工学连续梁桥的设计与计算

工学连续梁桥的设计与计算第1页/共71页1、微分平衡法（Dinshinger法）1）微分平衡方程赘余力方向上第2页/共71页微分平衡方程第3页/共71页徐变稳定力2）简支变连续按老化理论解微分方程得：第4页/共71页徐变稳定力3）其它施工方法按老化理论解微分方程得：第5页/共71页4）一次落架施工解微分方程得：

一次落架施工连续梁徐变次内力为零第6页/共71页5）各跨龄期不同时第7页/共71页按老化理论

以梁段②的时间为基准t'，则梁段①加载时间历程为t=t'+1令第8页/共71页解得：第9页/共71页解得：6）多跨连续梁第10页/共71页7）预应力等效荷载徐变次内力 由于徐变损失，预加力随着时间变化，引用平均有效系数C C=Pe/PpPe徐变损失后预应力钢筋的平均拉力；Pp徐变损失前预应力钢筋的平均拉力第11页/共71页2、换算弹性模量法(Trost-Bazant法)1）平衡方程赘余力方向上第12页/共71页2）一次落架时第13页/共71页3）各跨龄期不同时第14页/共71页4）多跨连续梁第15页/共71页五、结构因混凝土收缩引起的次内力计算1、收缩变化规律假设混凝土收缩规律与徐变相同收缩终极值第16页/共71页2、微分平衡法（Dinshinger法）位移微分公式收缩产生的弹性应变增量收缩应变增量收缩产生的应力状态的徐变增量，初始应力为0位移微分平衡方程第17页/共71页3、换算弹性模量法位移公式收缩应变收缩产生的弹性变形与徐变变形位移平衡方程：收缩产生的徐变次内力收缩产生的弹性次内力第18页/共71页第六节基础沉降引起的次内力计算一、沉降规律假定沉降规律与徐变相同沉降终极值沉降速度系数第19页/共71页二、变形计算公式变形过程 瞬时沉降长期沉降（沉降+徐变）瞬时沉降弹性及徐变变形沉降徐变增量变形沉降弹性增量变形后期沉降自身变形三、力法方程第20页/共71页墩台基础沉降规律与徐变变化规律相似时墩台基础沉降瞬时完成时徐变使墩台基础沉降的次内力减小第21页/共71页连续梁内力调整措施最好的办法是在成桥后压重通过支承反力的调整将被徐变释放第22页/共71页第七节温度应力计算一、温度变化对结构的影响产生的原因：常年温差、日照、砼水化热常年温差：构件的伸长、缩短； 连续梁——设伸缩缝 拱桥、刚构桥——结构次内力日照温差：构件弯曲——结构次内力； 线性温度场——次内力 非线性温度场——次内力、自应力第23页/共71页线性温度梯度对结构的影响非线性温度梯度对结构的影响第24页/共71页温度梯度场第25页/共71页二、自应力计算温差应变T(y)=T(y)平截面假定a(y)=0+y温差自应变(y)=T(y)-a(y)=T(y)-(0+y)温差自应力s0(y)=E(y)=E{T(y)-(0+y)}第26页/共71页截面内水平力平衡求解得截面内力矩平衡第27页/共71页三、温度次应力计算力法方程11x1T＋1T＝0温度次力矩温差次应力第28页/共71页四、我国公路桥梁规范中规定的温度场桥面板升温5度——偏不安全我国铁路桥梁规范中规定的温度场第29页/共71页英国桥梁规范中规定的温度场第30页/共71页第八节连续梁示例一、简支变连续施工连续梁桥 美国SidneyLanierBridge引桥 跨径：120-foot，180-foot

截面：T梁，梁高90inches

预应力：裸梁采用先张法预应力 二期恒载采用钢绞线12股 连接采用粗钢筋第31页/共71页第32页/共71页主梁预制第33页/共71页第34页/共71页主梁吊装——梁重116吨第35页/共71页第36页/共71页第37页/共71页第38页/共71页后期预应力钢筋张拉第39页/共71页第40页/共71页第41页/共71页第42页/共71页第43页/共71页第44页/共71页第45页/共71页桥面浇筑第46页/共71页第47页/共71页第48页/共71页第49页/共71页第50页/共71页第51页/共71页二、移动模架施工连续梁桥

南京长江二桥北引桥 跨径：16×30m+5×50m

截面：箱梁，梁高1.5m，2.5m

预应力：双向预应力体系 主梁配纵向预应力筋 桥面板配横向预应力筋第52页/共71页跨径布置第53页/共71页50m跨径连续梁截面30m跨径连续梁截面第54页/共71页滑移模架系统施工技术滑模主要部件： 主梁 鼻梁 牛腿与滑移小车 横梁及外模板 内模板及内模小车 液压装置第55页/共71页第56页/共71页第57页/共71页第58页/共71页三、悬臂浇筑施工连续梁桥

南京长江二桥北汊桥 跨径：90m+3165m+90m

截面：箱梁 梁高：根部8.8m，跨中3.0m

预应力：三向预应力体系 主梁配纵向预应力筋，钢绞线 桥面板配横向预应力筋，钢绞线 腹板配竖向预应力筋，精轧螺纹钢第59页/共71页第60页/共71页第61页/共71页第62页/共71