第十章 预应力混凝土连续梁桥与连续钢构
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《桥梁工程》复习思考题1?? 桥梁有哪些基本类型?按结构体系划分,有梁式桥、拱桥、钢架桥、悬索桥、斜拉桥2?? 按照结构体系分类,各种类型的受力特点是什么?:1)梁桥:在竖向荷载作用下无水平反力、以受弯为主的结构。
2)拱桥:在竖向荷载作用下产生水平推力。
3)刚构桥:在竖向荷载作用下,梁部主要受弯,柱脚处产生水平反力,介于梁桥和拱桥之间。
4)斜拉桥:斜拉索将主梁吊住,使主梁变成多点弹性支承连续梁工作,并承受斜拉索水平分力施加的压力作用。
5)悬索桥:桥塔承受缆索通过鞍索传来的垂直荷载和水平荷载以及加劲梁支撑在塔身上的反力,并将各种荷载传递到下部的塔墩和基础3?? 桥梁按哪两种指标划分桥梁的大小?具体有哪些规定?按多孔跨径总L和单孔跨径划分4?? 各种体系桥梁的常用跨径范围是多少?各种桥梁目前最大跨径是多少,代表性的桥梁名称?中国有哪些桥梁已经排名世界前列?答:梁桥常用跨径在20米以下,采用预应力混凝土结构时跨度一般30-50米。
代表性的桥梁有丫髻沙。
拱桥一般跨径在500米以内。
目前最大跨径552米的重庆朝天门大桥。
钢构桥一般跨径为40-50米之间。
目前最大跨径为红河大桥桥的最大跨径265米5?? 桥梁的基本组成部分有哪些?各组成部分的作用如何?有五大件和五小件组成。
具体有桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明。
桥跨结构是线路遇到障碍时,跨越这类障碍的主要承载结构。
支座系统式支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上,应满足上部结构在荷载、温度或其他因素所预计的位移功能。
桥墩是支承两侧桥跨上部结构的建筑物。
桥台位于河道两岸,一端与路堤相接防止路堤滑塌,另一端支承桥跨上部结构。
基础保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。
桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明与桥梁的服务功能有关。
6?? 名词的含义:净跨径,计算跨径,桥梁全长,设计洪水位,桥下净空,桥面净空计算跨径:(支座)桥跨结构支座中心之间的距离。
桥梁参数统计一、连续刚构:连续刚构桥是墩梁固结的连续梁桥。
一般边跨长度取中跨长度的0.5~0.8倍,对于钢筋混凝土连续梁宜取大值;对于预应力连续梁宜取偏小值,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。
边跨长度过短,边跨桥台支座将会产生负反力,支座与桥台必须采用相应抗拔措施或边梁压重来解决。
应该注意到,边跨的长度与连续梁的施工方法有关,如采用悬臂法施工,考虑到一部分边跨是采用悬臂施工外,剩余一部分边跨需要在脚手架上施工。
为减小支架及现浇段长度,边跨长度以取不超过中跨长度的0.65倍。
对于公路多跨连续钢构桥,箱梁根部梁高可取用(1/17~1/20)L,跨中可取(1/50~1/60)L;对于铁路桥,因活载较大,箱梁根部梁高可取(1/15~1/16)L,跨中可取(1/30~1/50)L。
多跨连续钢构,由于结构上墩梁固结,为减小次内力的敏感性,必须选择抗压刚度大,抗推抗度小的单壁或双壁的薄壁墩,使墩适用梁结构的变形。
一般情况下,在初步设计选择墩尺寸时,其长细比可为16~20。
双薄壁墩的中距与主跨的比值在1/20~1/25之间。
我国已建成的大跨径预应力混凝土连续梁桥表2-1-7(桥梁工程上册范立础编P80)2我国已建成的大跨径预应力混凝土连续钢构桥表2-1-8(桥梁工程上册范立础编P81)34世界大跨径混凝土梁式桥5表4.1(中国现代桥梁P392)67二、矮塔斜拉桥:矮塔斜拉桥塔较矮,梁较钢,索的贡献小,接近于带有体外索的连续梁。
在跨径150~250m范围内,是一种较经济的桥型。
目前世界上日本修的最多,最大跨径已达到275m(木曾川桥),在我国已得到较快的发展,如漳州战备大桥(跨径132m),兰州小西湖黄河大桥(跨径136m),芜湖长江大桥(跨径312m,钢桁梁),除芜湖长江大桥采用钢结构以外,其余均为混凝土结构。
矮塔斜拉桥桥面以上塔高与跨径之比为1/7.4~1/14,多数在1/8~1/12之间,只有一般斜拉桥的一半。
预应⼒混凝⼟简⽀梁桥、连续梁桥和刚架桥对⽐分析预应⼒混凝⼟简⽀梁桥、连续梁桥和刚架桥的设计构造特点和对⽐分析⼀、预应⼒混凝⼟简⽀梁桥1、构造布置:常⽤跨径:20~50m之间,我国编制了后张法装配式预应⼒混凝⼟简⽀梁桥的标准设计,标准跨径为25m、30m、35m、40m。
主梁梁距:1.5~2.2m之间横梁布置:端横梁、中横梁(布置在跨中及四分点处)2、主要尺⼨:主梁:⾼跨⽐1/15~1/25;肋厚14~16cm;横梁:中横梁3/4h,端横梁与主梁同⾼,宽12~20cm,可挖空;翼板:不⼩于1/12h,⼀般为变厚度。
马蹄:为了满⾜布置预应⼒束筋的要求,应T 梁的下缘做成马蹄形。
(⼀)主梁1、梁⾼:我国后张法装配式预应⼒混凝⼟简⽀梁的标准设计有25,30,35,40m 四种,其梁⾼分别为1.25~1.45,1.65~1.75,2.00,2.30m。
标准设计中⾼跨⽐值约为1/17~1/20,其主梁⾼度主要取决于活载标准,主梁间距可在较⼤范围内变化,通常其⾼跨⽐在1/15~1/25 左右。
主梁⾼度如不受建筑⾼度限制,⾼跨⽐宜取偏⼤值。
增⼤梁⾼,只增加腹板⾼度,混凝⼟数量增加不多,但可以节省钢筋⽤量,往往⽐较经济。
2、肋厚:预应⼒混凝⼟,由于预应⼒和弯起束筋的作⽤,肋中的主拉应⼒较⼩,肋板厚度⼀般都由构造决定。
原则上应满⾜束筋保护层的要求,并⼒求模板简单便于浇筑。
国外对现浇梁的腹板没有预应⼒管道时最⼩厚度为200mm,仅有纵向或竖向管道的腹板需要300mm,既有纵向⼜有竖向管道的腹板需要380mm。
对于⾼度超过2400mm 的梁,这些尺⼨尚应增加,以减少混凝⼟浇筑困难,装配式梁的腹板厚度可适当减少,但不能⼩于165mm。
如为先张法结构,最低值可达125mm。
我国⽬前所采⽤的值偏低,⼀般采⽤160mm,标准设计中为140~160mm,在接近梁的两端的区段内,为满⾜抗剪强度和预应⼒束筋布置锚具的需要,将肋厚逐渐扩展加厚。
预应力连续梁的特点及构造预应力连续梁的特点及构造协议一、关键信息1、预应力连续梁的定义名称:预应力连续梁类型:桥梁结构形式2、特点跨越能力:较大的跨越能力,能适应不同跨度要求结构刚度:具有较高的结构刚度,减少变形行车舒适性:提供平稳的行车条件,提高舒适性耐久性:具备良好的耐久性,长期使用性能稳定抗震性能:在地震作用下表现出较好的抗震性能3、构造组成梁体:包括顶板、底板和腹板预应力钢筋:纵向、横向和竖向预应力钢筋支座:不同类型的支座,如固定支座和活动支座接缝:纵向接缝和横向接缝4、设计参数混凝土强度等级预应力钢筋的种类和规格梁的截面尺寸配筋率二、预应力连续梁的特点11 较大的跨越能力预应力连续梁通过合理布置预应力钢筋,能够有效地提高梁的承载能力,从而实现较大的跨越距离。
与简支梁相比,其在相同的材料用量和截面尺寸下,可以跨越更宽的河道、山谷等障碍物。
111 较高的结构刚度由于连续梁在多个支点处连续连接,使得梁体在荷载作用下的变形得到有效控制,具有较高的结构刚度。
这有助于减少桥梁在行车荷载下的挠度和振动,提高行车的平稳性和安全性。
112 良好的行车舒适性预应力连续梁的结构特性使其能够为车辆提供更加平稳的行驶表面,减少颠簸和冲击,从而提高行车的舒适性。
这对于高速公路、铁路等对行车舒适性要求较高的交通线路尤为重要。
113 耐久性强采用预应力技术和高质量的混凝土材料,能够有效抵抗外界环境的侵蚀和疲劳作用,延长桥梁的使用寿命。
同时,合理的构造设计和防护措施也有助于提高连续梁的耐久性。
114 抗震性能优越在地震作用下,预应力连续梁能够通过自身的变形和耗能能力来吸收地震能量,减少结构的损坏。
其整体性较好,能够有效地传递地震力,降低地震对桥梁的破坏程度。
三、预应力连续梁的构造12 梁体121 顶板顶板是梁体的上部结构,主要承受车辆荷载和自重,并将荷载传递给腹板和底板。
顶板的厚度和配筋根据桥梁的跨度、荷载等因素进行设计,以确保其具有足够的强度和刚度。
客专铁路桥梁监理应知应会(二)连续梁(刚构)目录1 预应力混凝土连续梁(刚构)悬浇------------------------------2 1.1 悬浇施工程序简介---------------------------------------------------2 1.2 施工工序流程--------------------------------------------------------2 1.3 T构0#段施工------------------------------------------------------ 3 1.4 挂篮悬浇梁段施工-------------------------------------------24 1.5 边直段施工----------------------------------------------------24 1.6 合龙段施工----------------------------------------------------25 1.7 梁体结构(尺寸)施工要求--------------------26 1.8 线型控制-------------------------------------------------------271.9 施工安全-------------------------------------------------------282 预应力混凝土连续梁(刚构)悬拼-----------------------------29 2.1 悬拼施工程序简介------------------------------------------------29 2.2 施工流程与施工工序----------------------------------------------29 2.3 悬拼施工------------------------------------------------------------291 预应力混凝土连续梁(刚构)悬浇1.1悬浇施工程序简介主墩施工到位后,在墩顶和支架(低墩)或托架上(高墩)浇注0#梁块【此前对连续梁而言需要安装永久和临时支座(墩),而连续刚构则无需此工序】,在o#梁块混凝土强度达到设计要求,并进行预应力张拉、压浆后,在0#梁块两端安装挂篮,挂篮经预压合格后,在两端挂篮上对称依次悬臂浇筑相邻梁块,形成一个或多个T 构,最后与相邻T 构或边直段(不平衡段)合龙,由施工时的双悬臂T 构转化为连续梁完成结构体系转换。
第1章绪论1.1 连续刚构桥简介为了跨越各种障碍(如河流、沟谷或其他线路等),必须修建各种类型的桥梁与涵洞,因此桥涵是交通线路中的重要组成部分。
特别是现代高等级公路以及城市高架道路的修建中,桥梁往往是保证全线早日通车的关键。
在经济上,一般说来桥梁和涵洞的造价平均占公路总造价的10%~20%,而且随着道路等级的提高,其所占比例还会加大。
在国防上,桥梁是交通运输的咽喉,在需要快速机动的现代战争中具有非常重要的地位[1]。
桥梁的建设水平已成为衡量一个国家综合经济实力和科学技术水平的重要标志。
由于应用传统的钢桥悬臂施工方法,使预应力混凝土梁式桥的悬臂体系得到了新的发展,形成了T形刚构桥。
随后又出现了将T形刚构粗厚桥墩减薄,形成柔性桥墩,使墩梁固结、主梁连续从而形成连续刚构桥[2]。
连续刚构桥跨中不设铰也不带挂梁,桥面连续、行车平顺。
更重要的是梁体内的内力分布更加合理,能充分发挥高强材料的作用,有利于增大跨径。
随着桥梁施工技术水平的提高,对混凝土收缩、徐变、温度变化、预应力作用、墩台不均匀沉陷等因素引起的附加内力研究的深入和问题的不断解决,大跨度预应力混凝土连续刚构桥已成为目前主要采用的桥梁结构体系。
连续刚构的结构特点是主梁连续、墩梁固结,既保持了连续梁无收缩缝、行车平顺的优点,又保持了T形刚构不设支座、无需体系转换的优点,方便施工,而且很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度能很好地满足较大跨径桥梁的受力要求。
因此它是一种极有生命力的桥梁结构形式,己成为大跨度预应力混凝土桥梁的首选桥型[3]。
我国的连续刚构桥自八十年代开始从国外引进,1990年建成第一座跨径为180m 的大跨度预应力混凝土连续刚构桥—广东洛溪大桥,随着高强预应力钢材、高强混凝土、大吨位张拉锚固体系的应用与发展,设计手段的计算机化,施工水平的提高,我国大跨度连续刚构桥取得了迅速发展。
1.2 本次设计的主要内容本次设计任务是设计一座跨度为12 m +19 m +19 m +12 m的普通钢筋混凝土连续刚构桥,该桥为某运煤铁路专线与下广一级公路的立体交叉构造物,桥轴线与下广公路中线正交,该桥两端分别与车站毗邻,轨底标高与公路中心标高均已确定。