05砼梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造

1、混凝土(砼)梁橋概述 第一節(jié) 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、剛構(gòu)、連續(xù)剛構(gòu) 剛架橋 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 第二節(jié) 梁橋的主要類型 一、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 簡(jiǎn)支梁橋均布荷載q 2 8 1 qlM 懸臂梁

2、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 目前已很少使用 雙懸臂梁橋均布荷載q 2 1 8 ql 單懸臂梁橋均布荷載q 2 1 8 ql 多跨懸臂梁橋 多跨連續(xù)梁橋 連續(xù)梁橋 恒載、活載均有卸載彎矩 行車條件好 超靜定體系對(duì)地基要求高 適合于中等以上跨徑橋梁 連續(xù)梁橋均布荷載q T形剛構(gòu)橋 卸載彎矩類似于懸臂梁 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 行車條件不好 適合于中等以上跨徑橋梁 10. 福州烏龍江大橋福州烏龍江大橋 福建省交通設(shè)

3、計(jì)院福建省交通設(shè)計(jì)院 T形剛構(gòu)橋 連續(xù)剛構(gòu)橋 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 連續(xù)剛構(gòu)橋 泄水管泄水管 蓋梁蓋梁 連續(xù)梁跨連續(xù)梁跨 簡(jiǎn)支梁跨簡(jiǎn)支梁跨 二、梁橋立面布置 立面布置: 在選定橋梁體系后，確定橋長(zhǎng)橋長(zhǎng)及分跨分跨、梁高梁高及梁梁 底曲線底曲線，橋梁下部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)形式基礎(chǔ)形式，橋梁各控制各控制 點(diǎn)點(diǎn)如橋面、梁底、基礎(chǔ)底面等的標(biāo)高標(biāo)高。 二、梁橋立面布置 簡(jiǎn)支體系 簡(jiǎn)支板橋 簡(jiǎn)支梁橋 二、梁橋立面布置 簡(jiǎn)支板橋 小跨徑橋梁常用的橋型之一，外形象一 塊薄板。 二、梁橋立面布置 簡(jiǎn)支板橋的優(yōu)點(diǎn)： （1）建筑高度小，橋下凈空受限的

4、橋梁，可降低 橋頭引道路堤高度和縮短引道長(zhǎng)度； （2）外形簡(jiǎn)單，制作方便，既便于現(xiàn)場(chǎng)整體澆筑， 又便于進(jìn)行工廠化成批生產(chǎn)； （3）預(yù)制構(gòu)件重力小，架設(shè)方便。 二、梁橋立面布置 簡(jiǎn)支板橋的缺點(diǎn)： （1）跨徑不宜過(guò)大，一般小于20m (預(yù)應(yīng)力)； （2）裝配式板橋通過(guò)鉸縫傳遞橫向荷載，整體性 差。 二、梁橋立面布置 簡(jiǎn)支梁橋： 中小跨徑橋梁的首選橋型。 絕大部分采用裝配式結(jié)構(gòu) 節(jié)約模板支架，縮短 施工期限。 整體式澆筑的簡(jiǎn)支梁只在少數(shù)如異形變寬截面等 場(chǎng)合下采用。 二、梁橋立面布置 簡(jiǎn)支梁橋： 裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋的常用跨徑為8.0 20m，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為10m，13m，16m，20m， 梁高

5、分別為0.8 0.9m，0.9 1.0m，1.0 - 1.1m， 1.1 1.3m。 高跨比的經(jīng)濟(jì)范圍在1/11 1/18，跨徑大取偏小 值。 二、梁橋立面布置 簡(jiǎn)支梁橋： 如跨徑超過(guò)20m，則采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁。 我國(guó)后張法裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) 為25m，30m，35m，40m，梁高分別為1.25 1.45m，1.65 1.75m，2.0m，2.3m。 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的高跨比范圍在1/17 1/20，主梁高度主要 取決于活載標(biāo)準(zhǔn)。 二、梁橋立面布置 簡(jiǎn)支梁橋： 如不受建筑高度限制，高跨比宜取大值。 簡(jiǎn)支梁一般做成等截面，便于預(yù)制，但也有個(gè)別 大跨徑預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁橋做成魚(yú)腹式的。

6、 大連普蘭店海灣橋（跨徑大連普蘭店海灣橋（跨徑50m） 二、梁橋立面布置 懸臂梁橋： 有多種布置形式。 雙懸臂梁橋均布荷載q 中孔為錨固孔，兩側(cè)伸出懸臂與路堤直接相連， 可省去橋臺(tái)，但需設(shè)橋頭搭板，以利行車。 兩側(cè)懸臂長(zhǎng)度一般取為中孔的0.3 0.4倍。 單懸臂梁橋均布荷載q 中孔為懸臂孔，掛梁長(zhǎng)度一般為0.4 0.6倍的中孔 長(zhǎng)度。 懸臂長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，鋼筋混凝土懸臂梁一般取為中 孔的0.15 0.3倍，預(yù)應(yīng)力混凝土的懸臂長(zhǎng)度可更長(zhǎng) 一些，可達(dá)0.3 0.5倍中孔長(zhǎng)度。 邊孔是錨固孔，一般取0.6 0.8倍中孔長(zhǎng)度。 多跨懸臂梁橋 多跨連續(xù)梁橋 當(dāng)橋梁跨度較大時(shí)采用。 一般中孔按等跨布置，兩側(cè)

7、邊孔跨度稍小。 T形剛構(gòu)橋 連續(xù)剛構(gòu)橋 （1）全橋的T形單元尺寸應(yīng)盡可能相同，以簡(jiǎn)化 設(shè)計(jì)與施工。 （2）T形剛構(gòu)的布置應(yīng)盡可能對(duì)稱，避免T形剛構(gòu) 橋墩承受不平衡的恒載彎矩。 二、梁橋立面布置 連續(xù)板橋 超靜定結(jié)構(gòu)。 支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中正彎矩起到卸載作用。 跨中厚度一般為1/22 1/28倍跨徑，變高度 支點(diǎn)為跨中厚度的1.2 1.5倍。 二、梁橋立面布置 連續(xù)梁橋 等跨連續(xù)梁 不等跨連續(xù)梁。 等高度的連續(xù)梁 不等高度的連續(xù)梁。 墩梁分離的的連續(xù)梁 墩梁不分離的連續(xù)剛構(gòu)。 普通的單式橋墩 V形橋墩和雙柱薄壁橋墩。 二、梁橋立面布置 連續(xù)梁橋 邊跨長(zhǎng)度約取中跨長(zhǎng)度的0.5 0.8倍為宜。 對(duì)鋼筋混

8、凝土連續(xù)梁取偏大值，使邊跨與中跨控 制截面內(nèi)力基本相同；對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù) 梁取偏小值，以增加邊跨剛度，減小活載彎矩的 變化幅度，減少預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量。 截面變化 圓弧線、二次拋物線和折線。 二、梁橋立面布置 連續(xù)剛構(gòu)橋 與連續(xù)梁橋類似，跨中可設(shè)鉸。 一般均為變高度。 如邊墩剛度較大，可設(shè)鉸。 雙薄壁墩 抗壓剛度大，抗推剛度小。 三、橫截面設(shè)計(jì) 確定橫截面布置形式 - 主梁截面形式； 主梁間距； 截面各部分尺寸。 三、橫截面設(shè)計(jì) 與梁式橋體系在以下諸方面均有關(guān)聯(lián)： 立面布置； 建筑高度； 施工方法； 美觀要求及經(jīng)濟(jì)用料。 三、橫截面設(shè)計(jì) 布置原則： 截面核心距要大，截面效率指標(biāo)也要大； 使截

9、面形心yx大，使預(yù)應(yīng)力束的合力靠近梁的下 緣，使偏心矩e更大一些； 在滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求的前提下，盡可能減小截面 尺寸，以減小梁的自重； 三、橫截面設(shè)計(jì) 橋面寬度、橋梁建筑高度將影響截面布置形式、 主梁的片數(shù)與間距或者是箱梁的形式； 必須考慮施工的影響，橫截面形式要有利于選定 的施工方法，模板簡(jiǎn)單且制作方便，節(jié)約材料， 對(duì)預(yù)制構(gòu)件還須考慮運(yùn)輸及安裝條件； 要考慮主梁之間的橫向連接，保證各主梁共同參 與工作，還要滿足美觀上的要求。 三、橫截面設(shè)計(jì) 板式 肋梁式 箱形 又可分為整體式與組合式。 三、橫截面設(shè)計(jì) 板式截面形式： 整體式簡(jiǎn)支板； 裝配式簡(jiǎn)支板； 空心板； 異形板。 簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造特點(diǎn) 一

10、、整體式簡(jiǎn)支板 適用范圍 - 常用在48米跨徑 截面形式 - 實(shí)心板、矮肋板、空心板 施工方法 常整體現(xiàn)澆 二、裝配式簡(jiǎn)支板 適用范圍 裝裝配配式式板板橋橋梁梁高高與與跨跨徑徑比比值值 結(jié) 構(gòu) 類 型截 面 型 式 l（m） h（m） 實(shí) 心 80.16 0.36 鋼筋混凝土 空 心6 130.4 0.8 實(shí) 心 預(yù)應(yīng)力混凝土 空 心8 200.4 0.85 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 肋梁式截面 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 整體式橫截面形式 梁肋寬度較大，一般約0.6 1.2

11、m左右。 翼緣厚度與主梁間距有關(guān)，一般中央為250 350mm，跟部400 550mm左右。 翼結(jié)構(gòu) 三、橫截面設(shè)計(jì) 裝配式橫截面形式 （1）多片標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制，簡(jiǎn)化模板，工廠化生產(chǎn)； （2）提高質(zhì)量，減薄主梁尺寸，減小橋梁自重； （3）預(yù)制構(gòu)件與基礎(chǔ)工作平行作業(yè)，減少工期。 三、橫截面設(shè)計(jì) 裝配式橫截面形式 II形截面； T形截面； 組合肋梁式截面。 三、橫截面設(shè)計(jì) 主梁細(xì)部尺寸： 肋厚 ，屈曲穩(wěn)定 性和不致使?jié)仓炷晾щy； 鋼筋混凝土160 240mm； 預(yù)應(yīng)力為140 160mm； 滿足主拉應(yīng)力強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度 三、橫截面設(shè)計(jì) 上翼緣厚度： 承受車輛局部荷載。 一般變厚度，端部較薄，跟部較厚，并不小于梁 高的1/12。 三、橫截面設(shè)計(jì) 下翼緣厚度： 馬蹄。 三、橫截面設(shè)計(jì) 箱形截面： 閉口薄壁截面，抗扭剛度大，截面效率指標(biāo)較T 形截面高； 良好的靜力和動(dòng)力性能，對(duì)懸臂施工的大跨橋梁 有利； 良好的整體性。 三、橫截面設(shè)計(jì) 箱形截面形式主要取決于橋面寬度，另外與墩臺(tái) 構(gòu)造形式、施工要求也有關(guān)。 單箱單室，單箱多室，多箱單室，多箱多室。 單箱：整體性好； 多箱：橋面較寬時(shí)較經(jīng)濟(jì)，施工方便。 三、橫截面設(shè)計(jì) 單箱單室 三、橫截面設(shè)計(jì) 箱形截面外形 梯形：造型美觀，減小了底板寬度，常用于高墩 橋梁；對(duì)承受負(fù)彎矩不利，T形剛構(gòu)橋和連續(xù)剛 構(gòu)橋較少采用，較多用