混凝土连续体系梁桥

浅析预应力混凝土连续梁桥的发展及设计流程一、研究概况及发展趋势预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种，它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适等优点。

由于悬臂施工方法的应用，连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。

60年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中，应用了逐跨架设法与顶推法；60年代中期在德国莱茵河建成的本多夫（Bendorf）桥，采用了悬臂浇筑法。

随着悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法的不断改进、完善和推广应用，在跨度为40—200米范围内的桥梁中，连续梁桥逐步占据了主要地位。

目前，无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨河大桥，预应力混凝土连续梁都发挥了其独特的优势，成为优胜方案。

我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥，至今已有40多年的历史，比欧洲起步晚，但近对年来发展迅速，在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异，预应力混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。

近20年来，我国已建成的具有代表意义的连续梁桥有跨径90m 的哈尔滨松花江大桥、跨径120m的湖南常德沅水大桥、主跨125m 的宜昌乐天溪桥、跨径154m的云南六库怒江大桥等。

下表是我国目前建成的部分主要大跨径预应力混凝土连续梁桥。

我国已建成的部分主要大跨径混凝土连续梁桥序号桥名主桥跨径（m）桥址1 南京长江二桥北汊桥90+165*3+90 江苏2 六库怒江大桥85+154+85 云南3 黄浦江奉浦大桥85+125*3+85 上海4 常德阮水大桥84+120*3+84 湖南5 东明黄河公路大桥75+120*7+75 山东6 风陵渡黄河大桥87*5+87+114*7+87 山西7 沙洋汉江大桥63+111*6+63 湖北8 珠江三桥80+110+80 广东二、生产需求状况虽然我国的预应力混凝土连续梁在不断地发展，然而与国际先进水平仍存在一定差距。

一预应力混凝土连续梁桥1.力学特点及适用范围连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩，中间支点截面承受负弯矩，通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。

作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。

由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂，能充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力，加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。

预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。

2.立面布置预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题，可以设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式（图1）。

结构形式的选择要考虑结构受力合理性，同时还与施工方法密切相关。

图1连续梁立面布置1．桥跨布置根据连续梁的受力特点，大、中跨径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置，但多于三跨的连续梁桥其中间跨一般采用等跨布置。

当采用三跨或多跨的连续梁桥时，为使边跨与中跨的最大正弯矩接近相等，达到经济的目的，边跨取中跨的0.8倍为宜，当综合考虑施工和其他因素时，边跨一般取中跨的0.5〜0.8倍。

对于预应力混凝土连续梁桥宜取偏小值，以增加边跨刚度，减小活载弯矩的变化幅度，减少预应力筋的数量。

若采用过小的边跨，会在边跨支座上产生拉力，需在桥台上设置拉力支座或压重。

当受到桥址处地形、河床断面形式、通航（车）净空及地质条件等因素的限制，并且同时总长度受到制约时，可采用多孔小边跨与较大的中间跨相配合，跨径从中间向外递减，以使各跨内力峰值相差不大。

桥跨布置还与施工方法密切相关。

长桥、选用顶推法施工或者简支—连续施工的桥梁，多采用等跨布置，这样做结构简单，统一模式。

等跨布置的跨径大小主要取决于经济分跨和施工的设备条件。

摘要在本设计中，根据地形图和任务书要求，依据现行公路桥梁设计规范提出了预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土连续刚构、下承式拱桥三种桥型方案。

按照“有用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则，经过对各种桥型的比选最终选择54m+84m+54m的预应力混凝土连续梁桥为本次的推举设计桥型。

本设计利用MadisCivil软件进行结构分析，根据桥梁的尺寸拟定建立桥梁基本模型，然后进行内力分析，计算配筋结果，进行施工各阶段分析及截面验算。

同时，一定要考虑混凝土收缩、徐变次内力和温度次内力等因素的影响。

本设计主要是预应力混凝土连续梁桥的上部结构设计，设计中主要进行了桥梁总体布置及结构尺寸拟定、桥梁荷载内力计算、桥梁预应力钢束的估算与布置、桥梁预应力损失及应力的验算、次内力的验算、内力组合验算、主梁截面应力验算、桥梁施工组织设计等主要内容。

最终，经过分析验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。

关键字：比选方案；连续梁桥；Midas；结构分析；验算ABSTRACTIn this design, accordiOK to the topography, and project requirements，accordiOK to the current highway bridge design specification of prestressed concrete continuous girder bridge forward,Prestressed concrete continuous rigid-frame structure，XiaCheOKShi arch bridge three schemes.AccordiOK to the "practical, beautiful, safe, economic and convenient for construction of bridge design principles, structure after the bridge of various final choice of 54m + 84m + 54m prestressed concrete continuous girder bridge design for this recommendation.This design usiOK the Madis Civil software analysis the structure，accordiOK to the size of the bridge, the basic model establishment bridge worked，then force analysis，calculation results of reinforced，for each phase analysis and construction.At the same time, must consider the concrete shrinkage, Creep force times and temperature resultant times factors.The design of prestressed concrete continuous girder bridge is mainly the upper structure design,in the design of the main bridge layout and structure size，load calculation，bridge prestressiOK tendons estimation and layout，the loss of prestress and stress of the bridge，the resultant checked，internal combination calculation，section stress calculation girder.Finally, after analysis shows that the design calculation method of calculatiOK the internal force distribution, reasonable, comply with the design requirements of the task.KEY WORDS：Selection scheme；Continuous girder bridge；Continuous rigid-frame structure；Arch bridge；Structure analysis；checkiOK computation第一章概述1.1预应力混凝土连续梁桥概述预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。

第二节混凝土悬臂和连续体系梁桥的设计与构造特点授课时间：2006年10月20日授课地点：试验楼试验三教学内容：1、等截面连续梁桥的力学特点、构造特点和适用范围2、变截面连续梁桥的力学特点、构造特点和适用范围3、连续刚构桥的力学特点、构造特点和适用范围4、连续梁桥横截面形式和尺寸重点：1、变截面连续梁桥的力学特点、构造特点2、连续刚构桥的力学特点、构造特点思考题及习题：书后2－16、18、19 2－15、2－16二、公路混凝土连续体系梁桥特点: 结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点,预应力技术对混凝土预压，发挥了高强材料的特性，提高了混凝土的抗裂性，促使结构轻型化，因而的跨越能力更大。

（一）预应力混凝土连续梁桥1.等截面连续梁桥（1）力学特点跨径不大时, 跨中、支点截面弯矩差值不大，采用等截面形式，并采取一定的构造措施予以调节，简化了主梁的构造（2）构造特点等跨布置: 跨径大小主要取决于经济分孔和施工的设备条件。

高跨比1/12～l之比一般为1/12～1/17。

1/25；在顶推施工的等截面连续梁桥中梁高H与顶推跨径不等跨布置: 当跨径较大时，为减少边跨正弯矩，一般边跨与中跨跨长之比在0.6～0.8左右。

需要加大个别桥跨的跨径时，常常不需改变高度，而是采用增加钢筋束和调整截面尺寸的方式予以解决，使桥梁外观上仍保持等截面布置。

使桥梁的立面协调一致，又能减少构件及模板的规格。

（3）适用范围a.采用中等跨径，以40～60m为宜（国外也有达到80m跨径者）。

b.以等跨径为宜，也可以采用不等径布置。

c.有支架施工、逐孔架设施工、移动模架施工及顶推法施工。

2.变截面连续梁桥（1）力学特点1)、跨径大时（70m），高度变化基本上与内力变化相适应。

2)、加大支点附近梁当高：a、对恒载引起的截面内力影响不大；b、与桥下通航的净空要求无甚妨碍；c、能适应抵抗支点处剪力很大的要求。

d、外形美观，节省材料，增大桥下净空高度。

预应力混凝土连续梁桥的施工20 世纪初，小跨度的钢筋混凝土连续梁桥开始被建造；30—40 年代，预应力混凝土的材料及工艺得到发展，逐步应用于桥梁工程；至50 年代，预应力混凝土连续梁桥出现；到70年代，预应力混凝土连续刚构桥出现。

近几十年来，伴随着施工技术的进步，预应力混凝土连续梁桥表现出强大的生命力，发展迅猛。

由于连续梁桥的主梁长度和重量大，一般很难像简支梁那样能将整根梁一次架设。

连续梁桥的施工可采用分段预制，再浇筑接头的方法，但受力截面的主钢筋都被截断，接头工作复杂，强度也不易保证。

目前，连续梁桥的施工主要还是采用悬臂浇筑法、悬臂拼装法、顶推法、移动模架法及支架法施工方法，每一种施工方法都各具特点，需要结合具体情况做出适当选择。

预应力混凝土悬臂体系梁桥的施工通常采用悬臂施工法。

采用该法施工时，不需要在河中搭设支架，而直接从已建墩台顶部逐段向跨径方向延伸施工，每延伸一段就施加预应力使其与已成部分联结成整体。

悬臂施工法不受桥高、河深等影响，适应性强，目前不仅用于悬臂体系桥梁的施工，而且还广泛应用于大跨径预应力混凝土连续梁桥、混凝土斜拉桥以及钢筋混凝土拱桥的施工。

一、支架法现浇预应力混凝土连续梁桥预应力混凝土连续梁桥同样可以采用支架法现浇施工。

我国第一座预应力混凝土（双线）铁路连续梁桥——通惠河桥，主梁为箱形截面，变高度，跨径为（26.7＋40.7＋26.7）m，于1975 年建成，该桥就采用了支架法现浇箱梁。

预应力混凝土连续梁采用支架施工，和用支架法施工混凝土简支梁的主要工序相似，只是前者还需要在连续梁桥的一联各跨中设支架，按照一定的施工程序完成各联桥的施工，包括混凝土的浇筑、养护、拆模等工序。

在一联桥施工完成后，卸落支架，将其拆除进行周转使用。

落架的时机与施工程序和预应力钢筋的张拉工序有关，应综合考虑。

原则上，在张拉后恒载能由梁体本身承受时，可以落架。

支架法施工工序如图5.2.1。

图5.2.1 支架法施工工序小跨径预应力混凝土连续梁桥，一般采用从一端向另一端分层、分段的施工程序，先梁身后支点依次进行。