桥梁设计工程-桥梁材料分析

桥梁设计工程-桥梁材料分析第4节桥梁材料

教学提示：桥梁建筑材料包括木材、砖石、混凝土及钢材等，现代桥梁使用最广泛的建筑材料为混凝土和钢材。教学要求：掌握混凝土材料的基本性能及强度、变形等相关指标的定义与取值，熟悉桥梁结构用的普通钢筋及预应力筋的基本性能与有关参数取值，了解桥梁用的拉索、钢管及其它钢材的性能与规格。1混凝土

混凝土强度的重要性：是混凝土的重要力学性能，是设计混凝土结构的重要依据，它直接影响结构的安全和耐久性。混凝土强度的分类：立方体抗压强度、轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）和轴心抗拉强度。4

按规定的标准试件和标准试验方法得到的混凝土强度基本代表值。其标准值用符号fcu,k表示。标准试件：边长为150mm的立方体。标准试验方法：按照我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）规定的方法制作和养护的标准试件。强度等级的划分：共分为13级，即C20-C80，中间以5MPa进级。混凝土的立方体抗压强度5图1

混凝土的立方体抗压强度实验6

用高宽比h/b≥3的柱体所测得的抗压强度，标准值用符号fck表示。标准试件：边长为150mm×150mm×450mm的柱体。标准试验方法：按照我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）规定的方法制作和养护的标准试件。混凝土轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）7图2

混凝土轴心抗压强度实验8

混凝土的基本力学特征之一，用符号ft表示。但混凝土的抗拉强度比抗压强度低得多，它与同龄期混凝土抗压强度的比值大约在1/8—1/18。而且比值随混凝土抗压强度等级的增大而减小。

混凝土抗拉强度9混凝土的变形分类：受力变形、体积变形混凝土的变形影响因素：受力变形：单调短期加载、多次重复加载及长期加载体积变形：混凝土收缩、膨胀和由于温度、湿度变化徐变：在不变的应力长期作用下，混凝土的变形随时间而不断增长的现象。收缩：混凝土在空气中结硬体积会缩小的现象。混凝土的变形10普通钢筋预应力钢筋斜拉桥的拉索和悬索桥的主缆钢管混凝土结构的钢管其它钢结构用钢2钢材11

主要以热轧钢筋为主，热轧钢筋是将钢材在高温结晶温度状态下，用机械的方法轧制成不同外形的钢筋。一般按外形可分为光面钢筋和带肋钢筋两大类。普通钢筋按照强度等级可分为3个强度等级，即Ⅰ级钢筋、Ⅱ级钢筋、Ⅲ级钢筋。普通钢筋12钢绞线高强钢丝高强钢筋

预应力钢筋13

定义：由多根高强钢丝扭结而成并经消除内应力后的盘卷状钢丝束。分类：《桥规》根据国家标准《GB/T5224—1995》选用的钢绞线有两股钢绞线、三股钢绞线和七股钢绞线三种规格。依据松弛性能的不同分成普通钢绞线和低松弛钢绞线两种。钢绞线14图4

钢绞线15图5

布置在梁内的钢绞线16

定义：用优质碳素钢（含碳量为0.7%—1.4%）轧制成盘圆经温铅淬火处理后，再冷拉加工而成的钢丝。分类：《桥规》中采用的消除应力高强钢丝有光面钢丝、螺旋肋钢丝和刻痕钢丝。高强钢丝17

精轧螺纹粗钢筋在轧制时沿钢筋纵向全部轧有规律性的螺纹肋条，可用螺丝套筒连接和螺帽锚固，因此不需要再加工螺丝，也不需要焊接。目前，这种高强钢筋仅用于中、小型预应力混凝土构件或作为箱粱的竖向、横向预应力钢筋。高强钢筋18拉索平行钢筋索：由若干根高强钢筋平行组成。钢丝索：将若干根钢丝平行并拢、扎紧、穿入聚乙烯套管，在张拉结束后采用柔性防护而成。钢绞线索：由多股钢绞线平行回轻度纽绞组成。封闭式钢缆：以一根较细的单股钢绞缆为缆心，逐层绞裹，断面为梯形的钢丝，接近外层时，绞裹断面为“Z”形的钢丝，相邻各层的捻向相反，最后得到一根粗大的钢缆。斜拉桥的拉索和悬索桥的主缆19

主缆

主缆是吊桥的主要承重构件，除承受自身恒载外，主缆本身又通过索夹和吊索承受活载和加劲梁（包括桥面）的恒载，除此之外，主缆还承担一部分横向风载，并将它直接传递到桥塔顶部。20

钢管混凝土构件的钢管可采用直缝焊接管、螺旋缝焊接管和无缝焊接管。一般当管径较大时采用卷制管，管径较小时采用无缝管。直缝焊管和螺旋焊管常用普通3号钢、16Mn钢、15MnV钢。钢管混凝土结构的钢管21图6

钢管混凝土结构的钢管22钢板型钢角钢工字钢H型钢T型钢槽钢其它钢结构用钢23作业：桥梁上常用的钢材有哪些？简述其基本用途。教学总结：

1.混凝土强度、变形、模量。

2.普通钢筋、预应力钢筋、斜拉桥的拉索和悬索桥的主缆、钢管混凝土结构的钢管、其它钢结构用钢。第5节桥梁布置与构造教学提示：桥面构造直接与车辆、行人接触，主要承担桥梁的使用功能及对承重构件起一定保护作用。教学要求：掌握桥面布置的基本型式及桥面铺装、桥面防水与排水设施、伸缩缝、人行道、栏杆、灯柱及防撞护栏等桥面构造的作用，熟悉这些构造的布置与设计要求。25桥面系桥面铺装防水和排水设施伸缩装置人行道（或安全带）缘石栏杆和照明灯具。

一桥面布置26图1桥面部分的一般构造

27城市桥梁的桥面布置双向车道布置分车道布置双层桥面布置28分车道布置用途：高速公路桥和高等级汽车专用公路桥。基本布置：桥面上设置分隔带使上下行交通分隔，甚至机动车道与非机动车道分隔、行车道与人行道分隔设置。29图2分车道的桥面布置（m）

30双层桥面布置用途：一般公铁两用桥，汽车和行人流量大且另建一座桥又不现实。基本布置：桥梁结构在空间上提供两个不在同一平面上的桥面构造。31图3双层桥面布置（cm）

32图4多层桥面布置33高速公路桥梁的桥面布置

高速公路桥梁的桥面一般采用分隔带或分离式主梁布置，使上下行交通完全分开，减少行车干扰，提高车速。高速公路桥梁不设人行道与人行道护栏。34桥面铺装作用：1、保护桥面板不受车辆轮胎（或履带）的直接磨耗；2、防止主梁遭受雨水的侵蚀；3、对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。分类：水泥混凝土铺装沥青混凝土桥面铺装。二桥面铺装与桥面纵、横坡35桥面纵坡

有利于排水；降低墩台标高，减少引桥跨长或桥头引道土方量，从而节省工程费用。纵坡一般不超过3%~4%。

36桥面横坡的形成方法对于板桥（矩形板梁或空心板梁）或就地浇筑的肋板式梁桥，将墩台顶部作成倾斜的。对于装配式肋板桥，可采用不等厚的铺装层包括混凝土的三角垫层和等厚的路面铺装层。在装配式梁桥中，通过支座垫石的高度变化来形成横坡。桥宽较大时，直接将行车道板做成双倾斜。37图6桥面横坡的设置38桥面铺装的类型普通水泥混凝土铺装沥青混凝土铺装防水混凝土铺装39沥青涂胶下封层；高分子聚合物涂胶；沥青或改性沥青防水卷材。

防水层的类型

40图7防水层的设置

41

为了迅速排除桥面积水，防止雨水积滞于桥面并渗入梁体而影响桥梁的耐久性，在桥梁设计时要有一个完整的排水系统。包括桥面上设置纵横坡排水以及设置一定数量的泄水管和排水管。

三排水设施的设置

42常用泄水管形式1.金属泄水管2.钢筋混凝土泄水管3.横向排水孔道4.封闭式排水系统43

适应桥梁上部结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩徐变等因素影响下变形的需要，并保证车辆通过桥面时平稳。四桥面伸缩缝伸缩缝的作用

44伸缩缝的基本要求1．能自由伸缩；2．牢固可靠；3．车辆驶过时应干顺，无突跳与噪声；4．要防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；5．安装、检查、养护、清除污物都要简易方便6．经济价廉45镀锌铁皮伸缩缝；钢板伸缩缝；橡胶伸缩缝。组合伸缩缝无缝式伸缩装置常用伸缩缝46

对于中小跨径的桥梁，当变形量在20～40mm以内时，常采用以锌铁皮为伸缩缝（图8a）。弯成U形断面的长条锌铁皮分上下两层，上层的弯形部分开凿了孔径为0.6cm、孔距为3cm的梅花眼，其上设置石棉纤维垫绳，然后用沥青胶填塞。这样，当桥面伸缩时锌铁皮可随之变形，下层U锌铁皮可将渗下的雨水沿横向排出桥外。

镀锌铁皮伸缩缝47

对于梁端变形量较大（40mm～60mm以上）的情况，可采用钢板为伸缩缝（图8b）。钢疏齿板型伸缩装置，多用于中、大型桥梁。钢板伸缩缝48

橡胶作为伸缩缝的填嵌材料，既富于弹性，又易于胶贴（或胶接），能满足变形和防水功能。桥梁橡胶伸缩装置可分为纯橡胶式、板式、组合式和模数式四种，其选型主要视桥梁变形量的大小和活载轮重而定，目前最大的伸缩量可达2000mm。图8c为矩形橡胶条型伸缩装置，当梁架好后，在端部焊好角钢，涂上胶后，再将橡胶嵌条强行嵌人，伸缩量为20～50mm。橡胶伸缩缝49图8常用伸缩缝装置构造（mm）

50

人行道宽度为0.75m或1m，当宽度大于1m时，按0.5m的倍数增加。在快速路、主干路、次干路或行人稀少地区，若两侧无人行道，则应设安全带，宽度为0.50～0.75m，高度不小于0.25m。为了保证行车的安全，安全带的高度一般0.4m以上。人行道顶面应做成倾向桥面1%～1.5%的排水横坡，城市桥梁人行道顶面可铺彩砖，以增加美观。人行道在桥面断缝处必须做伸缩缝。人行道五人行道、栏杆、灯柱和护栏51图9人行道一般构造（cm）

52就地浇注式预制装配式部分装配和部分现浇的混合式

人行道施工方法53

桥梁栏杆设置在人行道上，功能在于防止行人和非机动车辆掉入桥下。设计应符合受力要求，并注意美观，高度不应小于1.1m。靠近桥面伸缩逢处栏杆，均应断开使扶手与柱之间能自由变形。栏杆54

在城市桥及城郊行人和车辆较多的公路桥，要设置照明设备。桥梁照明应防止眩光，必要时应采用严格控光灯具，不宜采用栏杆照明方式。对于大型桥梁和具有艺术，历史价值的中小桥梁的照明应进行专门设计，既满足功能要求，又顾及艺术效果，并与桥梁的风格相协调。灯柱55

为了避免机动车辆碰撞行人和非机动车辆的严重事故发生，对于高速公路，汽车专用一级公路上的特大桥，大，中桥梁，必须根据其防撞等级在人行道与车行道之间设置护栏。一般公路的特大及大、中桥梁在条件许可的情况下也应设置。在有人行道的桥梁上，应按实际需要在人行道和行车道分界处设置汽车与行人之间的分隔护栏。护栏56刚性护栏；半刚性护栏；柔性护栏。护栏分类57作业：1.桥面车道布置的形式有哪些？分别有什么特点？

2.简述桥面纵横坡设置的基本要求和主要形式。

3.简述桥面伸缩缝的作用和基本要求。教学总结：1.桥面布置。

2.桥面铺装与桥面纵横坡。

3.桥面防和与排水。

4.桥面伸缩缝。

5.人行道、栏杆、灯柱和护栏。58第二章混凝土简支梁桥第一节概述教学提示：由于混凝土材料的经济性与耐久性好，特别是预应力技术的应用，使得混凝土梁桥与刚构桥得到了广泛应用，这类桥型成为我国桥梁的主要结构型式。教学要求：掌握混凝土梁桥与刚构桥的基本体系及受力特点，熟悉混凝土梁桥的主要截面型式及其适应情况。59

梁桥是指在垂直荷载作用下，支座只产生垂直反力而无水平反力的结构。梁作为主要承重结构，主要承受弯矩和剪力。梁桥的定义60混凝土梁式桥建材截面体系施工钢筋混凝土预应力混凝土箱形肋形板形预制装配现浇悬臂连续简支混凝土梁桥分类解析图61

钢筋混凝土梁桥的特点

优点：①混凝土材料可以就地取材，因而成本低②耐久性好，维修费用极少③材料可塑性强．可以按照设计意图做成各种形状的结构④采用装配式结构，工业化程度高，既提高工程质量又加快施工进度⑤整体性好，结构刚度大，变形小，噪声小等。62缺点：在钢筋混凝土梁桥中，在粱的受拉区有受力的钢筋，以承担外荷载产生的拉应力，钢筋和混凝土粘结在一起共向变形，由于受到混凝土裂缝宽度的限制，所以钢筋的拉应变或应力也将受到相应的制约。因为这一制约关系．钢筋混凝上结构无法利用高强度材料减轻结构自重，增大跨越能力。钢筋混凝土梁桥，由于材料强度不高而容重较大，当结构跨径增大时，其自重也相应增大．所以承载能力大部分消耗于结构有重，因而限制了它的跨越能力。装配式钢筋混凝土简支梁桥，其经济合理的最常用跨径在20m以下。悬臂梁与连续梁桥采用的常用跨径约为60m~70m以下63预应力混凝土梁桥的特点

①能最有效地利用现代化的高强材料(高强混凝土、高强钢材)，减小构件截面，显著降低自重所占全部设计荷载的比重，增大跨越能力，并扩大混凝上结构的适用范围；②与钢筋混凝十梁桥相比，—般可以节省30％一40％钢材，跨径愈大，节省愈多；③全预应力混凝上梁在使用荷载下不出现裂缝，即使是部分预应力混凝土梁在一般荷载下也无裂缝，梁的刚度就比通常开裂的钢筋混凝土梁要大。因此、预应力混凝土梁可减小建筑高度．使大跨径桥梁做得轻柔美观。由于能消除裂缝，这就扩大了对多种桥型的适应性、并提高了结构的耐久性。④预应力技术的采用，为现代装配式结构提供了有效的接头和拼装手段。64混凝土梁桥的三种基本体系简支梁桥；连续梁桥；悬臂梁桥。当桥梁轴线在平面上是曲线或桥梁轴线与支承线斜交时曲线梁桥；斜梁桥。

65图1

梁桥的三种基本体系66图2曲线桥与斜梁桥

67简支梁桥主要特点：属于静定结构，主要受跨中正弯矩的控制。使用范围：简支梁桥一般用于小桥、大桥中的引桥及城市高架桥。在多孔简支梁桥中，常采用桥面连续的预应力混凝土简支梁桥。68连续梁桥

主要特点：属于超静定结构，在竖向荷载作用下支点截面产生负弯矩。跨越能力大、结构刚度大、变形小、主梁变形挠曲线平缓、动力性能好，有利于高速行车。使用范围：桥梁基础相对要求较高，宜用于地基较好的场合。69悬臂梁桥

主要特点：属于静定结构，支点截面产生负弯矩，跨中正弯矩比简支梁桥小，跨越能力比简支梁大，但小于连续梁。使用范围：主跨要增加悬臂与挂梁间的牛腿与伸缩缝构造，并且牛腿处变形大、伸缩缝易损坏、行车不平顺，目前已较少使用。主要特点：属静定结构，主要受跨中正弯矩的控制。70曲线梁桥

主要特点：桥轴线在平面上为曲线，属超静定结构。曲线桥中无论恒载还是汽车荷载都会产生扭矩，存在弯扭耦合现象，这是曲线桥与直线桥不同之处。使用范围：钢筋混凝土曲线梁和预应力混凝土曲线梁桥广泛用于城市立交桥中。

71斜梁桥

主要特点：桥轴线虽然是直线，但其与支承线的夹角不等于90°。斜桥大多采用斜板桥或单跨一次超静定斜梁的结构型式。使用范围：由于桥轴线与支承线斜交，斜梁桥存在弯扭耦合现象，受力较为复杂，一般仅用于地形受到限制的跨河桥或跨线桥。72梁桥的主要截面形式实心板；空心板；肋梁式；箱形截面。73图3混凝土梁桥的主要截面型式

74实心板截面

采用实心板截面的梁桥一般称为板桥，实体板是最简单的构造型式，一般用于钢筋混凝土简支板桥和连续板桥。75空心板截面

空心板截面则在实心板基础上，对截面进行挖空，减轻结构自重，增大跨越能力，大多用于预应力混凝土或钢筋混凝土板桥。76肋梁式截面

肋梁式截面是在板式截面的基础上，将下缘受拉区混凝土进一步挖空，从而显著减轻结构自重，增加梁高与截面抗弯惯性矩，跨越能力进一步提高。77箱形截面

箱形截面的挖空率最高，截面上缘的顶板与下缘底板混凝土能够承受连续梁跨中截面正弯矩和支点截面负弯矩产生的压应力，抗弯能力强，箱梁为闭口截面，抗扭惯性矩大、抗扭性能好，是大跨连续梁桥和曲线梁桥最适合的截面形式。78梁桥的主要施工方法整体浇筑法节段施工法79整体浇筑法

一次浇筑完成桥梁主体结构混凝土的方法。施工工期长，占用支架和模板较多，受季节影响大，施工费用大。80节段施工法

将桥梁结构在纵向、横向或竖向划分为许多段，分段现浇或分段预制拼装的施工方法。对于简支梁（板）桥，采用预制装配法施工，对于连续梁桥，一般采取纵向分段的方式。81

刚构桥的主要承重结构是梁与桥墩固结的刚架结构，由于墩梁固结，使梁和桥墩整体受力，桥墩不仅承受梁上荷载引起的竖向压力，还承担弯矩和水平推力。刚构桥的定义刚构桥概述82刚构桥的分类按受力体系分：连续刚构桥（下图a、b）；斜腿刚构桥（下图c）；门式刚构桥（下图d）；T形刚构桥（下图e、f）。83图4

刚构桥的类型

84连续刚构桥

主要特点：多次超静定结构，温度变化、混凝土收缩等作用将使梁产生较大的纵向变形，导致墩顶产生较大的水平位移。使用情况：对于矮墩连续刚构桥，通常采用水平抗推刚度小的双肢薄壁墩，高墩连续刚构桥则可采用双肢薄壁墩或单肢薄壁墩。大跨预应力混凝土连续刚构桥是跨越深谷、河流的合理桥型。85斜腿刚构桥

主要特点：属于超静定结构，主墩斜置。在竖向荷载作用下斜腿底端除承受竖向反力外，还存在较大的水平推力。斜腿与中跨主梁均承受较大的轴向压力。温度变化与收缩等将使斜腿刚构桥产生较大的附加内力，为了减小这种附加内力，一般在斜腿底部设置铰支座。使用情况：这种桥型一般用于中小跨径桥（跨线桥或跨越深谷），大跨径桥不常采用。86门式刚构桥

主要特点：在竖向荷载作用下，梁的跨中弯矩值比相同跨径的简支梁小，墩柱受力严重不对称，主梁与墩柱相联结的节点部位，受有很大的外缘受拉的弯矩，节点外缘混凝土产生较大的拉应力，内缘混凝土产生较大的压应力，对于钢筋混凝土结构，节点往往容易产生裂缝。

使用情况：这种桥型仅适用于桥下净空受到限制的小跨径跨线桥。

87T形刚构桥

主要特点：属于静定或低次超静定结构，其受力特点是长悬臂体系，除挂孔以外，主梁以承受负弯矩为主；在混凝土徐变与车辆荷载共同作用下悬臂端的挠度较大。从而在悬臂端和挂梁（或剪力铰）的结合处形成折角，导致伸缩缝与剪力铰容易损坏，且车辆在此跳动，行车不适。使用情况：由于跳车影响，对桥梁动力冲击作用较大，结构受力不利，容易开裂与损坏。这种桥型目前已较少使用。88作业：1、按受力特征混凝土梁桥可分为哪几种基本体系？并阐述各种基本体系的主要受力特征及其适用场合。

2、混凝土梁桥主要有哪几种截面形式？并阐述各自的特点及适用场合。教学总结：1.混凝土梁桥的基本体系。

2.梁桥的主要截面形式。

3.梁桥的主要施工方法。

4.刚构桥的分类及其特点。89优点：a．建筑高度小，适用于桥下净空受限制的桥梁，与其它类型的桥梁相比，可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道的长度。b．外形简单，制作方便。c．做成装配式板桥的预制构件时，重量轻，架设方便。d.整体式板桥由于是双向受力结构，比一般梁有更高的承载能力和更大的刚度。

板桥的特点第2节板桥的构造与设计90

缺点：

跨径不宜过大，跨径超过一定限度时，截面显著加高，从而导致自重加大，由于截面材料使用的不经济，使板桥建筑高度小的优点也因之被抵消。简支板桥的经济合理跨径一般限制在13-16m以下。91按力学图示分：简支板桥、悬臂板桥、连续板桥按配筋方式分：钢筋混凝土板桥、预应力混凝土板桥、部分预应力混凝土板桥按截面形式分：整体式矩形实心板、装配式实心板、空心板、异形板等详见教材53页表1-2-1板桥的分类92

优缺点：具有形状简单、施工方便、建筑高度小、结构整体刚度大等优点，但施工时需现浇混凝土，受季节气候影响，又需模板与支架。整体式板桥的构造

93图1

整体式矩形实心板（cm）

94图2

肋式板截面（cm）

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整体式正交简支板桥的板厚通常取跨径的1/20～1/15，但不宜小于10cm。除纵向受力主筋需通过计算确定外，还需布置一定数量的横向钢筋以承受车轮荷载引起的横向弯矩和防止混凝土收缩及温度变化引起的裂缝。

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004)规定，板中主筋直径不宜小于10mm，间距不大于20cm，分布筋直径不宜小于8mm，间距不大于20cm。构造与设计

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装配式板桥一般由数块一定宽度的实心或空心预制板组成。各板利用板间企口缝填充混凝土相连接。在荷载作用下，每块板相当于单向受力的梁式窄板，除在主跨径方向承受弯曲外，还承受通过板间接缝传递剪力而引起的扭矩。装配式简支板桥的横截面形式主要有实心板和空心板两种，空心板使用较多。装配式简支板桥的构造

97图3装配式铰接板的构造和受力特点

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空心板截面，板厚为40～85cm。空心板的顶板和底板厚度应不小于8cm。图4为标准跨径16m、净宽11m、板厚为0.7m的预应力混凝土空心板桥的一般横断面图，半幅桥面由12块板组成，板间隙1cm。装配式预制空心板截面中间挖空型式很多，图5为几种常用的空心板截面型式。装配式空心板桥

99图4空心板截面（cm）

100图5空心板截面的挖空形式101为了使装配式板块组成整体，共同承受车辆荷载，在块件之间必须具有横向联系的构造。常用横向连接：企口混凝土铰连接钢板连接

装配式板桥的横向连结

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企口式混凝土铰常采用的型式如图6所示，为使桥面铺装层与主板共同受力，将预制板中的N1钢筋伸出以与相邻板的同样钢筋互相绑扎，再浇筑在铺装层内；将相邻板的底层箍筋N2伸入铰缝绑扎，铰缝内用C30以上的细骨料混凝土填实。

企口混凝土铰连接

103图6企口式混凝土铰构造

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钢板连接一般采用在预制板顶面沿纵向两侧边缘每隔0.8～1.5m预埋一块钢板，如图7所示，连接时将钢盖板与相邻预制板顶面对应的预埋钢板焊接在一起。通常在跨中部分钢板联结布置的较密，而两端支点部分较稀疏。实践证明这两种联结能够很好的传递横向剪力使各板块共同受力。在国外，通常以横向预应力方式连接，使装配式板桥的受力特性接近于整体式板桥。钢板连接

105图7钢板连接构造

106作业：简述混凝土简支板桥的受力特点、主要截面形式及跨径适用范围。107第3节装配式简支梁桥的构造与设计简支梁桥的特点与分类

特点：简支梁桥具有受力明确、构造简单、施工方便等优点，是中小跨径桥梁应用最广的桥型。分类：按施工方法分为整体式简支梁桥和装配式简支梁桥两类。108图9简支梁桥概貌

109装配式简支梁主梁的横截面形式装配式简支梁主梁的横截面形式可分为∏形、T形和箱形三种（教材第59页图1-2-14）。∏形目前已经较少采用装配式T形梁桥是使用最为普遍的结构形式，其优点是制造简单、整体性好、接头也方便。装配式钢筋混凝土T梁的常用跨径为10m、13m、16m、20m，装配式预应力T梁则为25m-40m。国内已建成的装配式项应力混凝土T形梁桥的最大跨径已达52m，国外有做到76m的。箱形截面的最大优点是抗扭能力大，其抗扭惯矩约为相应T梁截面的十几倍至几十倍。因此在横向偏心荷载作用下，箱形梁桥各梁的受力要比T梁桥均匀得多。箱形截面的另一优点是横向抗弯刚度大，对预施应力、运输、安装阶段单梁的稳定性要比T梁的好得多。110块件的划分方式

通常在装配式梁桥设计中块件划分应遵循的原则是：1、根据建桥现场实际的预制、运输和起重等条件、确定拼装单元的最大尺寸和重量2、块件的划分应满足受力要求，拼装接头应尽量设置在内力较小处；3、拼装接头的数量要少，接头型式要牢固可靠，施工要方便；4、构件要便于预制、运输和安装；5、构件的形状和尺寸应力求标准化，增强互换性，构件的种类应尽量减少。111常用块件划分方式

1、纵向竖缝划分（教材第59页图1-2-14a）、b)、c)、h)。2、纵向水平缝划分（教材第59页图1-2-14f）、g)、i)。3、纵横向竖缝划分（教材第59页图1-2-15)。112

装配式简支梁主梁的横截面形式可分为Π形、T形和箱形三种。其中装配式T形梁桥是使用最为普遍的结构形式，其优点是制造简单、整体性好、接头也方便。装配式钢筋混凝土简支T形梁桥跨度一般不超过20m二装配式钢筋混凝土简支T形梁桥113图11装配式梁桥横截面

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主梁间距（或片数）的确定：对一定的桥面宽度而言，主梁间距小，主梁片数就多，而T梁翼板挑出亦短；反之，间距大，主梁片数少，翼板挑出长。没有起重能力的限制，对跨径较大的桥梁，主梁片数适当减少，材料用量比较经济，且可减少预制工作量，缩短工期，这对多跨简支梁桥有很大的经济价值Ｔ梁翼板（即桥面板）不宜挑出过大，使翼缘悬臂端挠度过大引起桥面Ｔ梁接缝处的纵向裂缝，直接影响桥梁使用寿命。增设横隔梁，这种裂缝可以避免或减小，但又增加了施工的难度。一般端横隔梁是必须设置的。Ｔ型梁桥主梁的构造115主梁高度与主梁细部尺寸

梁高和肋宽主梁的合理高度与梁的间距、活载的大小等有关。对于跨径10m、13m、16m和20m的标准设计所采用的梁高相应为0.9m、1.1m、1.3m和1.5m。当出现建筑高度受到严格限制的情况时，主梁高度就要适当减小，但需要增加钢筋的用量。梁高与跨径之比(俗称高跨比)的经济范围大约为1/11~1/16，跨径大的取用偏小的比值。主梁梁肋的宽度，在满足抗剪强度需要的前提下，一般都做得较薄，以减轻构件的重量。主梁的肋宽必须满足截面抗剪和抗主拉应力的强度要求，同时应考虑梁肋的稳定性目前常用的梁肋宽度为16cm-24cm116主梁翼板尺寸一般装配式主梁翼板的宽度视主梁间距而定，在实际预制时，翼板的宽度应比主梁中距小2cm，以便在安装过程中易于调整T梁的位置和制作上的误差。翼板的厚度应满足强度和构造最小尺寸的要求。根据受力特点，翼板通常都做成变厚度的，即端部较薄．向根部逐渐加厚。为了保证翼板与梁肋连结的整体性，翼板与梁肋衔接处的厚度应不小于主梁高度的1/12。悬臂端厚度不小于140mm117作用：在装配式Ｔ梁中保证各根主梁相互连接成整体，它的刚度愈大桥梁的整体性愈好。有利于制造、运输和安装阶段构件的稳定性，显著加强全桥的整体性；荷载横向分布比较均匀，且可以减轻翼板接缝处的纵向开裂现象。要求：横隔梁的高度应保证具有足够的抗弯刚度，通常可做成主梁高度的3/4左右。横隔梁的肋宽通常采用12cm-18cm，且宜做成上宽下窄和内宽外窄的楔形，以便脱模。横隔梁118主梁钢筋构造

装配式简支梁T形桥的钢筋可分为纵向主钢筋、架立钢筋、斜钢筋、箍筋和分布钢筋等几种简支梁承受正弯矩作用，故抵抗拉力的主钢筋设置在梁肋的下缘。随着弯矩向支点处减小．主钢筋可在跨间适当位置处切断或弯起。为保证主筋在梁端有足够的锚固长度和加强支承部分的强度，桥规规定：至少有2根，并不少于总数1/5的主钢筋应伸过支承截面。由主钢筋弯起的斜向钢筋用来增强梁体的抗剪强度，当无主钢筋弯起时，尚需配置专门的焊于主筋和架立筋上的斜钢筋。斜钢筋与梁的轴线一般布置成450角。119当T形梁梁肋高度大于100cm时，为了防止梁肋侧面因混凝上收缩等原因而导致裂缝，需要设置纵向防裂的分布钢筋。箍筋的主要作用也是增强主梁的抗剪强度。钢筋混凝土梁应设置直径不小于8mm或不小于1/4主筋直径的箍筋，其最小配筋百分率规定：对于R235为0.18%，HRB为0.12%。架立钢筋布置在梁肋的上缘，主要起固定箍筋和斜筋并使梁内全部钢筋形成立体或平面骨架的作用。120钢筋保护层

为了防止钢筋受到大气影响而锈蚀，并保证钢筋与混凝土之间的粘着力充分发挥作用，钢筋到混凝土边缘，需要设置保护层。若保护层厚度太小，就不能起到以上作用，太大则混凝土因距离钢筋太远容易破坏．且减小了钢筋混凝土截面的有效高度，受力情况也不好。因此桥规规定：主钢筋与梁底面的净距应不小于3cm，不大于5cm。主筋与梁侧面净距府不小于2.5cm混凝土表面至箍筋或防裂分布钢筋间的净距应不少于1.5cm。121钢筋骨架在装配式T形梁中，钢筋数量多，如按钢筋最小净距要求排列就有困难，在此情况下可将钢筋叠置，并与斜筋、架立钢筋一起焊接成钢筋骨架。试验证明．焊接钢筋骨架整体性好，能保证钢筋与混凝土共同工作，其钢筋重心位置较低，梁肋混凝土体积也较小，此外可避免大量就地绑扎工作，入模安装很快，是装配式T形梁桥最常用的钢筋构造型式。122钢板焊接连接扣环式湿接头

横向连接123图12横隔梁焊接钢板接头构造

124图13扣环式湿接头

125装配式预应力混凝土简支T形梁桥

对于装配式钢筋混凝上简支梁桥，当跨径超过20m左右时，不但钢材耗量大，而且混凝土开裂现象也往往比较严重，影响结构的耐久性。因此，当跨径大于20m．特别是30m以上跨径的梁桥，就往住来用预应力混凝土结构。我国已为25m、30m、35m和40m跨径编制了后张法装配式预应力混凝土简支梁