同济大学混凝土梁式桥

1、,同济大学桥梁系,xxx,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥,一、混凝土梁式桥的主要类型及其特点,梁桥受力变形示意图,梁式桥的主要承重结构是梁（受弯）！,截面最大应力,材料容许应力,材料强度,截面弯矩,截面形状尺寸,结构体系 （施工方法） 建筑材料,梁桥的跨越能力主要取决于结构体系、建筑材料及截面形式。 另外，还与施工方法有关。,同济大学桥梁系,叶爱君,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥,1、钢筋混凝土梁式桥和预应力混凝土梁式桥,钢筋混凝土的组成,1）钢筋混凝土梁桥的特点,同济大学桥梁系,叶爱君,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥,钢筋混凝土梁桥的优点：,就地取材、耐久性好、可塑性强、装配式结构的工业化程度高、

2、整体性好、结构刚度大，变形小、噪声小,钢筋混凝土梁桥的缺点（难以克服）：,开裂,自重大,受拉时，钢筋可以有相当大的弹性变形，而混凝土的极限弹性变形很小，拉力稍大便会发生脆性断裂。,裂缝过大会使钢筋遭受锈蚀，必须加以限制，一般为0.20.3mm,承载能力大部分消耗于结构自重，限制了其跨越能力。,裂缝宽度的限制使得钢筋混凝土结构无法利用高强度材料减轻自重。,中、小桥桥梁数量多，工程量大，因此，钢筋混凝土桥在桥梁工程中仍占有重要地位。,同济大学桥梁系,叶爱君,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥,2）预应力混凝土梁桥的特点 （预先储存了压应力的新型混凝土材料）,基本原理：以混凝土为支承而张拉钢筋，从而使钢筋

3、在预先受拉的同时使混凝土预先受压，以抵消外荷载所产生的拉应力，延缓或避免出现裂缝。,全预应力混凝土,部分预应力混凝土,同济大学桥梁系,叶爱君,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥,预应力混凝土的基本材料,高强度和高性能混凝土,高强度预应力钢筋,普通钢筋,一般不低于40号，收缩量要小，又要易于浇筑施工（添加外加剂）,高强度钢丝 钢铰线 热轧低合金钢筋,同济大学桥梁系,叶爱君,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥,2、板桥、肋梁桥（T梁桥）和箱梁桥,1）板桥（承重结构是矩形截面的钢筋混凝土或预应力混凝土板）,特点：构造简单、施工方便、建筑高度小,力学性能：位于受拉区的混凝土材料不能发挥作用，反而白白增加了结构自重

4、，跨度稍大时就显得笨重而不经济，只在小跨径桥梁中使用。,板桥横截面,应用：交通部标准图中，1.5m8.0m共8种跨径为装配式实心板截面； 6m13m共3种跨径为装配式空心板截面；8m16m共4种跨径为装配式预应力空心板截面（先张法）,同济大学桥梁系,叶爱君,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥,2）肋梁桥（T梁桥）,整体式 T形截面,装配式T形截面,特点：在横截面内形成明显肋形结构，梁肋与顶部的桥面板结合在一起作为承重结构。肋与肋之间的混凝土得到了 很大程度的挖空，因此显著减小了结构自重。,力学性能：有利于承受单向弯距（正），而不利于承受双向弯距（正、负）。对于仅受正弯距作用的简支梁，既充分利用了扩展

5、的混凝土桥面板的抗压能力，又有效地发挥了集中布置在梁肋下部的钢筋的抗拉能力。,应用：跨径1315m的简支梁桥大多采用装配式T梁。标准图中，跨径1020m采用钢筋混凝土T梁， 2540m采用预应力混凝土T梁。跨径2560m悬臂或连续梁桥也有采用肋部或底部加宽的T梁。,同济大学桥梁系,叶爱君,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥,3）箱梁桥（横截面呈一个或几个封闭的箱形）,特点：截面除了梁肋和上部翼缘板板外，在底部还有扩展的底板，因此提供了能承受正、负弯距的足够的混凝土受压区。另外，在一定的截面面积下能获得较大的抗弯刚度，而且抗扭刚度也特别大，因此在偏心的活载作用下各腹板的受力较均匀。,应用：箱形截面适用

6、于较大跨度的悬臂和连续梁桥，也可用来修建全截面参与受力的预应力混凝土简支梁桥。但钢筋混凝土简支梁桥不宜采用。,箱形梁桥横截面,同济大学桥梁系,叶爱君,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥,3、简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥,1）简支梁桥（使用最广泛、构造最简单的梁式桥）,特点：主梁在支点处断开，两端设支座。相邻桥孔各自单独受力，但桥墩上需设置相邻简支梁的共两排支座。简支梁属于超静定结构，结构内力不受地基变形等影响，适用于地基较差的地区。因此，简支梁桥最易设计为各种标准跨径的装配式结构。,使用性能：线路在竖向会产生折角，影响行车平顺。（桥面连续可改善）,适用跨径：简支梁设计主要受跨中正弯距控制。跨径增大时

7、，跨中恒载和活载弯距急剧增加，因此跨度太大不经济，施工也困难。钢筋混凝土简支梁桥的经济合理跨径在20m以下，而预应力混凝土简支梁桥在40m以下。,简支梁桥恒载弯距,同济大学桥梁系,叶爱君,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥,2）连续梁桥,梁式桥恒载弯距比较,（简支梁梁体在支点上连续）, 在荷载作用下，支点负弯距的卸载作用显著减小了跨中弯距。因此，连续梁桥可以减小跨内主梁的高度，从而降低工程数量和结构自重，具有较大的跨越能力。,受力特点：,同济大学桥梁系,叶爱君,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥, 连续梁桥是超静定结构，墩台基础的不均匀沉降会使梁内产生不利的附加内力（次内力）。因此，连续梁桥通常在地基较好的场合采用。, 加大靠近支点附近的梁高从而做成变截面梁时，能进一步降低跨中的设计弯距。,三跨连续梁桥主梁惯矩变化的影响举例,与多跨简支梁相比，连续梁桥的桥墩上只需布置一排支座，从而可相应减小尺寸。,同济大学桥梁系,叶爱君,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥,结构刚度大，变形小、 动力性能好、 主梁变形挠曲线平缓，有利高速行车,连续梁桥的突出优点,同济大学桥梁系,叶爱君,桥梁与道路结构,混凝土梁式桥,3）悬臂梁桥（在连续梁的零弯距处设置可以自由转动的铰而形成的静定结构）,梁式桥恒载弯距比较,力学性能上，悬臂梁优于简支梁：也是静定结构，适用于地基不良地区；具有支点负弯矩对跨中弯矩