橋梁工程裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 PPT課件

本章講解內(nèi)容要點(diǎn) 裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 第四章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 梁橋是一種最基本 最古老的橋型 是以梁為承重結(jié)構(gòu) 梁平置于墩臺之上 飛云江橋 浙江省瑞安縣 中國最大跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 橋全長1721m 分跨為18x51 5x62 14x35 m 最大跨度62m 梁高2 85m 高跨比1 21 75 1988年 世界最大跨度預(yù)應(yīng)力簡支梁跨度76M 奧地利ALM橋 1977年 普蘭店海灣橋在沈大高速公路上 為一由較大跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁組成 橋全長1026m 主橋?yàn)?6孔50m魚腹式簡支梁 每片梁重1080KN 采用浮吊安裝 京周公路啞巴河橋位于北京至周口店的公路上 是中國第一座預(yù)應(yīng)力混凝土橋 建成于1956年 該橋?yàn)榭鐝?0m的裝配式簡支T型梁橋 橋?qū)拑?m 由6片T梁組成 4 1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型 第四章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 4 1 1截面類型 槽形 形 T形和箱形 4 1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型 第四章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 4 1 1截面類型 1 槽形 形 截面的特點(diǎn) 施工穩(wěn)定性好 安裝較方便 腹板薄 配筋通常只能采用鋼筋網(wǎng)片 難以形成骨架 鋼筋用量相對較多 構(gòu)件重量較大 通常采用鋼筋混凝土 RC 適用跨徑為6 12m 4 1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型 第四章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 4 1 1截面類型 2 T形截面的特點(diǎn) 制造簡單 肋內(nèi)配筋可以做成鋼筋骨架 整體性較好 接頭方便 施工穩(wěn)定性差 運(yùn)輸和安裝較復(fù)雜 構(gòu)件在橋面板的跨中接頭 對板的受力不利 采用RC時 適用跨徑為7 5 20m 采用PC時 適用跨徑為20 40m 3 1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型 第四章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 1 1截面類型 3 箱形截面的特點(diǎn) 抗扭剛度大 偏心荷載下梁的受力較均勻 橫向抗彎剛度大 穩(wěn)定性好 制作較復(fù)雜 重量相對較大 3 1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 1 2塊件劃分 塊件劃分的原則1 技術(shù)可行 預(yù)制 吊裝 運(yùn)輸條件2 受力較小 接縫的位置3 施工簡單 接縫的數(shù)量4 力求標(biāo)準(zhǔn)化塊件劃分方式1 縱向豎縫2 縱向水平縫3 縱 橫向豎縫 3 1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 1 2塊件劃分 3 1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 1 2塊件劃分 2 縱向水平縫 3 1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型 3 1 2塊件劃分 3 縱 橫向豎縫 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 主梁布置橫隔梁布置 3 2 1構(gòu)造布置 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 2 2截面尺寸 主梁 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 2 2截面尺寸 主梁目前 我國編制的裝配式T型簡支梁橋標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)常用的主梁間距是 1 6 2 2米 工程應(yīng)用中常用的主梁間距已達(dá)2 5米 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的裝配式 梁高度見表2 4 1 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 2 2截面尺寸 橫隔板 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 3 2 2截面尺寸 橫隔板 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 2 3鋼筋構(gòu)造 裝配式 梁的配筋 可分為縱向主鋼筋 架立鋼筋 斜鋼筋 箍筋和水平分布筋等鋼筋 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 2 3鋼筋構(gòu)造 主筋 抵抗拉力 一般布置在梁肋的下緣 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 2 3鋼筋構(gòu)造 架立鋼筋作用 固定主筋 斜筋 箍筋 形成骨架 構(gòu)造要求 一般布置在梁肋的上緣 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 2 3鋼筋構(gòu)造 斜筋作用 抵抗主拉應(yīng)力 增強(qiáng)梁體的抗剪強(qiáng)度 布置要求 可由主鋼筋彎起 否則 需配置專門的斜筋 斜筋與梁的軸線一般布置成45 角 焊在主筋和架立筋上 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 2 3鋼筋構(gòu)造 箍筋作用 增強(qiáng)主梁的抗剪強(qiáng)度 分布鋼筋作用 防止梁肋側(cè)面因混凝土收縮等原因引起的裂縫 混凝土保護(hù)層厚度 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 2 3鋼筋構(gòu)造 防止鋼筋受到大氣影響而銹蝕 保證鋼筋與混凝土之間的黏結(jié)力充分發(fā)揮作用 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 3 2 3鋼筋構(gòu)造 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 3 2 3鋼筋構(gòu)造 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 2 4裝配式主梁的聯(lián)接構(gòu)造 1 橫隔梁的聯(lián)結(jié)方式 1 焊接鋼板連接 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 2 4裝配式主梁的聯(lián)接構(gòu)造 1 橫隔梁的聯(lián)結(jié)方式 1 焊接鋼板連接 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 2 4裝配式主梁的聯(lián)接構(gòu)造 1 橫隔梁的聯(lián)結(jié)方式 2 扣環(huán)式濕接頭 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 3 2 4裝配式主梁的聯(lián)接構(gòu)造 2 翼板的聯(lián)結(jié)方式 1 剛性連接 3 2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 3 2 4裝配式主梁的聯(lián)接構(gòu)造 2 翼板的聯(lián)結(jié)方式 2 企口混凝土鉸接 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 優(yōu)點(diǎn) 當(dāng)跨徑大于20m時 比鋼筋混凝土簡支梁用材經(jīng)濟(jì) 同時避免混凝土開裂 結(jié)構(gòu)耐久性較好 目前跨徑已達(dá)50 60米 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 第三章裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 3 3 1構(gòu)造布置 一 主梁的間距與主梁片數(shù)主梁間距目前我國編制的公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)圖中 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋主梁間距為1 6 2 3米 甚至2 5 2 7米 圖2 5 2所示為跨徑50米 橋面凈空為凈 9 21 0米人行道的橫截面布置 主梁間距用2 3米 其中預(yù)制梁寬1 8米 現(xiàn)澆部分為0 5米 吊裝重量為784KN 一 主梁的間距與主梁片數(shù)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁的梁肋特點(diǎn) 1 下部通常要加寬做成馬蹄形 以便鋼束的布置和承受很大預(yù)應(yīng)力的需要 2 在靠近支點(diǎn)處腹板要加厚至與馬蹄同寬 為了配合鋼絲束的起彎 在梁端能布置鋼束錨頭和安放千斤頂 加寬范圍最好達(dá)一倍梁高左右 3 腹板厚度沿縱向發(fā)生變化 馬蹄部分也逐漸加高 形成了典型的變截面T梁 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 3 3 1構(gòu)造布置 一 截面的效率指標(biāo)核心截面概念作用在核心區(qū)域內(nèi)的軸向力在截面上將不產(chǎn)生拉應(yīng)力 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 3 3 2截面尺寸 1 1 1 一 截面的效率指標(biāo)截面上受彎矩和軸向力作用時 彎矩的作用等效于是軸向力上移一段距離 e M P 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 3 3 2截面尺寸 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 一 截面的效率指標(biāo)按簡支梁在預(yù)應(yīng)力階段和運(yùn)營階段 上 下緣拉應(yīng)力為零的預(yù)應(yīng)力概念來分析其截面的受力特點(diǎn) 并判斷截面的優(yōu)劣 施工階段 施加預(yù)應(yīng)力 3 3 2截面尺寸 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 一 截面的效率指標(biāo)運(yùn)營階段 3 3 2截面尺寸 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 一 截面的效率指標(biāo)結(jié)論 截面設(shè)計(jì)中應(yīng)使截面的形心位置要高 以加大偏心距e 從而節(jié)省預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量 截面核心距的大小體現(xiàn)了運(yùn)營階段承受荷載的能力 而且核心距K值越大 預(yù)應(yīng)力筋就越節(jié)省 3 3 2截面尺寸 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 一 截面的效率指標(biāo)截面效率指標(biāo) k h好的預(yù)應(yīng)力T形梁設(shè)計(jì) 應(yīng)當(dāng)是截面效率指標(biāo)大 形心位置高 通常希望值在0 45 0 5以上 一般來說 腹板愈薄 值也愈大 馬蹄愈小 翼緣愈寬 則形心位置愈高 3 3 2截面尺寸 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 二 主梁高度與細(xì)部尺寸 3 3 2截面尺寸 b 0 14 0 2m 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 一 縱向預(yù)應(yīng)力筋布置上 下限心點(diǎn)和索界 3 3 3配筋特點(diǎn) 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 一 縱向預(yù)應(yīng)力筋布置上 下限心點(diǎn)和索界 3 3 3配筋特點(diǎn) 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 一 縱向預(yù)應(yīng)力筋布置 3 3 3配筋特點(diǎn) 直線筋曲線筋 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 一 縱向預(yù)應(yīng)力筋布置 3 3 3配筋特點(diǎn) 1 預(yù)應(yīng)力束筋的立面布置裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋的主梁 一般為后張法 力筋在跨中均靠近梁的下緣布置 在一定區(qū)段后逐漸彎起以滿足設(shè)計(jì)和構(gòu)造的要求 彎起的目的 1 彎矩從跨中向支點(diǎn)逐漸減小 故預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量及偏心距也應(yīng)逐漸減少 2 由于臨近支點(diǎn)的區(qū)段剪力及剪應(yīng)力都很大 故可以利用彎起力筋所產(chǎn)生的豎向分力來抵消恒載剪力和一部分活載剪力 3 為了使梁端部分所受的預(yù)加力不太集中和分散布置錨具 也須將力筋彎起 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 一 縱向預(yù)應(yīng)力筋布置 3 3 3配筋特點(diǎn) 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 一 縱向預(yù)應(yīng)力筋布置 3 3 3配筋特點(diǎn) 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 一 縱向預(yù)應(yīng)力筋布置 3 3 3配筋特點(diǎn) 2 預(yù)應(yīng)力束筋在橫截面上的布置排列的原則是預(yù)應(yīng)力束筋在滿足構(gòu)造要求的同時 盡量相互緊密靠攏 以減少下馬蹄尺寸 減輕自重 并在保證梁底保護(hù)層的前提下 盡量使預(yù)應(yīng)力束筋的重心靠下 以便獲得較大的預(yù)應(yīng)力彎距 節(jié)省高強(qiáng)鋼材 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 一 縱向預(yù)應(yīng)力筋布置 3 3 3配筋特點(diǎn) 3 預(yù)應(yīng)力束筋在梁端上錨具的布置梁端的錨具布置可參照相應(yīng)的已建成的橋構(gòu)造進(jìn)行布置 布置的原則是 1 錨具在梁端的布置應(yīng)盡量減小局部應(yīng)力集中 過大的錨具是不利的 分散的 小的錨具是有利的 2 錨具在梁端布置應(yīng)滿足安放張拉設(shè)備所需要的錨具間最小凈距的要求 3 錨具應(yīng)在梁端對稱縱軸布置 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 二 非預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 3 3 3配筋特點(diǎn) 1 馬蹄中的閉合箍筋在馬蹄中需設(shè)置閉合箍筋 箍筋間距不大于15cm 肋內(nèi)箍筋一般不大于25cm 而在兩端附近自錨固端算起 約為一倍梁高長度內(nèi) 箍筋間距應(yīng)為6 8cm 用來加強(qiáng)梁端承受局部應(yīng)力 當(dāng)馬蹄寬度大于50cm時 箍筋應(yīng)不少于4肢 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 二 非預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 3 3 3配筋特點(diǎn) 2 非預(yù)應(yīng)力縱向受力鋼筋圖2 5 8a表示當(dāng)梁中預(yù)應(yīng)力筋在兩端不便彎起時 為了防止張拉階段在梁端頂部可能開裂而布置的受拉鋼筋 圖2 5 8b表示對于自重比恒載與活載小得多的梁 在預(yù)加力階段 跨中部分上翼緣可能會開裂而破壞 因而也可在跨中部分的頂部設(shè)非預(yù)應(yīng)力的縱向受力鋼筋 這種鋼筋在運(yùn)營階段還能加強(qiáng)混凝土的抗壓能力 在破壞階段則可能提高梁的安全度 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 二 非預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 3 3 3配筋特點(diǎn) 2 非預(yù)應(yīng)力縱向受力鋼筋圖2 5 8c所示 在跨中部分下翼緣內(nèi)設(shè)置非預(yù)應(yīng)力筋 多半是在全預(yù)應(yīng)力梁中為了加強(qiáng)混凝土承受預(yù)加應(yīng)力的能力 圖2 5 8d對于部分預(yù)應(yīng)力梁 也往往利用通長布置在下翼緣的縱向鋼筋來補(bǔ)足極限強(qiáng)度的需要 并且 這種鋼筋對于配置不粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力筋的梁能起分布裂縫的作用 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 3 3 3配筋特點(diǎn) 3 錨固區(qū)的加強(qiáng)鋼筋在梁端錨固區(qū)的應(yīng)力非常集中 在錨具附近不僅有很大的壓應(yīng)力 還有很大的拉應(yīng)力 因此 為防止錨具附近混凝土裂縫 必須配置足夠的鋼筋予以加強(qiáng) 二 非預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 三 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的構(gòu)造示例 3 3裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 3 3 4預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁橋 箱形截面裝配式梁和空心板相比 截面挖空率高 跨越能力大 3 3 4預(yù)應(yīng)