桥梁工程混凝土刚架桥PPT课件

1、1一、 刚构桥的体系与类型1-1 体系特点 恒载、活载负弯矩卸载作用基本与连续梁接近； 桥墩参加受弯作用，使主梁弯矩进一步减小； 弯矩图面积的小，跨越能力大，在小跨径时梁高较低，能增加净空高度，但对基础要求较高； 超静定次数高，对常年温差、基础变形、日照温均较敏感；均布荷载q第1页/共44页2均布荷载q【属于1-1】刚构桥的一般静力图式示意第2页/共44页31-2 刚构桥的主要类型单跨刚构桥 主要用于中小跨度的跨线桥，建筑高度小第3页/共44页41-2 刚构桥的主要类型（续1） 斜腿刚构桥 受力形式接近拱桥，可获得较大跨度或较小的梁高第4页/共44页51-2 刚构桥的主要类型（续2）第5页/共

2、44页61-2 刚构桥的主要类型（续3桥例1）NECKAR VALLEY VIADUCTspans of 234-134-134-134-264 meters第6页/共44页7安康汉江桥主跨为176m，中孔跨中64m1-2 刚构桥的主要类型（续3桥例2）第7页/共44页81-2 刚构桥的主要类型（续3桥例3-跨线桥）第8页/共44页91-2 刚构桥的主要类型（续3桥例4-木桥）第9页/共44页101-2 刚构桥的主要类型（续4）连续刚构桥 用于柔性墩或大跨度高墩桥梁第10页/共44页11Raftsundet BridgeSpan of 86+202+298+125m1-2 刚构桥的主要类型（续

3、4连续刚构桥例）第11页/共44页121-2 刚构桥的主要类型（续4 连续刚构桥例）第12页/共44页13V V型墩刚构型墩刚构内部高次超静定，外部接近连续梁内部高次超静定，外部接近连续梁1-2 刚构桥的主要类型（续4 V型墩刚构）第13页/共44页14MAIN RIVER BRIDGE82-135-82m main span, depth of 6.5m1-2 刚构桥的主要类型（续4 V型墩刚构桥例）第14页/共44页151-2 刚构桥的主要类型（续4 V型墩刚构桥例）第15页/共44页161-2 刚构桥的主要类型（续4 V型墩刚构桥例）第16页/共44页171-2 刚构桥的主要类型（续4

4、V型墩刚构桥例）第17页/共44页182、 刚构桥的构造特点2-1、截面形式 单跨刚构桥矩形截面 斜腿刚构箱型截面、多肋式 连续刚构大跨度：变高度箱梁 小跨度：多室扁箱梁 V型墩刚构箱型截面、多肋式第18页/共44页192、 刚构桥的构造特点2-2、节点构造 角点受力特点箱型截面直角点构造第19页/共44页202-2 节点 构造（续）箱型截面斜腿与主梁交点构造第20页/共44页212、 刚构桥的构造特点2-3、铰的构造 钢铰 铅板铰第21页/共44页222-3、铰的构造（续）混凝土铰第22页/共44页232-5 减小墩柱抗推刚度的措施1、合理选择桥型，避免矮墩桥梁采用连续刚构2、减小墩柱的纵桥

5、向尺寸3、采用双臂墩减小墩柱纵桥向抗推刚度4、斜腿刚构设置合理的倾角5、对于长大桥梁，中间桥墩采用刚构，边墩采用连续梁体系连续+刚构第23页/共44页242-6 配筋特点1）三向预应力体系腹板、顶底板纵向预应力顶板横向预应力腹板竖向预应力2）纵向预应力束配置的争论是否需要弯起束和连续束第24页/共44页252-6 配筋特点（续）桥例比较第25页/共44页26梁高（m）高跨比序号桥名主桥跨径建 成年份边跨主跨根部跨中根部跨中1虎门大桥辅航道桥150+270+15019970.55614.851/18.21/542重庆黄花园大桥137+3250+13719990.54813.84.31/18.11

6、/58.13马鞍石嘉陵江大桥146+3250+1460.58413.74.21/18.21/59.54黄石长江大桥162.5+3245+162.519950.663134.11/18.81/59.85江津长江大桥140+240+14019970.58313.541/17.81/606重庆高家花园嘉陵江大桥140+240+14019970.5833.61/66.77泸州长江二桥140+240+55.50.58313.541/17.81/608南澳跨海大桥122+221+1220.5521131/18.61/73.79华南大桥110+190+11019980.5799.531/201/63.310

7、洛溪大桥65+125+180+11019880.6941031/181/60【附】我国已建成的预应力混凝土连续刚构桥2-7 连续刚构的主要尺寸与分跨布置第26页/共44页27【属于2-7】连续刚构桥的主要尺寸主梁 主梁的结构尺寸基本与连续梁相同l )601501( 跨中梁高：l )201191( 支点梁高：第27页/共44页28【属于2-7】连续刚构桥的主要尺寸（续）立柱 墩身尺寸根据连续刚构的抗推刚度确定立柱间距： 810米l )801701( l1001立柱厚度：第28页/共44页29箱高 桥名 体系 跨径 跨中 墩顶 墩身类型 立柱 间距 立柱 厚度 三门峡黄河公路大桥 预应力 混凝土

8、连续刚构 105m +4*160m+105m 3.0m (3 .53l) 8.0m (20l) 双薄壁墩 8.0m (20l) 1.6m (100l) 黄石长江公路大桥 预应力 混凝土 连续刚构 162.5m +3*245m+162.5m 4.1m (60l) 13.0m (8.18l) 双薄壁墩 10.0m (5.24l) 3.0m (82l) 攀枝花金沙江铁路桥 预应力 混凝土 连续刚构 100m+ 168m+100m 4.5m (3 .37l) 10.5m (16l) 双薄壁墩 9.6m (5.17l) 2.4m (70l) 喜旧溪连续 刚构 铁路桥 预应力 混凝土 连续刚构 56m+8

9、8m+56m 3.3m (27l) 5.8m (15l) 双薄壁墩 8.0m (11l) 1.5m (59l) 广东金马大桥(方案) 预应力 混凝土 连续刚构 +连续梁 75m +4*135m+75m (连续刚构) 2.5m (54l) 7.0m (19l) 单肢 薄壁墩 / 2.5m (54l) 【属于2-7】国内主要桥例的分跨与主要尺寸第29页/共44页303 刚架桥计算简介3-1 常用计算图式 单跨刚构桥第30页/共44页31斜腿刚构桥3-1 常用计算图式（续2）第31页/共44页32连续刚构桥3-1 常用计算图式（续3）第32页/共44页33V型墩刚构3-1 常用计算图式（续4）第33

10、页/共44页343-2、基本原则和假定 计算按轴线进行 惯矩相差悬殊的节点必须模拟成刚臂 计算变形时考虑轴力的影响 考虑弹性模量的折减 截面刚度按 0.8EhI 计刚臂第34页/共44页353-2 内力计算简介3-2-1 、恒载内力计算 按施工过程叠加自重内力考虑不同体系、不同截面3-2-2 、活载内力计算 影响线加载计算最不利内力 小跨度按照等刚度法计算横向分布系数 大跨度箱梁应作专门横向应力分析第35页/共44页363-2 内力计算简介（续1）3-2-3、次内力计算 长年温差次内力 以结构合拢时的温度为初始值计算最高计算温度和最低计算温度温度变化有升温和降温两种情况第36页/共44页373

11、-2 内力计算简介（续2）3-2-3 、次内力计算（续1） 日照温差次内力 主梁与连续梁相同 高桥墩必须考虑墩身左右侧的日照温差 混凝土收缩次内力 如不考虑徐变可作为降温计算 终结值相当于降温1520度 徐变对收缩次内力有释放作用第37页/共44页383-2 内力计算简介（续2）3-2-3、次内力计算（续2） 预应力次内力与连续梁相同，超静定次数更高 徐变次内力与连续梁基本相同，手算很困难 基础不均匀沉降次内力 小跨度时比较明显 大跨度时是次要因素第38页/共44页39附已淘汰的T型刚构T构在外形上与门型刚构相同，但其实质属于无推力的悬臂体系。T构的致命缺陷： 1）由于挠曲线在挂孔处呈尖角，于

12、高速行车不利。 2）挂孔牛腿处的应力复杂，极易损坏。进入20世纪90年代后，便不再设计。第39页/共44页40附乌龙江大桥主跨：144米；桥梁类型：梁桥、T型刚构桥；全长552米。建成时间1971年9月。跨径纪录保持了整个七十年代；是我国大跨径桥梁发展过程中的一个里程碑。 （本桥型现已淘汰）简介：乌龙江桥位于福建省福州市乌龙江下游峡口处，是中国较早建成的一座大跨度预应力混凝土型钢构桥。总长，分跨为()，各刚构间采用简支挂梁连接。桥宽。第40页/共44页41附重庆长江公路大桥国内跨度最大的预应力混凝土型刚构桥。国内跨度最大的预应力混凝土型刚构桥。正桥全长，分跨为正桥全长，分跨为. . .( () )，最大跨度。，最大跨度。年月日建成通车。年月日建成通车。第41页/共44页42【附】国内著名刚架桥桥例-1洛溪大桥 跨径：65+125+180+110米 荷载：汽超20级，挂120 梁高：墩