工程刚接板梁法法基本假定：：各主梁间间除传递剪剪力外，还还传递弯矩矩。计算方法适用范围：：荷载作用于于跨中有中横隔梁梁且翼缘板板刚性连接接的肋梁桥桥、整体式式板梁桥桥梁工程比拟正交异异性板法（（Ｇ－Ｍ法法）概念与基本本假定：适用范围：：把每根主梁梁的截面抗抗弯惯矩和和抗扭惯矩矩均匀分摊摊于b宽度上，横横隔梁的截截面抗弯惯惯矩和抗扭扭惯矩均匀匀分摊于a上，形成一一块正交异异性板，据据荷载与挠挠度关系求求各根主梁梁处荷载横横向分布影影响线。荷载作用于于跨中有中横隔梁梁的Ｔ梁桥桥或整体式式板桥桥梁工程总结：各种种方法的适适用范围偏心压力法法：有中横隔梁梁且桥梁较较窄时(B/L<0.5)铰接板（梁梁）法：铰接板梁桥桥或没有中中横隔梁的的T梁桥刚接板（梁梁）法：整体式板桥桥或有中横横隔梁的T梁桥比拟正交异异性板法：：整体式板桥桥或有中横横隔梁的T梁荷载作用于于跨端支点处处荷载作用于于桥梁跨中杠杆原理法法(横向分布系系数m0)(横向分布系系数mc)桥梁工程简支梁求跨跨中最大弯弯矩，m不变化。计算主梁最最大剪力时时考虑m0、mc的变化荷载横向分分布系数沿沿桥跨的变变化无中横梁(或仅一根):跨中mc，支点m0，支点到l/4处直线过渡渡。多根横梁:mc从第一根横横梁向m0直线过渡。。桥梁工程桥面板的计计算主梁的设计计计算横隔梁计算算公路简支梁梁的设计和和计算桥梁工程桥面板的力力学模型车轮荷载在在板上的分分布桥面板的有有效工作宽宽度桥面板的内内力计算内力组合及及配筋计算算桥面板的计计算桥梁工程桥面板的力力学模型单向板(双向板)悬臂板铰接悬臂板板行车道板作作用：直接承受车车辆轮压，，与主梁梁梁肋和横隔隔梁联结，，保证梁的的整体作用用并将活载载传给主梁梁。桥梁工程双向板：其其长边la与短边lb之比大于或或等于2单向板：其其长边la与短边lb之比大于或或等于2悬臂板：边边梁的外侧侧板或主梁梁翼板间仅仅用钢板简简单联结铰接板：相相邻翼缘板板在端部做做成铰接接接缝梁式板：两两边支承桥面板的力力学模型桥梁工程车轮荷载在在板上的分分布作用在桥面面上的车轮轮压力，通通过桥面铺铺装层扩散散分布在钢钢筋混凝土土板面上，，计算时应应将轮压作作为分布荷载来处理。桥梁工程车轮荷载在在板上的分分布荷载在铺装装层内按45°扩散。沿纵向：沿横向：式中P为一个加重重车后轴重重桥面板的轮轮压局部分分布荷载：：a2×b2，前轮0.2×0.3；后轮0.2×0.6桥面板荷载载压力面：：车轮着地面面积：a1×b1桥梁工程桥面板的有有效工作宽宽度外荷载产生生的总弯矩矩:设板的有效效工作宽度度为a，并设:可得:定义有效宽宽度后，当当有一个车车轮作用于于桥面板时时，1m宽板条上的的荷载计算算强度为：：桥梁工程桥面板有效效工作宽度度影响a的因素：支承条件：：双向板、、单向板、、悬臂板荷载长度：：单个车轮轮、多个车车轮作用、、荷载到支支承边的距距离两端嵌固单单向板悬臂板荷载在跨径径中间荷载在板的的支承处荷载靠近板板的支承处处桥梁工程（a）荷载在跨跨径中间单独一个荷荷载几个相邻荷荷载两端嵌固的的板桥梁工程(b)荷载在板的的支承处(c)荷载靠近板板的支承处处桥梁工程悬臂板分布荷载靠靠近板边为为最不利情情况，就就等于悬臂臂板的净跨跨径，，故桥梁工程多跨连续单单向板的内内力计算悬臂板的内内力计算桥面板的内内力计算铰接悬臂板板自由悬臂板板计算图式：：取每米宽的的板条进行行计算。例题桥梁工程计算原则：：行车道板和和主梁梁肋肋的支承条条件，不是是固端也不不是铰支而而是弹性固固结。板的的受力如多多跨连续梁梁。用简支支梁的跨中中弯矩加以以修正，且且与主梁抗抗扭刚度的的大小有关关。多跨连续单向向板的内力计计算桥梁工程计算方法：当t/h<1/4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多跨连续单向向板的内力计计算M0=M0p+M0gM0:简支梁跨中弯弯矩桥梁工程多跨连续单向向板的内力计计算活载弯矩恒载弯矩支点剪力：车轮在支承附附近桥梁工程悬臂板的内力力计算铰接悬臂板——车轮作用在铰铰缝上自由悬臂板——车轮作用在悬悬臂端桥梁工程铰接悬臂板活载恒载(荷载组组合系系数)1m宽板条条的最最大设设计弯弯矩桥梁工工程自由悬悬臂板板活载恒载(荷载组组合系系数)1m宽板条条的最最大设设计弯弯矩桥梁工工程例题一座由由五片片T梁组成成的装装配式式钢筋筋混凝凝土简简支T梁桥的的主梁梁和横横隔梁梁断面面如图图所示示，计计算跨跨径L=19.5m，结构构重要要性系系数1.0，主梁梁翼板板钢板板铰接接。桥桥面铺铺装为为2cm的沥青青表面面处治治（密密度为为23kN/m3）和平平均9cm厚混凝凝土垫垫层（（密度度为24kN/m3），T梁翼板板的重重力密密度为为25kN/m3。桥上上汽车车荷载载为公公路—Ⅰ级。试试求T梁翼板板所构构成的的铰接接悬臂臂板的的设计计内力力。桥梁工工程桥梁工工程P/2g桥梁工工程2、汽车车荷载载产生生的内内力将汽车车荷载载后轮轮作用用于铰铰缝轴轴线上上为最最不利利位置置，此此时，，两边边的悬悬臂板板各承承受一一半的的车轮轮荷载载。后后轴作作用力力为P=140kN。车辆辆荷载载后轮轮着地地宽度度为a2=0.2m，宽度度为b2=0.6m，则：：荷载对对于悬悬臂根根部的的有效效分布布宽度度为：：桥梁工工程桥梁工工程桥梁工工程结构自自重效效应计计算汽车、、人群群作用用效应应计算算内力组组合及及配筋筋主梁的的设计计计算算桥梁工工程结构自自重效效应计计算前期恒恒载：：主主梁自自重在计算算结构构自重重内力力时，，为了了简化化起见见，习习惯上上往往往将沿沿桥跨跨分点点作用用的横横隔梁梁重量量均匀匀地分分摊给给各主主梁承承受。。根据施施工安安装的的情况况，将将人行行道、、栏杆杆、灯灯柱和和管道道等重重量像像汽车车荷载载那样样，按按荷载载横向向分布布的规规律进进行分分配。。如果设设计的的是组组合式式梁桥桥，要要根据据施工工情况况具体体分析析。后期恒恒载——桥面铺铺装、、人行行道、、栏杆杆、灯灯柱等等桥梁工工程汽车、、人群群作用用效应应计算算截面内内力计计算的的一般般公式式：活载内内力计计算必必须考考虑最最不利利荷载载位置置，一一般采采用影影响线线加载载计算算，计计算汽汽车荷荷载时时要考考虑各各项折折减系系数及及冲击击系数数。桥梁工工程汽车、、人群群作用用效应应计算算简支梁梁计算支支点截截面剪剪力时时，应应计入入m0、mc的变化化：a)桥上荷荷载；；b)m分布图图；c)梁上荷荷载；；d)QA影响线线轮式荷荷载支支点剪剪力计计算图图桥梁工工程例题一座由由五片片T梁组成成的装装配式式钢筋筋混凝凝土简简支T梁桥的的主梁梁和横横隔梁梁断面面如图图所示示，计计算跨跨径L=19.5m，结构构重要要性系系数1.0，主梁梁翼板板钢板板铰接接。桥桥面铺铺装为为2cm的沥青青表面面处治治（密密度为为23kN/m3）和平平均9cm厚混凝凝土垫垫层（（密度度为24kN/m3），T梁翼板板的重重力密密度为为25kN/m3。桥梁梁上作作用的的汽车车荷载载为公公路-Ⅰ级、人人群荷荷载，，按承承载力力极限限状态态设计计时，，计算算边主主梁跨跨中以以及支支点截截面的的设计计内力力。(已知每每侧的的栏杆杆及人人行道道构件件重量量为5kN/m)桥梁工工程桥梁工工程解：1、恒载载自重重内力力计算算（1）结结构自自重g主梁边主梁梁的横横隔梁梁:桥面铺铺装：：桥梁工工程栏杆和和人行行道：：作用于于边主主梁的的全部部恒载载：（2）结结构自自重内内力边主梁梁自重重产生生的内内力列列于表表2－10。桥梁工工程2、活载载内力力计算算（1）荷荷载横横向分分布系系数采用《桥规JTGD60》给出的的估算算公式式计算算:（2）冲冲击系系数的的计算算其中桥梁工工程其中桥梁工工程（3）均均布荷荷载和和内力力影响响线面面积计计算桥梁工工程（4）公公路-Ⅰ级中集集中荷荷载Pk计算计算弯矩效应应时:（5）跨中弯矩M1/2、跨中剪力Q1/2计算计算剪力效应应时:其中计算跨中截面面内力均采用用跨中荷载横横向分布系数数，按公式（（2.2.34）和公式（2.2.35）计算。因双车道不折折减，故ξ=1。将计算结果果汇总于表2-13。桥梁工程其中桥梁工程（6）计算支点点截面汽车荷荷载最大剪力力横向分布系数数变化区段的的长度a=4.9m。m变化区荷载重重心的内力影影响线坐标为为：桥梁工程桥梁工程（7）计算支点点截面人群荷荷载最大剪力力桥梁工程3、计算截面的的设计内力当按承载力极极限状态设计计时，根据桥桥规规定，荷荷载基本组合的设计值列于于表2-14。×1.4桥梁工程桥梁工程桥梁工程作用在横隔梁梁上的计算荷荷载横隔梁上的内内力影响线横隔梁内力计计算横隔梁计算计算方法：偏偏心压力法计算步骤：桥梁工程作用在横隔梁梁上的计算荷荷载对于跨中一根根横隔梁来说说，除了直接接作用在其上上的轮重外，，前后的轮重重对它也有影影响。在计算算中可假设荷载在相相邻横隔梁之之间按杠杆原原理法传布，如图所示。。因此，纵向向一列汽车车车道荷载轮重重分布给该横横梁的计算荷荷载为：横隔梁上的计计算荷载图示示Pk/2qk/2Pk/2qk/2桥梁工程纵向一列汽车车车道荷载轮轮重分布给该该横梁的计算算荷载为：同理，人群荷荷载：（影响线上布布满荷载）式中：Ω——按杠杆原理计计算的纵向荷荷载影响线面面积；la——横梁的间距；；——布置在中横梁梁上时，对应应的按杠杆原原理计算的纵向荷荷载影响线竖竖坐标值，为为1；其余符号意义义同前。作用在横隔梁梁上的计算荷荷载桥梁工程横隔梁的力学学模型：横隔梁上的内内力影响线竖向支承在多多根弹性主梁梁上的多跨支支承连续梁。。当桥梁在跨中中有单位荷载载P=1作用时，各主主梁所受的荷荷载将为R1，R2，R3，……Rn，这也就是横横梁的弹性支支承反力。桥梁工程横隔梁任意截截面r的内力计算公公式：横隔梁上的内内力影响线荷载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计算用上述的计算算荷载在横隔隔梁某截面的的内力影响线线上按最不利利位置加载，，就可求得横横隔梁在该截截面上的最大大（或最小））内力值。式中：——横梁内力影响响线竖坐标值值；、——通常可近似地地取用主梁的的值。桥梁工程主要内容支座的作用、、类型及布置置支座的构造支座的抗震措措施支座的设计与与计算第三节桥桥梁支座桥梁工程支座作用传递上部结构构的各种荷载载。适应荷载、温温度、收缩徐徐变等因素产产生的位移。。保证桥跨结构构在墩台上的的位置充分固固定，不滑落落。桥梁工程按其容许变形形的可能性可可分为：支座类型按使用材料分分为：简易支座、钢钢支座、橡胶胶支座、混凝凝土支座特殊功能的支支座客运专线支座座固定支座：传传递竖向力和和水平力，允允许上部结构构在支座处能能自由转动但但不能水平移移动；活动支座：只只传递竖向力力，允许上部部结构在支座座处既能自由由转动有能水水平移动。分分多向活动支支座(纵向、横向均均可自由移动动)和单向活动支支座(仅一个方向可可自由移动)。桥梁工程布置原则固定支座的布布置要有利于于传递纵向水水平力有利于梁体的的自由变形对于桥跨结构构：使梁的下下缘在制动力力作用下受压压，例如布置置在行车方向向的前方；对于桥墩：使使制动力的方方向指向桥墩墩中心，使墩墩顶圬工在制制动力作用下下受压；对于桥台：使使制动力的方方向指向堤岸岸，使台顶圬圬工受压，并并能平衡一部部分台后土压压力。桥梁工程布置方式简支梁桥：应应在每跨的一一端设置固定定支座，另一一端设活动支支座；对于多多跨简支梁，，一般把固定定支座布置在在桥台上，每每个桥墩上布布置一个（组组）活动支座座与一个（组组）固定支座座。若个别墩墩较高，也可可以在高墩上上布两个（组组）活动支座座。桥梁工程连续梁桥及桥桥面连续的简简支梁：每一一联设置一个个固定支座，，并宜将固定定支座设置在在靠近温度中中心处以使全全梁的纵向变变形分散在梁梁的两端，其其余墩台上均均设置活动支支座。桥梁工程桥面较窄的桥桥梁，支座横横向变位很小小，一般只须须设置单向活活动支座(纵向活动支座座)。桥梁工程特别宽的桥梁梁：尚应设置置沿纵向和横横向均能自由由移动的活动动支座。在设设置固定支座座的桥墩（台台）上，一般般采用一个固固定支座，其其余为横桥向向的单向活动动支座；在设设置活动支座座的所有桥墩墩（台）上，，一般沿设置置固定支座的的一侧，均布布置顺桥向的的单向活动支支座，其余均均为双向活动动支座。桥梁工程坡桥：宜将固固定支座布置置在标高低的的墩台上。同同时，为了避避免整个桥跨跨下滑，影响响车辆的行驶驶，当纵坡大大于1%或横坡大于2%时，应使支座座保持水平，，通常在设置置的梁底面，，增设局部的的楔形构造。。桥梁工程曲线梁桥：曲曲线梁桥的支支座布置会直直接影响到梁梁的内力分布布。同时，支支座的布置应应使其能充分分适应曲梁的的纵、横向自自由转动和移移动的可能性性。宜采用球球面支座，且且为多向活动动支座。曲线线箱梁中间常常设单支点支支座，仅在一一联范围内的的梁的端部(或桥台上)设置双支座，，以承受扭矩矩。有意将曲曲梁支点向曲曲线外侧偏离离，可调整曲曲梁的扭矩分分布。桥梁工程支座的构造按使用材料分分为：简易支座、钢支座、橡胶支座、混凝土支座座特殊功能的支支座客运专线支座座桥梁工程简易垫层支座座对于跨度小于于或等于6m的铁路板梁桥桥或标准跨径径小于10m的公路简支梁梁桥，为简单单起见，可不不设专门的支支座，而采用用由几层油毛毛毡或石棉做做成的简易支支座，如下图图所示。这种种简易垫层的的变形性能较较差。桥梁工程钢支座钢支座主要用用在钢桥或大大跨径混凝土土桥上。钢支支座承载能力力大，但用钢钢量多、易锈锈蚀，因而养养护费用较高高，常用的有有：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座常用于跨径径10m~20m，支承反力不不超过600KN的简支梁桥上上。由上、下下两块支座垫垫板以及齿板板或销钉组成成。桥梁工程摇轴支座梁桥的跨度大大于或等于20m时，可采用钢钢摇轴支座。。活动支座由底板、摇轴轴和直接与梁梁底相连的顶顶板组成。摇摇轴的顶面和和底面均做成成圆曲面形，，能自由转动动，并由摇轴轴转动顶面、、底面的位移移差，来适应应梁体水平位位移的需要。。固定支座由顶板、摇轴轴两部分组成成，而摇轴的的底面是水平平面，直接和和墩台顶面连连接，因此支支座只能转动动，不能位移移。桥梁工程辊轴支座辊轴支座是大大跨度混凝土土桥和钢桥常常用的支座形形式。辊轴支支座通常由若若干个小直径径的辊轴并列列、组联在一一起，如下图图所示，通过过辊轴的转动动实现梁体水水平位移和转转动。辊轴的的数量视支座座反力的大小小而定。为了了保证各辊轴轴之间的相对对位置，通常常在辊轴两端端中心处设置置连杆，以使使各辊轴平行行转动。桥梁工程辊轴支座(固定)用于混凝土桥桥桥梁工程橡胶支座橡胶支座一般般可分为:板式橡胶支座座盆式橡胶支座座四氟板式橡胶胶支座球冠圆板式橡橡胶支座桥梁工程板式橡胶支座座构造：板式橡胶支座座是由若干层层橡胶片和薄薄钢板为刚性性加劲物迭和和而成。桥梁工程板式橡胶支座座板式橡胶支座座板式橡胶支座座有矩形和圆圆形。支座的的橡胶材料以以氯丁橡胶为为主，也可采采用天然橡胶胶。桥梁工程板式橡胶支座座活动机理：利用橡胶的不不均匀弹性压压缩实现转角角，利用其剪剪切变形实现现水平位移。。一般无固定支支座与活动支支座之区别，，所有纵向水水平力和位移移由各个支座座均匀分配。。如有必要设设置固定支座座可采用厚度度不同的橡胶胶板来调节各各支座传递的的水平力和水水平位移。桥梁工程盆式橡胶支座座构造：盆式橡胶支座座是由氯丁橡橡胶板、钢盆盆、聚四氟乙乙烯板、不锈锈钢板、中间间衬板、钢紧紧箍圈、橡胶胶密封圈等组组成。桥梁工程盆式橡胶支座座盆式橡胶支座座组成桥梁工程盆式橡胶支座座分类：盆式橡胶支座座按其工作特特征可以分为为固定支座、、多向活动支支座和单向活活动支座三种种。固定支座(GD)横桥向顺桥向多向活动支座座(DX)纵向活动支座座(ZX)桥梁工程盆式橡胶支座座工作原理：利用设置在钢钢盆内的橡胶胶块实现对上上部结构承压压和转动，利利用中间钢板板上的四氟板板与顶面上不不锈钢板之间间的平面滑动动适应桥梁较较大的水平位位移。由于弹弹性橡胶块在在钢盆内处于于三向约束状状态，因此可可获得较大的的承载能力。。桥梁工程盆式橡胶支座座特点：盆式橡胶支座座是由钢构件件与橡胶组合合而成的桥梁梁支座，它具具有承载能力力大、水平位位移量大、转转动灵活等特特点，适用于于支座承载力力为1000KN以上的大跨跨度桥梁。。桥梁工程四氟板式橡橡胶支座构造：四氟板式橡橡胶支座是是在普通板板式橡胶支支座的表面面粘贴一层层聚四氟乙乙烯板（厚厚2～4mm）而成。由由上支座板板、不锈钢钢板、四氟氟板式橡胶胶支座、下下支座板和和防护罩组组成。1-上支座板2-不锈钢板3-聚四氟乙烯烯板4-防护罩5-钢板6-橡胶桥梁工程四氟板式橡橡胶支座特点：除具有普通通板式橡胶胶支座的优优点外，还还能利用聚聚四氟乙烯烯板与梁底底不锈钢板板之间的低低摩擦