2-4簡支梁橋的構(gòu)造解析

1、第二篇 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 1 概論2 橋面構(gòu)造3 板橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造4 裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造5 簡支梁橋的計(jì)算6 梁式橋的支座7 簡支梁橋的施工4 裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造4-1 裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型一、截面形式一、截面形式（1）T形梁橋（應(yīng)用最廣泛） 優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單；主梁之間靠橫隔梁聯(lián)結(jié)，整體性好，接頭也較方便 缺點(diǎn)：截面形狀不穩(wěn)定，運(yùn)裝復(fù)雜；接頭在橋面板跨中，對板的受力不利 適用范圍：RC16m（實(shí)際已做到20m）；PC50m裝配式簡支梁橋的截面類型（2）箱形梁橋 優(yōu)點(diǎn)：抗扭能力大；抗彎剛度大，單梁穩(wěn)定性好；在橫向偏心荷載在橫向偏心荷載作用下，各梁受力均勻；作用下

2、，各梁受力均勻；薄壁箱梁，可減輕自重，節(jié)省配筋。，節(jié)省配筋。 缺點(diǎn)：箱梁薄壁構(gòu)件的預(yù)制施工比較復(fù)雜。 適用范圍：一般跨徑50m對于簡支箱梁，應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力對于簡支箱梁，應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，全截面參與受力。結(jié)構(gòu)，全截面參與受力。不適用于鋼砼簡支梁橋，因拉不適用于鋼砼簡支梁橋，因拉區(qū)砼不參與工作，多余的箱梁區(qū)砼不參與工作，多余的箱梁底板徒然增大了自重底板徒然增大了自重。裝配式簡支梁橋的截面類型（3）形梁橋（應(yīng)用較少） 優(yōu)點(diǎn)：截面穩(wěn)定，抗彎剛度大， 運(yùn)裝較方便 缺點(diǎn)：制造較復(fù)雜；兩片梁肋較薄，通常用鋼筋網(wǎng)配筋，難以做成大剛度鋼骨；跨度較大時(shí)，自重也較大 適用范圍：13m的小跨徑橋梁橫向聯(lián)結(jié)：塊件之間用穿

3、過腹板的螺栓來聯(lián)結(jié)，以使施工簡化橫隔梁橫隔梁 作用：將橋面板連成整體，使各主梁共同承受車輛荷載；對荷載分配起主要作用； 特點(diǎn)：抗彎剛度較大，自重較?。ó?dāng)橫隔梁高度較大時(shí)，可將中部挖空以減輕自重）； 注意：箱形梁橋本身抗扭能力大，可以少設(shè)或不設(shè)跨中橫隔梁，但端橫隔梁通常是必要的。塊件劃分方式二、塊件的劃分方式二、塊件的劃分方式 橋梁應(yīng)劃分成幾段以及相應(yīng)方式，還涉及到很多固素，較大的構(gòu)件雖然減少了拼裝節(jié)點(diǎn)，但會帶來運(yùn)輸成本的增加。（1）塊件劃分原則 裝配式簡支梁橋拼裝單元的劃分，通常應(yīng)遵循的原則是：根據(jù)施工現(xiàn)場預(yù)制、運(yùn)輸和起重條件，確定拼裝單元的尺寸和重量，使其便于施工；塊件劃分應(yīng)滿足受力要求，拼

4、裝接頭應(yīng)盡量設(shè)置在內(nèi)力較小處，接頭數(shù)量盡可能少；塊件的種類應(yīng)盡可能少，其形狀和尺寸力求標(biāo)準(zhǔn)化，增強(qiáng)互換性。縱向豎縫劃分（2）塊件劃分方式縱向豎縫劃分（應(yīng)用最普遍）向豎縫劃分（應(yīng)用最普遍）優(yōu)點(diǎn)：主梁受力可靠，施工方便，現(xiàn)澆數(shù)量少優(yōu)點(diǎn)：主梁受力可靠，施工方便，現(xiàn)澆數(shù)量少缺點(diǎn)：構(gòu)件尺寸和重量往往很大，運(yùn)裝較困難為減小構(gòu)件，可缺點(diǎn)：構(gòu)件尺寸和重量往往很大，運(yùn)裝較困難為減小構(gòu)件，可縮小橋面板和橫隔梁的預(yù)制尺寸?？s小橋面板和橫隔梁的預(yù)制尺寸。縱向豎縫劃分T形組合梁形組合梁箱形組合梁箱形組合梁縱向水平縫劃分縱向水平縫劃分（組合式結(jié)構(gòu)）向水平縫劃分（組合式結(jié)構(gòu)）優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)件尺寸和重量都較小構(gòu)件尺寸和重量都

5、較小，便于集中預(yù)制和運(yùn)輸?shù)跹b便于集中預(yù)制和運(yùn)輸?shù)跹b缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 現(xiàn)澆數(shù)量多，現(xiàn)澆數(shù)量多，整體性和穩(wěn)定性較差整體性和穩(wěn)定性較差； 組合梁分階段受力，一期恒載組合梁分階段受力，一期恒載（梁肋本身的自重）（梁肋本身的自重）和和二期恒載二期恒載（包括安裝的預(yù)制板、現(xiàn)澆橋面混凝土、現(xiàn)澆橫隔梁）（包括安裝的預(yù)制板、現(xiàn)澆橋面混凝土、現(xiàn)澆橫隔梁）均由梁肋承受，均由梁肋承受，需要增加配筋需要增加配筋； 組合式梁橋拼裝單元吊裝重量的減輕，是用增加材料組合式梁橋拼裝單元吊裝重量的減輕，是用增加材料耗費(fèi)和施工復(fù)雜性的代價(jià)換來的，故耗費(fèi)和施工復(fù)雜性的代價(jià)換來的，故跨徑一般不能做得太大跨徑一般不能做得太大 目前國內(nèi)外采用

6、的組合式橋梁有目前國內(nèi)外采用的組合式橋梁有 I 形組合梁橋（適用于形組合梁橋（適用于RC和和PC簡支梁橋）和簡支梁橋）和 箱（槽）形組合梁橋（僅適用于箱（槽）形組合梁橋（僅適用于PC梁梁橋）。橋）?？v向水平縫劃分組合梁受力特點(diǎn)組合梁受力特點(diǎn)縱、橫向豎縫劃分縱、橫向豎縫劃分向豎縫劃分欲使裝配式梁的預(yù)制塊件進(jìn)一步減小尺寸和減輕重量，欲使裝配式梁的預(yù)制塊件進(jìn)一步減小尺寸和減輕重量，還還可將用縱向豎縫劃分的主梁再通過橫向豎縫劃分成較小的梁可將用縱向豎縫劃分的主梁再通過橫向豎縫劃分成較小的梁段。段。 由于沒有鋼筋穿過接縫，就必須在安裝對位后串聯(lián)預(yù)應(yīng)力筋，施加預(yù)壓力以保證所有接縫具有足夠的連結(jié)強(qiáng)度，使梁整

7、體受力。 這種橫向分段預(yù)制的裝配式梁也稱串聯(lián)梁?？v、橫向豎縫劃分 串連梁串連梁，塊件尺寸和重量小，可工業(yè)化成批預(yù)制，簡支梁，塊件尺寸和重量小，可工業(yè)化成批預(yù)制，簡支梁應(yīng)用很少，主要用于連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)的應(yīng)用很少，主要用于連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)的懸臂拼裝施工懸臂拼裝施工。 在預(yù)制時(shí)均應(yīng)按預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)位置在預(yù)制時(shí)均應(yīng)按預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)位置留出孔道留出孔道，施工時(shí)，施工時(shí)，將梁段在工地組拼臺上或在橋位腳手架上正確將梁段在工地組拼臺上或在橋位腳手架上正確就位就位，并在梁段，并在梁段接觸面上接觸面上涂上薄層環(huán)氧樹脂涂上薄層環(huán)氧樹脂，逐段拼裝逐段拼裝完成后完成后穿入預(yù)應(yīng)力筋穿入預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)進(jìn)行張拉，使梁連成整體。行張

8、拉，使梁連成整體。 4-2 裝配式鋼筋混凝土簡支T梁橋4-2 裝配式鋼筋混凝土簡支T梁橋4 裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造裝配式簡支裝配式簡支T T梁梁橋仰視照片橋仰視照片構(gòu)造布置一、構(gòu)造布置一、構(gòu)造布置（1）主梁布置關(guān)鍵點(diǎn)：主梁的間距、選定片數(shù)影響到：鋼筋、混凝土的材料用量，構(gòu)件的吊裝重量，翼板的剛度等 一般說來，適當(dāng)加大主梁間距，減少片數(shù)，鋼筋砼的用量會少些，比較經(jīng)濟(jì)；但橋面板跨徑增大，剛度減小。目前常用的主梁間距為1.62.2m。構(gòu)造布置（2）橫隔梁布置作用：橫向聯(lián)結(jié)，加強(qiáng)橋梁的整體性，增加翼緣剛度，分布荷載缺點(diǎn)： 施工工藝復(fù)雜，接頭焊接不便布置要點(diǎn)： 端橫隔梁必須設(shè)置（可增加構(gòu)件的穩(wěn)定性和

9、全橋結(jié)構(gòu)的整體性） 中橫隔梁一般46m設(shè)置一道（荷載橫向分布比較均勻，且可以減輕翼板接縫處的縱向開裂現(xiàn)象）截面尺寸二、截面尺寸二、截面尺寸（1 1）主梁尺寸：）主梁尺寸：1.52.2m截面尺寸截面尺寸截面尺寸（2）橫隔梁尺寸高度：主梁高度的3/41寬度： 1218cm，宜做成楔形（上寬下窄、內(nèi)寬外窄），以便脫模截面尺寸主梁鋼筋構(gòu)造三、主梁鋼筋構(gòu)造三、主梁鋼筋構(gòu)造（1）主梁布置裝配式裝配式T T形簡支梁橋的鋼筋可分為形簡支梁橋的鋼筋可分為縱向主鋼筋縱向主鋼筋、架立鋼架立鋼筋筋、斜鋼筋（彎起鋼筋）斜鋼筋（彎起鋼筋）、箍筋箍筋和和分布鋼筋分布鋼筋等幾種。等幾種。作業(yè)：作業(yè)：請結(jié)合規(guī)范請結(jié)合規(guī)范JTG

10、 D62-2004JTG D62-2004及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等課程，及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等課程，自學(xué)總結(jié)歸納自學(xué)總結(jié)歸納鋼筋混凝土簡支鋼筋混凝土簡支T T梁的主梁鋼筋構(gòu)造要求梁的主梁鋼筋構(gòu)造要求。截面尺寸四、裝配式主梁的連接構(gòu)造四、裝配式主梁的連接構(gòu)造裝配式裝配式 T T 形梁中，形梁中，翼緣翼緣及及橫隔梁橫隔梁需設(shè)置可靠的橫向連接。需設(shè)置可靠的橫向連接。借助橫隔梁的接頭使主梁借助橫隔梁的接頭使主梁聯(lián)結(jié)成整體聯(lián)結(jié)成整體。接頭要有。接頭要有足夠的強(qiáng)足夠的強(qiáng)度度以保證結(jié)構(gòu)整體性，并使在運(yùn)營過程中不致因以保證結(jié)構(gòu)整體性，并使在運(yùn)營過程中不致因反復(fù)荷載反復(fù)荷載和和沖沖擊作用擊作用而發(fā)生松動。而發(fā)生松動。截面

11、尺寸101021322651414109222501422306混凝土現(xiàn)澆A12B 6焊縫 =14mm(a)(b)(a)(a)橫隔板鋼板接頭橫隔板鋼板接頭 (b)(b)裝配式橫隔板扣環(huán)接頭裝配式橫隔板扣環(huán)接頭 裝配式橫隔板接頭（尺寸單位：裝配式橫隔板接頭（尺寸單位：cmcm；鋼筋直徑：；鋼筋直徑：mmmm）截面尺寸4-3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋4-3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋RC簡支梁橋 當(dāng)跨徑超過20m時(shí)，構(gòu)件尺寸和材料用量均顯著增大，而且混凝土開裂現(xiàn)象嚴(yán)重，影響結(jié)構(gòu)耐久性。因此多采用PC簡支梁橋。PC簡支梁橋 橫截面類型和構(gòu)件的劃分方式，均與RC梁橋相似。通常也做成T形、形、I形。有

12、時(shí)為了提高單梁的抗扭剛度并減小混凝土截面，也采用箱型。裝配式構(gòu)件的劃分方式也與RC梁相同，最常采用的是以縱向豎縫劃分的T梁。此外，建于預(yù)應(yīng)力筋施加預(yù)應(yīng)力的特點(diǎn)，還可以做成橫向也分段的串聯(lián)梁。構(gòu)造布置一、構(gòu)造布置 1.梁肋：下部增設(shè)馬蹄以便布設(shè)預(yù)應(yīng)力筋。梁端構(gòu)造布置構(gòu)造布置構(gòu)造布置注意點(diǎn)：注意點(diǎn)：(1)(1)梁肋下部宜為梁肋下部宜為馬蹄形馬蹄形，以利于布置鋼筋，施加預(yù)應(yīng)力。，以利于布置鋼筋，施加預(yù)應(yīng)力。(2)(2)在支座附近截面肋寬變厚在支座附近截面肋寬變厚（達(dá)一倍梁高）其馬蹄部分也相應(yīng)（達(dá)一倍梁高）其馬蹄部分也相應(yīng)增高。增高。(3)(3)以節(jié)省材料角度，可以制成魚腹式梁，但制作麻煩。以節(jié)省材料

13、角度，可以制成魚腹式梁，但制作麻煩。(4)(4)橫隔梁可以中間挖孔。橫隔梁可以中間挖孔。構(gòu)造布置魚腹梁的構(gòu)造布置魚腹梁的構(gòu)造布置截面效率指標(biāo)二、截面尺寸（一）截面效率指標(biāo)為了說明截面效率指標(biāo)這個(gè)概念，我們可先觀察自重和為了說明截面效率指標(biāo)這個(gè)概念，我們可先觀察自重和預(yù)應(yīng)力共同作用截面應(yīng)里分布的變化情況。預(yù)應(yīng)力共同作用截面應(yīng)里分布的變化情況。設(shè)截面的高度為設(shè)截面的高度為h，上、下核心距為，上、下核心距為Ks和和Kx，預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋的偏心距為的偏心距為e。截面效率指標(biāo)（1）施加預(yù)應(yīng)力階段1gyMeN截面效率指標(biāo)1gyMeN截面效率指標(biāo)（2）運(yùn)營階段截面效率指標(biāo)pgxsyyMMkkNN2-截面效

14、率指標(biāo)核心距K愈大，同e 愈大的效果相似。對于允許出現(xiàn)拉應(yīng)力的部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋也可有上述相似的結(jié)論存在，只需將“零應(yīng)力”改為“控制應(yīng)力”截面效率定義：雖然截面效率指標(biāo)愈大愈經(jīng)濟(jì)，但一般取為0.450.5：截面細(xì)部尺寸（二）主梁細(xì)部尺寸（1）高跨比 高跨比一般取1/151/25。 當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，采用較大的梁高可節(jié)省較多的預(yù)應(yīng)力筋，此時(shí)可取1/161/18。（2）翼板 厚度確定原則與RC梁相同。（3）肋板 在在PC梁內(nèi)，肋寬一般由構(gòu)造和施工要求來確定。實(shí)踐中，梁內(nèi)，肋寬一般由構(gòu)造和施工要求來確定。實(shí)踐中，肋寬通常采用肋寬通常采用0.140.16m。截面細(xì)部尺寸（4）馬蹄 馬蹄的形狀和尺

15、寸要視預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量和排列而定，還要考慮施工方便和彎起筋的要求。 馬蹄面積不宜少于全截面的1020%（防止產(chǎn)生縱向裂縫）。此外，具體尺寸建議如下：馬蹄寬度約為肋寬的24倍，馬蹄部分（特別是斜坡區(qū)）的管道保護(hù)層厚度宜6cm；馬蹄全寬部分高度+1/2斜坡區(qū)的高度約為(0.150.2)h，斜坡宜45度。配筋特點(diǎn)三、配筋特點(diǎn)（1）縱向預(yù)應(yīng)力筋 作用：施加預(yù)應(yīng)力，并承擔(dān)外力作用 布筋方式及特點(diǎn)布筋方式及特點(diǎn)：預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)布置在梁下側(cè)，以便抵消荷載引起的拉應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)布置在梁下側(cè)，以便抵消荷載引起的拉應(yīng)力。配筋特點(diǎn)直線形布置配筋特點(diǎn)曲線形布置配筋特點(diǎn)（2）縱向預(yù)應(yīng)力筋的錨固 先張法：鋼絲或鋼筋靠砼的握裹力

16、錨固在梁體內(nèi) 后張法：鋼絲或鋼筋通過錨具錨固于梁端或梁頂先張法的錨固 鋼絲切斷后，外端回縮，鋼絲內(nèi)應(yīng)力通過與砼之間摩阻和粘結(jié)傳至砼。至傳遞長度 lc 處握裹力為零，砼承受全部預(yù)應(yīng)力。此時(shí)傳力區(qū)會出現(xiàn)劈裂力。配筋特點(diǎn) 傳遞長度 lc 的大小取決于梁端砼的品質(zhì)、鋼絲直徑和鋼絲表面形狀等。直徑 d=35mm 的冷拔低碳鋼絲 lc（8090）d直徑 d=7.515mm 的鋼絞線，lc可?。?085）d 為使預(yù)應(yīng)力筋可靠的錨固，宜將構(gòu)件的端截面加寬；錨固區(qū)內(nèi)應(yīng)配置足夠的圍包縱向預(yù)應(yīng)力筋的封閉式箍筋或螺旋筋。為減小鋼絲回縮量和傳遞長度，可將鋼絲端部軋成波浪形或做成鋼絲“錨結(jié)”來加強(qiáng)錨固作用。配筋特點(diǎn)后張法

17、的錨固錨具底部對砼有很大壓力，且應(yīng)力較集中；錨具底部對砼有很大壓力，且應(yīng)力較集中；錨具附近很大壓應(yīng)力和較大拉錨具附近很大壓應(yīng)力和較大拉應(yīng)力（劈裂力）；應(yīng)力（劈裂力）；為防止錨具附近砼開裂，必須配置足夠的鋼筋予以加強(qiáng)。為防止錨具附近砼開裂，必須配置足夠的鋼筋予以加強(qiáng)。 梁端錨固區(qū)（梁端錨固區(qū)（梁高長度內(nèi)）的配筋構(gòu)造：梁高長度內(nèi)）的配筋構(gòu)造： 加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)格為加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)格為101010cm10cm； 錨具下設(shè)置厚度不小于錨具下設(shè)置厚度不小于16mm16mm的鋼墊板與的鋼墊板與8 8的螺旋筋，以提的螺旋筋，以提高砼的抗裂性。高砼的抗裂性。 也可以采用帶有預(yù)埋錨具的預(yù)制鋼筋混凝土端板來錨固預(yù)也可以采用帶有預(yù)埋錨具的預(yù)制鋼筋混凝土端板來錨固預(yù)應(yīng)力筋。應(yīng)力筋。配筋特點(diǎn)配筋特點(diǎn)配筋特點(diǎn)（3）其他鋼筋的布置 PC梁應(yīng)按構(gòu)造要求布置箍筋、架立筋和縱向水平分布筋等梁應(yīng)按構(gòu)造要求布置箍筋、架立筋和縱向水平分布筋等（主拉應(yīng)力較小，可（主拉應(yīng)力較小，可 不設(shè)斜筋）；不設(shè)斜筋）； 預(yù)應(yīng)力筋比較集中的下馬蹄內(nèi)，必須設(shè)置閉合式或螺旋形預(yù)應(yīng)力筋比較集中的下馬蹄內(nèi)，必須設(shè)置閉合式或螺旋形的加強(qiáng)箍筋（間距的加強(qiáng)箍筋（間距20cm）；）； 制孔管的直徑應(yīng)比預(yù)應(yīng)力筋直徑大制孔管的直