教学课件第二篇钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥第一章概论

1、 1.1 钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的一般特点 1.2 简支梁桥的主要类型及其适用情况简支梁桥均布荷载q281qlm 梁式桥是指其结构在垂直荷载作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平推力的桥梁。这一类桥梁的特点是受力明确，理论计算和设计简单，施工方法成熟。梁式桥主要采用钢筋混凝土、预应力混凝土和钢结构。钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁具有成本低、耐久性好、刚度大、变形小、可塑性强等优点。钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥除斜桥和弯桥尚采用现场整体浇筑外，普遍采用预制装配式施工，桥梁构件趋于标准化，构件的预制生产趋于场地化集中管理。中小跨径的桥梁广泛采用梁式桥。其中钢筋混凝土简支梁桥和预应力混凝土简支

2、梁桥最为常用。更大跨径的桥梁可采用预应力混凝土悬臂梁、预应力混凝土连续梁或其它类型大跨度桥梁结构。简支梁式桥是静定结构，其结构的内力不受地基变形的影响。由于其各跨独立受力，最易设计成各种标准跨径的装配式结构。其桥跨结构主要承受由荷载引起的弯矩和剪力，随着跨度的增大，荷载在主梁(板)跨中引起的弯矩将急剧增加，同时在主梁(板)内力中，恒载引起的内力所占比例也将明显增大。减小结构恒载是提高简支梁式桥跨越能力的最有效途径。 梁式桥承载结构体系的截面类型与梁式桥的跨度、立面布置、建筑高度、施工方法以及所使用材料的性质等有关。其关键在于充分合理地利用材料，满足结构的承载要求，并在施工中容易实施。目前经常采

3、用的截面形式为板式截面肋梁式截面箱形截面 板式截面特点是建筑高度小、构造简单、施工方便，采用预制装配施工时，预制构件重量小、架设方便。板式截面根据其截面形式和施工方式可划分为：整体式矩形实心板装配式板装配整体组合式板异形板 前三种板主要用于小跨度板式梁桥，包括简支板桥、连续板桥和斜板桥。异形板截面形式主要用于城市高架桥及跨度在2030m，桥面较宽的预应力混凝土连续板桥。 图32板桥横截面 返回 整体式矩形实心板截面形状简单，结构刚度大，整体性好，可适用于各种道路线型复杂的桥梁。 通常采用现浇混凝土施工。 在车辆荷载作用下，整体式矩形实心板实际上属于双向受力板(图33)。只有在某些条件下，它才可

4、简化为单向受力的板。 有时为了减轻自重，挖去部分受拉区的混凝土，做成矮肋式截面。返回装配式板截面避免了现场浇筑混凝土引起的弊端，一般由数块一定宽度的实心或空心预制板组成，各板利用板间企口缝填充混凝土相连接。在荷载作用下，每块板相当于单向受力的梁式窄板，除主跨径方向承受弯曲外，还承受由板间接缝(铰缝)传递的剪力而引起的扭转(图34)。这种板式截面其结构整体性较差。但其施工方便，工期较短。这种板式截面分为三种类型：钢筋混凝土实心预制板；钢筋混凝土空心预制板；预应力混凝土空心预制板。返回肋梁式截面的基本形式由多片t形截面主梁组成。根据其施工方式可划分为整体肋梁式截面和装配肋梁式截面。其主梁除采用t形

5、截面外，也可采用ii形或i形截面，但将其组合成桥梁横截面时，仍类似于t形截面主梁组合的桥梁横截面。继续 t形截面特点是外形简单，制造方便，主梁之间通过横隔梁联结，结构整体性较好。 从结构主梁受力角度分析，由于t形横截面上翼缘面积较大，其截面重心位置偏上。 t形横截面上翼缘恰好提供了更大的混凝土受压区，而下翼缘只要能满足受拉钢筋或预应力钢筋的布置，就足够了。 t形横截面的重心至下翼缘的距离较大，对于有效地利用受拉钢筋和预应力钢筋非常有利。 由于t形横截面最适合于承受单向弯矩，因而肋梁式截面大多用于跨径为1320m的钢筋混凝土或2060m预应力混凝土简支梁桥以及少数跨度不大，正负弯矩绝对值相差不大

6、的悬臂梁桥或连续梁桥。返回 箱形截面特点是全截面参加工作，截面抗弯、抗扭刚度较大；材料在截面上分布相当合理，使其能够有效地抵抗正、负弯矩和较大扭矩，能够满足普通钢筋和预应力钢筋的配筋要求，同时有良好的横向抗弯能力。 箱形截面抗扭刚度较大，在车辆荷载作用下各主梁受力较均匀，其荷载横向分布系数较小。 箱形截面不仅适用于较大跨径的简支梁桥，还特别适用于较大跨径的连续梁、悬臂梁和t形刚架。 箱形截面的类型一般分为单箱单室、单箱双室、单箱多室、双箱单室、双箱双室和多箱单室以及长悬臂斜腹箱形截面等。单箱单室截面受力明确，计算较简单，施工方便，材料用量较节省。单箱多室和双箱双室等截面内力分布较均匀，但计算较复杂，施工较困难。实际工程中较多地选用单箱单室和双箱单室等截面。中等宽度的桥梁一般选用单箱单室或单箱双室，而一般宽桥选用单箱多室、双箱单室或直接采用两个分离的单箱单室或单箱双室截面。长悬臂斜腹箱形截面是现代城市高架桥经常采用的截面形式之一。箱形截面是绝大多数大跨度桥梁优先选用的截面形式之一。 桥梁工程中广泛采用的简支梁式桥有三种类型： 整体式简支板桥 主要用于小跨度桥梁；分为实心板和空心板。 肋梁式简支梁桥 主要用于中等跨度桥梁；由于简支梁桥主要承受单向弯矩