橋梁結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)

1、橋梁基礎(chǔ)知識(shí) 主講：周建賓2.1 混凝土梁橋1 基本組成橋跨結(jié)構(gòu)主要由橋面系、主梁（橫梁）和支座組成。 2 梁式橋的主要類(lèi)型與病害特征1) 按截面類(lèi)型劃分 板梁橋、肋梁橋、箱梁橋板梁橋施工方便自重大空心板、實(shí)心板適合于小跨徑橋梁肋板式截面形、I形、T形截面效率指標(biāo)多用于縱向分縫裝配式橋梁適合于中等跨徑簡(jiǎn)支橋梁箱形截面單箱單室、單箱多室分離多箱整體性能好，抗扭慣矩大上下緣均可受壓、適合于連續(xù)橋梁適合中等以上跨徑橋梁施工模板復(fù)雜2) 按體系劃分 簡(jiǎn)支梁（板）橋、連續(xù)梁（板）橋、懸臂梁（板）橋簡(jiǎn)支梁施工方便靜定體系對(duì)地基要求不高彎矩最大適合于小跨徑橋梁簡(jiǎn)支梁橋均布荷載q281qlM 懸臂梁橋單懸臂、

2、雙懸臂卸載彎矩使跨中彎矩大大減小靜定體系對(duì)地基要求不高跨中有接縫，行車(chē)條件不好跨中的牛腿、伸縮縫，易損壞適合于中等以上跨徑橋梁施工不方便雙懸臂梁橋均布荷載q單懸臂梁橋均布荷載q多跨懸臂梁橋多跨連續(xù)梁橋連續(xù)梁橋恒載、活載均有卸載彎矩行車(chē)條件好超靜定體系對(duì)地基要求高適合于中等以上跨徑橋梁連續(xù)梁橋均布荷載qT形剛構(gòu)橋卸載彎矩類(lèi)似于懸臂梁適合于懸臂施工、節(jié)省支座靜定體系對(duì)地基要求不高跨中的牛腿、伸縮縫，易損壞行車(chē)條件不好適合于中等以上跨徑橋梁連續(xù)剛構(gòu)橋綜合連續(xù)梁與T構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)超靜定體系對(duì)地基要求高適合于中等以上跨徑的高墩橋梁T形剛構(gòu)橋連續(xù)剛構(gòu)橋3. 混凝土梁橋的特點(diǎn)受力特點(diǎn)以主梁受彎承擔(dān)使用荷載， 結(jié)構(gòu)

3、不產(chǎn)生水平反力預(yù)應(yīng)力度鋼筋混凝土、部分預(yù)應(yīng)力、 全預(yù)應(yīng)力混凝土梁受力體系簡(jiǎn)支梁、懸臂梁、連續(xù)梁、T形剛構(gòu)、 連續(xù)剛構(gòu)混凝土梁橋的優(yōu)缺點(diǎn)造價(jià)低耐久性好可塑性強(qiáng)剛度大噪音小自重大鋼筋混凝土梁帶裂縫工作預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的優(yōu)點(diǎn)預(yù)應(yīng)力的作用可以使用高強(qiáng)材料更適合于裝配式橋梁施工方法整體式節(jié)段式縱向、橫向分縫1) 簡(jiǎn)支板橋的特點(diǎn) 板橋是小跨徑鋼筋混凝土橋梁中最常用的橋型之一。由于其外形像一塊薄板一樣故習(xí)慣稱(chēng)之為板橋。板橋一般的特點(diǎn)： 1. 建筑高度小，適用于橋下凈空受限制的橋梁，可以減小橋頭引道度和縮短引道的長(zhǎng)度。2. 外形簡(jiǎn)單，制作方便。既可以整體澆筑，又便于工廠(chǎng)化成批生產(chǎn)。3. 做成裝配式扳橋的預(yù)制構(gòu)

4、件時(shí)，重量不大，架設(shè)方便。4. 板橋的主要缺點(diǎn)是跨徑不宜過(guò)大。5. 整體澆筑的異形板受力復(fù)雜。但特別適合匝道橋的異形板。整體式簡(jiǎn)支板與連續(xù)板適用范圍 常用在48米跨徑、不規(guī)則橋梁截面形式實(shí)心板、矮肋板、空心板施工方法整體現(xiàn)澆裝配式簡(jiǎn)支板截面形式：實(shí)心板、空心板；材料：鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土適用范圍空心板單孔、雙孔裝配式預(yù)應(yīng)力空心板構(gòu)造實(shí)例配筋特點(diǎn)主要配置縱向抗彎鋼筋抗剪不控制，一般只設(shè)箍筋鋼筋砼梁設(shè)可設(shè)彎起鋼筋預(yù)應(yīng)力筋在底板直線(xiàn)布置梁端頂板設(shè)抗拉鋼筋3. 橫向連接企口鉸圓形、棱形、漏斗形、鋼板連接企口縫混凝土強(qiáng)度不低于板體混凝土強(qiáng)度；企口縫配筋。鋼板焊接連接連接鋼板通過(guò)錨固鋼筋錨固；縱向間距

5、80cm150cm 按施工方式：整體式梁橋和裝配式梁橋一、整體式T梁橋主梁的肋寬約為梁高的1/6一1/7，但不小于16cm簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造特點(diǎn) 二、 裝配式梁橋1. 構(gòu)造類(lèi)型截面形式T形、I形、槽形、箱形塊件劃分縱向豎縫縱向水平縫橫向豎縫縱橫向同時(shí)分縫劃分原則：起吊能力接縫在應(yīng)力最小處接頭少、施工方便便于安裝標(biāo)準(zhǔn)化裝配式梁橋截面形式2. 構(gòu)造布置常用跨徑8.0m20m主梁布置梁距通常在1.52.2米之間橫梁布置端橫梁中橫梁布置在跨中及4分點(diǎn)3. 主要尺寸主梁高1/111/18L，肋寬1620cm，橫梁中橫梁3/4h，端橫梁與主梁同高寬1216cm，可挖空翼板1/12h，一般為變厚度3、鋼筋構(gòu)造主

6、鋼筋斜筋箍筋翼板橫向鋼筋橫梁鋼筋架立鋼筋分布鋼筋支座下局部加強(qiáng)鋼筋4、橫向連接鋼板連接現(xiàn)澆接縫企口鉸扣環(huán)式接頭5. 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋構(gòu)造布置常用跨徑2050m主梁布置梁距通常在1.52.2米之間大跨度盡量增大梁距1）主要尺寸主梁高1/151/25L，寬1518cm橫梁中橫梁3/4h，端橫梁與主梁同高寬1216cm，可挖空翼板1/12h，一般為變厚度下馬蹄占截面總面積的1020（1）馬蹄總寬度約為肋寬的24倍，并注意馬蹄部分（特別是斜坡區(qū)），管道保護(hù)層不宜小于60mm。（2）下翼緣高度加1/2斜坡區(qū)，高度約為梁高的（0.150.20）倍，斜坡宜陡于45。梁端，梁寬與下馬蹄同寬2）鋼筋構(gòu)造主

7、梁受力鋼筋為預(yù)應(yīng)力筋箍筋錨下局部加強(qiáng)鋼筋翼板橫向鋼筋架立鋼筋分布鋼筋一般不設(shè)斜筋剪余剪力圖6. 裝配式小箱梁實(shí)例橋梁橫截面小箱梁一般構(gòu)造圖7. 橋面板橫向連接構(gòu)造常用的橋面板（翼緣板）橫向連接有焊接接頭和濕接接頭兩種 (1) 焊接接頭：翼板間用鋼板連接，接縫處鋪裝混凝土內(nèi)放置上下兩層鋼筋網(wǎng) (2) 濕接接頭：通過(guò)一定措施將翼緣伸出鋼筋連成整體，在接縫鋪裝混凝土內(nèi)再增補(bǔ)適量加強(qiáng)鋼筋。寬翼緣T梁接頭構(gòu)造8. 預(yù)應(yīng)力技術(shù)先張法后張法錨具先張法，即先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋并錨固在張力臺(tái)坐上，后澆筑構(gòu)件混凝土，待混凝土達(dá)到足夠的強(qiáng)度后再放張，以此實(shí)現(xiàn)預(yù)加力的方法。 橋梁基礎(chǔ)知識(shí) 主講：周建賓2.2 連續(xù)梁橋簡(jiǎn)介

8、連續(xù)梁橋的體系與構(gòu)造特點(diǎn)1、體系特點(diǎn)由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩大大減小，恒載、活載均有卸載作用由于彎矩圖面積的減小，跨越能力增大超靜定結(jié)構(gòu)，對(duì)基礎(chǔ)變形及溫差荷載較敏感行車(chē)條件好連續(xù)梁橋均布荷載q均布荷載q2、構(gòu)造特點(diǎn)1）跨徑布置布置原則：減小彎矩、增加剛度、方便施工、美觀(guān)要求不等跨布置大部分大跨度連續(xù)梁邊跨為0.50.8中跨等跨布置中小跨度連續(xù)梁短邊跨布置特殊使用要求2）截面形式板式截面實(shí)用于小跨徑連續(xù)梁肋梁式適合于吊裝箱形截面適合于節(jié)段施工其它3）梁高與跨徑、施工方法有關(guān)等高度梁實(shí)用于中、小跨徑連續(xù)梁，一般跨徑在5060米以下變高度梁實(shí)用于大跨徑連續(xù)梁，100米以上，90%為變高度

9、連續(xù)梁4）腹板及頂、底板厚度頂板滿(mǎn)足橫向抗彎及縱向抗壓要求一般采用等厚度，主要由橫向抗彎控制腹板主要承擔(dān)剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力一般采用變厚度腹板，靠近跨中處受構(gòu)造要求控制，靠近支點(diǎn)處受主拉應(yīng)力控制，需加厚。底板滿(mǎn)足縱向抗壓要求一般采用變厚度，跨中主要受構(gòu)造要求控制，支點(diǎn)主要受縱向壓應(yīng)力控制，需加厚橫隔板一般在支點(diǎn)截面設(shè)置橫隔板5）配筋特點(diǎn)縱向鋼筋懸臂施工階段配筋主筋沒(méi)有下彎時(shí)布置在腹板加掖中需下彎時(shí)平彎至腹板位置一般在錨固前豎彎，以抵抗剪力連續(xù)梁后期配筋各跨跨中底板配置連續(xù)束頂板配制橫向鋼筋或橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋腹板下彎的縱向鋼筋需要時(shí)布置豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋2. 連續(xù)梁橋常用施工方法一、滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆二、簡(jiǎn)支變

10、連續(xù)三、逐跨施工現(xiàn)澆、拼裝四、頂推施工五、懸臂施工現(xiàn)澆、拼裝 3. 連續(xù)梁橋內(nèi)力1、恒載內(nèi)力必須考慮施工過(guò)程中的體系轉(zhuǎn)換，不同的荷載作用在不同的體系上1）滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆施工所有恒載直接作用在連續(xù)梁上2）簡(jiǎn)支變連續(xù)施工一期恒載作用在簡(jiǎn)支梁上，二期恒載作用在連續(xù)梁上3）逐跨施工主梁自重內(nèi)力圖，應(yīng)由各施工階段時(shí)的自重內(nèi)力圖迭加而成4）頂推施工頂推過(guò)程中，梁體內(nèi)力不斷發(fā)生改變，梁段各截面在經(jīng)過(guò)支點(diǎn)時(shí)要承受負(fù)彎矩，在經(jīng)過(guò)跨中區(qū)段時(shí)產(chǎn)生正彎矩施工階段的內(nèi)力狀態(tài)與使用階段的內(nèi)力狀態(tài)不一致配筋必須滿(mǎn)足施工階段內(nèi)力包絡(luò)圖主梁最大正彎矩發(fā)生在導(dǎo)梁剛頂出支點(diǎn)外時(shí)最大負(fù)彎矩與導(dǎo)梁剛度及重量有關(guān)導(dǎo)梁剛接近前方支點(diǎn)剛通過(guò)前

11、方支點(diǎn)5）平衡懸臂施工分清荷載作用的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)約束條件的轉(zhuǎn)換主梁自重內(nèi)力圖，應(yīng)由各施工階段時(shí)的自重內(nèi)力圖迭加而成2、活載內(nèi)力1）縱向某些截面可能出現(xiàn)正負(fù)最不利彎矩，必須用影響線(xiàn)加載2）橫向箱梁專(zhuān)門(mén)分析多梁式橫向分布系數(shù)計(jì)算，等剛度法3、超靜定次內(nèi)力計(jì)算1）產(chǎn)生原因結(jié)構(gòu)因各種原因產(chǎn)生變形，在多余約束處將產(chǎn)生約束力，從而引起結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力(或稱(chēng)二次力)2）連續(xù)梁產(chǎn)生次內(nèi)力的外界原因預(yù)應(yīng)力墩臺(tái)基礎(chǔ)沉降溫度變形徐變與收縮4、變形計(jì)算必須考慮施工過(guò)程中的體系轉(zhuǎn)換，不同的荷載作用在不同的體系上根據(jù)恒載及活載變形設(shè)置預(yù)拱度大跨徑時(shí)必須專(zhuān)門(mén)研究大跨徑橋梁施工控制預(yù)拱度設(shè)置原則：某節(jié)點(diǎn)預(yù)拱度 = （所有在該節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)

12、后的荷載或體系轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的位移）5連續(xù)梁橋次內(nèi)力預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力預(yù)應(yīng)力初彎矩：預(yù)應(yīng)力次彎矩：總預(yù)矩：M eNMy 0MMMN 0徐變、收縮次內(nèi)力一、徐變、收縮理論一、徐變、收縮理論收縮與荷載無(wú)關(guān)徐變與荷載有關(guān)收縮、徐變與材料、配合比、溫度、濕度、截面形式、護(hù)條件、混凝土齡期有關(guān)基礎(chǔ)沉降引起的次內(nèi)力一、沉降規(guī)律假定沉降規(guī)律與徐變相同沉降終極值1)()()( tpddet),(),()()( ttdd沉降速度系數(shù)2. 3 剛構(gòu)體系體系橋梁簡(jiǎn)介1 剛構(gòu)橋的體系與構(gòu)造特點(diǎn)1) 體系特點(diǎn)恒載、活載負(fù)彎矩卸載作用基本與連續(xù)梁接近橋墩參加受彎作用，使主梁彎矩進(jìn)一步減小彎矩圖面積的小，跨越能力大，在小跨徑時(shí)梁高較低

13、超靜定次數(shù)高，對(duì)常年溫差、基礎(chǔ)變形、日照溫均較敏感均布荷載q2）剛構(gòu)橋的主要類(lèi)型單跨剛構(gòu)橋主要用于中小跨度的跨線(xiàn)橋，建筑高度小ROSENSTEIN BRIDGE跨度68 m，跨中梁高1.65 m斜腿剛構(gòu)橋受力形式接近拱橋，可獲得較大跨度或較小的梁高安康漢江橋主跨為176m，中孔跨中64m連續(xù)剛構(gòu)橋用于柔性墩或大跨度高墩橋梁輔航道橋橋跨徑：150+270+150mRaftsundet BridgeSpan of 86+202+298+125mV型墩剛構(gòu)內(nèi)部高次超靜定，外部接近連續(xù)梁MAIN RIVER BRIDGE82-135-82m main span, depth of 6.5m三、常用計(jì)算圖式單跨剛構(gòu)橋斜腿剛構(gòu)橋連續(xù)剛構(gòu)橋V型墩剛構(gòu)四、構(gòu)造特點(diǎn)1、截面形式單跨剛構(gòu)橋矩形截面斜腿剛構(gòu)箱型截面、多肋式連續(xù)剛構(gòu)大跨度：變高度箱梁小跨度：多室扁箱梁V型墩剛構(gòu)箱型截面、多肋式2、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造角點(diǎn)受力特點(diǎn)箱型截面直角點(diǎn)構(gòu)造箱型截面斜腿與主梁交點(diǎn)構(gòu)造連續(xù)剛構(gòu)墩柱與主梁交點(diǎn)構(gòu)造2、鉸的構(gòu)造鋼鉸鉛板鉸混凝土鉸五、減小墩柱抗推剛度的措施1、合理選擇橋型，避免矮墩橋梁采用連續(xù)剛構(gòu)2、減小墩柱的縱橋向尺寸3、采用雙臂墩減小墩柱縱橋向抗推剛度4、對(duì)于長(zhǎng)大橋梁，中間橋墩采用剛構(gòu)，邊墩采用連續(xù)梁體系六、預(yù)應(yīng)力配索特點(diǎn)1