混凝土簡支梁橋構(gòu)造、設(shè)計與計算

1、5.1 概述 5.2 混凝土簡支板橋的構(gòu)造與設(shè)計 5.4 橋面板的計算 5.5 荷載橫向分布計算 5.混凝土簡支梁橋5.3 混凝土簡支梁橋的構(gòu)造與設(shè)計 5.7 橫隔梁內(nèi)力計算 5.8 撓度、預(yù)拱度計算 5.9 混凝土簡支梁橋的制造和架設(shè) 5.6 主梁內(nèi)力計算 （1）從受力特點 1）簡支梁（板）橋2）連續(xù)梁（板）橋3）懸臂梁（板）橋（2）從施工方法 1）整體澆筑式梁橋2）預(yù)制裝配式梁橋 5.1 概述 （3）按建筑材料 1）鋼筋混凝土梁橋2）全預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋 3）部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋5.1 概述 （4）從承重結(jié)構(gòu)橫截面形式1）板橋2）肋梁橋3）箱形梁橋5.2 混凝土簡支板橋的構(gòu)造與設(shè)計 5.2.

2、1 整體式簡支板橋1）截面形式（1）總體構(gòu)造圖5-1 整體式板橋橫截面 圖5-2 鋼筋混凝土整體式簡支板橋構(gòu)造 2）跨徑 跨徑在410m。 3）鋼筋構(gòu)造 1）行車道板主筋直徑應(yīng)不小于12mm，7cm間距20cm；分布鋼筋6mm，間距25cm。 2）兩側(cè)邊緣板帶的主鋼筋數(shù)量宜較中間板帶（板寬2/3范圍內(nèi)）增加15%。 3）分布筋在單位板長的截面面積一般不應(yīng)小于主鋼筋面積的15%。（4）受力特點橋面板實際上是處于雙向受力狀態(tài)。 5.2 混凝土簡支板橋的構(gòu)造與設(shè)計 圖5-3 空心板截面形式 2)空心板橋 （1）總體構(gòu)造 1)實心板橋 5.2.2 裝配式簡支板橋的構(gòu)造1）截面形式 圖5-4 空心板圖5

3、-5 空心板圖5-6 空心板圖5-7 空心板圖5-8 企口式混凝土鉸 （2）板間橫向連接構(gòu)造 橫向連接方式有企口混凝土鉸聯(lián)接和鋼板焊接聯(lián)接。 圖5-9 鋼板焊接聯(lián)接 5.2.3 斜交板橋的構(gòu)造 橋梁縱軸線與支承線垂線呈某一夾角的板橋，叫斜交板橋，其夾角習(xí)慣上稱為斜交角。 圖5-10 斜交板 （1）斜交板橋定義圖5-11 斜交板的受力特點 （2）斜交板橋的受力特點1）荷載有向兩支承邊之間最短距離方向傳遞的趨勢。 2）各角點受力情況可以用比擬連續(xù)梁的工作來描述。 3）在均布荷載作用下，當橋軸線方向的跨長相同時，斜板橋的最大跨內(nèi)彎矩比正板橋要??；跨中橫向彎矩比正橋的要大。1）整體式斜交板橋圖5-12

4、 整體式斜交板鋼筋布置 (a) 底層鋼筋(一) (b) 上層鋼筋 (c) 底層鋼筋(二) （3）斜交板橋的配筋（2）裝配式斜交板橋圖5-13 裝配式斜交板鋼筋布置2535 4060 4050 5560 圖5-14 裝配式T形簡支梁橋概貌 3）橋面構(gòu)造：對橋梁功能的正常發(fā)揮，對主要承重構(gòu)件的保護，對車輛行人的安全以及橋梁的美觀都十分重要。 2）橫隔梁：使各根主梁相互聯(lián)成整體，以提高橋梁的整體剛度。1）主梁：主要承重結(jié)構(gòu)。（1）簡支肋梁橋上部結(jié)構(gòu)及作用5.3 混凝土簡支梁橋的構(gòu)造與設(shè)計 5.3.1 整體式簡支肋梁橋 圖5-15 整體式梁橋橫截面 5.3.2 裝配式簡支肋梁橋 （1）主梁跨徑 鋼筋混

5、凝土T形、I形簡支梁標準跨徑不宜大于16m。 預(yù)應(yīng)力混凝土T形、I形簡支梁，標準跨徑不宜大于50m。 橋梁型式適用跨徑(m)主梁間距(m)主梁高度主梁肋寬度(m)鋼筋混凝土簡支梁20251.52.2H=(1/111/16)lb=0.150.20m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁501.82.5H=(1/141/25)lb=0.160.20m表5-1 簡支梁橋主梁尺寸（2）主梁構(gòu)造1）主梁間距1.52.5m2)主梁肋寬0.150.20m圖5-16 裝配式T形梁橫截面 (3）橋面板及橫向連接構(gòu)造 預(yù)制T形截面梁翼緣根部的厚度應(yīng)不小于梁高的1/10，邊緣厚度不宜小于10cm。 1）橋面板構(gòu)造圖5-17 裝配式橋面

6、板剛性接頭鋼筋布置圖5-18 裝配式橋面板鉸接接頭2）橋面板橫向聯(lián)接構(gòu)造 橋面板常用的橫向連接有剛性接頭和鉸接接頭。 （4）橫隔梁及橫向聯(lián)接構(gòu)造 圖5-19 裝配式梁簡支T梁橫隔板構(gòu)造1）橫隔梁構(gòu)造圖5-20 裝配式梁簡支T梁實例橫隔梁常用的橫向連接有鋼板焊接聯(lián)接和扣環(huán)聯(lián)接。圖5-21 裝配式橫隔板橫向聯(lián)接構(gòu)造2）橫隔梁橫向連接構(gòu)造5.3.3 混凝土簡支箱形梁橋 圖5-22 箱形橫截面 2）箱形截面梁抗扭能力比較大。 1）箱形梁不適用于鋼筋混凝土簡支梁橋，但適用于全截面參與受力的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。 （1）箱形梁的特點 3）箱梁橫向抗彎剛度大，對預(yù)施應(yīng)力、運輸、安裝階段單梁的穩(wěn)定性要比T梁好得多

7、。 4）箱梁薄壁構(gòu)件預(yù)制、施工比較復(fù)雜。單根箱梁安裝重量通常比T梁大。 5）中性軸上下部均有足夠混凝土，可抵抗正負彎矩，適用連續(xù)梁橋和懸臂結(jié)構(gòu)。 5.3.4 混凝土組合梁橋 目前國內(nèi)外采用的組合梁橋主要有I形和箱形兩種組合梁橋形式。I形組合梁橋適用于混凝土簡支梁橋。箱形組合梁橋適用于預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。 圖5-23 組合式梁橋橫截面圖5-24 裝配式與組合式梁應(yīng)力圖比較圖5-25 梁格構(gòu)造和橋面板支承方式5.4.1 計算模型5.4 橋面板的計算 （1）整體現(xiàn)澆的T梁 2）雙向板 （1）單向板（2）2）計算模型的采用：（2）裝配式T梁 對于 2的裝配式T形梁橋：1）懸臂板2）鉸接懸臂板作用在橋面板

8、頂面矩形荷載壓力面邊長為：圖5-26 車輛荷載在板面上的分布沿行車方向：沿橫向：5.4.2 車輛荷載在板上的分布 當汽車荷載作用于橋面板上時，作用于板面上的局部分布荷載為：汽車的輪重，為 軸重的1/2。圖5-27 行車道板的受力狀態(tài) 5.4.3 有效工作寬度 若設(shè)想以 的矩形來代替此曲線圖形彎矩圖形的換算寬度為：M車輪荷載產(chǎn)生的跨中總彎矩；荷載中心處的最大彎矩值，可以按彈性薄板理論分析求解。a板的有效工作寬度或荷載有效分布寬度。（1）板的有效工作寬度的含義1）對于荷載在跨徑中間 圖5-28 單獨一個荷載在跨中 計算剪力時:計算彎矩時:l=l0+tl0+bl=l0l0 板的凈跨徑。 t 板的厚度

9、。 b 梁肋寬度。 （2）單向板的荷載有效工作寬度 如有效分布寬度發(fā)生重疊時，應(yīng)按相鄰靠近的荷載一起計算其共有的有效分布寬度。對幾個靠近的相同荷載圖5-29 幾個靠近的相同荷載在跨中 2）荷載位于支承處3）荷載靠近板的支承處x 荷載離支承邊緣的距離。 圖5-30 荷載有效分布寬度圖5-31 懸臂板的有效工作寬度 -承重板上荷載壓力面外側(cè)邊緣至懸臂根部的距離。（3）懸臂板的荷載有效工作寬度最不利情況：圖5-32 懸臂板的有效工作寬度固端梁多跨連續(xù)梁體系彈性固接1）概述圖5-33 主梁扭轉(zhuǎn)對行車道板受力的影響（1）多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力計算5.4.4 內(nèi)力計算 2）彎矩的計算當t/h1/4時，（即主梁抗扭剛度較大） 對于彎矩，先計算出一個跨度相同的簡支板的跨中彎矩M0，然后再根據(jù)實驗及理論分析的數(shù)據(jù)加以修正。跨中彎矩支點彎矩M中=+0.5M0M支=-0.7M0式中：M0=M0p + M0gM0pM0g 1m寬簡支板條的跨中活載彎矩 1m寬簡支板條的跨中恒載彎矩 當t