橋梁工程PPT（博興小清河大橋項目）

1、博興小清河大橋項目 陳大龍橋梁工程主講內(nèi)容:1. 鐵路混凝土簡支梁2. 公路混凝土簡支梁3. 橋梁支座4. 簡支梁的架設(shè)混凝土簡支梁橋橋梁工程橋梁工程主要內(nèi)容鐵路普通鋼筋混凝土簡支梁橋構(gòu)造鋼筋混凝土簡支梁的設(shè)計與計算預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的設(shè)計與計算第一節(jié) 鐵路混凝土簡支梁橋梁工程梁的截面形式及主要技術(shù)指標(biāo)構(gòu)造示例道砟橋面鐵路普通鋼筋混凝土簡支梁橋構(gòu)造橋梁工程截面形式： 主要由受力要求決定，同時又要考慮到使用和施工兩方面的要求，并力求節(jié)省。梁的截面形式及主要技術(shù)指標(biāo)板式截面T形截面 跨度小，梁高低；板底支撐面寬，穩(wěn)定好，兩片之間不需任何聯(lián)系；施工方便；適用跨度小于6m。 跨度大

2、，梁高增高；板底支撐面小，穩(wěn)定差，兩片之間需橫隔板連接；施工較板式截面復(fù)雜；適用跨度大于8m。橋梁工程梁體尺寸 梁肋厚度取決于最大主拉應(yīng)力和主筋布置的要求。根據(jù)剪力分布一般做成兩端厚中間薄的形式。考慮主筋布置常將梁肋下緣擴(kuò)大，腹板減薄。 主梁高度取決于使用條件和經(jīng)濟(jì)條件。一般橋梁中，經(jīng)濟(jì)條件決定梁高；在建筑高度受限的橋梁中，建筑高度決定梁高。在符合起吊能力和運輸限界的前提下，宜采用較大的梁高。我國1975年的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，對一般高度梁，高跨比約為1/6-1/9，對低高度梁，一般為1/11-1/15。 梁肋間距的確定需考慮主梁在運輸及架設(shè)過程中的穩(wěn)定性，每片梁的重心應(yīng)盡量使之位于梁肋中心。梁肋兩側(cè)內(nèi)

3、外道砟槽板的懸臂彎矩應(yīng)大致相等。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計：1.8m。橋梁工程道砟槽 每片梁上部，是由道砟槽板和板頂外側(cè)的擋砟墻組成的道砟槽。道砟槽板除了承受板本身所受的彎矩外，還和梁肋一起構(gòu)成了主梁的整體，是主梁的受壓翼緣，與主梁共同受力。橋梁工程橋梁工程 梁縫處理：梁縫包括梁與梁、梁與臺之間的橫向伸縮縫及兩片梁之間的縱向構(gòu)造縫。鐵路橋梁縫處理比較簡單，是縱橫向梁縫處理構(gòu)造：在梁縫上設(shè)置鐵蓋板或鋼筋混凝土蓋板，板下隔一定距離焊有短鋼筋，以防止蓋板移位。如梁縫較寬，可以焊兩排鋼筋。橋梁工程第二章 混凝土簡支梁橋橋梁工程橋梁工程主要內(nèi)容結(jié)構(gòu)尺寸的擬訂道砟槽板的計算主梁的計算鋼筋混凝土簡支梁的設(shè)計與計算橋梁工程主要

4、內(nèi)容計算圖示荷載內(nèi)力計算及配筋驗算道砟槽板的計算橋梁工程 計算每片梁的內(nèi)外道砟槽板時，沿橋梁行車方向取1m寬的板條，按固結(jié)在梁肋上的懸臂梁進(jìn)行計算。計算圖示橋梁工程恒載荷載活載列車活載人行道活載距橋中心線2.45m以內(nèi)考慮翻修道床時堆放道砟，按10kN/m2計。距橋中心線2.45m以外按4kN/m2計。橋梁工程主要內(nèi)容先張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的構(gòu)造后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的構(gòu)造其它形式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁秦沈客運專線簡支梁簡介預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的局限性 抗拉強度低，使用時開裂，限制裂縫寬度的同時也限制了 高強混凝土和高強鋼筋的采用，跨度越大，自重所占比例 越高，跨度難以發(fā)展。預(yù)應(yīng)

5、力混凝土梁的優(yōu)越性 采用混凝土和高強鋼筋； 提高抗裂性，增強耐久性和剛度； 尺寸、自重減??；增大跨度； 預(yù)剪力可以提高抗剪能力；力筋應(yīng)力變幅小，疲勞性能好。橋梁工程橋梁工程先張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的構(gòu)造先張法概念及構(gòu)造示例截面形式 普通高度：工字形（帶馬蹄的T梁） 低高度：板式；空心板；下翼緣較寬的矮肋工形梁預(yù)應(yīng)力筋：高強鋼絲、粗鋼筋、鋼絞線力筋線形：直線(需絕緣)、折線：受力合理但是施工復(fù)雜橋梁工程后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的構(gòu)造后張法概念及構(gòu)造示例截面形式：工字形或箱形預(yù)應(yīng)力筋：高強鋼絲、粗鋼筋、鋼絞線力筋線形：直線：小跨徑; 曲線：受力合理(大跨徑)工程實例： 后張T梁制造工藝流程工程實例

6、： 后張T梁制造工藝流程橋梁工程鋼筋制備形成骨架橋梁工程清理模板鋼筋骨架就位橋梁工程澆筑混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)橋梁工程張拉力筋橋梁工程存梁橋梁工程出廠檢驗橋梁工程運梁橋梁工程橋梁工程其它形式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁整孔無砟無枕預(yù)應(yīng)力混凝土梁串聯(lián)式預(yù)應(yīng)力混凝土梁預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁雙預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋梁工程整孔無砟無枕預(yù)應(yīng)力混凝土梁構(gòu)造特點： 建筑高度低、無碴橋面橋面寬由3.9減至2.32.5M、自重輕；軌面標(biāo)高不易調(diào)整，工藝較復(fù)雜橋面特點：無碴無枕梁軌道直接擱置在橋面上的。為保證軌道準(zhǔn)確的位置和高程，可在灌注梁體混凝土?xí)r在整個承軌臺范圍內(nèi)預(yù)留槽溝，待梁體預(yù)加力完畢，再按設(shè)計標(biāo)號灌注第二次混凝土并抹平，以利安

7、放鋼軌彈條扣件。橋梁工程 構(gòu)造特點：梁體分段、工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼接就位、張拉力筋 而成整體梁。 串聯(lián)工序：接干拼、膠拼、穿束張拉 串聯(lián)梁的接縫：全梁靜載破壞實驗表明，膠接縫對梁體極限強度無甚影響，對抗裂性能略有下降。 施工工藝：秦沈客運專線串聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁，32m分六節(jié)預(yù)制，在制式構(gòu)件或型鋼拼裝造橋機上，拼裝定位、澆筑濕接縫、張拉預(yù)應(yīng)力筋、注漿封錨，然后移動造橋機到下一孔，重復(fù)上述工序。橋梁工程串聯(lián)式預(yù)應(yīng)力混凝土梁體內(nèi)力筋體外力筋體外預(yù)應(yīng)力：將預(yù)應(yīng)力筋布置在構(gòu)件截面以外的箱體，利用轉(zhuǎn)向塊、橫隔梁等結(jié)構(gòu)物對梁施加預(yù)應(yīng)力的布筋方式。橋梁工程橋梁工程橋梁工程澳大利亞的塔斯曼橋橋梁工程1、體內(nèi)預(yù)應(yīng)

8、力筋只在轉(zhuǎn)向塊、橫隔板處于混凝土接觸，可大大減小預(yù)應(yīng)力損失，提高預(yù)應(yīng)力效益；2、避免了體內(nèi)布筋時腹板中由于波紋管較密，腹板不易振實的缺點，可進(jìn)一步減小腹板厚度；3、體外力筋大多放在聚乙烯管或鋼管內(nèi)，灌漿過程中可以看出有無滲漏，因此灌漿更可靠；4、由于力筋布置在體外，因此可以很方便地維護(hù)及替換；5、體外力筋布置在管中，避免了體內(nèi)布筋時定位網(wǎng)的設(shè)置，能大大簡化施工；6、體外力筋與結(jié)構(gòu)混凝土之間無粘結(jié)，應(yīng)力變化分散在力筋全長上，應(yīng)力變化幅度很小，對鐵路橋有利；7、在懸拼方法中采用體外力筋后，施工接縫可采取干接縫，簡化施工。SPZ1100造橋機ZQJ800造橋機橋梁工程預(yù)制的梁段橋梁工程梁段在造橋機內(nèi)

9、運送橋梁工程梁段在支架內(nèi)運送橋梁工程梁段就位橋梁工程梁段位置校準(zhǔn)橋梁工程立接縫模板灌混凝土橋梁工程橋梁工程支架前移預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土梁工藝過程圖(1) 概念： 型鋼預(yù)制成向上拱的預(yù)彎梁，然后在1/4跨左右施加一對向下的集中力（預(yù)彎力），使下翼緣受拉，此狀態(tài)下用高等級混凝土將下翼緣包住，待混凝土達(dá)到規(guī)定強度時，卸去預(yù)彎力，下翼緣混凝土（一期混凝土）受壓，就位后再澆注二期混凝土。橋梁工程預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁(2) 預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土梁特點： 剛度大：鋼梁制作時有一定的反拱度，混凝土中鋼梁本身剛度大，故整個預(yù)彎梁在荷載下的撓度較小，其高跨比較小，一般在125140，適用于跨度大、建筑高度要求低的地區(qū)。

10、 抗裂性能好：在荷載下當(dāng)一期混凝土開裂后使較大荷載轉(zhuǎn)移給勁性鋼梁，從而延緩裂縫的集中和發(fā)展，當(dāng)移去荷載后，由于勁性鋼梁的回彈，則裂縫具有較好的閉合性能。 制作簡單，省工省料：對一期混凝土施加預(yù)應(yīng)力時不需要錨具和張拉設(shè)備及張拉臺座等，也省去壓漿等工序；二期混凝土的灌注可在鋼梁上立模進(jìn)行現(xiàn)場施工無需支架等輔助設(shè)備。 適用范圍廣：所有能采用鋼梁和鋼筋混凝土梁的場合。橋梁工程概念：同時在梁的受拉區(qū)施加預(yù)壓應(yīng)力和在梁的受壓區(qū)施加 預(yù)拉應(yīng)力。原理：特點：建筑高度小、自重輕、造型輕盈美觀適用范圍： 多層立交橋、跨線橋、高架橋等要求建筑高度較小的公路及城市橋梁，也可用于舊預(yù)應(yīng)力混凝土梁的加固。橋梁工程雙預(yù)應(yīng)力

11、混凝土梁 利用預(yù)拉應(yīng)力筋對跨中截面混凝土產(chǎn)生軸向壓力和負(fù)彎矩，用以抵抗恒載及活載產(chǎn)生的正彎矩。同時使用的預(yù)壓應(yīng)力筋，對跨中截面混凝土將產(chǎn)生軸向拉力和負(fù)彎矩，其中軸向拉力與軸向壓力可以大部分或全部抵消，而兩項負(fù)彎矩疊加，增加了梁的承載能力。橋梁工程橋梁工程客運專線預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱形梁（1）結(jié)構(gòu)布置： 秦沈客運專線預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁每孔由四片T形梁組成，通過橋面板、橫隔梁之間的濕接縫及橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋連成整體。其截面形式如下圖所示。橋梁工程預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點： 為了加強各片T形梁之間的橫向連接、保證橋跨結(jié)構(gòu)的 整體性，除端隔板外，設(shè)中橫隔

12、板； T形梁分片架設(shè)后，為了保證橫隔板和橋面連成整體，采用施加橫向預(yù)應(yīng)力的構(gòu)造措施； 分片T形梁在工地制梁場制造，制梁時預(yù)留孔道，架設(shè)就位及灌注濕接縫后穿橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋，張拉、壓漿，然后封錨。橋梁工程雙線箱梁：采用斜腹板截面，減小了梁體對墩臺頂帽尺寸的要求和橋面橫向懸臂板的長度，同時梁體外形比較美觀。箱梁跨中截面頂板厚35cm，腹板厚45cm，底板厚25cm。第二章 混凝土簡支梁橋橋梁工程預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱形梁雙線單梁(雙線箱梁)單線單梁(單線箱梁)單線箱梁： 考慮整孔箱梁架設(shè)時，架橋機支腿反力宜直接 傳遞到腹板上，因此，各種寬度的箱梁采用直腹板和同一箱寬。橋梁工程客專預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁起重

13、機橋梁工程客專預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁頂部客專預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁端部橋梁工程主要內(nèi)容公路鋼筋混凝土梁橋的構(gòu)造特點荷載橫向分布系數(shù)的計算第二節(jié) 公路鋼筋混凝土簡支梁橋橋梁工程主梁截面形式 板式截面 整體式 肋式截面 裝配式裝配式主梁間的橫向連接構(gòu)造 裝配式板橋的橫向連接 裝配式T梁的橫向連接公路鋼筋混凝土梁橋的構(gòu)造特點橋梁工程整體式板式截面裝配式受力特點：雙向受力的彈性板施工特點：無起重設(shè)備而有模 板支架時現(xiàn)澆適用跨度：4-8m受力特點：單向受力的梁式板，板與板之間借鉸縫傳遞剪力而共同受力構(gòu)造特點：有橫向連接適用跨度： 實心：1.5-8m標(biāo)準(zhǔn)跨徑 空心：6-13m、8-16m(預(yù))異形板橋梁工程特

14、點：自重輕、凈空大、造型美觀、施工復(fù)雜適用范圍：2030m的城市高架橋橋梁工程 德國某市高架橋，初看似一座人行道橋，其實是一座寬14m的4車道高架橋，并又分成兩條各10m寬的兩車道匝道橋。鋼筋混凝土主梁斷面為雙箱曲面，形態(tài)柔和，盡管曲面橫隔板最高處有1m，但橋下全然沒有壓迫感； 橋梁行車道位于凹形曲線兩側(cè)，橋墩在4車道部分為Y形，兩車道部分為單柱，由于采用了高強鋼材顯得很纖細(xì)，加上橋墩斷面向下變大，又給人帶來穩(wěn)定感。橋梁工程整體式、裝配式肋式截面受力特點： 內(nèi)部：有橫隔板時為單向或雙向板；無橫隔板時為 單向板 外部：懸臂板構(gòu)造特點：整體性好、剛度大、易于做成復(fù)雜形狀適用范圍：城市立交橋整體式：

15、橋梁工程裝配式：a) TT形截面： 橫向為密排式多主梁橫截面，預(yù)制主梁之間用穿過腹板的螺栓連接，裝配容易； 截面形狀穩(wěn)定，橫向抗彎剛度大，快件堆放裝卸方便； 適用跨徑6-12m。b) T形截面： 橫向用橫隔梁連接，整體性好。翼板既是行車道，又是主梁的受壓翼緣。預(yù)應(yīng)力混凝土梁中有下馬蹄； 單片主梁在運輸按照過程中不穩(wěn)定； 應(yīng)用最廣泛，適用于中等跨徑橋梁。c) 短翼緣T形或工字形截面： 可增加單片主梁的穩(wěn)定性，并減輕吊裝重量。通過現(xiàn)澆橋面板混凝土連接成整體。主梁構(gòu)件輕，橋面板整體性好，受力有利； 現(xiàn)澆工序延長工期； 適用于中等跨徑橋梁。d) 裝配組合梁肋式截面： 預(yù)制微彎板或空心板構(gòu)件，作為現(xiàn)澆橋

16、面混凝土的模板，簡化了工序。橋梁工程裝配式板橋的橫向連接企口混凝土鉸連接鋼板連接橋梁工程企口混凝土鉸連接工藝： 縫內(nèi)灌注30號以上細(xì)石混凝土傳力特點： 只能傳遞剪力，不能傳遞彎矩橋梁工程鋼板連接工藝： 用一塊鋼蓋板N1焊在相鄰兩塊板的預(yù)埋鋼板N2上。傳力特點： 只能傳遞剪力，不能傳遞彎矩橋梁工程 2011年4月9日晚，鄭州市中州大道跨京廣鐵路大橋南端兩個承重梁被兩輛總重300多噸的超載貨車軋斷，危及京廣鐵路上下行安全。橋梁工程裝配式T梁的橫向連接橫隔梁的橫向連接構(gòu)造 鋼板連接 扣環(huán)連接橋面板的橫向連接構(gòu)造 剛性接頭 鉸接接頭橋梁工程鋼板連接工藝： 分別在翼緣和橫隔板處用蓋板焊在相鄰兩梁的預(yù)埋鋼

17、板上，中間灌縫。傳力特點： 剛性連接：既能傳遞剪力，又能傳遞彎矩。橋梁工程扣環(huán)連接工藝： 腰圓形扣環(huán)B與預(yù)埋扣環(huán)A形成的圓環(huán)中插入鋼筋，就地澆筑混凝土。傳力特點： 剛性連接：既能傳遞剪力，又能傳遞彎矩。橋梁工程剛性接頭工藝： 翼緣鋼板連接，鋪裝層內(nèi)兩層鋼筋網(wǎng)。傳力特點： 剛性連接：既能傳遞剪力，又能傳遞彎矩。橋梁工程鉸接接頭工藝： 兩側(cè)翼緣伸出鋼筋內(nèi)插銷筋，鋪裝層內(nèi)一層鋼筋網(wǎng)。傳力特點： 鉸接連接：只能傳遞剪力，不能傳遞彎矩。橋梁工程荷載橫向分布系數(shù)的計算意義荷載橫向分布系數(shù)的常用計算方法荷載橫向分布系數(shù)的計算杠桿原理法偏心壓力法修正的偏心壓力法鉸接板(梁)法剛接板(梁)法比擬正交異性板法荷載

18、橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化橋梁工程荷載橫向分布系數(shù)的計算意義計算目的:將空間問題轉(zhuǎn)換為平面問題 橋梁工程主梁間無聯(lián)系結(jié)構(gòu)整體性差，不經(jīng)濟(jì)；主梁間橫隔梁剛度無窮大各主梁均勻分擔(dān)荷載；實際構(gòu)造橫隔梁剛度并非無窮大，各主梁變形復(fù)雜，橫向連結(jié)剛度越大，荷載橫向分布作用越顯著。荷載橫向分布規(guī)律的主要影響因素：結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)結(jié)剛度橋梁工程荷載橫向分布系數(shù)的計算步驟繪制各主梁荷載橫向分布影響線Pk/2qk/2Pk/2qk/2橋梁工程荷載橫向最不利布置: 汽車荷載橫向布置Pk/2Pk/2qk/2qk/2Pk/2Pk/2qk/2qk/2Pk/2Pk/2Pk/2Pk/2橋梁工程mc荷載橫向分布系數(shù)。橋梁工程按單梁進(jìn)行

19、計算:m0PkmcPkmc1Pk橋梁工程繪制各主梁荷載橫向分布影響線進(jìn)行荷載橫向最不利布置計算荷載橫向分布系數(shù)按單梁進(jìn)行計算橋梁工程杠桿原理法基本假定計算方法適用范圍忽略主梁間的橫向聯(lián)系，除邊主梁外，假定橋面板在主梁處全部斷開橋面板當(dāng)作支承在主梁上的多跨簡支梁或懸臂梁來考慮P橋梁工程適用范圍計算荷載位于主梁支點無橫隔梁裝配式箱梁橋雙主梁荷載位于主梁支點雙主梁橋橫向聯(lián)系很弱的無中橫梁的梁橋無橫隔梁裝配式箱梁橋橋梁工程偏心壓力法基本假定計算方法適用范圍橫隔梁無限剛性。把橫梁當(dāng)作支承在各片主梁上的連續(xù)剛體，車輛荷載作用下，中間橫梁保持直線變形。例題橋梁工程計算方法將荷載分解為中心豎向力P和偏心彎矩P

20、e計算在中心荷載P作用下，各主梁的分布荷載Ri計算在偏心距Pe作用下，各主梁的分布荷載Ri兩項相加得到偏心壓力P作用下各主梁的總分布荷載Ri畫荷載橫向分布影響線最不利加載得到荷載橫向分布系數(shù)橋梁工程計算方法將荷載分解為中心豎向力P和偏心彎矩Pe計算在中心荷載P作用下，各主梁的分布荷載Ri計算在偏心距Pe作用下，各主梁的分布荷載Ri兩項相加得到偏心壓力P作用下各主梁的總分布荷載Ri畫荷載橫向分布影響線最不利加載得到荷載橫向分布系數(shù)橋梁工程中心荷載P作用下由于假定橫梁是剛性的,且荷載P通過截面扭轉(zhuǎn)中心線,因此橫梁只作平行下?lián)?各片主梁的撓度相等。根據(jù)簡支梁跨中荷載與撓度的關(guān)系和靜力平衡條件,可以求

21、得中心荷載P在各片主梁間的荷載分布為：橋梁工程偏心彎矩M=Pe作用下在偏心力矩M=pe作用下,橫梁繞扭轉(zhuǎn)中心o有一個微小的轉(zhuǎn)動角,各片主梁產(chǎn)生的豎向撓度為：根據(jù)簡支梁跨中荷載與撓度的關(guān)系和靜力平衡條件,可以求得偏心矩M=pe作用下在各片主梁間的荷載分布為：橋梁工程偏心荷載P對主梁的總作用在偏心荷載P的作用下,每片主梁所分配到的荷載,等于上述兩種情況的疊加：令P=1即得到在偏心單位集中力作用下各主梁分配到的荷載：橋梁工程畫荷載橫向分布影響線設(shè)單位荷載P=1作用在K號梁軸上（ ），則任意i號梁所分配荷載的一般公式為：由于各梁撓度呈直線規(guī)律變化，某一主梁的橫向分布影響線必然也成線性分布，故只要計算出

22、兩根邊梁的荷載值就可以畫出影響線。當(dāng)荷載P=1分別作用在1號梁和5號梁軸線上時，1號梁所分擔(dān)的荷載為：橋梁工程求荷載橫向分布系數(shù)若各主梁的截面均相同，上兩式可簡化，連線 和 ，即得1號梁影響線。根據(jù)荷載沿橫向的最不利位置來計算相應(yīng)的橫向分布系數(shù)。在汽車荷載和人群荷載作用下主梁的荷載橫向分布系數(shù)分別為：橋梁工程適用范圍荷載作用在橋梁跨中荷載位于主梁跨中有中橫隔梁且橋梁較窄(B/L0.5)BL橋梁工程(1) 求橫向分布影響線豎標(biāo)本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=5，梁間距1.60m，則：則1號梁在兩個邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為：橋梁工程(2) 繪出橫向分布影響線豎 標(biāo)，并按最不利位置布載人行

23、道緣石至1號梁軸線的距離為：設(shè)零點至1號梁位的距離為x，可按比例關(guān)系： 解得x=4.80m 。據(jù)此計算出各荷載點的影響線豎標(biāo)。橋梁工程(3) 計算橫向分布系數(shù)mc1號梁的活載橫向分布系數(shù)分別計算如下：汽車荷載：橋梁工程人群荷載：橋梁工程修正的偏心壓力法在偏心力矩M=1e的作用下，由于截面的轉(zhuǎn)動，各主梁發(fā)生豎向撓度的同時引起扭轉(zhuǎn)，由此要計入主梁抗扭影響，故需對等式第二項給予修正。橋梁工程鉸接板梁法基本假定：相鄰主梁間為鉸接,只傳遞剪力。計算方法適用范圍橋梁工程適用范圍荷載作用于跨中企口縫聯(lián)結(jié)的板橋和無中橫隔梁的T梁橋（橫向聯(lián)結(jié)較弱)橋梁工程剛接板梁法基本假定：各主梁間除傳遞剪力外，還傳遞彎矩。計

24、算方法適用范圍：荷載作用于跨中有中橫隔梁且翼緣板剛性連接的肋梁橋、整體式板梁橋橋梁工程比擬正交異性板法（法）概念與基本假定：適用范圍：把每根主梁的截面抗彎慣矩和抗扭慣矩均勻分?jǐn)傆赽寬度上，橫隔梁的截面抗彎慣矩和抗扭慣矩均勻分?jǐn)傆赼上，形成一塊正交異性板，據(jù)荷載與撓度關(guān)系求各根主梁處荷載橫向分布影響線。荷載作用于跨中有中橫隔梁的梁橋或整體式板橋橋梁工程總結(jié)：各種方法的適用范圍偏心壓力法：有中橫隔梁且橋梁較窄時(B/L0.5)鉸接板（梁）法：鉸接板梁橋或沒有中橫隔梁的T梁橋剛接板（梁）法：整體式板橋或有中橫隔梁的T梁橋比擬正交異性板法：整體式板橋或有中橫隔梁的T梁荷載作用于跨端支點處荷載作用于橋梁

25、跨中杠桿原理法(橫向分布系數(shù)m0)(橫向分布系數(shù)mc)橋梁工程簡支梁求跨中最大彎矩， m不變化。計算主梁最大剪力時考慮m0、 mc的變化荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化無中橫梁(或僅一根): 跨中mc，支點m0，支點到l/4處直線過渡。多根橫梁: mc從第一根橫梁向m0直線過渡。橋梁工程橋面板的計算主梁的設(shè)計計算橫隔梁計算公路簡支梁的設(shè)計和計算橋梁工程橋面板的力學(xué)模型車輪荷載在板上的分布橋面板的有效工作寬度橋面板的內(nèi)力計算內(nèi)力組合及配筋計算橋面板的計算橋梁工程橋面板的力學(xué)模型單向板(雙向板)懸臂板鉸接懸臂板行車道板作用：直接承受車輛輪壓，與主梁梁肋和橫隔梁聯(lián)結(jié)，保證梁的整體作用并將活載傳給主梁。橋

26、梁工程雙向板：其長邊la與短邊lb之比大于或等于2單向板：其長邊la與短邊lb之比大于或等于2懸臂板：邊梁的外側(cè)板或主梁翼板間僅用鋼板簡單聯(lián)結(jié)鉸接板：相鄰翼緣板在端部做成鉸接接縫梁式板：兩邊支承橋面板的力學(xué)模型橋梁工程車輪荷載在板上的分布 作用在橋面上的車輪壓力，通過橋面鋪裝層擴(kuò)散分布在鋼筋混凝土板面上，計算時應(yīng)將輪壓作為分布荷載來處理。橋梁工程車輪荷載在板上的分布 荷載在鋪裝層內(nèi)按45擴(kuò)散。 沿縱向： 沿橫向：式中P為一個加重車后軸重橋面板的輪壓局部分布荷載：a2b2 ，前輪 0.20.3；后輪 0.20.6橋面板荷載壓力面：車輪著地面積：a1b1橋梁工程橋面板的有效工作寬度外荷載產(chǎn)生的總彎

27、矩: 設(shè)板的有效工作寬度為a，并設(shè):可得: 定義有效寬度后，當(dāng)有一個車輪作用于橋面板時，1m寬板條上的荷載計算強度為：橋梁工程橋面板有效工作寬度影響a的因素：支承條件：雙向板、單向板、懸臂板荷載長度：單個車輪、多個車輪作用、荷載到支承邊的距離兩端嵌固單向板懸臂板荷載在跨徑中間荷載在板的支承處荷載靠近板的支承處橋梁工程（a）荷載在跨徑中間 單獨一個荷載 幾個相鄰荷載兩端嵌固的板橋梁工程(b) 荷載在板的支承處(c) 荷載靠近板的支承處橋梁工程懸臂板分布荷載靠近板邊為最不利情況， 就等于懸臂板的凈跨徑 ，故橋梁工程多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力計算懸臂板的內(nèi)力計算橋面板的內(nèi)力計算鉸接懸臂板自由懸臂板計算圖式

28、：取每米寬的板條進(jìn)行計算。例題橋梁工程計算原則： 行車道板和主梁梁肋的支承條件，不是固端也不是鉸支而是彈性固結(jié)。板的受力如多跨連續(xù)梁。用簡支梁的跨中彎矩加以修正，且與主梁抗扭剛度的大小有關(guān)。多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力計算橋梁工程計算方法： 當(dāng)t/h1/4時 ：跨中Mc = +0.5M0支點Ms = -0.7M0當(dāng)t/h1/4時 ：跨中Mc = +0.7M0 支點Ms = -0.7M0多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力計算M0 = M0p+M0gM0 :簡支梁跨中彎矩橋梁工程多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力計算活載彎矩恒載彎矩支點剪力：車輪在支承附近橋梁工程懸臂板的內(nèi)力計算鉸接懸臂板車輪作用在鉸縫上自由懸臂板車輪作用在懸臂端橋

29、梁工程鉸接懸臂板活載恒載(荷載組合系數(shù))1m寬板條的最大設(shè)計彎矩橋梁工程自由懸臂板活載恒載(荷載組合系數(shù))1m寬板條的最大設(shè)計彎矩橋梁工程例題 一座由五片T梁組成的裝配式鋼筋混凝土簡支T梁橋的主梁和橫隔梁斷面如圖所示，計算跨徑L=19.5m，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0，主梁翼板鋼板鉸接。橋面鋪裝為2cm的瀝青表面處治（密度為23kN/m3）和平均9cm厚混凝土墊層（密度為24kN/m3），T梁翼板的重力密度為25kN/m3。橋上汽車荷載為公路級。試求T梁翼板所構(gòu)成的鉸接懸臂板的設(shè)計內(nèi)力。 橋梁工程橋梁工程P/2g橋梁工程2、汽車荷載產(chǎn)生的內(nèi)力 將汽車荷載后輪作用于鉸縫軸線上為最不利位置，此時，兩邊的

30、懸臂板各承受一半的車輪荷載。后軸作用力為P=140kN。車輛荷載后輪著地寬度為a2=0.2m，寬度為b2=0.6m，則： 荷載對于懸臂根部的有效分布寬度為：橋梁工程橋梁工程橋梁工程結(jié)構(gòu)自重效應(yīng)計算汽車、人群作用效應(yīng)計算內(nèi)力組合及配筋主梁的設(shè)計計算橋梁工程結(jié)構(gòu)自重效應(yīng)計算前期恒載： 主梁自重 在計算結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力時，為了簡化起見，習(xí)慣上往往將沿橋跨分點作用的橫隔梁重量均勻地分?jǐn)偨o各主梁承受。 根據(jù)施工安裝的情況，將人行道、欄桿、燈柱和管道等重量像汽車荷載那樣，按荷載橫向分布的規(guī)律進(jìn)行分配。如果設(shè)計的是組合式梁橋，要根據(jù)施工情況具體分析。后期恒載橋面鋪裝、人行道、欄桿、燈柱等橋梁工程汽車、人群作用效

31、應(yīng)計算截面內(nèi)力計算的一般公式： 活載內(nèi)力計算必須考慮最不利荷載位置，一般采用影響線加載計算，計算汽車荷載時要考慮各項折減系數(shù)及沖擊系數(shù)。橋梁工程汽車、人群作用效應(yīng)計算簡支梁計算支點截面剪力時，應(yīng)計入m0、mc的變化：a)橋上荷載；b)m分布圖；c)梁上荷載；d)QA影響線輪式荷載支點剪力計算圖橋梁工程例題 一座由五片T梁組成的裝配式鋼筋混凝土簡支T梁橋的主梁和橫隔梁斷面如圖所示，計算跨徑L=19.5m，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0，主梁翼板鋼板鉸接。橋面鋪裝為2cm的瀝青表面處治（密度為23kN/m3）和平均9cm厚混凝土墊層（密度為24kN/m3），T梁翼板的重力密度為25kN/m3。橋梁上作用的汽

32、車荷載為公路-級、人群荷載，按承載力極限狀態(tài)設(shè)計時，計算邊主梁跨中以及支點截面的設(shè)計內(nèi)力。(已知每側(cè)的欄桿及人行道構(gòu)件重量為5kN/m) 橋梁工程橋梁工程解：1、恒載自重內(nèi)力計算 （1） 結(jié)構(gòu)自重g 主梁 邊主梁的橫隔梁: 橋面鋪裝： 橋梁工程欄桿和人行道： 作用于邊主梁的全部恒載： （2） 結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力邊主梁自重產(chǎn)生的內(nèi)力列于表210。 橋梁工程2、活載內(nèi)力計算（1） 荷載橫向分布系數(shù) 采用橋規(guī)JTG D60給出的估算公式計算: （2） 沖擊系數(shù)的計算 其中 橋梁工程 其中 橋梁工程（3） 均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算 橋梁工程（4） 公路-級中集中荷載Pk計算 計算彎矩效應(yīng)時: （5）跨中

33、彎矩M1/2、跨中剪力Q1/2計算 計算剪力效應(yīng)時: 其中 計算跨中截面內(nèi)力均采用跨中荷載橫向分布系數(shù)，按公式（2.2.34）和公式（2.2.35）計算。因雙車道不折減，故=1。將計算結(jié)果匯總于表2-13。 橋梁工程 其中 橋梁工程（6） 計算支點截面汽車荷載最大剪力橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長度a=4.9m。m變化區(qū)荷載重心的內(nèi)力影響線坐標(biāo)為： 橋梁工程橋梁工程（7） 計算支點截面人群荷載最大剪力 橋梁工程3、計算截面的設(shè)計內(nèi)力 當(dāng)按承載力極限狀態(tài)設(shè)計時，根據(jù)橋規(guī)規(guī)定，荷載基本組合的設(shè)計值列于表2-14。 1.4 橋梁工程橋梁工程橋梁工程作用在橫隔梁上的計算荷載橫隔梁上的內(nèi)力影響線橫隔梁內(nèi)力計算

34、橫隔梁計算計算方法：偏心壓力法計算步驟：橋梁工程作用在橫隔梁上的計算荷載 對于跨中一根橫隔梁來說，除了直接作用在其上的輪重外，前后的輪重對它也有影響。在計算中可假設(shè)荷載在相鄰橫隔梁之間按杠桿原理法傳布，如圖所示。因此，縱向一列汽車車道荷載輪重分布給該橫梁的計算荷載為： 橫隔梁上的計算荷載圖示Pk/2qk/2Pk/2qk/2橋梁工程 縱向一列汽車車道荷載輪重分布給該橫梁的計算荷載為： 同理，人群荷載： （影響線上布滿荷載）式中：按杠桿原理計算的縱向荷載影響線面積； la 橫梁的間距； 布置在中橫梁上時，對應(yīng)的按杠桿原理 計算的縱向荷載影響線豎坐標(biāo)值，為1；其余符號意義同前。 作用在橫隔梁上的計算

35、荷載橋梁工程橫隔梁的力學(xué)模型：橫隔梁上的內(nèi)力影響線豎向支承在多根彈性主梁上的多跨支承連續(xù)梁。當(dāng)橋梁在跨中有單位荷載P=1作用時，各主梁所受的荷載將為R1，R2，R3， Rn ，這也就是橫梁的彈性支承反力。橋梁工程橫隔梁任意截面r的內(nèi)力計算公式：橫隔梁上的內(nèi)力影響線荷載P=1位于截面r的左側(cè)時：荷載P=1位于截面r的右側(cè)時：橋梁工程橋梁工程橋梁工程橋梁工程橫隔梁內(nèi)力計算 用上述的計算荷載在橫隔梁某截面的內(nèi)力影響線上按最不利位置加載，就可求得橫隔梁在該截面上的最大（或最?。﹥?nèi)力值。 式中： 橫梁內(nèi)力影響線豎坐標(biāo)值； 、 通常可近似地取用主梁的值。橋梁工程主要內(nèi)容支座的作用、類型及布置支座的構(gòu)造支座

36、的抗震措施支座的設(shè)計與計算第三節(jié) 橋梁支座橋梁工程支座作用傳遞上部結(jié)構(gòu)的各種荷載。適應(yīng)荷載、溫度、收縮徐變等因素產(chǎn)生的位移。保證橋跨結(jié)構(gòu)在墩臺上的位置充分固定，不滑落。橋梁工程按其容許變形的可能性可分為：支座類型按使用材料分為： 簡易支座、鋼支座、橡膠支座、混凝土支座特殊功能的支座客運專線支座 固定支座：傳遞豎向力和水平力，允許上部結(jié)構(gòu)在支座處能自由轉(zhuǎn)動但不能水平移動；活動支座：只傳遞豎向力，允許上部結(jié)構(gòu)在支座處既能自由轉(zhuǎn)動有能水平移動。分多向活動支座(縱向、橫向均可自由移動)和單向活動支座(僅一個方向可自由移動)。橋梁工程布置原則固定支座的布置要有利于傳遞縱向水平力有利于梁體的自由變形對于橋

37、跨結(jié)構(gòu)：使梁的下緣在制動力作用下受壓，例如布置在行車方向的前方；對于橋墩：使制動力的方向指向橋墩中心，使墩頂圬工在制動力作用下受壓；對于橋臺：使制動力的方向指向堤岸，使臺頂圬工受壓，并能平衡一部分臺后土壓力。橋梁工程布置方式簡支梁橋：應(yīng)在每跨的一端設(shè)置固定支座，另一端設(shè)活動支座；對于多跨簡支梁，一般把固定支座布置在橋臺上，每個橋墩上布置一個（組）活動支座與一個（組）固定支座。若個別墩較高，也可以在高墩上布兩個（組）活動支座。橋梁工程連續(xù)梁橋及橋面連續(xù)的簡支梁：每一聯(lián)設(shè)置一個固定支座，并宜將固定支座設(shè)置在靠近溫度中心處以使全梁的縱向變形分散在梁的兩端，其余墩臺上均設(shè)置活動支座。橋梁工程橋面較窄的

38、橋梁，支座橫向變位很小，一般只須設(shè)置單向活動支座(縱向活動支座)。橋梁工程特別寬的橋梁：尚應(yīng)設(shè)置沿縱向和橫向均能自由移動的活動支座。在設(shè)置固定支座的橋墩（臺）上，一般采用一個固定支座，其余為橫橋向的單向活動支座；在設(shè)置活動支座的所有橋墩（臺）上，一般沿設(shè)置固定支座的一側(cè)，均布置順橋向的單向活動支座，其余均為雙向活動支座。橋梁工程坡橋：宜將固定支座布置在標(biāo)高低的墩臺上。同時，為了避免整個橋跨下滑，影響車輛的行駛，當(dāng)縱坡大于1%或橫坡大于2%時，應(yīng)使支座保持水平，通常在設(shè)置的梁底面，增設(shè)局部的楔形構(gòu)造。橋梁工程曲線梁橋：曲線梁橋的支座布置會直接影響到梁的內(nèi)力分布。同時，支座的布置應(yīng)使其能充分適應(yīng)曲

39、梁的縱、橫向自由轉(zhuǎn)動和移動的可能性。宜采用球面支座，且為多向活動支座。曲線箱梁中間常設(shè)單支點支座，僅在一聯(lián)范圍內(nèi)的梁的端部(或橋臺上)設(shè)置雙支座，以承受扭矩。有意將曲梁支點向曲線外側(cè)偏離，可調(diào)整曲梁的扭矩分布。橋梁工程支座的構(gòu)造按使用材料分為： 簡易支座、鋼支座、橡膠支座、混凝土支座特殊功能的支座客運專線支座 橋梁工程簡易墊層支座 對于跨度小于或等于6m的鐵路板梁橋或標(biāo)準(zhǔn)跨徑小于10m的公路簡支梁橋，為簡單起見，可不設(shè)專門的支座，而采用由幾層油毛氈或石棉做成的簡易支座，如下圖所示。這種簡易墊層的變形性能較差。橋梁工程鋼支座 鋼支座主要用在鋼橋或大跨徑混凝土橋上。鋼支座承載能力大，但用鋼量多、易

40、銹蝕，因而養(yǎng)護(hù)費用較高，常用的有：弧形支座搖軸支座輥軸支座橋梁工程弧形支座 弧形鋼板支座常用于跨徑10m20m，支承反力不超過600KN的簡支梁橋上。由上、下兩塊支座墊板以及齒板或銷釘組成。橋梁工程搖軸支座 梁橋的跨度大于或等于20m時，可采用鋼搖軸支座?；顒又ё傻装?、搖軸和直接與梁底相連的頂板組成。搖軸的頂面和底面均做成圓曲面形，能自由轉(zhuǎn)動，并由搖軸轉(zhuǎn)動頂面、底面的位移差，來適應(yīng)梁體水平位移的需要。固定支座由頂板、搖軸兩部分組成，而搖軸的底面是水平面，直接和墩臺頂面連接，因此支座只能轉(zhuǎn)動，不能位移。橋梁工程輥軸支座 輥軸支座是大跨度混凝土橋和鋼橋常用的支座形式。輥軸支座通常由若干個小直徑的

41、輥軸并列、組聯(lián)在一起，如下圖所示，通過輥軸的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)梁體水平位移和轉(zhuǎn)動。輥軸的數(shù)量視支座反力的大小而定。為了保證各輥軸之間的相對位置，通常在輥軸兩端中心處設(shè)置連桿，以使各輥軸平行轉(zhuǎn)動。橋梁工程 輥軸支座(固定)用于混凝土橋橋梁工程橡膠支座 橡膠支座一般可分為:板式橡膠支座盆式橡膠支座四氟板式橡膠支座球冠圓板式橡膠支座橋梁工程板式橡膠支座 構(gòu)造： 板式橡膠支座是由若干層橡膠片和薄鋼板為剛性加勁物迭和而成。橋梁工程板式橡膠支座板式橡膠支座板式橡膠支座有矩形和圓形。支座的橡膠材料以氯丁橡膠為主，也可采用天然橡膠。橋梁工程板式橡膠支座 活動機理： 利用橡膠的不均勻彈性壓縮實現(xiàn)轉(zhuǎn)角，利用其剪切變形實現(xiàn)水

42、平位移。 一般無固定支座與活動支座之區(qū)別，所有縱向水平力和位移由各個支座均勻分配。如有必要設(shè)置固定支座可采用厚度不同的橡膠板來調(diào)節(jié)各支座傳遞的水平力和水平位移。橋梁工程盆式橡膠支座 構(gòu)造： 盆式橡膠支座是由氯丁橡膠板、鋼盆、聚四氟乙烯板、不銹鋼板、中間襯板、鋼緊箍圈、橡膠密封圈等組成。 橋梁工程盆式橡膠支座盆式橡膠支座組成橋梁工程盆式橡膠支座 分類： 盆式橡膠支座按其工作特征可以分為固定支座、多向活動支座和單向活動支座三種。固定支座(GD)橫橋向順橋向多向活動支座(DX)縱向活動支座(ZX)橋梁工程盆式橡膠支座 工作原理： 利用設(shè)置在鋼盆內(nèi)的橡膠塊實現(xiàn)對上部結(jié)構(gòu)承壓和轉(zhuǎn)動，利用中間鋼板上的四氟

43、板與頂面上不銹鋼板之間的平面滑動適應(yīng)橋梁較大的水平位移。由于彈性橡膠塊在鋼盆內(nèi)處于三向約束狀態(tài)，因此可獲得較大的承載能力。橋梁工程盆式橡膠支座 特點： 盆式橡膠支座是由鋼構(gòu)件與橡膠組合而成的橋梁支座，它具有承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動靈活等特點，適用于支座承載力為1000KN以上的大跨度橋梁。橋梁工程四氟板式橡膠支座 構(gòu)造： 四氟板式橡膠支座是在普通板式橡膠支座的表面粘貼一層聚四氟乙烯板（厚24mm）而成。由上支座板、不銹鋼板、四氟板式橡膠支座、下支座板和防護(hù)罩組成。 1-上支座板 2-不銹鋼板 3-聚四氟乙烯板 4 -防護(hù)罩 5-鋼板 6-橡膠 橋梁工程四氟板式橡膠支座 特點： 除具有普通板式橡膠支座的優(yōu)點外，還能利用聚四氟乙烯板與梁底不銹鋼板之間的低摩擦系數(shù)，使得橋梁上部構(gòu)造的水平位移不受限制。 橋梁工程四氟板式橡膠支座 適用范圍：較大跨徑的簡支梁橋、橋面連續(xù)的公路橋梁施工滑塊：可在頂推施工的橋梁上用作施工工具，也可以用來做移動重物滑道鐵路上還利用四氟滑塊來橫移道岔，可大大減少封閉行車的時間橋梁工程球冠圓板式橡膠支座 構(gòu)造： 球冠圓板式橡膠支座是一種改進(jìn)后的圓板式橡膠支座，其中間層橡膠和鋼板布置與圓板式橡膠支座