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1、桥梁工程 I 第二章 混凝土梁式桥构造与设计要点第一节 板桥的构造建成后外形上像一块薄板,称之为板桥。其特点:n建筑高度小,适用于桥下净空受限制的桥梁;n外形简单,制作方便,既便于现场浇筑,又便于工厂成批生产;n装配式板桥构件质量小,便于运输、架设;n跨径不大。从结构静力体系来分,可分为简支板桥、悬臂板桥和连续板桥。本节重点介绍简支板桥的构造和设计。第一节 板桥的构造一、整体式简支板桥的构造1、截面形式:第一节 板桥的构造一、整体式简支板桥的构造2、构造n钢筋混凝土板桥跨径一般在8m以下;nh / l = 1/121/16;n双向受力,双向配筋;n(纵向)主筋直径大于10mm,7cm间距20c
2、m;n(横向)分布筋直径大于8mm,间距20cm,单位板长内的截面积不宜少于板的截面积的0.1%;n耐久性:主筋净保护层不小于3cm。对有侵蚀环境,应加大。第一节 板桥的构造二、装配式简支板桥的构造1、矩形实心板桥特点:n形状简单、施工方便、建筑高度小。构造设计:n跨径一般为1.58m;n板高0.16 0.36m;第一节 板桥的构造二、装配式简支板桥的构造2、空心板桥(1)特点:能减轻自重,又能充分利用材料。(2)开孔形式:na)和b)为单孔,挖空率大,质量小,但顶板需配置横向受力钢筋来承担荷载的作用,其中a)顶部略呈拱形,可以节省一些钢筋,但模板较复杂;nc)为双圆孔,施工时可用无缝钢管(或
3、充气囊)作芯模,但挖空率小,质量较大;nd)芯模则由两个半圆和两块侧模板组成,当板的厚度改变时,只需改变侧板高度即可。第一节 板桥的构造二、装配式简支板桥的构造2、空心板桥 (3)构造设计:n装配式钢筋混凝空心板桥常用跨径为613m,板厚为0.40.8m;n装配式预应力混凝土空心板适用的跨径为820m,板厚为0.40.85m;(目前也有25、30m的设计)n空心板的顶板和底板厚度不应小于80mm,空洞端部应予填封,以保证施工质量和承载的需要。第一节 板桥的构造二、装配式简支板桥的构造第一节 板桥的构造二、装配式简支板桥的构造3、装配式板桥的横向连接(1)连接形式:n企口铰:圆形、菱形、漏斗形;
4、n钢板连接。(2)作用:保证传递横向剪力。(不传递弯矩!)(1)特点:受力明确、构造简单、施工方便,是中小跨径桥梁中应用最广的 桥型。(2)组成:主梁、横隔梁、桥面板、桥面构造。 主梁是桥梁的主要承重结构;横隔梁保证各根主梁相互结成整体,以提高桥梁的整体刚度;主梁的上翼缘构成桥面板,组成行车(人)平面,承受车辆(人群)荷载的作用。(3)施工方法:整体现浇和预制装配。 第二节 简支梁桥的构造 第二节 简支梁桥的构造一、整体式简支T形梁桥n(1)特点:具有整体性好、刚度大、易于做成复杂形状等优点;在城市立交桥中应用较广泛;n(2)施工方法:多数在桥孔支架模板上现场浇筑,也有整体预制、整孔架设的情况
5、。 第二节 简支梁桥的构造(3)构造设计n主梁肋宽约为梁高的1/61/7,且不宜小于16cm;n当肋宽有变化时,其过渡段长度不小于12倍肋宽差。n主梁高度通常为跨径的1/81/16。n桥面板的跨径一般限制在23m之内,可以在两根主梁之间设置次纵梁;n主钢筋布置面积不足时,梁肋底部可做成马蹄形。n桥面板厚不小于10cm,桥面板与梁肋衔接处设置承托结构,承托长高比不大于3。 第二节 简支梁桥的构造二、装配式简支T形梁桥n特点:建桥速度快、工期短、模板支架少。n截面形式:截面形状稳定,横向抗弯刚度大,块件堆放、装卸方便;但横向联系较差。制造简单、整体性好、接头方便,但单个构件头重脚轻,不稳定。也称小
6、箱梁,制造简单、整体性好、接头少,构件稳定。二、装配式简支T形梁桥n1、主梁n(1)构造n 下表为常用的简支梁桥主梁尺寸的经验数据。其变化范围较大,跨径较大时应取较小的比值;反之,则应取较大的比值。二、装配式简支T形梁桥n1、主梁n(1)构造n主梁梁肋:厚度在满足抗剪要求下可适当减薄,但梁肋太薄,混凝土不易振捣密实。梁肋端部2.05.0m范围内可逐渐加宽,以满足抗剪和安放支座要求。对于预应力主梁梁肋,一般做成马蹄形,端部宽度尚应满足预应力锚具布置的要求。n主梁间距:过去采用1.6m,现多采用1.82.2m。在主梁间距为22m的标准图中,其预制宽度为16m,吊装后接缝宽为60cm。二、装配式简支
7、T形梁桥n1、主梁n(1)构造n预应力筋布置)叶见曙:结构设计原理n 在束界内布置。束筋一般在梁端三分点处起弯,同时考虑横截面的位置及锚固位置,具体多在第一道内横隔板附近起弯,弯起角度不宜大于20,对于弯出梁顶的束筋,其弯起角通常都在2030,并应采取措施减小摩阻损失。n 从横断面上看,预应力束筋在满足构造要求的同时,应尽量靠中布置,互相紧密靠拢,重心尽量靠下。(俗称“三靠”原则)二、装配式简支T形梁桥n2、桥面板及横向连接构造n (1)桥面板构造n T梁桥面板(翼缘板):n变厚形式,翼缘根部(与梁肋衔接处)的厚度应不小于梁高的110,边缘厚度不应小于10cm;n当板间采用横向整体现浇连接时,
8、悬臂端厚度不应小于14cm。n主梁间距小于2.0m的铰接梁桥,板边缘厚度可采用12cm(桥面铺装不参与受力)或10cm(桥面铺装通过预埋的连接钢筋与翼缘板共同受力);n主梁间距大于2.0m的刚接梁桥,桥面板的跨中厚度一般不小于15cm,边缘板边厚度不小于14cm。二、装配式简支T形梁桥n2、桥面板及横向连接构造n (2)桥面板横向连接构造n 预制T形主梁吊装就位后,必须借助横隔梁和翼缘板的接头将所有主梁连接成整体。对于少横隔梁的主梁,应在翼缘板上加设接头和加强桥面铺装,使横向连成整体。n桥面板(翼缘板)横向连接方式:n焊接接头:翼板间用钢板连接,接缝处铺装混凝土内放置上下两层钢筋网。n湿接接头
9、:通过一定措施将翼缘伸出钢筋连成整体,在接缝铺装混凝土内再增补适量加强钢筋。焊接钢板(干接头)现浇混凝土(湿接头)二、装配式简支T形梁桥n2、桥面板及横向连接构造n (2)桥面板横向连接构造 铰接翼缘板横隔板钢筋布置二、装配式简支T形梁桥n 3、横隔梁及横向连接构造n(1)横隔梁作用:保证主梁的整体性。横隔梁刚度越大,整体性越好,在荷载作用下各主梁越能更好地共同受力。n(2)横隔梁设置:端横隔梁必须设置,跨内的横隔梁将随跨径的大小宜每隔5.010.0m设置一道。n(3)横隔梁构造尺寸:从运输和安装的稳定性考虑,通常将端横隔粱做成与梁同高,内横隔粱的高度一般为主梁梁肋高度的0.70.9倍。预应力
10、梁的横隔梁常与马蹄的斜坡下端齐平,其中部可挖空,以减小质量和利于施工,横隔梁的厚度一般为1518cm,为便于施工脱膜,一般做成上宽下窄和内宽外窄的楔形。 二、装配式简支T形梁桥n 3、横隔梁及横向连接构造n(4)横隔粱横向连接构造n 钢板焊接连接;n 扣环连接。二、装配式简支T形梁桥n看几张CAD设计图? 三、组合梁桥n 组合梁桥也是一种装配式的桥跨结构,即用纵向水平缝将桥梁的梁肋部分与桥面板(翼板)分隔开来,使单梁的整体截面变成板与肋的组合截面。n 施工时先架设梁肋,再安装预制板(有时采用微弯板以节省钢筋),最后在接缝内或连同在板上现浇一部分混凝土使结构连成整体。 三、组合梁桥n 目前国内外
11、采用的组合式梁桥有两种形式:I形组合梁桥和箱形组合梁桥,其优点在于可以显著减小预制构件的质量,便于集中制造和运输吊装。 三、组合梁桥n 组合梁是分阶段受力的,在梁肋架设后,所有事后安装的预制板和现浇桥面混凝土(甚至现浇横隔梁)的质量,连同梁肋本身的质量,都由梁肋来承受。这与装配式T梁由主梁全截面来承受全部恒载不同,因而组合梁梁肋的上下缘应力远大于T梁上下缘的应力。 三、组合梁桥n看几张CAD设计图?课后作业简答题:1、板桥的优缺点?按静力体系分有哪些类型?2、装配式板桥的横向连接有哪几种形式?这些连接的作用如何?3、对先张法预应力混凝土空心板,为避免预应力在板端部出现过大的负弯矩,应采取什么措施?4、简支肋梁桥由哪几部分组成?各组成部分的作用如何?5、装配式预应力混凝土简支T梁桥预力筋如何布置?6、装配式简支T梁翼缘板厚度是如何取定的?7、装配式简支T梁翼缘板和横隔梁的横向连接构造方式有哪几种?8、试比较简支工形组合梁和简支T梁主梁应力。