預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋與連續(xù)剛構(gòu)課件（PPT76頁）

1、15.概 述5.施工方法簡介5.主要結(jié)構(gòu)與構(gòu)造5.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計計算要點25.1概述 簡支梁橋：L2025m，跨中彎矩迅速增大，截面尺寸和自重顯著增加，材料用量大且不經(jīng)濟，安裝重量給裝配式施工造成困難。較大跨徑的梁式橋：降低材料用量，采用能減小跨中彎矩值的其他體系橋梁，如懸臂體系、連續(xù)體系的梁橋等。3梁式橋恒載彎矩比較圖4與簡支體系相比較，懸臂和連續(xù)體系可以減小跨內(nèi)彎矩的絕對值、降低主梁的高度，從而減少材料用量和結(jié)構(gòu)自重，而結(jié)構(gòu)自重的降低又進一步減小了恒載的內(nèi)力。 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好等優(yōu)點，更突出的是在使用上，主梁變形撓曲線平緩、橋面伸

2、縮縫少、行車舒適。 5利用預(yù)應(yīng)力作為一種施工手段的懸臂施工方法在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中開始應(yīng)用，加速了預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的發(fā)展步伐。由于結(jié)構(gòu)的懸臂體系和懸臂施工方法相結(jié)合產(chǎn)生了T型剛構(gòu)。 懸臂現(xiàn)澆施工懸臂預(yù)制拼裝施工 T型剛構(gòu)6廈門高集海峽大橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好等優(yōu)點，更突出的是在使用上，主梁變形撓曲線平緩、橋面伸縮縫少、行車舒適。 烏龍江橋二橋7黃石長江大橋黃花園嘉陵江大橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋可以看成是由T型剛構(gòu)與連續(xù)梁組合而成。它數(shù)跨相連，跨中不設(shè)鉸或掛梁，行車舒適。主梁與橋墩固結(jié)，不設(shè)支座，因此具有T型剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋的優(yōu)點，從而使其跨徑適用范

3、圍從連續(xù)梁橋的150m左右，發(fā)展到300m以上。 85.2 施工方法簡介 一、概述立支架就地現(xiàn)澆用滑模逐跨現(xiàn)澆施工預(yù)制拼裝（可以整孔、分段串聯(lián)）懸臂澆筑頂推9立支架就地現(xiàn)澆10二、預(yù)制裝配整體施工法三種分段施工方式簡支連續(xù)單懸臂連續(xù)雙懸臂連續(xù) 11簡支一連續(xù)施工法 12簡支單懸臂連續(xù)施工法 13三、懸臂施工法（cantilever method） （1）懸臂施工的程序（2）懸臂澆注法（3）懸臂拼裝法14懸臂施工程序 15常用掛藍示意1 懸臂澆注法 16常用掛藍示意217菱形掛藍模型1819湖北沙洋漢江橋，主跨110m，采用懸臂澆筑施工20懸臂拼裝法已完成的梁體被吊裝的節(jié)段已完成的梁體移動式吊機

4、、造橋機、桁式吊等。常用的移動式吊機的外型與掛籃類似，由承重梁、橫梁、錨固裝置、起吊裝置、行走系統(tǒng)、張拉平臺等幾部分組成 移動式吊機懸臂施工示意-121移動式吊機懸臂施工示意-2 被吊裝的節(jié)段已完成的梁體22江門外海橋，557x11055m的連續(xù)梁，施工時主梁分為兩箱，懸臂拼裝，跨中合龍，兩箱連為一體23 四、移動模架施工法 將機械化的支架和模板支承（或懸吊）在長度稍大于兩跨、前端作導(dǎo)梁用的承載梁上，然后在橋跨內(nèi)進行現(xiàn)澆施工，待混凝土達到一定強度后脫模，并將整孔模架沿導(dǎo)梁前移至下一澆筑橋孔，如此有節(jié)奏地逐孔推進直至全橋施工、完畢。 適用于跨徑2050m的等跨和等高度連續(xù)梁橋施工24移動式模架逐

5、孔施工法 25廈門高集海峽大橋主橋移動支架（滑模）施工主橋箱梁鋼束和鋼筋布置26五、頂推施工法頂推法施工原理是沿橋縱軸方向的臺后開辟預(yù)制場地，分節(jié)段澆筑或拼裝混凝土梁身，并用縱向預(yù)應(yīng)力筋連成整體，然后通過水平液壓千斤頂施力，借助不銹鋼板與四氟乙烯模壓板特制的滑動裝置，將梁逐段向?qū)Π俄斶M，就位后落梁，更換正式支座，完成橋梁施工。頂推法主要應(yīng)用于等截面連續(xù)梁。 每節(jié)段箱梁約1030m長 單向頂推、雙向頂推、單點頂推、多點頂推 主要設(shè)備：千斤頂、滑道 27連續(xù)梁頂推法施工示意圖 28福建尤溪丘墩橋，為607660m的連續(xù)梁，采用頂推法施工295.3 主要結(jié)構(gòu)與構(gòu)造一、立面布置1等截面連續(xù)梁中等跨度（

6、4060m）、一聯(lián)較長梁段（跨）施工可采用預(yù)制裝配法或就地灌注法。施工簡單，所需設(shè)備規(guī)格少。分跨：等跨（長橋）、不等跨（比值在0.60.8左右）。不等跨中長跨，（1）梁高不變，截面加厚、預(yù)應(yīng)力鋼束增加。（2）梁高變。30梁高的選擇與跨度有關(guān)。等截面公路連續(xù)梁橋的高（度）與跨（度）之比h/L在1/151/25之間。當(dāng)采用頂推法施工時，還需要考慮頂推施工時對結(jié)構(gòu)的附加受力要求，此時高跨比h/L選1/121/15為宜。對鐵路橋，h/L為1/161/18。廈門高集海峽大橋31廈門高集海峽大橋:全長2070m,（845m+845m+1245m+1045m+845m），跨度45m，箱形截面，采用逐跨現(xiàn)澆的

7、活動支架法施工 322. 變截面連續(xù)梁 連續(xù)梁橋的支點負彎矩遠大于跨中正彎矩。變截面梁（支點處梁高增大，跨中處梁高減小，其間按曲線或折線過渡）。適應(yīng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布規(guī)律 L100m公路混凝土連續(xù)梁橋 33梁高變化規(guī)律：斜（直）線、圓弧線或二次拋物線高跨比h/L：跨中1/301/50，支點1/161/25底板、腹板和頂板做成變厚度 支點與跨中高度之比：2.03.0 廣東容奇大橋34 廣東順德容奇大橋主梁：根部梁、中部梁和邊部梁三種；設(shè)臨時支架，大型浮吊吊裝施工；兩個中墩設(shè)置為固定支座，主橋與引橋之 間留100mm的伸縮縫； 主墩為六角形,雙柱式墩，高1416m；高樁承臺、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。353連續(xù)

8、剛構(gòu) （continuous rigid-frame）墩梁固結(jié)無支座，利于懸臂施工，省去大型支座及其養(yǎng)護、維修費用；一聯(lián)內(nèi)無縫，改善了行車條件；主梁常采用變截面箱型梁； 上部結(jié)構(gòu)：計入橋墩受力及混凝土收縮、徐變和溫度變化引起的變形對上部結(jié)構(gòu)的影響；隨著墩高的增加，連續(xù)剛構(gòu)的墩頂以及跨中彎矩趨近連續(xù)梁者。36橋墩：具有一定柔度，其根部所受彎矩很小，墩梁結(jié)合處有剛架受力特點；橋墩多采用矩形和箱形截面的柱式墩或雙薄壁墩；墩的軸向力和墩底彎矩隨墩高的增加急劇加大；兩墩之間的梁部所受到的軸向力隨墩高的增加而急劇減少。伸縮裝置應(yīng)能適應(yīng)結(jié)構(gòu)縱向位移的需要；橋臺處需設(shè)置控制水平位移的擋塊，以保證結(jié)構(gòu)的水平穩(wěn)定

9、性。37隨著橋墩剛度增大，彎矩比值均增大，尤其以主梁跨中截面同橋墩墩底截面彎矩比值變化幅度最大；38廣東虎門輔航道橋150m+270m+150m一聯(lián)。橋?qū)?1m，6車道，由雙箱組成。梁的下緣呈拋物線形，根部高14.8m，跨中高5 m。橋墩為雙柱式空心墩，高35m，具有較大抗彎剛度。基礎(chǔ)采用高樁承臺，每墩有32根直徑2.0m的樁嵌入巖石。主梁用掛籃法平衡懸臂灌筑。橋墩用支架提升模板灌筑混凝土。 39廣東虎門珠江輔航道橋 40南昆線清水大橋三跨，主跨128m；單箱單室變截面，橋墩處梁高8.8m，跨中處梁高4.4m；箱梁頂板寬8.1m，箱寬6.1m；腹板厚度0.40.7m，底板厚度0.40.9m，頂

10、板厚度0.5m。梁體C50混凝土，三向預(yù)應(yīng)力，懸臂灌注法施工。 41二、橫截面布置 （1）板、肋式截面 （2）箱形截面 （3）橫隔板 常用板、肋式截面形式 42箱形截面特別適用于較大跨徑的懸臂梁橋和連續(xù)梁橋。常為變截面外，還變厚度。底板根部厚，通常取墩頂梁高的1/101/12；跨中薄，一般在0.20.3m。箱梁頂板厚度的取值要考慮兩個因素：一是要滿足橋面板橫向抗彎的要求，二是要滿足縱向力筋布置的要求。常用箱形截面形式43 實橋箱梁截面舉例44 橫隔板一般布置 主梁0號塊45三、預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 1）縱向力筋的布置連續(xù)配筋分段配筋 逐段加長力筋體外布筋 后連續(xù)力筋2）橫向和豎向布筋46連續(xù)配筋的

11、力筋布置 小跨度的等截面連續(xù)梁橋，采用就地灌注施工的，其縱向力筋可按照結(jié)構(gòu)各部位的受力要求進行連續(xù)配筋。二次拋物線。 47分段配筋： 大跨度、變截面、懸臂施工法；懸臂伸出施工時，對梁體施加負彎矩筋；在兩梁段合龍后（稱為體系轉(zhuǎn)換），再張拉正彎矩筋和其它力筋； 力筋的布置原則：力矩大、錨固方便、施工簡單。48逐段加長力筋：用連接器把主筋對接或逐段加長。逐孔施工、頂推法施工的連續(xù)梁常用。接頭的位置通常設(shè)置在離支點約1/5跨度附近彎矩較小的部位。 49體外布筋：力筋布置在主梁截面以外的箱內(nèi)，配以橫隔板、轉(zhuǎn)向塊等構(gòu)造，對梁體施加預(yù)應(yīng)力。無預(yù)留孔道，孔道壓漿等工序，施工方便迅速，且便于更換；對力筋防護和結(jié)

12、構(gòu)構(gòu)造等的要求較高。 50后連續(xù)筋：先簡支后連續(xù)方法施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，后連續(xù)采用預(yù)應(yīng)力筋布置，必須先預(yù)留張拉槽孔和預(yù)埋管道，待連續(xù)部分的混凝土澆筑完畢后，穿束張拉后連續(xù)的力筋，實現(xiàn)整體梁的連續(xù)。 T梁簡支后連續(xù)力筋布置51小箱梁簡支后連續(xù)力筋布置 52橫向和豎向布筋 ：橫向筋是橋面板橫向受力的需要，多采用鋼鉸線箱梁頂板的橫向力筋（清水河橋） 53豎向預(yù)應(yīng)力筋：抗剪；還可作掛籃的后錨鋼筋；多采用高強度精軋螺紋鋼筋，縱橋向一般每隔5080cm間距設(shè)置，后張法施工。 （a）縱橋向布置（b）橫向布置 （c）豎向預(yù)應(yīng)力筋545.4預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋計算要點 一、連續(xù)梁恒載、活載內(nèi)力計算（1）

13、恒載內(nèi)力計算與施工方法有密切關(guān)系。體系轉(zhuǎn)換的橋梁，最終恒載內(nèi)力是各個施工階段的恒載內(nèi)力之和。 55三跨連續(xù)梁施工程序 56三跨連續(xù)梁施工的恒載彎矩計算 57具有體系轉(zhuǎn)換的恒載內(nèi)力計算說明：1）結(jié)構(gòu)恒載不重復(fù)計算；2）計算步驟，可按力學(xué)等效原則合并簡化；3）梁端剪力，也可照此計算；4）連續(xù)剛構(gòu)體系，不存在墩梁臨時固結(jié)和拆除工序，計算時應(yīng)同時考慮梁部軸力和橋墩的內(nèi)力。橋面構(gòu)造：（附加恒載、二期恒載）恒載內(nèi)力，借助最終結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響線加載求得。58（2）活載內(nèi)力計算與簡支梁基本相同：繪制內(nèi)力影響線，活載加載，求得各截面最大活載內(nèi)力。等截面連續(xù)梁：手算簡單，可查閱有關(guān)計算手冊中公式、圖表確定；變截面連

14、續(xù)梁：內(nèi)力影響線與截面剛度有關(guān)，橋梁電算程序計算。 59連續(xù)梁的內(nèi)力影響線 60將連續(xù)梁的最大、最小活載內(nèi)力與恒載內(nèi)力按荷載組合規(guī)定進行疊加，就可以得到全梁的內(nèi)力包絡(luò)圖（包括各項次內(nèi)力）。（3）全梁的內(nèi)力包絡(luò)圖61二、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的次內(nèi)力 （1）預(yù)加力引起的次內(nèi)力等效荷載法：求解預(yù)加力的總預(yù)矩 預(yù)加力對混凝土的作用以外加荷載的形式等效替代。6263 連續(xù)梁的等效荷載與總預(yù)矩(a）梁的立面布置;(b）初預(yù)矩圖；(c）剪力圖；(d）等效荷載圖；(e）總預(yù)矩圖64（2）混凝土收縮徐變引起的次內(nèi)力公路橋規(guī)的公式： 653. 溫度變化引起的次內(nèi)力和溫差自應(yīng)力（1）年溫差溫度次內(nèi)力連續(xù)梁橋：年溫差只

15、引起結(jié)構(gòu)的均勻伸縮，并不產(chǎn)生溫度次內(nèi)力；66（2）局部（截面）溫度自應(yīng)力指日照溫差，日照因輻射強度、橋梁方位、日照時間、地理位置、地形地貌等因素影響，使橋面與內(nèi)部因?qū)α骱蜔醾鲗?dǎo)形成不均勻分布，即在截面上產(chǎn)生非均勻的溫度場。6768（3）基本結(jié)構(gòu)上溫度自應(yīng)力計算一般假定溫度沿結(jié)構(gòu)的截面高度方向均勻變化。 溫度次應(yīng)力為：69次內(nèi)力的力法方程：4. 墩臺沉降引起的次內(nèi)力 70三 、箱梁截面的受力特點與簡化計算箱形截面內(nèi)力及應(yīng)力分析：分析法（如約束扭轉(zhuǎn)理論）或數(shù)值法（如有限元理論） 實際設(shè)計中采用簡化方法 。7172在箱梁各板內(nèi)即縱截面上：橫向彎曲應(yīng)力第五章 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋與續(xù)剛構(gòu)橋73（1）經(jīng)驗估值法Mg、Qg恒載引起的彎矩和剪力；Mp、Qp全部活載對稱于橋中線作用時引