桥梁截面设计

1、2.1.3 横截面设计,桥梁系：陆 萍,一、设计原则,主梁既要保证抗弯，又要保证抗剪 截面尺寸尽可能小，以减轻自重 桥宽及建筑高度影响横截面布置 应有利于主梁的施工、安装 横向联系应简单、可靠,2020/7/16,2,二、板式截面,2020/7/16,3,2020/7/16,特点： 建筑高度小，适于桥高受限场合 构造简单、易于工厂化预制 预制构件重量轻，易于架设 开口截面，抗弯抗扭刚度小,空心板： 截面挖空，减轻自重，减小拉区面积及重量，挖空形式多样 为保证截面抗剪强度，最薄壁厚应8cm。,2020/7/16,4,内衬气囊 要注意混凝土浇筑时，气囊上浮,安放气囊的位置,2020/7/16,5,

2、2020/7/16,6,三、肋形截面,2020/7/16,7,肋形（T形）截面抵抗正弯矩特别有利，但抵抗负弯矩则不够方便，需加设下翼缘，形成工形截面,2020/7/16,8,为适应向支点逐渐增大的负弯矩和剪力要求,可采取以下3种措施: 增大梁高； 加厚梁肋； 增设逐渐拓宽的下缘翼板。,肋形截面承受负弯矩,2020/7/16,9,组合梁桥,定义：用纵向水平缝将单梁的梁肋部分与桥面板（翼板）分隔开来 的装配桥跨结构，使单梁的整体截面变成板与肋的组合截面。 1.优点：可以显著减轻预制构件的重量，便于集中制造和运输吊装。,2.型式： 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

3、凝土梁桥,3.构造：在组合梁中，梁与现浇板的结合面处，板的厚度不应小于15cm； 当梁顶伸入板中时，梁顶以上板的厚度不应小于10cm。,4.受力特点：分阶段受力（拦腰截断） 组合梁梁肋的上下缘应力远大于T梁上下缘的应力。,装配式T梁与组合梁的应力图比较,（1）截面效率指标,T 梁截面特征,为了确保预应力混凝土梁截面受力的合理性，截面设计时应考虑截面的效率指标。,T梁截面细部尺寸,预加力阶段,运营阶段：,截面效率指标： （0.450.5以上，较大值为好）,（2）主梁梁肋尺寸,主梁高度： 高跨比1/161/18左右（1.32.5m） 梁肋厚度： 16 24cm （屈曲稳定性、浇筑砼不致困难） 支点

4、梁肋：为保证预筋锚固和抗剪，梁端需加宽与马蹄同宽 翼缘板：梁距（主梁片数讨论、截面效率指标） 力学图示：弹性固结悬臂板，负弯矩，翼缘变厚 板厚：满足车辆荷载局部受力需要； 横向连接：为有足够砼连接厚度，端部至少10cm，根部按计算取值,下马蹄：a. 马蹄面积不少于全截面的1020%； b.马蹄宽度为肋宽24倍； c.马蹄平均高度约为0.15h0.2h，斜坡应陡于45度,30m预应力T梁设计图（中梁横截面）,2020/7/16,17,（3）横隔梁尺寸,高度：中主梁高度3/4左右。端横隔梁与主梁同高或略低 宽度： 12 16cm，上宽下窄。 与马蹄关系：从上至下延伸到马蹄加宽处。,吊装后T梁桥仰视

5、照片,四、箱形截面,闭口截面，抗弯、抗扭惯性矩大； 顶板、底板面积大，能满足正负弯矩配筋需要 偏心荷载作用下，内力分布较均匀,2020/7/16,19,2020/7/16,20,单箱单室：受力明确，施工方便，用料节省，适于桥宽14m的桥梁； 单箱双室：有效减小顶板跨度，利于顶底板钢束布置，但施工复杂，自重增加较多,顶板宽20m,顶板宽25m,顶板宽 40m,单箱单室,单箱双室,分离式双箱单室,造型美观 减少底板宽度，缩小墩台尺寸 减少正弯矩区混凝土用量 底板束的锚固和弯起复杂 支点负弯矩区，底板厚度需增厚 截面形心轴位置偏高，不利预筋力臂 浇筑模板需设置侧向支撑，耗用支架多,2020/7/16

6、,21,斜腹板箱特点,竖腹板多用,2020/7/16,22,2020/7/16,23,箱型截面细部尺寸,顶板：满足顶板布筋需要（纵向即横向预应力钢筋），满足行车道板厚度要求； 底板：满足跨中底板预应力布束要求，根部底板厚度须满足抗压要求，在破坏阶段还宜使中性轴保持在底板内，并有适当富余。 腹板：承受剪应力和主拉应力，满足预应力束布置和砼浇注。,翼缘板长度讨论,2020/7/16,24,2020/7/16,25,梗腋： 提高箱梁抗弯、抗扭刚度，减小截面扭转剪应力和畸变应力； 力线过渡平稳、减小次应力； 提供预应力束的布置和锚固空间，减小顶底板厚度。,一般箱梁上的常用形式,常用于底板与腹板之间的下梗腋,常用于斜腹板与顶板之间,常用于箱梁截面较小的情形,2020/7/16,27,2020/7/16,28,横隔板,增加箱梁横向刚度，限制箱梁畸变； 设置过多，将