《桥梁工程》第二篇秋华整理
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《桥梁工程》第二篇秋华整理
第二篇
1）混凝土梁桥
优点:造价低、耐久性好、适应性强、刚度大、整体性好、便于工业化施工。缺点:自重大、钢筋混凝土梁常带裂缝工作。
2）混凝土梁桥分为：简支梁（板）桥、连续梁（板）桥、悬臂梁（板）桥。3）板桥
优点：建筑高度小，外形简单、施工方便，便于整体现浇和预制装配，预制装配质量小，架设方便。
缺点：自重大，跨径不宜过大，适合于小跨径桥梁。
4）简支梁
特点：施工方便、静定体系对地基要求不高、跨中正弯矩最大、适合于小跨径桥梁。
5）悬臂梁桥
特点：单悬臂、双悬臂，卸载弯矩使跨中弯矩大大减小，静定体系对地基要求不高，跨中有接缝、行车条件不好，跨中的牛腿、伸缩缝、易损坏，适合于中等以上跨径桥梁，施工不方便。
6）连续梁桥
特点：恒载、活载均有卸载弯矩，无伸缩缝、行车条件好，超静定体系对地基要求高，存在临时固结和体系转换问题，适合于中等以上跨径桥梁。
7）T形刚构桥
特点：卸载弯矩类似于悬臂梁，适合于悬臂施工、节省大吨位支座，其中的静定体系对地基要求不高，跨中的牛腿、伸缩缝，易损坏，行车条件不好，适合于中等以上跨径桥梁。
8）连续刚构桥
特点：综合连续梁与T构的优点，跨中正弯矩较连续梁要小而可降低跨中区域的梁高，超静定体系对地基承载了要求高，会产生较大的温度次内力，梁墩联结处应力复杂，适合于中等以上跨径的高墩桥梁
9）按施工方法分类
整体浇筑式梁桥：整体性好
预制装配式梁桥：施工方便，大量节省支架模板，不受季节性影响等优点
顶推法施工；
悬臂施工；
转体施工。
10）钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用的分块方式有：纵向竖缝划分、纵向水平缝划分、纵横向竖缝划分。
11）装配式梁桥预制拼装单元的划分－直接影响到结构受力、构件预制、运输和安装以及拼装接头的施工等问题，也与所选用的横截面型式紧密相关。
块件划分的一般原则：
a)考虑运输工具和装吊设备的承载能力，装载限界的要求；b)构造应当简单，并且尽可能少用接头。c)块件形状和尺寸应力求标准化。
悬臂板桥截面形式：矩形，肋板式。
板桥连续板桥整体式简支板桥常用跨径：8m以下；厚跨比：1/12--1/16.
简支板桥双向受力状态：纵横向配筋。
矩形实心板桥：跨径 1.5-8m。板高：0.16-0.36。
装配式简支板桥常用跨径：钢筋砼6-13m,板厚0.4-0.8m
空心板桥预应力砼8-20m,板厚0.4-0.85m
顶板和底板厚度不应小于80mm。
钢板焊连接
装配式板桥的横向连接形式：圆形、菱形、漏斗形
企口混凝土铰连接
能保证传递横向剪力，使各块板共同受力。12）简支梁桥的截面形式及主要特点
T形梁：整体式简支T梁：具有整体性好、易于做成复杂形状等优点，受力明确、构造简单、施工方便
装配式简支T梁：建桥速度快，工期短，模板支架少，受力明确、构造简单、施工方便
∏形主梁：截面稳定，横向刚度大，但横向联系差，用材多
组合梁桥：I形组合梁：可减少预制构件的质量，便于集中运输
箱形组合梁：可减少预制构件的质量，便于集中运输
特点：广泛应用于城市立交，整体性好，刚度大，易于做成复杂形状整体式施工：多数--支架横板上现浇；个别--整体预制，整孔架设
常用T形梁，可设次纵梁，承托结构
简特点：建桥速度快，工期短，模板支架少。
主梁横截面形式：∏形，箱形，T形（广泛应用）
支适用跨径：钢筋砼8
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装配式桥面板（翼缘板）采用变厚形式
梁横向连接焊接接头
湿接接头
桥横隔梁横向连接钢板焊接连接
扣环连接
特点：有纵向水平缝
组合梁桥组合形式Ⅰ形组合梁桥--适用于混凝土简支梁桥
（装配式）箱形组合梁桥--适用于预应力混凝土简支梁桥
现行的预应力砼Ⅰ形组合梁（斜）桥跨径有20m、30m、40m
普通钢筋砼的经济跨径为20m左右
简支梁
预应力砼的经济跨径为40m左右
不带挂梁的单孔双悬臂梁桥
结构类型
悬带挂梁的多孔悬臂桥
臂力学特点：静定体系，其内力不受基础不均匀沉降等附加变形影响 体带马蹄形T形截面，适用于跨径30m以内钢筋混凝土
系截面形式底部加宽的T形截面，适用于跨径30-50m以内的预应力混凝土
梁箱形截面：50m以上
桥 1.支点附近负弯矩区段内出现裂缝，雨水浸入梁体
适用情况 2.悬臂端与挂梁衔接处的挠曲线产生不利于行车的折点而需更换
伸缩缝装臵（这种桥型我国已较少采用）
3.悬臂桥在施工阶段和成桥运营阶段俩者受力状态是一致的，适宜
于悬臂施工
定义：将悬臂梁桥的墩柱与梁体固结形成的带挂梁或带铰的结构
是具有悬臂受力特点的梁式桥
T 分类带挂梁的T形刚构桥（静定结构）
形带铰的T形刚构桥（超静定结构）
刚适用情况钢筋混凝土T形刚构40m-50m左右
构预应力混凝土T形刚构60m-120m（最大跨径174m，重庆长江大桥）桥缺点：T构悬臂梁端会发生下挠从而导致悬臂端与挂梁间形成折角，增大冲击作用，使伸缩缝的处理和养护较困难；
铰左右两侧主梁变形不一致，难于调整，引起行车不顺。
普通钢筋混凝土连续梁桥的适用跨径在15-30m之间。（若跨径进一步增大时，结构自重产生的弯矩迅速增大，导致砼开裂难以避免）连预应等截面连续梁桥等跨径和不等跨径布臵
续力混适用跨径40-60m
体凝土施工：支架，逐孔架设，移动模架，顶推施工。
系连续一般不等跨径布臵，多于三跨时中间各跨等跨布臵梁梁桥变截面连续梁桥适用跨径：70m以上
桥施工：悬臂浇筑，悬臂拼装
连续钢构桥是连续梁桥与T形刚构桥的组合体系
（墩梁固结跨中弯矩较连续梁小，梁高不超过20m。 的连续梁桥）主要适用于高桥墩的情况
桥墩的水平抗推刚度宜在满足桥梁施工运行稳定性要求的前提
下尽可能小，桥墩的横向刚度应设计得大一些
竖直双肢薄臂墩（适用于桥墩不是很高时）连续刚构桥柔性墩柱立面形式竖直单薄臂墩（适用于墩身较高时）
（满足纵向变形要求） V形墩（或Y形柱式墩）
13）变截面连续刚构桥的边主跨比值（0.55-0.58）要比连续梁的比值范围（0.6-0.8）要小
其原因是：
1）墩梁固结，边跨的长短对中跨恒载弯矩调整的影响很小，是中墩内基本没有恒载偏心弯矩；
2）边跨合拢长度小，可以在边跨悬臂端用导梁支承与边墩上进行边跨合拢，而取消落地支架，施工也方便和经济。
14）桥面板计算见教材97页例题2-3-1
15）整座桥梁中最不利主梁的最大内力值确定：
先了解某根主梁所分担的最不利荷载（引入荷载横向分布系数，即按横向最不利位臵布载求出某根主梁的最大荷载值），
然后再沿桥梁纵向确定该梁某一截面的最不利内力（进行纵向某一截面内力影响线最不利位臵布载求出最大内力）。
16）某梁的荷载横向分布影响线：单位荷载沿桥面横向作用在不同位臵时，某梁所分配的荷载比值变化曲线。
17）荷载横向分布系数：表示某根主梁所承担的最大荷载是各个轴重的倍数（通常小于1）。即每跟主梁所分配的最大荷载不一样。
18）横隔梁设计
1）横隔梁抗弯时，一般是跨中横梁的中跨截面受力较大，设计时以此截面的最不利受力作为全部横隔梁的截面内力。
2）横隔梁抗剪时，一般是跨中横隔梁靠近边梁位臵截面受力较大，设计时以此截面的最不利受力作为全部横隔梁的截面内力。
19）剪力滞（剪滞效应）：宽翼缘箱形截面梁受对称垂直力作用时，其上、下翼缘的正应力沿宽度方向分布是不均匀的，这种现象称为剪力滞。
位于腹板处的正应力最大，位于腹板两侧的正应力逐渐减小，这是与初等梁理论值最根本的差别。
20）剪滞效应的实用计算方法--翼缘有效宽度法
1）先按平面杆系结构理论计算箱梁各截面的内力（弯矩）；2）对不同位臵的箱形截面，用不同的有效宽度折减系数将其翼缘宽度进行折减；3）按照折减后的截面尺寸进行配筋设计和应力计算。
有效分布宽度的简单定义：按初等梁理论公式算得的应力与其实际应力峰值接近相等的那个翼缘折算宽度，称做有效宽度。
21）非简支体系梁桥活载内力计算方法：
1）非简支体系简支体系（实用算法：等代简支梁法--少用）
2）影响线（全截面受力）最不利位臵布载（有限元计算--广泛）
22）等代简支梁法原理
1）横向：将多室箱梁假想地从各室顶、底板中点切开，使之变为n片T形梁（或Ⅰ字形梁）组成的桥跨结构，再计算其荷载横向分布系数。
2）纵向：将非简支体系转化为简支体系（即集中荷载P＝1作用下跨中挠度ω相等，集中扭矩T＝1作用下扭转（自由扭转）角相等。
23）横向分布系数只应用于简支梁、等代简支梁。而箱梁是全截面受力不用横向分布系数，可用荷载不均匀系数。
24）荷载增大系数：工程上为了计算的简化和偏安全取值起见，可假设箱梁的每片梁均达到
m，于是引入荷载增大系数 的概念。
了边梁的荷载横向分布系数
max
max m n ?=ζ
式中n 为腹板数。用ζ直接乘各跨上的车道荷载k P 和X q 即得到的是箱形截面梁由全截面承
担的内力。
25）次内力（二次内力）：超静定结构因各种强迫变形（如预应力、徐变、收缩、温度及基
础沉降等）而在多余约束出产生的附加内力。
26）等效荷载法原理（见教材P140页）
混凝土的收缩徐变
27）弹性变形：在长期持续荷载作用下，混凝土棱柱体的瞬时变形e ?
徐变变形：继弹性变形之后，随时间t 增长而持续产生的那一部分变形量c ?
徐变是针对受压区而言，应混凝土只考虑它的受压性能。
徐变次内力：当超静定混凝土结构的徐变变形受到多余约束的制约时，结构截面内将产生附
加内力，工程上称此内力为徐变次内力。
28）混凝土的收缩是由结构材料本身的特性引起的。而徐变则是由外力产生的。钢结构一般
发生的是蠕变。
29）加载龄期：指结构混凝土自养护之日起至加载之日的时间间距，用i τ表示
30）徐变的三种理论
1）老化理论：不同加载龄期τ的混凝土徐变曲线在任意时刻t
（t>τ），其徐变增长率相同。
2）先天理论：不同龄期的混凝土徐变增长规律都是一样的
3）混合理论：兼有上述两种理论特点的理论，即早期加载情况为老化理论，后期加载情况
为先天理论。
31）换算弹性模量法：分别用相应换算弹性模量（?E ，ρ?E ）代替E ，代入结构力学中的
力法方程来求解。
（1）应用在不变荷载下徐变变形计算的换算弹性模量?E （载变位） ),(τ??t E E =
（2）应用在随t 变化荷载下徐变变形计算的换算弹性模量ρ?E
