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1、本章学习内容,1.梁拱组合体系桥的有哪些优势,按结构形式分哪几类,试述简支梁拱组合体系的结构特点和受力特点? 2.什么是桁架拱桥?其有何优点和缺点? 3.部分斜拉桥的定义的结构特点和受力特点? 4.钢桁梁的基本特点和基本构造? 5.其他组合体系桥,一、 概述,基本概念:两种或两种以上的基本结构体系组合而成的桥梁。 主要类型: 1)梁拱组合体系桥 2)部分斜拉桥(连续梁与斜拉桥组合体系桥) 3)刚构连续组合梁桥 4)桁架拱和刚架拱等其他体系桥 设计思路:充分发挥被组合体系桥的特点及组合作用,使得其在力学性能、材料、造价、施工、造型等诸多方面,优于同等设计条件的单一结构体系桥。,二、预应力混凝土梁
2、拱组合体系桥,引言 基本概念:预应力混凝土梁拱组合体系桥又称系杆拱桥,是拱与预应力混凝土加劲梁的组合体系桥。,组合体系优势: 1)拱肋承担轴向压力和弯矩(压弯构件), 2)加劲梁承担拉力与弯矩(弯拉构件); 3)发挥混凝土拱肋受压性能,及预应力加劲梁的受拉性能; 4)节省材料、施工方便、造价低、造型美观等优点。 结构种类: 1)按结构图式分:简支梁拱、悬臂梁拱、连续梁拱组合体系; 2)按桥面位置分:上承式、下承式和中承式,3)按拱肋结构分:钢管混凝土、钢筋混凝土 4)按拱、梁的相对刚度分: 柔梁刚拱(E梁/E拱1/100) 柔拱刚梁(E梁/E拱100/1) 刚拱刚梁,1)简支梁拱组合体系结构特
3、点: 简支梁上设置加强拱,梁端结点刚接,梁拱间 布置吊杆。 力学特点: 1)外部静定结构,内部超静定结构; 2)跨间剪力由拱肋轴力所平衡; 3)梁的拉力与拱内水平分力组成力矩平衡截面内 弯矩。 适用条件:下承式,经济跨径40120m,2)悬臂梁拱组合体系,结构特点: 类似将单跨单悬臂梁桥的实腹梁部分挖空,用立柱代替腹板。 力学特点:与简支梁拱组合体系相似。 适用条件:上承式,经济跨径4080m,承担 轻、中交通量。,3)连续梁拱组合体系结构特点: 以连续梁为基体,采用拱来加强。 力学特点: 1)外部超静定结构; 2)拱分担梁的弯矩; 3)拱轴力的垂直分力分担梁的剪力。 结构类型:上承式、中承式
4、、下承式,连续梁拱组合体系,三、 部分斜拉桥,1、定义:部分斜拉桥是一种介于连续梁与斜拉桥之间的新型桥梁,属于梁与斜拉索的组合体系。,3、结构形式与构造特点 1)塔的高度较矮; 2)主梁刚度大; 3)斜拉索布置较集中。,4、力学特点 1)主梁弯矩比同跨连续梁小,同时要承受拉索传来的压力; 2)斜拉索应力变化幅度小,可不考虑疲劳问题; 3)结构整体刚度大,变形小。 5、适用性 塔高较矮,施工方便,经济跨度:100300m。,四、刚构连续组合桥梁,基本概念:连续梁桥和连续刚构桥的组合。如在连续钢构桥某些刚度较大的矮墩上布置活动支座,释放位移,就成为了刚构连续组合梁桥。 刚构连续组合梁桥示意图,2、
5、组合结构优势: 利用柔性高墩和墩顶活动支座来适应结构由预 加力、混凝土收缩徐变引起的位移和结构次 内力。,4、结构特点 1)按构造分类: a)刚构连续组合梁桥 b)带铰的刚构连续组合梁桥,a,b,2)上部结构形式: 变高度的箱形梁 3)桥墩: 板式墩 双薄壁墩 V形墩 4)材料: 预应力混凝土,5、力学特性 内力与连续梁桥较为接近,但在墩梁固结处负弯矩稍大,仍存在刚构桥的特点; 墩梁固结处的桥墩高度对结构的内力与位移具有较大的影响。 6、其他特点 伸缩缝少 行车平顺 减少桥梁支座的数量 防止温度作用次内力过大的问题 7、适用性 适用于桥墩高度相差较大的长联桥梁,五、其他组合体系桥,桁架拱桥 刚
6、架拱桥 其他组合拱桥,4.4.1桁架拱桥,桁架拱桥的主要组成部分,4.4.2刚架拱桥,刚架拱桥的主要组成部分,六、 其他组合体系桥,作业,1:什么是组合体系桥 2:梁拱组合体系桥有哪些类型?各种不同类型有什么特点? 3:部分斜拉桥有哪些力学特点? 4:谈谈刚构连续组合梁桥的力学特性及适用性? 5.桁架拱桥的定义及其优缺点?,钢桥,一、正交异性板 所谓正交异性板,是指加劲肋垂直相交, 但因加劲肋间距、刚度等参数不同,其力学 性能在顺桥向、横桥向有很大差异的肋板。,二、钢桁梁 1、基本特点 1)杆件只承受轴力(拉或压),受力比较明确,抗 弯刚度大,节点构造复杂; 2)杆件重量轻,运输、拼装比较方便,便于标准化 设计制造; 3)可以提供两个行车空间,非常适宜于公铁两用桥。,2、基本构造 1)一般由两片主桁架、上平纵联、下平纵联、桥 门架、桥面系构成; 2)竖向传力途径:桥面系节点主桁支座; 3)水平传力途径:上、下纵联主桁弦杆桥门 架支座; 4)桁架结构型式很多,铁路上常采用下承式平行 弦带腹杆的三角形体系;公路上常采用下承式平 行弦三角形体系;,