第6章 混凝土梁式橋構(gòu)造

1、 橋梁有三大基本體系橋梁有三大基本體系：梁梁受彎受彎；拱；拱受壓受壓；吊；吊受拉受拉基本體系的相互組合又形成如下基本體系的相互組合又形成如下組合體系：組合體系：斜拉橋斜拉橋梁、吊組合梁、吊組合剛架橋剛架橋梁、拱組合梁、拱組合梁橋優(yōu)點(diǎn)：梁橋優(yōu)點(diǎn)： 就地取材、工業(yè)化施工、耐久性強(qiáng)、整就地取材、工業(yè)化施工、耐久性強(qiáng)、整體性好體性好、美觀、美觀最大跨徑：最大跨徑： 簡(jiǎn)支梁橋簡(jiǎn)支梁橋:50m-70m:50m-70m 連續(xù)剛構(gòu)：連續(xù)剛構(gòu)：330m330m(c )(b )(a )支 點(diǎn) 截 面跨 中 截 面(b)(a)(d)(c)箱箱截面形式：截面形式： 板、肋、箱板、肋、箱板板 梁肋端橫隔板連接構(gòu)造(示意

2、圖)防水層人行道板人行道挑梁中橫隔板(行車道板)翼板三角墊層連接構(gòu)造路面層混凝土保護(hù)層 肋肋 受力特點(diǎn)分類：受力特點(diǎn)分類： 簡(jiǎn)支、連續(xù)、懸臂、剛構(gòu)簡(jiǎn)支、連續(xù)、懸臂、剛構(gòu)VV鐵路路面標(biāo)高公路路面標(biāo)高VV(a)(b)(c)(d)(e)簡(jiǎn)支簡(jiǎn)支 連續(xù)連續(xù) 懸臂懸臂 VMHMVHVVVHVH(a)(c)(b)(d)(e)( f )剛構(gòu)剛構(gòu) 梁式橋最大跨徑梁式橋最大跨徑序號(hào)橋 名主跨(m)結(jié)構(gòu)形式橋 址年份1石板坡長(zhǎng)江大橋330連續(xù)剛構(gòu)中國(guó)重慶20062斯托爾馬橋（Stolma）301連續(xù)剛構(gòu)挪威19983拉脫圣德橋（Raftsundet）298連續(xù)剛構(gòu)挪威19984亞松森橋（Asuncion）2703

3、跨T構(gòu)巴拉圭19795虎門大橋輔航道橋270連續(xù)剛構(gòu)中國(guó)廣東19976蘇通大橋輔航道橋268連續(xù)剛構(gòu)中國(guó)江蘇2009本本 章章 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容1 1 板橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)板橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)2 2 簡(jiǎn)支梁橋墩構(gòu)造與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)支梁橋墩構(gòu)造與設(shè)計(jì)3 3 懸臂梁橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)懸臂梁橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)4 4 曲線梁橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)曲線梁橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)1 1 板橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)板橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)1 1 板橋的特點(diǎn)與分類板橋的特點(diǎn)與分類 2 2 整體式簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造整體式簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造 3 3 裝配式簡(jiǎn)支梁板橋的構(gòu)造裝配式簡(jiǎn)支梁板橋的構(gòu)造1 1 板橋的特點(diǎn)與分類板橋的特點(diǎn)與分類板橋是小跨徑橋中最常用的橋型之一。由于它在

4、建成以后外形上像一塊薄板，故習(xí)慣稱之為板橋。板橋的優(yōu)缺點(diǎn)：板橋的優(yōu)缺點(diǎn)： 建筑高度小、外形簡(jiǎn)單、重量輕、架設(shè)方便。板橋的分類：板橋的分類： 鋼筋混凝土板橋、預(yù)應(yīng)力混凝土板橋 整體式矩形實(shí)心板、裝配式實(shí)心板、空心板和異形板2 2 整體式簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造整體式簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造 截面型式：矩形截面、肋板式截面。(b)(a)l鋼筋混凝土整體式板橋：1.常用跨徑：一般在8m以下，板厚與跨徑之比一般為1/12-1/16。2.受力特點(diǎn)：在荷載作用下，橋面板實(shí)際上呈雙向受力狀態(tài)。3.配筋特點(diǎn)：橋面板寬較大時(shí)，縱、橫向均需配置受力鋼筋。 注：1) 保護(hù)層厚度應(yīng)不小于3cm。 2) 在主鋼筋的彎折處，應(yīng)布置分布鋼筋。

5、 3 3 裝配式簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造裝配式簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造矩形實(shí)心板橋矩形實(shí)心板橋 1）優(yōu)點(diǎn)：形狀簡(jiǎn)單，施工方便，建筑高度小等 2）構(gòu)造特點(diǎn)：一般使用跨徑：1.5m-8m，板 高：0.16m-0.36m，常用的橋面凈空：凈-7，凈-9圖 2 . 2瀝 青 表 面 處 治 2 c m水 泥 混 凝 土 鋪 裝 6 c m1 0 01 0 07 5泄 水 孔1 0 0281 . 5 %橫 斷 面 布 置圖 2.2瀝 青 表 面 處 治 2cm2 9邊 部 塊 件 橫 斷 面1074水 泥 混 凝 土 鋪 裝 6cm1003052814中 部 塊 件 橫 斷 面9911 85.52125.53.510095

6、751022泄 水 孔100284.54 9.528104780 64a21.5%45 64b橫 斷 面 布 置空心板橋空心板橋 1）優(yōu)點(diǎn)：跨徑較矩形實(shí)心板橋增大，自重輕，能充分利用材料。 2）構(gòu)造：?jiǎn)慰?開孔型式雙圓孔形形(a)(b)(c)(d)鋼筋混凝土：跨徑為6-13m，板厚為0.4-0.8m；預(yù)應(yīng)力混凝土：跨徑為8-20m，板厚為0.4-0.85m?？鐝郊鞍搴褡ⅲ鹤ⅲ嚎招陌宓捻敯搴偷装搴穸炔粦?yīng)小于空心板的頂板和底板厚度不應(yīng)小于80mm80mm，以保證施工質(zhì)量和承載的，以保證施工質(zhì)量和承載的需要。需要?？招陌辶簶虻牧旱籽鲆曊掌招陌辶簶虻牧旱籽鲆曊掌ù笏袠颍ù笏袠颍┲芸诶钬灪?/p>

7、橋的空心板架設(shè)（周口李貫河橋的空心板架設(shè)（16m16m）裝配式板橋的橫向連接裝配式板橋的橫向連接 1）作用：保證板塊共同承受車輛荷載。 2）橫向聯(lián)接方式：A A、企口混凝土鉸接型式：企口混凝土鉸接型式：能保證傳能保證傳遞橫向剪力，使各塊板共同受力。遞橫向剪力，使各塊板共同受力。有圓形、菱形和漏斗形三種有圓形、菱形和漏斗形三種注：鉸槽深度宜為預(yù)制板高的注：鉸槽深度宜為預(yù)制板高的2/32/3B B、鋼板聯(lián)接：鋼板聯(lián)接：加快工程進(jìn)度加快工程進(jìn)度間距：間距：8080150cm150cm，中密邊疏，中密邊疏A-A1220N2BN1N2N3BAAB-BN3108N2N1(a)(b)(d)(c)吊裝用鋼環(huán)吊

8、裝用鋼環(huán)裝配式簡(jiǎn)支空心板吊裝架設(shè)到位裝配式簡(jiǎn)支空心板吊裝架設(shè)到位板側(cè)預(yù)留鋼筋板側(cè)預(yù)留鋼筋板頂預(yù)留鋼筋板頂預(yù)留鋼筋防撞欄鋼筋防撞欄鋼筋2 2 簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)1 1 整體式簡(jiǎn)支梁橋整體式簡(jiǎn)支梁橋 2 2 裝配式簡(jiǎn)支裝配式簡(jiǎn)支T T形梁橋形梁橋 3 3 組合梁橋組合梁橋簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造優(yōu)點(diǎn)：受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，應(yīng)用最廣泛。組成：主梁：是橋梁的主要承重結(jié)構(gòu)；橫隔梁：保證各根主梁相互結(jié)成整體，提高橋梁的整體剛度；橋面板：承受車輛(人群)荷載的作用。橋面部分施工方式：整體現(xiàn)澆和預(yù)制裝配1 1 整體式簡(jiǎn)支整體式簡(jiǎn)支T T梁橋梁橋優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：整體性好、剛度大、

9、易于做成復(fù)雜形狀等。截面型式：截面型式：T梁，加次縱梁式T梁。( b)( a)構(gòu)造特點(diǎn)：構(gòu)造特點(diǎn)： 梁高h(yuǎn)：h/l = 1/81/16 肋寬b：b/h = 1/61/7，且=16cm (以利于澆筑混凝土) 橋面板厚度：跨中板厚h1不應(yīng)小于10cm，根部厚度h0約為2535cm 其它： 承托長(zhǎng)高比一般不大于3； 梁肋底部可做成馬蹄形2 2 預(yù)制裝配式簡(jiǎn)支預(yù)制裝配式簡(jiǎn)支T T形梁橋形梁橋優(yōu)點(diǎn)：建橋速度快，工期短，模板支架少等優(yōu)點(diǎn)， 應(yīng)用廣泛。截面型式：截面型式： a.形(a) b.T形梁(b)-(d) 最為普遍的結(jié)構(gòu)形式 c.箱形梁(e)：(d)(b)(a)(c)(e)梁肋端橫隔板連接構(gòu)造(行車道

10、板)翼板中橫隔板(示意圖)連接構(gòu)造人行道板人行道挑梁混凝土保護(hù)層 路面層三角墊層防水層 裝配式鋼筋混凝土T型簡(jiǎn)支梁橋概貌裝配式簡(jiǎn)支裝配式簡(jiǎn)支T T梁橋仰視照片梁橋仰視照片主梁主梁（1 1） 構(gòu)造構(gòu)造 裝配式簡(jiǎn)支梁橋主梁尺寸 表2.1橋梁型式適用跨徑橋梁型式適用跨徑(m)(m) 適用跨徑適用跨徑(m)(m)主梁間距主梁間距(m)(m)主梁高度主梁高度主梁肋寬度主梁肋寬度(m)(m)鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁12025120251.51.5 2.22.2h=(1/111/18)h=(1/111/18)l lb=0.16 b=0.16 0.20m0.20m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁5

11、0100m時(shí)，時(shí)，H=(1/171/21)l100m時(shí)，時(shí)，H=(1/141/18)(0.25 0.50)gll 適用情況適用情況結(jié)合剛架橋和多孔靜定懸臂梁橋的特點(diǎn)，適宜懸臂施工(20世紀(jì)7080年代較多)；預(yù)應(yīng)力、懸臂施工工藝、受力簡(jiǎn)單明確是其發(fā)展的主要原因； 帶掛梁的T構(gòu)在混凝土收縮徐變和汽車沖擊力作用下，懸臂梁端發(fā)生下?lián)希瑢?dǎo)致懸臂端與掛梁之間易形成折角，增大沖擊作用，使伸縮縫的處理和養(yǎng)護(hù)較困難。 帶鉸的T構(gòu)，由于鉸的存在使左右兩側(cè)主梁變形不一致，難于調(diào)整，引起行車不平順；施工過程中有時(shí)還需強(qiáng)迫合攏；當(dāng)T構(gòu)兩邊溫度變化不同時(shí)，易產(chǎn)生不均勻變形，引起較大次內(nèi)力。帶掛梁和帶鉸的T型剛構(gòu)目前均已

12、較少采用。常用跨徑：鋼筋混凝土T構(gòu)：4050m左右，預(yù)應(yīng)力混凝土T構(gòu)：60120m。目前最大跨徑：174m（重慶長(zhǎng)江大橋：85.6m+4138m+ 156m+ 174m +104.5m）。牛腿的受力特點(diǎn)牛腿的受力特點(diǎn)懸臂端和掛梁端結(jié)合部的局部構(gòu)造稱為懸臂端和掛梁端結(jié)合部的局部構(gòu)造稱為牛腿。牛腿。B/2eb1 R 13bb+2eR2RhcbeaRHehtan /2h/2cabNRhHMcQRabH 在這里由于梁端的相互搭接，中間還要設(shè)置傳力支座來傳遞較大的豎向力，因此牛腿的高度被削弱至不到懸臂梁高和掛梁梁高的一半，卻又要傳遞較大的豎向力。 718218218191919掛梁N4N3N2N1N5(

13、c)p718d=1主拉應(yīng)力跡線主壓應(yīng)力跡線(b)d=1無應(yīng)力區(qū)（凹角處應(yīng)力集中）主拉應(yīng)力跡線密集p1/21/21/3(a)4545D45N2N1N3N4N5Z=R/cos45RZDRRRRbe1 1b+2ebR23B/2RhcbeaH4 4 曲線梁橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)曲線梁橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)1 1 曲線梁橋的主要特點(diǎn)與分類曲線梁橋的主要特點(diǎn)與分類 2 2 曲線梁橋的構(gòu)造與布置曲線梁橋的構(gòu)造與布置1 1 曲線梁橋的主要特點(diǎn)與分類曲線梁橋的主要特點(diǎn)與分類曲線梁橋的主要特點(diǎn)曲線梁橋的主要特點(diǎn)受力特點(diǎn)： 彎扭耦合，截面內(nèi)力較大，豎向撓度較大，可能產(chǎn)生支座負(fù)反力。曲線梁橋平面內(nèi)變形的特點(diǎn)：由于溫度變化和混凝土收縮

14、引起的水平位移，由于預(yù)加力和混凝土徐變引起的水平位移。 曲線梁橋的分類：曲線梁橋的分類：正交曲線梁橋斜交曲線梁橋 圓曲線橋 緩和曲線橋 組合曲線橋 曲線板橋 曲線T梁橋 曲線I梁橋 曲線箱梁橋 2 2 曲線梁橋的構(gòu)造與布置曲線梁橋的構(gòu)造與布置截面形式：截面形式：板式、肋板式、肋式、箱式從彎梁橋存在有較大扭矩的受力特點(diǎn)考慮，宜采用箱形截面的形式。 另一方面，在現(xiàn)代的城市高架橋中，橋型美觀常常被提到一定的高度。若橋不太寬，且跨徑不太大時(shí)，也常采用板式截面，如圖2-7-27所示。尤其是其中的魚腹式曲線型斷面，因其具有纖細(xì)、流暢的優(yōu)美外形，大大減輕了城市高架橋?qū)值缼淼膲阂指小＃╝）實(shí)心板；（b）空

15、心板；（c）魚腹式板 圖2-7-27 板式截面形式橋墩形式橋墩形式 彎梁橋橋臺(tái)的形式一般與直橋無多大差別，這里著重介紹橋墩形式。當(dāng)橋梁上部結(jié)構(gòu)采用箱形截面時(shí)，可選用圖2-7-28中的相應(yīng)布置圖式。箱形上部結(jié)構(gòu)的橋墩橫向布置 對(duì)于彎梁橋尤其是連續(xù)彎梁橋而言，支座布置是一個(gè)較復(fù)雜的問題。支座布置是否合理，不但會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的受力，而且還會(huì)影響車輛的正常行駛。a）一般宜在兩端的橋臺(tái)上設(shè)置能使橋面結(jié)構(gòu)作切線方向位移的抗扭支座，正中橋墩上的抗扭支座應(yīng)是固定的，這是為了一方面滿足因溫度、收縮和預(yù)應(yīng)力張拉等因素產(chǎn)生的變位，另一方面可以保證伸縮縫免遭破壞。（b）橋臺(tái)處的支座雖然設(shè)計(jì)成具有抗扭能力的固定支座，但在所有中間橋墩