項(xiàng)目2簡支梁橋橋梁上部施工技術(shù)教學(xué)

項(xiàng)目2簡支梁橋目錄2.12.22.3簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造簡支梁橋的計(jì)算梁式橋的支座2.4其他體系梁橋簡介項(xiàng)目2簡支梁橋?qū)W習(xí)目標(biāo)掌握裝配式簡支T梁橋的構(gòu)造。掌握簡支梁橋行車道板的計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算及主梁內(nèi)力。了解簡支梁橋撓度的計(jì)算。了解梁式橋支座的類型與構(gòu)造。了解其他體系梁橋的構(gòu)造。2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.1.1簡支梁橋概述

簡支體系梁式橋?qū)凫o定結(jié)構(gòu)，受力明確，在豎向荷載作用下，支座只產(chǎn)生垂直反力而無水平推力，梁體以受彎為主，同時(shí)承受剪力。鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋都是采用抗壓性能好的混凝土和抗拉性能好的鋼筋結(jié)合在一起組合而成的，由于鋼筋和混凝土的線膨脹系數(shù)大致相等，故可以在一起很好地工作。1.鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的特點(diǎn)鋼筋混凝土是一種具有很多優(yōu)點(diǎn)的建筑材料。用這種建筑材料建造的梁橋具有能就地取材、工業(yè)化施工、耐久性好、適應(yīng)性強(qiáng)、整體性好以及美觀等各種優(yōu)點(diǎn)。1）鋼筋混凝土梁橋的特點(diǎn)2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2）預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的特點(diǎn)

（1）能最有效地利用現(xiàn)代化的高強(qiáng)材料（高強(qiáng)混凝土、高強(qiáng)鋼材），減小構(gòu)件截面，顯著降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，增大跨越能力，并擴(kuò)大混凝土結(jié)構(gòu)的適用范圍。（2）與鋼筋混凝土梁橋相比，一般可以節(jié)省30％～40％鋼材，跨徑愈大，節(jié)省愈多。（3）預(yù)應(yīng)力混凝土梁可顯著減小建筑高度，使大跨徑橋梁做得輕柔美觀。由于能消除裂縫，這就擴(kuò)大了對多種橋型的適應(yīng)性，并提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。（4）預(yù)應(yīng)力技術(shù)的采用，為現(xiàn)代裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的接頭和拼裝手段。根據(jù)需要，可在縱向、橫向和豎向等施加預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集整成理想的整體，這就擴(kuò)大了裝配式橋梁的使用范圍。2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.梁式橋的主要類型1）按承重結(jié)構(gòu)的截面形式劃分（2）肋板式梁橋（1）板橋（3）箱形梁橋2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造２）按承重結(jié)構(gòu)的靜力體系劃分（2）懸臂梁橋（1）簡支梁橋（3）連續(xù)梁橋2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造３）按施工方法劃分（2）裝配式梁橋（1）整體式梁橋（3）組合式梁橋2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造４）按有無預(yù)應(yīng)力劃分鋼筋混凝土梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造橋面構(gòu)造橫截面2.1.2橋面構(gòu)造2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造

橋面鋪裝即行車道鋪裝，亦稱橋面保護(hù)層，它是車輪直接作用的部分。橋面鋪裝的功能是保護(hù)屬于主梁整體部分的行車道板不受車輛輪胎或履帶的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蝕，并能使車輛輪重的集中荷載進(jìn)行分散。因此，行車道鋪裝要求有一定的強(qiáng)度，防止開裂，并保證耐磨。如果橋面鋪裝采用水泥混凝土，其標(biāo)號應(yīng)不低于橋面板混凝土的標(biāo)號，并在施工中能確保鋪裝層與橋面板緊密結(jié)合成整體。1.橋面鋪裝2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造橋面橫坡的設(shè)置１）橋面縱橫坡的設(shè)置2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造２）橋面鋪裝的類型橋面鋪裝的結(jié)構(gòu)形式宜與所在位置的公路路面相協(xié)調(diào)。目前，常采用碎（礫）石、瀝青表面處理，水泥混凝土和瀝青混凝土鋪裝等各種類型。其中，碎（礫）石和瀝青表面處理橋面鋪裝耐久性較差，僅在中級和低級公路橋梁上使用。水泥混凝土和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公路上的特大橋、大橋的橋面鋪裝宜采用瀝青混凝土。1.2橋梁的組成和分類１）橋面防水層（2）涂料防水層（1）卷材防水層（3）無防水層的防水措施2.橋面防水與排水系統(tǒng)2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造２）橋面排水系統(tǒng)（1）設(shè)置目的。為防止雨水滯積于橋面并滲入梁體而影響橋梁的耐久性，除在橋面鋪裝內(nèi)設(shè)置防水層外，應(yīng)使橋上的雨水迅速引導(dǎo)排出橋外。（2）設(shè)置情況。①通常當(dāng)橋面縱坡大于2％而橋長小于50m時(shí)，雨水可流至橋頭從引道上排除，橋上就不必設(shè)置專門的泄水孔道。為防止雨水沖刷引道路基，應(yīng)在橋頭引道的兩側(cè)設(shè)置流水槽。2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造②當(dāng)縱坡大于2％，但橋長超過50m時(shí)，宜在橋上每隔12～15m設(shè)置一個(gè)泄水管。如橋面縱坡小于2％則宜每隔6～8m設(shè)置一個(gè)泄水管。泄水管可以沿行車道兩側(cè)左右對稱排列，也可交錯(cuò)排列，其離緣石的距離為20～50cm。③對于跨線橋和城市橋梁應(yīng)像建筑物那樣設(shè)置完善的落水管道，將雨水排至地面陰溝或下水道內(nèi)。④泄水管也可布置在人行道下面，為此需要在人行道塊件（或緣石部分）上留出橫向進(jìn)入孔，并在泄水孔的三個(gè)周邊設(shè)置相應(yīng)的聚水槽，起到聚水、導(dǎo)流和攔截作用。⑤跨越公路、鐵路、通航河流的橋梁，橋面排水宜通過設(shè)在橋梁墩臺處的豎向排水管排入地面排水設(shè)施中。2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造橫向泄水管安裝示意圖（尺寸單位：cm)2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造鑄鐵管構(gòu)造（尺寸單位：mm）鋼筋混凝土泄水管（尺寸單位：mm）2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造3.橋面伸縮縫為了保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮與徐變等影響下按靜力圖示自由地變形，并保證車輛平穩(wěn)地通過，就需要使橋面在兩梁端之間以及在梁端與橋臺背墻之間設(shè)置橫向的伸縮縫。特別要注意，在伸縮縫附近的欄桿、人行道結(jié)構(gòu)也應(yīng)斷開，以滿足梁體的自由變形。橋梁伸縮裝置直接暴露在大氣中，承受車輛、人群荷載的反復(fù)作用，很小的缺陷和不足，都會引起跳車等不良現(xiàn)象，從而使其承受很大的沖擊力，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)與施工過程中，應(yīng)給予足夠的重視。１）設(shè)置目的2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造２）伸縮縫的構(gòu)造要求（1）能夠滿足橋梁自由伸縮的要求，保證有足夠的伸縮量。（2）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。（3）橋面平坦，行駛性良好，車輛駛過時(shí)應(yīng)平順，無突跳和噪聲。（4）具有能夠安全防水和排水的構(gòu)造，有效防止雨水滲入。（5）能有效防止垃圾滲入阻塞，便于檢查和清除縫下溝槽的污物。（6）構(gòu)造簡單，施工、安裝、養(yǎng)護(hù)、修理與更換方便。2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造3）伸縮縫的類型梳齒板伸縮縫（尺寸單位：mm）2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造60型伸縮縫（尺寸單位：mm）①—設(shè)計(jì)鋼筋；②—預(yù)埋鋼筋；③、④、⑤—現(xiàn)場加工鋼筋2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造常用伸縮縫裝置構(gòu)造（尺寸單位：mm）2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造4.人行道、欄桿與燈柱１）安全帶和人行道當(dāng)橋梁修建在偏遠(yuǎn)地區(qū)或行人比較稀少的地區(qū)時(shí)，就沒必要在橋梁上設(shè)置人行道，而考慮到車輛和行人的安全，也只在橋梁兩側(cè)設(shè)置安全帶或護(hù)輪帶。不設(shè)人行道的橋上，兩邊應(yīng)設(shè)寬度不小于0.25m，高為0.25～0.35m的護(hù)輪安全帶。安全帶可以做成預(yù)制塊件或與橋面鋪裝層一起現(xiàn)澆。現(xiàn)澆的安全帶宜每隔2.5～3m做一斷縫，以免參與主梁受力而被損壞。安全帶(尺寸單位：cm)2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造4.人行道、欄桿與燈柱１）安全帶和人行道當(dāng)橋梁修建在城市郊區(qū)或行人比較密集的地區(qū)時(shí)，就需要在橋梁兩側(cè)設(shè)置人行道，專供行人使用，使人車分離以保證人身安全。人行道的寬度根據(jù)當(dāng)?shù)卣{(diào)查情況決定，安裝在橋上的形式一般有非懸臂式和懸臂式兩種，其中懸臂式是借助于錨栓獲得穩(wěn)定的。人行道2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造人行道或安全帶頂面一般均鋪設(shè)2cm厚的水泥砂漿或?yàn)r青砂作為面層，并做成傾向橋面1％～1.5％的排水橫坡。此外，人行道或安全帶在橋面斷縫處也必須做伸縮縫，一般以鋅鐵皮伸縮縫為最常用。2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造欄桿、防撞墻和燈柱欄桿（尺寸單位：cm）2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造防撞墻構(gòu)造（尺寸單位：cm）2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.1.3板橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造1.整體式板橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造整體式板橋的跨徑通常與板寬相差不大，故在車輛荷載作用下實(shí)際上處于雙向受力狀態(tài)。因此，除了配置縱向受力鋼筋以外，還要在板內(nèi)設(shè)置垂直于主鋼筋的橫向分布鋼筋，一般在單位長度上不得少于單位板寬上主鋼筋面積的15％，其間距應(yīng)不大于25cm?？紤]到當(dāng)車輛荷載在偏近板邊行駛時(shí)，參與受力的板寬要比中間的小，除在板中間的2/3范圍內(nèi)按計(jì)算需要量進(jìn)行配筋外，在兩側(cè)各1/6的范圍內(nèi)應(yīng)比中間的增加15％。整體式板的主拉應(yīng)力較小，按計(jì)算可以不設(shè)彎起的斜鋼筋，但習(xí)慣上仍然將一部分主筋按30°或45°的角度，在跨徑1/6～1/4處彎起。2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.裝配式板橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造這種板橋是目前廣泛采用的形式，其通?？鐝讲怀^8m，板寬為99cm，板厚為16～36cm。實(shí)心矩形板具有形狀簡單、施工方便、建筑高度小等優(yōu)點(diǎn)，因而容易推廣使用。１）實(shí)心矩形板橋2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造３）裝配式板的橫向聯(lián)結(jié)（1）企口混凝土鉸聯(lián)結(jié)（2）鋼板焊接聯(lián)結(jié)2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造在橋梁建設(shè)中，常常由于橋所處地形的限制，或者由于高級公路對線形的要求而將橋梁做成斜交。我們將橋梁軸線與水流方向的交角不是按90°布置的橋梁稱為斜橋。橋梁軸線與支承線的垂線之間的夾角稱為斜交角?？紤]到橋梁本身的經(jīng)濟(jì)性和施工的方便性，斜交角不宜大于45°。斜板的尺寸圖3.斜交板橋的構(gòu)造特點(diǎn)2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造（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(diǎn)受力情況可以用比擬連續(xù)梁的工作情況來描述。（3）在均布荷載作用下，當(dāng)橋軸線方向的跨長相同時(shí)，斜板橋的最大跨內(nèi)彎矩比正交板橋要小，跨內(nèi)縱向最大彎矩或最大應(yīng)力的位置隨著斜度的變大而自中央向鈍角方向移動。（4）在上述同樣情況下，斜交板橋的跨中橫向彎矩比正交板橋的要大，可以認(rèn)為橫向彎矩增加的量相當(dāng)于跨徑方向彎矩減小的量。１）斜交板橋的受力性能2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2）斜交板橋的構(gòu)造（1）整體斜板（2）裝配式斜板橋2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.1.4裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造1.橫截面設(shè)計(jì)梁橋的橫截面設(shè)計(jì)主要是確定橫截面的布置形式，包括主梁截面形式、主梁間距、截面各部尺寸等，它與立面布置、建筑高度、施工方法、美觀要求及經(jīng)濟(jì)用料等因素有關(guān)。裝配式簡支梁橋的橫截面形式2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造對于設(shè)計(jì)給定的橋面寬度（包括行車道和人行道寬度），如何選定主梁的間距或片數(shù)，這是構(gòu)造布局中首先要解決的問題。它不僅與鋼筋和混凝土的材料用量以及構(gòu)件的吊裝重量有關(guān)，而且還涉及到翼板的剛度等因素。主梁間距一般均為1.6～2.2m。１）主梁布置2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2）橫隔梁布置裝配式簡支T形梁橋上部構(gòu)造概貌2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造3）截面尺寸（2）主梁翼板尺寸（1）主梁梁高和肋寬（3）橫隔梁尺寸2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.主梁鋼筋構(gòu)造1）梁肋鋼筋構(gòu)造（1）縱向主鋼筋（5）縱向防裂分布鋼筋（2）斜鋼筋（4）箍筋（3）架立鋼筋Text2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造為了防止鋼筋受到大氣影響而銹蝕，并保證鋼筋與混凝土之間的黏著力充分發(fā)揮作用，鋼筋到混凝土邊緣需要設(shè)置保護(hù)層。若保護(hù)層厚度太小，就不能起到這些作用；太大則混凝土表層因距離鋼筋太遠(yuǎn)容易被破壞，且減小了鋼筋混凝土截面的有效高度，受力情況也不好。《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62—2004）規(guī)定：普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力直線形鋼筋的最小混凝土保護(hù)層厚度（鋼筋外緣或管道外緣至混凝土表面的距離）不應(yīng)小于鋼筋公稱直徑，后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力直線形鋼筋不應(yīng)小于其管道直徑的1/2，且應(yīng)符合表2-1的規(guī)定。2）鋼筋的混凝土保護(hù)層2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造3）鋼筋焊接（1）對于利用主鋼筋彎起的斜筋，在起彎處應(yīng)與其他主筋相焊接，可采用各邊長為2.5d的雙面焊縫或一邊長為5d的單面焊縫。彎起鋼筋的末端與架立鋼筋（或其他主筋）相焊接時(shí)，采用長為5d的雙面焊縫或長為10d的單面焊縫。焊接鋼筋骨架焊縫尺寸圖2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造（2）對于附加的斜筋，其與主筋或架立筋的焊縫長度，采用每邊長5d的雙面焊縫或一邊長10d的單面焊縫。（3）各層主鋼筋相互焊接固定的焊縫長度，采用2.5d的雙面焊縫或5d的單面焊縫2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造4）T梁翼緣板內(nèi)的鋼筋

T梁翼緣板內(nèi)的受力鋼筋沿橫向布置在板的上緣，以承受懸臂的負(fù)彎矩，在順主梁跨徑方向還應(yīng)設(shè)置少量的分布鋼筋。T梁的鋼筋布置構(gòu)造2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造3.橫隔梁鋼筋構(gòu)造在橫隔梁靠近下部邊緣的兩側(cè)和頂部翼板內(nèi)均埋有焊接鋼板A和B，焊接鋼板則與橫隔梁的受力鋼筋拼在一起做成安裝骨架。在T梁安裝就位后即在橫隔梁的預(yù)埋鋼板上再加焊接鋼板使之連成整體。橫隔梁的箍筋是抗剪的。焊接鋼筋骨架焊縫尺寸圖2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造4.裝配式主梁的聯(lián)結(jié)構(gòu)造1）焊接鋼板接頭橫隔梁的接頭構(gòu)造（尺寸單位：mm)2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2）扣環(huán)接頭扣環(huán)接頭2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造橋面板橫向扣環(huán)接頭（尺寸單位：cm）2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造3）橋面板的企口鉸連接主梁翼板連接構(gòu)造（尺寸單位：cm）2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.1.5預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造1.構(gòu)造及尺寸布置對于跨徑較大的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋，主梁間距也可以適當(dāng)加大到1.8～2.5m，但橫向應(yīng)采用現(xiàn)澆混凝土連接。主梁的高度為跨徑的1/25～1/15。主梁梁肋的寬度，由于預(yù)應(yīng)力混凝土梁內(nèi)有效壓應(yīng)力和彎起力筋的作用，肋中的主拉應(yīng)力較小，一般都由構(gòu)造要求決定，即滿足預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)層要求和便于混凝土澆筑，可取0.14～0.16m。2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁的梁肋下部通常要加寬做成馬蹄形，以便布置鋼絲束和滿足承受預(yù)壓力的需要。為了配合鋼絲束的起彎，在梁端能布置鋼絲束錨頭和安放張拉千斤頂，在靠近支點(diǎn)處腹板也要加厚至與馬蹄同寬，加寬范圍最好為一倍梁高（離錨固端）左右，這樣就形成了沿縱向腹板厚度發(fā)生變化、馬蹄部分也逐漸加高的變截面T梁。沿縱向的橫隔梁布置，基本上與鋼筋混凝土梁橋的橫隔梁布置相同。但在主梁跨徑大、梁較高的情況下，為了減輕重量而往往在橫隔梁的中部挖孔。2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.預(yù)應(yīng)力混凝土梁的配筋特點(diǎn)1）縱向預(yù)應(yīng)力筋布置縱向預(yù)應(yīng)力筋布置圖示2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2）縱向預(yù)應(yīng)力筋的錨固預(yù)應(yīng)力筋的錨固分兩種情形：在先張法梁中，鋼絲或鋼筋主要靠混凝土的握裹力錨固在梁體內(nèi)，在后張法梁中則通過各類錨具錨固在梁端或梁頂，錨具分布均勻、分散、對稱集中，過大的錨具不如分散、小型的錨具有利。此外，錨具應(yīng)在梁端對稱于豎軸布置，錨具之間應(yīng)留有足夠的凈距，能安裝張拉設(shè)備，方便施工作業(yè)。2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造3）其他鋼筋的布置Eye-CatchingVisual（1）馬蹄中的閉合箍筋（2）非預(yù)應(yīng)力縱向受力鋼筋(3）錨固區(qū)的加強(qiáng)鋼筋2.1簡支梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2.1行車道板的計(jì)算1.行車道板的類型梁格構(gòu)造和行車道板支承方式2.2簡支梁橋的計(jì)算2.車輪荷載在板上的分布車輪荷載在板面上的分布2.2簡支梁橋的計(jì)算3.板的有效工作寬度行車道板的受力狀態(tài)2.2簡支梁橋的計(jì)算1）單向板荷載有效分布寬度2.2簡支梁橋的計(jì)算懸臂板的有效分布寬度2）懸臂板

《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60—2004）規(guī)定懸臂板的荷載有效分布寬度為

a=a2+2H+2b′=a1+2b′式中，b′為承重板上荷載壓力面外側(cè)邊緣至懸臂板根部的距離。對于分布荷載靠近板邊的最不利情況，b′就等于懸臂板的跨徑l0,則

a=a1+2l02.2簡支梁橋的計(jì)算單向板內(nèi)力計(jì)算4.行車道板的內(nèi)力計(jì)算1）多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2簡支梁橋的計(jì)算懸臂板計(jì)算圖5.行車道板的計(jì)算實(shí)例

【例2-1】計(jì)算如圖2-58所示T梁翼板所構(gòu)成鉸接懸臂板的設(shè)計(jì)內(nèi)力。荷載公路—Ⅰ級。橋面鋪裝2cm的瀝青混凝土面層的容重為23.0kN/m3和平均9cm厚C25鋼筋混凝土墊層的容重為25.0kN/m3。T梁翼板的容重為25.0kN/m3。懸臂板計(jì)算圖2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2.2荷載橫向分布的計(jì)算荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算車輪荷載在橋上的橫向分布1.杠桿原理法1）計(jì)算原理按杠桿原理法進(jìn)行荷載橫向分布的計(jì)算，其基本假定是忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系作用，即假設(shè)橋面板在主梁上斷開，而當(dāng)作沿橫向支承在主梁上的簡支梁或懸臂梁來考慮。2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2簡支梁橋的計(jì)算按杠桿原理受力圖示按杠桿原理計(jì)算橫向分布系數(shù)2）適用場合當(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)。2.2簡支梁橋的計(jì)算3）計(jì)算舉例

【例2-2】如圖2-64（a）所示，一橋面凈空為凈—7+2×0.75m人行道的鋼筋混凝土T形梁橋，共設(shè)5根主梁，l=19.50m，主梁中距b1=1.60m。試求主梁在汽車和人群荷載作用下位于支點(diǎn)處時(shí)的荷載橫向分布系數(shù)。2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2簡支梁橋的計(jì)算杠桿原理法計(jì)算橫向分布系數(shù)2.偏心壓力法1）適用條件2.2簡支梁橋的計(jì)算在混凝土梁橋上，當(dāng)設(shè)置了具有可靠橫向聯(lián)結(jié)的中間橫隔梁，且在橋的寬跨比B/L小于或接近于0.5時(shí)（一般稱為窄橋），車輛荷載作用下中間橫隔梁的彈性撓曲變形同主梁的相比微不足道。也就是說，中間橫隔梁像一根剛度無窮大的剛性梁一樣保持直線的形狀。橋梁撓曲變形（剛性橫梁）2.2簡支梁橋的計(jì)算偏心荷載P=1對各主梁的荷載分布圖2）偏心荷載P對各主梁的荷載分布2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2簡支梁橋的計(jì)算（3）偏心荷載P＝1對各主梁的總作用。將式（2-3）和式（2-8）相疊加，并設(shè)荷載位于k號梁軸上（e=ak），就可寫出任意i號主梁荷載分布的一般公式，即2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2簡支梁橋的計(jì)算3）利用荷載橫向影響線求主梁的荷載橫向分布系數(shù)已知，當(dāng)單位荷載P=1作用在橋跨中任意主梁的k軸線上時(shí)，對各根主梁的荷載橫向分布為Rik，利用式（2-12），就可得到荷載P=1作用在任意梁軸線上時(shí)分布至k號梁的荷載為2.2簡支梁橋的計(jì)算3）計(jì)算舉例2.2簡支梁橋的計(jì)算

【例2-3】計(jì)算跨徑l=19.50m的橋梁橫截面如圖2-67（a）所示，試求荷載位于跨中時(shí)①號梁在汽車荷載和人群荷載作用下的荷載橫向分布系數(shù)。橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示（尺寸單位：mm)3.荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化通常用杠桿原理法來計(jì)算荷載位于支點(diǎn)處的橫向分布系數(shù)mo，其他方法均適用于計(jì)算荷載位于跨中的橫向分布系數(shù)mc。荷載位于橋跨其他位置的橫向分布系數(shù)m在設(shè)計(jì)實(shí)踐中習(xí)慣采用圖2-68所示的實(shí)用處理方法：對于無中間橫隔梁或僅有一根中橫隔梁的情況，跨中部分采用不變的mc，從距離支點(diǎn)1/4處起至支點(diǎn)的區(qū)段內(nèi)。mx呈直線形過渡，如圖2-68所示。2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2簡支梁橋的計(jì)算沿跨長變化圖2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2.3主梁內(nèi)力的計(jì)算在確定計(jì)算恒載時(shí)，為了簡化起見，習(xí)慣上往往將沿橋跨分點(diǎn)作用的橫隔梁重量、沿橋橫向不等分布的鋪裝層重量以及作用于兩側(cè)的人行道和欄桿等重量均勻地分?jǐn)偨o各主梁承受。為了更精確起見，也可根據(jù)施工安裝的情況，將人行道、欄桿、燈柱和管道等重量像活載計(jì)算那樣，按荷載橫向分布的規(guī)律進(jìn)行分配。1.恒載內(nèi)力計(jì)算2.2簡支梁橋的計(jì)算對于組合式梁橋，應(yīng)按實(shí)際施工組合的情況分階段計(jì)算其恒載內(nèi)力。對于預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋，在施加預(yù)應(yīng)力階段，往往要利用梁體自重，或稱先期恒載，來抵消強(qiáng)大鋼絲束張拉力在梁體上翼緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力。在此情況下，也要將恒載分成兩個(gè)階段（先期恒載和后期恒載）來進(jìn)行分析。在特殊情況下，還須將恒載分成更多的階段來考慮。確定了計(jì)算恒載g之后，就可按一般材料力學(xué)公式計(jì)算出梁內(nèi)各截面的彎矩M和剪力Q。當(dāng)計(jì)算分階段恒載時(shí)，應(yīng)按各階段的計(jì)算恒載gi來計(jì)算內(nèi)力，以便進(jìn)行內(nèi)力或應(yīng)力組合。2.2簡支梁橋的計(jì)算2.活載內(nèi)力計(jì)算

求某一主梁的最不利荷載橫向分布系數(shù)。應(yīng)用主梁內(nèi)力影響線，將荷載乘以橫向分布系數(shù)后，在縱向按最不利位置的內(nèi)力影響線上加載，求得主梁最大活載內(nèi)力。2.2簡支梁橋的計(jì)算3.內(nèi)力組合為了按各種極限狀態(tài)來設(shè)計(jì)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁，就需要確定主梁沿橋跨方向各個(gè)截面的計(jì)算內(nèi)力，即將各類作用引起的最不利內(nèi)力值分別乘以相應(yīng)的作用分項(xiàng)系數(shù)后，按規(guī)定的荷載組合求得內(nèi)力值。2.2簡支梁橋的計(jì)算4.計(jì)算舉例【例2-4】已知某裝配式鋼筋混凝土T形簡支梁橋，計(jì)算跨徑L=19.50m，混凝土強(qiáng)度等級為C40。上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖及主梁配筋圖如圖2-69、圖2-70所示。其中橋面鋪裝為瀝青混凝土和水泥混凝土，瀝青混凝土容重為23kN/m3，水泥混凝土容重為24kN/m3，人群荷載為3kN/m2，人行道及欄桿荷載為5kN/m2。試校核1號梁的強(qiáng)度。2.2簡支梁橋的計(jì)算2.2.4撓度的計(jì)算

設(shè)計(jì)一座鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，除了要對主梁進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算或應(yīng)力驗(yàn)算，以確定結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度安全儲備外，還要計(jì)算梁的變形（通常指豎向撓度），以確保結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度。因?yàn)闃蛄喝绨l(fā)生過度變形，將不但會導(dǎo)致高速行車?yán)щy，加大車輛的沖擊作用，引起橋梁的劇烈振動和使行人不適，而且可能使橋面鋪裝層和結(jié)構(gòu)的輔助設(shè)備招致?lián)p壞，嚴(yán)重者甚至危及橋梁的安全。2.2簡支梁橋的計(jì)算橋梁的撓度，按產(chǎn)生的原因

永久作用（包括預(yù)應(yīng)力、混凝土徐變和收縮作用）是恒久存在的，其產(chǎn)生的撓度與持續(xù)時(shí)間相關(guān)。變作用撓度則是臨時(shí)出現(xiàn)的，在最不利的荷載位置下，撓度達(dá)到最大值，隨著活載的移動，撓度逐漸減小，一旦活載駛離橋梁，撓度就告消失。1.鋼筋混凝土構(gòu)件式中，B為開裂構(gòu)件等效截面的抗彎剛度；B0為全截面的抗彎剛度；Ec為混凝土彈性模量；Bcr為開裂截面的抗彎剛度；Mcr為開裂彎矩；γ為構(gòu)件受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)，按式（2-22）計(jì)算；I0為全截面換算截面慣性矩；Icr為開裂截面換算截面慣性矩，ftk為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。2.2簡支梁橋的計(jì)算2.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件（1）全預(yù)應(yīng)力混凝土和A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。B用B0代替，則

B0=0.95EcI0

（2-20）（2）允許開裂的B類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。①在開裂彎矩Mcr作用下，B0=0.95EcI0

。②在（Ms-Mcr）作用下，Bcr=EcIcr

。開裂彎矩Mcr按下式計(jì)算。2.2簡支梁橋的計(jì)算2.3梁式橋的支座2.3.1梁式橋概述鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋在橋跨結(jié)構(gòu)和墩臺之間均須設(shè)置支座，其作用為：傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力，包括恒載和活載引起的豎向力和水平力；保證結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下的自由變形，以使上、下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖示。悉尼港橋2.3梁式橋的支座2.3.2支座的類型與構(gòu)造為簡單起見，標(biāo)準(zhǔn)跨徑小于10m的簡支板或簡支梁橋可不設(shè)專門的支座構(gòu)造，而直接將板或梁的端部支承在幾層油毛氈或石棉做成的簡單墊層上面。墊層經(jīng)壓實(shí)后的厚度不小于1cm。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，這種簡單墊層的變形性能較差，為了防止墩、臺頂部前緣被壓裂并避免上部結(jié)構(gòu)端部和墩、臺頂部可能被拉裂，通常應(yīng)將墩、臺頂部的前緣削成斜角，,并最好在板或梁端部以及墩、臺頂部內(nèi)增設(shè)1～2層鋼筋網(wǎng)予以加強(qiáng)。1.簡單墊層支座2.3梁式橋的支座簡單墊層支座2.3梁式橋的支座2.3梁式橋的支座簡單墊層支座2.弧形鋼板支座2.3梁式橋的支座3.板式橡膠支座板式橡膠支座適用于中小跨徑的公路、城市和鐵路橋梁。我國公路橋梁規(guī)范規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m以內(nèi)的梁橋和板橋，一般可采用板式橡膠支座。但在實(shí)際應(yīng)用中往往超過上述跨徑界限。板式橡膠支座結(jié)構(gòu)示意圖1—薄鋼板；2—橡膠片2.3梁式橋的支座4.聚四氟乙烯滑板式橡膠支座

聚四氟乙烯滑板式橡膠支座（以下簡稱四氟滑板式支座，有圓形板式橡膠支座CYZF4和矩形板式四氟滑板橡膠支座CJZF4），是板工橡膠支座的一種特殊形式，系將一塊平面尺寸與橡膠支座相同，厚為3～10.5mm的聚四氟乙烯板材，與橡膠支座黏合在一起的支座。另在梁底支點(diǎn)處，設(shè)置一塊有一定光潔度的不銹鋼板可在支座四氟乙烯板表面來回移動。它除了具有橡膠支座優(yōu)點(diǎn)外，還能滿足位移量需要較大的要求。四氟滑板式支座能滿足支座反力為90～3600kN，但水平位移較大的橋梁需要。這種支座不僅適用于較大跨徑的簡支梁橋，而且適用于橋面連續(xù)的橋梁和連續(xù)梁橋等。2.3梁式橋的支座四氟滑板式支座構(gòu)造圖1—梁底上鋼板；2—橡膠支座；3—四氟乙烯板；4—不銹鋼板；5—不銹鋼螺釘及壓條；6—橡膠圍裙；7—下鋼板2.3梁式橋的支座5.盆式橡膠支座盆式橡膠支座將板置于扁平的鋼盆內(nèi)，盆頂用鋼蓋蓋住。在高壓力下，橡膠板的作用如液壓千斤頂?shù)酿ば砸后w，盆蓋相當(dāng)于千斤頂活塞。橡膠在鋼盆內(nèi)受到側(cè)向限制，不可被壓縮，也不可能橫向伸長。所以支座能承受相當(dāng)大壓力，在均勻承壓應(yīng)力的情況下可做微量轉(zhuǎn)動，這就是盆式橡膠支座的工作原理。盆式橡膠支座適用于支座承載力為1000kN以上的公路橋梁，也適用于城市、林區(qū)、礦區(qū)的橋梁?；顒又ё?—頂板；2—不銹鋼板；3—聚四氟乙烯板；4—中間鋼板；5—橡膠鋼板；6—底盆；7—密封圈2.3梁式橋的支座固定支座1—密封圈；2—上座板；3—橡膠板；4—底盆2.3梁式橋的支座6.拉力支座拉力支座的布置方法2.4.1懸臂梁橋?qū)⒑喼Я毫后w加長，并越過支點(diǎn)就稱為懸臂梁橋。僅梁的一端懸出的稱為單懸臂梁，兩端均懸出的稱為雙懸臂梁?？梢?，使用懸臂梁的橋型至少有三孔。在較長橋中，則可由單懸臂梁、雙懸臂梁與簡支掛梁聯(lián)合組成多孔懸臂梁橋。習(xí)慣稱懸臂梁主跨為錨跨。懸臂梁利用懸出支點(diǎn)以外的伸臂，使支點(diǎn)產(chǎn)生負(fù)彎矩對錨跨跨中正彎矩產(chǎn)生有利的卸載作用。1.簡單墊層支座2.4其他體系梁橋簡介般情況下，連續(xù)梁中間墩上只需設(shè)置一個(gè)支座，而在相鄰兩連續(xù)梁的橋墩仍需設(shè)置兩個(gè)支座。在跨越山谷的連續(xù)梁中，中間高墩也可采用雙柱（壁）式墩，每柱（壁）上都設(shè)有支座，可削減連續(xù)梁支點(diǎn)的負(fù)彎矩尖峰。連續(xù)梁在恒載作用下，由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小，其彎矩圖形與同跨懸臂梁相差不大。如懸臂梁的懸臂長度恰好與連續(xù)梁的彎矩零點(diǎn)位置相對應(yīng)，則彎矩圖就完全一樣。然而，連續(xù)梁在活載作用下，因主梁連續(xù)產(chǎn)生支點(diǎn)負(fù)彎矩，對跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布要比懸臂梁合理。2.4其他體系梁橋簡介簡支梁與懸臂梁彎矩比較圖2.4其他體系梁橋簡介2.4.2連續(xù)梁橋?qū)⒑喼Я毫后w在支點(diǎn)上連接形成連續(xù)梁，連續(xù)梁可以做成兩跨或三跨一聯(lián)的，也可以做成多跨一聯(lián)的。每聯(lián)跨數(shù)眾