桥梁工程装配式简支梁桥的设计与构造（PPT总结69页）

1、本章讲解内容要点：装配式简支梁桥的构造类型装配式钢筋混凝土简支梁桥预应力混凝土简支梁桥第四章 装配式简支梁桥的设计与构造梁桥是一种最基本、最古老的桥型。是以梁为承重结构。梁平置于墩台之上。飞云江桥（浙江省瑞安县），中国最大跨度的预应力混凝土简支梁桥。桥全长1721m，分跨为18x51+5x62+14x35(m),最大跨度62m，梁高2.85m，高跨比1/21.75 。 1988年。世界最大跨度预应力简支梁跨度76M，奥地利ALM桥，1977年普兰店海湾桥在沈大高速公路上，为一由较大跨度的预应力混凝土简支梁组成。桥全长1026m，主桥为16孔50m鱼腹式简支梁，每片梁重1080KN，采用浮吊安装

2、。京周公路哑巴河桥位于北京至周口店的公路上，是中国第一座预应力混凝土桥。建成于1956年。该桥为跨径20m的装配式简支T型梁桥，桥宽净7m，由6片T梁组成。4.1装配式简支梁桥的构造类型第四章 装配式简支梁桥的设计与构造4.1.1 截面类型槽形（形）、T形和箱形4.1装配式简支梁桥的构造类型第四章 装配式简支梁桥的设计与构造4.1.1 截面类型1.槽形（形）截面的特点：施工稳定性好，安装较方便；腹板薄，配筋通常只能采用钢筋网片，难以形成骨架；钢筋用量相对较多，构件重量较大；通常采用钢筋混凝土（RC），适用跨径为6-12m。4.1装配式简支梁桥的构造类型第四章 装配式简支梁桥的设计与构造4.1.

3、1 截面类型2.T形截面的特点：制造简单；肋内配筋可以做成钢筋骨架；整体性较好，接头方便；施工稳定性差，运输和安装较复杂；构件在桥面板的跨中接头，对板的受力不利；采用RC时，适用跨径为7.5-20m；采用PC时，适用跨径为20-40m。3.1装配式简支梁桥的构造类型第四章 装配式简支梁桥的设计与构造3.1.1 截面类型3.箱形截面的特点：抗扭刚度大，偏心荷载下梁的受力较均匀；横向抗弯刚度大，稳定性好；制作较复杂，重量相对较大。3.1装配式简支梁桥的构造类型第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3.1.2 块件划分块件划分的原则1）技术可行：预制、吊装、运输条件2）受力较小：接缝的位置3）施工简单：

4、接缝的数量4）力求标准化块件划分方式1）纵向竖缝2）纵向水平缝3）纵、横向竖缝3.1装配式简支梁桥的构造类型第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3.1.2 块件划分3.1装配式简支梁桥的构造类型第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3.1.2 块件划分2）纵向水平缝3.1装配式简支梁桥的构造类型3.1.2 块件划分3）纵、横向竖缝3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造主梁布置 横隔梁布置3. 2. 1 构造布置3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3. 2. 2 截面尺寸主梁3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3.

5、 2. 2 截面尺寸主梁目前，我国编制的装配式T型简支梁桥标准设计常用的主梁间距是：1.62.2米。工程应用中常用的主梁间距已达2.5米。标准设计的装配式梁高度见表2-4-1。3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3. 2. 2 截面尺寸横隔板3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥3. 2. 2 截面尺寸横隔板3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3. 2. 3 钢筋构造装配式梁的配筋，可分为纵向主钢筋，架立钢筋，斜钢筋，箍筋和水平分布筋等钢筋。3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3. 2. 3 钢筋构造主筋：抵抗

6、拉力，一般布置在梁肋的下缘。3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3. 2. 3 钢筋构造架立钢筋作用：固定主筋、斜筋、箍筋，形成骨架。构造要求：一般布置在梁肋的上缘。3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3. 2. 3 钢筋构造斜筋作用：抵抗主拉应力，增强梁体的抗剪强度。布置要求：可由主钢筋弯起，否则，需配置专门的斜筋。斜筋与梁的轴线一般布置成 45角，焊在主筋和架立筋上。3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3. 2. 3 钢筋构造箍筋作用：增强主梁的抗剪强度。分布钢筋作用：防止梁肋侧面因混凝土收缩等原因引

7、起的裂缝。混凝土保护层厚度3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3. 2. 3 钢筋构造防止钢筋受到大气影响而锈蚀，保证钢筋与混凝土之间的黏结力充分发挥作用。3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥3. 2. 3 钢筋构造3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥3. 2. 3 钢筋构造3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3. 2. 4 装配式主梁的联接构造1）横隔梁的联结方式（1）焊接钢板连接3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3. 2. 4 装配式主梁的联接构造1）横隔梁的联结方式（1）焊接钢板连接3.2 装配式钢筋混凝

8、土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3. 2. 4 装配式主梁的联接构造1）横隔梁的联结方式（2）扣环式湿接头3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥3. 2. 4 装配式主梁的联接构造2）翼板的联结方式（1）刚性连接 3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥3. 2. 4 装配式主梁的联接构造2）翼板的联结方式（2）企口混凝土铰接3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造优点：当跨径大于20m时，比钢筋混凝土简支梁用材经济，同时避免混凝土开裂，结构耐久性较好。目前跨径已达5060米。3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥第三章 装配式简支梁桥的设计与构造3. 3.1 构造布置（

9、一）主梁的间距与主梁片数主梁间距 目前我国编制的公路桥梁标准图中，预应力混凝土T梁桥主梁间距为1.6-2.3米，甚至2.5-2.7米。 图2-5-2所示为跨径50米，桥面净空为净-9+2 1.0米人行道的横截面布置，主梁间距用2.3米，其中预制梁宽1.8米，现浇部分为0.5米，吊装重量为784KN。（一）主梁的间距与主梁片数预应力混凝土简支T梁的梁肋特点 （1）下部通常要加宽做成马蹄形，以便钢束的布置和承受很大预应力的需要。（2）在靠近支点处腹板要加厚至与马蹄同宽，为了配合钢丝束的起弯，在梁端能布置钢束锚头和安放千斤顶，加宽范围最好达一倍梁高左右。（3）腹板厚度沿纵向发生变化，马蹄部分也逐渐加

10、高，形成了典型的变截面T梁3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥3. 3.1 构造布置（一）截面的效率指标核心截面概念 作用在核心区域内的轴向力在截面上将不产生拉应力。3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥3. 3.2 截面尺寸111（一）截面的效率指标截面上受弯矩和轴向力作用时，弯矩的作用等效于是轴向力上移一段距离： e= M / P3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥3. 3.2 截面尺寸3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（一）截面的效率指标按简支梁在预应力阶段和运营阶段，上、下缘拉应力为零的预应力概念来分析其截面的受力特点，并判断截面的优劣。施工阶段施加预应力 3. 3.2 截面尺寸3.3 装配式

11、预应力混凝土简支梁桥（一）截面的效率指标 运营阶段3. 3.2 截面尺寸3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（一）截面的效率指标结论：截面设计中应使截面的形心位置要高，以加大偏心距e，从而节省预应力筋的数量；截面核心距的大小体现了运营阶段承受荷载的能力，而且核心距K值越大，预应力筋就越节省； 3. 3.2 截面尺寸3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（一）截面的效率指标截面效率指标k/h 好的预应力T形梁设计，应当是截面效率指标大，形心位置高，通常希望 值在0.450.5以上。 一般来说，腹板愈薄， 值也愈大；马蹄愈小，翼缘愈宽，则形心位置愈高。3. 3.2 截面尺寸3.3 装配式预应力混凝土简支

12、梁桥（二）主梁高度与细部尺寸3. 3.2 截面尺寸b=0.140.2m3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（一）纵向预应力筋布置上、下限心点和索界3. 3.3 配筋特点3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（一）纵向预应力筋布置上、下限心点和索界3. 3.3 配筋特点3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（一）纵向预应力筋布置3. 3.3 配筋特点直线筋曲线筋3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（一）纵向预应力筋布置3. 3.3 配筋特点1预应力束筋的立面布置装配式预应力混凝土简支T梁桥的主梁，一般为后张法。力筋在跨中均靠近梁的下缘布置，在一定区段后逐渐弯起以满足设计和构造的要求。弯起的目的：1）弯矩从跨

13、中向支点逐渐减小，故预应力筋的数量及偏心距也应逐渐减少。2）由于临近支点的区段剪力及剪应力都很大，故可以利用弯起力筋所产生的竖向分力来抵消恒载剪力和一部分活载剪力。3）为了使梁端部分所受的预加力不太集中和分散布置锚具，也须将力筋弯起。3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（一）纵向预应力筋布置3. 3.3 配筋特点3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（一）纵向预应力筋布置3. 3.3 配筋特点3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（一）纵向预应力筋布置3. 3.3 配筋特点2预应力束筋在横截面上的布置排列的原则是预应力束筋在满足构造要求的同时，尽量相互紧密靠拢，以减少下马蹄尺寸，减轻自重，并在保证梁底保

14、护层的前提下，尽量使预应力束筋的重心靠下，以便获得较大的预应力弯距，节省高强钢材。3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（一）纵向预应力筋布置3. 3.3 配筋特点3预应力束筋在梁端上锚具的布置梁端的锚具布置可参照相应的已建成的桥构造进行布置，布置的原则是：1）锚具在梁端的布置应尽量减小局部应力集中，过大的锚具是不利的，分散的，小的锚具是有利的。2）锚具在梁端布置应满足安放张拉设备所需要的锚具间最小净距的要求。3）锚具应在梁端对称纵轴布置。3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（二）非预应力钢筋的布置3. 3.3 配筋特点1马蹄中的闭合箍筋 在马蹄中需设置闭合箍筋,箍筋间距不大于15cm（肋内箍筋一般

15、不大于25cm），而在两端附近自锚固端算起，约为一倍梁高长度内，箍筋间距应为68cm ，用来加强梁端承受局部应力。当马蹄宽度大于50cm时，箍筋应不少于4肢。3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥（二）非预应力钢筋的布置3. 3.3 配筋特点2非预应力纵向受力钢筋图2-5-8 a 表示当梁中预应力筋在两端不便弯起时，为了防止张拉阶段在梁端顶部可能开裂而布置的受拉钢筋。图2-5-8b 表示对于自重比恒载与活载小得多的梁，在预加力阶段，跨中部分上翼缘可能会开裂而破坏，因而也可在跨中部分的顶部设非预应力的纵向受力钢筋。这种钢筋在运营阶段还能加强混凝土的抗压能力，在破坏阶段则可能提高梁的安全度。3.3 装

16、配式预应力混凝土简支梁桥（二）非预应力钢筋的布置3. 3.3 配筋特点2非预应力纵向受力钢筋图2-5-8 c所示， 在跨中部分下翼缘内设置非预应力筋。多半是在全预应力梁中为了加强混凝土承受预加应力的能力。 图2-5-8 d对于部分预应力梁，也往往利用通长布置在下翼缘的纵向钢筋来补足极限强度的需要。并且，这种钢筋对于配置不粘结的预应力筋的梁能起分布裂缝的作用。3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥3. 3.3 配筋特点3锚固区的加强钢筋在梁端锚固区的应力非常集中，在锚具附近不仅有很大的压应力，还有很大的拉应力。因此，为防止锚具附近混凝土裂缝，必须配置足够的钢筋予以加强。（二）非预应力钢筋的布置（三）装配式预应力混凝土梁桥的构造示例3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥3. 3.4 预应力混凝土箱形梁桥箱形截面装配式梁和空心板相比：截面挖空率高，跨越能力大3. 3.