工学连续梁桥的设计与计算

连续刚构桥梁的设计与计算连续刚构桥梁是指由多个梁段组成的桥梁，每个梁段均能起到承担桥载荷和传递荷载的作用。

这种桥梁采用了连续刚构的结构形式，在设计和计算过程中需要考虑多个因素，包括材料选用、截面形状、节点连接、荷载分布等。

本文将从这些方面对连续刚构桥梁的设计和计算进行探讨。

1.材料选用在连续刚构桥梁的设计中，材料的选取是至关重要的。

一般情况下，桥梁采用钢、混凝土等材料进行建造。

不同的材料具有不同的特点和性能，因此需要根据设计要求进行选择。

钢材具有强度高、刚度好的特点，可以满足桥梁对于载荷强度和刚度的要求；而混凝土则具有较好的耐久性和抗冲击性能，并且能够有效地降低桥梁的噪音和震动。

在实际应用中，一般会结合两种材料进行设计，如采用钢筋混凝土构造。

2.截面形状桥梁的截面形状对于桥梁的承载能力和刚度影响较大。

因此，在设计中需要根据实际需要和材料特性选择适合的截面形状。

目前常见的截面形状包括T形、矩形、圆形、箱形等。

不同的截面形状具有不同的承载能力和刚度，可以根据设计要求进行选择。

例如，对于需要承受大荷载的桥梁，一般采用宽而深的箱形截面，以提高承载能力和刚度；而对于跨度较小的桥梁，则可以选择较为轻盈的矩形或圆形截面。

3.节点连接节点连接是指桥梁中各个构件的连接方式。

在连续刚构桥梁的设计中，节点连接的质量和可靠性对于桥梁的安全性和稳定性十分重要。

节点连接方式一般分为焊接、螺栓连接、铆接等。

其中，焊接方式具有连接强度高、结构稳定等优点，但需要施工技术高超，且难以拆卸和维修；而螺栓连接方式则具有拆卸和维修方便等特点，但连接强度相对较低。

因此，在节点连接的选择上需要根据桥梁的具体情况进行综合考虑。

4.荷载分布在桥梁的设计和计算中，需要考虑到各种不同类型的荷载，包括自重荷载、静荷载、动荷载、温度荷载等。

这些荷载的分布和大小对于连续刚构桥梁的稳定性和承载能力有着较大的影响。

例如，在静荷载和动荷载作用下，桥梁会发生不同程度的挠曲和变形，会对桥梁的安全性和稳定性产生影响。

第1章：连续梁桥计算连续梁桥是一种应用广泛的桥梁结构，具有多跨、多支承、结构连续等特点。

这种桥梁结构需要进行复杂的计算才能保证其安全可靠。

本章将介绍连续梁桥的计算方法和应用。

连续梁桥的基本结构连续梁桥由多个跨距相等的梁段组成，每个梁段之间通过支承连接。

在连续梁桥结构中，跨中和支点处的内力是最大的，因此需要进行合理的设计和计算。

另外，在计算过程中需要考虑桥梁的自重、荷载和温度等因素的影响。

连续梁桥的计算方法静力计算法静力计算法是一种较为简单的连续梁桥计算方法，其基本思想是将桥梁看作任意形状的集合，通过应力、弯曲、剪切力、反力等来计算桥梁的内力和应力。

有限元法有限元法是一种基于数值计算的连续梁桥计算方法，其特点是能够考虑桥梁结构的非线性、动态和破坏情况等因素。

目前，有限元法已成为桥梁结构计算中最常用的方法之一。

连续梁桥的设计应用连续梁桥的设计应用是建造一个安全、可靠的桥梁结构的重要一步。

在设计过程中需要考虑桥梁结构的材料选择、跨径和支承的位置、桥梁的承载能力等因素。

设计师需要综合考虑以上因素，并根据具体情况判断，得出最终的桥梁设计方案。

连续梁桥的施工与检测在连续梁桥的施工过程中，需要保证结构的安全性和施工效率。

在桥梁建成后，需要对其进行检测，以确保桥梁运行安全。

检测的方法包括：目视检查、测量检查、声波检测和超声波检测等。

结论连续梁桥是一种应用广泛的桥梁结构，其计算方法和应用必须掌握，才能确保桥梁的结构安全可靠。

连续梁桥的设计、施工和检测也是确保桥梁运行安全的重要保障，需要加强相关人员的培训和管理，提高桥梁的建设质量和运营效率。

第1章绪论1.1 概述随着我国交通运输业的发展，人们对公路桥梁的建设提出了更高的要求，例如行车要舒适、平稳，建设周期要短等等。

于是，兼顾简支梁桥和连续梁桥优点的先简支后连续桥梁形式应运而生。

简支变连续梁桥经历了简支梁桥面（板）连续→恒载简支、活载连续、体系不转换→先简支后连续结构体系的发展历程，从原来的普通钢筋连接墩顶发展到现在的采用预应力筋连接，但是墩顶混凝土的开裂问题的克服效果不佳，就此国内外主要对墩顶混凝土开裂，以及如何更好连接墩顶以防止开裂的研究进行了大量的研究。

跨径大有增加，并且有继续增大的趋势，成为现代桥梁建设中的一种重要桥型。

简支梁桥属于单孔静定结构，它构造简单，施工方便，其结构尺寸易于设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产，并用现代化的起重设备进行安装。

采用装配式的施工方法可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度。

然而简支梁桥也存在很大缺点：从运营条件来说，简支梁桥在梁衔接处的挠曲线会发生不利于行车的折点，一般简支梁在梁衔接处设置成伸缩缝或桥面连续，伸缩缝造价较高，易受破坏，又无法避免行车的不舒适性；桥面连续也容易出现破坏(已建工程中简支梁上桥面连续出现破坏的屡见不鲜)，另外简支梁跨中弯矩较大，致使梁的截面尺寸和自重显著增加，需要耗用材料多，这些都是简支梁桥的显著缺点。

而连续梁桥同简支梁桥相比较而言，其特点差别很大：结构较复杂，且从桥梁建筑现代化的角度来衡量，钢筋混凝土连续梁桥逊色于简支梁桥，因为当跨径较大时，长而重的构件不利于预制安装施工，而往往要在工费昂贵的支架上现浇，需要的工期长。

但是连续梁桥无断点，行车舒适，且由于支点负弯矩的存在，使跨中正弯矩值明显减少，从而减少材料用量及结构自重，这些特点是简支梁桥所无法比拟的。

先简支后连续梁桥刚好发挥了上述两种梁桥的优点，克服它们的缺点。

其施工特点是先按简支梁规模化施工，后用湿接缝把相临跨的梁块连接成连续梁，从而得到连续梁优越的使用效果。

连续刚构桥的设计与计算连续刚构桥（Continuous Rigid Frame Bridge）是指由一系列刚性构件（如梁、柱和连接节点）组成的桥梁结构，其具有较高的刚度和稳定性。

该设计与计算过程通常包括以下几个步骤：结构形式选择、作用力分析、截面设计、节点设计和整体稳定性分析。

下面将详细介绍这些步骤。

首先，结构形式选择是连续刚构桥设计的起点。

在选择结构形式时，需要考虑桥梁的跨度、地质条件、交通承载能力要求和建设成本等因素。

常见的连续刚构桥形式包括刚性桥梁、单塔拉索悬索桥和钢混合结构，设计人员可以根据具体情况选取对应的桥梁形式。

其次，作用力分析是连续刚构桥设计的核心部分。

在进行作用力分析时，需要考虑桥梁所承受的静力荷载、动力荷载和温度荷载等。

根据设计规范和标准，通过合理的假设和简化计算模型，计算出各个构件的内力和外力作用情况。

然后，根据作用力分析的结果，需要进行截面设计。

截面设计主要包括确定梁和柱截面的尺寸和受力性能。

在截面设计时，需要考虑材料的强度、受力性能要求和工程经济性。

为了满足设计要求，可能需要进行多次迭代计算，直到满足结构强度和刚度的要求。

接下来是节点设计。

节点是连续刚构桥中的重要连接部分，需要保证节点的刚性和稳定性。

节点设计主要包括节点连接方式和节点构造设计两个方面。

在节点连接方式的选择上，常见的有焊接、螺栓连接和预应力锚固等。

在节点构造设计中，需要考虑连接构件的受力情况、节点刚度和施工性能等。

最后，整体稳定性分析是连续刚构桥设计的最后一步。

在进行整体稳定性分析时，需要考虑桥梁的水平和垂直稳定性。

水平稳定性主要通过设置纵横向加固措施来保证，如设置剪力墙、横向联结梁和固定支座等。

垂直稳定性则通过合理的梁柱列设计和支座设计来保证。

总之，连续刚构桥的设计与计算是一个复杂而繁琐的过程，需要设计人员具备良好的结构力学知识和经验。

通过合理的结构形式选择、作用力分析、截面设计、节点设计和整体稳定性分析等步骤，可以设计出满足设计要求的连续刚构桥。

第一章混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算第一节结构恒载内力计算一、恒载内力计算特点对于连续梁桥等超静定结构，结构自重所产生的内力应根据它所采用的施工方法来确定其计算图式。

以连续梁为例，综合国内外关于连续梁桥的施工方法，大体有以下几种：（一）有支架施工法；（二）逐孔施工法；（三）悬臂施工法；（四）顶推施工法等。

上述几种方法中，除有支架施工一次落梁法的连续梁桥可按成桥结构进行分析之外，其余几种方法施工的连续梁桥，都存在一个所谓的结构体系转换和内力（或应力）叠加的问题，这就是连续梁桥恒载内力计算的一个重要特点。

本节着重介绍如何结合施工程序来确定计算图式和进行内力分析以及内力叠加等问题，并且仅就大跨径连续梁桥中的后两种的施工方法——悬臂浇筑法和顶推施工法作为典型例子进行介绍。

理解了对特例的分析思路以后，就可以容易地掌握当采用其它几种施工方法时的桥梁结构分析方法了。

二、悬臂浇筑施工时连续梁的恒载内力计算为了便于理解，现取一座三孔连续梁例子进行阐明，如图1-1所示。

该桥上部结构采用挂篮对称平衡悬臂浇筑法施工，从大的方面可归纳为五个主要阶段，现按图分述如下。

（一）阶段1 在主墩上悬臂浇筑混凝土首先在主墩上浇筑墩顶上面的梁体节段（称零号块件），并用粗钢筋及临时垫块将梁体与墩身作临时锚固，然后采用施工挂篮向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工。

此时桥墩上支座暂不受力，结构的工作性能犹如T型刚构。

对于边跨不对称的部分梁段则采用有支架施工。

此时结构体系是静定的，外荷载为梁体自重q自(x)和挂篮重量P挂，其弯矩图与一般悬臂梁无异。

（二）阶段2 边跨合龙当边跨梁体合龙以后，先拆除中墩临时锚固，然后便可拆除支架和边跨的挂篮。

此时由于结构体系发生了变化，边跨接近于一单悬臂梁，原来由支架承担的边段梁体重量转移到边跨梁体上。

由于边跨挂篮的拆除，相当于结构承受一个向上的集中力P挂。

（三）阶段3 中跨合龙当中跨合龙段上的混凝土尚未达到设计强度时，该段混凝土的自重q及挂篮重量2P挂将以2个集中力R的形式分别作用于两侧悬臂梁端部。