第5章51简支梁桥设计与构造ppt课件.ppt

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1、桥梁工程BridgeEngineering主讲：魏召兰(2014-2015学年第一学期)四川农业大学土木工程学院梁桥定义：梁桥是指结构在垂直荷载作用下，支座只产生垂直反力而无推力的梁式体系桥的总称。梁桥五种基本体系：简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥、T形刚构桥及连续一刚构桥混凝土梁桥定义：凡是采用混凝土和钢筋结合在一起所建成的梁式体系桥统称为钢筋混凝土梁桥，简称混凝土梁桥混凝土梁桥分类（一）按预应力度预应力度λ：由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩Ms的比值钢筋混凝土梁：完全没有施加预应力，λ=0全预应力混凝土梁：短

2、期效应组合下正截面不容许出现拉应力，λ≥1部分预应力混凝土梁：短期效应组合下正截面容许出现拉应力，0<λ<1混凝土梁桥分类（二）按施工方法整体式梁桥：将桥梁上部结构在桥位上整体现场浇筑制造或整体预制安装就位；施工期长，占用支架和模板多，施工受季节影响大，造价高，只适用于特殊情况。节段装配式梁桥：将桥梁上部结构分成若干节段，在桥位上分段现浇或分段预制装配连接而成；采用预制装配而成的梁桥又称装配式梁桥，应用比较广泛。整体式浇筑法—满堂支架施工杭州湾跨海大桥—整体装配式施工北岸70米整体吊装—船吊体系与受力特点（一）简支梁桥简支梁桥

3、的特点：(1)梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥型。(2)体系温变、砼收缩徐变、张拉预应力等均不会在梁中产生附加内力，设计计算方便，最易设计成各种标准跨径的装配式结构。(3)静定结构，结构内力不受地基变形的影响，对基础要求较低，能适用于地基较差的桥址上建桥。(4)在多孔简支梁桥中，相邻桥孔各自单独受力，便于预制、架设，简化施工管理，施工费用低，因此在城市高架桥、跨河大桥的引桥上被广泛采用。(5)为减少伸缩缝装置，改善行车平整舒适，国内目前常采用桥面连续的预应力混凝土简支梁桥。现在都采用先简支后连续体系。(6)受力简单，设计主

4、要受跨中正弯矩控制。当跨径增大时，跨中恒载和活载弯矩将急剧增加，当恒载弯矩所占的比例相当大时，结构能承受活载的能力就减小。在钢筋混凝土简支梁桥中，常用的经济合理跨径在20m以下。为了提高简支梁的跨越能力，采用了预应力混凝土结构。我国预应力混凝土简支梁的标准跨径在40m以下。目前，世界上预应力混凝土简支梁最大跨径已达76m，但在一般情况下，它的跨径超过50m后，桥形显得过于笨重，安装重力较大，相对地给装配式施工带来困难，实际上并不经济。（二）悬臂梁桥悬臂梁桥的优点：(1)力学性能优于简支梁——悬臂根部产生负弯矩，减小了锚跨跨中正

5、弯矩。(2)节省材料——不仅钢筋少用了，而且多孔桥中，墩上均只需设置一个支座，减小了桥墩尺寸，也节省了基础工程材料用量。(3)静定结构，结构内力不受地基变形的影响，对基础要求较低，能适用于地基较差的桥址上建桥。(4)悬臂梁将结构的伸缩缝移至跨内，其变形挠度曲线的转折角比简支梁在支点上的转折角小，对行车平顺较为有利。悬臂梁桥的缺点：(1)对钢筋混凝土悬臂梁，施工极为不便，跨径较大时，不易装配化施工，往往在工费昂贵的支架上现浇。(2)对钢筋混凝土悬臂梁，因支点负弯矩区段存着，梁顶易产生裂缝，雨水易侵。(3)预应力混凝土悬臂梁虽无此

6、患，并可采用节段悬臂施工，但施工时必须采用临时固定措施，而且悬臂与挂梁间的牛腿、伸缩缝构造复杂。(4)在使用时，行车容易跳车，伸缩缝易破坏。实际中，悬臂梁桥采用较少国内钢筋混凝土悬臂梁桥最大跨径为55m，国外一般在70-80m以下。世界上跨径最大的预应力混凝土悬臂梁桥为240m，一般在100m以下。（三）连续梁桥连续梁桥的特点：(1)恒载、活载均有卸载弯矩——由于支点负弯矩的卸载作用，连续梁在恒载和活载作用下跨中正弯矩都有明显减小，恒载弯矩与同跨悬臂梁相差不大，活载弯矩分布比悬臂梁合理。(2)行车条件好——结构刚度大、变形小，

7、动力性能好，主梁变形挠曲线平缓，有利于高速行车。(3)超静定体系对地基要求高——连续梁是超静定体系，基础不均匀沉降等将在结构中产生附加内力，因此常用于地基较好的场合。(4)设计计算比较复杂——箱型截面局部温差、砼收缩徐变及预加应力均会在结构中产生附加内力，增加了设计计算的复杂程度。连续梁桥中需注意的问题：(1)连续梁可设双壁墩(每墩上都设有支座)，来消减支点的负弯矩尖峰。(2)连续梁每联的跨数需进行优化考虑——每联跨数太多，联长就要加大，受温度变化及混凝土收缩等影响产生的纵向位移也就较大，使伸缩缝及活动支座的构造复杂化；每联长

8、度太短，则使伸缩缝的数目增加，不利于高速行车。(3)钢筋砼连续梁用得比较少，预应力砼连续梁应用较多，因为能应用悬臂施工法、顶推法、逐跨施工法等施工方法。(4)在活载较大的铁路桥及恒载弯矩占总弯矩比例不大的小跨径桥梁不太采用连续梁——因预应力筋节省有限，但施工较简支梁复杂，经济