桥梁工程课件-243-4装配式预应力简支梁桥

一.构造布置

图为30m跨径，桥面净空为净-7+2*0.75的标准设计30m

一般公路桥梁T主梁间距为1.6m，但随跨径提高，其间距宜放大为好。注意点：

(1)梁肋下部宜为马蹄形，以利于布置钢筋，施加预应力。

(2)靠近支点处腹板要加厚至与马蹄同宽，加厚范围达一倍梁高。

(3)以节省材料角度，应制成鱼腹式梁，但制作麻烦。

(4)横隔梁可以中间挖孔。

二.截面尺寸

(一)截面效率指标设截面的高度为h，上、下核心距为K0和Ku，预应力筋的偏心距为e。e

预加力阶段，截面上缘处零应力状态，相应的预加力Ny对应的e’，称为截面的下核点，Mg1——自重弯矩自重荷载的弯矩Nye’=Mg1

运营阶段，预应力合力为Ny’=Ny-△Ny

，在后期恒载弯矩Mg2和活载弯矩Mp作用下，从下核点移至上核点，此时截面下缘的应力为零，移动距离K=Ku+K0。运营荷载产生弯矩(Ny-△Ny)(Ku+K0)=Mg2+Mp

e’愈大，对于Ny为定值来说，能平衡的自重弯矩愈大。或者，对Mg1为定值来说，所需的Ny愈小，即预应力筋愈少。对于预应力混凝土梁桥截面的形心要高，若较宽翼缘板，其e’可较大。核心距K愈大，表明运营阶段承受荷载的能力就大。截面效率指标：

ρ愈大，愈经济，一般为0.45-0.5以上。

Nye’=Mg1(Ny-△Ny)(Ku+K0

)=Mg2+Mp

e

(二)主梁高度与细部尺寸简支梁桥的主梁高度按截面形式、主梁片数及建筑高度要求考虑常用的高跨比，一般跨径愈大，梁片数愈多，高跨比取值愈小，对于预应力混凝土T梁，其高跨比范围在1/16-1/18。

T梁翼板厚度同钢筋混凝土梁，为避免应力集中和脱模方便，在翼板和梁肋连接处应将直角改为折线和圆角，肋宽愈薄，ρ值大，一般为0.18-0.20m。下缘可做成马蹄形，以ρ值分析，马蹄宜宽、矮，具体应由施工、预应力筋布置等决定，尺寸大小应符合张拉要求，为了防止纵向裂缝，马蹄面积不宜少于全截面的10-20%，并满足以下要求。

(1)马蹄宽度约为肋宽的2-4倍，管道保护层厚度>=6cm。

(2)马蹄部分平均高度约为0.15-0.2h，斜坡宜陡于45度。

(3)马蹄不宜过高、过大,否则为降低形心、降低预应力效果.三.装配式预应力混凝土梁的配筋特点

(一)纵向预应力筋

(1)作用：施加预应力，并承担外力作用

(2)布筋方式及特点预应力筋应布置在梁下侧，以便抵消荷载引起的拉应力。A.直线形(a)——简单，但支点处有张拉负弯矩无法消除B.截断式(b)——主筋省，摩阻小，但锚固处受力构造复杂C.曲线式(c)——预应力筋弯至梁端锚固，弯起角<20度

(d)——部分预应力筋弯处梁顶，弯起角25-30度D.鱼腹式(e)——施工、安装复杂，不常用E.串连梁式(f)——梁顶附近直线形预应力筋防止在安装过程中梁顶出现拉应力而布置的。／／预应力筋曲线形状

圆弧形——施工方便、弯起角大，一般直线加圆弧。抛物线、悬链线——利用自重下垂，定位方便。弯曲半径>=4m在满足索界和保护层厚度条件下应尽量重心靠下，产生较大预应力。

(二)纵向预应力筋的锚固

对于先张构件利用钢筋与混凝土之间粘结力。

对于后张构件利用锚具锚在梁端或梁顶。1.先张法的锚固由结构设计原理知，此类锚固需要有一个传递长度Le，在传递长度内预加应力由零增加至有效预应力，Le主要取决于梁端混凝土的品质，钢丝直径和表面特征。对于d=3～5mm钢丝,Le=(80-90)d对于d=7.5～15mm钢绞线,Le=(70-85)d在传递过程中钢筋回缩、变粗，在锚具周围出现横向压力和横向拉力，横向拉力会造成端部劈具破坏，为此应将端截面加宽，加宽部分的长度不小于纵向预应力筋直径的20倍，在锚固区配置相应的横向加强钢筋，为了提高锚固效果也可采用钢丝锚结方式。

2.后张法的锚固在锚具下混凝土局部压应力集中，而且会与锚具附近较大的拉应力形成劈裂，因此必须配置足够钢筋予以加强。后张法锚具布置应遵循“分散、均匀”原则。(三)其他钢筋的布置非预应力筋的构造要求同钢筋混凝土梁，不设斜筋特点为：①梁肋主拉应力小，可不设斜筋。②下马蹄必须设置闭合式或螺旋形的加强箍筋，其间距<=15cm。③孔管直径比预应力筋直径大10mm，铁皮套管大20mm④非预应力受力筋的布置

a)防两端上侧开裂

b)防中间上侧开裂

c)防止预加区的破坏

d)提高破坏极限强度和分布裂缝⑤横隔梁可预留孔道，采用横向预应力筋张拉集整。四.实例跨度30m装配式预应力混凝土简支梁标准设计。=0.58§4-4组合梁桥

为了减小预制构件的重量，可利用纵向水平缝将梁肋与翼板分割，并用纵横竖缝将翼板再分成若干单元，此时受力成两阶段，施工阶段只是梁肋承担，使用阶段由整截面受力。组合梁桥钢筋混凝土工字梁+板+现浇桥面预应力混凝土T形梁+板+现浇桥面预应力混凝土箱梁+板+现浇桥面

一.钢筋混凝土组合梁桥板为顶面为平面，底面为圆弧形的少筋变厚度板(微弯板)，微弯板在荷载作用下会产生拱效应，故只需配少量钢筋即可。微弯板的拱作用必须以良好的纵向接缝施工质量为前提，微弯板