一、概述 (一)混凝土梁桥的特点 受力特点: 1)在竖向荷载作用下只产生竖向反力,而无水平推力; 2)静定结构,以主梁受弯承担使用荷载为主。 构造特点: 1)结构尺寸易设计成系统化或标准化,有利于预制生产; 2)便于采用装配式的施工方法; 3)节约模板,缩短工期。 预应力度 1)钢筋混凝土梁; 2)部分预应力混凝土梁; 3)全预应力混凝土梁。 (二)钢筋混凝土梁桥的优缺点 造价低 耐久性好 可塑性强 刚度大 噪音小 自重大 钢筋混凝土梁带裂缝工作 (三)预应力混凝土的优点 预应力作用 可以使用高强材料 更适合装配式桥梁 提高结构耐久性 综上优点,目前国内外中小跨径的桥梁普遍采用的是预应力混凝土结构。 梁式桥的主要类型及其适用情况 (一)按承重结构横截面形式分类 1、板桥:小跨径梁桥及城市高架桥 2、肋梁桥:中等跨径梁桥 3、箱型梁桥:悬臂、连续梁桥 (二)按承重结构的静力体系分类 1、简支梁桥: 施工方便;静定体系对地基要求不高;弯距最大;适合小跨径桥梁; 2、悬臂梁桥: 有单悬臂和双悬臂;支座处的卸载弯距使跨中弯距大大减小;属静定体系,对地基要求不高;跨中有接缝,行车条件不好;跨中的牛腿、伸缩缝易损坏;适合于中等以上跨径桥梁;施工不方便。T形刚构桥的卸载弯距类似于悬臂梁桥。 3、连续梁桥: 恒载、活载均有卸载弯距;行车条件好;属超静定体系,对地基要求高;适合于中等以上跨径桥梁;连续刚构桥综合了连续梁和悬臂梁的优点;适合于中等跨径的高墩桥梁。 图1 板桥横截面 图2 城市高架板桥截面 图3 肋梁桥横截面 图4 箱型梁桥 图5 简支梁桥的受力分析 图6 悬臂梁桥及受力分析 (三)按施工方法分类 整体浇筑式梁桥: 耗费较多支架和模板;工业化程度低;整体性好 装配式梁桥: 工厂化施工,质量好;节约模板和支架,施工速度快;受季节影响小;装配式结构块件划分方式有纵向竖缝划分、纵向水平缝划分 和纵、横向竖缝划分三种 整体装配组合式梁桥: 预制构件轻,便于集中预制和吊装 (四)按有无预应力分类 钢筋混凝土梁桥:仅配普通钢筋 部分预应力混凝土梁桥:配置预应力钢筋和普通钢筋 全预应力混凝土梁桥:梁刚度大,可以采用高强度混凝土和高强钢筋 (五)按桥跨结构相对厚度分类 简支梁桥 简支板桥 图7 纵向竖缝划分 图8 纵、横向竖缝划分 图9 纵向水平缝划分 图10 纵、横向分段装配式梁(串连梁) 混凝土简支板桥的构造与设计
矩形横截面
优点 1)h小→适于净空受限,降低引道 2)结构简单→便于制作 3)重量小→便于吊装 缺点:L受限
L≤13m适用钢筋混凝土梁桥;L≤25m适用预应力混凝土梁桥
按材料划分:钢筋混凝土简支板桥;预应力混凝土简支板桥。 按截面划分:空心简支板桥,实心简支板桥。 按施工划分:整体式简支板桥;装配式简支板桥;整体-装配组合式简支板桥
双向受力弹性薄板
实心板、空心板、矮肋式、异形 图11 实心板 图12 空心板 图13 异形:单波 图14 异形 双波
一般是4-8米或不规则桥梁
现场整体浇筑
整体性好、横向刚度大、施工较简便
现浇慢、用料不经济
纵、横向受力钢筋(需计算) 分布钢筋:位置(纵筋内侧);作用【双向受力(宽跨比小)温度力】 图15 整体式板桥的受力特点
单向受力窄板,配筋示例
实心板soild slab、空心板voided slab (单孔、双孔) 图16 实心板 图17 空心板
一般在6-16米
预制安装
重量小、运输安装方便、建筑高度较T梁小、能缩短工期并获得较高的施工质量
单孔: 挖空率大,顶板需配横向筋 图18:单孔 双孔:挖空率小,自重大 图19:双孔
企口缝(好、常用) 钢板焊接连接(少用)
顶板和底板厚度≥80mm,截面最薄处≥70mm——保证施工质量和承载需要为保证抗剪强度,按计算设弯起筋和箍筋。 图20 装配式铰接板的构造与受力特点 企口混凝土铰连接 企口混凝土铰接形式有圆形、菱形和漏斗形三种 实践证明:企口式混凝土铰能保证传递横向剪力,使各块板共同受力。 钢板焊接连接 将钢板N1焊在相邻两块件的预埋钢板N2 上。 装配-整体组合式板桥
它利用一些小型预制构件先安装就位后作为底模,然后在其上现浇桥面混凝土,使之结合成为整体,这种板施工简单,适合缺乏起重设备的场合或小跨径板桥。 斜交板桥
桥轴线与支承线呈一定夹角的桥梁夹角 服务于线路,可改善线路的线形,但受力复杂得多。 斜交角α:桥轴线与支承线夹角 斜度ϕ:桥轴线与支承线垂线的夹角
整体式斜板桥:一般lφ/b≤1.3 装配式斜板桥:一般lφ/b>1.3(属窄斜板桥)。
荷载传递分配的趋势:向两支承边之间的最短距离、中部接近垂直于支承边 各角点受力描述:在荷载作用下,钝角处产生较大的负弯矩和扭矩,斜板支承边上的反力很不均匀。钝角处反力最大,锐角处反力最小。 1)斜板的扭矩分布很复杂,板边存在较大的扭矩 2)当斜交角在15度以内时,斜交的影响可以忽略 3)纵向主弯距比跨径为斜跨长、宽度为b的矩形板小,并随斜交角的增大而减小 4)纵向最大弯矩的位置, 5)随斜角的增大从跨中向钝角部位移动
按主弯矩方向的变化配置主筋,分布钢筋与支撑边平行。【荷载有向支撑边最短方向传递趋势(主弯矩方向接近平行于自边)】 要设置钝角加强钢筋。 钝角处有较大负弯矩。 装配式斜板桥标准图跨径: 3/4/5/6/8/10/13/16/20m,共9种。 文章来源:筑龙路桥设计;如有侵权请第一时间联系删除 |
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