第二篇第一章与第二章课件-09级教学

第二篇混凝土梁桥和刚架桥概述混凝土梁式桥构造与设计要点混凝土梁式桥的计算混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算刚架桥简介梁式桥的支座混凝土斜、弯梁桥简介混凝土梁桥的施工梁式桥实例第二篇混凝土梁桥和刚架桥第一章概述1.混凝土梁桥的优点和缺点造价低耐久性好适应性强刚度大整体性好便于工业化施工自重大钢筋混凝土梁常带裂缝工作第一章概述2.预应力混凝土梁桥的优点钢筋混凝土梁桥的所有优点预应力的作用提供了有效的连接手段降低梁高，跨越能力较大更适合于装配式桥梁第一章概述3.从承重结构横截面形式上分类，混凝土梁式桥可分为板桥、肋梁桥和箱形梁桥（1）板桥施工方便自重大空心板、实心板适合于小跨径桥梁第一章概述（1）板桥第一章概述（2）肋梁（板）式截面形、I形、T形多用于纵向分缝装配式桥梁适合于中等跨径简支桥梁第一章概述第一章概述（3）箱形截面单箱单室、单箱多室分离多箱整体性能好，抗扭惯矩大上下缘均可受压、适合于连续桥梁适合中等以上跨径桥梁施工模板复杂第一章概述公路桥铁路桥第一章概述美国中小跨度公路桥梁的常用截面形式4.按受力特点分为简支梁、连续梁和悬臂梁（1）简支梁施工方便静定体系对地基要求不高跨中正弯矩最大适合于小跨径桥梁第一章概述第一章概述（2）悬臂梁桥单悬臂、双悬臂卸载弯矩使跨中弯矩大大减小静定体系对地基要求不高跨中有接缝，行车条件不好跨中的牛腿、伸缩缝，易损坏适合于中等以上跨径桥梁施工不方便第一章概述第一章概述第一章概述第一章概述（3）连续梁桥恒载、活载均有卸载弯矩行车条件好超静定体系对地基要求高适合于中等以上跨径桥梁第一章概述第一章概述第一章概述（4）T形刚构桥卸载弯矩类似于悬臂梁适合于悬臂施工、节省支座其中的静定体系对地基要求不高跨中的牛腿、伸缩缝，易损坏行车条件不好适合于中等以上跨径桥梁第一章概述第一章概述（5）连续刚构桥综合连续梁与T构的优点超静定体系对地基要求高适合于中等以上跨径的高墩桥梁第一章概述第一章概述第一章概述5.按施工方法分类整体浇筑式梁桥：整体性好预制装配式梁桥：施工方便，大量节省支架模板，不受季节性影响等优点

顶推法施工；悬臂施工；转体施工。6.装配式桥梁分块方式钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用的分块方式有纵向竖缝划分纵向水平缝划分纵横向竖缝划分

装配式梁桥预制拼装单元的划分－直接影响到结构受力、构件预制、运输和安装以及拼装接头的施工等问题，也与所选用的横截面型式紧密相关。块件划分的一般原则：考虑运输工具和装吊设备的承载能力，装载限界的要求；构造应当简单，并且尽可能少用接头。块件形状和尺寸应力求标准化。第一章概述纵向竖缝划分应用最为普遍。在这种结构中，作为主要承重构件的各根主梁，包括相应行车道板，都是整体预制的，接头和接缝仅布置在次要构件——横隔梁（板）和行车道板内。这种划分方法使主梁受力可靠，施工也方便。

纵向竖缝纵向竖缝第一章概述纵向水平缝划分用纵向水平缝将桥梁的全部梁肋与板分割开来，再借助纵横向的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，再安装预制板，最后在接缝内或连同在板上现浇一部分混凝土使结构连成整体。

水平缝纵缝第一章概述纵横向竖缝划分将用纵向竖缝划分的主梁再通过横向竖缝划分成较小的梁段。对于这样的预制梁段，由于没有普通钢筋穿过接缝，就必须对安装就位后的梁段串连以预应力筋施加预压力才能保证所有接缝具有足够的连结强度，使梁整体受力。

第一章概述横向分段块件的预应力连接

预留纵、横向预应力孔道剪力键槽第一章概述第二篇混凝土梁桥和刚架桥

第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二篇混凝土梁桥和刚架桥一、板桥的定义和优缺点（1）板桥的定义——在建成后外形上像一块薄板，故习惯称之为板桥（2）板桥优点和缺点建筑高度小外形简单、施工方便便于整体现浇和预制装配预制装配质量小，架设方便自重大，跨径不宜过大第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第一节板桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥二、板桥的分类（1）板桥按施工方法分类装配式整体式（2）按静力体系进行分类简支板桥（常用，介绍）悬臂板桥（少用）连续板桥（少用）第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二篇混凝土梁桥和刚架桥三、整体式简支板桥的构造1、整体式板桥的横截面形式矩形截面、肋板式、曲线形板

第二章

混凝土梁式桥构造与设计要点第二篇混凝土梁桥和刚架桥三、整体式简支板桥的构造2、整体式板桥常规跨径

8m以下3、双向板的受力状态其桥面宽度往往大于跨径。因此，在荷载作用下，桥面板实际上呈双向受力状态，即除板的纵向产生正弯矩外，横向也产生较大的弯矩。因此当桥面板宽较大时，除配置纵向的受力钢筋外，尚应计算配置板的横向受力钢筋。4.构造要求钢筋直径和间距要求保护层厚度要求5.整体式简支板的实例

第二章

混凝土梁式桥构造与设计要点第二篇混凝土梁桥和刚架桥

第二章

混凝土梁式桥构造与设计要点四、装配式简支板桥的构造

1.截面形式实心板空心板2.矩形实心板桥优点：形状简单，施工方便，建筑高度小等常规尺寸：一般使用跨径为1.5m～8m，板高为0.16m～0.36m，常用的桥面净宽有净-7，净-9两种。设计示例第二篇混凝土梁桥和刚架桥钢板联结构造

第二章

混凝土梁式桥构造与设计要点四、装配式简支板桥的构造

3.空心板（1）截面形式第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥

第二章

混凝土梁式桥构造与设计要点四、装配式简支板桥的构造

3.空心板（2）常用跨径及板厚装配式钢筋混凝土空心板桥常用跨径为6～13m，板厚为0.4～0.8m；装配式预应力混凝土空心板适用的跨径为8～20m，板厚为0.4～0.85m。（3）设计示例8m的装配式钢筋混凝土空心板

13m的装配式先张法预应力混凝土空心板

第二篇混凝土梁桥和刚架桥装配式简支板的梁高与跨径适用范围

第二章

混凝土梁式桥构造与设计要点第二篇混凝土梁桥和刚架桥

第二章

混凝土梁式桥构造与设计要点四、装配式简支板桥的构造

4.装配式板桥的横向连接企口混凝土铰联接圆形菱形漏斗形钢板焊接联接。第二篇混凝土梁桥和刚架桥一、简支梁桥的截面形式及主要特点T形梁整体式简支T梁：受力明确、构造简单、施工方便装配式简支T梁：受力明确、构造简单、施工方便∏形主梁：截面稳定，横向刚度大，但横向联系差，用材多组合梁桥I形组合梁：可减少预制构件的质量，便于集中运输箱形组合梁：可减少预制构件的质量，便于集中运输第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二节简支梁桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥肋梁桥（T形梁）受力明确、构造简单、施工方便整体式简支T梁装配式简支T梁第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二节简支梁桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥∏形主梁：截面稳定，横向刚度大但横向联系差，用材多第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二节简支梁桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥组合梁桥可减少预制构件的质量，便于集中运输I形组合梁箱形组合梁第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二节简支梁桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥二、肋梁桥（T形梁）的构造组成及其作用第二篇混凝土梁桥和刚架桥三、整体式简支T形梁桥1.优点与缺点优点：具有整体性好、易于做成复杂形状等优点缺点：跨径较小2.常规设计尺寸肋宽主梁高度纵梁的次纵梁马蹄的设置板厚承托第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥1.优点与缺点优点：建桥速度快，工期短，模板支架少缺点：跨径较小2.常规设计尺寸主梁间距主梁高度梁肋的加宽马蹄的设置第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥

装配式简支梁桥主梁尺寸第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥

四、装配式简支T形梁桥3.预应力筋的布置（1）锚固位置锚固在梁端部分力筋锚固在梁顶：不仅有利于抗剪，而且在梁拼装完成后，在桥面上进行二次张拉，可防止梁上缘开裂。（2）立面位置预应力束筋应布置在束界界限内弯起角度不宜大于20º，弯出梁顶的束筋，其弯起角通常都在20º～30º，应采取措施减小摩阻损失第二篇混凝土梁桥和刚架桥预应力筋的纵向布置

第二篇混凝土梁桥和刚架桥2、预应力筋的锚固布置分散、均匀、对称原则第二篇混凝土梁桥和刚架桥普通钢筋构造主钢筋斜筋箍筋翼板横向钢筋横梁钢筋架立钢筋分布钢筋支座下局部加强钢筋第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥实例第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥4.桥面板及横向连接构造（1）桥面板的常规设计尺寸翼板厚度的确定桥面板的配筋（2）桥面板横向连接构造焊接接头：钢板焊接湿接接头：钢筋+浇筑砼（推荐采用）第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥5.横隔梁及横向连接构造（1）横隔梁的作用（2）横隔梁的设置要求端横隔梁是必须设置的，跨内的横隔梁将随跨径的大小宜每隔5.0m～10.0m设置一道。横隔梁的厚度一般为15～18cm。横隔梁的配筋第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥5.横隔梁及横向连接构造（3）横隔梁的横向连接构造钢板焊接连接扣环连接+砼接缝

第二篇混凝土梁桥和刚架桥五、组合梁桥1.定义——组合梁桥是一种装配式的桥跨结构，即用纵向水平缝将桥梁的梁肋部分与桥面板（翼板）分隔开来，使单梁的整体截面变成板与肋的组合截面。2.分类I形组合梁桥：适用于混凝土简支梁桥箱形组合梁桥：适用于预应力混凝土梁桥3.标准图：20m、30m、40m第二篇混凝土梁桥和刚架桥五、组合梁桥3.受力特点与装配式T梁由主梁全截面来承受全部恒载不同，因而组合梁梁肋的上下缘应力远大于T梁上下缘的应力第二篇混凝土梁桥和刚架桥五、组合梁桥4.实例第二篇混凝土梁桥和刚架桥下马蹄——占截面总面积的1020％（1）马蹄总宽度约为肋宽的24倍，并注意马蹄部分（特别是斜坡区），管道保护层不宜小于60mm。（2）下翼缘高度加1/2斜坡区，高度约为梁高的（0.150.20）倍，斜坡宜陡于45。梁端，梁宽与下马蹄同宽第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造引言——普通钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥的经济跨径分别为20m和40m左右，当跨径超出此范围时，跨中恒载弯矩和活载弯矩将会迅速增大，从而导致梁的截面尺寸和自重显著增加，这样不但因材料耗用量大而不经济，并且也由于很大的安装重量给装配式施工造成很大的困难。因此，为了降低材料用量指标，对于较大跨径的桥梁，宜采用能减小跨中弯矩值的其他体系桥梁，例如悬臂体系、连续体系的梁桥等。第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥悬臂体系桥悬臂梁桥T形刚构桥不带挂梁的单孔双悬臂梁桥带挂梁的单孔双悬臂梁桥带挂梁的T形刚构桥带铰的T形刚构桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥铰的定义——两个大悬臂在端部借所谓“剪力铰”相连接，它是一种只能传递竖向剪力而不传递水平力和弯矩的连接构造。当在一个T型刚构桥面上作用有竖向荷载时，相邻的T型刚构结构通过剪力铰而共同受力。第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥预应力筋的布束原则应选择适当的预应力束筋形式和锚具形式；应考虑施工的方便，尽可能少的切断预应力钢筋；符合结构受力的特点，既要满足施工阶段的受力要求，又要满足成桥后使用阶段各种荷载组合下的受力要求；既要考虑结构在使用阶段的弹性受力状态的需要，也要考虑到结构在破坏阶段时的需要；并注意避免在超静定结构体系中引起过大的结构次内力；考虑材料经济指标的先进性，预应力束筋在结构横断面上布置要考虑剪力滞效应；避免使用多次反向曲率的连续束，以降低摩阻损失。第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥预应力筋的布束原则第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥牛腿构造和计算

悬臂梁桥的悬臂端和挂梁端结合部的局部构造称为牛腿。第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥改善牛腿的受力构造措施配筋措施第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥牛腿构造和计算

（1）牛腿的截面内力的确定（2）竖截面a-b的验算（3）最弱斜截面验算（4）45°斜截面的抗拉验算第二篇混凝土梁桥和刚架桥牛腿计算内容1、计算外力和截面宽度第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥2、截面内力第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥3、验算截面内力a.竖直截面（按抗弯构件验算）第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥b.45°斜截面的抗拉验算（按轴心受拉构件）第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥c.最弱斜截面验算（按偏心受拉构件）判别标准：边缘应力最大第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥无水平荷载时第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥国内的大型T构桥实例第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造二.连续体系桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造二.连续体系桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造二.连续体系桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造二.连续体系桥刚构桥桥墩的类型竖直双肢薄壁墩竖直单薄壁墩V形墩（或Y形柱式墩）

第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造二.连续体系桥刚构桥桥墩的类型竖直双肢薄壁墩：水平抗推刚度小，减小主梁附加内力，主梁的负弯矩峰值出现在两肢墩的墩顶，且较单壁墩小一些。占据的宽度大，需做好防撞设施。应用较多，适用于桥墩不是很高。竖直单薄壁墩：抗扭性能好，稳定性强，能增大通航孔的有效跨径，但其柔性不如双肢薄壁墩大。大跨度连续刚构或中等跨径的连续刚构。V形墩（或Y形柱式墩）：减小内支点处的负弯矩峰值，下部的单柱具有一定的柔性，可满足纵向变形的要求；但V形墩较麻烦。第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥NECKARVALLEYVIADUCTspansof234-134-134-134-264meters第二篇混凝土梁桥和刚架桥MAINRIVERBRIDGE82-135-82mmainspan,depthof6.5m第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造二.连续体系桥连续体系桥的横截面形式及其尺寸板式实体截面空心截面T形截面箱形截面

单箱单室单箱双室多箱单室多箱多室分离式箱形截面第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造二.连续体系桥连续体系桥的横截面形式及其尺寸板式实体截面空心截面T形截面箱形截面

单箱单室单箱双室多箱单室多箱多室分离式箱形截面第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造二.连续体系桥连续体系桥的横截面形式及其尺寸顶板厚度及顶板悬臂长度底板厚度腹板厚度梗腋尺寸

第二篇混凝土梁桥和刚架桥二.连续体系桥连续体系桥的横截面形式及其尺寸顶板——满足横向抗弯及纵向抗压要求；一般采用等厚度，主要由横向抗弯控制腹板——主要承担剪应力和主拉应力；一般采用变厚度腹板，靠近跨中处受构造要求控制，靠近支点处受主拉应力控制，需加厚。底板——满足纵向抗压要求；一般采用变厚度，跨中主要受构造要求控制，支点主要受纵向压应力控制，需加厚横隔板——一般在支点截面设置横隔板第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造