同濟(jì)大學(xué)混凝土梁式橋

1、,同濟(jì)大學(xué)橋梁系,xxx,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋,一、混凝土梁式橋的主要類(lèi)型及其特點(diǎn),梁橋受力變形示意圖,梁式橋的主要承重結(jié)構(gòu)是梁（受彎）！,截面最大應(yīng)力,材料容許應(yīng)力,材料強(qiáng)度,截面彎矩,截面形狀尺寸,結(jié)構(gòu)體系 （施工方法） 建筑材料,梁橋的跨越能力主要取決于結(jié)構(gòu)體系、建筑材料及截面形式。 另外，還與施工方法有關(guān)。,同濟(jì)大學(xué)橋梁系,葉愛(ài)君,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋,1、鋼筋混凝土梁式橋和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋,鋼筋混凝土的組成,1）鋼筋混凝土梁橋的特點(diǎn),同濟(jì)大學(xué)橋梁系,葉愛(ài)君,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋,鋼筋混凝土梁橋的優(yōu)點(diǎn)：,就地取材、耐久性好、可塑性強(qiáng)、裝配式結(jié)構(gòu)的工業(yè)化程度高、

2、整體性好、結(jié)構(gòu)剛度大，變形小、噪聲小,鋼筋混凝土梁橋的缺點(diǎn)（難以克服）：,開(kāi)裂,自重大,受拉時(shí)，鋼筋可以有相當(dāng)大的彈性變形，而混凝土的極限彈性變形很小，拉力稍大便會(huì)發(fā)生脆性斷裂。,裂縫過(guò)大會(huì)使鋼筋遭受銹蝕，必須加以限制，一般為0.20.3mm,承載能力大部分消耗于結(jié)構(gòu)自重，限制了其跨越能力。,裂縫寬度的限制使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)法利用高強(qiáng)度材料減輕自重。,中、小橋橋梁數(shù)量多，工程量大，因此，鋼筋混凝土橋在橋梁工程中仍占有重要地位。,同濟(jì)大學(xué)橋梁系,葉愛(ài)君,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋,2）預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的特點(diǎn) （預(yù)先儲(chǔ)存了壓應(yīng)力的新型混凝土材料）,基本原理：以混凝土為支承而張拉鋼筋，從而使鋼筋

3、在預(yù)先受拉的同時(shí)使混凝土預(yù)先受壓，以抵消外荷載所產(chǎn)生的拉應(yīng)力，延緩或避免出現(xiàn)裂縫。,全預(yù)應(yīng)力混凝土,部分預(yù)應(yīng)力混凝土,同濟(jì)大學(xué)橋梁系,葉愛(ài)君,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋,預(yù)應(yīng)力混凝土的基本材料,高強(qiáng)度和高性能混凝土,高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼筋,普通鋼筋,一般不低于40號(hào)，收縮量要小，又要易于澆筑施工（添加外加劑）,高強(qiáng)度鋼絲 鋼鉸線(xiàn) 熱軋低合金鋼筋,同濟(jì)大學(xué)橋梁系,葉愛(ài)君,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋,2、板橋、肋梁橋（T梁橋）和箱梁橋,1）板橋（承重結(jié)構(gòu)是矩形截面的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土板）,特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、建筑高度小,力學(xué)性能：位于受拉區(qū)的混凝土材料不能發(fā)揮作用，反而白白增加了結(jié)構(gòu)自重

4、，跨度稍大時(shí)就顯得笨重而不經(jīng)濟(jì)，只在小跨徑橋梁中使用。,板橋橫截面,應(yīng)用：交通部標(biāo)準(zhǔn)圖中，1.5m8.0m共8種跨徑為裝配式實(shí)心板截面； 6m13m共3種跨徑為裝配式空心板截面；8m16m共4種跨徑為裝配式預(yù)應(yīng)力空心板截面（先張法）,同濟(jì)大學(xué)橋梁系,葉愛(ài)君,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋,2）肋梁橋（T梁橋）,整體式 T形截面,裝配式T形截面,特點(diǎn)：在橫截面內(nèi)形成明顯肋形結(jié)構(gòu)，梁肋與頂部的橋面板結(jié)合在一起作為承重結(jié)構(gòu)。肋與肋之間的混凝土得到了 很大程度的挖空，因此顯著減小了結(jié)構(gòu)自重。,力學(xué)性能：有利于承受單向彎距（正），而不利于承受雙向彎距（正、負(fù)）。對(duì)于僅受正彎距作用的簡(jiǎn)支梁，既充分利用了擴(kuò)展

5、的混凝土橋面板的抗壓能力，又有效地發(fā)揮了集中布置在梁肋下部的鋼筋的抗拉能力。,應(yīng)用：跨徑1315m的簡(jiǎn)支梁橋大多采用裝配式T梁。標(biāo)準(zhǔn)圖中，跨徑1020m采用鋼筋混凝土T梁， 2540m采用預(yù)應(yīng)力混凝土T梁。跨徑2560m懸臂或連續(xù)梁橋也有采用肋部或底部加寬的T梁。,同濟(jì)大學(xué)橋梁系,葉愛(ài)君,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋,3）箱梁橋（橫截面呈一個(gè)或幾個(gè)封閉的箱形）,特點(diǎn)：截面除了梁肋和上部翼緣板板外，在底部還有擴(kuò)展的底板，因此提供了能承受正、負(fù)彎距的足夠的混凝土受壓區(qū)。另外，在一定的截面面積下能獲得較大的抗彎剛度，而且抗扭剛度也特別大，因此在偏心的活載作用下各腹板的受力較均勻。,應(yīng)用：箱形截面適用

6、于較大跨度的懸臂和連續(xù)梁橋，也可用來(lái)修建全截面參與受力的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋。但鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋不宜采用。,箱形梁橋橫截面,同濟(jì)大學(xué)橋梁系,葉愛(ài)君,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋,3、簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋,1）簡(jiǎn)支梁橋（使用最廣泛、構(gòu)造最簡(jiǎn)單的梁式橋）,特點(diǎn)：主梁在支點(diǎn)處斷開(kāi)，兩端設(shè)支座。相鄰橋孔各自單獨(dú)受力，但橋墩上需設(shè)置相鄰簡(jiǎn)支梁的共兩排支座。簡(jiǎn)支梁屬于超靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受地基變形等影響，適用于地基較差的地區(qū)。因此，簡(jiǎn)支梁橋最易設(shè)計(jì)為各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑的裝配式結(jié)構(gòu)。,使用性能：線(xiàn)路在豎向會(huì)產(chǎn)生折角，影響行車(chē)平順。（橋面連續(xù)可改善）,適用跨徑：簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)主要受跨中正彎距控制。跨徑增大時(shí)

7、，跨中恒載和活載彎距急劇增加，因此跨度太大不經(jīng)濟(jì)，施工也困難。鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋的經(jīng)濟(jì)合理跨徑在20m以下，而預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋在40m以下。,簡(jiǎn)支梁橋恒載彎距,同濟(jì)大學(xué)橋梁系,葉愛(ài)君,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋,2）連續(xù)梁橋,梁式橋恒載彎距比較,（簡(jiǎn)支梁梁體在支點(diǎn)上連續(xù)）, 在荷載作用下，支點(diǎn)負(fù)彎距的卸載作用顯著減小了跨中彎距。因此，連續(xù)梁橋可以減小跨內(nèi)主梁的高度，從而降低工程數(shù)量和結(jié)構(gòu)自重，具有較大的跨越能力。,受力特點(diǎn)：,同濟(jì)大學(xué)橋梁系,葉愛(ài)君,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋, 連續(xù)梁橋是超靜定結(jié)構(gòu)，墩臺(tái)基礎(chǔ)的不均勻沉降會(huì)使梁內(nèi)產(chǎn)生不利的附加內(nèi)力（次內(nèi)力）。因此，連續(xù)梁橋通常在地基較好的場(chǎng)合采用。, 加大靠近支點(diǎn)附近的梁高從而做成變截面梁時(shí)，能進(jìn)一步降低跨中的設(shè)計(jì)彎距。,三跨連續(xù)梁橋主梁慣矩變化的影響舉例,與多跨簡(jiǎn)支梁相比，連續(xù)梁橋的橋墩上只需布置一排支座，從而可相應(yīng)減小尺寸。,同濟(jì)大學(xué)橋梁系,葉愛(ài)君,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋,結(jié)構(gòu)剛度大，變形小、 動(dòng)力性能好、 主梁變形撓曲線(xiàn)平緩，有利高速行車(chē),連續(xù)梁橋的突出優(yōu)點(diǎn),同濟(jì)大學(xué)橋梁系,葉愛(ài)君,橋梁與道路結(jié)構(gòu),混凝土梁式橋,3）懸臂梁橋（在連續(xù)梁的零彎距處設(shè)置可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸而形成的靜定結(jié)構(gòu)）,梁式橋恒載彎距比較,力學(xué)性能上，懸臂梁優(yōu)于簡(jiǎn)支梁：也是靜定結(jié)構(gòu)，適用于地基不良地區(qū)；具有支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中彎矩