橋梁施工技術(shù)第2章-鋼混與預(yù)應(yīng)力砼梁橋設(shè)計(jì)與施工

橋梁工程道橋教研室橋梁工程第二章第二章鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋橋梁工程第二章第一節(jié)概述橋梁工程第二章鋼筋混凝梁式橋預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋抗壓性能好的混凝土抗拉能力強(qiáng)的鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)全預(yù)應(yīng)力部分預(yù)應(yīng)力A類B類橋梁工程第二章鋼筋混疑土梁橋在國內(nèi)外橋梁建筑上仍占有重要的地位。中小跨徑的永久性橋梁，無論是公路，鐵路或城市橋梁，大部分均采用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋。在施工方法上，除了在一些林區(qū)或運(yùn)輸困難的地方及其他特殊情況，目前已大量采用預(yù)制的裝配式梁橋。橋梁工程第二章裝配式梁橋與整體式梁橋相比，具有下述主要優(yōu)點(diǎn)：

1、橋粱構(gòu)件的型式和尺寸趨于標(biāo)準(zhǔn)化，有利于大規(guī)模工業(yè)化制造。

2．在工廠或預(yù)制場內(nèi)集中管理進(jìn)行工業(yè)化預(yù)制生產(chǎn)。

3．構(gòu)件的制造不受季節(jié)性影響，并且上，下部構(gòu)造也可同時施工，大大加快橋梁的建造速度，縮短工期。

4．能節(jié)省大量支架模板等的材料消耗。橋梁工程第二章橋梁工程第二章簡支梁橋的上部構(gòu)造由主梁、橫隔梁(或稱橫隔板)、行車道板、橋面部分以及支座等組成。主梁是橋梁的主要承重結(jié)構(gòu)。每片獨(dú)立的預(yù)制主梁借橫隔梁上和行車道板上的連結(jié)構(gòu)造，相互連成整體，以保證車輛荷載（活載）在各主梁間有良好的橫向分布。主梁上翼緣構(gòu)成的行車道板組成行車平面，并承受車輛荷載的局部作用。橋面部分包括橋面鋪裝、防水和排水設(shè)備(縱橫坡、泄水管)、伸縮縫，人行道和欄桿等。橋梁工程第二章T形裝配式簡支梁橋上部構(gòu)造模型橋梁工程第二章空心板裝配式簡支梁橋上部構(gòu)造模型橋梁工程第二章一、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋的一般特點(diǎn)1、鋼筋混凝土梁橋的一般特點(diǎn)：1、能就地取材，工業(yè)化施工、耐久性好、適應(yīng)性強(qiáng)、整體性好以及美觀等。2、設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)都比較成熟。3、構(gòu)件自重大，限制了鋼筋砼梁式橋的跨越能力。4、就地澆筑施工，工期長，支架和模板消耗量大。5、冬季、雨季施工困難。6、對于裝配式鋼筋混凝土簡支梁經(jīng)濟(jì)合理的最大跨徑為20m。橋梁工程第二章2、預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋一般特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土可以看做是一種預(yù)先儲備了足夠壓力的新型混凝土材料橋梁工程第二章除具有鋼筋混凝土的特點(diǎn)外，還具有下述特點(diǎn)：1.能最有效地利用現(xiàn)代的高強(qiáng)度材料(高強(qiáng)混凝土、高強(qiáng)鋼材)，減小構(gòu)件截面，顯著降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，增大跨越能力，并擴(kuò)大混凝土結(jié)構(gòu)的適用范圍。2.與鋼筋混凝土梁橋相比，一般可以節(jié)省鋼材30-40％，跨徑愈大，節(jié)省愈多。3．全預(yù)應(yīng)力混疑土梁在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫，梁的剛度比通常開裂的鋼筋混凝土粱要大。4．預(yù)應(yīng)力技術(shù)的采用，為現(xiàn)代裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的接頭和拼裝手段。橋梁工程第二章二、簡支梁橋的主要類型及其適用情況一、按承重結(jié)構(gòu)的截面型式劃分1、板橋：截面型式：矩形截面（見圖2-1-2a）特點(diǎn)：構(gòu)造簡單，施工方便，建筑高度小。受拉區(qū)混凝土不但不能發(fā)揮作用反而增加自重。簡支板橋的跨徑只在十幾米以下。橋梁工程第二章圖a:整體式，雙向受力的彈性薄板；圖b:稍加挖空的矮肋式板橋；圖c：適用小跨徑，裝配式實(shí)心板橋，單向受力，鉸縫傳遞剪力。圖d：空心板橋，自重輕，增加了跨徑。圖ｅ：裝配－整體組合式板橋。橋梁工程第二章２、肋板式梁橋肋梁橋：在橫截面內(nèi)形成肋形結(jié)構(gòu)的肋板式梁橋。承重結(jié)構(gòu)：梁肋（或稱腹板）與頂板的鋼筋混凝土橋面板結(jié)合在一起作為承重結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：自重輕，充分利用了橋面板的抗壓能力，又發(fā)揮了肋下部的鋼筋的抗拉作用。適用：中等跨徑（20－25ｍ以上）的簡支梁橋。橋梁工程第二章圖ａ、圖ｂ：為整體式肋梁橋的橫截面型式。特點(diǎn)：根據(jù)體積最小確定截面尺寸，對于橋面凈空為雙車道的橋梁往往建成雙主梁（圖b）最為合適，主梁間距可按橋梁全寬的0.55-0.60布置，還可在兩主梁之間增設(shè)內(nèi)縱梁。圖ｃ、圖d：裝配式肋梁橋的橫截面型式。特點(diǎn)：一般采用主梁間距在２.０ｍ左右的多梁式結(jié)構(gòu)，以橫隔梁連接成整體。（圖d）為了減輕吊裝重量以及增加塊件連接的整體性，在塊件之間留出寬約30~50cm濕接縫，適用于較大跨徑的T型梁橋。橋梁工程第二章３、箱形梁橋箱形梁橋：橫截面呈一個或幾個封閉箱形的梁橋。特點(diǎn)：Ａ）提供了能承受正、負(fù)彎矩的混凝土受壓區(qū)Ｂ）抗彎、抗扭摜矩大，在偏心何載作用下，各梁受力均勻。適用：較大跨徑的懸臂梁和連續(xù)梁。（對于普通鋼筋混凝土簡支梁，底板除徒然增加自重外并無其他益處，故不宜采用）橋梁工程第二章圖ａ：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。常用跨徑25~30m。（注意塊件之間鉸縫的連接強(qiáng)度，否則容易引起橋面縱向裂縫）圖b：預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁橋。常用跨徑25~35m，與T型梁橋相比，梁高較小，運(yùn)輸、安裝方便，外形美觀，制造復(fù)雜。橋梁工程第二章第二節(jié)板橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造板橋的優(yōu)點(diǎn)：1、建筑高度小2、外形簡單、制作方便3、做成裝配式板橋的預(yù)制構(gòu)件時，自重不大，架設(shè)方便。板橋的缺點(diǎn)：跨徑不宜過大?？鐝匠^一定限度時，截面顯著加高，導(dǎo)致自重也大，截面材料使用不經(jīng)濟(jì)。板橋經(jīng)濟(jì)合理跨徑：簡支板橋一般限制在13m以下預(yù)應(yīng)力混凝土簡支板橋一般也不宜超過30m。橋梁工程第二章1簡支板橋的構(gòu)造及其特點(diǎn)一、整體式板橋的構(gòu)造橫截面一般設(shè)計(jì)成等厚度的矩形截面，為減輕自重也可將受拉區(qū)挖空做成矮肋式板橋（圖2-3-1）。橋梁工程第二章結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1）一橋化為并列的二橋（試分析原因？）。2）人行道做成懸臂形式兩側(cè)挑出。3）在車輛作用下處于雙向受力狀態(tài)。1.除了配縱向受力鋼筋外，還要配置橫向分布鋼筋。

2.分布鋼筋一般不少于縱向鋼筋的15%，或不小于板的截面面積的0.1%，間距不大于20cm。（每單位板寬上）

3.在兩側(cè)1/6范圍內(nèi)的鋼筋要比中間2/3范圍內(nèi)增加15%。

4.計(jì)算可不設(shè)彎起鋼筋，但習(xí)慣上仍將部分主筋按30或45度的角在跨徑1/4~1/6處彎起。橋梁工程第二章實(shí)例標(biāo)準(zhǔn)跨徑8m的整體式簡支板橋構(gòu)造單幅橋面凈寬11m，按新標(biāo)準(zhǔn)公路—I級設(shè)計(jì)的整體式簡支板橋（圖2-3-2）。計(jì)算跨徑7.58m，板厚45cm，約為跨徑的1/17。主筋采用HRB335，直徑25mm，雖然板橋內(nèi)的主拉應(yīng)力很小，在骨架內(nèi)仍設(shè)置了間距30cm、直徑為20mm的斜筋。下緣的分布鋼筋按單位板寬上不少于主筋面積的15%配置，采用直徑16mm、間距12cm布置。橋梁工程第二章橋梁工程第二章二、裝配式板橋的構(gòu)造1、矩形實(shí)心板橋跨徑通常不超過8m；標(biāo)準(zhǔn)跨徑：1.5m，2.0m，2.5m，3.0m，4.0m，5.0m，6.0m，8.0m。板高：0.16-0.36m，橋面凈空：凈-7，凈-9兩種，設(shè)計(jì)荷載：公路II級，鋼筋：HRB335鋼筋。橋梁工程第二章實(shí)例標(biāo)準(zhǔn)跨徑6m荷載等級：公路II級。橋面凈寬：凈-7（無人行道）全橋由6塊寬度為99cm的中部塊件和2塊寬度74cm邊部塊件組成。特點(diǎn)：具有形狀簡單，施工方便，建筑高度小等優(yōu)點(diǎn)。橋梁工程第二章2、空心矩形板橋跨徑：鋼筋混凝土空心板橋6-13m；預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋10-30m；板厚：鋼筋混凝土空心板橋0.4-0.8m；預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋0.5-1.2m；特點(diǎn)：重量輕，運(yùn)輸方便，建筑高度小。橋梁工程第二章圖a）和b）：挖空率大，自重小，頂板需要配置橫向受力鋼筋以承擔(dān)車輪荷載；圖c）：挖空成兩個圓孔，施工內(nèi)模簡單，挖空率小，自重較大。圖d）：芯模由兩個半圓和兩塊側(cè)模板組成?？招陌鍣M截面的最薄處不得小于8cm。為保證抗剪強(qiáng)度，應(yīng)設(shè)彎起鋼筋和箍筋。橋梁工程第二章實(shí)例標(biāo)準(zhǔn)跨徑16m的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋荷載等級：公路—I級橋面凈寬：9.5m計(jì)算跨徑：12.6m；板厚：85cm；板寬：159cm;橋梁工程第二章3、裝配式板橋的橫向聯(lián)結(jié)a.企口混凝土鉸聯(lián)結(jié)形式：圓形、菱形、漏斗形三種。填料：C20~C30號以上細(xì)集料混凝土填實(shí)。作用：傳遞橫向剪力使各塊板共同受力。橋梁工程第二章b.鋼板聯(lián)結(jié)構(gòu)造：用一塊鋼板焊在相鄰兩構(gòu)件的預(yù)埋鋼板上?？v向中距：80-150cm，要求：在跨中布置密，向兩端支點(diǎn)處逐漸減疏。橋梁工程第二章三、裝配-整體式組合板橋的構(gòu)造特點(diǎn)：將板的一部分預(yù)制，可以做的輕小一些，便于抬運(yùn)，安裝完畢后便成為其余現(xiàn)澆混凝土的模架。橋梁工程第二章四、漫水橋的構(gòu)造特點(diǎn)：1、板的上、下游邊緣易做成圓端形，以利水流順利通過。2、必須設(shè)置與主鋼筋同粗的拴釘與墩臺錨固，以防水流沖毀。3、不設(shè)抬高的人行道和緣石，而在橋面凈寬以外設(shè)置目標(biāo)柱或活動欄桿。橋梁工程第二章2斜交板橋的受力特點(diǎn)和構(gòu)造一、斜板橋的受力性能1、荷載有向兩支承邊之間最短距離方向傳遞的趨勢橋梁工程第二章2、各角點(diǎn)受力情況可以比擬連續(xù)梁的工作來描述橋梁工程第二章3、在均布荷載作用下，當(dāng)橋軸線方向的跨徑相同時，斜板橋的最大跨徑內(nèi)彎矩比正橋要小，或最大應(yīng)力的位置，隨著斜交角的變大而自中央向鈍角方向移動。

4、在上述同樣情況下，斜板橋的跨中橫向彎矩比正橋大，可以認(rèn)為橫向彎矩的增加量，相當(dāng)于跨徑方向彎矩減少量。橋梁工程第二章二、斜板橋的構(gòu)造特點(diǎn)1、整體式斜板橋整體式斜板的斜跨長L與垂直于行車方向的橋?qū)抌之比均小于1.3。主筋配置方案方案一：按主彎矩方向的變化配置主筋，其分布鋼筋則與支承邊平行。（圖a）在鈍角處約1/5跨徑范圍內(nèi)應(yīng)配置加強(qiáng)鋼筋（圖b）橋梁工程第二章方案二：在兩鈍角角點(diǎn)之間的范圍內(nèi)，配置見（圖c）。橋梁工程第二章2、裝配式斜板橋裝配式斜板橋的跨度比（L/b）一般均大于1.3，主筋沿斜跨徑方向配置，分布鋼筋在兩鈍角角點(diǎn)之間的范圍內(nèi)與主筋垂直，在靠近支承邊附近，其布置方向則與支承邊平行（圖2-3-14）橋梁工程第二章斜板橋鋼筋布置方案第一方案：當(dāng)斜交角在25°~35°時，主鋼筋沿斜跨方向布置，分布鋼筋按平行于支承邊方向布置（2-3-15a）第二方案：當(dāng)斜交角在40°~60°時，主鋼筋與分布鋼筋的布置原則上與2-3-14相同（2-3-15b）橋梁工程第二章橋梁工程第二章第三節(jié)裝配式簡支梁橋的設(shè)計(jì)和構(gòu)造特點(diǎn)：1、單孔靜定結(jié)構(gòu)，受力明確、構(gòu)造簡單、施工方便。2、結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計(jì)成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)。3、采用裝配的施工方法，可以大量節(jié)約模板支架木材，降低勞動強(qiáng)度，縮短工期，加快建橋速度。4、在國內(nèi)中小跨徑的橋梁中應(yīng)用較為廣泛。橋梁工程第二章1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型裝配式簡支梁橋，一般采用多梁式結(jié)構(gòu)，主梁間距通常在2.0m左右。裝配式簡支梁橋，可視跨徑大小、是否施加預(yù)應(yīng)力、運(yùn)輸和施工條件等的不同，而采用各種構(gòu)造類型。所謂構(gòu)造類型就是涉及裝配式主梁的橫截面型式、沿縱截面上的橫隔梁布置、塊件的劃分方式以及塊件的連結(jié)集整等幾方面的問題，而且這些問題是相輔相成互相影響的。橋梁工程第二章一、裝配式簡支梁橋的截面型式從主梁的橫截面型式劃分，可分為：

a、Π形梁橋

b、T形梁橋

c、箱形梁橋橋梁工程第二章圖2-4-1a所示：Π形梁橋特點(diǎn)：1、截面形狀穩(wěn)定，橫向抗彎剛度大，塊件堆放、裝卸和安裝方便。2、構(gòu)件采用鋼筋網(wǎng)片來配筋，難以做成剛度大的鋼筋骨架。3、只適用于6-12m的小跨徑橋梁，目前已很少采用。橋梁工程第二章圖2-4-1b所示，T形梁橋。特點(diǎn)：1、制造簡單，肋內(nèi)配筋可做成剛勁的鋼筋骨架，主梁之間借助間距為4-6m的橫隔梁來連結(jié)，整體性好，接頭也較方便。2、截面形狀不穩(wěn)定，運(yùn)輸和安裝較復(fù)雜；3、構(gòu)件正好在橋面板的跨中接頭，對板的受力不利。4、裝配式鋼筋混凝土T梁跨徑約為7.5-20m，預(yù)應(yīng)力混凝土T梁約為20-40m。橋梁工程第二章圖2-4-1c、d、e和g所示，馬蹄形T梁特點(diǎn)1、在保證抗剪等條件下盡可能減小梁肋(或稱腹板)的厚度，以期減輕構(gòu)件自重。2、為使受拉主筋或預(yù)應(yīng)力筋在梁肋底部較集中地布置，或者為了滿足預(yù)加應(yīng)力的受壓需要，就形成呈馬蹄形的梁肋底部。3、但要注意，小于15—16cm的腹扳厚度對于澆筑混凝土是有因難的。4、馬蹄形的梁肋使模板結(jié)構(gòu)和混凝土的澆筑稍趨復(fù)雜。橋梁工程第二章圖2-4-1h和i所示:箱形梁特點(diǎn)：1、一般不適用于鋼筋混凝土的簡支梁橋（思考：為什么？）；2、箱形截面的最大優(yōu)點(diǎn)是抗扭能力大；3、箱形截面的另一優(yōu)點(diǎn)是橫向抗彎剛度大；4、箱梁薄壁構(gòu)件的預(yù)制施工比較復(fù)雜，橋梁工程第二章橫梁的特點(diǎn)：1、裝配式梁橋借助縱向布置的橫隔梁的接頭和橋面板的接縫連成整體，受力均勻。2、橫隔梁的存在對裝配式主粱的制作增加一定的困難。3、修建過一些跨度內(nèi)無橫隔梁的裝配式簡支梁橋。4、為了減輕自重，可將其中部挖空（如圖c）。5、對于箱形梁拼，可以少設(shè)或不設(shè)跨中橫隔粱，但墩橫隔梁通常是必要的的。橋梁工程第二章二、塊件的劃分方式裝配式梁橋設(shè)計(jì)中塊件劃分應(yīng)遵循原則：1、根據(jù)建橋現(xiàn)場實(shí)際可能的預(yù)制、運(yùn)輸和起重條件，確定拼裝單元的最大尺寸和質(zhì)量。2、塊件的劃分應(yīng)滿足受力要求，拼裝接頭應(yīng)盡量設(shè)置在內(nèi)力較小處；3、拼裝接頭的數(shù)量要少，接頭型式要牢固可靠，施工要方便；4、構(gòu)件要使于預(yù)制、運(yùn)輸和安裝；5、構(gòu)件的形狀和尺寸應(yīng)力求標(biāo)準(zhǔn)化。橋梁工程第二章目前裝配式混凝土梁劃分方式有以下三種：

1、縱向豎縫劃分優(yōu)點(diǎn)：主梁受力可靠，施工方便；缺點(diǎn)：構(gòu)件的尺寸和自重往往很大，增加運(yùn)輸與安裝的困難。為了減輕和減窄用豎縫劃分的構(gòu)件，有時采取縮小橋面板和橫梁預(yù)制尺寸的方法。橋梁工程第二章2、縱向水平縫劃分

形式：T形組合梁橋和箱形組合梁橋

組合梁特點(diǎn)：

1）工字形組合構(gòu)件使拼裝單元尺寸減小，重量減輕見（圖2-4-2）。橋梁工程第二章2）梁肋與翼板之間存在施工接縫，削弱了梁板之間抵抗彎曲剪應(yīng)力的能力。

3）組合梁是分階段受力的，與T梁由主梁全截面來承受全部桓載不同。（圖2-4-3）

4）工字形梁肋的橫向抗彎剛度小。橋梁工程第二章橋梁工程第二章箱形組合梁橋特點(diǎn)：1）主要預(yù)制構(gòu)件是開口的槽形梁，不適宜于鋼筋混凝土簡支梁；2）適于采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁；充分發(fā)揮其抗彎、抗扭剛度大，對荷載橫向分布有利并節(jié)省材料。4）國內(nèi)采用的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱形組合梁橋標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的跨徑有16、20、25m三種。橋梁工程第二章3、縱、橫向豎縫劃分

特點(diǎn)：1）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（見圖2-4-3）2）橫向預(yù)制的裝配式梁也稱串連梁。3）優(yōu)點(diǎn)是塊件尺寸小，重量輕，可工廠化預(yù)制后成批地運(yùn)至運(yùn)進(jìn)工地。橋梁工程第二章4）塊件類型（見圖2-4-5）。5）缺點(diǎn)是塊件預(yù)制精度高，橋梁工程第二章2裝配鋼筋混凝土簡支梁圖2-4-7所示為典型的裝配式T形梁橋上部構(gòu)造橋梁工程第二章一、構(gòu)造布置1、主梁布置1)主粱的間距的選擇與材料用量、構(gòu)件的吊裝質(zhì)量、翼板的剛度等因素有關(guān)。2）對于跨徑大一些的橋梁，加大主梁間距減少片數(shù)，但會引起橋面縱向裂縫的可能性大些。3）一般采用1.5-2.2m之間。4）我國標(biāo)準(zhǔn)圖采用了主梁間距為1.6m的五梁式設(shè)計(jì)。橋梁工程第二章2、橫隔梁布置

作用：橫隔梁在裝配式T形梁橋中起著保證各根主梁相互連結(jié)成整體的作用，它的剛度愈大，橋梁的整體性愈好，在荷載作用下各主梁就能更好地共同工作。1）無橫隔梁的T梁，宜產(chǎn)生縱向裂縫。2）T梁的端橫梁必須設(shè)置。3）中橫隔梁可使荷載橫向分布均勻，減輕翼緣板接縫處的縱向開裂現(xiàn)象。4）當(dāng)T梁跨徑較大時（13m以上時）在跨徑內(nèi)需在跨徑內(nèi)增設(shè)一道橫隔梁。（JTG-D62-2004規(guī)定，當(dāng)梁橫向剛性連接時，橫隔梁間距不應(yīng)大于10m）橋梁工程第二章橋梁工程第二章橋梁工程第二章二、截面尺寸圖2-4-8中示出標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m的裝配式T梁橋的縱、橫截面尺寸橋梁工程第二章1、主梁梁肋尺寸通過對跨徑10m和20m的T梁進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)分析表明：1）高跨比的經(jīng)濟(jì)范圍大約為1/11-1/16，跨徑大的取用偏小的比值。2）對于跨徑10、13、16和20m的標(biāo)淮設(shè)計(jì)所采用的梁高相應(yīng)為0.9、1.0、l.1和1.3m。3)目前常用的梁肋寬度為15—18cm。橋梁工程第二章2、橫隔梁尺寸1）中橫隔粱的高度應(yīng)保證足夠的抗彎剛度，通常做成主梁高度的3／4左右；2）端橫隔梁底部與主粱底線之間宜留有一定的空隙，或可做成相中橫隔梁同高；3）橫隔梁的肋寬通常采用l2—16cm，且宜做成上寬下窄和內(nèi)寬外窄的楔形，以便脫模。橋梁工程第二章3、主梁翼板尺寸1）主梁翼板的寬度視主梁間距而定，實(shí)際制作時翼板的寬度應(yīng)比主粱中距小2cm。2）翼板的厚度應(yīng)滿足強(qiáng)度和構(gòu)造最小尺寸的要求。3）翼板通常都做成變厚度的，翼板與梁肋銜接處的厚度應(yīng)不小于主梁高度的1／10。4）翼板厚度的具體尺寸有兩種處理方法：

a.一種是考慮翼板承攬全部橋面上的恒載與活載，翼板可做厚些，端部一般取不小于10cm；橋梁工程第二章b.另一種是冀板只承擔(dān)本身自重、橋面鋪裝層恒載和施工臨時荷載，活載則與布置有受力鋼筋的鋼筋混凝上鋪裝層共同承擔(dān)，端部厚度采用8cm就夠了(圖2-4-9)。橋梁工程第二章三、主梁鋼筋構(gòu)造1、一般構(gòu)造T型簡支梁鋼筋分為縱向主鋼筋、架立鋼筋、斜鋼筋、箍筋和分布鋼筋等幾種。（正確識別?。?/p>

（1）主鋼筋1）主鋼筋設(shè)置在梁肋的下緣（簡支梁彎矩圖）。2）《橋規(guī)》規(guī)定，至少有2根，并不少于20％的主鋼筋應(yīng)伸過支承截面。3）簡支梁兩側(cè)的受拉主鋼筋應(yīng)伸出支點(diǎn)截面以外，并彎成直角順梁端延伸至頂部，與頂層縱向鋼筋相連。橋梁工程第二章4）兩側(cè)之間不向上彎曲的受拉主鋼筋伸出支承截面的長度，對帶半圓彎釣的光鋼筋不小于15d(圖2-4-10a)，對帶直角彎鉤的螺紋鋼筋不小于10d（圖2-4-10b）橋梁工程第二章（2）斜鋼筋

1）由主鋼筋彎起的斜向鋼筋用來增強(qiáng)梁體的抗剪強(qiáng)度；

2）當(dāng)無主鋼筋彎起時，尚需配置專門的焊于主筋和架立筋上的斜鋼筋。

3）斜鋼筋與梁的軸線一般布置成45度角。

4）彎起鋼筋應(yīng)按圓弧彎折，圓弧半徑不小于10d。橋梁工程第二章（3）分布鋼筋1）為防止梁肋兩側(cè)面因混凝土收縮等原因而導(dǎo)致裂縫，因此需要設(shè)置直徑6-8mm的縱向防裂的分布鋼筋；2）每一梁肋內(nèi)鋼筋截面積宜為As=(0.001-0.002)bh,鋼筋間距在受拉去不應(yīng)大于梁肋寬度，且不應(yīng)大于20cm，在受壓區(qū)不應(yīng)大于30cm。在支點(diǎn)附近剪力較大處，這種分布筋予以增加，其間距宜為10-15cm。橋梁工程第二章（4）箍筋

作用：是增強(qiáng)主梁的抗剪強(qiáng)度。

《橋規(guī)》：d>=8mm且>=1/4主筋直徑，其間距不大于梁高的1/2和40cm，在支座中線向跨徑方向長度相當(dāng)于不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不大于10cm，且近梁端第一個箍筋應(yīng)設(shè)置在距端面保護(hù)層距離處。（5）架立鋼筋

位置：架立鋼筋布置在梁肋的上緣

作用：固定箍筋和斜筋并使梁內(nèi)全部鋼筋形成立體或平面骨架的作用。橋梁工程第二章（6）保護(hù)層

《橋規(guī)》規(guī)定：I類環(huán)境，主鋼筋與梁底面的凈距應(yīng)不小3cm，不大于5cm(圖2-4-11)。主筋與梁側(cè)面凈距應(yīng)不小于2.5cm混凝土表面至箍筋或防裂分布鋼筋間的凈距應(yīng)不少于1.5cm。橋梁工程第二章（7）鋼筋凈距

1)《橋規(guī)》規(guī)定：各主筋之間的凈距應(yīng)不小于3cm。主筋在三層及三層以下時，除不小于3cm外，還要不小于鋼筋直徑。在三層以上時，不小于4cm,并不小于鋼筋直徑的1.25倍。

2)按要求鋼筋排列仍有困難時，可焊接鋼筋骨架。

橋梁工程第二章3）焊縫長度的要求：

a.對于利用主鋼筋彎起的斜筋，在起彎處應(yīng)與其它主筋相焊結(jié)，可采用每邊各長2.5d的雙面悍縫或一邊長5d的單面焊縫(圖2-4-12A)。彎起鋼筋的末端與架立鋼筋相焊結(jié)時，采用長5d的雙面焊接或10d的單面焊縫(圖2-4-12B)

。橋梁工程第二章b.對于附加的斜筋，其與主筋或架立筋的焊縫長度，采用每邊各長5d的雙面焊縫或一邊長10d的單面焊縫(圖2-4-12C、D)。c.各層主鋼筋相互焊結(jié)固定的焊經(jīng)長度，采用2.5d的雙面焊縫或5d的單面焊縫(圖2-4-12E)橋梁工程第二章(8)T梁翼線板內(nèi)的鋼筋1)T梁翼線板內(nèi)的受力鋼筋沿橫向布置在板的上緣，以承受懸臂負(fù)彎矩，在順主梁跨徑方向還應(yīng)設(shè)置少量的分布鋼筋(圖2-4-13)。橋梁工程第二章2）按《橋規(guī)》要求，板內(nèi)主筋的直徑不小于10mm，每米板寬內(nèi)不應(yīng)少于5根。分布筋的直徑不小于6mm，間距不大子25cm，在單位板寬內(nèi)分布筋的截面積不少于主筋截面積的15％，在有橫隔粱的部位分布筋的截面積應(yīng)增至主筋的30％以承受集中集中輪載作用下的局部負(fù)彎矩。橋梁工程第二章（9）加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)片

在梁端底層主筋的上、下側(cè)各設(shè)一層?6-?8的鋼筋網(wǎng)，以增加梁端混凝土的抗裂強(qiáng)度(見圖2—4-14)。橋梁工程第二章（10）最小錨固長度：可參照表2-4-1采用。橋梁工程第二章二主梁鋼筋構(gòu)造實(shí)例橋梁工程第二章四、裝配式主梁的連接構(gòu)造1、焊接鋼板連接構(gòu)造（圖2-4-16，圖2-4-17）橋梁工程第二章橋梁工程第二章2、螺栓接頭（圖2-4-18）橋梁工程第二章3、扣環(huán)接頭橋梁工程第二章4、企口縫鉸接橋梁工程第二章五、裝配式無橫隔梁簡支梁橋的構(gòu)造1、主梁翼板的接縫構(gòu)造1）適用于小跨徑橋；2）需要翼板的厚度達(dá)12-15cm，并加強(qiáng)板的配筋和接縫強(qiáng)度，以達(dá)到橫向分布的目的。3）翼板的接縫可采用剛性接頭（2-4-18b）和鉸接接頭（2-4-19）兩類橋梁工程第二章2、構(gòu)造實(shí)例橋梁工程第二章六裝配式鋼筋混凝土寬肋T梁的構(gòu)造特點(diǎn)1）適用于小路徑的梁橋(10-13m以下)，當(dāng)建筑高度受到限制時，也可修建寬肋式的矮T形梁橋。2）肋寬約為0.30-0.50m，梁高較矮，高跨比約為1/13-1/18。3)主梁的鋼筋構(gòu)造采用主筋散排的綁扎鋼筋骨架。4)圖2-4-2l所示，為計(jì)算路徑為10.3m的雙車道寬肋矮T梁橋的橫截面布置。橋梁工程第二章5)這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：建筑高度小，粱體穩(wěn)定性好，模板簡便(也可用土模)，不用焊接鋼筋骨架，施工機(jī)具少。由于T梁冀板的縮短，節(jié)省了板內(nèi)鋼筋，而且主筋可盡量布置在底層，增加了有效高度。橋梁工程第二章3、裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋相對鋼筋混凝土梁而言：1、當(dāng)跨徑大于20m，采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。2、我國已編制了25、30、35和40m跨徑的后張法裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支粱橋的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。3、橫截面類型，有T形、II形、I形和箱形。4、裝配式構(gòu)件的劃分方式，最常采用的是以縱向豎縫劃分的T梁。還可做成橫向也分段的串連梁。橋梁工程第二章一、構(gòu)造布置

圖2-4-22是跨徑為30m、橋面凈空為凈-7+2x0.75m人行道的原標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)構(gòu)造布置圖。橋梁工程第二章1、對于跨徑較大的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋來說，主梁間距1.6m顯然是偏小的。例如：跨徑為40m、凈寬為7+2x0.75m的設(shè)計(jì)進(jìn)行比較2、預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁的梁肋下部通常要加寬做成馬蹄形，以便預(yù)應(yīng)力筋布置和滿足承受很大的壓力?？拷c(diǎn)處腹板也要加厚至與馬蹄形同寬（試分析原因）。3、建造過橫截面由跨中向支點(diǎn)減小的魚腹形變高度梁，如河南伊河橋(L＝52m)（見圖2-4-23），但對支點(diǎn)抗剪不利，目前很少采用。4、沿縱向的橫隔梁布置基本上與鋼筋混凝土梁橋的相同，為減輕自重可將橫隔梁中部挖空。橋梁工程第二章橋梁工程第二章二、截面尺寸1、截面效率指標(biāo)1）按簡支梁在預(yù)加力階段和運(yùn)營階段上、下緣拉應(yīng)力為零的前提來分析其截面的受力特點(diǎn)。2）任意截面的截面特征，如圖2-4-24所示。截面的高度為h,上、下核心距為Ko、Ku，預(yù)應(yīng)力筋的偏心距為e橋梁工程第二章3)在預(yù)加力階段當(dāng)施加偏心預(yù)加Ny時，隨著梁的上彎梁內(nèi)逐漸加入了自重彎矩。從應(yīng)力圖形來分析，這意味著合力Ny逐漸上移(見圖2-4-25a)。最后，在預(yù)加力和自重彎矩Mgl的共同作用下，合力Ny移動了距離e’而達(dá)到了截面的下核點(diǎn)，截面上緣就達(dá)到零應(yīng)力狀態(tài)。橋梁工程第二章

4）在運(yùn)營階段

如果計(jì)及預(yù)加力損失△Ny后截面內(nèi)合力為N’y=Ny-△Ny,后期恒載彎短Mg2和活裁彎矩Mp作用下，合力Ny’將從下核點(diǎn)移至上核點(diǎn)，此時截面下緣的應(yīng)力剛好為零(見圖2-4-25b)。橋梁工程第二章對以上兩受力階段可寫出內(nèi)力的平衡式：

對于部分預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)，只要將上、下緣控制應(yīng)力換成容許拉應(yīng)力或成名義拉應(yīng)力，用相應(yīng)的截面上、下限心距代替核心距來分析，情況也相同。橋梁工程第二章因此可設(shè)截面效率指標(biāo)為：通常值在0.45-0.50以上。橋梁工程第二章2、主梁高度與細(xì)部尺寸按截面形式，主梁片數(shù)及建筑高度的要求。對于等截面簡支梁，高跨比在1/15—1/25內(nèi)選取，通常隨跨徑增大而取較小值，隨梁數(shù)減小而取較大值。從經(jīng)濟(jì)出發(fā)，較大梁高是有利的，但對于中等跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，高跨比可取1/16-1/18左右。T梁翼板的厚度對于中小跨徑按鋼筋混凝土的原則確定。從截面效率指標(biāo)ρ值來分析，肋板越薄，ρ值也越大。肋板寬度不應(yīng)小于0.14m,實(shí)踐中通常用0.18-0.20m。

馬蹄要求：

1)不小于全截面面積的10-20%；

2）寬度為肋寬的2-4倍；，馬蹄部分的管道保護(hù)層厚度不宜小于6cm；

3）馬蹄全寬高度加1/2斜坡區(qū)高度為(0.15-0.20)h，斜坡宜陡于45°。橋梁工程第二章橋梁工程第二章三、裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁的配筋特點(diǎn)1、縱向預(yù)應(yīng)力筋布置橋梁工程第二章索界圖：橋梁工程第二章減余剪力圖：橋梁工程第二章2、縱向預(yù)應(yīng)力筋的錨固1）先張法的錨固圖2-4-29示出：先張法預(yù)應(yīng)力梁中鋼絲端段對混凝土的應(yīng)力傳布特點(diǎn)，傳遞長度：對于d＝3-5mm的冷拔低碳鋼絲Le約可取為(80-90)d，對于d＝7．5-15mm的鋼絞線可取(70-85)d左右。橋梁工程第二章為了使預(yù)應(yīng)力鋼筋可靠地錨固，最好將構(gòu)件的端截面加寬，加寬部分的長度不小于縱向預(yù)應(yīng)力筋直徑的20倍對于直徑稍大的預(yù)應(yīng)力鋼絲，為了提高錨固效率，減小鋼絲回縮量和傳遞長度，可以將鋼絲端部扎成波浪形或用橫向鋼筋鎖住鋼絲做成鋼絲“錨結(jié)”圖2-4-30來加強(qiáng)錨固作用。橋梁工程第二章2）后張法的錨固橋梁工程第二章橋梁工程第二章橋梁工程第二章橋梁工程第二章總的來說，錨具在梁端的布置應(yīng)遵守“分散、均勻”的原則，盡量減小局部應(yīng)力，集中、過大的錨具不如分散。小型的有利。橋梁工程第二章3）其他鋼筋布置對于預(yù)應(yīng)力筋比較集中的下翼緣內(nèi)必須設(shè)置閉合式或螺旋形的加強(qiáng)箍筋，其縱向間距不大于15cm圖（2-4-34）。《橋規(guī)》管道內(nèi)徑的截面面積不應(yīng)小于兩倍預(yù)應(yīng)力筋截面面積。圖2-4-35a表示梁中預(yù)應(yīng)力筋在兩端不便彎起時，為了防止張拉階段在梁端頂部可能開裂而布置的受拉鋼筋；圖2-4-35b對于自重比恒載與活載小得多的梁，在預(yù)加力階段跨中部分的上翼緣可能開裂破壞；圖2-4-35c加強(qiáng)混凝土承受預(yù)應(yīng)力的能力；圖2-4-35d利用通長布置在下翼緣的縱向鋼筋來補(bǔ)足極限強(qiáng)度的需要。橋梁工程第二章橋梁工程第二章四、裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土的構(gòu)造實(shí)例T形梁橋橋梁工程第二章橋梁工程第二章斜腹板小箱梁橋橋梁工程第二章第四節(jié)組合梁橋特點(diǎn)：1、組合梁橋也是一種裝配式的橋跨結(jié)構(gòu)；不過它是用縱向水平縫將橋梁的梁肋部分與橋面板分割開來，橋面板再借縱橫向的豎縫劃分成平面內(nèi)呈矩形的預(yù)制構(gòu)件；2、組合梁橋的施工工序多，而且較矮的梁肋要單獨(dú)承受橋面的重量，本身材料會多用一些。3、該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于顯著減輕預(yù)制構(gòu)件的尺寸和重量，目前只在運(yùn)輸和吊裝受到限制時才使用。橋梁工程第二章一、鋼筋混凝土組合梁橋

這種組合式結(jié)構(gòu)是由頂面為平面、底面為圓弧形的少筋變厚度板和工字形的鋼筋混凝土梁組合而成。橋梁工程第二章構(gòu)造實(shí)例橋梁工程第二章

除了上述頂板做平的微彎板結(jié)構(gòu)外，也可以采用厚度僅3-6cm的弧形薄板作為現(xiàn)澆橋面底模的組合結(jié)構(gòu)橋梁工程第二章二、預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁橋橋梁工程第五章第五節(jié)簡支梁橋的計(jì)算本章重點(diǎn)

掌握行車道板的計(jì)算橋梁工程第五章

掌握荷載橫向分布計(jì)算

掌握主梁內(nèi)力計(jì)算

了解橫隔梁內(nèi)力計(jì)算

熟悉撓度、預(yù)拱度的計(jì)算§1.1概述橋梁工程第五章一概述

橋梁工程計(jì)算的內(nèi)容內(nèi)力計(jì)算——橋梁工程、基礎(chǔ)工程課解決截面計(jì)算——混凝土結(jié)構(gòu)原理、預(yù)應(yīng)力混凝 土結(jié)構(gòu)課程解決變形計(jì)算簡支梁橋的計(jì)算構(gòu)件

上部結(jié)構(gòu)——主梁、橫梁、橋面板支座下部結(jié)構(gòu)——橋墩、橋臺計(jì)算過程橋梁工程第五章內(nèi)力計(jì)算截面配筋驗(yàn)算開始擬定尺寸是否通過計(jì)算結(jié)束否是§1.1概述橋梁工程第五章二行車道板的計(jì)算

一

行車道板的類型1單向板、雙向板類型橋梁工程第五章一、行車道板的類型

行車道板:在公路橋梁中，橋面板直接承受輪壓荷載和環(huán)境荷載，把荷載傳遞給主梁.是受超載、腐蝕、疲勞等不利因素影響最直接的構(gòu)件。

分類★單向板（）

★

雙向板（）少用★懸臂板（的裝配式T梁,當(dāng)翼板的端邊是自由邊）★鉸接板（的裝配式T梁,當(dāng)相鄰翼板在端部互相做成鉸接接縫的情況）§1.1概述橋梁工程第五章圖2-5-1梁格構(gòu)造和行車道板支撐方式2懸臂板鉸接懸臂板概念§1.1概述橋梁工程第五章二

車輪荷載在板上的分布輪壓車輪與橋面的接觸面積—a2b2(縱、橫)混凝土或?yàn)r青面層，荷載呈450角擴(kuò)散橋面鋪裝的分布作用§1.1概述橋梁工程第五章作用于鋼筋凝土板上的矩形壓力面積邊長為：縱向a1=a2+2H

橫向b1=b2+2H輪壓局部分布的荷載強(qiáng)度為：§1.1概述橋梁工程第五章圖2-5-3車輛荷載在行車道板上的分布§1.1概述橋梁工程第五章三

板的有效寬度1板的有效工作寬度的概念計(jì)算原理外荷載產(chǎn)生的分布彎矩—mx呈曲線形分布外荷載產(chǎn)生的總彎矩——分布彎矩的最大值——mxmax§1.1概述橋梁工程第五章設(shè)板的有效工作寬度為a假設(shè)可得2板的有效工作寬度的計(jì)算有效工作寬度假設(shè)保證了兩點(diǎn)：總體荷載與外荷載相同局部最大彎矩與實(shí)際分布相同§1.1概述橋梁工程第五章單向板的荷載有效分布寬度《橋規(guī)》對的荷載有效分布寬度規(guī)定§1.1概述橋梁工程第五章①車輪位于板的中間 單個車輪作用 多個車輪作用

§1.1概述橋梁工程第五章②荷載位于支承邊處③荷載靠近支承邊處

ax=a’+2x荷載從支點(diǎn)處向跨中移動時，相應(yīng)的有效分布寬度可近似按45度線過渡。§1.1概述橋梁工程第五章懸臂板的有效工作寬度(二)懸臂板當(dāng)板端作用集中力P時，受彎板條的最大負(fù)彎矩而荷載引起的總彎矩按最大負(fù)彎矩?fù)Q算的有效工作寬度：§1.1概述橋梁工程第五章

規(guī)范規(guī)定

a=a1+2b’＝a2+2H+2b’對于分布荷載位于板邊的最不利情況，b’等于懸臂板跨徑L0,于是

a=a1+2L0§1.1概述橋梁工程第五章

與梁肋整體連接且具有承托的板（圖2-5-9），當(dāng)進(jìn)行承托內(nèi)或肋板的截面驗(yàn)算時，板的計(jì)算高度可按下式計(jì)算

§1.1概述橋梁工程第五章四

行車道板的內(nèi)力計(jì)算（一）

多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力行車道板與主梁的剛度關(guān)系。

（1）固端梁（圖a)；（2）多跨連續(xù)梁(圖c）；（3）彈性固結(jié)梁（圖b）

§1.1概述橋梁工程第五章

簡化計(jì)算公式： 當(dāng)t/h<1/4時： 跨中彎矩Mc=+0.5M0

支點(diǎn)彎矩Ms=-0.7M0

當(dāng)t/h1/4時： 跨中彎矩Mc=+0.7M0

支點(diǎn)彎矩Ms=-0.7M0M0——按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩§1.1概述橋梁工程第五章汽車荷載在1m寬簡支板條中所產(chǎn)生的跨中彎矩M0P為：恒載彎矩：§1.1概述橋梁工程第五章計(jì)算單向板支點(diǎn)剪力§1.1概述橋梁工程第五章對于跨徑內(nèi)只有一個車輪荷載的情況，支點(diǎn)剪力Qs的計(jì)算公式為§1.1概述橋梁工程第五章（二）

鉸接懸臂板的內(nèi)力（圖a）彎矩剪力§1.1概述橋梁工程第五章（三）

懸臂板的內(nèi)力（圖b）對于沿板邊縱縫不相連的懸臂板,在計(jì)算根部最大彎矩時,應(yīng)將車輪靠板的邊緣布置,此時b1=b2+H，或b1=b2+2H?！?.1概述橋梁工程第五章懸臂板的剪力：每米寬板條的彎矩為：§1.1概述橋梁工程第五章例：計(jì)算圖示T梁翼板所構(gòu)成的鉸接懸臂板的設(shè)計(jì)內(nèi)力。荷載為公路-I級車輛荷載。橋面鋪裝為6cm厚的瀝青混凝土（容重23KN/m3)和平均厚10cm的混凝土墊層（容重24KN/m3)。T梁翼板鋼筋混凝土的容重25KN/m3?！?.1概述橋梁工程第五章（1）結(jié)構(gòu)重力及內(nèi)力每米板上的重力:瀝青混凝土:水泥混凝土:T形梁翼板:§1.1概述橋梁工程第五章合計(jì)：結(jié)構(gòu)重力引起的內(nèi)力：§1.1概述橋梁工程第五章（2）車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力將后軸作用于鉸縫軸線上，后軸作用力P=140KN，車輪著地長度a2=0.2m,寬度b2=0.6m。輪壓分布如圖示?！?.1概述橋梁工程第五章由于鋪裝層總厚H=0.06+0.10=0.16m則：a1=a2+2H=0.2+2×0.16=0.52mb1=b2+2H=0.6+2×0.16=0.92m荷載對于懸臂根部的有效分布寬度為a=a1+d+2l0=0.52+1.4+2×0.71=3.34m§1.1概述橋梁工程第五章沖擊系數(shù)為1.3作用于每米板條上的彎矩為：作用于每米板條上的剪力為§1.1概述橋梁工程第五章（3）荷載組合按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時，其基本組合§1.1概述橋梁工程第五章一概述

三荷載橫向分布計(jì)算1內(nèi)力影響線影響線定義:利用影響線求截面彎矩§1.1概述橋梁工程第五章2內(nèi)力影響面影響面定義:目前廣泛應(yīng)用的方法是將空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題。即：

是單梁某一截面的內(nèi)力影線某梁的荷載橫向分布影響線§1.1概述橋梁工程第五章3橫向分布系數(shù)的概念荷載橫向分布系數(shù)（m）計(jì)算結(jié)果僅為近似值m在0<m<1荷載橫向分布系數(shù)與橫向剛度的關(guān)系§1.1概述橋梁工程第3章荷載橫向分布的計(jì)算方法：（一）杠桿原理法—把橫向結(jié)構(gòu)視作主梁上斷開而簡支在其上的簡支梁。(二)偏心壓力法--把橫隔梁視作剛性極大的梁，當(dāng)計(jì)及主梁抗扭剛度影響時，此法又稱為修正偏心壓力法；

(三)橫向鉸接板(梁)法--把相鄰板(梁)之間視為鉸接，只傳遞剪力；

(四)橫向剛接梁法--把相鄰主梁之間視為剛性連接，即傳遞剪力和彎矩；

(五)比擬正交異性板法--將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩向剛度不同的比擬彈性平板來求解，并由實(shí)用的曲線圖表進(jìn)行荷載橫向分布計(jì)算。§1.1概述橋梁工程第五章二

杠桿原理法基本假定：是忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系作用，即假設(shè)橋面板在主梁上斷開，而當(dāng)作沿橫向支承在主梁上的簡支梁或懸臂梁來考慮圖2-5-18a所示，橋面板直接擱置在工字梁上。反力的大小只是利用靜力平衡條件求得。即“杠桿原理”§1.1概述橋梁工程第五章利用橫向影響線計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)（圖2-5-19）。根據(jù)各主梁的影響線，按最不利荷載位置加載，即可求出荷載橫向分布系數(shù)。圖b，雙梁式利用杠桿原理求橫向分布系數(shù)，精確?！?.1概述橋梁工程第3章適用范圍:適用于雙主梁橋或橫向聯(lián)系弱的無中間橫隔的橋梁;也適用于多梁式橋的主梁支點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算.箱梁寬度內(nèi)豎標(biāo)值為1.例2-5-2計(jì)算舉例如圖示，橋面凈空為凈7+2×0.75m人行道的鋼筋混凝土T梁橋，設(shè)五根主梁。求荷載位于支點(diǎn)處時1號、2號梁的汽車和人群荷載的橫向分布系數(shù)。§1.1概述橋梁工程第五章1號梁:2號梁:§1.1概述橋梁工程第五章三、偏心壓力法1偏心壓力法的基本概念(1)偏心壓力法的基本假設(shè)假定：在橋的寬跨比B/L小于或接近于0.5的情況下，中橫梁剛度無比大，使其保持直線的形狀?！?.1概述橋梁工程第五章(2)偏心壓力法的基本概念§1.1概述橋梁工程第五章2、

偏心壓力法的計(jì)算公式§1.1概述橋梁工程第五章(1)中心荷載P=1的作用A、假定：1）中間橫梁是剛性的；

2）橫截面對稱于橋中線；

3）各主梁產(chǎn)生相同的撓度。B、由材料力學(xué)得作用于簡支梁跨中的荷載與撓度的關(guān)系為：§1.1概述橋梁工程第五章由靜力平衡條件，得將式（3-24）代入式（3-23）得中心荷載p=1在主梁間的荷載分布為§1.1概述橋梁工程第五章例如:對于1號梁如各主梁的截面均相等，則的§1.1概述橋梁工程第五章(2)偏心力矩M=1×e的作用在偏心力矩作用下，會使橋的橫截面產(chǎn)生繞中心點(diǎn)o的轉(zhuǎn)角，因此各根主梁產(chǎn)生的豎向撓度可表示為由理論力學(xué)靜力學(xué)力矩平衡方程M=1.e,可得:由主梁所受反力和撓度成正比關(guān)系,即§1.1概述橋梁工程第五章因?yàn)樗?有把(3-29)代入(3-28)得作用下各主梁所分配的荷載為各主梁慣性矩都相同時,有§1.1概述橋梁工程第五章(3)偏心荷載P=1對各主梁的總作用將式（3-25）和式（3-31）相加，并設(shè)荷載位于k號梁軸上（e=ak），就可寫出任意i號主梁荷載分布的一般公式為例如:根據(jù)p=1作用在1號梁軸線上時邊梁（1號和5號梁）所承受的總荷載,即可求1號梁的荷載橫向分布影響線：§1.1概述橋梁工程第五章有了每一根主梁的橫向影響線,就可求出每一根主梁的荷載橫向分布系數(shù)?！?.1概述橋梁工程第五章例:計(jì)算跨徑l=19.50m的橋梁橫截面如圖所示，試求荷載位于跨中時,1號邊梁的荷載橫向分布系數(shù)mcq(公路I級荷載），mcr(人群荷載)?！?.1概述橋梁工程第五章此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強(qiáng)大的橫向連結(jié)剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為故可按偏心壓力法來繪制影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù)mc。本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=5，梁間距為1.6m，則§1.1概述橋梁工程第五章代入公式，可得1號梁橫向影響線的豎標(biāo)值?！?.1概述橋梁工程第五章由和繪制1號梁橫向影響線（見上圖）。并按《橋規(guī)》規(guī)定確定車輛荷載的最不利荷載位置。影響線零點(diǎn)位置計(jì)算：設(shè)零點(diǎn)至1號梁位的距離為x，則零點(diǎn)位置確定后，就可求出各類荷載相應(yīng)于各個荷載位置的橫向影響線豎標(biāo)值§1.1概述橋梁工程第五章設(shè)人行道緣石至1號梁軸線的距離為，則于是，1號梁的活荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算如下：車輛荷載人群荷載§1.1概述橋梁工程第五章四、修正偏心壓力法偏心壓力法作了橫梁近似絕對剛性和忽略主梁抗扭剛度的兩項(xiàng)假定，導(dǎo)致邊梁受力偏大的計(jì)算結(jié)果。以往在實(shí)用計(jì)算中，有將偏心壓力法求得的邊梁最大橫向分布系數(shù)乘以0.9加以折減。為了彌補(bǔ)偏心壓力法的不足，國內(nèi)外廣泛采用考慮主梁抗扭剛度的偏心壓力法?！?.1概述橋梁工程第五章（一）計(jì)算原理已知用偏心壓力法計(jì)算荷載橫向影響線坐標(biāo)（以1號邊梁為例）的公式為：等號右邊第2項(xiàng)源于偏心力矩M=1.e的作用，各主梁不僅發(fā)生豎向撓度，而且也發(fā)生扭轉(zhuǎn)。橋梁工程第五章考察跨中垂直于橋軸平面內(nèi)有外力矩M=1.e作用下橋梁的變形和受力情況。圖2-5-25考慮主梁抗扭的計(jì)算圖示橋梁工程第3章根據(jù)平衡條件：有材料力學(xué)，簡支梁考慮自由扭轉(zhuǎn)時跨中截面扭矩與扭角以及撓度的關(guān)系（2）（3）橋梁工程第五章由幾何關(guān)系代入上式得：（4）（5）將上式代入式（3）得：（6）（7）橋梁工程第五章為了計(jì)算任意k號梁的荷載，利用幾何關(guān)系和式（3），則：再將式（6）和式（7）代入式（2），則得：（8）（7）橋梁工程第五章（9）最后可得考慮主梁抗扭剛度后任意k號梁的橫向影響線豎標(biāo)值為：（10）橋梁工程第五章抗扭修正系數(shù)1號邊梁的橫向影響線豎標(biāo)值（12）（11）所以此法稱為修正偏心壓力法。橋梁工程第五章對于簡支梁橋，如果主梁截面均相同，當(dāng)跨中荷載p=1作用在1號梁上，，則的1號梁橫向影響線的兩個坐標(biāo)值為：（13）橋梁工程第五章此時（13）當(dāng)主梁間距相等時，式中：n-主梁根數(shù)；B-橋?qū)挘?/p>

-當(dāng)主梁間距相等時，見下表所示。橋梁工程第五章（14）橋梁工程第五章抗扭摜矩計(jì)算對于T、I字梁，可近似等于各矩形截面的抗扭慣矩之和。（15）橋梁工程第五章（二）計(jì)算舉例橫截面布置及截面尺寸如圖，計(jì)算考慮抗扭修正后的荷載橫向分布系數(shù)。（與偏心壓力法對比）。橋梁工程第五章計(jì)算步驟如下：1、計(jì)算I和IT。求主梁截面重心位置ax。翼板的平均高度：橋梁工程第五章主梁抗彎慣矩：主梁抗扭慣矩：橋梁工程第五章2、計(jì)算抗扭修正系數(shù)3、計(jì)算橫向影響線豎標(biāo)值對于1號梁考慮抗扭修正后的橫向影響線豎標(biāo)值為：橋梁工程第五章設(shè)影響線零點(diǎn)離1號梁軸線的距離為x’，則4、計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)（布載圖式）橋梁工程第五章計(jì)算結(jié)果分析：計(jì)及抗扭影響的橫向分布影響線系數(shù)比不計(jì)時，其值相應(yīng)降低了2.6%，7.0%。橋梁工程第五章（一）鉸接板（梁）法鉸接板橋的受力特點(diǎn)五、

鉸接板（梁）法圖2-5-29鉸接板橋受力示意圖橋梁工程第3章把一個空間問題，借助按荷載撓度分布規(guī)律來確定荷載橫向分布的原理，簡化為一個平面問題來處理，應(yīng)滿足下列關(guān)系式（以1、2號板梁為例）。橋梁工程第3章實(shí)際情況不論任何荷載都不能滿足上式。如圖c所示：2號板上的集中荷載p與1號梁經(jīng)豎向剪力傳遞的分布荷載，是性質(zhì)不同的荷載，所以無法進(jìn)行比較。（1）橋梁工程第五章實(shí)際受力情況：將多梁式橋梁簡化為數(shù)根并列而相互間橫向鉸接的狹長板（梁）;各主梁接縫間傳遞剪力、彎矩、水平壓力、水平剪力。橋梁工程第五章根據(jù)其積分和求導(dǎo)的性質(zhì)，上式就能得到滿足。對于研究荷載橫向分布，可設(shè)p0=1而直接采用單位正弦荷載來分析。此時各根板梁的撓曲線是半波正弦曲線，所分配的荷載也是具有不同峰值的半波正弦荷載。（2）如果采用具有某一峰值p0的半波正弦荷載橋梁工程第五章基本假定：在豎向荷載作用下結(jié)合縫內(nèi)只傳遞豎向剪力。采用半波正弦荷載來分析跨中荷載橫向分布規(guī)律。橋梁工程第五章1.鉸接板梁的荷載橫向分布鉸接板橋的受力圖式圖2-5-30鉸接板橋受力圖示橋梁工程第五章鑒于荷載、鉸接力和撓度三者的協(xié)調(diào)性，對于研究各條板梁所分布荷載的相對規(guī)律來說，方便地區(qū)跨中單位長度和截割段來進(jìn)行分析不是一般性，此時各板條間鉸接力可用正弦分布鉸接力的峰值g1來表示。橋梁工程第五章圖示一座橫向鉸接板橋的橫向分布圖，研究單位正弦荷載作用在1號板梁軸線上時，荷載在各條板梁內(nèi)的橫向分布。圖2-5-31鉸接板橋計(jì)算圖示橋梁工程第五章根據(jù)力的平衡原理，得到分配到個板塊的豎向荷載的峰值pi1，（以5塊板為例）（3）橋梁工程第五章以“力法”原理求解正弦分布鉸接力的峰值gi。四個正則方程如下：（4）橋梁工程第五章考查板梁的典型受力圖式，確定正則方程的常系數(shù)。圖2-5-32板梁的典型受力圖示橋梁工程第五章根據(jù)板梁的典型受力圖式分析及其基本體系，則可寫出正則方程的常系數(shù)為：將上述的系數(shù)代入式（4），使全式除以并設(shè)剛度參數(shù)，則得正則方程的簡化形式：橋梁工程第五章（5）分析：主系數(shù)為，副系數(shù)為，其余都為零。荷載項(xiàng)系數(shù)除了直接受荷的-1號板塊處為1以外，其余均為0。由此可見，只要確定了剛度參數(shù)、板塊數(shù)量n和荷載作用位置，就可解出所有的未知鉸接力的峰值。根據(jù)式（3）可得分配到各塊板的豎向荷載的峰值。橋梁工程第五章2、鉸接板橋的荷載橫向影響線和橫向分布系數(shù)利用荷載橫向影響線來計(jì)算橫向分布系數(shù)。下圖所示荷載作用在1號板梁上時，各板梁的撓度和所分配的荷載圖式。橋梁工程第五章對于彈性板梁，荷載與撓度呈正比例關(guān)系，即圖2-5-33跨中荷載橫向影響線橋梁工程第五章由變位互等定理，且每塊板梁的截面相等（比例常數(shù)），就得上式表明，單位荷載作用在1號板梁軸線上時任一板梁所分配的荷載，就等于單位荷載作用于任意板梁軸線時1號板梁所分配到的荷載，這就是1號板梁荷載橫向影響線的豎標(biāo)值。橋梁工程第五章利用（3）式，就得1號板梁橫向影響線的各豎標(biāo)值為：（6）求出1號梁的橫向影響線。橋梁工程第五章在實(shí)際設(shè)計(jì)時，可以利用對于板塊數(shù)目n=3~10所編制的各板的橫向影響線豎標(biāo)計(jì)算表格。查表需要剛度系數(shù)跨中荷載計(jì)算荷載橫向影響線，就可按前面各小節(jié)中的計(jì)算方法。橋梁工程第五章3、剛度參數(shù)值的計(jì)算剛度參數(shù)為，因此，為了計(jì)算，首先要確定偏心的正弦荷載作用下，所產(chǎn)生的跨中豎向撓度和扭角，見下圖。圖2-5-34剛度參數(shù)的計(jì)算圖示橋梁工程第五章1）跨中撓度的計(jì)算簡支板梁軸線上作用正弦荷載時，根據(jù)梁的撓曲理論可得微分方程積分橋梁工程第五章由兩端簡支的邊界條件求積分常數(shù)：橋梁工程第五章當(dāng)時，跨中撓度為：（7）（8）橋梁工程第五章2）跨中扭角的計(jì)算簡支板梁軸線上作用正弦分布的扭矩根據(jù)梁的扭轉(zhuǎn)理論可得微分方程積分橋梁工程第五章由兩端無扭角的邊界條件求積分常數(shù)從而得扭角方程為當(dāng)時，跨中扭角為（9）（10）橋梁工程第五章3）剛度參數(shù)的計(jì)算利用式（8）和式（10）即得從式（7）和式（9）可以看出，板梁的兩種變形與荷載具有相似的變化規(guī)律，這也是簡支橋梁荷載橫向分布理論中采用半波正弦荷載的一個重要原因。（11）橋梁工程第五章4）抗扭慣矩IT的計(jì)算對于開口截面利用式（15）并查表計(jì)算。對于封閉的薄壁截面或箱形截面。橋梁工程第五章由縱向力的平衡條件可得：圖2-5-35封閉式薄壁截面構(gòu)件的受力圖示橋梁工程第五章結(jié)論：沿周邊壁厚最小處剪應(yīng)力最大。如下圖所示剪力流對O點(diǎn)產(chǎn)生的總力矩等于扭矩MT，即得（12）圖2-5-36封閉式截面的幾何性質(zhì)橋梁工程第五章下面利用剪切應(yīng)變能等于扭矩所作之功的原理來推導(dǎo)出抗扭慣矩IT的計(jì)算公式。彈性體單位的剪切應(yīng)變能為(圖a）圖2-5-37剪切應(yīng)變能計(jì)算圖示橋梁工程第五章則單位薄壁閉合截面構(gòu)件的總應(yīng)變能為（圖B）代入式（12）則得橋梁工程第五章由圖b，單位長度構(gòu)件上扭矩所作之功為：（13）橋梁工程第五章若遇到封閉薄壁截面上帶有“翅翼”的情況，下圖所示，則其總抗扭慣矩可近似疊加計(jì)算（14）圖2-5-38帶“翼翅”的封閉式截面橋梁工程第五章現(xiàn)以下圖所示的箱梁為例來說明上式的應(yīng)用。（15）圖2-5-39箱型截面橋梁工程第五章4鉸接T形梁橋的計(jì)算特點(diǎn)4.鉸接T形梁橋的計(jì)算特點(diǎn)適用:無橫格梁的T形梁橋即：無中橫隔梁,僅在翼緣連接或僅通過橋面鋪裝進(jìn)行連接的裝配式肋梁橋。圖示:表示一座鉸接T形梁橋。計(jì)算式：其計(jì)算與鉸接板法的計(jì)算式2-5-44相同，但與2-5-45式的的正則方程中的主系數(shù)僅考慮外，還應(yīng)考慮T形梁翼緣的彈性撓度f。橋梁工程第五章5、計(jì)算舉例圖示為跨徑L=12.60m的鉸接空心板橋的橫截面布置，橋面凈空為凈-7和2x0。75m人行道。全橋跨由9塊預(yù)應(yīng)力混凝土空心板組成，欲求1、3、5號板的公路II和人群荷載作用下的跨中荷載橫向分布系數(shù)。橋梁工程第五章橋梁工程第五章第1步，計(jì)算其截面抗彎慣矩

I=1391x103cm4第2步計(jì)算截面抗扭慣矩I=2.37X106cm4第3步計(jì)算剛度參數(shù)rr=0.0214第4步計(jì)算跨中荷載橫向分布影響線橋梁工程第五章表2-53表2-5-3橋梁工程第五章第5步計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)圖2-5-421、3和5號板的荷載橫向分布影響線（尺寸單位：cm）橋梁工程第五章對于1號板對于3號板對于5號板橋梁工程第3章剛接梁法：假定各主梁間除傳遞剪力外，還傳遞彎矩圖2-5-45剛接梁橋計(jì)算圖示橋梁工程第五章六、比擬正交異性板法計(jì)算原理將由主梁、連續(xù)的橋面板和多橫隔梁所組成的梁橋，比擬簡化為一塊矩形的平板。橋梁工程第五章（一）彈性板的撓曲面微分方程在均質(zhì)彈性薄板的古典理論中，正交均質(zhì)彈性薄板有以下關(guān)系式：橋梁工程第五章應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變位移關(guān)系橋梁工程第3章式中：是板的單寬抗彎剛度內(nèi)力與荷載的平衡關(guān)系推出正交均質(zhì)板的撓曲微分方程橋梁工程第五章一般所指的正交異性板，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)材料在x和Y兩個方向的彈性性質(zhì)不同，如以彈性性質(zhì)的對稱面作為坐標(biāo)面，于是應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系為：內(nèi)力計(jì)