《混凝土弯桥第一章》ppt课件

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1、混凝土弯桥,重庆交通大学桥梁工程系,本课程主要内容,第一章 概论 第二章 弯梁桥的特点 第三章 弯梁桥总体布置与构造 第四章 弯梁桥的支承布置与平面内变形 第五章 曲线梁基本微分方程及解答 第六章 弯梁桥纵向分析 第七章 弯梁桥横向分析 第八章 弯梁桥分析的其它方法 第九章 弯梁桥设计荷载与内力计算 第十章 弯梁桥预应力筋束的配置,本课程主要参考文献,姚玲森. 曲线梁. 人们交通出版社，1989.8 孙广华. 曲线梁桥计算. 人民交通出版社，1995 刑志成. 弯梁桥计算理论及实用计算. 人民交通出版社，1994 李惠生、张罗溪. 曲线桥梁结构分析. 中国铁道出版社，1992.1 吴西伦. 弯

2、梁桥设计. 人民交通出版社，1995.2 项海帆主编. 高等桥梁结构理论. 人民交通出版社，2001.4 高岛春生著，张德礼译. 曲线梁桥. 中国建筑工业出版社，1979 郑振飞、徐艳. 非径向支承弯梁桥的计算方法. 人民交通出版社，2000.1,第一章 概论,一、弯梁桥的发展概况 1、高等级公路改变了原来路与桥的关系 2、城市立交的大量建设需要异型桥梁 3、设计手段的发展使设计水平提高 4、国外二十世纪六七十年代到达高峰，国内八九十年代是研究高潮,弯梁桥的优点,良好的线型更有利于汽车的高速行驶 由于受结构分析的限制，在修建曲线梁桥中，往往采用“以直代弯”的方式，在曲线弧段上分割成许多直桥；另

3、外还有将梁体分为多段直线桥，而将防撞护栏或栏杆作成曲线型式，给人以曲线美的感觉，而这几种方法具有明显的不足：分割成许多段直桥，则对于行车极为不利，不符合车辆对桥梁行驶舒适性的要求；并且在材料的用量上形成极大的浪费，在许多弯道部分增加了材料用量，从而提高了工程造价。而曲线梁桥则可以克服以上不足，故在结构分析可能的条件下，宜选用曲线梁桥。,优美的线型更符合桥梁美学的要求 在桥梁的建筑历史中，许多优美的造型成为一座城市或一个地区的象征。而在城市交通建设中占有举足轻重的立交及城市高架桥都是一个影响城市美观的重要因素。 一个优秀的桥梁设计者应该在考虑结构受力的同时，更应该注重桥梁的美学价值，它可以影响人

4、们的精神状态。而曲线梁桥则可以按设计者的意图实现优美的造型与安全、舒适、经济的功效最完美的统一，从而亦可为城市增添新的风境线。,经济的建筑面积降低了工程造价 现代的城市建设中，建设用地日趋紧张，地价亦越来越高。如何在有限的空间内设计出一条线型优美、能满足设计要求并占地面积最少的曲线梁桥在城市立交中显得尤为重要，而曲线梁桥在美学、力学及经济性上均可以满足这一要求。 同时，曲线梁桥速迅发展的另一个原因即为计算手段的发展。,国外发展概况,最初的曲线梁桥是德国1914年建成的一座铁路钢桁架桥，随着钢筋混凝土、预应力混凝土结构的应用，70年代以来，国外在城市立交和公路桥梁建设中修建了大量曲线梁桥，典型的

5、如1974年建成的瑞士Caillon桥、1976年建成的法国让纳维利埃桥、1982年建成的加拿大Bow River桥、1985年建成的美国的Linn Love Viaduct桥等。1987年建成的日本青森大桥为三跨预应力混凝土连续梁桥，全长496m，最大跨径达 240m，而最小半径只有40m。施工方法也多种多样，悬臂浇筑、悬臂拼装、顶推等直线桥的各种施工方法在曲线桥的设计和施工中均得到了应用。,国内发展概况,我国虽然在曲线梁的研究和应用方面稍晚于国外，与国外相比还存在一定差距，但80年代以来正迎头赶上，在公路和城市立交工程中，开始大量修建曲线梁桥，特别是北京、天津、广州、深圳等城市的立交、高架

6、工程及高速公路工程中，修建了不少具有代表性的曲线桥，如北京的东便门立交12号桥、天津的中山门蝶形立交桥、广州的区庄立交桥、深圳的北环立交桥等。90年代后，更是修建了大量曲线桥，设计和施工水平也得到进一步提高，典型的如北京四环路上的立交桥群、上海南浦大桥引桥、深圳雅园立交桥等。1990年建成的山西省平顺县曲线连续箱梁桥，主跨为28m+35m+28m，桥轴线半径为90m，在国内首次成功地采用了顶推法施工。,漳龙高速公路,二、国内外弯梁桥一览,曲 线 拱 桥,曲 线 连 续 刚 构,Kylesku Bridge,Raftsundet bridge,上海天目路立交,上海罗山路立交,南浦大桥引桥,融侨半

7、岛盘旋立交,Rainbow bridge,Katsushika Harp Bridge 主跨220m,曲线斜拉桥,Ruck a chucky Bridge,三、弯梁桥分类,1、按弯桥的平面形状分类 扇形曲线梁桥 斜交曲线梁桥,三、弯梁桥分类,2、按弯桥的曲线形状分类 圆曲线弯桥 缓和曲线弯桥 组合曲线弯桥,3、按材料种类分类 钢筋混凝土弯桥 预应力混凝土弯桥 钢弯桥 钢、混凝土组合结构弯桥,三、弯梁桥分类,4、按横截面型式分类 弯板梁桥 弯T梁桥 弯I梁桥 弯箱梁桥 弯展翅梁桥,三、弯梁桥分类,5、按结构体系分类 简支弯梁桥 连续弯梁桥 弯拱桥 弯刚构桥 弯斜拉桥,三、弯梁桥分类,6、按施工方

8、法分类 支架现浇弯梁桥 预制拼装弯梁桥 悬臂浇注弯梁桥 顶推弯梁桥 整体架设弯梁桥,三、弯梁桥分类,四、弯梁桥实例,实例1： 加拿大卡尔盖里在1982年建成的弯河桥(bow river bridge)是一座很有代表性的弯梁桥。该桥的跨径为4050 x 740m，总长为430m，9跨连续弯箱梁。该桥桥宽为10.9m，曲率半径R130200m，有反向曲线，梁高2.2m。由于弯河桥的桥下有两条交通繁忙的车道被跨越，弯河的水面宽度约100m，因而在施工中不宜搭设满堂支架，应避免水上和陆上的交通受到影响。为此，该桥选用了图1-11的横截面图式和图1-12的活动模架浇筑大悬臂的方案。本桥的箱宽仅为4.0m

9、，而悬臂板的伸出长度达3.45m。在4和5墩的墩顶采用了墩梁固结构造，而其它各桥墩和桥台上，则设置了盆式支座(每墩两只)。伸缩缝仅设在桥头，伸缩量为80mm(伸长)和200mm(缩短)。,实例2： 在美国北卡罗来纳州建成的莱因海湾高架桥(linn cove viaduct)，是一座具有相当技术难度的弯梁桥结构。由于该桥是建在风景十分优美的兰岭山，故建设者要求设计或施工都不容许破坏原有风景区的美丽环境。最后决定采用了傍山绕行登上最高峰祖父山的高架桥方案。该桥的跨径为：304855x 45030m，桥宽为11.4m，箱梁宽5.5m，箱梁高2.7m，宽高比4.2，跨高比20。该桥的平曲线半径最小达7

10、6m，全桥呈s形曲线，最大超高横坡达10，采用节段悬拼法施工。全桥153个拼装块件的尺寸规格均不相同，其中仅有一个块件是直线形，节段划分长度为2.6m。,在建桥过程中不准许修筑运输便道，因而给施工工作带来了很大困难，其主要难点在于：(1)环境方面的限制条件十分苛刻；(2)地形地貌上的复杂性；(3)平面上和立面上定线形的复杂性。该桥对设计、施工方面都要求得十分严格，尤其对每个预制拼装块件的制作精度方面更是十分精细，本桥采用了短线吻合浇筑体系制作预制拼装块件。,短线吻合浇筑体系示意图,实例3： 位于瑞士度假胜地Klosters镇的Sunniberg桥，平面线形为曲线，桥位处地形地质条件复杂。该桥采

11、用独创的四塔五跨斜拉桥方案（平曲线半径503m），结构新颖、外形美观，与当地环境很好地融合。 在桥的纵向，桥墩呈抛物线形锥体，且宽度是改变的。在桥的横向，桥墩的宽度从基底处的8.8 m变为桥面处的13.4 m，结果形成了一个三维樽状(中空如杯的)结构。 主梁的横截面由一块附带两根边梁的12.10 m宽的板组成。板厚横向由0. 40 m变至0.32 m。缆索的活动锚头位于边梁的外面。 桥梁的缆索由封装在硬聚乙烯钢筋鞘管中的成束平行钢丝组成，每根索由125 160根直径为7 mm的镀锌钢丝组成，缆索分别锚固并可在任何时候更换。,Sunniberg bridge,实例4： 平顺桥位于山西省平顺县境内，桥长114.34m，是一座3孔28+35+28m等截面预应力混凝土连续弯梁桥。主梁采用单室箱梁，高2.7m，桥宽为净9+2x0.5m，桥中轴线曲率半径90m，是弯桥设计与施工技术研究的试验桥，也是中国首次在连续弯梁桥中采用顶推法施工。通过实践，在曲梁截面选择、配筋、配束、曲线钢板导梁、双千斤顶柔性拉杆单点顶推、导向控制、轴线校正等方面取得了经验。该桥于1990年建成。,