橋梁工程裝配式簡支梁橋的設計與構造（PPT總結69頁）

1、本章講解內(nèi)容要點：裝配式簡支梁橋的構造類型裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋預應力混凝土簡支梁橋第四章 裝配式簡支梁橋的設計與構造梁橋是一種最基本、最古老的橋型。是以梁為承重結構。梁平置于墩臺之上。飛云江橋（浙江省瑞安縣），中國最大跨度的預應力混凝土簡支梁橋。橋全長1721m，分跨為18x51+5x62+14x35(m),最大跨度62m，梁高2.85m，高跨比1/21.75 。 1988年。世界最大跨度預應力簡支梁跨度76M，奧地利ALM橋，1977年普蘭店海灣橋在沈大高速公路上，為一由較大跨度的預應力混凝土簡支梁組成。橋全長1026m，主橋為16孔50m魚腹式簡支梁，每片梁重1080KN，采用浮吊安裝

2、。京周公路啞巴河橋位于北京至周口店的公路上，是中國第一座預應力混凝土橋。建成于1956年。該橋為跨徑20m的裝配式簡支T型梁橋，橋寬凈7m，由6片T梁組成。4.1裝配式簡支梁橋的構造類型第四章 裝配式簡支梁橋的設計與構造4.1.1 截面類型槽形（形）、T形和箱形4.1裝配式簡支梁橋的構造類型第四章 裝配式簡支梁橋的設計與構造4.1.1 截面類型1.槽形（形）截面的特點：施工穩(wěn)定性好，安裝較方便；腹板薄，配筋通常只能采用鋼筋網(wǎng)片，難以形成骨架；鋼筋用量相對較多，構件重量較大；通常采用鋼筋混凝土（RC），適用跨徑為6-12m。4.1裝配式簡支梁橋的構造類型第四章 裝配式簡支梁橋的設計與構造4.1.

3、1 截面類型2.T形截面的特點：制造簡單；肋內(nèi)配筋可以做成鋼筋骨架；整體性較好，接頭方便；施工穩(wěn)定性差，運輸和安裝較復雜；構件在橋面板的跨中接頭，對板的受力不利；采用RC時，適用跨徑為7.5-20m；采用PC時，適用跨徑為20-40m。3.1裝配式簡支梁橋的構造類型第四章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3.1.1 截面類型3.箱形截面的特點：抗扭剛度大，偏心荷載下梁的受力較均勻；橫向抗彎剛度大，穩(wěn)定性好；制作較復雜，重量相對較大。3.1裝配式簡支梁橋的構造類型第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3.1.2 塊件劃分塊件劃分的原則1）技術可行：預制、吊裝、運輸條件2）受力較?。航涌p的位置3）施工簡單：

4、接縫的數(shù)量4）力求標準化塊件劃分方式1）縱向豎縫2）縱向水平縫3）縱、橫向豎縫3.1裝配式簡支梁橋的構造類型第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3.1.2 塊件劃分3.1裝配式簡支梁橋的構造類型第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3.1.2 塊件劃分2）縱向水平縫3.1裝配式簡支梁橋的構造類型3.1.2 塊件劃分3）縱、橫向豎縫3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造主梁布置 橫隔梁布置3. 2. 1 構造布置3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3. 2. 2 截面尺寸主梁3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3.

5、 2. 2 截面尺寸主梁目前，我國編制的裝配式T型簡支梁橋標準設計常用的主梁間距是：1.62.2米。工程應用中常用的主梁間距已達2.5米。標準設計的裝配式梁高度見表2-4-1。3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3. 2. 2 截面尺寸橫隔板3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋3. 2. 2 截面尺寸橫隔板3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3. 2. 3 鋼筋構造裝配式梁的配筋，可分為縱向主鋼筋，架立鋼筋，斜鋼筋，箍筋和水平分布筋等鋼筋。3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3. 2. 3 鋼筋構造主筋：抵抗

6、拉力，一般布置在梁肋的下緣。3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3. 2. 3 鋼筋構造架立鋼筋作用：固定主筋、斜筋、箍筋，形成骨架。構造要求：一般布置在梁肋的上緣。3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3. 2. 3 鋼筋構造斜筋作用：抵抗主拉應力，增強梁體的抗剪強度。布置要求：可由主鋼筋彎起，否則，需配置專門的斜筋。斜筋與梁的軸線一般布置成 45角，焊在主筋和架立筋上。3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3. 2. 3 鋼筋構造箍筋作用：增強主梁的抗剪強度。分布鋼筋作用：防止梁肋側面因混凝土收縮等原因引

7、起的裂縫?；炷帘Ｗo層厚度3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3. 2. 3 鋼筋構造防止鋼筋受到大氣影響而銹蝕，保證鋼筋與混凝土之間的黏結力充分發(fā)揮作用。3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋3. 2. 3 鋼筋構造3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋3. 2. 3 鋼筋構造3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3. 2. 4 裝配式主梁的聯(lián)接構造1）橫隔梁的聯(lián)結方式（1）焊接鋼板連接3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3. 2. 4 裝配式主梁的聯(lián)接構造1）橫隔梁的聯(lián)結方式（1）焊接鋼板連接3.2 裝配式鋼筋混凝

8、土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3. 2. 4 裝配式主梁的聯(lián)接構造1）橫隔梁的聯(lián)結方式（2）扣環(huán)式濕接頭3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋3. 2. 4 裝配式主梁的聯(lián)接構造2）翼板的聯(lián)結方式（1）剛性連接 3.2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋3. 2. 4 裝配式主梁的聯(lián)接構造2）翼板的聯(lián)結方式（2）企口混凝土鉸接3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造優(yōu)點：當跨徑大于20m時，比鋼筋混凝土簡支梁用材經(jīng)濟，同時避免混凝土開裂，結構耐久性較好。目前跨徑已達5060米。3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋第三章 裝配式簡支梁橋的設計與構造3. 3.1 構造布置（

9、一）主梁的間距與主梁片數(shù)主梁間距 目前我國編制的公路橋梁標準圖中，預應力混凝土T梁橋主梁間距為1.6-2.3米，甚至2.5-2.7米。 圖2-5-2所示為跨徑50米，橋面凈空為凈-9+2 1.0米人行道的橫截面布置，主梁間距用2.3米，其中預制梁寬1.8米，現(xiàn)澆部分為0.5米，吊裝重量為784KN。（一）主梁的間距與主梁片數(shù)預應力混凝土簡支T梁的梁肋特點 （1）下部通常要加寬做成馬蹄形，以便鋼束的布置和承受很大預應力的需要。（2）在靠近支點處腹板要加厚至與馬蹄同寬，為了配合鋼絲束的起彎，在梁端能布置鋼束錨頭和安放千斤頂，加寬范圍最好達一倍梁高左右。（3）腹板厚度沿縱向發(fā)生變化，馬蹄部分也逐漸加

10、高，形成了典型的變截面T梁3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋3. 3.1 構造布置（一）截面的效率指標核心截面概念 作用在核心區(qū)域內(nèi)的軸向力在截面上將不產(chǎn)生拉應力。3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋3. 3.2 截面尺寸111（一）截面的效率指標截面上受彎矩和軸向力作用時，彎矩的作用等效于是軸向力上移一段距離： e= M / P3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋3. 3.2 截面尺寸3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（一）截面的效率指標按簡支梁在預應力階段和運營階段，上、下緣拉應力為零的預應力概念來分析其截面的受力特點，并判斷截面的優(yōu)劣。施工階段施加預應力 3. 3.2 截面尺寸3.3 裝配式

11、預應力混凝土簡支梁橋（一）截面的效率指標 運營階段3. 3.2 截面尺寸3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（一）截面的效率指標結論：截面設計中應使截面的形心位置要高，以加大偏心距e，從而節(jié)省預應力筋的數(shù)量；截面核心距的大小體現(xiàn)了運營階段承受荷載的能力，而且核心距K值越大，預應力筋就越節(jié)省； 3. 3.2 截面尺寸3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（一）截面的效率指標截面效率指標k/h 好的預應力T形梁設計，應當是截面效率指標大，形心位置高，通常希望 值在0.450.5以上。 一般來說，腹板愈薄， 值也愈大；馬蹄愈小，翼緣愈寬，則形心位置愈高。3. 3.2 截面尺寸3.3 裝配式預應力混凝土簡支

12、梁橋（二）主梁高度與細部尺寸3. 3.2 截面尺寸b=0.140.2m3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（一）縱向預應力筋布置上、下限心點和索界3. 3.3 配筋特點3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（一）縱向預應力筋布置上、下限心點和索界3. 3.3 配筋特點3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（一）縱向預應力筋布置3. 3.3 配筋特點直線筋曲線筋3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（一）縱向預應力筋布置3. 3.3 配筋特點1預應力束筋的立面布置裝配式預應力混凝土簡支T梁橋的主梁，一般為后張法。力筋在跨中均靠近梁的下緣布置，在一定區(qū)段后逐漸彎起以滿足設計和構造的要求。彎起的目的：1）彎矩從跨

13、中向支點逐漸減小，故預應力筋的數(shù)量及偏心距也應逐漸減少。2）由于臨近支點的區(qū)段剪力及剪應力都很大，故可以利用彎起力筋所產(chǎn)生的豎向分力來抵消恒載剪力和一部分活載剪力。3）為了使梁端部分所受的預加力不太集中和分散布置錨具，也須將力筋彎起。3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（一）縱向預應力筋布置3. 3.3 配筋特點3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（一）縱向預應力筋布置3. 3.3 配筋特點3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（一）縱向預應力筋布置3. 3.3 配筋特點2預應力束筋在橫截面上的布置排列的原則是預應力束筋在滿足構造要求的同時，盡量相互緊密靠攏，以減少下馬蹄尺寸，減輕自重，并在保證梁底保

14、護層的前提下，盡量使預應力束筋的重心靠下，以便獲得較大的預應力彎距，節(jié)省高強鋼材。3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（一）縱向預應力筋布置3. 3.3 配筋特點3預應力束筋在梁端上錨具的布置梁端的錨具布置可參照相應的已建成的橋構造進行布置，布置的原則是：1）錨具在梁端的布置應盡量減小局部應力集中，過大的錨具是不利的，分散的，小的錨具是有利的。2）錨具在梁端布置應滿足安放張拉設備所需要的錨具間最小凈距的要求。3）錨具應在梁端對稱縱軸布置。3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（二）非預應力鋼筋的布置3. 3.3 配筋特點1馬蹄中的閉合箍筋 在馬蹄中需設置閉合箍筋,箍筋間距不大于15cm（肋內(nèi)箍筋一般

15、不大于25cm），而在兩端附近自錨固端算起，約為一倍梁高長度內(nèi)，箍筋間距應為68cm ，用來加強梁端承受局部應力。當馬蹄寬度大于50cm時，箍筋應不少于4肢。3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋（二）非預應力鋼筋的布置3. 3.3 配筋特點2非預應力縱向受力鋼筋圖2-5-8 a 表示當梁中預應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2-5-8b 表示對于自重比恒載與活載小得多的梁，在預加力階段，跨中部分上翼緣可能會開裂而破壞，因而也可在跨中部分的頂部設非預應力的縱向受力鋼筋。這種鋼筋在運營階段還能加強混凝土的抗壓能力，在破壞階段則可能提高梁的安全度。3.3 裝

16、配式預應力混凝土簡支梁橋（二）非預應力鋼筋的布置3. 3.3 配筋特點2非預應力縱向受力鋼筋圖2-5-8 c所示， 在跨中部分下翼緣內(nèi)設置非預應力筋。多半是在全預應力梁中為了加強混凝土承受預加應力的能力。 圖2-5-8 d對于部分預應力梁，也往往利用通長布置在下翼緣的縱向鋼筋來補足極限強度的需要。并且，這種鋼筋對于配置不粘結的預應力筋的梁能起分布裂縫的作用。3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋3. 3.3 配筋特點3錨固區(qū)的加強鋼筋在梁端錨固區(qū)的應力非常集中，在錨具附近不僅有很大的壓應力，還有很大的拉應力。因此，為防止錨具附近混凝土裂縫，必須配置足夠的鋼筋予以加強。（二）非預應力鋼筋的布置（三）裝配式預應力混凝土梁橋的構造示例3.3 裝配式預應力混凝土簡支梁橋3. 3.4 預應力混凝土箱形梁橋箱形截面裝配式梁和空心板相比：截面挖空率高，跨越能力大3. 3.