装配式简支梁桥的结构

第四章装配式简支梁桥的设计与构造钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁桥特点：属于单孔静定结构，受力明确、构造简单、施工方便，中小跨径桥梁中应用最广泛装配式施工方法特点：大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度第四章装配式简支梁桥的设计与构造Array第一节装配式简支梁桥的构造类型 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥第四节组合梁桥装配式简支梁桥构造类型的采用依据：跨径大小、是否施加预应力、运输和施工条件等 构造类型涉及内容：装配式主梁的横截面形式、沿纵截面上的横隔梁布置、块件的划分方式以及块件的连接集整第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式按主梁的截面形式分类Π形梁桥T 形梁桥箱形梁桥第一节装配式简支梁桥的构造类型第一节装配式简支梁桥的构造类型（c）（a)（b）(a)(b)(c)T形梁桥箱形梁桥Π形梁桥第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式Π形梁桥说明：块件之间用穿过腹板的螺栓连接优点：截面形状稳定、横向抗弯刚度大、块件堆放、装卸、安装方便缺点：通常用钢筋网做配筋，难以做成刚度大的钢筋骨架经验结论：跨度较大时Π形梁桥混凝土、钢筋用量较T形梁桥大，构件重，一般用于6-12m的小跨径，目前很少采用第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式T形梁桥说明：主梁之间借助间距4-6m的横隔梁连接优点：制作简单、整体性好、接头方便缺点：截面形状不稳定、运输和安装较为复杂、构件在桥面板的跨中接头对板受力不利经验结论：常用跨径为7.5-20m（钢筋混凝土）、20-40m（预应力），目前在装配式简支梁中应用最广泛。

发展趋势：保证抗剪等条件下，减少梁肋（腹板）厚度，以期减少构件自重装配式简支梁桥的截面形式T 形梁桥第一节装配式简支梁桥的构造类型第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式箱形梁桥说明：一般情况下受拉区混凝土不参与工作，多余箱梁底板增大自重，全截面受力预应力混凝土梁例外优点：抗扭能力大、横向抗弯刚度大、在预施应力、运输安装阶段单梁稳定性比T梁好、可做成薄壁结构、减少板厚节省钢筋缺点：箱梁薄壁构件预制施工较复杂、单根箱梁的安装质量通常比T梁大第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式其他说明：装配式梁桥通常借助沿纵向配置的横隔梁的接头和桥面板的接缝练成整体，以使桥上车辆荷载能分配给各主梁共同负担，鉴于横隔梁的抗弯刚度远比桥面板大，横隔梁对荷载分配起主要作用跨度内无横隔梁的装配式简支梁桥的主梁间的横向联系主要由加强桥面板来实现横隔梁高度大时可将其中部挖空，挖空部分边缘做成钝角并配置钢筋第一节装配式简支梁桥的构造类型块件划分方式装配式梁桥块件的划分遵循一般原则重量符合现有运输工具和起吊设备的承载能力 满足受力要求，接头尽量设在内力较小处尽可能少用接头，接头形式要牢固可靠构件便于预制、运输和安装块件形状和尺寸标准化块件划分方式钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用分块方式纵向竖缝划分纵向水平缝划分 纵横向竖缝划分第一节装配式简支梁桥的构造类型第一节装配式简支梁桥的构造类型块件划分方式纵向竖缝划分简支梁桥中应用最普遍（见上横截面图示）。

3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与设计装配式钢筋混凝土简支梁桥，常用的经济合理跨径在20m 以下。

跨径增大时，不但钢材耗量大，而且混凝土开裂现象也往往比较严重，影响结构的耐久性。

为了提高简支梁的跨越能力，可采用预应力混凝土结构。

目前，世界上预应力混凝土简支梁的最大跨径已达76m。

但是，根据建桥实践，当跨径超过50m 后，不但结构笨重，施工困难，经济性也较差。

因此，我国桥规明确指出：预应力混凝土简支梁桥的标准跨径不宜大于50m。

3.3.1 横截面设计1．横截面形式装配式预应力混凝土简支梁桥的横截面类型基本上与钢筋混凝土梁桥类似，通常也做成T 形、I 形，但为了方便布置预应力束筋和满足锚头布置的需要，下部一般都设有马蹄或加宽的下缘(见图3.15b、c)。

有时为了提高单梁的抗扭刚度并减小截面尺寸，也采用箱形(见图3.15d)。

图3.26 横向分段装配式梁 由于采用预应力筋施加预压力，可以提供方便的接头形式，为了使装配式梁的预制块件进一步减小尺寸和重量，还可做成横向也分段预制的串联梁(如图3.26)。

但由于串联梁施工麻烦，构件预制精度要求高，在国内使用较少。

2．主梁布置经济分析表明，对于跨径较大的预应力混凝土简支梁桥，当吊装重量不受限制时，采用较大的主梁间距比较合理，一般可采用1.8～2.5m。

3．截面尺寸(1)截面效率指标为了合理设计预应力混凝土梁的截面尺寸，首先分析其截面的受力特点。

截面特征如图3.27所示： 在预加力阶段和运营阶段，预应力混凝土梁截面承受双向弯矩。

在预加力阶段，施加了偏心预加力，在预加力和自重弯矩的共同作用下，合力相当作用于截面的下核点（截面上缘应力为零）（如图3.28a）；在运营阶段，若计及预应力损失△，截面内合力为y N 1g M y N y N y y y N N N ∆−=′，则在结构附 加重力(桥面铺装、人行道、栏杆)弯矩和汽车与人群荷 图3.27 界面特征 2g M 图3.27截面特征载弯矩作用下，合力将从下核点移至上核点（截面下缘应力为零），即移动了p M y N ′x s k k K +=的距离（如图3.28b），则有：1'g y M e N = （3.1）()()p g x s y y M M k k N N +=+∆−2 （3.2）图3.28预应力混凝土简支梁的应力状态式中：——预应力筋距截面下核心的偏心矩；'e x s k k 、——截面上、下核心距。

桥梁分类及特点第一章桥梁的组成和分类桥梁的定义：道路路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路等障碍时，为了保持道路的连续性，充分发挥其正常的运输能力，就需要建造专门的人工构造物----桥梁桥梁一方面要保证桥上的交通运行，通常也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的通行。

1、桥梁的基本组成部分桥跨结构---在线路中断是跨越障碍的主要承载结构，也叫上部结构桥墩和桥台----是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物，也叫下部结构设置在桥两端的叫桥台，除了上述作用外，还与路堤相衔接，以抵御垆邸土压力，防止路堤填土的滑坡和塌落桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分，通常称为基础支座---在桥跨结构和桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置，它不仅要传递很大的荷载，并且还要保证桥跨结构能产生一定的变位锥形护坡---在路堤与桥台衔接处，以保证迎水部分路堤边坡的稳定低水位、高水位、设计洪水位净跨径----对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距，用表示：对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离总跨径----多孔桥梁中各孔净跨径之和计算跨径-----对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱式桥，是俩相邻拱脚截面形心点之间的水平距离，即拱轴线两端点之间的水平距离拱轴线----拱圈各截面形心点的连线称为拱轴线桥梁全长----简称桥长，是桥梁两端两个侨台的侧墙或八字墙后端点之间的距离桥梁高度-----简称桥高，是指桥面与低水位之间的高差,或为桥面与桥下线路路面之间的距离。

桥下净空高度---- 是设计洪水位或计算通航水位之桥跨结构最下缘之间的距离建筑高度------桥上行车路面标高至桥跨结构最下缘之间的距离容许建筑高度-----公路或铁路定线中所确定的桥面或轨顶标高，对通航净空顶部标高之差净矢高-----从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离计算矢高-----从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离矢跨比------计算矢高与计算跨径之比，也称拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标涵洞-----是用来宣泄堤下水流的构造物，通常在建造涵洞时路堤不中断。