第三篇+連續(xù)梁橋

第三篇懸臂與連續(xù)體系梁橋概述——基本結(jié)構(gòu)體系立面和橫斷面設(shè)計(jì)配筋特點(diǎn)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算施工方法當(dāng)需要的跨度大于40~50m時(shí)，混凝土簡(jiǎn)支梁存在兩個(gè)突出的瓶頸問題：

受力不合理、材料用量多，性價(jià)比差自重大、梁高大、難施工，不美觀面對(duì)這一跨度需求，解決的途徑有：鋼梁

用鋼量大、行車性能一般；混凝土連續(xù)梁（剛構(gòu)）

性能較好、工法成熟；拱橋

造型美觀、造價(jià)低廉，但施工難度大；斜拉橋

跨度小于200m時(shí)優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮綜合受力性能、可施工性、造價(jià)、維護(hù)因素，連續(xù)體系最為常用。連續(xù)梁橋：溫度、徐變附加內(nèi)力小，適用跨度30~160m；連續(xù)剛構(gòu)橋：同等跨度內(nèi)力較連續(xù)梁小，不需支座，維修費(fèi)用小，僅適用于大跨高墩情況；連續(xù)梁--剛構(gòu)混合體系：適用于連續(xù)長(zhǎng)度較大的情況；1.1懸臂梁橋1.基本概念錨跨：懸臂梁主跨懸臂跨懸臂跨2.結(jié)構(gòu)類型雙懸臂梁?jiǎn)螒冶哿?掛梁多跨懸臂梁3.受力特點(diǎn)恒載下跨中彎矩比簡(jiǎn)支梁小彎矩圖面積（材料用量）比簡(jiǎn)支梁小活載下跨中彎矩比簡(jiǎn)支梁小靜定結(jié)構(gòu)，無附加內(nèi)力只設(shè)一個(gè)支座，減小橋墩尺寸，節(jié)省基礎(chǔ)工程量。

由于存在負(fù)彎矩，梁頂產(chǎn)生拉裂縫4.適用范圍

L=40~55m，比簡(jiǎn)支梁經(jīng)濟(jì)合理較少使用：受力、施工與連續(xù)梁相似；牛腿構(gòu)造復(fù)雜、受力復(fù)雜、需維護(hù)；行車舒適性較差1.2連續(xù)梁橋1.構(gòu)造特點(diǎn)

聯(lián)每聯(lián)跨數(shù)越多由于溫度及混凝土收縮產(chǎn)生的變形越大；跨數(shù)越少，伸縮縫越多，不利行車。中間墩只設(shè)一個(gè)支座；相鄰聯(lián)的橋墩上設(shè)兩個(gè)支座。恒載、活載作用下跨中彎矩比簡(jiǎn)支梁小(經(jīng)濟(jì))；恒載彎矩圖總面積比簡(jiǎn)支梁小(省材料)；活載作用下的彎矩分布比較均衡（比懸臂梁合理）；溫度、混凝土收縮徐變、基礎(chǔ)變位及預(yù)加力等產(chǎn)生的變形受到約束，由此會(huì)附加內(nèi)力。

2.受力特點(diǎn)懸臂節(jié)段施工法：利用掛藍(lán)提供空中作業(yè)平臺(tái)、利用預(yù)應(yīng)力束將各節(jié)段聯(lián)接為整體、逐段平衡對(duì)稱施工的一種施工方法。頂推施工法：利用頂推設(shè)備、滑道、導(dǎo)梁將預(yù)制好的梁段從岸上作業(yè)平臺(tái)頂推至預(yù)定位置（期間需利用預(yù)應(yīng)力束將各梁段聯(lián)接為整體）的一種施工方法。逐跨施工法：利用梁體架設(shè)設(shè)備或空中澆筑平臺(tái)，逐跨架設(shè)或澆筑梁體、然后張拉預(yù)應(yīng)力將梁體連結(jié)為一體的一種施工方法。主要施工方法適合采用懸臂節(jié)段施工法、頂推法、整體吊裝法（先簡(jiǎn)支、后連續(xù)）進(jìn)行施工；適用材料為鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼-混凝土結(jié)合梁，但鋼筋混凝土連續(xù)梁僅適用于小跨度（20m）情況;適用跨度范圍廣，從20/30~160m均可采用，最為常見的結(jié)構(gòu)體系為三跨、五跨連續(xù)梁，跨度大于160m時(shí)，應(yīng)采用連續(xù)剛構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系。3.適用范圍優(yōu)點(diǎn)跨度適應(yīng)能力強(qiáng)，從30m至300m均可；剛度大，變形及振動(dòng)小，伸縮縫少，行車平穩(wěn)舒適；施工方法成熟，造價(jià)相對(duì)較低。1.3剛構(gòu)橋1.構(gòu)造特點(diǎn)

帶鉸剛構(gòu)有利于整體受力，剪力鉸構(gòu)造復(fù)雜，易損壞，不利行車，附加內(nèi)力，少用

帶掛梁剛構(gòu)橋面伸縮縫多，不利高速行車

連續(xù)剛構(gòu)

主梁連續(xù)，行車平順，墩梁固結(jié)，不設(shè)支座，大跨高墩2.1混凝土懸臂梁橋1.三跨雙懸臂結(jié)構(gòu)不設(shè)橋臺(tái)，設(shè)鋼筋混凝土搭板；懸臂（l1=0.3~0.4l）過短，消弱卸載作用過長(zhǎng)，行車不利變截面2.三跨單懸臂結(jié)構(gòu)錨跨邊支座可能出現(xiàn)負(fù)反力設(shè)牛腿3.多跨雙懸臂結(jié)構(gòu)

PC懸臂>RC懸臂（負(fù)彎矩裂縫）

PC截面<RC截面箱型截面梁高>T形截面變截面2.2混凝土連續(xù)梁橋按跨徑分：等跨連續(xù)梁、不等跨連續(xù)梁；按梁高分：等高度連續(xù)梁、變高度連續(xù)梁；問題1：典型三跨連續(xù)梁如何分孔才比較合理？為什么？問題2：為什么大跨度連續(xù)梁要采用變（高度）截面而非等截面？連續(xù)梁的彎矩分布三跨連續(xù)梁合理跨徑比五跨連續(xù)梁多跨連續(xù)梁長(zhǎng)橋綜合考慮結(jié)構(gòu)受力性能、施工工法（頂推法、預(yù)制吊裝法、逐孔施工法）、施工工期等因素，比較綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)后，常采用50~70m的等跨連續(xù)梁布置，以利于提高效率、控制質(zhì)量、節(jié)省模板、加快進(jìn)度。討論:受地形地質(zhì)或水文條件制約，若跨徑布置無法滿足上述要求時(shí)，有什么解決問題的辦法?邊跨采用實(shí)心段；中跨采用輕骨料混凝土或鋼結(jié)構(gòu)；邊支點(diǎn)設(shè)拉力支座。1.等高度連續(xù)梁中等跨度（40~80m）的情況下，也可考慮采用等截面連續(xù)梁，以解決主要矛盾（工期造價(jià)、施工方法、質(zhì)量控制等）。中等跨度連續(xù)梁常用施工方法：頂推法、預(yù)制吊裝法（先簡(jiǎn)支、后連續(xù)）、移動(dòng)模架施工法、滿堂支架施工法等。中等跨度連續(xù)梁梁高確定：既考慮成橋受力要求，又要考慮施工要求，結(jié)合二者綜合確定。大跨度（跨度大于80m）連續(xù)梁橋，其主要矛盾在于如何才能使之受力比較合理，一般采用變高度截面：施工階段，跨中區(qū)域懸臂力臂大，如其梁高小、則自重小、由該區(qū)域產(chǎn)生的支點(diǎn)負(fù)彎矩亦小，反之亦然；支點(diǎn)截面負(fù)彎矩絕對(duì)值大于跨中正彎矩絕對(duì)值運(yùn)營(yíng)階段與施工階段的內(nèi)力分布比較協(xié)調(diào)、便于施工預(yù)應(yīng)力束與永久預(yù)應(yīng)力束的配置；比較美觀。2.變高度連續(xù)梁梁高變化規(guī)律：二次拋物線、半立方拋物線。板式跨度：L=15~30m厚度：H=0.8~1.2m應(yīng)用：多用于立交橋的斜交板、異形板，施工采用現(xiàn)澆方式。

T形梁跨度：L=30~50m厚度：H=1.6~2.5m應(yīng)用：受力整體性差、負(fù)彎矩區(qū)承壓面積不夠大，基本淘汰。第四節(jié)混凝土橫截面布置3.箱形截面概念：由頂板、腹板、底板(翼板、橫隔板)圍合而成的箱形受彎構(gòu)件。特點(diǎn)：受力整體性好、抗扭剛度大，比較節(jié)省材料，r大。應(yīng)用：大跨度梁橋的主要截面形式；大跨度斜拉橋、懸索橋加勁梁的主要截面形式。變截面變厚度單箱單室單箱多室多箱單室多箱多室懸臂翼板翼板懸臂越大，在相同橋?qū)挼那闆r下，底板寬度越小，因此，應(yīng)盡可能采用大挑臂翼板，以節(jié)省材料、美化觀瞻，目前懸臂長(zhǎng)度多在b=3~5m。翼板為單懸臂板，懸臂長(zhǎng)度越大、根部受力越大，懸臂長(zhǎng)度多在b=3~5m時(shí)，根部厚度60～70cm；直線變化至端部，端部厚度15~20cm；主控因素：橋?qū)払，當(dāng)B＜12m，單箱單室；12m＜B＜20m，單箱雙室；B＞20m，分離式雙箱；次控因素：施工方便性、施工進(jìn)度；箱室數(shù)量頂板功能：整體受彎——箱梁的受壓（拉）區(qū)；局部受彎、沖切——行車道板；控制因素：?jiǎn)蜗虬宓膹澢芰σ螅ò宓目缍葹楦拱彘g距）；縱橫向鋼筋布置構(gòu)造要求；厚度取值：一般情況下，箱梁頂板厚度t=25~30cm；頂板腹板腹板功能：抗剪；多采用直腹板（方便施工）；控制因素：剪力包絡(luò)圖、縱豎向鋼筋布置構(gòu)造要求；變化規(guī)律：與剪力包絡(luò)圖類似，一般情況下，支點(diǎn)處腹板厚度40~50cm，跨中腹板厚度20~30cm（滿足構(gòu)造要求即可），從支點(diǎn)至跨中采用直線或折線變化。剪力分布腹板厚度底板功能：箱梁整體抗彎的受壓（拉）區(qū)；控制因素：彎矩包絡(luò)圖、縱向鋼筋布置構(gòu)造要求；變化規(guī)律：與彎矩包絡(luò)圖類似，一般情況下，支點(diǎn)處底板厚度50~70cm，跨中底板厚度20~30cm（滿足構(gòu)造要求即可），從支點(diǎn)至跨中采用直線或拋物線變化。底板橫隔板作用：增加截面橫向剛度，限制畸變應(yīng)力。設(shè)置方式：支點(diǎn)（以利于支反力傳遞），跨中，設(shè)人孔。

倒角（梗腋）：避免產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，利于鋼筋布置，一般尺寸為30×30cm，也可做得大一些（類似承托）。第三章配筋與其他構(gòu)造一、懸臂梁橋配筋懸臂和支點(diǎn)：主鋼筋布置在梁的頂部跨中：主鋼筋布置在梁的底部預(yù)應(yīng)力筋的重心線頂推法：常用逐段接長(zhǎng)、逐次張拉力筋的方法。（復(fù)雜）先簡(jiǎn)支后連續(xù)：分段配筋，體系轉(zhuǎn)換后二次張拉。二、連續(xù)梁橋配筋懸臂法：縱向：懸臂節(jié)段施工應(yīng)力、變形控制需求；成橋運(yùn)營(yíng)節(jié)段混凝土壓應(yīng)力控制。橫向：頂板、翼板彎曲應(yīng)力控制需求豎向：抗剪需求；腹板混凝土主拉應(yīng)力控制箱梁三向預(yù)應(yīng)力第二節(jié)箱梁三向預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)縱向：波紋管+鋼絞線+夾片式錨具；橫向：無粘結(jié)鋼絞線、扁錨；豎向：精軋螺紋鋼、螺紋錨；預(yù)應(yīng)力常用材料懸臂施工法布置方式:頂板束、腹板束、底板束頂板束：對(duì)受拉區(qū)混凝土預(yù)壓、控制梁體撓度；

腹板束：提供豎向分力、抵消部分剪力；

底板束：僅布置在跨中正彎矩區(qū)，對(duì)跨中下緣混凝土預(yù)壓；預(yù)應(yīng)力鋼筋布置——縱向目的：增強(qiáng)頂板、翼板的抗彎能力，防止頂板、翼板開裂；設(shè)置情況：頂板跨度大于5m、翼板懸臂長(zhǎng)度超過3m，以及0#塊的橫隔板（受力復(fù)雜）；材料：（1~3股構(gòu)成的）一束無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線、扁錨；布置間距d：分散布置，每0.5~1m布置1束（取決于張拉噸位、翼板寬度、擴(kuò)散角）。預(yù)應(yīng)力鋼筋布置——橫向預(yù)應(yīng)力筋作用：提高梁體抗剪能力，降低腹板的主拉應(yīng)力量值，避免出現(xiàn)斜裂縫；還可作掛籃的后錨鋼筋。布置：分散均勻布置，0.5~1m布置1束（取決于張拉噸位、擴(kuò)散角）;位置：腹板內(nèi)材料：精軋螺紋鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋布置——豎向預(yù)應(yīng)力筋

體外布筋：

不需預(yù)留孔道、不削弱主梁截面，便于更換，但內(nèi)力臂相對(duì)較小，預(yù)應(yīng)力束利用效率不夠高，多用于橋梁加固。

墩梁固結(jié)、不設(shè)支座，橋墩分擔(dān)部分梁體彎矩（壓彎構(gòu)件）；梁體受力與連續(xù)梁基本一致，但相同跨徑下受力較連續(xù)梁小15%左右；梁高稍小一些，相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)；受橋墩抗推剛度的約束，溫度、收縮徐變產(chǎn)生的附加內(nèi)力比連續(xù)梁橋的大；但隨著墩高增大（抗推剛度減小），協(xié)調(diào)變形能力增強(qiáng)、附加內(nèi)力減小。僅適用于大跨高墩情況，一般L=100~300m，H>20m連續(xù)剛構(gòu)橋連續(xù)剛構(gòu)的梁高變化、截面構(gòu)造、鋼筋布設(shè)等梁體構(gòu)造均與連續(xù)梁基本相同，但梁高稍小。主要構(gòu)造區(qū)別有二：墩梁固結(jié)：在墩頂設(shè)橫隔板、豎向預(yù)應(yīng)力筋，以利傳遞軸力與彎矩；橋墩必須為柔性墩：采用高墩、板式薄壁墩、分離式薄壁墩；問題1：為什么一定要采用高墩或柔性墩？在梁體溫度、收縮徐變所需的變形⊿給定的情況下（⊿僅取決于跨度布置、材料性能及外部環(huán)境），⊿所產(chǎn)生的墩頂水平力P為:該項(xiàng)水平力P在橋墩中產(chǎn)生線性分布的彎矩。為使此彎矩量值較小，主要途徑有二：減小橋墩剛度EI；增大墩高H。問題2：雙薄壁墩會(huì)使梁體受力產(chǎn)生什么變化？作用:有效削減墩頂負(fù)彎矩峰值；增大懸臂施工階段的穩(wěn)定性與抗扭能力。雙薄壁常用矩形截面，雙墩中心距為第二節(jié)超靜定結(jié)構(gòu)影響力超靜定結(jié)構(gòu)：多余約束產(chǎn)生多余約束，使得橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力，即結(jié)構(gòu)影響力。

預(yù)加力、基礎(chǔ)變形、溫度變化、混凝土收縮徐變。第五章施工方法簡(jiǎn)介一、有支架澆筑施工法二、逐跨施工法三、平衡懸臂施工法1、施工關(guān)鍵

墩梁固結(jié)體系轉(zhuǎn)化連續(xù)梁——體系轉(zhuǎn)換是指將墩梁固結(jié)約束解除，此時(shí)橋墩所承受的彎矩將交由梁體承擔(dān)；連續(xù)剛構(gòu)——體系轉(zhuǎn)換過程較為簡(jiǎn)單；墩梁臨時(shí)固結(jié)措施：豎向預(yù)應(yīng)力束+混凝土墊塊；如果連續(xù)梁施工過程完全對(duì)稱、施工荷載完全對(duì)稱，則橋墩在懸臂施工階段不受彎、體系轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的附加彎矩為零。0#懸臂澆筑周期：掛籃前移、調(diào)整、立模綁扎鋼筋澆筑混凝土并養(yǎng)生、拆模張拉預(yù)應(yīng)力筋準(zhǔn)備掛籃前移2、施工方法分類懸臂拼裝梁段預(yù)制、移位、堆放和運(yùn)輸——梁段起吊拼裝——施加預(yù)應(yīng)力llll1l10#1#2#3#4#5#懸澆（或懸拼）施工2.滿堂支架現(xiàn)澆邊跨3.拆除1#、4#臨時(shí)支座，體系轉(zhuǎn)換4.第2、第4跨合攏段澆筑5.第2、第4跨合攏后，拆模llll1l10#1#2#3#4#5#6.拆除2#、3#臨時(shí)支座，體系轉(zhuǎn)換llll1l10#1#2#3#4#5#7.第3跨合攏段現(xiàn)澆8.第3跨合攏合攏后，拆模7.8.4.5.恒載彎矩合成圖6.3.2.1.llll1l10#1#2#3#4#5#四、頂推施工法在橋