预应力混凝土连续梁桥
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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。
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。
预应力混凝土连续梁桥纵向预应力设计一、引言预应力混凝土连续梁桥由于其跨越能力大、结构刚度好、行车舒适性高等优点,在现代桥梁工程中得到了广泛的应用。
而纵向预应力设计是预应力混凝土连续梁桥设计中的关键环节,它直接关系到桥梁的结构性能、安全性和经济性。
二、纵向预应力设计的目的和作用纵向预应力设计的主要目的是通过在混凝土梁中预先施加压应力,来抵消在使用阶段可能出现的拉应力,从而提高梁的承载能力、抗裂性能和耐久性。
其作用主要体现在以下几个方面:1、提高梁的抗弯承载能力:预应力的施加可以使梁在承受荷载时,混凝土处于受压状态,充分发挥混凝土抗压强度高的特点,从而提高梁的抗弯能力。
2、增强梁的抗裂性能:预先施加的压应力可以有效地抑制混凝土裂缝的产生和扩展,提高梁的耐久性。
3、减小梁的挠度:预应力可以减小梁在荷载作用下的变形,提高桥梁的刚度和行车舒适性。
三、纵向预应力筋的布置形式1、直线布置:预应力筋沿梁的轴线直线布置,这种布置形式施工简单,但对梁的抗剪和抗扭性能提升有限。
2、曲线布置:预应力筋沿梁的纵向呈曲线布置,常见的有抛物线形和圆弧形。
曲线布置可以更好地适应梁的弯矩分布,提高预应力的效率,但施工难度相对较大。
四、纵向预应力筋的材料选择常用的纵向预应力筋材料有高强度钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋。
高强度钢丝具有强度高、柔韧性好的特点,但锚固较复杂。
钢绞线则是目前应用最广泛的预应力筋材料,其强度高、柔韧性好、施工方便。
精轧螺纹钢筋适用于对锚固要求较高的部位,但成本相对较高。
在选择预应力筋材料时,需要综合考虑桥梁的跨度、荷载、施工条件和经济性等因素。
五、纵向预应力筋的数量确定纵向预应力筋的数量应根据桥梁的结构受力要求、使用性能要求和规范规定来确定。
首先,需要根据梁的弯矩和剪力分布,计算出所需的预应力大小。
然后,根据所选预应力筋材料的强度和特性,确定预应力筋的数量。
在计算过程中,还需要考虑预应力损失的影响。
预应力损失包括锚具变形损失、摩擦损失、混凝土收缩徐变损失等。
预应力混凝土连续梁桥在现代桥梁工程中,预应力混凝土连续梁桥以其独特的优势占据着重要的地位。
它不仅在跨越江河、山谷等自然障碍时表现出色,还为交通运输提供了安全、稳定和高效的通道。
预应力混凝土连续梁桥的结构特点使其具有良好的受力性能。
这种桥梁通常由多个连续的梁段组成,通过预应力钢筋的施加,预先给混凝土梁施加了压应力,从而有效地提高了梁的承载能力和抗裂性能。
与普通混凝土梁桥相比,预应力的存在大大减少了混凝土受拉区的裂缝,增强了结构的耐久性。
在设计方面,预应力混凝土连续梁桥需要充分考虑多种因素。
首先是桥梁的跨度和荷载要求。
不同的跨度和荷载条件会影响梁的截面尺寸、预应力钢筋的布置和数量等。
其次是施工方法的选择。
常见的施工方法有支架现浇法、悬臂浇筑法和顶推法等。
每种方法都有其适用的场景和优缺点,设计时需要综合考虑工程的实际情况,如施工现场的地形条件、交通状况、工期要求等。
以悬臂浇筑法为例,施工过程较为复杂但适应性强。
通过逐段浇筑梁段,利用挂篮等设备,在已完成的梁段上进行后续梁段的施工。
这种方法不需要大量的支架,对于跨越深谷、河流等复杂地形具有很大的优势。
但施工过程中需要严格控制梁段的线型和预应力的施加,以确保桥梁的质量和受力性能符合设计要求。
在材料的选择上,预应力混凝土连续梁桥对混凝土和预应力钢筋的质量要求较高。
混凝土需要具有高强度、高耐久性和良好的工作性能,以满足桥梁在长期使用过程中的受力和环境要求。
预应力钢筋通常采用高强度钢丝或钢绞线,其性能直接影响到预应力的施加效果和桥梁的安全性。
在运营过程中,预应力混凝土连续梁桥也需要定期的检测和维护。
由于长期承受车辆荷载、环境侵蚀等因素的影响,桥梁的结构可能会出现各种病害,如裂缝的扩展、预应力的损失等。
定期的检测可以及时发现这些问题,并采取相应的维修和加固措施,延长桥梁的使用寿命。
此外,经济因素也是在建设预应力混凝土连续梁桥时需要考虑的重要方面。
从设计到施工,再到后期的维护,都需要在保证桥梁质量和安全性的前提下,尽可能地降低成本。
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。
我国预应力混凝土连续梁桥的发展与工程实践预应力混凝土连续梁桥是由预应力混凝土和常规混凝土组成的桥梁,是当代桥梁加固和改造的主要方式。
随着改造技术的不断进步,我国的预应力混凝土连续梁桥的发展也越来越快,一些令人印象深刻的工程实践也在这一领域逐渐展示出来。
本文将介绍预应力混凝土连续梁桥发展的历史背景、发展趋势和现阶段的工程实践,以期为今后的应用研究和技术改进提供参考。
一、预应力混凝土连续梁桥发展历史预应力混凝土连续梁桥起源于20世纪50年代,最早用于跨越铁路、公路、河流和湖泊的大型桥梁。
后来,随着连续梁桥的发展,人们逐渐开发出能够克服桥梁结构的弯曲、拉应力和剪应力的结构材料,预应力混凝土连续梁桥成为当今现代桥梁的常用结构类型之一。
二、预应力混凝土连续梁桥发展趋势预应力混凝土连续梁桥越来越受到大家的青睐,因为它具有优良的抗震性能、质量轻、维护成本低、施工效率高等优点。
此外,预应力混凝土连续梁桥有利于环境保护,因为它使用的特殊型钢具有低能耗、高强度的特点,大大减少了桥梁施工时对环境的影响。
三、预应力混凝土连续梁桥的工程实践在我国,预应力混凝土连续梁桥得到了广泛应用,许多令人印象深刻的桥梁工程实践也随之展现出来。
其中最著名的工程实践之一就是2010年完工的北京机场快速路双向六车道连续梁桥,该桥全长1191米,分为三个跨径,它是目前我国最大的预应力混凝土连续梁桥。
此外,还有一些较小的预应力混凝土连续梁桥工程,例如重庆长江大桥、浙江马友波大桥以及珠江大桥等等,这些桥梁也有着相当惊人的结构表现。
四、结论从本文介绍的情况来看,预应力混凝土连续梁桥在我国得到了广泛的应用和发展,它具有重量轻、维护成本低、施工速度快等优点,是当今桥梁结构的基本要素之一,也被认为是现代桥梁加固和改造的主要方式之一。
未来,预应力混凝土连续梁桥的发展仍会受到技术改进的推动,有望取得更大的进步和突破,以满足桥梁发展中更高维度的要求。
预应力混凝土连续梁桥施工预应力混凝土连续梁桥是现代桥梁工程中广泛应用的一种结构形式,具有跨越能力大、行车舒适、结构刚度好等优点。
其施工过程涉及众多环节和技术,需要严格的质量控制和精心的组织管理。
一、施工准备在正式施工之前,需要进行充分的准备工作。
首先是设计文件的熟悉和会审,施工人员要仔细研究设计图纸,理解桥梁的结构特点、预应力体系的布置以及施工要求。
其次,要进行施工现场的勘察,包括地形地貌、地质条件、周边环境等,为施工方案的制定提供依据。
施工场地的布置也是重要的一环,要合理规划材料堆放区、预制场、施工便道、水电供应等设施。
同时,还要准备好施工所需的各种材料和设备,如水泥、钢材、砂石料、预应力钢绞线、锚具、千斤顶等,并确保材料的质量符合要求,设备性能良好。
此外,施工队伍的组建和培训也不可忽视。
施工人员需要具备相关的专业知识和技能,熟悉施工工艺和操作规程,确保施工的质量和安全。
二、下部结构施工下部结构主要包括桥墩和桥台。
桥墩的施工通常采用模板现浇的方法,根据桥墩的高度和形状选择合适的模板类型,如钢模板、木模板或组合模板。
在浇筑混凝土之前,要做好钢筋的绑扎和预埋件的安装,保证钢筋的位置和数量准确无误。
桥台的施工方法与桥墩类似,但要注意与路基的衔接处理。
施工过程中要严格控制混凝土的配合比和浇筑质量,防止出现蜂窝麻面、裂缝等质量问题。
同时,要按照规定的时间进行养护,确保混凝土的强度达到设计要求。
三、上部结构施工上部结构施工是预应力混凝土连续梁桥施工的关键环节,主要包括梁体的预制或现浇、预应力的施加等。
(一)梁体预制如果采用预制的方法,需要先建设预制场地,制作预制台座。
预制梁的模板要具有足够的强度和刚度,尺寸精度要符合要求。
钢筋的加工和绑扎要严格按照设计图纸进行,预应力管道的定位要准确,以保证预应力的施加效果。
混凝土浇筑时要注意振捣密实,避免出现空洞和漏振现象。
预制梁养护达到规定强度后,进行预应力的张拉和锚固。