混凝土简支梁桥1构造与设计课件

（1）从受力特点

1）简支梁（板）桥2）连续梁（板）桥3）悬臂梁（板）桥（2）从施工方法

1）整体浇筑式梁桥2）预制装配式梁桥

5.1概述（3）按建筑材料

1）钢筋混凝土梁桥2）全预应力混凝土梁桥

3）部分预应力混凝土梁桥（1）从受力特点1）简支梁（板）桥2）连续梁（板）桥3）悬15.1概述（4）从承重结构横截面形式1）板桥2）肋梁桥3）箱形梁桥5.2混凝土简支板桥的构造与设计

5.2.1整体式简支板桥1）截面形式（1）总体构造图5-1整体式板桥横截面

5.1概述（4）从承重结构横截面形式1）板桥2）肋梁桥2图5-2钢筋混凝土整体式简支板桥构造

2）跨径

跨径在4~10m。3）钢筋构造

图5-2钢筋混凝土整体式简支板桥构造2）跨径跨径31）行车道板主筋直径应不小于12mm，7cm≤间距≤20cm；分布钢筋≮6mm，间距≯25cm。2）两侧边缘板带的主钢筋数量宜较中间板带（板宽2/3范围内）增加15%。3）分布筋在单位板长的截面面积一般不应小于主钢筋面积的15%。（4）受力特点桥面板实际上是处于双向受力状态。5.2混凝土简支板桥的构造与设计

1）行车道板主筋直径应不小于12mm，7cm≤间距≤24图5-3空心板截面形式

2)空心板桥

（1）总体构造

1)实心板桥

5.2.2装配式简支板桥的构造1）截面形式

图5-3空心板截面形式2)空心板桥（1）总体构造5图5-4空心板图5-4空心板6图5-5空心板图5-5空心板7图5-6空心板图5-6空心板8图5-7空心板图5-7空心板9图5-8企口式混凝土铰

（2）板间横向连接构造

横向连接方式有企口混凝土铰联接和钢板焊接联接。图5-8企口式混凝土铰（2）板间横向连接构造横向10图5-9钢板焊接联接

图5-9钢板焊接联接115.2.3斜交板桥的构造

桥梁纵轴线与支承线垂线呈某一夹角的板桥，叫斜交板桥，其夹角习惯上称为斜交角。图5-10斜交板

（1）斜交板桥定义5.2.3斜交板桥的构造桥梁纵轴线与支承线垂线呈12图5-11斜交板的受力特点

（2）斜交板桥的受力特点1）荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势。

2）各角点受力情况可以用比拟连续梁的工作来描述。

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板桥要小；跨中横向弯矩比正桥的要大。图5-11斜交板的受力特点（2）斜交板桥的受力特点131）整体式斜交板桥图5-12整体式斜交板钢筋布置

(a)底层钢筋(一)

(b)上层钢筋

(c)底层钢筋(二)

（3）斜交板桥的配筋1）整体式斜交板桥图5-12整体式斜交板钢筋布置(14（2）装配式斜交板桥图5-13装配式斜交板钢筋布置25°~35°40°~60°40°~50°55°~60°（2）装配式斜交板桥图5-13装配式斜交板钢筋布置215图5-14装配式T形简支梁桥概貌

图5-14装配式T形简支梁桥概貌163）桥面构造：对桥梁功能的正常发挥，对主要承重构件的保护，对车辆行人的安全以及桥梁的美观都十分重要。2）横隔梁：使各根主梁相互联成整体，以提高桥梁的整体刚度。1）主梁：主要承重结构。（1）简支肋梁桥上部结构及作用5.3混凝土简支梁桥的构造与设计5.3.1整体式简支肋梁桥

3）桥面构造：对桥梁功能的正常发挥，对主要承重构件的保护17图5-15整体式梁桥横截面

5.3.2装配式简支肋梁桥

（1）主梁跨径

钢筋混凝土T形、I形简支梁标准跨径不宜大于16m。

图5-15整体式梁桥横截面5.3.2装配式简支肋梁桥18

预应力混凝土T形、I形简支梁，标准跨径不宜大于50m。

桥梁型式适用跨径(m)主梁间距(m)主梁高度主梁肋宽度(m)钢筋混凝土简支梁<20~251.5~2.2H=(1/11~1/16)lb=0.15~0.20m预应力混凝土简支梁<501.8~2.5H=(1/14~1/25)lb=0.16~0.20m表5-1简支梁桥主梁尺寸（2）主梁构造1）主梁间距1.5~2.5m2)主梁肋宽0.15~0.20m预应力混凝土T形、I形简支梁，标准跨径不宜大于50m19图5-16装配式T形梁横截面

(3）桥面板及横向连接构造

预制T形截面梁翼缘根部的厚度应不小于梁高的1/10，边缘厚度不宜小于10cm。1）桥面板构造图5-16装配式T形梁横截面(3）桥面板及横向连接构造20图5-17

装配式桥面板刚性接头钢筋布置图5-18

装配式桥面板铰接接头2）桥面板横向联接构造桥面板常用的横向连接有刚性接头和铰接接头。图5-17装配式桥面板刚性接头钢筋布置图5-18装配式21（4）横隔梁及横向联接构造图5-19装配式梁简支T梁横隔板构造1）横隔梁构造（4）横隔梁及横向联接构造图5-19装配式梁简支T梁横隔22图5-20装配式梁简支T梁实例图5-20装配式梁简支T梁实例23横隔梁常用的横向连接有钢板焊接联接和扣环联接。图5-21

装配式横隔板横向联接构造2）横隔梁横向连接构造横隔梁常用的横向连接有钢板焊接联接和扣环联接。图5-21245.3.3混凝土简支箱形梁桥图5-22

箱形横截面2）箱形截面梁抗扭能力比较大。1）箱形梁不适用于钢筋混凝土简支梁桥，但适用于全截面参与受力的预应力混凝土梁桥。（1）箱形梁的特点3）箱梁横向抗弯刚度大，对预施应力、运输、安装阶段单梁的稳定性要比T梁好得多。5.3.3混凝土简支箱形梁桥图5-22箱形横截面254）箱梁薄壁构件预制、施工比较复杂。单根箱梁安装重量通常比T梁大。5）中性轴上下部均有足够混凝土，可抵抗正负弯矩，适用连续梁桥和悬臂结构。

5.3.4混凝土组合梁桥

目前国内外采用的组合梁桥主要有I形和箱形两种组合梁桥形式。I形组合梁桥适用于混凝土简支梁桥。箱形组合梁桥适用于预应力混凝土梁桥。4）箱梁薄壁构件预制、施工比较复杂。单根箱梁安装重量通常26图5-23

组合式梁桥横截面图5-24装配式与组合式梁应力图比较图5-23组合式梁桥横截面图5-24装配式与组合式梁应27图5-25

梁格构造和桥面板支承方式5.4.1计算模型5.4桥面板的计算

图5-25梁格构造和桥面板支承方式5.4.1计算模型28（1）整体现浇的T梁2）双向板（1）单向板（≥2）<2）计算模型的采用：（2）装配式T梁对于≥2的装配式T形梁桥：1）悬臂板2）铰接悬臂板（1）整体现浇的T梁2）双向板（1）单向板（≥2）<229作用在桥面板顶面矩形荷载压力面边长为：图5-26

车辆荷载在板面上的分布沿行车方向：沿横向：5.4.2车辆荷载在板上的分布

当汽车荷载作用于桥面板上时，作用于板面上的局部分布荷载为：——汽车的轮重，为轴重的1/2。作用在桥面板顶面矩形荷载压力面边长为：图5-26车辆荷载30图5-27行车道板的受力状态

5.4.3有效工作宽度图5-27行车道板的受力状态5.4.3有效工作宽度31若设想以的矩形来代替此曲线图形弯矩图形的换算宽度为：M——车轮荷载产生的跨中总弯矩；——荷载中心处的最大弯矩值，可以按弹性薄板理论分析求解。a——板的有效工作宽度或荷载有效分布宽度。（1）板的有效工作宽度的含义若设想以的矩形来代替此曲线图形弯矩图形321）对于荷载在跨径中间

图5-28单独一个荷载在跨中

计算剪力时:计算弯矩时:l=l0+t≯l0+bl=l0l0——

板的净跨径。t——

板的厚度。b——

梁肋宽度。（2）单向板的荷载有效工作宽度1）对于荷载在跨径中间图5-28单独一个荷载在跨中计33

如有效分布宽度发生重叠时，应按相邻靠近的荷载一起计算其共有的有效分布宽度。对几个靠近的相同荷载图5-29几个靠近的相同荷载在跨中

2）荷载位于支承处3）荷载靠近板的支承处x——

荷载离支承边缘的距离。如有效分布宽度发生重叠时，应按相邻靠近的荷载一起计算其34图5-30荷载有效分布宽度图5-30荷载有效分布宽度35图5-31悬臂板的有效工作宽度-承重板上荷载压力面外侧边缘至悬臂根部的距离。（3）悬臂板的荷载有效工作宽度最不利情况：图5-31悬臂板的有效工作宽度-承重板上荷载压力面外36图5-32

悬臂板的有效工作宽度图5-32悬臂板的有效工作宽度37①固端梁②多跨连续梁体系③弹性固接1）概述图5-33

主梁扭转对行车道板受力的影响（1）多跨连续单向板的内力计算5.4.4内力计算①固端梁②多跨连续梁体系③弹性固接1）概述图5-33主梁382）弯矩的计算①当t/h<1/4时，（即主梁抗扭刚度较大）

对于弯矩，先计算出一个跨度相同的简支板的跨中弯矩M0，然后再根据实验及理论分析的数据加以修正。跨中弯矩支点弯矩M中=+0.5M0M支=-0.7M0式中：M0=M0p+M0gM0p——M0g——1m宽简支板条的跨中活载弯矩

1m宽简支板条的跨中恒载弯矩

2）弯矩的计算①当t/h<1/4时，（即主梁抗扭刚度较大）39②当t/h≥1/4时，（即主梁抗扭刚度较小）

跨中弯矩支点弯矩M中=+0.7M0M支=-0.7M0式中：M0=M0p+M0gM0p——M0g

——1m宽简支板条的跨中活载弯矩1m宽简支板条的跨中恒载弯矩②当t/h≥1/4时，（即主梁抗扭刚度较小）跨中弯矩支点弯40图5-34

单向板内力计算图示1m宽简支板条的跨中汽车荷载弯矩：1m宽简支板条的跨中结构自重弯矩：支点剪力：图5-34单向板内力计算图示1m宽简支板条的跨中汽1m宽41（1）从受力特点

1）简支梁（板）桥2）连续梁（板）桥3）悬臂梁（板）桥（2）从施工方法

1）整体浇筑式梁桥2）预制装配式梁桥

5.1概述（3）按建筑材料

1）钢筋混凝土梁桥2）全预应力混凝土梁桥

3）部分预应力混凝土梁桥（1）从受力特点1）简支梁（板）桥2）连续梁（板）桥3）悬425.1概述（4）从承重结构横截面形式1）板桥2）肋梁桥3）箱形梁桥5.2混凝土简支板桥的构造与设计

5.2.1整体式简支板桥1）截面形式（1）总体构造图5-1整体式板桥横截面

5.1概述（4）从承重结构横截面形式1）板桥2）肋梁桥43图5-2钢筋混凝土整体式简支板桥构造

2）跨径

跨径在4~10m。3）钢筋构造

图5-2钢筋混凝土整体式简支板桥构造2）跨径跨径441）行车道板主筋直径应不小于12mm，7cm≤间距≤20cm；分布钢筋≮6mm，间距≯25cm。2）两侧边缘板带的主钢筋数量宜较中间板带（板宽2/3范围内）增加15%。3）分布筋在单位板长的截面面积一般不应小于主钢筋面积的15%。（4）受力特点桥面板实际上是处于双向受力状态。5.2混凝土简支板桥的构造与设计

1）行车道板主筋直径应不小于12mm，7cm≤间距≤245图5-3空心板截面形式

2)空心板桥

（1）总体构造

1)实心板桥

5.2.2装配式简支板桥的构造1）截面形式

图5-3空心板截面形式2)空心板桥（1）总体构造46图5-4空心板图5-4空心板47图5-5空心板图5-5空心板48图5-6空心板图5-6空心板49图5-7空心板图5-7空心板50图5-8企口式混凝土铰

（2）板间横向连接构造

横向连接方式有企口混凝土铰联接和钢板焊接联接。图5-8企口式混凝土铰（2）板间横向连接构造横向51图5-9钢板焊接联接

图5-9钢板焊接联接525.2.3斜交板桥的构造

桥梁纵轴线与支承线垂线呈某一夹角的板桥，叫斜交板桥，其夹角习惯上称为斜交角。图5-10斜交板

（1）斜交板桥定义5.2.3斜交板桥的构造桥梁纵轴线与支承线垂线呈53图5-11斜交板的受力特点

（2）斜交板桥的受力特点1）荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势。

2）各角点受力情况可以用比拟连续梁的工作来描述。

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板桥要小；跨中横向弯矩比正桥的要大。图5-11斜交板的受力特点（2）斜交板桥的受力特点541）整体式斜交板桥图5-12整体式斜交板钢筋布置

(a)底层钢筋(一)

(b)上层钢筋

(c)底层钢筋(二)

（3）斜交板桥的配筋1）整体式斜交板桥图5-12整体式斜交板钢筋布置(55（2）装配式斜交板桥图5-13装配式斜交板钢筋布置25°~35°40°~60°40°~50°55°~60°（2）装配式斜交板桥图5-13装配式斜交板钢筋布置256图5-14装配式T形简支梁桥概貌

图5-14装配式T形简支梁桥概貌573）桥面构造：对桥梁功能的正常发挥，对主要承重构件的保护，对车辆行人的安全以及桥梁的美观都十分重要。2）横隔梁：使各根主梁相互联成整体，以提高桥梁的整体刚度。1）主梁：主要承重结构。（1）简支肋梁桥上部结构及作用5.3混凝土简支梁桥的构造与设计5.3.1整体式简支肋梁桥

3）桥面构造：对桥梁功能的正常发挥，对主要承重构件的保护58图5-15整体式梁桥横截面

5.3.2装配式简支肋梁桥

（1）主梁跨径

钢筋混凝土T形、I形简支梁标准跨径不宜大于16m。

图5-15整体式梁桥横截面5.3.2装配式简支肋梁桥59

预应力混凝土T形、I形简支梁，标准跨径不宜大于50m。

桥梁型式适用跨径(m)主梁间距(m)主梁高度主梁肋宽度(m)钢筋混凝土简支梁<20~251.5~2.2H=(1/11~1/16)lb=0.15~0.20m预应力混凝土简支梁<501.8~2.5H=(1/14~1/25)lb=0.16~0.20m表5-1简支梁桥主梁尺寸（2）主梁构造1）主梁间距1.5~2.5m2)主梁肋宽0.15~0.20m预应力混凝土T形、I形简支梁，标准跨径不宜大于50m60图5-16装配式T形梁横截面

(3）桥面板及横向连接构造

预制T形截面梁翼缘根部的厚度应不小于梁高的1/10，边缘厚度不宜小于10cm。1）桥面板构造图5-16装配式T形梁横截面(3）桥面板及横向连接构造61图5-17

装配式桥面板刚性接头钢筋布置图5-18

装配式桥面板铰接接头2）桥面板横向联接构造桥面板常用的横向连接有刚性接头和铰接接头。图5-17装配式桥面板刚性接头钢筋布置图5-18装配式62（4）横隔梁及横向联接构造图5-19装配式梁简支T梁横隔板构造1）横隔梁构造（4）横隔梁及横向联接构造图5-19装配式梁简支T梁横隔63图5-20装配式梁简支T梁实例图5-20装配式梁简支T梁实例64横隔梁常用的横向连接有钢板焊接联接和扣环联接。图5-21

装配式横隔板横向联接构造2）横隔梁横向连接构造横隔梁常用的横向连接有钢板焊接联接和扣环联接。图5-21655.3.3混凝土简支箱形梁桥图5-22

箱形横截面2）箱形截面梁抗扭能力比较大。1）箱形梁不适用于钢筋混凝土简支梁桥，但适用于全截面参与受力的预应力混凝土梁桥。（1）箱形梁的特点3）箱梁横向抗弯刚度大，对预施应力、运输、安装阶段单梁的稳定性要比T梁好得多。5.3.3混凝土简支箱形梁桥图5-22箱形横截面664）箱梁薄壁构件预制、施工比较复杂。单根箱梁安装重量通常比T梁大。5）中性轴上下部均有足够混凝土，可抵抗正负弯矩，适用连续梁桥和悬臂结构。

5.3.4混凝土组合梁桥

目前国内外采用的组合梁桥主要有I形和箱形两种组合梁桥形式。I形组合梁桥适用于混凝土简支梁桥。箱形组合梁桥适用于预应力混凝土梁桥。4）箱梁薄壁构件预制、施工比较复杂。单根箱梁安装重量通常67图5-23

组合式梁桥横截面图5-24装配式与组合式梁应力图比较图5-23组合式梁桥横截面图5-24装配式与组合式梁应68图5-25

梁格构造和桥面板支承方式5.4.1计算模型5.4桥面板的计算

图5-25梁格构造和桥面板支承方式5.4.1计算模型69（1）整体现浇的T梁2）双向板（1）单向板（≥2）<2）计算模型的采用：（2）装配式T梁对于≥2的装配式T形梁桥：1）悬臂板2）铰接悬臂板（1）整体现浇的T梁2）双向板（1）单向板（≥2）<270作用在桥面板顶面矩形荷载压力面边长为：图5-26

车辆荷载在板面上的分布沿行车方向：沿横向：5.4.2车辆荷载在板上的分布

当汽车荷载作用于桥面板上时，作用于板面上的局部分布荷载为：——汽车的轮重，为轴重的1/2。作用在桥面板顶面矩形荷载压力面边长为：图5-26车辆荷载71图5-27行车道板的受力状态

5.4.3有效工作宽度图5-27行车道板的受力状态5.4.3有效工作宽度72若设想以的矩形来代替此曲线图形弯矩图形的换算宽度为：M——车轮荷载产生的跨中总弯矩；——荷载中心处的最大弯矩值，可以按弹性薄板理论分析求解。a——板的有效工作宽度或荷载有效分布宽度。（1）板的有效工作宽度的含义若设想以的矩形来代替此曲线图形弯矩图形731）对于荷载在跨径中间

图5-28单独一个荷载在跨中

计算剪力时:计算弯矩时:l=l0+t≯l0+bl=l0l0——

板的净跨径。t——

板的厚度。b——

梁肋宽度。（2）单向板的荷载有效工作宽度1）对于荷载在