城市軌道交通概論第三章-第三節(jié) 高架結(jié)構(gòu)工程課件

1、1第三節(jié)第三節(jié) 高架結(jié)構(gòu)工程高架結(jié)構(gòu)工程2一、高架結(jié)構(gòu)工程的特點(diǎn)一、高架結(jié)構(gòu)工程的特點(diǎn) 城市軌道交通系統(tǒng)進(jìn)入城區(qū)后，可以隨著城市城市軌道交通系統(tǒng)進(jìn)入城區(qū)后，可以隨著城市地勢的變化或城區(qū)建筑群的不同，或從空中走，地勢的變化或城區(qū)建筑群的不同，或從空中走，形成高架，或進(jìn)人地下，形成隧道，也可在地面形成高架，或進(jìn)人地下，形成隧道，也可在地面上。上。 高架結(jié)構(gòu)工程是城市永久性建筑的一部分，高架結(jié)構(gòu)工程是城市永久性建筑的一部分，結(jié)構(gòu)壽命應(yīng)按結(jié)構(gòu)壽命應(yīng)按50年以上考慮，因而城區(qū)高架結(jié)構(gòu)年以上考慮，因而城區(qū)高架結(jié)構(gòu)可以作為城市景觀的一部分，與城市的其他建筑可以作為城市景觀的一部分，與城市的其他建筑相協(xié)調(diào)。另

2、外在城區(qū)施工，要求速度快，對現(xiàn)有相協(xié)調(diào)。另外在城區(qū)施工，要求速度快，對現(xiàn)有的交通干擾小。高架橋上應(yīng)考慮管線設(shè)置或通過的交通干擾小。高架橋上應(yīng)考慮管線設(shè)置或通過要求，并設(shè)有緊急進(jìn)出通道，防止列車傾覆的安要求，并設(shè)有緊急進(jìn)出通道，防止列車傾覆的安全措施及在必要地段設(shè)置防噪屏障，還應(yīng)設(shè)有防全措施及在必要地段設(shè)置防噪屏障，還應(yīng)設(shè)有防水、排水措施。水、排水措施。3一般有以下結(jié)構(gòu)形式:槽形梁結(jié)構(gòu): 跨度L=10,20,30,35，建筑高度0.350.5m。脊梁結(jié)構(gòu): 跨度L=10,20,30,35，建筑高度0.30.6 m。超低高度板結(jié)構(gòu)：L10 m，建筑高度0.440.8m； L15m，建筑高度0.54

3、1.00m； L20m建筑高度0.661.40m。 目前城市高架橋大都采用預(yù)應(yīng)力或部分頂應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)4預(yù)應(yīng)力混凝土的概念如下： 為了彌補(bǔ)混凝土過早出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，在構(gòu)件使用（加載）以前，預(yù)先給混凝土一個(gè)預(yù)壓力，即在混凝土的受拉區(qū)內(nèi)，用人工加力的方法，將鋼筋進(jìn)行張拉，利用鋼筋的回縮力，使混凝土受拉區(qū)預(yù)先受壓力。這種儲(chǔ)存下來的預(yù)加壓力，當(dāng)構(gòu)件承受由外荷載產(chǎn)生拉力時(shí)，首先抵消受拉區(qū)混凝土中的預(yù)壓力，然后隨荷載增加，才使混凝土受拉，這就限制了混凝土的伸長，延緩或不使裂縫出現(xiàn)，這就叫做預(yù)應(yīng)力混凝土。 5二、高架槽型梁結(jié)構(gòu) 槽型梁一般是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，屬下承式橋梁，由車道板、主梁和端橫梁這3部分組成，

4、如圖所示，各部分見圖。下面分別介紹槽型梁3個(gè)主要組成部分的設(shè)計(jì)，構(gòu)造和施工要點(diǎn)。6 車道板作為主梁主翼緣的一部分，在堅(jiān)向荷載作用下承受縱向拉應(yīng)力。在板寬方向，該拉應(yīng)力自板邊向中線逐漸降低，即所謂剪應(yīng)力滯現(xiàn)象，它影響了車道板作為主梁翼緣有效寬度值，在設(shè)計(jì)中為了簡化計(jì)算，取一定寬度的車道板作為主梁翼緣，該寬度即為“計(jì)算寬度”。7 槽型粱的車道板和主梁內(nèi)側(cè)交接處常設(shè)置斜率小于1：3的內(nèi)角隅 一方面可以減小截面突然變化引起的應(yīng)力集中，另一方面內(nèi)角隅構(gòu)造有利于橫向預(yù)應(yīng)力筋彎起布置.車道板寬度車道板寬度8 (三) 端橫梁 端橫梁是槽形梁的重要組成部分之一，在施工和養(yǎng)護(hù)維修時(shí)起頂梁的作用，并為車道板的兩端提

5、供支承，保證車道板的整體作用，還為上翼緣的橫向穩(wěn)定起支撐作用。端橫梁的高度和寬度一般為h2(1.62.0)h1,b2(10一1.3)h1，h1為車道板厚度；9(四) 施工 槽形梁在設(shè)計(jì)中一般要進(jìn)行：抗彎強(qiáng)度，抗剪槽形梁在設(shè)計(jì)中一般要進(jìn)行：抗彎強(qiáng)度，抗剪強(qiáng)度，變形，抗裂性和裂縫寬度以及運(yùn)營階段混強(qiáng)度，變形，抗裂性和裂縫寬度以及運(yùn)營階段混凝土及鋼筋應(yīng)力等一系列的驗(yàn)算，各項(xiàng)驗(yàn)算必須凝土及鋼筋應(yīng)力等一系列的驗(yàn)算，各項(xiàng)驗(yàn)算必須滿足相應(yīng)的規(guī)范要求。滿足相應(yīng)的規(guī)范要求。 槽形梁的施工一般采用裝槽形梁的施工一般采用裝配式方案，該方法又分為縱向分塊和橫向分塊兩配式方案，該方法又分為縱向分塊和橫向分塊兩種。種。

6、橫向分塊，每塊為一完整的橫向分塊，每塊為一完整的U U形截面，橫向形截面，橫向預(yù)應(yīng)力在預(yù)制時(shí)已實(shí)施完成。施工時(shí)在橋頭路堤預(yù)應(yīng)力在預(yù)制時(shí)已實(shí)施完成。施工時(shí)在橋頭路堤上串連成整體，然后用縱移法移到橋孔，落梁就上串連成整體，然后用縱移法移到橋孔，落梁就位。位。 縱向分塊是將兩側(cè)主梁預(yù)制成兩大塊，主梁縱向分塊是將兩側(cè)主梁預(yù)制成兩大塊，主梁之間的車道板和端橫梁可以預(yù)制，也可以在主梁之間的車道板和端橫梁可以預(yù)制，也可以在主梁架設(shè)就位現(xiàn)澆。架設(shè)就位現(xiàn)澆。預(yù)制的車道板，端橫粱和兩側(cè)主預(yù)制的車道板，端橫粱和兩側(cè)主梁的連接必須采用濕接縫。在工地上要施加橫向梁的連接必須采用濕接縫。在工地上要施加橫向頂應(yīng)力和縱向預(yù)應(yīng)

7、力。頂應(yīng)力和縱向預(yù)應(yīng)力。10 縱向分塊運(yùn)輸不便，且濕接頭難度較大，唯一優(yōu)點(diǎn)是可以利用工地現(xiàn)有的架橋機(jī)，將預(yù)制主梁直接架設(shè)就位，無須設(shè)置臨時(shí)便梁及縱移就位。11 三、高架脊梁式結(jié)構(gòu) 脊梁式結(jié)構(gòu)分上承式和下承式兩種。上承式是在單箱梁的上部帶大懸臂挑臂結(jié)構(gòu)，下承式是在脊梁的下底板位置帶大懸臂挑臂結(jié)構(gòu)，如圖所示，一般城市軌道交通大多采用后者。這種結(jié)構(gòu)主要靠脊梁來承受縱向彎距，挑臂板作為行車道板，同時(shí)將列車荷載傳到脊梁上，擋墻主要是防止噪聲和作為防護(hù)車輛傾覆的保護(hù)體，也可以作為結(jié)構(gòu)的部分，起邊梁作用，改善挑臂的受力。12下承式脊梁結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1建筑高度低。其建筑高度為挑臂板的厚度，脊梁高度的改變對

8、挑臂板的厚度無影響，而跨度的改變只影響脊梁的高度，這對于城市的高架結(jié)構(gòu)的線型布置非常有利。 2施工方便。可以選用預(yù)制構(gòu)件拼裝法，先吊裝脊梁，后拼裝挑臂冀板，施工便捷.3結(jié)構(gòu)上需要的部分可供做它用即邊緣和脊梁頂面可作檢修道等。4脊梁和邊梁構(gòu)成一個(gè)防噪體系。5外型美觀。13四、超低高度板式結(jié)構(gòu) 超低高度板式結(jié)構(gòu)實(shí)際上是低高度梁或厚板亦稱為板梁，一般是由于結(jié)構(gòu)的建筑高度要求做得小剛度就成為設(shè)計(jì)的控制條件。14五、墩臺(tái)形式 高架橋的墩臺(tái)除具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性以承受荷載外，還需要考慮美觀，并與城市環(huán)境和諧，勻稱，協(xié)調(diào)。一般有如下幾種形式：151倒梯形橋墩(圖(A) 倒梯形橋墩構(gòu)造簡單，施工方便，受力合理，具有較大的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，對于單箱單室箱梁和脊梁來說，選用倒梯形橋墩在外觀和受力上均較合理。162“T”形橋墩(圖(B)“T”形橋墩自重小，節(jié)省壇工材料，能減少占地面積墩身可做成圓柱，矩形，六角形等，具有較大的強(qiáng)度和剛度，其與上部結(jié)