任务简支梁桥的构造

简支梁桥的构造简支梁桥的构造在现代钢筋混凝土桥梁中最常用的是梁桥。因为简支梁是静定结构，受力明确,具有构造简单、施工方便、不受地基条件的影响、易设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制,生产各种标准跨径的装配式结构等优点，因而适宜在地基较差的桥位上建桥，并且是梁桥中应用最早、使用最广泛的一种桥型。梁桥的基本组成从图中可见，桥梁一般由以下几部分组成：梁桥的基本组成桥跨结构（又称桥孔结构、上部结构），是路线遇到障碍（如河流、山谷等）而中断时，跨越障碍的建筑物。它的作用是承受车辆荷载，并通过支座将荷载传给墩台。支座系统：它支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上。它应保证上部结构在荷载、温度变化或其他因素作用下所预计的位移功能。作用：支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台；梁桥的基本组成下部结构：是指桥梁结构中设置在地基上用以支承桥跨结构，将其荷载传递至地基的结构部分，一般包括桥墩、桥台及墩台基础。桥墩：连接相邻桥跨的建筑物，称作桥墩，其作用是支承桥跨结构；桥台：修建在桥梁两端连接路堤与桥跨并支承上部结构的建筑物称作桥台，其作用是将结构重力和车辆荷载传给基础，抵御路堤的土压力。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护和导流工程。墩台基础：承受由上部结构及墩、台传递的全部荷载，并将荷载传递至地基的结构部分。基础工程在整个桥梁工程施工中是隐蔽部位，而且是常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。简支梁桥均布载荷下受力图示简支梁桥受力过程模拟简支梁桥受弯示意图概述

梁桥：结构在垂直荷载作用下，支座只能产生垂直反力的无推力梁式体系的桥梁。

梁桥主要包括钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥。

钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥具有能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好以及美观等许多优点，被广泛用于中小跨径的公路、铁路及城市桥梁中。

桥梁工程

桥梁工程

预应力混凝土梁桥

混凝土受预压程度

全预应力部分应力承重结构的静力体系简支梁桥 连续体系梁桥悬臂体系梁桥梁式桥的基本体系

桥梁工程钢筋混凝土土预应力混凝凝土梁式桥桥承重结构横横截面形式式板桥肋梁桥箱形梁桥按施工方法法整体浇注式式梁桥预制装配式式梁桥两类类板桥横截面面图异形板横截截面图肋板式梁桥桥横截面图图箱型梁桥横横截面图桥梁工程5.1钢筋混凝土土和预应力力混凝土梁梁式桥的一一般特点5.1.1钢筋混凝土土梁桥的一一般特点钢筋混凝土土梁桥为钢筋混凝土土结构类型型梁桥优点混凝土骨料料可以就地地取材，成成本相对较较低；耐久久性好，养养护维修费费用少；；材料可塑塑性、可模模性强，可可按照设计计要求制造造；装配式式结构工业业化程度高高，既能加加快施工进进度又能提提高工程质质量；结构构整体性好好，刚度大大，变形小小。桥梁工程缺点由于高强度度混凝土拉拉应力提高高不明显，，裂缝宽度度的限制使使钢筋的拉拉应力或应应变受到了了制约，从从而限制了了高强度材材料性能的的发挥，无无法利用高高强度材料料来解决结结构自重大大、跨越能能力低等问问题；自重重占全部设设计荷载的的30%～60%，并随着跨跨径的增大大而增大，，因而限制制了其跨越越能力的提提高；施工工工期长；；支架及模模板用量大大，周转期期长；施工工受季节影影响较大，，施工比较较困难。钢筋混凝土土简支梁桥桥经济上合理理的最大跨跨径为20m左右。悬臂梁桥和和连续梁桥桥适宜的最大大跨径约在在60～70m以下。桥梁工程5.1钢筋混凝土土和预应力力混凝土梁梁式桥的一一般特点5.1.2预应力混凝凝土梁式桥桥的一般特特点预应力混凝凝土是一种种预先储存存了足够压压力的新型混凝土土材料。预应力混凝凝土通过张张拉预应力力筋，使受受拉区预先先储备一定定数值的压压应力，当当外荷载作作用时，混混凝土可不不出现拉应应力或不出出现超过某某个限值的的拉应力。。对混凝土土施加预压压力的高强强度钢筋（（或称力筋筋），即是是加力工具具，又是抵抵抗构件内内力的受力力钢筋。由于混凝土土随时间而而产生的收缩和徐变变作用会导致致预应力大大量损失，，故应采用用高强材料料使预应力力混凝土结结构获得良良好的使用用效果。桥梁工程预应力混凝凝土梁式桥桥除了具有有钢筋混凝凝土梁桥的的所有优点点外，还具具有以下重重要特点：：（1）充分利用用高强材料料（高强混混凝土、高高强钢筋）），减小了了构件截面面，增大跨跨越能力，，并扩大了了混凝土结结构的适用用范围；（2）节省用钢钢量，与钢钢筋混凝土土梁桥相比比，可节省省30～40％的钢材，，并且跨径径越大，节节省越多；；（3）消除或减减少截面裂裂缝，显著著减小建筑筑高度，扩扩大了对多多种桥型的的适应性，，并提高了了结构的耐耐久性；（4）预应力技技术的运用用，扩展了了桥梁的施施工方法，，为现代预预制装配式式结构提供供了最有效效的接合和和拼装手段段。根据需需要，可以以在纵向、、横向和竖竖向等施加加预应力，，使装配式式结构集成成理想的整整体，这就就扩大了装装配式桥梁梁的使用范范围。桥梁工程注意：我国《桥规》(JTGD60-2004)明确指出：：预应力混混凝土梁式式桥的跨径径不宜大于于50m。作为预应力力筋不但需需要优质高高强钢材，，还要保证证高强度混混凝土的施施工质量，，同时需要要有一整套套专门的预预应力张拉拉设备和材材质好、制制作精度高高的锚具，，并且要掌掌握较复杂杂的施工工工艺。桥梁工程5.2梁式桥的主主要类型及及其适用情情况按承重结构构的静力体体系划分连续体系桥桥梁悬臂梁桥简支梁桥钢筋混凝土土和预应力力混凝土梁梁式桥的构构造类型多多种多样桥梁工程板桥板桥的承重重结构就是是矩形截面面的钢筋混混凝土或预预应力混凝凝土板，它它构造简单单、受力明明确、施工工方便、建建筑高度小小、桥下净净空大，能能够满足城城市跨线桥桥跨度的要要求，且造造型美观，，是现代城城市高架桥桥经常采用用的截面形形式。从力学性能能上分析板板桥大多为为小跨径简支支梁桥。板桥可以做做成实心板板也可以做做成空心板板。根据其其截面形式式和施工方方法也可划划分为：整整体式矩形形实心板、、装配式实实心板、装装配式空心心板、装配配整体组合合式板、异异形板。复杂。桥梁工程肋梁桥肋梁桥：其其承重结构构横截面为为肋形结构构的梁桥。。肋梁桥的梁梁肋（又称称腹板）与与顶部的钢钢筋混凝土土桥面板结结合在一起起共同作为为承重结构构，并且肋肋与肋之间间处于受拉拉区域的钢钢筋混凝土土大多被挖挖空，这样样，既不影影响主梁的的抗弯能力力，也能满满足抗剪要要求，同时时也显著减减轻了主梁梁自重。桥梁工程仅承受正弯弯矩作用的的简支梁桥桥既能充分利利用扩展的的混凝土桥桥面板的抗抗压能力，，又能有效效的发挥集集中布置在在梁肋下部部的受力钢钢筋的抗拉拉作用，从从而使结构构构造与受受力性能达达到较理想想的配合。。因此与板板桥相比，，肋梁桥具具有更大抵抵抗荷载弯弯矩能力。肋梁桥的横截面有有三种基本类型：：∏形、T形和I形。用焊接钢板连接的的装配式T型梁桥桥梁工程箱形梁桥箱形梁桥：横截面面呈一个或几个封封闭箱形的梁桥。。箱形截面有单箱单单室、单箱双室或或多室。除梁肋和和上部翼缘板外，，在底部还有扩展展的底板，因此能能提供足够混凝土土受压区承受负弯弯距的作用。同时时在一定的截面面面积下能获得较大大的抗弯惯距，而而且抗扭刚度也特特别大，偏心活载载作用下各梁肋受受力比较均匀。因因此，箱形截面能能适用于跨径较大大的悬臂梁桥和连连续梁桥，也能用用来修建全截面均均参与受力的预应应力混凝土简支梁梁桥。桥梁工程简支梁桥简支梁桥是梁式桥桥中应用最早、使使用最广泛的一种种桥型。它构造简简单、施工方便，，最易设计为标准准跨径的装配式结结构；其跨中正弯弯矩较大，跨越能能力差；简支梁桥桥是静定结构，结结构内力不受地基基变形等的影响，，因此对地基要求求不高，能在地基基较差的桥位上建建设。简支梁的设计主要要受跨中正弯矩的的控制，适用于较较小跨径，经济合合理的常用跨径在在20m以下；如采用预应应力混凝土结构，，可提高简支梁的的跨越能力。桥梁工程悬臂梁桥悬臂梁桥：将简支支梁梁体加长，并并越过支点，其中中，仅梁的一端悬悬出称为单悬臂梁梁，两端均悬出的的称为双悬臂梁。。悬臂梁利用悬出支支点以外的伸臂，，使支点产生负弯弯矩对主跨跨中正正弯矩产生有利的的卸载作用，使跨跨中正弯矩大大减减小，减少跨内主主梁高度，降低材材料用量，比较经经济。桥梁工程T形刚构桥是一种具有悬臂受受力特点的梁式桥桥。预应力混凝土T形刚构分为跨中带带剪力铰和跨中设设挂梁两种基本类类型。带饺的T形刚构桥它的上部部结构全部是悬臂臂部分，相邻两悬悬臂通过剪力铰相相连接。带挂梁的T型刚构是静定结构构。钢筋混凝土T型刚构常用跨径在在40～50m左右，预应力T型刚构的常用跨径径为60～200m左右。桥梁工程连续体系梁桥将简支梁梁体在支支点上连续而成连连续梁桥。连续梁梁中间墩上也只需需设置—个支座。而在相邻邻两联连续梁的桥桥墩上仍需设置两两个支座。连续梁梁中正弯矩显著减减少，而且其弯矩矩分布比较合理。。连续梁桥的突出优点是：结构刚度大，，变形小，动力性性能好，主梁变形形挠曲线平缓，有有利于高速行车。。预应力混凝土连续续梁桥是超静定结结构，对桥基的要求较高。连续—刚构桥是预应力混凝土梁梁式桥型之一，它它综合了连续梁和和T型刚构桥的受力特特点，将主梁做成成连续梁体与薄壁壁墩固结面成。其其除保持了连续梁梁的各种优点外，，墩梁固接节省了了大型支座的昂贵贵费用，减少了墩墩及基础的工程量量，并改善了结构构在水平荷载(例如地震荷载)作用下的受力性能能。目前世界上连连续梁体系梁桥中中较大跨径的梁桥桥基本上都是采用用了该类桥型。悬臂梁桥桥梁工程5.3支座的类型和构造造钢筋混凝土和预应应力混凝土梁式桥桥在桥跨结构和墩墩台之间均须设置置支座。桥梁支座座是连接桥梁上部部结构和下部结构构的重要结构构件件。它能将桥梁上上部结构的反力和和变形(位移和转角)可靠地传递给桥梁梁下部结构，从而而使结构的实际受受力情况与计算的的理论图示相符合合。受力特性活动支座活动方式固定支座梁式支座滚动支座滑动支座摆动支座目前常用的板式橡胶支座减隔震支座盆式橡胶支座球型钢支座桥梁工程【小结】钢筋混凝土和预应应力混凝土梁式桥桥，在桥梁工程中中占有重要地位，，至今为止绝大多多数中小跨径桥梁梁都属于钢筋混凝凝土和预应力混凝凝土梁式桥。钢筋混凝土和预应应力混凝土梁式桥桥按施工方法分类类，可以分为整体体浇注式梁桥和预预制装配式梁桥。。钢筋混凝土和预应应力混凝土梁式桥桥按承重结构静力力体系分类，可分分为简支梁桥、悬悬臂体系梁桥；按按承重结构横截面面形式分类，可分分为板桥、肋梁桥桥和箱型梁桥思考题与习题一、名词解释梁桥：是指结构在在垂直荷载作用下下，支座只能产生生垂直反力的无推推力梁式体系的桥桥梁。支座：是连接桥梁梁上部结构和下部部结构的重要结构构构件。二、思考题1.简述钢筋混凝土和和预应力钢筋混凝凝土梁式桥的优缺缺点。钢筋混凝土梁桥：：钢筋混凝土梁桥桥作为一种钢筋混混凝土结构类型，，它具有钢筋混凝凝土结构的一般特特点，即：混凝土土骨料可以就地取取材，成本相对较较低；耐久性好，，养护维修费用少少；材料可塑性、、可模性强，可按按照设计要求制造造；装配式结构工工业化程度高，既既能加快施工进度度又能提高工程质质量；结构整体性性好，刚度大，变变形小等优点。钢筋混凝土梁桥也也具有明显的不足足之处。由于高强强度混凝土拉应力力提高不明显，裂裂缝宽度的限制使使钢筋的拉应力或或应变受到了制约约，从而限制了高高强度材料性能的的发挥，无法利用用高强度材料来解解决结构自重大、、跨越能力低等问问题；就地浇筑的的钢筋混凝土梁桥桥，施工工期长；；支架及模板用量量大，周转期长；；施工受季节影响响较大，在寒冷地地区以及在雨季建建造整体式钢筋混混凝土梁桥时，施施工比较困难，如如果采用蒸汽养生生以及防雨措施等等则会显著增加造造价。预应力混凝土梁式式桥除了具有钢筋筋混凝土梁桥的所所有优点外，还具具有以下重要特点点：（1）充分利用高强材材料（高强混凝土土、高强钢筋），，减小了构件截面面，增大跨越能力力，并扩大了混凝凝土结构的适用范范围；（2）节省用钢量，与与钢筋混凝土梁桥桥相比，可节省30～40％的钢材，并且跨跨径越大，节省越越多；（3）消除或减少截面面裂缝，显著减小小建筑高度，扩大大了对多种桥型的的适应性，并提高高了结构的耐久性性；（4）预应力技术的运运用，扩展了桥梁梁的施工方法，为为现代预制装配式式结构提供了最有有效的接合和拼装装手段。根据需要要，可以在纵向、、横向和竖向等施施加预应力，使装装配式结构集成理理想的整体，这就就扩大了装配式桥桥梁的使用范围。。2.梁桥的主要类型及及适用情况是什么么？一、按承重结构的的截面形式划分（1）板桥实心板一般用于跨跨径为13m以下的板桥，可适适用于各种线形复复杂的桥梁，如斜斜、弯、坡、S形和喇叭形桥梁等等。当板桥的跨径大于于或等于13m时，通常把板做成成横截面被挖空的的空心板，从而减减轻自重并提高了了板桥的适用跨径径。异形板截面，，分别是现代城市市高架桥经常采用用的单波和双波式式横截面的板桥。。（2）肋梁桥目前13m以上的小跨径和中中等跨径的梁桥通通常采用肋板式梁梁桥。我国使用最最多的是装配式肋肋梁桥（装配式T形梁桥）。（3）箱形梁桥箱形截面能适用于于跨径较大的悬臂臂梁桥和连续梁桥桥，也能用来修建建全截面均参与受受力的预应力混凝凝土简支梁桥。目目前，已建成的跨跨径超过60m的预应力混凝土梁梁桥，其横截面大大多为箱形截面。。二、按承重结构的的静力体系划分（1）简支梁桥简支梁的设计主要要受跨中正弯矩的的控制，适用于较较小跨径，经济合合理的常用跨径在在20m以下；如采用预应应力混凝土结构，，可提高简支梁的的跨越能力，我国国预应力混凝土简简支梁桥的常用跨跨径一般在50m以下。（2）悬臂梁桥国内箱形薄壁钢筋筋混凝土悬臂梁桥桥最大跨径为55m，国外一般在70～80m以下。世界上预应应力混凝土悬臂梁梁桥最大跨径为150m，一般在100m以下。钢筋混凝土T型刚构常用跨径在在40～50m左右，预应力T型刚构的常用跨径径为60～200m左右。（3）连续体系梁桥钢筋混凝土连续梁梁桥同悬臂梁桥一一样，因在施