装配式简支梁桥的类型与构造[详细]

1、第七章 装配式简支梁桥的构造,主要内容： 主要截面型式、构造特点； 钢筋混凝土简支梁桥； 预应力混凝土简支梁桥； 组合梁桥；,综述,简支梁桥是梁式桥中应用最早，使用最广泛的一种桥型。 它受力简单，梁中只有正弯矩，常用T型截面梁这种构造简单的截面形式； 体系温变，混凝土收缩徐变，张拉预应力等均不会在梁中产生附加内力，设计计算方便，最易设计成各种标准跨径的装配式结构。 由于简支梁是静定结构，结构内力不受地基变形的影响，对基础要求较低，能适用于地基较差的桥址上建桥。 在多孔简支梁桥中，相邻桥孔各自单独受力，便于予制、架设，简化施工管理，施工费用低，因此在城市高架、跨河大桥的引桥上被广泛采用。 为减少

2、伸缩缝装置，改善行车平整舒适，国内目前常采用桥面连续的预应力混凝土简支梁桥。,开封黄河公路大桥,开封黄河公路大桥，共108孔，77孔为50米预应力T梁，31孔为20米钢筋混凝土T梁，450米一连桥面连续；,7-1 装配式简支梁桥的类型,模板化生产，易于系列化、标准化； T型、箱型、TT型截面，高宽比例适当，优化，以增大抗弯惯距，增大刚度； 2060米有标准图； 跨度增大，梁重增加快；措施纵向分块、横向分块（少用）,构件划分减轻块重的措施,桥梁施工方法的不同导致构件内力的分配、应力分布的不同；,最常用装配式简支梁桥-T型截面,采用整体预制,纵向竖接缝(湿接头) 横隔梁45道; 预应力T型截面腹板

3、底部作成马蹄形，利于布置预应力，端部支承附近腹板加厚；,其它了解问题,梁肋与桥面板分离做法较少采用； 预制方法、施工安装顺序、加载过程不同时，应注意恒载内力的叠加； 预应力布置一般在腹板内；,7-2 装配式钢筋混凝土简支梁桥,主要问题,1、一般构造； 2、主要截面尺寸； 3、配筋特点 4、联结、局部构造,一般构造、截面尺寸,20米以下跨径； 高跨比的经济范围1/111/16 10米跨，梁高0.9米； 13米跨-梁高1.0米； 16米跨-梁高1.1米； 20米跨-梁高1.3米 腹板厚度1518厘米 横隔梁比主梁稍矮，约3/4主梁高，肋宽1216厘米； 翼板比梁宽小2厘米；根部厚度不小于主梁高1/

4、12端部不小于8厘米；,钢筋砼铺装层构造,T 梁受力特点弯距包络图,主梁配筋特点,包括纵向受力钢筋、弯起（斜）钢筋、箍筋、防裂钢筋、架立钢筋、分布钢筋（构造）、局部加强钢筋； 受力特点抛物线正弯距，可弯起部分主筋；但至少2根不小于20%主筋通过支承截面； 抗剪要求斜筋，起角45度；箍筋间距不大于梁高3/4及50厘米（一般1020厘米），第一根箍筋距支承边缘5厘米处； 箍筋与混凝土承担60%，斜筋40%；最大剪力距支座中心h/2处；,通过支承截面不弯起的主拉钢筋，长度圆钢筋15d，螺纹钢筋10d 保护层厚度，主钢筋离底部净距不小于3厘米，不大于5厘米，与侧面净距不小与2.5厘米；箍筋不小于1.5

5、厘米；,钢筋联接,焊接钢筋骨架，按规范焊缝强度不低于钢筋本身强度,配筋特点-翼板钢筋、梁端加强钢筋,钢筋最小锚固长度,T梁配筋图,中主梁横隔梁构造,7-3 装配式预应力混凝土梁桥,比较广泛的桥梁结构形式； 跨径大于20米，目前可到65米； 其发展依赖于基本材料指标，如使用高强轻质混凝土，高强预应力，预应力工艺、大吨位的张拉设备，大型安装设备,T梁构造立面、断面,截面尺寸,梁高一般取高跨比1/151/25,跨径大取小；梁宽一般1.62.5M，跨径大取大;也可作成鱼腹形 主梁腹板下端做成马蹄形（做法），宽度约为肋宽的24倍，管道保护层不小于6厘米，配合预应力布置腹板在梁端加厚，与马蹄同厚，并有过渡

6、段（45。）；肋宽一般构造决定，0.140.20m,梁端部预留预应力锚固张拉位置；,一般构造,横断面,主梁预应力索布置,T梁梁肋钢筋构造,横隔板细部构造、接头构造,行车道板钢筋构造图,预应力混凝土工作原理,未开裂预应力混凝土构件，预应力产生的混凝土法向应力： Ny-预应力； ey-预加力的合力至截面重心的距离； y计算的点至截面重心轴的距离；,截面特征,形心轴； 核心距 1）截面核心概念 2）轴向压力在上、下核心之间移动，截面不产生拉应力,普通钢筋砼T梁 与 预应力砼T梁的抗力效应比较,普通钢筋砼T梁 钢筋合力（拉应力）中心与砼合力（压应力）中心为“内力偶距” ； 钢筋合力（拉应力合力）【或砼

7、的压应力合力、二者为一对平衡力 】为“内力”； “内力偶距”、 “内力”的乘积构成抵抗弯矩； “内力偶距” 基本不变， “内力”变化（不同截面纵筋数量不同）； 以变化的“抵抗弯矩” 来抵抗荷载效应。 预应力砼T梁 预应力筋合力（压应力）中心的“偏心距” 【内力偶距】。 预应力筋合力（压应力合力）为“偏心力”； “偏心距” 、 “偏心力”的乘积构成“预加弯矩”； “偏心距”变化预应力筋弯起， “偏心力”基本不变（弯起角不同，有少量变化）。 以变化的“预加弯矩” 来抵抗荷载效应。 “预加弯矩” 在不同的阶段（或截面） ，其效应不同； 在施工阶段（梁端）一部分是负效应； “预加弯矩”要获得更大的正效

8、应、避免过大的负效应，必须使 “偏心距” 的允许变化范围尽可能的大。 使上、下缘都不出现拉应力，“偏心距”只能在上、下核心之内变化。即：上、下核心距越大，预应力筋越好布置，效果越好。,预应力T梁截面受力特点,预加力阶段，上缘达到0应力；运营阶段，截面下缘应力为0； Ny*e=Mg1; 偏距 e 抵消主梁自重，应在设计中使截面形心高一些以增大偏距； (Ny-Ny)*(Ku+Ko)=Mg2+Mp；【 Ny 预应力损失】 核心距K= Ku+Ko,反映运营阶段承载能力，K越大越节省预应力筋； 截面效率指标 =K/h , 一般在0.450.5以上较经济,配筋特点,纵向预应力钢筋，尽可能采用后张法曲线布置

9、，对抵抗弯距、剪力有利；考虑预应力损失弯起角不能太大； 在跨中截面，尽可能使预应力重心靠下，满足构造要求下，各束预应力筋互相靠近，减小马蹄尺寸； 一般锚固在梁端腹板，特殊情况顶板可布置；,预应力向梁端弯起原因,索界的概念; 预应力向梁端起弯的原因： 减少梁端负弯矩，提供部分抗剪能力，分散锚下集中力、便于布置锚具。,预应力向梁端弯起原因,减余剪力图 弯起预应力筋产生竖向分力，抵消梁内剪力，减低腹板内主拉应力； 跨径的1/31/4点起弯，一般按圆弧，弯起半径对钢铰线、钢丝束不小于4米；钢筋束按钢筋直径范围12d25mm 为415米；,锚固与局部加强,先张法 传递长度,锚固与局部加强,后张法锚固（见后） 防止局部的劈裂锚具下设置钢垫板、加强钢筋网、螺旋筋； 锚具的布置应符合净距要求，均匀布置；,后张法锚固端部构造示意,普通钢筋按构造要求配置,注意马蹄钢筋、管道布置；马蹄内应设闭合式箍筋，间距不大于15厘米； 布置管道，橡胶抽拔管净距不小于4厘米，铁皮套管水平净距不小于4厘米；管道至构件顶面、侧面净距不小于3.5厘米，至底面不小于5厘米； 管道内径比预应力筋外径至少大1厘米,构造图-1,构造图-2,全桥横断面,主梁横断面,预应力钢束布置图1,预应力钢束布置图2,预应力钢束在梁端的平面布置,普通钢筋配筋图