超静定混凝土梁桥的构造ppt培训课件

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1、第10章 超静定混凝土梁桥的构造,【了解】10-1悬臂和连续体系梁桥的类型和一般特点 【掌握】10-2预应力砼连续梁桥 【了解】 10-3 混凝土刚构桥 【了解】10-4斜拉桥,.Wel.,10-1 悬臂和连续体系梁桥的一般特点,简支梁特点回顾： 跨越能力较低、经济指标不甚理想、行车舒适性受到限制； 悬臂和连续体系的共同特点 利用超静定结构支点负弯距的卸载作用，有效降低跨中正弯距，能减小截面高度、增大跨越能力； 主梁截面可根据内力的变化曲线，作成变截面线型，使截面尺寸与内力匹配； 使用较少数量的支座，减少桥墩尺寸； 施工方法复杂、多样性； 结构内力计算、结构配筋受施工方案的影响较大； 连续超静

2、定结构：对温度变化和支座变位敏感。 悬臂静定结构： 挂孔牛腿应力复杂，易损坏。 营运条件 连续梁较少的桥面接缝，有营运条件的优势 但简支梁的桥面连续措施，也可改善之。,简支、悬臂、连续体系内力对比示意,10-1悬臂和连续体系梁桥的一般特点,连续体系附加产生内力的示意图,10-1悬臂和连续体系梁桥的一般特点,悬臂与连续体系的进一步比较,共同点： 负弯矩的代偿功能（卸载作用）使截面高度减小、跨越能力提高。 不同点： 1、 静力图式：悬臂静定，连续超静定； 因而对温度环境、基础条件的要求不同。 2、跨越能力：连续体系比悬臂体系更大。 3、行车条件：连续体系更好些。 4、局部构造：悬臂体系的挂孔牛腿的

3、缺陷，不可忽视。,8-1、悬臂和连续体系梁桥的一般特点,连续梁变高度截面可提高跨越能力,变截面：以少量的负弯矩代偿大量的正弯矩，为提高跨越能力创造条件,负弯矩 1200 1540,正弯矩 800 400,10-1悬臂和连续体系梁桥的一般特点,10-2预应力砼连续梁桥,10-2-1 概述： 1、现阶段，大跨径连续梁桥的截面型式，绝大部分以箱形截面为主。 2、连续箱形梁桥概要： 一般适应跨径：40-250m 葡萄牙已建成250m的连续箱梁桥,超过这一跨径不经济. 我国南京长江二桥北汊桥165m变截面连续箱梁。 常用施工方法： 立支架就地现浇、预制拼装(可以整孔、分段串联)、悬臂浇筑、顶推、用滑模逐

4、跨现浇施工等。 发展趋势： 减轻结构自重，采用高标号混凝土40-60号； 跨径40-80m，一般用于特大型桥梁引桥、高速公路和城市道路的跨线桥以及通航净空要求不太高的跨河桥。 现阶段我国公路桥梁100m以上多采用预应力混凝土连续刚构桥。,10-2连续梁桥,10-2-2 我国的发展概况,10-2-3 连续梁桥的体系特点,结构概念上： 多跨连续跨越，梁墩分离，上部结构、下部结构依靠支座联系图 形式上：等高度截面及变高度截面； 力学上： 由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩大大减小，恒载、活载均有卸载作用 由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大 属超静定结构,存在体系转换，对基础变形及温差较敏感,10-

5、2连续梁桥,10-2-3 连续梁桥的体系特点（续）,施工方面： 满堂支架 逐跨施工(支架现浇、滑移支架拼装） 悬臂挂蓝现浇、悬臂预制拼装施工 顶推法（等高度） 简支变连续（等高度） 运营及使用上： 挠度曲线缓和、刚度大、行车条件好 便于保养及维护,10-2连续梁桥,10-2-3 连续梁桥结构示意图,10-2连续梁桥,10-2-3 弯矩包络图、剪力包络,10-2连续梁桥,10-2-3 预应力布置示例（腹板，满堂支架施工）, 预应力筋布置形态与弯矩分布规律相当,10-2连续梁桥,10-2-4 构造特点,10-2-4-1 跨径布置 布置原则： 减小弯矩、增加刚度、方便施工、美观要求 不等跨布置： 大

6、部分大跨度连续梁边跨为 0.50.8中跨 等跨布置： 中小跨度连续梁 短边跨布置 特殊使用要求 图,10-2连续梁桥, 10-2-4-1几种桥跨布置图,8-2连续梁桥,等跨、等高度截面,悬臂施工法常用,短边跨中跨无负弯矩，边跨拉力支座,连续刚构（见后）,板式截面适用于小跨径连续梁（连续板，少用） 肋梁式（T、I 形截面）适合于吊装，中等跨径 箱形截面适合于节段施工现阶段为最常用的截面型式 其它（组合截面等，少用）,10-2连续梁桥,10-2-4-2 截面形式,等高度梁： 适用于中、小跨径连续梁，一般跨径在5060米以下 变高度梁 适用于大跨径连续梁，100米以上90%为变高度连续梁,10-2连

7、续梁桥,10-2-4-3 梁高与跨径的比例,顶板： 满足横向抗弯及纵向抗压要求 一般采用等厚度，主要由横向抗弯控制 腹板： 主要承担剪应力和主拉应力 一般采用变厚度腹板， 靠近跨中处受构造要求控制，靠近支点处受主拉应力控制，均需加厚。 有关比例： 等高度梁支点腹板总厚度与行车道板宽度之比约为： 1/16 1/21；支点处腹板厚度与梁高之比约为：1/121/16。 变高度连续梁支点腹板总厚度 约 1/161/25 B，支点处腹 板厚度与梁高之比约 1/151/30 。,10-2连续梁桥,10-2-4-4 腹板、顶板、底板,底板 满足纵向抗压要求 一般采用变厚度 跨中主要受构造要求控制，支点主要受

8、纵向压应力控制，需加厚。横隔板 一般在支点截面设置横隔板,10-2连续梁桥,10-2-4-4 腹板、顶板、底板（续）,10-2-4-5 配筋特点,纵向钢筋 悬臂施工阶段配筋 主筋没有下弯时布置在腹板加腋中 需下弯时平弯至腹板位置 一般在锚固前竖弯，以抵抗剪力 连续梁后期配筋 各跨跨中底板配置连续束 顶板 配制横向钢筋或横向预应力钢筋 腹板 下弯的纵向钢筋：需要时布置竖向预应力钢筋。,10-2连续梁桥,10-2连续梁桥, 10-2-4-5 预应力筋的几种布置方式,顶推施工，直线形布置。 适应施工阶段的负弯矩 临时索,先简支后连续的典型布置,变高度 箱形截面 曲线 预应力筋布置,通长布束，预应力损

9、失较大,10-2连续梁桥, 10-2-4-5 悬臂施工时预应力束布置, 附 连续梁桥实例,富阳富春江桥 主跨80米， 跨中梁高2.3米，支点梁高5米 单箱单室，悬臂施工,10-2连续梁桥, 附 连续梁桥实例,上海奉浦大桥主跨125米 ，支点高度7米、跨中2.5米， 悬臂施工,10-2连续梁桥, 附 连续梁桥实例,德国莱茵河桥 主跨205米， 支点高度7.9m、跨中4.2米,10-2连续梁桥,工程实例1,意大利山谷桥,10x32m,梁高2.5米，曲线半径150米,10-2连续梁桥10-2-4-6顶推施工,工程实例2,法国，使用体外预应力,10-2连续梁桥10-2-4-6顶推施工,工程实例3,非洲

10、南部的科马提河桥,10-2连续梁桥10-2-4-6顶推施工,工程实例4,湘潭湘江二桥 ，主跨90米,10-2连续梁桥10-2-4-6顶推施工,工程实例5,美国美因河桥，全长1132米，两边顶推，辅助缆,10-2连续梁桥10-2-4-6顶推施工,工程实例6,鼻梁,10-2连续梁桥10-2-4-6顶推施工,工程实例7,鼻梁+临时支架,7-2连续梁桥7-2-4-6顶推施工,103 混凝土刚构桥,主要内容：结构类型形式单跨、斜腿、多跨连续、V型墩构造特点尺寸布置内力计算要点简介,.Wel.,刚构桥的一般静力图式示意,附已淘汰的T型刚构,T构在外形上与门型刚构相同， 但其实质属于无推力的悬臂体系。T构的

11、致命缺陷： 1）由于挠曲线在挂孔处呈尖角，于高速行车不利。 2）挂孔牛腿处的应力复杂，极易损坏。 进入20世纪90年代后，便不再设计。,乌龙江大桥,主跨：144米；桥梁类型：梁桥、T型刚构桥；全长552米。建成时间1971年9月。跨径纪录保持了整个七十年代；是我国大跨径桥梁发展过程中的一个里程碑。 （本桥型现已淘汰） 简介：乌龙江桥位于福建省福州市乌龙江下游峡口处，是中国较早建成的一座大跨度预应力混凝土型钢构桥。总长，分跨为()，各刚构间采用简支挂梁连接。桥宽。,重庆长江公路大桥,国内跨度最大的预应力混凝土型刚构桥。 正桥全长，分跨为.()，最大跨度。年月日建成通车。,10-3-1 刚构桥的体

12、系与构造特点,10-3-1-1 体系特点 恒载、活载负弯矩卸载作用基本与连续梁接近； 桥墩参加受弯作用，使主梁弯矩进一步减小； 弯矩图面积的小，跨越能力大，在小跨径时梁高较低，能增加净空高度，但对基础要求较高； 超静定次数高，对常年温差、基础变形、日照温均较敏感；,10-3-1-2 刚构桥的主要类型,单跨刚构桥 主要用于中小跨度的跨线桥，建筑高度小,10-3-1-2 刚构桥的主要类型（续1）,斜腿刚构桥 受力形式接近拱桥，可获得较大跨度或较小的梁高,10-3-1-2 刚构桥的主要类型（续2）,安康汉江桥 主跨为176m，中孔跨中64m,10-3-1-2 刚构桥的主要类型（续3桥例2）,10-3

13、-1-2 刚构桥的主要类型（续3桥例3-跨线桥）,10-3-1-2 刚构桥的主要类型（续3桥例4-木桥）,10-3-1-2 刚构桥的主要类型（续4）,连续刚构桥 用于柔性墩或大跨度高墩桥梁,Raftsundet Bridge Span of 86+202+298+125m,10-3-1-2 刚构桥的主要类型（续4连续刚构桥例）,10-3-1-2 刚构桥的主要类型（续4 连续刚构桥例）,V型墩刚构内部高次超静定，外部接近连续梁,10-3-1-2 刚构桥的主要类型（续4 V型墩刚构）,MAIN RIVER BRIDGE 82-135-82m main span, depth of 6.5m,10-

14、3-1-2 刚构桥的主要类型（续4 V型墩刚构桥例）,10-3-1-2 刚构桥的主要类型（续4 V型墩刚构桥例）,10-3-1-2 刚构桥的主要类型（续4 V型墩刚构桥例）,10-3-1-2 刚构桥的主要类型（续4 V型墩刚构桥例）,我国已建成的预应力混凝土连续刚构桥,属于10-3-1-2 连续刚构发展概况,10-3-1-3 常用计算图式,单跨刚构桥,斜腿刚构桥,10-3-1-3 常用计算图式（续1）,连续刚构桥,10-3-1-3 常用计算图式（续2）,V型墩刚构,10-3-1-3 常用计算图式（续3）,10-3-1-4 构造特点,1、截面形式 单跨刚构桥矩形截面 斜腿刚构箱型截面、多肋式 连

15、续刚构大跨度：变高度箱梁小跨度：多室扁箱梁 V型墩刚构箱型截面、多肋式,10-3-1-4 构造特点（续1）,2、节点构造 角点受力特点,箱型截面直角点构造,10-3-1-4 构造特点（续2）,箱型截面斜腿与主梁交点构造,10-3-1-4 构造特点（续3）,3、铰的构造 钢铰 铅板铰,10-3-1-4 构造特点（续4）,混凝土铰,10-3-1-5 减小墩柱抗推刚度的措施,1、合理选择桥型，避免矮墩桥梁采用连续刚构 2、减小墩柱的纵桥向尺寸 3、采用双臂墩减小墩柱纵桥向抗推刚度 4、斜腿刚构设置合理的倾角 5、对于长大桥梁，中间桥墩采用刚构，边墩采用连续梁体系,连续+刚构,10-3-1-6 配筋特点,1、三向预应力体系腹板、顶底板纵向预应力顶板横向预应力腹板竖向预应力 2、纵向预应力束配置的争论是否需要弯起束和连续束,10-3-1-6 配筋特点续桥例比较,10-3-2 连续刚构桥的主要尺寸,一、主梁 主梁的结构尺寸基本与连续梁相同,跨中梁高：,支点梁高：,10-3-2 连续刚构桥的主要尺寸（续）,二、立柱 墩身尺寸根据连续刚构的抗推刚度确定,立柱间距： 810米,10-3-2 连续刚构桥的主要尺寸（续）国内主要桥例尺寸,10-3-4 国内著名刚架桥桥例,