第4章--混凝土连续梁桥



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1、第四章第四章 混凝土连续梁桥混凝土连续梁桥第一节第一节 连续梁桥的体系与构造特点连续梁桥的体系与构造特点第二节第二节 连续梁桥常用施工方法连续梁桥常用施工方法第三节第三节 连续梁桥内力计算连续梁桥内力计算第四节第四节 预应力次内力计算预应力次内力计算第五节第五节 徐变、收缩次内力计算徐变、收缩次内力计算第六节第六节 基础沉降引起的次内力计算基础沉降引起的次内力计算第七节第七节 温度应力计算温度应力计算第八节第八节 连续梁实例连续梁实例第一节第一节 连续梁桥的体系与构造特点连续梁桥的体系与构造特点1. 1. 体系特点体系特点2. 2. 构造特点构造特点3. 3. 常见的连续梁桥结构形式常见的连续
2、梁桥结构形式1. 1. 体系特点体系特点v由于支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩大大减由于支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩大大减小,恒载、活载均有卸载作用;小,恒载、活载均有卸载作用;v由于弯矩图面积的减小,跨越能力增大;由于弯矩图面积的减小,跨越能力增大;v超静定结构,对基础变形及温差荷载较敏感;超静定结构,对基础变形及温差荷载较敏感;v行车条件好。行车条件好。连续梁桥均布荷载q均布荷载q2.2.构造特点构造特点2.1 2.1 跨径布置跨径布置布置原则:减小弯矩、增加刚度、方便施工、布置原则:减小弯矩、增加刚度、方便施工、美观要求美观要求不等跨布置不等跨布置大部分大、中跨度连续梁大部分大、中跨
3、度连续梁边跨为边跨为0.50.50.80.8中跨中跨等跨布置等跨布置中小跨度连续梁中小跨度连续梁短边跨布置短边跨布置特殊使用要求特殊使用要求2.2 2.2 截面形式截面形式板式截面板式截面实用于小跨径连续梁实用于小跨径连续梁肋梁式肋梁式适合于吊装适合于吊装箱形截面箱形截面适合于节段施工适合于节段施工其它,如局部多肋式箱形截面其它,如局部多肋式箱形截面2.3 2.3 梁高梁高桥梁类型桥梁类型铁路桥铁路桥公路桥公路桥变高度变高度连续梁连续梁支点梁高支点梁高H H支支(1/121/121/161/16)L L(1/161/161/251/25)L L跨中梁高跨中梁高H H中中(1/1.51/1.51
4、/2.01/2.0)H H支支(1/2.01/2.01/2.51/2.5)H H支支等高度连续梁梁高等高度连续梁梁高H H(1/161/161/181/18)L L(1/181/181/201/20)L L2.4 2.4 腹板及顶、底板厚度腹板及顶、底板厚度v顶板:满足横向抗弯及纵向抗压要求。顶板:满足横向抗弯及纵向抗压要求。 一般采用等厚度,主要由横向抗弯控制一般采用等厚度,主要由横向抗弯控制v腹板:主要承担剪应力和主拉应力腹板:主要承担剪应力和主拉应力 一般采用变厚度腹板,靠近跨中处受构造要求一般采用变厚度腹板,靠近跨中处受构造要求控制,靠近支点处受主拉应力控制,需加厚。控制,靠近支点处受
5、主拉应力控制,需加厚。v底板:满足纵向抗压要求。底板:满足纵向抗压要求。 一般采用变厚度,跨中主要受构造要求控制,一般采用变厚度,跨中主要受构造要求控制,支点主要受纵向压应力控制,需加厚。支点主要受纵向压应力控制,需加厚。v横隔板:一般在支点截面设置横隔板。横隔板:一般在支点截面设置横隔板。2.5 2.5 预应力钢筋预应力钢筋2.5.1 2.5.1 预应力筋分类:预应力筋分类:按走向:纵向力筋、横向力筋和竖向力筋按走向:纵向力筋、横向力筋和竖向力筋按位置:分为顶板筋、底板筋、腹板筋(竖筋)按位置:分为顶板筋、底板筋、腹板筋(竖筋)按形状:直筋、弯筋、平面筋、空间筋等按形状:直筋、弯筋、平面筋、
6、空间筋等按受力特性:分为正弯矩筋、负弯矩筋、抗剪筋等按受力特性:分为正弯矩筋、负弯矩筋、抗剪筋等按使用时间长短:分为永久性筋和临时筋按使用时间长短:分为永久性筋和临时筋按布置在混凝土体内或体外:分为体内筋和体外筋按布置在混凝土体内或体外:分为体内筋和体外筋按与混凝土是否有粘结:分为有粘结筋和无粘结筋按与混凝土是否有粘结:分为有粘结筋和无粘结筋 预应力钢筋动画预应力钢筋动画2.5.2 2.5.2 预应力筋布置预应力筋布置v连续配束:连续配束: 中、小跨度等截面连续梁桥中采用;连续跨数不中、小跨度等截面连续梁桥中采用;连续跨数不宜过多。宜过多。v分段配筋:分段配筋: 适用于大跨度变截面连续梁(刚构
7、)桥,特别适用于大跨度变截面连续梁(刚构)桥,特别是采用分段施工的情况。是采用分段施工的情况。v预应力钢筋的逐段接长:预应力钢筋的逐段接长: 由于力筋供料长度、施工方法和结构受力等方面的由于力筋供料长度、施工方法和结构受力等方面的原因,有时需要采用连接器把主筋对接或逐段加长。原因,有时需要采用连接器把主筋对接或逐段加长。v体外布筋:指把力筋布置在主梁截面以外的箱内外,体外布筋:指把力筋布置在主梁截面以外的箱内外,配以横隔板、转向块等构造,对梁体施加预应力。配以横隔板、转向块等构造,对梁体施加预应力。无预留孔道,孔道压浆等工序,施工方便迅速,且无预留孔道,孔道压浆等工序,施工方便迅速,且便于更换
8、;对力筋防护和结构构造等的要求较高。便于更换;对力筋防护和结构构造等的要求较高。2.5.3 2.5.3 横向预应力钢筋和竖向预应力钢筋横向预应力钢筋和竖向预应力钢筋v横向布筋在箱梁结构中,若两腹板间距过大横向布筋在箱梁结构中,若两腹板间距过大或悬臂板外挑过长,就需要对箱梁顶板施加横或悬臂板外挑过长,就需要对箱梁顶板施加横向预应力。向预应力。v竖向布筋当腹板混凝土、普通钢筋、纵向下竖向布筋当腹板混凝土、普通钢筋、纵向下弯力筋等不足以抵抗荷载剪力时,就需要在腹弯力筋等不足以抵抗荷载剪力时,就需要在腹板内布置竖向力筋。竖向力筋一方面可以提高板内布置竖向力筋。竖向力筋一方面可以提高截面的抗剪能力,另一
9、方面也可以与挂篮施工截面的抗剪能力,另一方面也可以与挂篮施工配合,作为后锚钢筋。配合,作为后锚钢筋。3. 3. 常见的连续梁桥结构形式常见的连续梁桥结构形式3.1 3.1 等高度连续梁等高度连续梁 构造简单、施工方便,主要适用于小、中等跨构造简单、施工方便,主要适用于小、中等跨度桥梁。度桥梁。3.2 3.2 变高度连续梁变高度连续梁v变高度梁符合梁的内力分布规律;适合于采用变高度梁符合梁的内力分布规律;适合于采用悬臂施工;线形美观,增大了桥下净空。悬臂施工;线形美观,增大了桥下净空。3.3 3.3 连续刚构桥连续刚构桥v利用主墩的柔性适应桥梁纵向变形,适合于高利用主墩的柔性适应桥梁纵向变形,适
10、合于高墩大跨。墩大跨。3.4 V3.4 V型墩连续梁桥型墩连续梁桥v结构轻巧美观,工程量较省,但是斜撑结构设结构轻巧美观,工程量较省,但是斜撑结构设计及施工复杂。计及施工复杂。3.5 3.5 桁架连续梁桥桁架连续梁桥v重量轻、节省材料、刚度大、跨越能力强。构重量轻、节省材料、刚度大、跨越能力强。构造及施工工艺复杂。造及施工工艺复杂。1. 1. 满堂支架现浇满堂支架现浇2. 2. 简支变连续简支变连续3. 3. 逐跨施工逐跨施工现浇、拼装现浇、拼装4. 4. 顶推施工顶推施工5. 5. 悬臂施工悬臂施工现浇、拼装现浇、拼装1.1. 满堂支架现浇满堂支架现浇 在支架上架立模在支架上架立模板、绑扎钢
11、筋、灌注板、绑扎钢筋、灌注混凝土的施工方法。混凝土的施工方法。适用于中、小跨度的适用于中、小跨度的连续梁桥。连续梁桥。 简便可靠,对机简便可靠,对机具和起重能力要求不具和起重能力要求不高;施工中不出现体高;施工中不出现体系转换,需要较多的系转换,需要较多的支架。支架。满堂支架现浇满堂支架现浇2. 2. 简支变连续简支变连续体系转换:桥梁结构在最终形成之前,曾经历过以不体系转换:桥梁结构在最终形成之前,曾经历过以不同的结构体系(如简支、悬臂、连续等)承受当时作同的结构体系(如简支、悬臂、连续等)承受当时作用在其上的恒载的各施工阶段。若施工中存在体系转用在其上的恒载的各施工阶段。若施工中存在体系转