第一篇 混凝土梁桥1一一 、悬臂梁桥(悬臂体系)、悬臂梁桥(悬臂体系)第二章 结构体系第二章第二章 结构体系结构体系 简支梁梁体加长,越过支点简支梁梁体加长,越过支点 古老的梁式结构体系,得益于悬臂拼装施工方法的发展古老的梁式结构体系,得益于悬臂拼装施工方法的发展第一篇 混凝土梁桥2简支梁桥简支梁桥 单单悬臂锚跨和挂梁的悬臂锚跨和挂梁的三跨悬臂梁桥三跨悬臂梁桥 双双悬臂锚跨和挂梁的三悬臂锚跨和挂梁的三跨悬臂梁桥跨悬臂梁桥 带挂梁的三跨带挂梁的三跨T T型型刚构桥刚构桥 第二章 结构体系1. 1. 结构类型结构类型悬臂梁桥悬臂梁桥双双悬臂梁桥悬臂梁桥为三跨布置的带挂梁的为三跨布置的带挂梁的单单悬臂梁桥悬臂梁桥多孔悬臂梁桥多孔悬臂梁桥带挂孔的带挂孔的T形悬臂梁桥(形悬臂梁桥(T形刚构)形刚构)第一篇 混凝土梁桥32. 2. 力学特点力学特点属于属于静定体系静定体系,不受基础不均匀沉降等附加变形影响,不受基础不均匀沉降等附加变形影响 恒载恒载与简支梁桥相比:悬臂梁桥由于支点负弯矩的存在,使跨中正弯矩显著减小;与简支梁桥相比:悬臂梁桥由于支点负弯矩的存在,使跨中正弯矩显著减小; 减小主梁高度;减小主梁高度; 降低钢筋混凝土数量和结构自重;降低钢筋混凝土数量和结构自重; 减小恒载内力。
减小恒载内力弯矩图弯矩图面积面积(绝对值)小(标志材料用量少)绝对值)小(标志材料用量少) 活载活载布置在中跨,与布置在中跨,与简支梁简支梁相同;相同;布置在挂梁中,布置在挂梁中,简支挂梁简支挂梁跨径小(跨径小(0.40.4~~0.60.6跨径)、弯矩也小跨径)、弯矩也小只有在中孔跨径较大,横载占比例较大时才比简支梁桥经济只有在中孔跨径较大,横载占比例较大时才比简支梁桥经济第二章 结构体系第一篇 混凝土梁桥4简支跨径减小简支跨径减小支点支点负弯矩负弯矩须注意须注意恒载弯矩图恒载弯矩图面积面积(绝对值)小(绝对值)小例如例如第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥53. 3. 适用情况适用情况国内国内箱形薄壁钢筋混凝土悬臂梁桥最大跨径为箱形薄壁钢筋混凝土悬臂梁桥最大跨径为55m55m,,国外国外一般在一般在7070~~80m80m以下;以下;预应力预应力混凝土悬臂梁桥世界最大跨径为混凝土悬臂梁桥世界最大跨径为150m150m,一般亦在,一般亦在100m100m以下 悬臂梁桥实际较少采用,钢筋混凝土支点负弯矩产生梁顶裂缝,雨水悬臂梁桥实际较少采用,钢筋混凝土支点负弯矩产生梁顶裂缝,雨水侵蚀;即使采用预应力结构,悬臂与挂梁之间需要牛腿伸缩缝,构造耐侵蚀;即使采用预应力结构,悬臂与挂梁之间需要牛腿伸缩缝,构造耐久性,行车不平顺。
久性,行车不平顺第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥6二、二、 连续梁桥连续梁桥( (连续体系连续体系) )将简支梁梁体在支点上连接形成连续梁,可两、三跨一联,也可多跨一联将简支梁梁体在支点上连接形成连续梁,可两、三跨一联,也可多跨一联每每联联跨跨数数多多,,联联长长,,温温度度收收缩缩产产生生纵纵向向位位移移大大,,每每联联跨跨长长度度太太短短则则伸伸缩缩缝缝增加跨径增大时用预应力混凝土连续梁桥跨径增大时用预应力混凝土连续梁桥第二章 受力体系与构造特点1. 1. 结构类型结构类型连续梁桥连续梁桥等跨、不等跨等跨、不等跨等截面、变截面等截面、变截面墩梁分离、墩梁固接墩梁分离、墩梁固接单式桥墩、单式桥墩、V形桥墩和双薄壁柱式桥墩、墩梁固接形桥墩和双薄壁柱式桥墩、墩梁固接钢筋混凝土、预应力混凝土钢筋混凝土、预应力混凝土第一篇 混凝土梁桥72. 2. 力学特点力学特点连续梁桥具有连续梁桥具有结构刚度大、变形小、伸缩缝少结构刚度大、变形小、伸缩缝少和和行车平稳行车平稳舒适等优点舒适等优点预预应应力力混混凝凝土土连连续续梁梁桥桥充充分分发发挥挥了了高高强强材材料料特特性性,,提提高高混混凝凝土土的的抗抗裂裂性性,,促使结构促使结构轻型化轻型化,,跨越能力跨越能力较大。
较大恒恒载载弯弯矩矩图图与与同同跨跨悬悬臂臂梁梁相相差差不不大大;;活活载载作作用用下下因因主主梁梁连连续续产产生生支支点点负负弯弯矩对跨中正弯矩卸载,矩对跨中正弯矩卸载,其弯矩分布比悬臂梁合理其弯矩分布比悬臂梁合理预预应应力力混混凝凝土土连连续续梁梁设设计计必必须须以以各各个个截截面面的的最最大大正正、、负负弯弯矩矩的的绝绝对对值值之之和和,,也即按弯矩变化幅值布置预应力束筋,活载较大的铁路桥较少采用连续梁也即按弯矩变化幅值布置预应力束筋,活载较大的铁路桥较少采用连续梁超静定结构,附加内力,计算复杂超静定结构,附加内力,计算复杂第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥8连续梁属连续梁属超静定结构超静定结构,支点截面设计,支点截面设计负弯矩负弯矩一般比跨中截面设计一般比跨中截面设计正正弯矩弯矩大,但跨径不大时差值不大,可以采用等截面,采取大,但跨径不大时差值不大,可以采用等截面,采取构造措施构造措施来调节,简化了主梁构造来调节,简化了主梁构造等跨等跨布置布置 不等跨不等跨布置布置 第二章 受力体系与构造特点(1)(1)等截面连续梁桥等截面连续梁桥第一篇 混凝土梁桥9(2)(2)变截面连续梁桥变截面连续梁桥跨径较大时支点设计负弯矩比跨中设计正弯矩大,变截面主梁符合受力要跨径较大时支点设计负弯矩比跨中设计正弯矩大,变截面主梁符合受力要求,高度变化与内力变化相适应。
求,高度变化与内力变化相适应 ①①变截面梁加大支点梁高,局部刚度大,降低跨中设计正弯矩变截面梁加大支点梁高,局部刚度大,降低跨中设计正弯矩 ,抵抵抗支点处较大剪力;抗支点处较大剪力;②②适合悬臂施工,与施工的内力状态相吻合适合悬臂施工,与施工的内力状态相吻合③③满足通航净空要求,结构美观满足通航净空要求,结构美观第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥10①①梁底可采用梁底可采用折线折线、、圆弧线圆弧线和和抛物线抛物线等:多用等:多用二次抛物线二次抛物线,其变化规,其变化规律与律与弯矩弯矩变化规律基本接近;变化规律基本接近;折线形折线形截面变化构造简单、施工方便;截面变化构造简单、施工方便;具体选用形式按截面上下缘受力均匀、容易布筋来确定具体选用形式按截面上下缘受力均匀、容易布筋来确定②②可将支点截面可将支点截面底板底板、、顶板顶板和和腹板腹板作成变厚度,满足不同截面受力要作成变厚度,满足不同截面受力要求;求;③③支点梁高与最大跨径之比一般为支点梁高与最大跨径之比一般为1/161/16~~1/181/18、、不小于不小于1/201/20;跨中通;跨中通常为支点截面梁高的常为支点截面梁高的1/1.51/1.5~~1/2.51/2.5,实际设计时,,实际设计时,还需根据中、边跨还需根据中、边跨比例荷载等级等因素比较确定。
比例荷载等级等因素比较确定第二章 受力体系与构造特点变截面梁构造形式变截面梁构造形式第一篇 混凝土梁桥113.3.适用情况适用情况等截面连续梁等截面连续梁①①一般采用一般采用中等跨径中等跨径((4040~~60m60m、最大、最大80m80m)-主梁构造简单、施工快捷;)-主梁构造简单、施工快捷;②②立面布置以立面布置以不等跨不等跨为宜,等跨布置边跨内力控制全桥设计,;为宜,等跨布置边跨内力控制全桥设计,;③③适应于适应于有支架施工有支架施工、、逐孔架设施工逐孔架设施工、、移动模架施工移动模架施工及及顶推法施工顶推法施工;;第二章 受力体系与构造特点变截面连续梁变截面连续梁①①跨径跨径70m以上连续梁,以上连续梁,支点负弯矩比跨中正弯矩大支点负弯矩比跨中正弯矩大宜采用变截面布置;宜采用变截面布置;②②适合悬臂法施工(适合悬臂法施工(悬臂浇注、悬臂拼装悬臂浇注、悬臂拼装),施工阶段、运营阶段主梁),施工阶段、运营阶段主梁内力基本一致;内力基本一致;③③变截面结构外形美观、可变截面结构外形美观、可节省材料节省材料、增大、增大桥下净空高度桥下净空高度;;④④悬臂法施工存在悬臂法施工存在墩、梁临时固结墩、梁临时固结和和体系转换体系转换工序,结构稳定性应重视,工序,结构稳定性应重视,施工复杂施工复杂;;⑤⑤主墩要布置主墩要布置大型橡胶支座大型橡胶支座,养护、更换麻烦。
养护、更换麻烦第一篇 混凝土梁桥12三、刚构式桥三、刚构式桥——T——T形刚构桥形刚构桥( (悬臂体系悬臂体系) )1. 1. 结构类型结构类型T T型刚构型刚构是一种墩梁固结(支座较少)具有悬臂受力特点的梁式桥,是一种墩梁固结(支座较少)具有悬臂受力特点的梁式桥,比简支梁跨越能力大,带比简支梁跨越能力大,带挂梁挂梁或带或带铰铰预应力、悬臂施工工艺、受力预应力、悬臂施工工艺、受力简单明确是其简单明确是其发展发展的主要原因的主要原因第二章 受力体系与构造特点类类 型型 带带挂梁挂梁的的T T型刚构型刚构 带带铰铰的的T T型刚构型刚构 剪力铰有利于结构受力和牵制悬臂端变形剪力铰有利于结构受力和牵制悬臂端变形第一篇 混凝土梁桥13第二章 受力体系与构造特点①①支点负弯矩大、跨中正弯矩小、支点负弯矩大、跨中正弯矩小、跨越能力较跨越能力较大;大;②②施工阶段和成桥运营阶段受力状态一致,适宜施工阶段和成桥运营阶段受力状态一致,适宜悬臂施工悬臂施工方法;方法;③③墩柱一侧桥跨布载时,墩柱承受较大墩柱一侧桥跨布载时,墩柱承受较大不平衡力矩不平衡力矩,墩柱尺寸较大墩柱尺寸较大④④静定结构静定结构、不产生次内力,受力明确;、不产生次内力,受力明确;⑤⑤与与连续梁连续梁比:施工、运营受力状态一致,可省去大吨位支座或更换比:施工、运营受力状态一致,可省去大吨位支座或更换支座;支座;⑥⑥T T构为悬臂受力(全是构为悬臂受力(全是负负弯矩)上缘受拉,配筋简单。
弯矩)上缘受拉,配筋简单2. 2. 力学特点力学特点第一篇 混凝土梁桥143. 3. 适用情况适用情况①①适宜悬臂施工;适宜悬臂施工;②②带挂梁带挂梁T T构由于混凝土收缩徐变和汽车冲击力,悬臂梁端构由于混凝土收缩徐变和汽车冲击力,悬臂梁端下挠下挠,,形成折角,增大形成折角,增大冲击作用冲击作用,,伸缩缝伸缩缝养护困难养护困难③③带铰带铰T T构,铰使两侧主梁构,铰使两侧主梁变形变形不一致,行车不平顺;施工过程有不一致,行车不平顺;施工过程有时还需时还需强迫合拢强迫合拢;当;当T T构两边温度变化不同,易产生不均匀变形,构两边温度变化不同,易产生不均匀变形,引起引起较大次内力较大次内力④④带挂梁和带铰的带挂梁和带铰的T T型刚构目前型刚构目前均已较少采用均已较少采用⑤⑤常用跨径常用跨径:钢筋混凝土:钢筋混凝土T T构:构:4040~~50m50m左右,预应力混凝土左右,预应力混凝土T T构:构:6060~~120m120m目前最大跨径:目前最大跨径:174m174m(重庆长江大桥:(重庆长江大桥:85.6m+4×138m+ 85.6m+4×138m+ 156m+ 174m +104.5m156m+ 174m +104.5m)。
第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥15四、四、刚构式桥刚构式桥——连续刚构桥连续刚构桥连续梁桥与连续梁桥与T T形刚构桥组合体系,也称形刚构桥组合体系,也称墩梁固结连续梁桥墩梁固结连续梁桥;;连续梁体与薄壁桥墩固结,常用于连续梁体与薄壁桥墩固结,常用于大跨、高墩、变高度大跨、高墩、变高度结构;结构;固结固结第二章 受力体系与构造特点1. 1. 结构类型结构类型第一篇 混凝土梁桥162. 2. 力学特点力学特点①①上部结构受力性能与连续梁一样,上部结构受力性能与连续梁一样,墩、梁、基础固结墩、梁、基础固结,卸载正弯矩;,卸载正弯矩;②②墩底部弯矩与梁体轴力随墩高增大而减小;墩底部弯矩与梁体轴力随墩高增大而减小;③③混凝土收缩徐变和温度变化会引起纵向位移,利用主墩的柔性来适应;混凝土收缩徐变和温度变化会引起纵向位移,利用主墩的柔性来适应;④④各柔性墩按刚度比分配水平力;各柔性墩按刚度比分配水平力;⑤⑤加高箱梁根部梁高,使正弯矩减小,正弯矩区缩短,主梁大部分承受加高箱梁根部梁高,使正弯矩减小,正弯矩区缩短,主梁大部分承受负弯矩;负弯矩;⑥⑥墩联结处应力复杂墩联结处应力复杂第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥17柔性墩力学特点柔性墩力学特点a.a.竖直双肢薄壁墩竖直双肢薄壁墩-理想的柔性墩(应用较多)-理想的柔性墩(应用较多) ①①桥墩不高,双肢增加桥墩桥墩不高,双肢增加桥墩纵桥向柔性纵桥向柔性;; ② ②主梁负弯矩峰值出现在主梁负弯矩峰值出现在两肢墩墩顶两肢墩墩顶,比单肢小;,比单肢小; ③ ③一肢撞坏、另一肢随之失稳。
一肢撞坏、另一肢随之失稳 ④ ④空心双壁墩节省混凝土约空心双壁墩节省混凝土约40%40%第二章 受力体系与构造特点单位宽度抗单位宽度抗推推刚度刚度单位宽度抗单位宽度抗弯弯刚度刚度第一篇 混凝土梁桥18 b. b.竖直单薄壁墩竖直单薄壁墩 ①①深谷、深水河流的高桥墩;深谷、深水河流的高桥墩; ②②截面形式截面形式矩形实心矩形实心、、箱形空心箱形空心 ③③单薄壁墩(箱形)的单薄壁墩(箱形)的抗扭性能抗扭性能好,好,抗推能力抗推能力强;强; ④ ④柔性柔性不如双肢薄壁墩大,墩身增高,柔性增加,适用于高的大、中不如双肢薄壁墩大,墩身增高,柔性增加,适用于高的大、中等跨径连续刚构等跨径连续刚构竖直单肢薄壁墩竖直单肢薄壁墩第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥19 c. c.V V形墩(或形墩(或Y Y形柱式墩)形柱式墩) ①①在刚架桥中为了减小内支点处的在刚架桥中为了减小内支点处的负弯矩峰值负弯矩峰值,可将墩柱做成,可将墩柱做成V V形墩形墩形形式,式,V V形托架可使主梁的负弯矩峰值降低形托架可使主梁的负弯矩峰值降低一倍一倍以上;以上; ② ②Y Y形柱式墩是上部为形柱式墩是上部为V V形托架形托架,下部为,下部为单柱式单柱式,两者在立面上构成,两者在立面上构成Y Y字字形形。
下部的下部的单柱单柱具有一定的具有一定的柔性柔性,可满足,可满足纵向变形纵向变形的要求的要求V V形墩形墩第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥203.3.适用情况适用情况①①无伸缩缝无伸缩缝、、行车平顺行车平顺,不设大吨位支座,,不设大吨位支座,避免连续梁避免连续梁(存在临时固结(存在临时固结和体系转换)和和体系转换)和T T构构(伸缩缝)两者的缺点;(伸缩缝)两者的缺点;②②施工施工稳固性好稳固性好;;③③连续刚构桥对连续刚构桥对地基承载力地基承载力的要求更高(不均匀沉降);的要求更高(不均匀沉降);④④连续刚构桥是大跨度桥梁选型中具有竞争能力的桥型之一,竖向荷载连续刚构桥是大跨度桥梁选型中具有竞争能力的桥型之一,竖向荷载下下无推力无推力,上部结构具有连续梁的施工特点,技术经济性较好我国跨,上部结构具有连续梁的施工特点,技术经济性较好我国跨径在径在180m180m以上的梁桥,均采用连续刚构桥以上的梁桥,均采用连续刚构桥第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥21五、五、 横截面形式横截面形式板式板式、、肋梁式肋梁式、、箱形箱形板式、肋梁式构造简单、施工方便;板式、肋梁式构造简单、施工方便;箱形截面具有良好的抗弯和抗扭性能。
箱形截面具有良好的抗弯和抗扭性能第二章 受力体系与构造特点箱箱板板 肋肋 第一篇 混凝土梁桥221. 1. 板式和肋梁式截面板式和肋梁式截面形状简单、支架现浇、不形状简单、支架现浇、不经济、中小跨径;经济、中小跨径;多种挖空形式、减轻自重、多种挖空形式、减轻自重、现浇、装配;现浇、装配;跨径跨径1515~~30m30m连续梁桥;连续梁桥;多主梁多主梁T T形截面,增大抗弯,形截面,增大抗弯,减小自重;减小自重;预制多片架设,预制多片架设,I I形截面形截面+ +现浇桥面现浇桥面常用跨径为常用跨径为2525~~50m50m;;实心实心板板空心空心板板肋式肋式截面截面第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥232. 2. 箱形截面箱形截面①①跨径跨径4040~~60m60m或或更大更大,适用有,适用有支架现浇支架现浇施工、施工、逐孔逐孔施工、施工、悬臂悬臂施工等施工等方法②②抗弯、抗扭性能良好,是预应力连续体系梁桥的主要截面形式抗弯、抗扭性能良好,是预应力连续体系梁桥的主要截面形式顶板顶板宽宽<20m顶板顶板宽宽<25m顶板顶板宽宽< 40m40m顶板顶板单箱单箱单室单室单箱单箱双室双室分离式分离式双箱单双箱单室室第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥24箱梁顶板箱梁顶板厚度厚度确定:确定:①①桥面板桥面板横向弯矩横向弯矩要求(恒、活载、日照温差)。
要求(恒、活载、日照温差)②②满足布置纵、横向满足布置纵、横向预应力钢筋束预应力钢筋束的要求行车道部分桥面板厚度行车道部分桥面板厚度 ((cmcm))位位 置置桥面板跨度方向桥面板跨度方向垂直于行车道方向垂直于行车道方向平行于行车道方向平行于行车道方向顶板或连续板顶板或连续板3L+113L+11(纵肋之间)(纵肋之间)5L+135L+13(横隔之间)(横隔之间)悬悬 臂臂 板板L<0.25L<0.25时,时,28L+1628L+1624L+1324L+13((L L-为桥面板跨度)-为桥面板跨度) L>0.25 L>0.25时,时,8L+218L+21注:两个方向厚度计算后取注:两个方向厚度计算后取小小值值第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥25底板底板 ①①纵向负弯矩区受压底板的厚度对改善全桥受力状态、减小徐变下挠十纵向负弯矩区受压底板的厚度对改善全桥受力状态、减小徐变下挠十分重要分重要,故大跨度连续体系梁桥中,应确保承受负弯矩的内支点区域的,故大跨度连续体系梁桥中,应确保承受负弯矩的内支点区域的箱梁底板有足够的厚度箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚箱梁底板有足够的厚度。
箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚至墩顶,以适应箱梁下缘受压的要求,至墩顶,以适应箱梁下缘受压的要求,墩顶区域底板不宜过薄墩顶区域底板不宜过薄,否则压,否则压应力过高,由此产生的应力过高,由此产生的徐变徐变将使跨中区域梁体下挠度较多将使跨中区域梁体下挠度较多 ②②底板厚度与主跨之比宜为底板厚度与主跨之比宜为1/1401/140~~1/1701/170,跨中区域底板厚度则可按构,跨中区域底板厚度则可按构造要求设计,一般为造要求设计,一般为0.22 0.22 ~~0.28m0.28m 第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥26腹板腹板①①箱梁腹板主要承受结构的弯曲剪应力和扭转剪应力所引起的主拉应力箱梁腹板主要承受结构的弯曲剪应力和扭转剪应力所引起的主拉应力, ,墩顶区域剪力大而腹板较厚,跨中区域的腹板较薄,但腹板的最小厚度应墩顶区域剪力大而腹板较厚,跨中区域的腹板较薄,但腹板的最小厚度应考虑钢束管道布置、钢筋布置和混凝土浇筑的要求考虑钢束管道布置、钢筋布置和混凝土浇筑的要求②②等高度箱梁可采用直腹板或斜腹板,变高度箱梁宜采用直腹板等高度箱梁可采用直腹板或斜腹板,变高度箱梁宜采用直腹板。
第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥27腹板最小厚度设计经验值:腹板最小厚度设计经验值:((a a)腹板内无)腹板内无预应预应力束筋管道布置力束筋管道布置时时,, 其最小厚度可采用其最小厚度可采用 ;;((b b)腹板)腹板内有内有预应预应力束筋管道力束筋管道时时,其最小厚度可采用,其最小厚度可采用 ;;((c c)腹板)腹板内有内有预应预应力束筋力束筋锚锚固固头头时时,其,其 最小厚度可采用最小厚度可采用 ;;顶板与腹板接头处设置顶板与腹板接头处设置梗腋梗腋,可提高截面的抗扭刚度和抗弯刚度,减小,可提高截面的抗扭刚度和抗弯刚度,减小了了扭转剪应力扭转剪应力和和畸变畸变应力加腋有竖加腋和水平加腋两种加腋有竖加腋和水平加腋两种第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥28一般箱梁上的一般箱梁上的常用形式常用形式常用于底板与腹常用于底板与腹板之间的下梗腋板之间的下梗腋常用于斜腹板常用于斜腹板与顶板之间与顶板之间第二章 受力体系与构造特点梗腋梗腋第一篇 混凝土梁桥29六、预应力筋布置六、预应力筋布置主梁内力主梁内力② ② 竖向受剪竖向受剪① ① 纵向受弯纵向受弯③ ③ 横向受弯横向受弯三向预应力三向预应力三向预应力三向预应力②②竖向预应力竖向预应力①①纵向预应力纵向预应力③③横向预应力横向预应力纵向受弯和部分受剪纵向受弯和部分受剪横向受弯横向受弯受受 剪剪①①预应力数量、位置根据使用阶段的预应力数量、位置根据使用阶段的受力状态受力状态确定。
确定②②满足施工各阶段的满足施工各阶段的受力受力需要,施工方法决定施工阶段受力,预应力需要,施工方法决定施工阶段受力,预应力配筋必须结合配筋必须结合施工方法施工方法永久束、临时束、备用束永久束、临时束、备用束第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥30布束原则布束原则⑴⑴ 应选择适当的预应力束筋形式和锚具形式;应选择适当的预应力束筋形式和锚具形式;(扁锚、圆锚)(扁锚、圆锚)⑵ ⑵ 应考虑施工方便,尽可能少的应考虑施工方便,尽可能少的切断切断预应力钢筋;预应力钢筋;⑶ ⑶ 符合结构受力的特点,既满足施工阶段受力要求,又满足成桥后使符合结构受力的特点,既满足施工阶段受力要求,又满足成桥后使用阶段各种荷载组合下的受力要求;既要考虑结构在使用阶段的弹性受用阶段各种荷载组合下的受力要求;既要考虑结构在使用阶段的弹性受力状态的需要,也要考虑到结构在破坏阶段时的需要;并注意避免在力状态的需要,也要考虑到结构在破坏阶段时的需要;并注意避免在超超静定结构体系静定结构体系中引起过大的中引起过大的结构次内力结构次内力;;⑷ ⑷ 考虑材料考虑材料经济指标经济指标的先进性,预应力束筋在结构横断面上布置要考的先进性,预应力束筋在结构横断面上布置要考虑虑剪力滞效应剪力滞效应;;⑸ ⑸ 避免使用避免使用多次反向曲率多次反向曲率的连续束,以降低的连续束,以降低摩阻损失摩阻损失。
第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥31(1)纵向预应力筋(1)纵向预应力筋纵向预应力筋又称纵向预应力筋又称主筋,主筋,布置在顶、底板和腹板中;布置方式与采用布置在顶、底板和腹板中;布置方式与采用的的施工方法施工方法、预应力筋、预应力筋种类种类等有关系等有关系顶推施工顶推施工先简支后连续先简支后连续第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥32悬臂施工悬臂施工现浇施工现浇施工①①正正弯矩区弯矩区底部底部、、负弯矩区负弯矩区顶部顶部布布置预应力筋;置预应力筋;②②正、负弯矩交替正、负弯矩交替作用区段作用区段,,顶、顶、底板底板均需设预应力筋均需设预应力筋 ①①顶板力筋在腹板 顶板力筋在腹板 内下弯并内下弯并锚固锚固在在腹板腹板上,减小外荷载上,减小外荷载剪力;剪力; ②②腹板具有足够腹板具有足够厚厚度度以承受以承受集中的锚固集中的锚固力直线布束:直线布束:锚固在梗肋处,锚固在梗肋处,①①减减少少摩阻摩阻损失损失、、穿束方便,改善腹穿束方便,改善腹板浇筑条件;板浇筑条件;②②由由弯曲应力弯曲应力决定,抗剪强度由决定,抗剪强度由竖向竖向预应力筋提供预应力筋提供 整根、曲线、通束:整根、曲线、通束:预应力筋长、弯曲预应力筋长、弯曲次数又多,加大摩阻损失,目前次数又多,加大摩阻损失,目前少用少用。
第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥33单悬臂梁布束方式单悬臂梁布束方式双悬臂梁布束方式双悬臂梁布束方式a)a)短跨;短跨;b)b)长悬臂;长悬臂;c)c)长锚跨;长锚跨;d)d)直线力筋直线力筋 a)a)短跨;短跨;b)b)锥形状短悬臂;锥形状短悬臂;c)c)直线力筋直线力筋第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥34三孔预应力装配式单悬臂梁桥:三孔预应力装配式单悬臂梁桥:分孔布置为分孔布置为25m+35m+25m,中孔,中孔5m悬臂、悬臂、25m的预应力混凝土挂梁;的预应力混凝土挂梁;属于属于B类部分预应力混凝土构件,不仅可节省预应力类部分预应力混凝土构件,不仅可节省预应力钢绞线钢绞线和和锚具锚具,而且在经常,而且在经常荷载作用下,墩顶上缘混凝土荷载作用下,墩顶上缘混凝土裂缝闭合裂缝闭合,使用性能,使用性能优于优于普通钢筋混凝土构件普通钢筋混凝土构件预应力钢绞线预应力钢绞线第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥35(2)横向预应力筋(2)横向预应力筋①①布置在布置在横隔板横隔板或或顶板顶板中,中,保证横向保证横向整体性整体性、桥面板及横隔板、桥面板及横隔板横横向抗弯能力向抗弯能力。
②②箱梁顶板厚度在箱梁顶板厚度在25cm25cm~~35cm35cm间,横向力筋采用间,横向力筋采用扁锚体系扁锚体系箱梁横向及竖向配筋方式箱梁横向及竖向配筋方式横向预应力筋横向预应力筋第二章 受力体系与构造特点第一篇 混凝土梁桥36(3)竖向预应力筋(3)竖向预应力筋①①布在腹板中,提高抗剪能力;布在腹板中,提高抗剪能力;②②沿纵向的间距根据竖向剪力分布而调整:靠支点较密、靠跨中沿纵向的间距根据竖向剪力分布而调整:靠支点较密、靠跨中较疏③③竖向力筋较短,采用高强粗钢筋以减少回缩损失,竖向力筋较短,采用高强粗钢筋以减少回缩损失,④④按后张法工艺施工,及时压浆、封锚,压浆应密实饱满按后张法工艺施工,及时压浆、封锚,压浆应密实饱满箱梁横向及竖向配筋方式箱梁横向及竖向配筋方式竖向预应力筋竖向预应力筋第二章 受力体系与构造特点。