橋梁工程概論課件

第1章緒論第1節(jié)概述一、橋梁的地位各種道路工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)里程不長(zhǎng)、難度高、造價(jià)大、工期長(zhǎng)城市立體交通的主要構(gòu)成立體交叉高架道路一、橋梁的地位各種道路工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)里程不長(zhǎng)、難度高、造價(jià)大、工期長(zhǎng)城市立體交通的主要構(gòu)成立體交叉高架道路二、我國(guó)橋梁的成就橋梁建設(shè)規(guī)?；A(chǔ)工程水深50米已經(jīng)解決100米以上尚待探索設(shè)計(jì)水平允許應(yīng)力法極限狀態(tài)法可靠度理論三、世界橋梁成就我國(guó)橋梁建設(shè)規(guī)模西堠門(mén)大橋，主跨1650米，跨徑世界第二、國(guó)內(nèi)第一

世界最大懸索橋世界最大斜拉橋排序橋名主跨(m)橋址年份型式1蘇通長(zhǎng)江大橋1088南通與蘇州常熟之間20082多多羅橋(Tatara)890日本本州四國(guó)聯(lián)絡(luò)線1998H3諾曼第橋(Normandie)856法國(guó)1994H4南京二橋628長(zhǎng)江,中國(guó)(2000)H5武漢三橋618長(zhǎng)江,中國(guó)(2000)H6青州閩江大橋605福州,中國(guó)(2000)C7上海楊浦大橋602上海,中國(guó)1993C8中央名港大橋(Meiko-Chuo)590日本1996S上海徐浦大橋590上海,中國(guó)1997H9斯卡圣德脫橋(Skarnsundet)530挪威1991P.C10汕頭巖石大橋518汕頭,中國(guó)1999H11鶴見(jiàn)航路橋(TsurumiFairway)510日本1991S世界最大混凝土拱橋世界最大預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋

重慶朝天門(mén)大橋主橋?yàn)槿L(zhǎng)932米的中承式鋼桁連續(xù)系桿拱橋，主跨552米。四、世界橋梁發(fā)展展望橋梁建設(shè)規(guī)模新材料的應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用洲際聯(lián)絡(luò)工程第2節(jié)橋梁的組成與分類(lèi)一、橋梁的組成從傳遞荷載功能劃分：橋跨結(jié)構(gòu)（上部結(jié)構(gòu)）直接承擔(dān)使用荷載橋墩、橋臺(tái)、支座（下部結(jié)構(gòu)）將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到基礎(chǔ)中去擋住路堤的土保證橋梁的溫差伸縮基礎(chǔ)將橋梁結(jié)構(gòu)的反力傳遞到地基常用名詞：計(jì)算跨徑跨徑凈跨徑建筑高度橋下凈空一、橋梁的組成橋梁附屬設(shè)施：1、橋面鋪裝(或稱(chēng)行車(chē)道鋪裝)2、排水防水系統(tǒng)3、欄桿(或防撞欄桿)4、伸縮縫5、燈光照明二、橋梁的分類(lèi)1、按跨徑大小分類(lèi)我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)橋梁分類(lèi)

二、橋梁的分類(lèi)國(guó)際特大橋梁分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)

2、按橋面的位置劃分上承式——視野好、建筑高度大下承式——建筑高度小、視野差中承式——兼有兩者的特點(diǎn)3、按橋梁用途來(lái)劃分公路橋、鐵路橋、公路鐵路兩用橋農(nóng)橋、人行橋、運(yùn)水橋(渡槽)、其它專(zhuān)用橋梁(如通過(guò)管路、電纜等)4、按材料來(lái)劃分木橋、鋼橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋5、按結(jié)構(gòu)體系劃分梁式橋——主梁受彎，簡(jiǎn)支梁橋懸臂梁橋連續(xù)梁橋拱橋——主拱受壓剛架橋——構(gòu)件受彎壓纜索承重——纜索受拉，懸索橋組合體系——幾種受力的組合，斜拉橋，系桿拱橋6、按跨越方式 固定式的橋梁 開(kāi)啟橋 浮橋 漫水橋7、按施工方法 整體施工橋梁——上部結(jié)構(gòu)一次澆筑而成 節(jié)段施工橋梁——上部結(jié)構(gòu)分節(jié)段組拼而成第2章橋梁的總體規(guī)劃

與設(shè)計(jì)要點(diǎn)一、橋梁設(shè)計(jì)程序

一）前期工作——預(yù)可行性研究報(bào)告與可行性研究報(bào)告的編制1.工程必要性論證2.工程可行性論證——制定橋梁標(biāo)準(zhǔn)、自然條件及周?chē)h(huán)境、橋式方案、橋位3.經(jīng)濟(jì)可行性論證——造價(jià)及回報(bào)、資金來(lái)源及償還2.1總體規(guī)劃原則和基本設(shè)計(jì)資料二）初步設(shè)計(jì)1.進(jìn)一步開(kāi)展水文、勘測(cè)工作2.橋式方案比選3.科研項(xiàng)目立項(xiàng)4.施工組織設(shè)計(jì)5.概算三）技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)一步深化初步設(shè)計(jì)：充分勘探、確定細(xì)部尺寸、截面配筋、確定施工方法、調(diào)整概算四）施工設(shè)計(jì)編制施工圖、編制工程預(yù)算中小橋可以簡(jiǎn)化程序國(guó)外施工設(shè)計(jì)由施工承包商進(jìn)行國(guó)內(nèi)所有設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行二、橋梁的設(shè)計(jì)資料

野外勘測(cè)與調(diào)查研究1.橋梁的任務(wù)——確定橋梁的規(guī)模2.選擇橋位——確定路橋的關(guān)系等3.測(cè)量地形——測(cè)繪地形圖4.鉆探橋位——工程地質(zhì)報(bào)告5.水文調(diào)查——確定橋梁跨徑和凈空6.其它情況——材料、電力、施工道路等三、橋梁設(shè)計(jì)原則適用、經(jīng)濟(jì)、安全和美觀（1）結(jié)構(gòu)及構(gòu)造上的要求（2）使用上的要求（3）經(jīng)濟(jì)上的要求（4）施工上的要求（5）景觀上的要求2.2橋梁縱、橫斷面設(shè)計(jì)和平面布置

一、縱斷面設(shè)計(jì)1.總跨徑2.橋梁分孔3.橋面標(biāo)高4.橋下凈空——滿足通航要求及洪水位5.縱坡——《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》有規(guī)定（1）Totalspan

橋梁總跨徑橋梁的總跨徑長(zhǎng)度必須保證橋下有足夠的排洪面積，由水文計(jì)算確定。（2）Singlespan

橋梁分孔根據(jù)通航要求、地形和地質(zhì)情況、水文情況以及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和美觀的條件加以確定。通航通航孔按通航凈寬來(lái)確定，其余的則選用經(jīng)濟(jì)跨徑；但對(duì)于變遷性河流，則需多設(shè)幾個(gè)通航孔；地形地質(zhì)為避免過(guò)多水下施工和不良地質(zhì)，可以特別加大跨徑；技術(shù)施工技術(shù)和機(jī)械設(shè)備有時(shí)極大地限制了經(jīng)濟(jì)上合理的較大跨徑；經(jīng)濟(jì)一般說(shuō)來(lái)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)造價(jià)與下部結(jié)構(gòu)造價(jià)基本一樣時(shí)，總的造價(jià)最低；其它受力的需要美觀的需要戰(zhàn)備的需要平原干枯河床地帶跨河地區(qū)山區(qū)通航要求設(shè)計(jì)通航水位≥0.25m設(shè)計(jì)洪水位設(shè)計(jì)通航水位bBHhi≤4%i≤5%計(jì)算水位（3）ElevationorLevelandSlope橋梁各標(biāo)高和縱坡跨河橋：有通航要求時(shí)，

橋面標(biāo)高=通航水位+通航凈空高度+建筑高度或橋面標(biāo)高=計(jì)算水位+安全高+建筑高度無(wú)通航要求時(shí)，

橋面標(biāo)高=計(jì)算水位+安全高+建筑高度注：計(jì)算水位=設(shè)計(jì)洪水位+壅水+2/3倍浪高

安全高：梁底高出計(jì)算水位50cm或高出流冰水位75cm,同時(shí)必須使支座底面高出計(jì)算水位25cm或高出流冰水位50cm；跨線橋：

橋面標(biāo)高=橋下路面標(biāo)高+安全行駛高+建筑高度注：安全行駛高對(duì)于高等級(jí)公路H≥5.0m；對(duì)于低等級(jí)公路H≥4.5m，且h≥4.0m橋下路面標(biāo)高bBHh二、橫斷面設(shè)計(jì)1.橋梁寬度——《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定各級(jí)道路行車(chē)道寬度、中間帶寬度、路肩寬度2.橋面凈空——滿足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中的建筑界限規(guī)定橋面總寬=橋面行車(chē)道凈寬+結(jié)構(gòu)物寬+（人行道寬）

+(中央分隔帶寬）橋面凈寬根據(jù)設(shè)計(jì)速度這一線路基準(zhǔn)要求來(lái)確定行車(chē)道凈寬標(biāo)準(zhǔn)確定：橫向凈空高度橋面橫坡1.5~3%三、平面布置確定路、橋、水流的關(guān)系7月24日17時(shí)20分許，位于欒川縣潭頭鎮(zhèn)湯營(yíng)村的伊河大橋，由于遭受強(qiáng)降雨襲擊，樹(shù)木阻塞橋孔下泄水面，導(dǎo)致洪水對(duì)橋沖擊很大，發(fā)生整體垮塌，正在橋面上逗留和過(guò)往的數(shù)十名群眾落入水中。河南欒川湯營(yíng)大橋垮塌事故事故現(xiàn)場(chǎng)

救援措施

事件進(jìn)展

善后救災(zāi)

背景調(diào)查

大橋遭遇最大洪水

事故完全可以避免新華視點(diǎn)

斷橋，誰(shuí)修的？

整修大橋，為了好看？

群眾看洪水，為何不預(yù)警？

交通部門(mén)表示，這橋不歸他們管河南欒川湯營(yíng)大橋垮塌事故湖南鳳凰大橋成廢墟

堤溪沱江大橋，采用傳統(tǒng)工藝修建的大型4跨石拱橋，每跨65米，全長(zhǎng)260多米，高42米，橫跨沱江。計(jì)劃投資1200萬(wàn)元整座橋梁氣勢(shì)宏偉，古鄉(xiāng)古色，十分契合古城整體風(fēng)貌。鳳大公路是一條二級(jí)公路，屬湖南省、湘西州重點(diǎn)工程，號(hào)稱(chēng)“湘西第一路”。公路主線全長(zhǎng)29.4公里，設(shè)計(jì)路基寬12米，路面寬9米，行車(chē)速度每小時(shí)80公里，通車(chē)以后，從鳳凰古城至貴州省銅仁市大興機(jī)場(chǎng)只有39公里，半個(gè)小時(shí)即可到達(dá)，按照規(guī)劃，當(dāng)?shù)夭块T(mén)準(zhǔn)備把這條公路建設(shè)成一條“旅游黃金大道”。2、坍塌的堤溪大橋是一座四孔石拱橋。倒塌的橋墩幾乎看不到鋼筋。設(shè)計(jì)精確合理，但石拱橋里有鋼筋連接就能大大提高抗拉性，否則只要拱部的任一部分坍塌，整個(gè)拱部的平衡將會(huì)被打破而導(dǎo)致整體性的坍塌。湖南鳳凰大橋成廢墟1、設(shè)計(jì)和質(zhì)量都有問(wèn)題橋墩曾有下沉？3、垮塌的是一座石孔橋，當(dāng)時(shí)每一橋孔處都有數(shù)名工人在拆除橋上的腳手架，橋面上也有工人正在施工，給橋上鋪設(shè)石板，施工現(xiàn)場(chǎng)超過(guò)200人4、12000/（260×9）＝5180一、橋梁體系

梁式橋——主梁受彎

拱橋——主拱受壓

剛架橋——構(gòu)件受彎壓

纜索承重——纜索受拉

組合體系——幾種受力的組合2.3橋梁設(shè)計(jì)方案的比較二、橋梁美學(xué)原則

1．在滿足功能要求的前提下，要選用最佳的結(jié)構(gòu)型式——純正、清爽、穩(wěn)定。質(zhì)量統(tǒng)一于美，美從屬質(zhì)量。2．美，主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)選型和諧與良好的比例，并具有秩序感和韻律感。過(guò)多的重復(fù)會(huì)導(dǎo)致單調(diào)。3．重視與環(huán)境協(xié)調(diào)。材料的選擇，表面的質(zhì)感，特別色彩的運(yùn)用起著重要作用。模型檢試有助于實(shí)感判斷，審視陰影效果。4．美麗的橋梁應(yīng)以其個(gè)性對(duì)人們產(chǎn)生積極的影響。美和倫理本是相通的，美的環(huán)境將直接陶冶人們的情操，大自然的美，人為環(huán)境的美，對(duì)人們身心健康是必需的。與環(huán)境協(xié)調(diào)的橋梁

與環(huán)境協(xié)調(diào)的橋梁

與環(huán)境協(xié)調(diào)的橋梁

與環(huán)境協(xié)調(diào)的橋梁

橋梁對(duì)環(huán)境的破壞

橋梁對(duì)環(huán)境的破壞

橋梁對(duì)環(huán)境的破壞第3章橋梁的設(shè)計(jì)荷載.ppt

第3章橋梁的設(shè)計(jì)荷載3.1規(guī)范中有關(guān)設(shè)計(jì)荷載的規(guī)定根據(jù)荷載出現(xiàn)的概率劃分主要荷載、次要荷載及特殊荷載我國(guó)目前的公路設(shè)計(jì)規(guī)范劃分永久荷載、可變荷載、偶然荷載荷載分類(lèi)表編號(hào)荷載分類(lèi)荷載名稱(chēng)1永久荷載（恒載）結(jié)構(gòu)重力2預(yù)加應(yīng)力3土的重力及土側(cè)壓力4混凝土收縮及徐變影響力5基礎(chǔ)變位影響力6水的浮力7可變荷載基本可變荷載（活載）汽車(chē)8汽車(chē)沖擊力9離心力10汽車(chē)引起的土側(cè)壓力11人群12平板掛車(chē)或履帶車(chē)13其他可變荷載平板掛車(chē)或履帶車(chē)引起的土側(cè)壓力14風(fēng)力15汽車(chē)制動(dòng)力16流水壓力17冰壓力18溫度影響力19支座摩阻力20偶然荷載地震力21船只或漂流物撞擊力1永久作用結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）預(yù)加應(yīng)力土的重力土側(cè)壓力混凝土收縮及徐變作用水的浮力基礎(chǔ)變位作用2345678可變作用汽車(chē)荷載汽車(chē)沖擊力汽車(chē)離心力汽車(chē)引起的土側(cè)壓力人群荷載風(fēng)荷載汽車(chē)制動(dòng)力流水壓力冰壓力溫度影響力支座摩阻力910111213141516171819

偶然作用

地震作用船只或飄流物撞擊力汽車(chē)撞擊作用2021

weightofthestructure

結(jié)構(gòu)物重力

prestress

預(yù)加應(yīng)力*

gravityofthesoil

土的重力

lateralforcefromthesoil

土側(cè)壓力

shrinkageandcreepofconcrete混凝土收縮及徐變作用

deformationofthefoundation基礎(chǔ)變位作用

buoyancy水的浮力永久作用7種：二、可變荷載

可變作用是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比不可忽略的作用。橋梁設(shè)計(jì)中考慮的可變作用有汽車(chē)荷載、汽車(chē)沖擊力和離心力、汽車(chē)引起的土側(cè)壓力和人群荷載等基本的可變作用（亦稱(chēng)活載），以及汽車(chē)制動(dòng)力、支座摩阻力、溫度作用、風(fēng)荷載、流水壓力和冰壓力等。

Loadofthemotor汽車(chē)荷載*

Impact

汽車(chē)的沖擊力*

Centrifugalforce

汽車(chē)的離心力*

Braking

汽車(chē)的制動(dòng)力*

Lateralforceofthesoilcausedbythemotor汽車(chē)引起的土側(cè)壓力

Loadofthepedestrian

人群荷載*Wind風(fēng)荷載

HydraulicPressureofflow流水壓力

Pressureofice冰壓力

Temperatureeffect溫度作用

Frictionofthebearing支座摩阻力Variableaction(liveload)可變作用（活載）11種一）基本可變荷載——橋梁的使用荷載：車(chē)輛、人群、由車(chē)輛間接引起的荷載（一）汽車(chē)荷載——按照各種車(chē)輛統(tǒng)計(jì)值確定的軸重及軸距橋梁上行駛的車(chē)輛種類(lèi)繁多，每種車(chē)輛又有許多不同的型號(hào)和載重等級(jí)，而且隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和交通事業(yè)的不斷發(fā)展，車(chē)輛的載重量也將不斷增大，因此需要擬定一種既滿足目前車(chē)輛情況和將來(lái)發(fā)展需要，又便于設(shè)計(jì)中應(yīng)用的汽車(chē)荷載。我國(guó)在對(duì)實(shí)際車(chē)輛的輪軸數(shù)目、軸間距、軸重力等情況的分析、綜合和概括后，制定了適用于公路橋涵設(shè)計(jì)的汽車(chē)荷載標(biāo)準(zhǔn)。?橋規(guī)?(JTGD60)對(duì)汽車(chē)荷載規(guī)定如下。⑴汽車(chē)荷載等級(jí)和組成汽車(chē)荷載分為公路-Ⅰ級(jí)和公路-Ⅱ級(jí)兩個(gè)等級(jí)。公路橋涵設(shè)計(jì)時(shí)，汽車(chē)荷載等級(jí)的選用與公路等級(jí)有關(guān)，對(duì)于高速公路和一級(jí)公路，應(yīng)按公路-Ⅰ級(jí)汽車(chē)荷載設(shè)計(jì)橋涵，對(duì)于二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)公路，則按公路-Ⅱ級(jí)汽車(chē)荷載設(shè)計(jì)橋涵。二級(jí)公路作為干線公路且重型車(chē)輛多時(shí)，其橋涵設(shè)計(jì)可采用公路-Ⅰ級(jí)汽車(chē)荷載。四級(jí)公路重型車(chē)輛少時(shí)，其橋涵設(shè)計(jì)可采用公路-Ⅱ級(jí)車(chē)道荷載效應(yīng)的0.8倍，車(chē)輛荷載效應(yīng)可用0.7倍。汽車(chē)荷載由車(chē)道荷載和車(chē)輛荷載組成。車(chē)道荷載由均布荷載和集中荷載組成,車(chē)輛荷載則為單車(chē)荷載。橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車(chē)道荷載；橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺(tái)和擋土墻土壓力等的計(jì)算采用車(chē)輛荷載。車(chē)輛荷載與車(chē)道荷載的作用不得疊加。⑵汽車(chē)荷載的計(jì)算圖式及標(biāo)準(zhǔn)值

車(chē)道荷載的計(jì)算圖式見(jiàn)圖。車(chē)道荷載是個(gè)虛擬荷載，它的荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk和Pk是由對(duì)實(shí)際汽車(chē)車(chē)隊(duì)（車(chē)重和車(chē)間距）測(cè)定和效應(yīng)分析得到的。qk和Pk分別按表1和表2中數(shù)值取用。車(chē)道荷載的均布荷載應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線峰值處。

2）計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，表中Pk值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值：10.5kN/m集中荷載：計(jì)算跨徑小于等于5m時(shí)，180kN

計(jì)算跨徑大于等于50m時(shí)，360kN

計(jì)算跨徑在5至50m之間時(shí)，直線內(nèi)插。剪力效應(yīng)應(yīng)再乘以1.2的系數(shù)。公路-Ⅱ

級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載的標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值，為公路-級(jí)車(chē)道的0.75倍。車(chē)道荷載的加載方式

車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)影響線上峰值處。車(chē)輛荷載布置如圖,其主要技術(shù)指標(biāo)規(guī)定如表3。公路-Ⅰ級(jí)和公路-Ⅱ級(jí)汽車(chē)荷載采用相同的車(chē)輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值。（立面、平面）

車(chē)輛荷載的布置圖示與規(guī)定：公路－Ⅰ級(jí)和公路－Ⅱ級(jí)汽車(chē)荷載采用同一車(chē)輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值。1.82.5３.015.01.41.47.0550kN汽車(chē)平面尺寸⑶橫橋向設(shè)計(jì)車(chē)道布置及汽車(chē)荷載橫向分布系數(shù)

在橫向布置車(chē)隊(duì)時(shí),既要考慮使橋梁獲得最大荷載效應(yīng),還要考慮到車(chē)輛實(shí)際行駛需要足夠的行車(chē)道寬度,橋涵設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)應(yīng)符合表4的規(guī)定。

車(chē)道荷載橫向分布系數(shù)，應(yīng)按設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)如圖布置車(chē)輛荷載進(jìn)行計(jì)算。

⑷汽車(chē)荷載折減

隨著橋梁橫向布置車(chē)隊(duì)數(shù)的增加,各車(chē)道內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)最大荷載的概率減小,由汽車(chē)荷載產(chǎn)生的效應(yīng)應(yīng)進(jìn)行折減,但折減后的效應(yīng)不得小于兩條設(shè)計(jì)車(chē)道的荷載效應(yīng)。表5為多車(chē)道橫向折減系數(shù)。

同樣，隨著橋梁跨度的增加，實(shí)際橋梁上通行的車(chē)輛達(dá)到高密度和重載的概率減小，因此，當(dāng)橋梁設(shè)計(jì)跨度大于150m時(shí)，汽車(chē)荷載應(yīng)考慮縱向折減。當(dāng)為多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)應(yīng)按最大的計(jì)算跨徑考慮汽車(chē)荷載效應(yīng)的縱向折減。縱向折減系數(shù)規(guī)定見(jiàn)表6。

(二)汽車(chē)荷載沖擊力

車(chē)輛以一定速度過(guò)橋時(shí)，由于橋面的不平整、車(chē)輪不圓以及發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)等原因，會(huì)在使橋梁結(jié)構(gòu)引起振動(dòng)，橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形比靜荷載引起的大，通常把這種動(dòng)力效應(yīng)稱(chēng)為車(chē)輛荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的沖擊力?，F(xiàn)行規(guī)范用汽車(chē)荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)μ來(lái)考慮汽車(chē)荷載的沖擊力。沖擊系數(shù)μ與橋梁結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)。汽車(chē)沖擊力目前規(guī)范規(guī)定與橋型及跨徑有關(guān) 跨徑越大沖擊系數(shù)越小理論上應(yīng)與結(jié)構(gòu)自振頻率有關(guān)（四）離心力曲線橋梁半徑小于250米時(shí)應(yīng)計(jì)算汽車(chē)荷載的離心力（五）汽車(chē)引起的土側(cè)壓力——計(jì)算橋臺(tái)時(shí)使用二）其它可變荷載風(fēng)力——中小橋按靜風(fēng)壓計(jì)算，大橋按動(dòng)力計(jì)算汽車(chē)制動(dòng)力——計(jì)算支座及橋墩時(shí)使用溫度影響力——日照及常年溫差支座摩阻力、流水壓力及冰壓力——計(jì)算橋墩時(shí)使用三、偶然荷載一）地震力二）船只或漂流物撞擊力3.2荷載組合六類(lèi)荷載組合其它可變荷載不同時(shí)組合表編

號(hào)荷載名稱(chēng)不與該荷載同時(shí)參與組合的荷載號(hào)14風(fēng)

力——15汽車(chē)制動(dòng)力16,17,1916流水壓力15,1717冰壓力15,1618溫度影響力——19支座摩阻力153.3荷載的確定與選用橋梁設(shè)計(jì)基準(zhǔn)使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)總體的正常使用對(duì)主要承重結(jié)構(gòu)與局部受力構(gòu)件強(qiáng)度儲(chǔ)備的合理性對(duì)長(zhǎng)、短橋跨的不同影響對(duì)于大跨結(jié)構(gòu)必須注意結(jié)構(gòu)實(shí)際工作狀態(tài)中可能遇到的一些復(fù)雜而巨大的荷載第4章鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋

4.1概述4.2橋面構(gòu)造4.3板橋的設(shè)計(jì)和構(gòu)造4.4裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造4.5簡(jiǎn)支梁橋的計(jì)算4.6梁式橋的支座4.7其他體系梁橋4.1概述4.1概述一、混凝土梁橋的特點(diǎn)受力特點(diǎn)——以主梁受彎承擔(dān)使用荷載， 結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生水平反力預(yù)應(yīng)力度——鋼筋混凝土、部分預(yù)應(yīng)力、 全預(yù)應(yīng)力混凝土梁受力體系——簡(jiǎn)支梁、懸臂梁、連續(xù)梁、 連續(xù)剛構(gòu)混凝土梁橋的優(yōu)缺點(diǎn)造價(jià)低耐久性好可塑性強(qiáng)剛度大噪音小自重大鋼筋混凝土梁帶裂縫工作預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的優(yōu)點(diǎn)預(yù)應(yīng)力的作用可以使用高強(qiáng)材料更適合于裝配式橋梁施工方法整體式節(jié)段式——縱向、橫向分縫二、梁橋的主要類(lèi)型一）按截面類(lèi)型劃分板梁橋施工方便自重大空心板、實(shí)心板適合于小跨徑橋梁肋板式截面形、I形、T形截面效率指標(biāo)多用于縱向分縫裝配式橋梁適合于中等跨徑簡(jiǎn)支橋梁箱形截面單箱單室、單箱多室分離多箱整體性能好，抗扭慣矩大上下緣均可受壓、適合于連續(xù)橋梁適合中等以上跨徑橋梁施工模板復(fù)雜二）按體系劃分簡(jiǎn)支梁施工方便靜定體系對(duì)地基要求不高彎矩最大適合于小跨徑橋梁懸臂梁橋單懸臂、雙懸臂卸載彎矩使跨中彎矩大大減小靜定體系對(duì)地基要求不高跨中有接縫，行車(chē)條件不好跨中的牛腿、伸縮縫，易損壞適合于中等以上跨徑橋梁施工不方便連續(xù)梁橋恒載、活載均有卸載彎矩行車(chē)條件好超靜定體系對(duì)地基要求高適合于中等以上跨徑橋梁T形剛構(gòu)橋卸載彎矩類(lèi)似于懸臂梁適合于懸臂施工、節(jié)省支座靜定體系對(duì)地基要求不高跨中的牛腿、伸縮縫，易損壞行車(chē)條件不好適合于中等以上跨徑橋梁連續(xù)剛構(gòu)橋綜合連續(xù)梁與T構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)超靜定體系對(duì)地基要求高適合于中等以上跨徑的高墩橋梁4.2橋面構(gòu)造

混凝土梁橋的橋面構(gòu)造通常包括橋面鋪裝（deckpavement）、防水與排水系統(tǒng)、橋面伸縮縫（expansionjoint）、人行道(或安全帶)、緣石、欄桿、護(hù)欄和照明燈柱等。一、橋面鋪裝一）橋面鋪裝作用

橋面鋪裝也稱(chēng)行車(chē)道鋪裝，或橋面保護(hù)層，它是車(chē)輪直接作用的部分。作用：在于防止車(chē)輛輪胎直接磨耗屬于主梁整體部分的行車(chē)道板，防止主梁遭受雨水的侵蝕，并對(duì)車(chē)輛輪重的集中荷載起一定的分布作用。

要求：橋面鋪裝要求有抗車(chē)轍、行車(chē)舒適、抗滑耐磨、低溫抗裂、不透水、剛度好等性能。橋面鋪裝部分在橋梁恒載中占有相當(dāng)?shù)谋戎?，尤其?duì)小跨徑橋梁更為顯著，故還應(yīng)盡量減小鋪裝的重量。如果設(shè)計(jì)時(shí)考慮了鋪裝層參與橋面板的受力，還應(yīng)確保二者緊密結(jié)合成整體。二）橋面橫坡的設(shè)置橋面應(yīng)設(shè)置縱橫坡，以利雨水迅速排除，防止或減少雨水對(duì)鋪裝層的滲透，從而保護(hù)橋面板，延長(zhǎng)橋梁使用壽命。橋面的橫坡通常設(shè)置為雙向的(當(dāng)設(shè)置上下行兩座獨(dú)立的橋時(shí)，也可設(shè)成單向坡),橫坡坡度可按路面橫坡取用或增加0.5%。對(duì)瀝青或水泥混凝土鋪裝，行車(chē)道路面一般采用拋物線形橫坡，人行道則用直線形。橋面橫坡通常有三種設(shè)置形式：

(1)對(duì)于板橋(矩形板或空心板)或就地澆筑的肋板式梁橋，為節(jié)省鋪裝材料并減小恒載重力，可以將墩臺(tái)頂部做成傾斜，橫坡直接設(shè)在墩臺(tái)頂部，而使橋梁上部構(gòu)造形成雙向傾斜，此時(shí)，鋪裝層在整個(gè)橋?qū)捝献龀傻群瘛?2)在裝配肋板式梁橋中，為使主梁構(gòu)造簡(jiǎn)單、架設(shè)與拼裝方便，通常橫坡不再設(shè)在墩臺(tái)頂部，而直接設(shè)在行車(chē)道板上。先鋪設(shè)一層厚度變化的混凝土三角墊層形成雙向傾斜，再鋪設(shè)等厚的鋪裝層。

(3)在比較寬的橋梁(或城市橋梁)中，用三角墊層設(shè)置橫坡，將使混凝土用量和恒載重力增加太多。為此，可將行車(chē)道板做成傾斜面而形成橫坡。它的缺點(diǎn)是主梁構(gòu)造復(fù)雜，制作麻煩。三）橋面鋪裝的類(lèi)型

橋面鋪裝的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與所在位置的公路路面相協(xié)調(diào)。常采用：碎（礫）石、瀝青表面處治：碎（礫）石和瀝青表面處治橋面鋪裝耐久性較差，僅在中級(jí)和低級(jí)公路橋梁上使用。水泥混凝土：水泥混凝土橋面鋪裝能滿足各項(xiàng)要求，應(yīng)用廣泛。瀝青混凝土：瀝青混凝土橋面鋪裝能滿足各項(xiàng)要求，應(yīng)用廣泛，特別是高速公路和一級(jí)公路上的特大橋、大橋的橋面鋪裝宜采用瀝青混凝土。二、橋面防水與排水系統(tǒng)泄水管布置于人行道下的圖式A—AB—B為防止雨水滯積于橋面并滲入梁體而影響橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，保障橋面行車(chē)通暢、安全，應(yīng)設(shè)置完善的橋面防水和排水設(shè)施。泄水管布置于行車(chē)道邊緣的圖式1-泄水漏斗；2-泄水管；3-鋼筋混凝土斜槽；4-橫梁；5-縱向排水管；6-支撐結(jié)構(gòu)；7-懸吊結(jié)構(gòu)；8-支柱；9-弧形箍；10-吊桿城市橋梁橋面排水設(shè)施三、橋梁伸縮縫為保證在氣溫變化、混凝土收縮與徐變、以及荷載作用等因素影響下，橋跨結(jié)構(gòu)能夠按靜力圖式自由地變形，并保證車(chē)輛平穩(wěn)通過(guò)，應(yīng)在兩相鄰梁端之間、梁端與橋臺(tái)背墻之間設(shè)置伸縮縫，并在伸縮縫處設(shè)置伸縮裝置。在伸縮縫附近的欄桿、人行道等結(jié)構(gòu)也應(yīng)斷開(kāi)，以滿足梁體的自由變形。

橋梁伸縮裝置直接暴露在大氣中，承受車(chē)輛、人群荷載的反復(fù)作用，很小的缺陷和不足，就會(huì)引起跳車(chē)等不良現(xiàn)象，從而使其承受很大的沖擊，甚至影響到橋梁結(jié)構(gòu)本身和通行者的生命安全，是橋梁結(jié)構(gòu)中最易損壞又較難修繕的部位。在設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，應(yīng)給予足夠的重視。一）對(duì)伸縮縫的要求橋梁伸縮縫應(yīng)滿足下列要求：能夠滿足橋梁自由伸縮的要求，保證有足夠的伸縮量；伸縮裝置牢固可靠，與橋梁結(jié)構(gòu)連為整體，抗沖擊，經(jīng)久耐用；橋面平坦，行駛性良好，車(chē)輛駛過(guò)時(shí)應(yīng)平順，無(wú)突跳和噪音；具有能夠安全防水和排水的構(gòu)造，有效防止雨水滲入；能有效防止垃圾滲入阻塞：對(duì)于敞露式的伸縮縫要便于檢查和清除縫下溝槽的污物；構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工、安裝方便，且養(yǎng)護(hù)、修理與更換方便；經(jīng)濟(jì)價(jià)廉。

二）伸縮縫的類(lèi)型

目前我國(guó)公路和城市橋梁中使用的伸縮縫種類(lèi)很多，以下介紹幾種常用的類(lèi)型。1、U形鋅鐵皮式伸縮縫

U形鋅鐵皮式伸縮縫是一種簡(jiǎn)易的伸縮裝置。一般用于中、小跨徑的橋梁，所能適應(yīng)的變形量在20～40mm以?xún)?nèi)。

這種伸縮縫以U形鋅鐵皮作為跨縫材料，鋅鐵皮分上、下兩層，上層的彎曲部分開(kāi)鑿梅花眼，其上設(shè)置石棉纖維墊繩，然后用瀝青膠填塞。這樣，當(dāng)橋面伸縮時(shí)，鋅鐵皮可隨之變形，下層鋅鐵皮可將滲下的雨水沿橋橫向排出橋外。采用相應(yīng)的措施，該種伸縮縫還可以很好地配合橋面連續(xù)。人行道部分的伸縮縫構(gòu)造，通常用一層U型鋅鐵皮跨搭，其上再填充瀝青膏即可。（尺寸單位：mm）2、TST碎石彈性伸縮縫

TST碎石彈性伸縮縫是近年來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的一種橋梁伸縮縫，適用于伸縮量不超過(guò)50mm的中、小跨徑橋梁，其構(gòu)造形式。在現(xiàn)場(chǎng)將特制的彈塑性復(fù)合材料TST加熱熔融后，灌入經(jīng)過(guò)清洗加熱的碎石中，即形成了TST碎石彈性伸縮縫。碎石用以支承車(chē)輛荷載，TST彈塑性體在-25oC～+60oC條件下能夠滿足伸縮量的要求。TST碎石彈性伸縮縫構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便快捷，易于維修和更換，通常施工完成后2～3h即可開(kāi)放交通。由于TST碎石彈塑性體與前后橋面或路面鋪裝形成連續(xù)體，因而橋面平整無(wú)縫隙，行車(chē)時(shí)不致產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)等，舒適性較好，本身的防水性也較好。

TST碎石彈性體可以在各個(gè)方向發(fā)生變形，因此這種彈性伸縮縫還可以滿足彎橋、坡橋和斜橋在縱、橫、豎三個(gè)方向的伸縮與變形，亦可用于人行道伸縮縫。鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，TST碎石彈性體伸縮縫具有良好的應(yīng)用前景。但由于是在路面鋪裝完成后再用切割器切割路面，并在其槽口內(nèi)注入嵌縫材料而成的構(gòu)造，故僅適用于較小的接縫部位，適用范圍有所限制。TST碎石彈性伸縮縫3、鋼板式伸縮縫鋼板式伸縮縫是用鋼材作為跨縫材料，能直接承受車(chē)輪荷載的一種構(gòu)造。過(guò)去，這種伸縮裝置多用于鋼橋，現(xiàn)也用于混凝土橋梁。鋼板式伸縮縫的種類(lèi)繁多，構(gòu)造復(fù)雜，能夠適應(yīng)較大范圍的梁端變形。

下圖為最簡(jiǎn)單的搭板式鋼板伸縮縫，它是用一塊厚度約為10mm的鋼板搭在斷縫上，鋼板的一側(cè)焊在錨固于鋪裝層混凝土內(nèi)的角鋼1上，另一側(cè)可沿著對(duì)面的角鋼2自由滑動(dòng)。這種伸縮縫所能適應(yīng)的變形量在40～60mm以上。但由于一側(cè)固死，車(chē)輛駛過(guò)時(shí)，往往由于拍擊作用而使結(jié)構(gòu)破壞，大大影響了伸縮縫的使用壽命。為此，可借助螺桿彈簧裝置來(lái)固定滑動(dòng)鋼板，以消除不利的拍擊作用，并減小車(chē)輛荷載的沖擊影響。搭板式鋼板伸縮縫

下圖為梳齒形鋼板伸縮縫。梳齒形鋼板伸縮縫行駛性好，伸縮量大（可達(dá)400mm以上），在大、中型橋梁中得到普遍采用。按其支承形式不同分為懸臂式和支承式兩種，圖為面層板成齒形，從左右伸出橋面板間隙處相互嚙合的懸臂式構(gòu)造；支承式則是左右伸出梳齒，并在齒的前端支承的一種形式。由于支承式在沖擊荷載作用下，耐久性較差，故多采用懸臂式。梳齒形鋼板伸縮縫的缺點(diǎn)在于造價(jià)較高，制造加工困難。防水能力弱，清潔工作復(fù)雜。梳齒形鋼板伸縮縫（懸臂式）（尺寸單位：mm）4．橡膠伸縮縫橡膠伸縮縫采用各種斷面形狀的橡膠帶（或板）作為嵌縫材料。由于橡膠（一般為氯丁橡膠）既富有彈性，又易于膠帖，并且能滿足變形要求和具備防水功能，施工及養(yǎng)護(hù)維修也很方便，目前在國(guó)內(nèi)外橋梁工程中得到廣泛的應(yīng)用。圖為橡膠帶伸縮縫（尺寸單位：mm）橡膠伸縮縫根據(jù)橡膠帶（或板）傳力和變形機(jī)理的不同可分為嵌固對(duì)接式和剪切式兩類(lèi)。橡膠帶伸縮縫（尺寸單位：mm）橡膠帶伸縮縫（尺寸單位：mm）

嵌固對(duì)接式以橡膠帶的拉壓變形來(lái)吸收梁體的變形。橡膠帶的斷面有3節(jié)型、2孔條型、3孔條型、M型、W型和倒U型等多種形式。通常將梁架好后，在梁端焊上角鋼，涂上膠后，再將橡膠嵌條強(qiáng)行嵌入，或用不同形狀的鋼構(gòu)件將不同形狀的橡膠條嵌牢固定即可。圖為2孔橡膠帶伸縮縫裝置。該類(lèi)伸縮縫用于伸縮量在80mm及其以下的橋梁工程上。由于橡膠帶伸縮縫的橡膠帶容易彈跳出來(lái)，目前已較少采用。板式橡膠伸縮縫是利用橡膠伸縮體上下凹槽之間的剪切變形來(lái)適應(yīng)梁體結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移，因此也稱(chēng)為剪切式橡膠伸縮縫。板內(nèi)埋設(shè)承重鋼板跨越梁端間隙，承受車(chē)輛荷載。橡膠板兩側(cè)預(yù)埋兩塊錨固鋼板，并設(shè)有預(yù)留螺栓孔，通過(guò)螺栓與梁端連成整體。板式橡膠伸縮縫是一種剛?cè)峤Y(jié)合的裝置，具有一定的豎向剛度，跨越間隙的能力大（變形范圍可達(dá)30～300mm），連接牢固可靠，行車(chē)平穩(wěn)舒適，并具有良好的吸振作用。結(jié)合各地的實(shí)際情況，我國(guó)已生產(chǎn)出各種形式的板式橡膠伸縮裝置，并投放到國(guó)內(nèi)橋梁工程中應(yīng)用。到目前為止，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的具有代表性的產(chǎn)品有BF型、SKJ型、UG型、BSL型和CD型等。5、組合式伸縮裝置

組合伸縮縫(或模數(shù)式伸縮縫)是采用橡膠與鋼板或型鋼組合而成的，能夠適應(yīng)更大的變形量。特大橋和大橋應(yīng)采用這種伸縮縫。組合伸縮縫有多種形式，構(gòu)造也較復(fù)雜。這類(lèi)伸縮裝置，其構(gòu)造的共同點(diǎn)在于均系由V形截面或其他截面形狀的橡膠密封條(帶)，嵌接于異形邊鋼梁和中鋼梁內(nèi)組成可伸縮的密封體。異形鋼梁直接承受車(chē)輛荷載，其高度應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定，但不應(yīng)小于70mm，并應(yīng)具有強(qiáng)力的錨固系統(tǒng)。根據(jù)需要的伸縮量，可隨意增加中鋼梁和密封橡膠條(帶)的數(shù)量，加工組裝成各種伸縮量的系列產(chǎn)品。圖為德國(guó)毛勒伸縮裝置的一種，其密封橡膠條為鳥(niǎo)型構(gòu)造，伸縮量為80～1040mm。6、橋面連續(xù)橋梁運(yùn)營(yíng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，橋面上的伸縮縫在使用中很容易破壞，因此對(duì)于多跨簡(jiǎn)支梁橋，為了提高行車(chē)的舒適性，減輕橋梁的養(yǎng)護(hù)工作和延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，橋面應(yīng)盡量連續(xù)，使得多孔簡(jiǎn)支梁橋在豎直荷載作用下為簡(jiǎn)支體系，水平力作用下具有一定連續(xù)功能的結(jié)構(gòu)。橋面連續(xù)構(gòu)造的做法較多。

圖為一種剛性橋面鋪裝層相連的構(gòu)造示意圖，它是將兩梁端用鋼筋搭焊，其上鋪設(shè)薄鋼板，借以承托現(xiàn)澆筑的橋面混凝土，在支點(diǎn)區(qū)還加設(shè)橋面鋼筋網(wǎng)，并在其頂面設(shè)一條假縫，內(nèi)嵌木條。采用橋面連續(xù)構(gòu)造時(shí)，連續(xù)部分橋面易于開(kāi)裂。為改善橋梁結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，可采用簡(jiǎn)支—連續(xù)構(gòu)造，使多跨簡(jiǎn)支梁在一期恒載作用下處于簡(jiǎn)支體系受力，然后將相鄰兩梁端作完全固結(jié)處理，在二期恒載和活載作用下處于連續(xù)體系受力，避免了簡(jiǎn)易橋面連續(xù)易開(kāi)裂的缺點(diǎn)，并使結(jié)構(gòu)更呈現(xiàn)出連續(xù)梁橋的特性，適合于地基良好的場(chǎng)合。四、人行道、欄桿、護(hù)欄與燈柱一）人行道和安全帶

矩形和肋板式安全帶（尺寸單位：m）人行道一般構(gòu)造（尺寸單位：cm）

二）欄桿和燈柱三）護(hù)欄

二、三、四級(jí)公路上的特大、大、中橋可設(shè)置欄桿和安全帶，也可采用將欄桿和安全帶有機(jī)結(jié)合的安全護(hù)欄。高速公路、一級(jí)公路上的橋梁則必須設(shè)置護(hù)欄。護(hù)欄的主要作用在于封閉沿線兩側(cè)，不使人畜與非機(jī)動(dòng)車(chē)輛闖入公路；誘導(dǎo)視線，起到一些輪廓標(biāo)的作用，使車(chē)輛盡量在路幅之內(nèi)行駛，并給駕駛員以安全感；同時(shí)還具有吸收碰撞能量、迫使失控車(chē)輛改變方向并使其恢復(fù)到原有行駛方向，防止其越出路外或跌落橋下的作用。鋼筋混凝土墻式護(hù)欄（尺寸單位：cm）鋼筋混凝土梁柱式護(hù)欄組合式護(hù)欄（尺寸單位：mm）金屬制護(hù)欄（尺寸單位：cm）第3章橋梁結(jié)構(gòu)主要由哪些部分組成？橋梁主要有哪些類(lèi)型？橋梁縱斷面設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容？橋梁橫斷面設(shè)計(jì)主要任務(wù)是什么？橋梁建筑造型美的法則有哪些？橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)按哪兩類(lèi)極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)？如何進(jìn)行作用效應(yīng)組合？第4章橋面構(gòu)造包括哪些部分？橋面鋪裝的作用是什么？有哪些類(lèi)型？橋面橫坡有哪些設(shè)置方式？各適用于哪些橋梁？橋面防水層的作用是什么？有哪些類(lèi)型？泄水管和排水管設(shè)置的原則是什么？為什么要設(shè)置橋面伸縮縫？有哪些類(lèi)型？選擇的主要依據(jù)是什么？人行道和安全帶的設(shè)置原則是什么？有哪些類(lèi)型？欄桿和護(hù)欄的區(qū)別是什么？橋梁照明設(shè)置應(yīng)考慮哪些因素的影響？4.3板橋的設(shè)計(jì)和構(gòu)造板橋是小跨徑橋梁最常用的橋型之一。由于它在建成之后外形上像一塊薄板，故稱(chēng)為板橋。板橋的建筑高度小，適用于橋下凈空受限制的橋梁，還可用于降低橋頭引道高度，縮短引道的長(zhǎng)度。其外形簡(jiǎn)單，制作方便，既便于現(xiàn)場(chǎng)整體澆筑，又便于工廠化成批生產(chǎn)，因此可以采用整體式結(jié)構(gòu)，也可以采用裝配式結(jié)構(gòu)。另外，做成裝配式的預(yù)制構(gòu)件時(shí)，重量不大，架設(shè)方便。#27.4.4裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造4.3板橋的設(shè)計(jì)和構(gòu)造一、整體式簡(jiǎn)支板適用范圍——常用在4~8米跨徑、不規(guī)則橋梁截面形式——實(shí)心板、矮肋板、空心板施工方法——整體現(xiàn)澆

整體式板橋截面圖

城市高架橋板橋截面圖示為標(biāo)準(zhǔn)跨徑6.0m的整體式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造圖，橋面凈寬8.5m，兩側(cè)各有0.25m的安全帶。設(shè)計(jì)荷載為早期的?公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JIJ021-89?(以下簡(jiǎn)稱(chēng)舊?橋規(guī)?)中的汽車(chē)—15級(jí)，掛車(chē)—80級(jí)。計(jì)算跨徑為5.69m，板厚32cm，約為跨徑的1/18?？v向主筋采用HRB335鋼筋，直徑為20mm，在中間2/3的板寬內(nèi)間距12.5cm，其余兩側(cè)的間距為l1cm。主筋在跨徑兩端1/4～1/6的范圍內(nèi)呈30o彎起，分布鋼筋按單位板寬上主筋面積的15％配置，采用R235鋼筋，直徑為lOmm，間距為20cm。鋼筋混凝土整體式簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造（尺寸單位：cm，鋼筋直徑：mm）二、裝配式簡(jiǎn)支板適用范圍

板橋的跨徑不宜過(guò)大，當(dāng)跨徑超過(guò)一定限值時(shí)，自重顯著增大，從而造成材料上的浪費(fèi)?！稑蛞?guī)》(JTGD62)規(guī)定：鋼筋混凝土簡(jiǎn)支板橋的標(biāo)準(zhǔn)跨徑不宜超過(guò)13m，預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支板橋的標(biāo)準(zhǔn)跨徑不宜超過(guò)25m。除了常見(jiàn)的正交板橋以外，由于公路線形的要求，尤其是在近幾年的高速公路上，小跨徑斜交板橋也得到廣泛的采用。截面形式實(shí)心板空心板——單孔、雙孔橫向連接企口鉸——圓形、棱形、漏斗形鋼板連接a）b)裝配式簡(jiǎn)支板橋截面形式空心板開(kāi)孔形式圖例為先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋鋼筋布置（尺寸單位：cm，鋼筋直徑：mm）所示為標(biāo)準(zhǔn)跨徑13m的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋的構(gòu)造。荷載等級(jí)為汽車(chē)—20級(jí)，掛車(chē)—100級(jí)。計(jì)算跨徑12.6m，板厚60cm?？招陌鍣M截面為腰圓孔形式，采用C40混凝土預(yù)制和填塞鉸縫。每塊板底層配置7根直徑20的精軋螺紋鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋。板頂面除配置3根φ12的架立鋼筋外，在支點(diǎn)附近還配置6根φ8的非預(yù)應(yīng)力鋼筋來(lái)承擔(dān)由預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的拉應(yīng)力?？拷c(diǎn)截面，箍筋應(yīng)加密加粗。先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋鋼筋布置（尺寸單位：cm，鋼筋直徑：mm）施工方法先張法——長(zhǎng)線預(yù)制后張法——扁錨配筋特點(diǎn)主要配置縱向抗彎鋼筋抗剪不控制，一般只設(shè)箍筋鋼筋砼梁可設(shè)彎起鋼筋預(yù)應(yīng)力筋在底板直線布置梁端頂板設(shè)抗拉鋼筋三、斜交板橋的受力特點(diǎn)及構(gòu)造

斜板的主彎矩方向比擬連續(xù)梁

時(shí)鋼筋的配置方向時(shí)鋼筋的配置方向

（d）上層加強(qiáng)鋼筋

（c）下層加強(qiáng)鋼筋

裝配式板橋的鋼筋構(gòu)造

屬窄斜板橋，其主鋼筋可與橋縱軸線平行。其他鋼筋的配置原則與整體式斜板橋相同。一、構(gòu)造類(lèi)型截面形式T形、I形、槽形、箱形塊件劃分縱向豎縫縱向水平縫橫向豎縫縱橫向同時(shí)分縫4.4裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造劃分原則：起吊能力接縫在應(yīng)力最小處接頭少、施工方便便于安裝標(biāo)準(zhǔn)化梁端主鋼筋的錨固T梁的鋼筋布置

焊接鋼筋骨架

1、構(gòu)造布置常用跨徑——8.0

20m主梁布置梁距通常在1.5~2.2米之間橫梁布置端橫梁中橫梁布置在跨中及4分點(diǎn)二、裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁橋裝配式T形簡(jiǎn)支梁橋概貌2、主要尺寸主梁——高1/11

1/18L，寬1518cm橫梁——中橫梁3/4h，端橫梁與主梁同高

寬1216cm，可挖空翼板——1/12h，一般為變厚度3、鋼筋構(gòu)造主鋼筋斜筋箍筋翼板橫向鋼筋橫梁鋼筋架立鋼筋分布鋼筋支座下局部加強(qiáng)鋼筋4、橫向連接鋼板連接現(xiàn)澆接縫企口鉸扣環(huán)式接頭焊接鋼板式接頭（尺寸單位：cm）扣環(huán)接頭橋面板橫向扣環(huán)接頭(尺寸單位：cm)主梁翼板連接構(gòu)造（尺寸單位：cm）圖示為標(biāo)準(zhǔn)跨徑為20m的裝配式T梁鋼筋構(gòu)造。荷載等級(jí)為汽車(chē)—超20級(jí)，掛車(chē)—120級(jí)。主梁全長(zhǎng)為19.96m（多跨布置時(shí)，相鄰梁端之間留有4cm的伸縮縫），梁高1.5m，設(shè)有5道橫隔梁，支座中心至梁端的距離為0.23m。每根梁內(nèi)總共配置14根ф32HRB335級(jí)縱向受力鋼筋（編號(hào)：Nl～N6），其中位于梁底的4根N1(占主筋截面積的20％以上)通過(guò)梁端支承中心，其余10根則按梁的彎矩圖形在不同位置彎起。設(shè)于梁頂部的架立鋼筋N7（ф22HRB335）在梁端向下彎折并與伸出支承中心的主筋N1相焊接。箍筋N11和N12采用R235鋼筋（ф8@14cm），跨中為雙肢箍筋(圖3.25，截面II-11)。在支座附近，為滿足剪切強(qiáng)度需要和支座鋼板錨筋的影響，采用四肢箍筋(圖3.25，Ⅲ-Ⅲ截面)。腹板兩側(cè)設(shè)置φ8的防裂分布鋼筋N13，間距14cm?？拷戮壊糠植贾玫幂^密，向上則布置得較稀。附加斜筋N8、N9和N10，采用Φ16鋼筋，它們是根據(jù)梁內(nèi)抗剪要求布置的。每片平面鋼筋骨架的重量為9.1kN，一片主梁的焊縫(焊縫厚度=4mm)總長(zhǎng)度為58.24m，每根中間主梁的安裝重量為322.0kN。裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁配筋（尺寸單位：cm；鋼筋直徑：mm）1、構(gòu)造布置常用跨徑——2050m主梁布置梁距通常在1.5~2.2米之間大跨度盡量增大梁距三、裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋三、裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋橫向分段裝配式梁2、主要尺寸主梁——高1/15

1/25L，寬1518cm橫梁——中橫梁3/4h，端橫梁與主梁同高

寬1216cm，可挖空翼板——1/12h，一般為變厚度下馬蹄——占截面總面積的10

20％（1）馬蹄總寬度約為肋寬的2

4倍，并注意馬蹄部分（特別是斜坡區(qū)），管道保護(hù)層不宜小于60mm。（2）下翼緣高度加1/2斜坡區(qū)，高度約為梁高的（0.15

0.20）倍，斜坡宜陡于45

。梁端，梁寬與下馬蹄同寬3、鋼筋構(gòu)造主梁受力鋼筋為預(yù)應(yīng)力筋箍筋錨下局部加強(qiáng)鋼筋翼板橫向鋼筋架立鋼筋分布鋼筋一般不設(shè)斜筋——剪余剪力圖截面特征預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的應(yīng)力狀態(tài)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁縱向預(yù)應(yīng)力筋的布置（尺寸單位：m）標(biāo)準(zhǔn)跨徑30m的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋構(gòu)造圖

根據(jù)使其上、下緣容許出現(xiàn)不大于規(guī)定拉應(yīng)力的原則，分別考慮預(yù)加應(yīng)力階段和運(yùn)營(yíng)階段在作用短期效應(yīng)組合下，受拉邊緣出現(xiàn)允許的最大拉應(yīng)力確定Ny在各個(gè)截面上偏心距的極限值。由此可繪出如圖示的兩條曲線。只要使預(yù)應(yīng)力鋼索的重心位置位于這兩條曲線所圍成的區(qū)域內(nèi)（即索界內(nèi)），就能保證梁的任何截面在各個(gè)受力階段上、下緣應(yīng)力均不超過(guò)規(guī)定值索界圖橫截面內(nèi)鋼筋布置梁端的墊板和加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)預(yù)制鋼筋混凝土端板和叉形鋼筋網(wǎng)（尺寸單位：cm）非預(yù)應(yīng)力縱向受力鋼筋（虛線）的布置

先張法施工的小跨度梁，如果采用直線布筋形式，張拉階段支點(diǎn)附近無(wú)法平衡的負(fù)彎矩會(huì)在梁頂引起過(guò)高的拉應(yīng)力，為了防止因此可能產(chǎn)生的開(kāi)裂，可適當(dāng)布置如圖a所示的局部受拉鋼筋。對(duì)于預(yù)制部分的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緣可能會(huì)開(kāi)裂而破壞，因而也可在跨中部分的頂部加設(shè)無(wú)預(yù)應(yīng)力的縱向受力鋼筋(圖b),這種鋼筋在運(yùn)營(yíng)階段還能加強(qiáng)混凝土的抗壓能力，在破壞階段則可提高梁的安全度。圖c所示在跨中部分下翼緣內(nèi)設(shè)置的鋼筋，對(duì)全預(yù)應(yīng)力梁可加強(qiáng)混凝土承受預(yù)加壓力的能力。在下翼緣內(nèi)通長(zhǎng)設(shè)置的鋼筋，對(duì)部分預(yù)應(yīng)力梁可補(bǔ)足承載力的需要(圖d)，對(duì)于配置不粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的梁能起分布裂縫的作用。組合式梁橋橫截面a）、b）I形組合梁橋；c）箱形組合梁橋思考題整體式簡(jiǎn)支板橋的受力、配筋特點(diǎn)有哪些？簡(jiǎn)支斜板橋的受力和配筋有何特點(diǎn)？裝配式板橋和裝配式梁橋的橫向連接方式分別有哪些？簡(jiǎn)支梁橋的上部構(gòu)造由哪些部分組成？各有什么作用？如何進(jìn)行裝配式鋼筋混凝土T形簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造布置和尺寸擬定？為了防止錨具附近混凝土出現(xiàn)裂縫，應(yīng)采取哪些構(gòu)造措施？在預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋中，哪些情況下應(yīng)將非預(yù)應(yīng)力鋼筋與預(yù)應(yīng)力筋協(xié)同配置？說(shuō)明非預(yù)應(yīng)力筋所起的作用。組合式梁橋與裝配式梁橋的受力特點(diǎn)有什么不同？同學(xué)2~3人一組，試針對(duì)一座熟悉的橋梁，寫(xiě)份類(lèi)似“**橋梁運(yùn)行情況及改善建議”的報(bào)告，就橋梁在線路中的任務(wù)、橋梁型式、受力特點(diǎn)縱斷面情況、橫斷面布置、交通狀況、運(yùn)行情況等作詳細(xì)介紹，并就該橋的規(guī)劃、建設(shè)和使用提出建議和意見(jiàn)。第4章鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋5.ppt4.5混凝土簡(jiǎn)支梁橋的計(jì)算

#120.幻燈片1204.1概述4.2橋面構(gòu)造4.3板橋的設(shè)計(jì)和構(gòu)造4.4裝配式簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造4.5簡(jiǎn)支梁橋的計(jì)算4.6梁式橋的支座4.7其他體系梁橋

第4章鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋一、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(jiǎn)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(tái)計(jì)算過(guò)程內(nèi)力計(jì)算截面配筋驗(yàn)算開(kāi)始擬定尺寸是否通過(guò)計(jì)算結(jié)束否是二、行車(chē)道板計(jì)算一）行車(chē)道板的類(lèi)型行車(chē)道板的作用——直接承受車(chē)輪荷載、 把荷載傳遞給主梁分類(lèi)單向板雙向板懸臂板鉸接板二）車(chē)輪荷載的分布車(chē)輪均布荷載——a2b2(縱、橫)橋面鋪裝的分布作用輪壓三）有效工作寬度1、計(jì)算原理外荷載產(chǎn)生的分布彎矩——mx外荷載產(chǎn)生的總彎矩——分布彎矩的最大值——mxmax設(shè)板的有效工作寬度為a假設(shè)可得有效工作寬度假設(shè)保證了兩點(diǎn)：1）總體荷載與外荷載相同2）局部最大彎矩與實(shí)際分布相同通過(guò)有效工作寬度假設(shè)將空間分布彎矩轉(zhuǎn)化為矩形彎矩分布需要解決的問(wèn)題：mxmax的計(jì)算影響mxmax的因素：1）支承條件：雙向板、單向板、懸臂板2）荷載長(zhǎng)度：?jiǎn)蝹€(gè)車(chē)輪、多個(gè)車(chē)輪作用3）荷載到支承邊的距離2、兩端嵌固單向板1）荷載位于板的中央地帶 單個(gè)荷載作用 多個(gè)荷載作用

2）荷載位于支承邊處 3）荷載靠近支承邊處

ax=a’+2x3、懸臂板 荷載作用在板邊時(shí)

mxmin

-0.465P

取a=2l0Mxmin？

規(guī)范規(guī)定靠近支撐處

a=a1+2b’＝a2+2H+2b’4、履帶車(chē)不計(jì)有效工作寬度四）橋面板內(nèi)力計(jì)算1、多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力

1）彎矩計(jì)算模式假定

實(shí)際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁 簡(jiǎn)化計(jì)算公式： 當(dāng)t/h<1/4時(shí)： 跨中彎矩Mc=+0.5M0

支點(diǎn)彎矩Ms=-0.7M0

當(dāng)t/h

1/4時(shí)： 跨中彎矩Mc=+0.7M0

支點(diǎn)彎矩Ms=-0.7M0M0——按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩2）考慮有效工作寬度后的跨中彎矩 活載彎矩 恒載彎矩3）考慮有效工作寬度后的支點(diǎn)剪力 車(chē)輪布置在支承附近2、懸臂板的內(nèi)力

1）計(jì)算模式假定 鉸接懸臂板——車(chē)輪作用在鉸縫上 懸臂板——車(chē)輪作用在懸臂端 2）鉸接懸臂板 活載

恒載 2）懸臂板 活載

恒載三、主梁內(nèi)力計(jì)算一）恒載內(nèi)力前期恒載內(nèi)力SG1

（主要包括主梁自重） 計(jì)算與施工方法有密切關(guān)系， 分清荷載作用的結(jié)構(gòu)后期恒載內(nèi)力SG2

（橋面鋪裝、人行道、欄桿、燈柱〕二）活載內(nèi)力活載內(nèi)力計(jì)算必須考慮最不利荷載位置 一般采用影響線加載計(jì)算計(jì)算汽車(chē)荷載時(shí)必須考慮各項(xiàng)折減系數(shù)及沖擊系數(shù)通用計(jì)算公式三）內(nèi)力組合承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)四）內(nèi)力包絡(luò)圖 沿梁軸的各個(gè)截面處的控制設(shè)計(jì)內(nèi)力值的連線四、主梁內(nèi)力橫向分布計(jì)算一）橋面板與主梁分離式橋梁汽車(chē)人群橫向分布系數(shù)——杠桿原理法均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk汽車(chē)荷載等級(jí)公路-Ⅰ級(jí)公路-Ⅱ級(jí)qk（KN/m）10.50.75×10.5=7.875集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk（KN）計(jì)算跨徑（m）Pk

汽車(chē)荷載為公路-Ⅰ級(jí)時(shí)汽車(chē)荷載為公路-Ⅱ級(jí)時(shí)≤5m1800.75×180=135≥50m3600.75×360=270注：1）橋梁計(jì)算跨徑在5m～50m之間時(shí)，Pk值采用直線內(nèi)插求得；

2）計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，表中Pk值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)車(chē)輛荷載的主要技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)車(chē)輛重力標(biāo)準(zhǔn)值KN550輪距m1.8前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值KN30前輪著地寬度及長(zhǎng)度m0.3×0.2中軸重力標(biāo)準(zhǔn)值KN2×120中、后輪著地寬度及長(zhǎng)度m0.6×0.2后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值KN2×140車(chē)輛外形尺寸（長(zhǎng)×寬）m15×2.5軸距m3+1.4+7+1.4例：圖示—橋面凈空為凈—7附2×0.75m人行道的鋼筋混凝土T梁橋，共設(shè)五根主梁。試求荷載位于支點(diǎn)處時(shí)1號(hào)梁和2號(hào)梁相應(yīng)于公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)荷載和人群荷載的橫向分布系數(shù)。

當(dāng)荷載位于支點(diǎn)處時(shí)，應(yīng)按杠桿原理法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。首先繪制1號(hào)梁和2號(hào)梁的荷載橫向圖杠桿原理法計(jì)算橫向分布系數(shù)(尺寸單位：cm)影響線，如圖b和c所示。

根據(jù)?橋規(guī)?（JTGD60）規(guī)定，在橫向影響線上確定荷載沿橫向最不利的布置位置。圖中Pq、Por相應(yīng)為汽車(chē)荷載軸重和每延米跨長(zhǎng)的人群荷載集度；ηq和ηr為對(duì)應(yīng)于汽車(chē)車(chē)輪和人群荷載集度的影響線豎標(biāo)。由此可得荷載橫向分布系數(shù)為：1號(hào)梁

汽車(chē)荷載人群荷載2號(hào)梁汽車(chē)荷載人群荷載2號(hào)梁人群荷載取

是考慮人行道上不布載為最不利情況，否則人行道荷載引起的負(fù)反力，在考慮作用效應(yīng)組合時(shí)反而會(huì)減小2號(hào)梁的受力。二）橫向分布計(jì)算原理1.整體橋梁結(jié)構(gòu)必須采用影響面加載計(jì)算最不利荷載2.為簡(jiǎn)化計(jì)算，采用近似影響面來(lái)加載 近似影響面縱橫方向分別相似3.加載過(guò)程橫向分布系數(shù)相當(dāng)于1#梁分配到的荷載4.近似方法總結(jié)——內(nèi)力橫向分布轉(zhuǎn)化為 荷載橫向分布軸重軸重與輪重的關(guān)系各縱向影響線比例關(guān)系5.影響面加載精確方法軸重軸重與輪重的關(guān)系各縱向影響線在不同位置的比例關(guān)系6.近似方法的近似程度近似的原因——縱向各截面取相同的橫向分配比例關(guān)系近似程度對(duì)于彎矩計(jì)算一般取跨中的橫向分配比例關(guān)系跨中車(chē)輪占加載總和的75%以上活載只占總荷載的30%左右荷載橫向分布等代內(nèi)力橫向分布的荷載條件 半波正弦荷載可滿足上述條件7.常用計(jì)算方法梁格法板系法梁系法三）剛性橫梁法（偏心受壓法）1. 基本假定

將多梁式橋梁簡(jiǎn)化為由縱梁及橫梁組成的梁格，計(jì)算各主梁在外荷載作用下分到的荷載 橋梁較窄時(shí)(B/L<0.5)橫梁基本不變形。2. 變形的分解1）純豎向位移2）純轉(zhuǎn)動(dòng)3. 各主梁位移與內(nèi)力的關(guān)系1）與豎向位移的關(guān)系2）與轉(zhuǎn)角的關(guān)系1）豎向位移時(shí)的平衡2）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的平衡4. 內(nèi)外力平衡5.反力分布圖與橫向分布影響線反力分布圖選定荷載位置，分別計(jì)算各主梁的反力橫向分布影響線選定主梁，分別計(jì)算荷載作用在不同位置時(shí)的反力各主梁剛度相等6.橫向分布系數(shù)在橫向分布影響線上用規(guī)范規(guī)定的車(chē)輪橫向間距按最不利位置加載7.本方法的精度

邊梁偏大，中梁偏小8、考慮主梁抗扭剛度的修正剛性橫梁法a3θ豎向反力與扭矩的關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的扭矩平衡計(jì)算舉例有一座計(jì)算跨徑l=19.50m的橋梁，橫截面如圖所示，各主梁截面相同，試求荷載位于跨中時(shí)1號(hào)邊梁的荷載橫向分布系數(shù)mcq(汽車(chē)荷載)和mcr(人群荷載)。

橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示(尺寸單位：cm)a)橋梁橫截面b)1號(hào)梁荷載橫向分布影響線解：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)的跨寬比為：故可按偏心壓力法來(lái)繪制橫向影響線，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1.60m，則：=(2×1.60)2+1.602+0+(-1.60)2+(2×1.60)2=25.60m2可得1號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：

四）鉸（剛）接板（梁）法1. 基本假定

將多梁式橋梁簡(jiǎn)化為數(shù)根并列而相互間橫向鉸接的狹長(zhǎng)板（梁） 各主梁接縫間傳遞剪力、彎矩、水平壓力、水平剪力 用半波正弦荷載作用在某一板上，計(jì)算各板（梁）間的力分配關(guān)系。

2. 鉸接板法

假定各主梁接縫間僅傳遞剪力g，求得傳遞剪力后，即可計(jì)算各板分配到的荷載傳遞剪力根據(jù)板縫間的變形協(xié)調(diào)計(jì)算變位系數(shù)計(jì)算橫向分布影響線

各板塊不相同時(shí)，必須將半波正弦荷載在不同的板條上移動(dòng)計(jì)算 各板塊相同時(shí)，根據(jù)位移互等定理，荷載作用在某一板條時(shí)的內(nèi)力與該板條的橫向分布影響線相同位移互等定理板條相同橫向分布系數(shù)

在橫向分布影響線上加栽列表計(jì)算、剛度參數(shù)計(jì)算

為計(jì)算方便，對(duì)于不同梁數(shù)、不同幾何尺寸的鉸接板橋的計(jì)算結(jié)果可以列為表格，供設(shè)計(jì)時(shí)查用

引入剛度參數(shù)半波正弦荷載引起的變形3. 鉸接梁法

假定各主梁除剛體位移外，還存在截面本身的變形與鉸接板法的區(qū)別：變位系數(shù)中增加橋面板變形項(xiàng)4. 剛接梁法

假定各主梁間除傳遞剪力外，還傳遞彎矩與鉸接板、梁的區(qū)別

未知數(shù)增加一倍，力法方程數(shù)增加一倍五）比擬正交異性板法1、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(jiǎn)化為一塊矩形的平板；求解板在半波正弦荷載下的撓度利用撓度比與內(nèi)力比、荷載比相同的關(guān)系計(jì)算橫向分布影響線2、比擬原理彈性板的撓曲面微分方程內(nèi)外力平衡應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變位移關(guān)系均質(zhì)彈性板的撓曲微分方程應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變位移關(guān)系正交異性板正交異性板的撓曲微分方程比擬正交異性板撓曲微分方程正交異性板的撓曲微分方程比擬正交異性板的撓曲微分方程比擬原理 任何縱橫梁格系結(jié)構(gòu)比擬成的異性板，可以完全仿照真正的材料異性板來(lái)求解，只是方程中的剛度常數(shù)不同3、橫向分布計(jì)算根據(jù)荷載、撓度、內(nèi)力的關(guān)系根據(jù)內(nèi)、外力的平衡位移互等定理引入Kki是欲計(jì)算的板條位置k、荷載位置i、扭彎參數(shù)α以及縱、橫向截面抗彎剛度之比的函數(shù)，已經(jīng)被制成圖表制表人Guyon、Massonnet，本方法稱(chēng)G-M法查表表中只有9點(diǎn)值，必須通過(guò)內(nèi)插計(jì)算實(shí)際位置值查表值校對(duì)4、彎扭參數(shù)計(jì)算抗彎慣矩計(jì)算

必須考慮受壓翼板有效工作寬度抗扭慣矩計(jì)算

必須區(qū)分連續(xù)寬板與獨(dú)立主梁翼板六）橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化對(duì)于彎矩 由于跨中截面車(chē)輪加載值占總荷載的決大多數(shù)，近似認(rèn)為其它截面的橫向分布系數(shù)與跨中相同 在電算中縱橋向可以采用不同的橫向分布系數(shù)對(duì)于剪力

從影響線看跨中與支點(diǎn)均占較大比例

從影響面看近似影響面與實(shí)際情況相差較大計(jì)算剪力時(shí)橫向分布沿橋縱向的變化五、橫梁內(nèi)力計(jì)算一）橫梁的作用與受力特點(diǎn) 作用： 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)系 保證全結(jié)構(gòu)的整體性受力特點(diǎn)： 受力接近與彈性地基梁 影響面的正負(fù)縱向位置基本一致 影響面值從跨中向端部逐漸減小1、計(jì)算圖式二）剛性橫梁法計(jì)算橫梁2、橫梁內(nèi)力影響線3、作用在橫梁上的計(jì)算荷載按杠桿原理在兩根橫梁間分布1、橫梁內(nèi)力影響線三）剛接梁法計(jì)算橫梁

剛接梁法計(jì)算出的梁接縫中的彎矩及為橫梁彎矩2、作用在橫梁上的計(jì)算荷載先將實(shí)際荷載展開(kāi)成正弦級(jí)數(shù)再在兩根橫梁間積分六、主梁變形計(jì)算一）鋼筋混凝土梁橋 計(jì)算公式——一般簡(jiǎn)支梁撓度計(jì)算公式 剛度取值——0.85EhI0

活載撓度計(jì)算時(shí)不計(jì)沖擊系數(shù)（靜活載）二）預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋 剛度取值——0.85EhIh

必須考慮預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的撓度三）撓度驗(yàn)算與預(yù)拱度 活載撓度不超過(guò)L/600

恒載+活載超過(guò)L/1600時(shí)應(yīng)設(shè)預(yù)拱度計(jì)算題

如圖，求4#梁相應(yīng)于公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)荷載的橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化圖。計(jì)算舉例有一座計(jì)算跨徑l=19.50m的橋梁，橫截面如圖所示，各主梁截面相同，試求荷載位于跨中時(shí)1號(hào)邊梁的荷載橫向分布系數(shù)mcq(汽車(chē)荷載)和mcr(人群荷載)。

橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示(尺寸單位：cm)a)橋梁橫截面b)1號(hào)梁荷載橫向分布影響線解：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)的跨寬比為：故可按偏心壓力法來(lái)繪制橫向影響線，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1.60m，則：=(2×1.60)2+1.602+0+(-1.60)2+(2×1.60)2=25.60m2可得1號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：

對(duì)于彎矩 由于跨中截面車(chē)輪加載值占總荷載的決大多數(shù)，近似認(rèn)為其它截面的橫向分布系數(shù)與跨中相同 在電算中縱橋向可以采用不同的橫向分布系數(shù)對(duì)于剪力

從影響線看跨中與支點(diǎn)均占較大比例

從影響面看近似影響面與實(shí)際情況相差較大計(jì)算剪力時(shí)橫向分布沿橋縱向的變化4.6橋梁的支座4.6.1概述

支座的作用傳遞上部結(jié)構(gòu)的各種荷載適應(yīng)溫度、收縮徐變等因素產(chǎn)生的位移

按受力特性分為固定支座活動(dòng)支座：豎向力

支座布置簡(jiǎn)支梁橋一般一端采用固定支座,一端采用活動(dòng)支座.連續(xù)梁一般每一聯(lián)中的一個(gè)橋墩設(shè)固定支座.支座的設(shè)置應(yīng)有利于墩臺(tái)傳遞水平力.水平力豎向力4.6.2支座的類(lèi)型和構(gòu)造支座通常用鋼，橡膠等材料來(lái)制造主要類(lèi)型有：簡(jiǎn)易支座弧形鋼板支座橡膠支座板式橡膠支座盆式橡膠支座

應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的跨徑、支點(diǎn)反力的大小、梁體的變形程度等因素來(lái)選取支座類(lèi)型。中小跨度公路橋一般采用板式橡膠支座大跨度連續(xù)梁橋一般采用盆式橡膠支座鐵路橋采用鋼支座一、簡(jiǎn)易支座采用幾層油毛氈或石棉制成，壓實(shí)后的厚度不小于1cm，可用于跨徑小于10m的板梁橋。二、鋼支座1、弧形鋼支座適用范圍：跨徑1020m構(gòu)造特點(diǎn)：由上下墊板所組成，下墊板頂面切剝成圓柱體。固定支座需在上墊板上做齒槽（或銷(xiāo)孔），在下墊板上焊以齒板（或銷(xiāo)釘），安裝后使齒板嵌入齒槽(或銷(xiāo)釘伸入銷(xiāo)孔)，以保證上下墊板之間不發(fā)生相對(duì)水平位移安裝要點(diǎn)其它鋼支座2、其它鋼支座

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。氯丁橡膠一般用于最低氣溫不超過(guò)-250C的地區(qū)，天然橡膠用于-300C

-400C的地區(qū)。根據(jù)試驗(yàn)分析，橡膠壓縮彈性模量E、容許壓應(yīng)力[

]和容許剪切角[tgr]的數(shù)值，均與支座的形狀系數(shù)S有關(guān)。形狀系數(shù)為橡膠支座的承壓面積與自由表面積之比，矩形支座為：式中：a

順橋方向橡膠支座的長(zhǎng)度；

b

橫橋方向橡膠支座的寬度；

t

中間橡膠層的厚度。為滿足橡膠的容許壓應(yīng)力和使支座能適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)的要求，支座的長(zhǎng)度a與寬度b之比取決于主梁下的有效寬度及所需的剪切角

。一般應(yīng)充分利用有效寬度b，而盡可能減小a的尺寸，以降低轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗力矩（它與a5成正比）。根據(jù)支座穩(wěn)定的要求，支座的總厚度不得大于平面最小尺寸的30%。三、橡膠支座1、板式橡膠支座bat形狀系數(shù)構(gòu)造特點(diǎn)：常用的板式橡膠支座采用薄鋼板或鋼絲網(wǎng)作為加勁層以提高支座的豎向承載能力。變形機(jī)理：（1）不均勻彈性壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）剪切變形實(shí)現(xiàn)水平位移；（3）無(wú)固定和活動(dòng)支座之分。性能指標(biāo)：（1）容許應(yīng)力；（2）彈性模量和剪切模量（3）容許剪切的正切值。適用范圍：支座反力為70－3600kN的公路、城市橋梁。局限性：2、四氟滑板式橡膠支座橋梁球冠圓板式橡膠支座3、其它類(lèi)型板式橡膠支座坡型板式橡膠支座鉛芯橡膠支座4、橋梁盆式橡膠支座

盆式橡膠支座是鋼構(gòu)件與橡膠組合而成的新型橋梁支座。具有承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，適用于支座承載力為1000KN以上的大跨徑橋梁。盆式橡膠支座分固定支座與活動(dòng)支座。活動(dòng)盆式橡膠支座由上支座板、聚四氟乙烯板、承壓橡膠塊、橡膠密封圈、中間支座板、鋼緊箍圈、下支座板以及上下支座連接板組成。組合上、中支座板構(gòu)造或利用上下支座連接板即可形成固定支座。盆式橡膠支座構(gòu)構(gòu)造要點(diǎn)1.鋼盆2.承壓橡膠板3.鋼襯板4.聚四氟乙烯板5.上支座板6.不銹鋼滑板7.鋼緊箍圈8.密封膠圈

固定與滑動(dòng)盆式橡膠支座

多向活動(dòng)支座（DX）縱向活動(dòng)支座（ZX）固定支座（GD）5、其它支座

QGZ球型鋼支座QGZ球型鋼支座

（四）成品盆式橡膠支座的選配１．成品盆式橡膠支座的系列成品盆式橡膠支座的主要系列有：GPZ、TPZ-1等。其中，GPZ表示由我國(guó)交通部中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座；TPZ-1則表示我國(guó)鐵道部科學(xué)研究院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座。另外，還有其它科研院所設(shè)計(jì)的類(lèi)同系列的盆式橡膠支座。這些系列支座，適用于各類(lèi)橋梁及具類(lèi)似受力與變形特性的工程結(jié)構(gòu)，并非有明確的公路、鐵路或其它工程結(jié)構(gòu)之分。各種系列的盆式橡膠支座噸位一般從1000起至50000，最多分為近40個(gè)級(jí)；并以DX、SX、GD分別表示單向、雙向活動(dòng)支座及固定支座，而GDZ則為抗震型固定支座的代號(hào)。２．成品盆式橡膠支座的地區(qū)適用性成品盆式橡膠支座的適用地區(qū)應(yīng)考慮溫度和地震兩個(gè)因素。以確定適配常溫型或耐寒型支座和采用何種震型支座或抗震措施。

3．各種類(lèi)型成品盆式橡膠支座的合理選配盆式橡膠支座能否適用于所設(shè)計(jì)的橋梁，當(dāng)然首先考慮的是其容許轉(zhuǎn)角及水平能承受的推力能否滿足要求。一般來(lái)說(shuō)，GPZ、TPZ-1等系列的支座對(duì)這兩個(gè)要求均能滿足。若轉(zhuǎn)角和水平推力超出容許范圍，則需要改變支座的設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)角特大，可采用球型支座。關(guān)于在橋梁設(shè)計(jì)中支座如何合理選用問(wèn)題，即究竟選用何種類(lèi)型的支座，則需根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)圖式的要求決定。當(dāng)然，在一般情況下，固定端選用固定支座，活動(dòng)端選用活動(dòng)支座。但若橫橋向伸縮值不容忽視的時(shí)候，結(jié)構(gòu)圖式的固定端就不能單一采用GD類(lèi)型的支座。這是由于現(xiàn)代橋梁的橋面越來(lái)越寬，超過(guò)20已屢見(jiàn)不鮮，這時(shí)由溫度等因素引起的橫橋向伸、縮量便不可忽略了，有的可達(dá)到中等跨徑橋梁縱向的伸縮量。為保證梁不發(fā)生縱向位移，又能滿足多梁式寬橋的橫橋向位移，這時(shí)可將單方向活動(dòng)支座轉(zhuǎn)過(guò)90°橫置梁下(如圖2-7-9)，使其順橋向起固定支座的作用下，而橫橋向則起活動(dòng)支座的作用。4．成品盆式橡膠支座承載能力的合理選擇支座承載力大小的選擇，應(yīng)根據(jù)橋梁恒載、活載的支點(diǎn)反力之和及墩臺(tái)上設(shè)置的支座數(shù)目來(lái)計(jì)算。合適的支座一般為：最大反力不超過(guò)支座容許承載力的5%，最小反力不低于容許承載力的80%。規(guī)定最小反力的目的是保證支座具有良好的滑移性能，因?yàn)榫鬯姆蚁┌宓哪ゲ料禂?shù)與壓力成反比，如果低于規(guī)定的數(shù)值，則磨擦系數(shù)將會(huì)增大。支座選配時(shí)，一般不必過(guò)多擔(dān)心支座的安全儲(chǔ)備，比如計(jì)算得到一個(gè)支座的最大反力為4100，最小反力為3700，那就選用承載力為4000的支座，這是因?yàn)?000支座的允許支反力變化范圍是3200～4200，不要從更安全的角度考慮加大支座的承載力而選用5000的支座。因?yàn)?000支座最低合適的承載力是4000，而最小支反力