第6章-混凝土简支梁桥..ppt

1、第6章 混凝土简支梁桥,第6章 混凝土简支梁桥,混凝土（钢筋混凝土、预应力混凝土、部分预应力混凝土）简支梁桥是我国公路、铁路和城市桥梁中最常用的桥梁结构形式,第6章 混凝土简支梁桥,工程实例,第6章 混凝土简支梁桥,第6章 混凝土简支梁桥,盖梁施工 架梁,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,概述 受力特点：在荷载作用下，只产生反力。 优点：构造简单；适应面广（直、曲）；不受地基条件限制； 易于制造和标准化。 缺点：跨度较小 适应范围 钢筋混凝土简支梁桥一般适用于跨径为20m以下的公路、铁路桥梁； 预应力混凝土简支梁桥一般适用于跨径为50m以下的公路桥梁和1632m的铁路桥梁。,6.1 混凝土简

2、支梁桥 的构造特点,概述 梁体形式 整体式：横向刚度大，稳定性好，现场工作量小，但不能标准化预制（受运输条件和架梁设备限制），一般适用于就地现浇。 装配式（分片式）：可工厂预制，梁宽小，重量轻，可满足运输、架梁要求，但架梁时需横移就位，现场工作量较大。装配式梁为目前铁路、公路简支梁桥中广泛采用的桥梁类型。 主梁横截面形式：板式截面、肋式截面、箱形截面,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,公路混凝土简支板梁桥 常用截面形式 整体式（矩形矮肋板式单波双波）,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,常用截面形式 装配式,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,6.1 混凝

3、土简支梁桥 的构造特点,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,公路混凝土简支肋梁桥 常用截面形式（T形、工形）,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,铁路混凝土简支梁桥 装配式梁的分块形式沿桥梁纵向分成两片（纵向竖向划分） 常用截面形式 板式截面适用于跨径6m 的桥梁 特点：板底支承面宽、截面重心低、横向稳定性好、两片梁不需任何联结。 肋式截面适用于跨径8m的桥梁 TT形截面 特点：每片梁有2个肋，两肋间设横隔板以保证稳定性； 优点：稳定性好、运送中不需临时支撑，现场工作量小，架梁速度快； 缺点：内模拆除不便，易出现3条腿现象

4、，下部结构工程量大。,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,肋式截面适用于跨径8m的桥梁 T形截面相对于将TT形截面两肋合为一肋，是目前广泛采用的截面形式 优点：截面形式合理、不出现3条腿现象、模板安装拆除方便； 缺点：运送中需临时支撑、现场安装联结工作量大，影响架桥速度。 T形截面梁必须设置横隔板（2端、2中；中薄端厚） 作用：将两片梁连接成整体，保持横向稳定性；使两片梁很好的分担列车荷载、共同工作和防止扭转变形；端横隔板可用作顶梁，考虑维修和更换支座。 工形截面一般用作低高度梁，适用于平原、河网地区、枢纽站场及城市立交桥。,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,铁路混凝土简支梁桥 钢筋混凝土简

5、支梁（普通高度梁、低高度梁） 标准设计常用跨度：4、5、6、8、12、16、20m等 后张法预应力混凝土简支梁 配筋特点：曲线配筋 标准设计常用跨度：24、32m等 先张法预应力混凝土简支梁 配筋特点：直线配筋、折线配筋 跨径1/4左右至粱端需有部分钢绞线分批“绝缘” 标准设计常用跨度：8、10、12、16m等,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,铁路混凝土简支梁桥 部分预应力混凝土简支梁（相对于全预应力梁而言） “全预应力结构”指在使用荷载作用下，沿预应力方向的正截面不出现拉应力的混凝土结构。 优点：结构刚度大、抗裂性好 缺点：在长期较大预压力下，混凝土徐变使得的上拱度逐渐增大，将使公路梁行

6、车不平顺，使铁路梁道碴不断减薄，行车时易造成轨枕压断的现象。 “部分预应力结构”指在使用荷载作用下，沿预应力方向的正截面出现不超过规定数值的拉应力（A类结构）或出现不超过宽度裂缝（B类结构）的混凝土结构。,6.1 混凝土简支梁桥 的构造特点,铁路混凝土简支梁桥 部分预应力混凝土简支梁（相对于全预应力梁而言） “全预应力结构”指在使用荷载作用下，沿预应力方向的正截面不出现拉应力的混凝土结构。 优点：结构刚度大、抗裂性好 缺点：在长期较大预压力下，混凝土徐变使得的上拱度逐渐增大，将使公路梁行车不平顺，使铁路梁道碴不断减薄，行车时易造成轨枕压断的现象。 “部分预应力结构”指在使用荷载作用下，沿预应力

7、方向的正截面出现不超过规定数值的拉应力（A类结构）或出现不超过宽度裂缝（B类结构）的混凝土结构。,6.2 混凝土简支梁的施工,后张法预应力混凝土简支梁 制梁工艺 立模绑扎钢筋、预留孔道 浇筑混凝土穿（预）筋张拉孔道压浆封端 预应力筋的张拉要求 梁体混凝土强度达到设计强度的70%以上方可穿索张拉。 后张法预应力筋张拉程序 夹片式锚具、钢绞线束 普通松弛力筋：0初应力1.03 (锚固） 低松弛力筋： 0初应力 (持荷2min锚固）,6.2 混凝土简支梁的施工,后张法预应力混凝土简支梁 孔道压浆要求 压浆目的：保护预应力筋不受锈蚀、使力筋与梁体混凝土粘结成为整体共同受力、减轻锚具受力。 压浆工艺 一

8、次压注法适用于长度不大的直线孔道。 两次压注法适用于长度较大或曲线孔道。 压浆压力：一般为0.50.6MPa。 压浆顺序：先下后上；直孔，端端；曲孔，最低处两端。 现象观察：一浑二清三冒泡,6.2 混凝土简支梁的施工,孔 道 压 浆,6.2 混凝土简支梁的施工,先张法预应力混凝土简支梁 制梁工艺 立模钢筋骨架成型张拉力筋浇注混凝土 放张拆模 预应力筋的张拉要求（与后张梁同） 放张要求 梁体混凝土强度达到设计强度的70%以上方可逐步放张。 常用放张方法（千斤顶放张、砂筒放张）,6.3 钢筋砼铁路简支梁设计,结构主要尺寸拟定 主梁高度主要取决于使用条件（如建筑高度）和经济条件 梁高钢材用量砼标号砼

9、用量模板用量 普通梁设计，一般按经济条件决定梁高；为节省钢材，在符合使用、运送、架设条件下，采用较大梁高是适宜的。 普通高度梁：一般采用高跨比为1/61/9 低高度梁：一般采用高跨比为1/111/15,6.3 钢筋砼铁路简支梁设计,梁肋（腹板）厚度主要取决于梁内最大主拉应力、主筋布置和构造要求 确定原则 考虑主筋布置（钢筋数量、成束类型、束距、保护层） 考虑构造要求，满足架梁就位时移梁稳定性需要,6.3 钢筋砼铁路简支梁设计,梁肋间距 普通高度梁标准设计中，为使结构尺寸标准化，各种跨度统一采用180cm。 确定原则 使梁肋两侧的道碴槽板的悬臂弯矩大致相等，以利于钢筋布置； 考虑在运输和架梁过程

10、中要有较好的稳定性，要求每片梁的重心应在梁肋中心附近； 考虑具有必要的横向刚度。,6.3 钢筋砼铁路简支梁设计,道碴槽板尺寸（桥面板） 铁路桥规规定： 道碴槽顶宽3.9m满足构造要求 板厚12cm满足构造、施工要求 与梁梗交接处，为满足抗剪要求，板厚h/10（h梁高） 横隔板尺寸主要由构造要求确定 中横隔板厚度：一般采用15cm20cm 端横隔板厚度：一般采用40cm50cm,6.3 钢筋砼铁路简支梁设计,主梁的设计与计算（结构设计原理课程已讲，略） 道碴槽板（桥面板）的计算 计算图式按固结在梁肋上的悬臂梁计算 设计荷载 恒载 道碴槽板的自重 道碴及线路设备重 外侧：挡碴墙、人行道步板、支架及

11、栏杆重 内侧：内边墙重,6.3 钢筋砼铁路简支梁设计,设计荷载 活载 列车活载按轴重250kN的特殊活载并计入冲击系数计算； 列车活载分布图式 沿梁长方向：取1.2m为分布长度（由于钢轨作用） 垂直于梁长方向：取轨枕两端底向下按45外扩至板顶的距离为分布宽度 轨枕长度2.5m，轨枕下道碴厚度: 木枕0.32m 预应力轨枕0.29m,6.3 钢筋砼铁路简支梁设计,设计荷载 活载 人行道活载（静活载） 铁路桥规规定： 在距桥中心2.45m以内的一段，考虑翻修道床时堆放道碴，按10kN/m2计； 在距在距桥中心2.45m以外的一段，按4kN/m2计。,6.3 钢筋砼铁路简支梁设计,内力计算原则 按沿

12、梁长为1m的矩形截面（板带）计算内力、配筋，全梁的道碴槽板仿此配筋； 道碴槽板的计算截面一般选固结处和梗肋起点处（内、外侧各2个）； 荷载最不利组合 内侧板：恒载+列车活载 外侧版：恒载+人行道活载 恒载+列车活载+离桥中心2.45m以外的 人行道活载,6.3 钢筋砼铁路简支梁设计,【例题】已知钢筋砼铁路简支梁道碴槽外侧悬板固结处的受力为： 恒 载 Q1=13.45kN；M1=8.05kN.m 列车动活载 Q2=48.03kN；M2=12.49kN.m 人行道活载 离桥中心2.45m以内 Q3=5.0kN；M3=5.75kN.m 离桥中心2.45m以外 Q4=2.0kN；M4=3.3kN.m 试求该截面的计算内力。,6.3 钢筋砼铁路简支梁设计,【解】荷载组合：恒载+人行道活载 Q =Q1+Q3+Q4=13.45+5.0+2.0=20.45kN； M =M1+M3+M4=8.05+5.75+3.3=17.10kN.m 荷载组合:恒载+列车活载