桥梁工程 2-4-1,2装配式简支梁桥ppt课件

1、 第四章 装配式简支梁桥的 设计与构造 钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥属于单孔静定构造。 特点：具有受力明确、构造简单、施工方便等显著优点， 中小跨径1040m桥梁中运用最广泛的桥型。4-1 4-1 装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的构造类型构造类型主要指：主梁横截面方式 沿纵截面上的横隔梁布置 吊装块件的划分方式块件的衔接集整方法 一装配式简支梁桥的截面型式有三种：一装配式简支梁桥的截面型式有三种：、T T和和箱形箱形形梁特点图形梁特点图2-4-1a2-4-1a 横向连结横向连结: :块件间用穿过腹板的螺栓连结相邻腹板栓块件间用穿过腹板的螺栓连结相邻腹板栓结。结。 顺应跨径：顺应跨径

2、：6 612m12m小桥。小桥。 优点：截面外形稳定，横向刚度大，堆放、装卸及安装优点：截面外形稳定，横向刚度大，堆放、装卸及安装均方便。均方便。 缺陷：制造较复杂，通常用钢筋网配筋，难以构成钢筋骨缺陷：制造较复杂，通常用钢筋网配筋，难以构成钢筋骨架，自艰苦，跨度小。架，自艰苦，跨度小。 T T形梁特点图形梁特点图2-4-1b2-4-1b 横向连结横向连结: :钢板焊接；钢板焊接；湿接现浇；湿接现浇；横隔梁的作用横隔梁的作用* *。 * *参见图参见图2-4-72-4-7。 顺应跨径：钢筋混凝土顺应跨径：钢筋混凝土7.57.520m20m；预应力混凝土；预应力混凝土202040m40m。 优点

3、：制造简单优点：制造简单, ,易制成钢筋骨架易制成钢筋骨架, ,通常配有横梁通常配有横梁, ,整体性好整体性好. . 缺陷：截面外形不稳定，运输安装复杂，桥面板在板的跨中缺陷：截面外形不稳定，运输安装复杂，桥面板在板的跨中接头，对板的受力不利。接头，对板的受力不利。本卷须知：在保证抗剪的条件下，尽能够减小腹板厚，但小于本卷须知：在保证抗剪的条件下，尽能够减小腹板厚，但小于151516cm16cm的腹板是很难保证浇铸质量的。当需求时，梁肋底的腹板是很难保证浇铸质量的。当需求时，梁肋底部做成马蹄形。部做成马蹄形。图2-4-7 装配式T形简支梁桥箱形梁特点图箱形梁特点图2-4-1h2-4-1h 横向

4、连结横向连结: :翼板之间钢板焊接；翼板之间钢板焊接；横隔板；横隔板；现浇面板。现浇面板。 顺应跨径：钢筋混凝土顺应跨径：钢筋混凝土20m20m左右，普通不做钢筋砼简支箱梁，左右，普通不做钢筋砼简支箱梁，主要是受拉区砼不参与任务，只添加自重，可用于小跨径的延主要是受拉区砼不参与任务，只添加自重，可用于小跨径的延续弯桥；预应力混凝土续弯桥；预应力混凝土202040m40m。 优点：抗扭刚度大，横向偏心荷载作用下，各梁受力均匀，优点：抗扭刚度大，横向偏心荷载作用下，各梁受力均匀，比其它截面方式的梁节省钢材；横向抗弯刚度大，稳定性好。比其它截面方式的梁节省钢材；横向抗弯刚度大，稳定性好。 箱形梁可以

5、做成薄壁构造，可以减轻自重，增大跨越才干。箱形梁可以做成薄壁构造，可以减轻自重，增大跨越才干。 缺陷：预制施工复杂，安装分量大。缺陷：预制施工复杂，安装分量大。横梁横梁也叫横隔梁，横隔板也叫横隔梁，横隔板横梁的作用横梁的作用横梁之间的接头与桥面板的接缝一道横梁之间的接头与桥面板的接缝一道, ,将装配式块件连成整体。将装配式块件连成整体。由于其抵抗横向弯矩的刚度远大于桥面板的刚度，所以在荷载由于其抵抗横向弯矩的刚度远大于桥面板的刚度，所以在荷载横向分配中起主要作用。横向分配中起主要作用。横梁的布设原那么横梁的布设原那么 对于普通的梁式桥，对于普通的梁式桥，3 35 5根道，视跨径大小而定。根道，

6、视跨径大小而定。 对于箱形梁桥，可以不设，但端横梁通常是必要的。对于箱形梁桥，可以不设，但端横梁通常是必要的。 当横梁高度较大时，为减轻分量，横梁应挖空。当横梁高度较大时，为减轻分量，横梁应挖空。二装配式梁桥的块件划分方式影响块件划分的要素梁的横截面方式； 构件的预制、运输与起吊安装才干；构造的受力； 接头的拼装施工。这些要素是相互影响的。装配式梁桥设计中的块件划分原那么. 最大尺寸及分量应满足预制、运输及安装的才干要求；. 块件划分应满足受力要求，接头应设置于内力较小处；. 拼装接头尽量要少，接头型式要结实可靠，施工方便；. 构件的外形尺寸要便于预制、运输和安装；. 构件的尺寸应力求规范化，

7、构件的种类应尽量减少。 ( (一一) )纵向竖缝划分纵向竖缝划分适用的截面方式：适用的截面方式：形、形、T T形和箱形梁，在简支梁桥中运用最形和箱形梁，在简支梁桥中运用最为普遍。为普遍。构造：各主梁，包括相应的行车道板都是整体预制的。接头构造：各主梁，包括相应的行车道板都是整体预制的。接头或接缝设在次要部分横梁及行车道板内。对于或接缝设在次要部分横梁及行车道板内。对于形梁那形梁那么为栓接接缝。么为栓接接缝。纵向竖缝划分的优点：主梁受力可靠，施工方便，工期短。纵向竖缝划分的优点：主梁受力可靠，施工方便，工期短。缺陷：构件尺寸大，分量大，添加运输安装方面的困难。缺陷：构件尺寸大，分量大，添加运输安

8、装方面的困难。 Fig.2-4-2Fig.2-4-2。针对吊装分量大所作的改良：减窄预制件，其他部分现浇，针对吊装分量大所作的改良：减窄预制件，其他部分现浇，也叫湿接缝。由此带来的缺陷是：延伸了施工周期。也叫湿接缝。由此带来的缺陷是：延伸了施工周期。( (二二) )纵向程度缝划分纵向程度缝划分特点：采用纵向程度缝将梁肋与板分割，再用纵横向竖缝将板特点：采用纵向程度缝将梁肋与板分割，再用纵横向竖缝将板划分成平面呈矩形的预制构件，施工时先架设梁肋，再安装划分成平面呈矩形的预制构件，施工时先架设梁肋，再安装预制板，最后现浇接缝，构成组合梁板。预制板，最后现浇接缝，构成组合梁板。主要方式：主要方式：

9、T T形形用于钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁板。用于钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁板。箱形箱形用于预应力混凝土梁板。用于预应力混凝土梁板。优点：拼装单元尺寸小，便于吊装和运输。优点：拼装单元尺寸小，便于吊装和运输。(Fig.2-4-2)(Fig.2-4-2)缺陷：施工复杂，结合面必需保证足够的抗剪强度。缺陷：施工复杂，结合面必需保证足够的抗剪强度。行车道板部分又有两种方式： 现浇式整体板； 划分成其平面呈矩形的预制块件。通常称这种划分方式的梁为组合梁桥。如：I形T形组合梁、箱形组合梁。组合梁的受力特点：组合梁的受力特点： 组合梁梁肋顶缘的压应力最大。组合梁梁肋顶缘的压应力最大。组合梁受拉钢筋应

10、力比普通梁大。组合梁受拉钢筋应力比普通梁大。( (三三) )纵、横向竖缝划分纵、横向竖缝划分特点：对纵向竖缝的主梁用横向竖缝划分为假设干小的梁段，特点：对纵向竖缝的主梁用横向竖缝划分为假设干小的梁段，然后用预应力筋的预压应力将其肋成整体。然后用预应力筋的预压应力将其肋成整体。( (串联梁串联梁)Fig.2-)Fig.2-4-44-4优点：预制件小，便于运输和吊装。优点：预制件小，便于运输和吊装。缺陷：对预制件加工精度高，接缝间隙不应大于环氧树脂涂层缺陷：对预制件加工精度高，接缝间隙不应大于环氧树脂涂层的厚度。的厚度。( (实践制造中采用全梁预制和间隔浇筑方法予以处理实践制造中采用全梁预制和间隔

11、浇筑方法予以处理) )横向分段块件的方式：横向分段块件的方式： 对于箱形、槽形梁段也可将预应力筋直接设在底板上面，待张拉以后再浇筑混凝土覆盖层。串联梁的分段方式串联梁的分段方式4-2 4-2 装配式钢筋混凝土简支梁桥装配式钢筋混凝土简支梁桥常用的是常用的是T T形梁桥，我国公路桥规范设计为形梁桥，我国公路桥规范设计为10.13.16.20m10.13.16.20m四种。四种。一构造布置一构造布置 ( (一一) )主梁布置主梁布置 主梁的片数与间距：普通为主梁的片数与间距：普通为1.51.52.2m2.2m；对于净；对于净7+27+21.001.00的桥宽，通常布置为五梁式。的桥宽，通常布置为五

12、梁式。 ( (二二) )横隔梁布置横隔梁布置 端横梁必需设满足受力与安装运输的要求；端横梁必需设满足受力与安装运输的要求； 中横梁应设中横梁应设1 13 3道，视跨径而定。道，视跨径而定。二截面尺寸二截面尺寸( (一一) )主梁梁肋尺寸主梁梁肋尺寸肋高：经过对肋高：经过对10m10m和和20m20m的的T T梁经济分析，高跨比的经济范围梁经济分析，高跨比的经济范围1/11-1/161/11-1/16跨径大的取小值。跨径大的取小值。 跨径为跨径为1010，1313，1616和和20m20m的规范设计的梁高为：的规范设计的梁高为：0.90.9，1.01.0，1.11.1和和1.3m1.3m。肋宽：

13、肋宽： 满足抗剪要求；满足抗剪要求； 不产生屈曲；不产生屈曲； 宜于浇筑混凝土时振捣；宜于浇筑混凝土时振捣； 满足构造要求；满足构造要求；越薄越好，以减轻分量。越薄越好，以减轻分量。通常的宽度普通为通常的宽度普通为151518cm18cm，视钢筋构造而定。净维护层，视钢筋构造而定。净维护层( (二二) )横隔梁尺寸横隔梁尺寸横隔梁高横隔梁高 保证足够的抗弯刚度，普通要有保证足够的抗弯刚度，普通要有3/4h3/4h主梁高；主梁高； 当主梁肋有马蹄时，横梁高应至马蹄的加宽处；当主梁肋有马蹄时，横梁高应至马蹄的加宽处； 端横梁可以与主梁同高，以利运输及安装后的稳定，但维端横梁可以与主梁同高，以利运输

14、及安装后的稳定，但维修检查支座时又有不便。如何取舍，可视工地的运输、安装修检查支座时又有不便。如何取舍，可视工地的运输、安装详细情况而定。详细情况而定。横梁宽：横梁宽： 通常为通常为121216cm16cm即可满足受力及构造要求。为便于脱模，即可满足受力及构造要求。为便于脱模，宜做成楔形上宽下窄、内宽外窄。宜做成楔形上宽下窄、内宽外窄。( (三三) )主梁翼板尺寸主梁翼板尺寸翼板的宽度翼板的宽度 视主梁间距：视主梁间距：主梁间距；主梁间距； 当为湿接缝时，当为湿接缝时， 主梁间距；主梁间距； 实践制造中的尺寸，在的情况下，应小于主梁间距实践制造中的尺寸，在的情况下，应小于主梁间距2cm2cm，

15、以，以满足施工需求。满足施工需求。翼板厚度翼板厚度 应满足强度要求，端薄根厚渐变，根部为应满足强度要求，端薄根厚渐变，根部为1/10h1/10h主梁高；主梁高；应满足构造要求；应满足构造要求； 根据施工情况所决议的受力图式；根据施工情况所决议的受力图式； 板受力筋置入翼板内：端部要板受力筋置入翼板内：端部要10cm10cm厚；厚； * *全部桥面上恒载、活全部桥面上恒载、活载由翼板承当载由翼板承当 板受力筋置于翼板外：端部要板受力筋置于翼板外：端部要8cm8cm厚。厚。 * *恒载和施工暂时荷载恒载和施工暂时荷载翼板承当，活载由翼板及铺装层共同承当。翼板承当，活载由翼板及铺装层共同承当。 三主

16、梁钢筋构造三主梁钢筋构造 主钢筋、架立钢筋、斜钢筋、箍筋和分布钢筋五种。主钢筋、架立钢筋、斜钢筋、箍筋和分布钢筋五种。( (一一) )主钢筋主钢筋钢筋面积：根据抗弯强度需求进展计算，但要求不小于最小含筋钢筋面积：根据抗弯强度需求进展计算，但要求不小于最小含筋率所需的面积。率所需的面积。主钢筋的锚固主钢筋的锚固 必需有不小于主筋面积必需有不小于主筋面积20%20%的主钢筋经过支点，且不少于的主钢筋经过支点，且不少于2 2根。根。 应有两根主筋过支点后在规定所允许的地方向上弯起至梁顶。应有两根主筋过支点后在规定所允许的地方向上弯起至梁顶。其他过支点钢筋，在允许的地方弯成直钩螺纹钢筋或半圆钩其他过支

17、点钢筋，在允许的地方弯成直钩螺纹钢筋或半圆钩光圆钢筋光圆钢筋( (图图2-4-10)2-4-10)。 跨内主筋在不需求点之外跨内主筋在不需求点之外h0/2h0/2处可以截断或弯起。当弯起作处可以截断或弯起。当弯起作斜筋用时，应与斜筋的角度一样。斜筋用时，应与斜筋的角度一样。弯起筋与斜筋及架立筋一同，通常焊成骨架。在弯起点处或布有斜筋的地方施焊单面或双面。主钢筋的净维护层厚净距 底部：3cm三层 max4cm，1.25d ( (二二) )斜筋包括弯起主筋、弯起筋及附加钢筋斜筋包括弯起主筋、弯起筋及附加钢筋面积：根据抗剪需求，计算求得。有相当的斜筋是主筋弯起面积：根据抗剪需求，计算求得。有相当的斜

18、筋是主筋弯起后作斜筋的。后作斜筋的。角度：角度：4545为宜，限制为宜，限制3030 60 60。斜筋的锚固：必需与主筋及架立钢筋焊成骨架整体。斜筋的锚固：必需与主筋及架立钢筋焊成骨架整体。( (三三) )架立钢筋架立钢筋作用：固定箍筋和斜筋并使梁内全部钢筋构成立体或平面骨架。作用：固定箍筋和斜筋并使梁内全部钢筋构成立体或平面骨架。面积：其直径可略小于主筋直径，通常选用光圆钢筋。面积：其直径可略小于主筋直径，通常选用光圆钢筋。焊接：通常与斜筋一同施焊，构成骨架。焊接：通常与斜筋一同施焊，构成骨架。 ( (四四) )箍筋箍筋面积面积 满足抗剪要求，按剪力包络图计算求得。满足抗剪要求，按剪力包络图

19、计算求得。 满足构造要求：满足构造要求： 大于最小配箍率；大于最小配箍率； 每根箍筋所箍受拉筋每排不多于每根箍筋所箍受拉筋每排不多于5 5根，所箍受压根，所箍受压筋每排不多于筋每排不多于3 3根。根。箍筋间距箍筋间距S S 满足抗剪要求；满足抗剪要求； 满足构造要求：满足构造要求： S min S minh/2h/2，40cm40cm，受压钢筋，受压钢筋15d15d； 支点两侧各支点两侧各h h范围内范围内S10cm,8mmS10cm,8mm； 主横梁交叉处不设箍筋。主横梁交叉处不设箍筋。 ( (五五) )分布钢筋分布钢筋也叫纵向防裂分布钢筋也叫纵向防裂分布钢筋面积：面积：直径：直径：66，8

20、8，1010密度：上疏密度：上疏202025cm25cm，下密，下密131315cm15cm净距：净距：1.5cm1.5cm规定钢筋面混凝土维护层厚度为以下图所示。( (六六) )焊接钢筋骨架焊接钢筋骨架强度要求：焊缝处强度不低于钢筋本身强度强度要求：焊缝处强度不低于钢筋本身强度焊缝长度要求图焊缝长度要求图2-4-122-4-12：对于利用主钢筋弯起的斜筋，在起弯处应与其他主筋相焊接，对于利用主钢筋弯起的斜筋，在起弯处应与其他主筋相焊接，可采用每边各长可采用每边各长2.5d2.5d的双面焊缝或一边长的双面焊缝或一边长5d5d的单面焊缝的单面焊缝A A。弯起钢筋的末端与架立钢筋或其它主筋相焊接。

21、弯起钢筋的末端与架立钢筋或其它主筋相焊接时，采用长时，采用长5d5d的双面焊缝或的双面焊缝或10d10d的单面焊缝的单面焊缝B B。d d为受力为受力钢筋直径。钢筋直径。对于附加的斜筋，其与主筋或架立筋的焊缝长度，采用每边对于附加的斜筋，其与主筋或架立筋的焊缝长度，采用每边各长各长5d5d的双面焊缝或的双面焊缝或10d10d的单面焊缝的单面焊缝C C 、D D。各层主钢筋相互焊接固定的焊缝长度，采用各层主钢筋相互焊接固定的焊缝长度，采用2.5d2.5d的双面焊缝的双面焊缝或或5d5d的单面焊缝的单面焊缝E E。主梁翼板钢筋主筋、分布筋主梁翼板钢筋主筋、分布筋主筋沿横向布置在板的上缘主筋沿横向布

22、置在板的上缘 满足悬臂抗弯负弯矩强度要求。满足悬臂抗弯负弯矩强度要求。 满足构造要求。满足构造要求。 直径直径 10mm 10mm，每米板宽内，每米板宽内55根。根。分布筋顺主梁跨径方向设置分布筋顺主梁跨径方向设置 满足构造要求。满足构造要求。 直径直径 6mm 6mm， 间距间距 25cm 25cm； 单位板宽内截面积单位板宽内截面积 主筋截面积主筋截面积15%15% 有横隔梁部位分布筋的截面积应增至主筋截面积的有横隔梁部位分布筋的截面积应增至主筋截面积的30%30%梁端的钢筋加强：梁端的钢筋加强： 因温度以及行因温度以及行车振动影响，有车振动影响，有时会产生梁端劈时会产生梁端劈裂景象，为此

23、，裂景象，为此，可在端部底层钢可在端部底层钢筋的上、下侧各筋的上、下侧各设一层钢筋网片设一层钢筋网片进展加强。进展加强。钢筋的锚固：钢筋的锚固：由弯矩包络图得到的钢筋实际切断点必需长一个至少最小锚由弯矩包络图得到的钢筋实际切断点必需长一个至少最小锚固长度的间隔才干作为实践断点。固长度的间隔才干作为实践断点。实例引见实例引见设计跨径为设计跨径为20m20m的的T T梁，荷载为汽车梁，荷载为汽车1515级，挂车荷载为级，挂车荷载为挂挂8080， 梁的实践全长梁的实践全长19.96(19.96(其中其中4cm4cm为伸缩缝为伸缩缝) )。支座中心至。支座中心至主梁端间隔为主梁端间隔为0.23m0.23m