第六章 混凝土简支梁桥

1、桥梁工程by rkang桥梁工程Bridge 梁工程by rkang 桥桥梁梁工工程程教学内容：教学内容： 第第6章章 混凝土简支梁桥混凝土简支梁桥v 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点v 6.2 混凝土简支梁桥的制造和架设混凝土简支梁桥的制造和架设v 6.3 混凝土简支梁的设计与计算混凝土简支梁的设计与计算 本章介绍混凝土简支梁（板）桥的截面形式和构造特点，本章介绍混凝土简支梁（板）桥的截面形式和构造特点，简要介绍混凝土简支梁桥的常用制造和架设工艺；简要介绍混凝土简支梁桥的常用制造和架设工艺；详细介绍混详细介绍混凝土简支梁桥的凝土简

2、支梁桥的。桥梁工程by rkang 桥桥梁梁工工程程 第第6章章 混凝土简支梁桥混凝土简支梁桥6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥6.1.3 公路混凝土简支箱形简支梁桥公路混凝土简支箱形简支梁桥6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.4 铁路混凝土简支梁桥铁路混凝土简支梁桥6.1.5 其他类型简支梁桥其他类型简支梁桥桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥 板桥是小

3、跨径桥梁最常用的桥型之一。由于它在建成板桥是小跨径桥梁最常用的桥型之一。由于它在建成后外形上像一块薄板，故习惯称之为板桥。后外形上像一块薄板，故习惯称之为板桥。整体式整体式简支板桥简支板桥装配式装配式简支板桥简支板桥板桥板桥桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥优缺点：优缺点：优点：优点： 建筑高度小，适用于桥下净空受限制的桥梁。与其它类型的建筑高度小，适用于桥下净空受限制的桥梁。与其它类型的桥梁相比，可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道长度。桥梁相比，可以降低桥

4、头引道路堤高度和缩短引道长度。 外形简单，制作方便，既便于现场整体浇筑，又便于进行工外形简单，制作方便，既便于现场整体浇筑，又便于进行工厂化成批生产。厂化成批生产。 做成装配式板桥的预制构件时，重量不大，架设方便。做成装配式板桥的预制构件时，重量不大，架设方便。 缺点：缺点：u 跨径不宜过大。跨径超过一定限制时，截面便要显著加高，跨径不宜过大。跨径超过一定限制时，截面便要显著加高，从而导致自重过大，截面材料使用上的不经济；从而导致自重过大，截面材料使用上的不经济； u 装配式板桥是通过铰缝传递横向荷载，整体性差，因而，装配式板桥是通过铰缝传递横向荷载，整体性差，因而，在通过特殊重载车时无超载挖

5、潜能力。在通过特殊重载车时无超载挖潜能力。桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥整体构造：整体构造： 6.1.1.1 整体式整体式简支板桥简支板桥桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥钢筋构造：钢筋构造： 6.1.1.1 整体式整体式简支板桥简支板桥主钢筋：主钢筋： 即纵向受力钢筋，一般布置在截面受拉区，主要作用是承受即纵向受力钢

6、筋，一般布置在截面受拉区，主要作用是承受荷载引起的拉应力。荷载引起的拉应力。 在整体式钢筋混凝土简支板中，靠在整体式钢筋混凝土简支板中，靠两侧边缘两侧边缘约约1/6板宽的范围板宽的范围内的主钢筋，通常要比中间板带部分内的主钢筋，通常要比中间板带部分密一些密一些，一般增加，一般增加15%。这。这是因为当车辆荷载偏近板边时，参与受力的板宽（荷载有效分布是因为当车辆荷载偏近板边时，参与受力的板宽（荷载有效分布宽度）要小一些，板边受力要比中间板带受力不利一些。宽度）要小一些，板边受力要比中间板带受力不利一些。 根据根据公路公路RC及及PC桥涵设计规范桥涵设计规范规定，钢筋混凝土板的规定，钢筋混凝土板的

7、主筋直径主筋直径不应小于不应小于12mm，主筋间距主筋间距不大于不大于20cm。 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥钢筋构造：钢筋构造： 6.1.1.1 整体式整体式简支板桥简支板桥横向钢筋：横向钢筋： 对于承受重荷的对于承受重荷的宽桥宽桥。当荷载作用在板的两侧边缘时，板中。当荷载作用在板的两侧边缘时，板中部将产生负弯矩，因此还必须在板的顶部配置适量的横向钢筋。部将产生负弯矩，因此还必须在板的顶部配置适量的横向钢筋。 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简

8、简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥钢筋构造：钢筋构造： 6.1.1.1 整体式整体式简支板桥简支板桥分布钢筋：分布钢筋： 在在垂直于主筋方向垂直于主筋方向，还布置有一定数量的分布钢筋。这是因，还布置有一定数量的分布钢筋。这是因为板在车辆荷载作用下垂直主跨方向将产生弯曲（双向受力）。为板在车辆荷载作用下垂直主跨方向将产生弯曲（双向受力）。 主筋与分布钢筋构成的纵横钢筋网尚可防止由于混凝土收缩、主筋与分布钢筋构成的纵横钢筋网尚可防止由于混凝土收缩、温度变化等引起的裂纹。温度变化等引起的裂纹。 对于分布

9、钢筋，应采用直径不小于对于分布钢筋，应采用直径不小于6mm，且间距不大于，且间距不大于25cm，同时分布钢筋在单位长度板内的截面积应不少于主筋截，同时分布钢筋在单位长度板内的截面积应不少于主筋截面积的面积的15%。 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥钢筋构造：钢筋构造： 6.1.1.1 整体式整体式简支板桥简支板桥弯起钢筋：弯起钢筋： 板内主筋一部分可以弯起外，通过支点的主筋每米板宽内不板内主筋一部分可以弯起外，通过支点的主筋每米板宽内不少于少于3根，截面积

10、不少于主筋截面积的根，截面积不少于主筋截面积的1/4。 整体式板内主拉应力较小，整体式板内主拉应力较小，按计算不须设置弯起的斜钢筋按计算不须设置弯起的斜钢筋，但但习惯上习惯上还是将一部分主筋按还是将一部分主筋按300或或450方向，在跨径方向，在跨径1/41/6处处弯起。弯起。 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥钢筋构造：钢筋构造： 6.1.1.1 整体式整体式简支板桥简支板桥整体式斜板桥钢筋布置：整体式斜板桥钢筋布置： 桥梁工程by rkang 混混凝凝土

11、土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥装配式装配式简支板桥简支板桥 6.1.1.1 装配式装配式简支板桥简支板桥实心板实心板 （适（适10m以下跨径）以下跨径） 空心板空心板 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥空心板整体构造：空心板整体构造： 6.1.1.1 装配式装配式简支板桥简支板桥空心板截面形式空心板截面形式 装配式预制空心板截面中间挖空型式很多，图示为几

12、种常用的空心板截面型式。装配式预制空心板截面中间挖空型式很多，图示为几种常用的空心板截面型式。 挖成单个较宽的孔洞，其挖空体积最大，块件重量也最轻，但在顶板内要布置一挖成单个较宽的孔洞，其挖空体积最大，块件重量也最轻，但在顶板内要布置一定数量的横向受力钢筋。图定数量的横向受力钢筋。图a的顶板略呈微弯形，可以节省一些钢筋，但模板较图的顶板略呈微弯形，可以节省一些钢筋，但模板较图b式式复杂些。图复杂些。图c挖成两个正圆孔，当用无缝钢管作心模时施工方便，但其挖空体积较小。挖成两个正圆孔，当用无缝钢管作心模时施工方便，但其挖空体积较小。图图d的心模由两个半圆及两块侧模板组成，对不同厚度的板只要更换两块

13、侧模板就能的心模由两个半圆及两块侧模板组成，对不同厚度的板只要更换两块侧模板就能形成空形，它挖空体积较大，适用性也较好。形成空形，它挖空体积较大，适用性也较好。 目前采用高压充气胶囊代替金属或木心模，尽管形成的内腔因胶囊变形不如模板目前采用高压充气胶囊代替金属或木心模，尽管形成的内腔因胶囊变形不如模板好，但是它具有制作及脱模方便，预制台座有效利用率高等优点，故用得较为广泛。好，但是它具有制作及脱模方便，预制台座有效利用率高等优点，故用得较为广泛。 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简

14、支板桥公路混凝土简支板桥空心板整体构造：空心板整体构造： 6.1.1.1 装配式装配式简支板桥简支板桥预应力混凝土空心板标准设计预应力混凝土空心板标准设计 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥预应力预应力空心板钢筋构造：空心板钢筋构造： 6.1.1.1 装配式装配式简支板桥简支板桥l 预应力筋在预应力筋在底板直线布置底板直线布置； l 板端顶面加倍配置非预应力筋，以承受因预应力钢筋的张拉而板端顶面加倍配置非预应力筋，以承受因预应力钢筋的张拉而在板上缘产生的拉应

15、力。在板上缘产生的拉应力。 l 对更大跨径的先张法预应力混凝土空心板，为避免预应力在板对更大跨径的先张法预应力混凝土空心板，为避免预应力在板端部出现过大负弯距，对板端部的部分纵向束筋用套管包裹，不端部出现过大负弯距，对板端部的部分纵向束筋用套管包裹，不使其与混凝土粘着，达到预应力在此区段失效，预应力的失效长使其与混凝土粘着，达到预应力在此区段失效，预应力的失效长度须根据弯矩图确定。度须根据弯矩图确定。 l 支点附近剪力较大，箍筋须加密加粗。支点附近剪力较大，箍筋须加密加粗。 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造

16、特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥预应力预应力空心板钢筋构造：空心板钢筋构造： 6.1.1.1 装配式装配式简支板桥简支板桥桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥板间板间横向连接横向连接构造：构造： 6.1.1.1 装配式装配式简支板桥简支板桥u企口混凝土铰联结企口混凝土铰联结 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支

17、板桥板间板间横向连接横向连接构造：构造： 6.1.1.1 装配式装配式简支板桥简支板桥u企口混凝土铰联结企口混凝土铰联结 铰缝的构造处理铰缝的构造处理有两种：有两种： 装配式板梁安装就位后，用装配式板梁安装就位后，用C30以上的细骨料以上的细骨料混凝土填入铰内，捣实后即形成混凝土铰。混凝土填入铰内，捣实后即形成混凝土铰。 在板梁跨中左右各一定长度内，设置铰缝内钢在板梁跨中左右各一定长度内，设置铰缝内钢筋骨架，并与预制板内的伸出钢筋绑扎在一起，再经筋骨架，并与预制板内的伸出钢筋绑扎在一起，再经混凝土浇筑捣实后成铰。混凝土浇筑捣实后成铰。 采用何种形式的铰，主要取决于所受荷载的大小，采用何种形式的

18、铰，主要取决于所受荷载的大小，实践证明，实践证明，一般混凝土铰已能保证传递横向剪力，使一般混凝土铰已能保证传递横向剪力，使各块共同参与受力各块共同参与受力。 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.1 公路混凝土简支板桥公路混凝土简支板桥板间板间横向连接横向连接构造：构造： 6.1.1.1 装配式装配式简支板桥简支板桥u钢板焊接联结钢板焊接联结 由于企口混凝土铰需要现场浇筑混凝土，并需由于企口混凝土铰需要现场浇筑混凝土，并需待混凝土达到设计强度后才能通车，为了待混凝土达到设计强度后才能通车，为了加快工程

19、加快工程进度进度，亦可采用钢板联结（如图所示）。它的构造，亦可采用钢板联结（如图所示）。它的构造是，用一块钢盖板是，用一块钢盖板N1焊在相邻两块板的预埋钢板焊在相邻两块板的预埋钢板N2上。联结构造的纵向中距通常为上。联结构造的纵向中距通常为0.801.50m，跨中部分布置较密，向两端支点处逐渐减疏。跨中部分布置较密，向两端支点处逐渐减疏。 此方式连接较松散，较少采用。此方式连接较松散，较少采用。 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥 肋梁桥因其在横截面上具

20、有明显的肋形结构而得名。其受力明确，充肋梁桥因其在横截面上具有明显的肋形结构而得名。其受力明确，充分利用了混凝土抗压和钢筋抗拉的特征，施工也较为方便，是中、小跨径分利用了混凝土抗压和钢筋抗拉的特征，施工也较为方便，是中、小跨径桥梁中应用最广泛的桥型。桥梁中应用最广泛的桥型。 简支肋梁桥最常用的截面形式有简支肋梁桥最常用的截面形式有T形和形和I形。形。 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥装配式钢筋混凝土简支装配式钢筋混凝土简支T梁桥梁桥 构造布置构造布置：

21、 常用跨径常用跨径8.020m之间；之间； 主梁梁距主梁梁距1.52.2m之间；之间； 横梁布置横梁布置端横梁、中横梁（布置在跨中及四分点处）。端横梁、中横梁（布置在跨中及四分点处）。 T形形梁桥：梁桥： 装配式预应力混凝土简支装配式预应力混凝土简支T梁桥梁桥构造布置构造布置： 常用跨径常用跨径2050m之间；之间； 主梁梁距主梁梁距1.52.2m之间；之间； 横梁布置横梁布置端横梁、中横梁（布置在跨中及四分点处）。端横梁、中横梁（布置在跨中及四分点处）。 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.2 公

22、路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥T形形梁桥：梁桥： u整体式整体式： 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥T形形梁桥：梁桥： u装配式装配式： 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥T形形梁桥：梁桥： u装配式装配式： 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混

23、凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥T形形梁桥：梁桥： u主梁构造主梁构造： 当跨径超过当跨径超过20m时，一般采用预应力混凝土梁。我国后张时，一般采用预应力混凝土梁。我国后张法装配式预应力混凝土简支梁的标准设计有法装配式预应力混凝土简支梁的标准设计有25，30，35，40 m四种。四种。 主梁梁距主梁梁距通常在通常在1.62.5m之间。之间。 横隔梁横隔梁在装配式在装配式T形梁中起着保证各根主梁相互连成整体的形梁中起着保证各根主梁相互连成整体的作用；它的刚度愈大，桥梁的整体性愈好，在荷载作用下各主作用；它的刚度愈大，桥梁的整体性愈好，在荷载作用下各

24、主梁就能更好地协同工作。然而，设置横隔梁使主梁模板工作稍梁就能更好地协同工作。然而，设置横隔梁使主梁模板工作稍趋复杂，横隔梁的焊接接头又往往要在设于桥下专门的工作架趋复杂，横隔梁的焊接接头又往往要在设于桥下专门的工作架上进行，施工比较麻烦。实践证明，上进行，施工比较麻烦。实践证明，对于简支梁桥，一般在跨对于简支梁桥，一般在跨中，四分点，支点处各设一道横隔梁就可满足要求中，四分点，支点处各设一道横隔梁就可满足要求。桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥T形形梁

25、桥：梁桥： u主梁构造主梁构造： 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥T形形梁桥：梁桥： u主梁构造主梁构造： 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥T形形梁桥：梁桥： u桥面板及横向连接构造桥面板及横向连接构造： 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁

26、桥的设计与构造特点6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥T形形梁桥：梁桥： u桥面板及横向连接构造桥面板及横向连接构造： 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥T形形梁桥：梁桥： u桥面板及横向连接构造桥面板及横向连接构造： 桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥公路混凝土简支肋梁桥T形形梁桥：梁桥： u横隔板及横向连接构造横隔板及横向连接构造： 钢板焊接连接钢板焊接连接钢筋扣环连接钢筋扣环连接桥梁工程by rkang 混混凝凝土土简简支支梁梁桥桥 6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点6.1.2 公路混凝土简支肋梁桥