混凝土梁式桥构造与设计要求

第二篇混凝土梁桥和刚架桥一、板桥的定义和优缺点（1）板桥的定义——在建成后外形上像一块薄板，故习惯称之为板桥（2）板桥优点和缺点建筑高度小外形简单、施工方便便于整体现浇和预制装配预制装配质量小，架设方便自重大，跨径不宜过大第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第一节板桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥二、板桥的分类（1）板桥按施工方法分类装配式整体式（2）按静力体系进行分类简支板桥（常用，介绍）悬臂板桥（少用）连续板桥（少用）第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二篇混凝土梁桥和刚架桥三、整体式简支板桥的构造1、整体式板桥的横截面形式矩形截面、肋板式、曲线形板第二章混凝土梁式桥构造与设计要点(b)(a)(d)(c)第二篇混凝土梁桥和刚架桥三、整体式简支板桥的构造2、整体式板桥常规跨径8m以下3、双向板的受力状态其桥面宽度往往大于跨径。因此，在荷载作用下，桥面板实际上呈双向受力状态，即除板的纵向产生正弯矩外，横向也产生较大的弯矩。因此当桥面板宽较大时，除配置纵向的受力钢筋外，尚应计算配置板的横向受力钢筋。4.构造要求钢筋直径和间距要求保护层厚度要求5.整体式简支板的实例第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二章混凝土梁式桥构造与设计要点四、装配式简支板桥的构造1.截面形式实心板空心板2.矩形实心板桥优点：形状简单，施工方便，建筑高度小等常规尺寸：一般使用跨径为1.5m～8m，板高为0.16m～0.36m，常用的桥面净宽有净-7，净-9两种。设计示例第二篇混凝土梁桥和刚架桥钢板联结构造第二章混凝土梁式桥构造与设计要点四、装配式简支板桥的构造(a)(b)(c)(d)3.空心板（1）截面形式第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二章混凝土梁式桥构造与设计要点四、装配式简支板桥的构造3.空心板（2）常用跨径及板厚装配式钢筋混凝土空心板桥常用跨径为6～13m，板厚为0.4～0.8m；装配式预应力混凝土空心板适用的跨径为8～20m，板厚为0.4～0.85m。（3）设计示例8m的装配式钢筋混凝土空心板13m的装配式先张法预应力混凝土空心板第二篇混凝土梁桥和刚架桥装配式简支板的梁高与跨径适用范围第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二章混凝土梁式桥构造与设计要点四、装配式简支板桥的构造4.装配式板桥的横向连接企口混凝土铰联接圆形菱形漏斗形钢板焊接联接。(a)(b)(d)(c)12A10820BN2N1AN2N1N3N3BA-AB-BN2第二篇混凝土梁桥和刚架桥一、简支梁桥的截面形式及主要特点T形梁整体式简支T梁：受力明确、构造简单、施工方便装配式简支T梁：受力明确、构造简单、施工方便∏形主梁：截面稳定，横向刚度大，但横向联系差，用材多组合梁桥I形组合梁：可减少预制构件的质量，便于集中运输箱形组合梁：可减少预制构件的质量，便于集中运输第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二节简支梁桥的构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥肋梁桥（T形梁）受力明确、构造简单、施工方便整体式简支T梁装配式简支T梁第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二节简支梁桥的构造(a)(b)(a)(b)(d)(c)(e)第二篇混凝土梁桥和刚架桥∏形主梁：截面稳定，横向刚度大但横向联系差，用材多第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二节简支梁桥的构造(a)(b)(d)(c)(e)第二篇混凝土梁桥和刚架桥组合梁桥可减少预制构件的质量，便于集中运输I形组合梁箱形组合梁第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第二节简支梁桥的构造(a)(b)(c)第二篇混凝土梁桥和刚架桥梁肋端横隔板连接构造(行车道板)翼板中横隔板(示意图)连接构造人行道板人行道挑梁混凝土保护层路面层三角垫层防水层二、肋梁桥（T形梁）的构造组成及其作用第二篇混凝土梁桥和刚架桥三、整体式简支T形梁桥(a)(b)1.优点与缺点优点：具有整体性好、易于做成复杂形状等优点缺点：跨径较小2.常规设计尺寸肋宽主梁高度纵梁的次纵梁马蹄的设置板厚承托第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥1.优点与缺点优点：建桥速度快，工期短，模板支架少缺点：跨径较小2.常规设计尺寸主梁间距主梁高度梁肋的加宽马蹄的设置(a)(b)(d)(c)(e)第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥桥梁型式适用跨径(m)主梁间距(m)主梁高度主梁肋宽度(m)钢筋混凝土简支梁8l201.5～2.2lh)181111(～b=0.16～0.20m预应力混凝土梁20l501.8～2.5lh)251141(～b=0.18m～0.20m装配式简支梁桥主梁尺寸第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥3.预应力筋的布置（1）锚固位置锚固在梁端部分力筋锚固在梁顶：不仅有利于抗剪，而且在梁拼装完成后，在桥面上进行二次张拉，可防止梁上缘开裂。（2）立面位置预应力束筋应布置在束界界限内弯起角度不宜大于20º，弯出梁顶的束筋，其弯起角通常都在20º～30º，应采取措施减小摩阻损失第二篇混凝土梁桥和刚架桥预应力筋的纵向布置第二篇混凝土梁桥和刚架桥2、预应力筋的锚固布置分散、均匀、对称原则第二篇混凝土梁桥和刚架桥普通钢筋构造主钢筋斜筋箍筋翼板横向钢筋横梁钢筋架立钢筋分布钢筋支座下局部加强钢筋第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥实例113.819921992/21992/281690/212.5144.5149.5144.51117.56×141437660860176120.61129124.0180127.52416116161240/21540/2940/2120.41117129291972/27573751681N21N10875757575606060601N31N81N41N71N91N91N51N91N9816168161688888骨架钢筋布置17810070.9125.7122.3118.8151517316815151515140.83585858/215151N91111321N613.413.48.24.8111950/21996/233×1450044235Ⅲ13横隔梁12Ⅰ-Ⅰ30×1446014142020382N22N10净距3.8Ⅰ20182N82N72N32N42N92N92N52N92N9主梁钢筋布置2313理论支承线Ⅲ6×146×14150184.94.98.234664.5Ⅱ11Ⅲ-Ⅲ32324410净距3.0224.94.911118.24.8332N955Ⅰ34净距3.3341264.56ⅡⅡ-Ⅱ11992322208932323195241643321334532R=10R=7R=7228962214.5~21.119.5~26.1813324128328~341.2202816197916130161016207788888888888813(单肢箍筋)(双肢箍筋)(梁肋加宽段)主梁中心线11122N1第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥4.桥面板及横向连接构造（1）桥面板的常规设计尺寸翼板厚度的确定桥面板的配筋（2）桥面板横向连接构造焊接接头：钢板焊接湿接接头：钢筋+浇筑砼（推荐采用）图2-2-17焊接接头构造图2-2-18湿接接头构造第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥5.横隔梁及横向连接构造（1）横隔梁的作用（2）横隔梁的设置要求端横隔梁是必须设置的，跨内的横隔梁将随跨径的大小宜每隔5.0m～10.0m设置一道。横隔梁的厚度一般为15～18cm。横隔梁的配筋骨架1130(115)1093010912骨架210160102912151010N2106610101010N312101010101010N31029130(115)N2N1N1N1钢板1钢板2第二篇混凝土梁桥和刚架桥四、装配式简支T形梁桥5.横隔梁及横向连接构造（3）横隔梁的横向连接构造钢板焊接连接扣环连接+砼接缝10102132265×141410922250×1422306混凝土现浇A12B6焊缝=14mm(a)(b)第二篇混凝土梁桥和刚架桥五、组合梁桥1.定义——组合梁桥是一种装配式的桥跨结构，即用纵向水平缝将桥梁的梁肋部分与桥面板（翼板）分隔开来，使单梁的整体截面变成板与肋的组合截面。2.分类I形组合梁桥：适用于混凝土简支梁桥箱形组合梁桥：适用于预应力混凝土梁桥3.标准图：20m、30m、40m第二篇混凝土梁桥和刚架桥五、组合梁桥3.受力特点与装配式T梁由主梁全截面来承受全部恒载不同，因而组合梁梁肋的上下缘应力远大于T梁上下缘的应力二期恒载+活载应力M+板的恒载gg一期恒载应力=应力总和(a)(b)pMpp+ggM+'gppM='pp'gp+'第二篇混凝土梁桥和刚架桥五、组合梁桥4.实例1401005515151401401869181815151854810ⅡⅢ107.5107.5665655Ⅰ-Ⅰ支座中心线5040.51402650185555151515151401401401405018931515175415155452818181810662Ⅰ107.5107.566107.5107.55655665655Ⅱ-ⅡⅢ-Ⅲ48120018921510751994/2=9971942/2=971481107.52635ⅢⅡ215ⅥⅣ107.5Ⅳ-Ⅳ(尺寸以中梁轴线示出)481Ⅰ215215半横断面图C30混凝土现浇桥面板10第二篇混凝土梁桥和刚架桥下马蹄——占截面总面积的1020％（1）马蹄总宽度约为肋宽的24倍，并注意马蹄部分（特别是斜坡区），管道保护层不宜小于60mm。（2）下翼缘高度加1/2斜坡区，高度约为梁高的（0.150.20）倍，斜坡宜陡于45。梁端，梁宽与下马蹄同宽第二篇混凝土梁桥和刚架桥第二章混凝土梁式桥构造与设计要点第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造引言——普通钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥的经济跨径分别为20m和40m左右，当跨径超出此范围时，跨中恒载弯矩和活载弯矩将会迅速增大，从而导致梁的截面尺寸和自重显著增加，这样不但因材料耗用量大而不经济，并且也由于很大的安装重量给装配式施工造成很大的困难。因此，为了降低材料用量指标，对于较大跨径的桥梁，宜采用能减小跨中弯矩值的其他体系桥梁，例如悬臂体系、连续体系的梁桥等。第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥悬臂体系桥悬臂梁桥T形刚构桥不带挂梁的单孔双悬臂梁桥带挂梁的单孔双悬臂梁桥带挂梁的T形刚构桥带铰的T形刚构桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥桥型结构特征力学特点构造特点和常规尺寸施工方法适用情况不带挂梁的单孔双悬臂梁桥带挂梁的单孔双悬臂梁桥带挂梁的T形刚构桥带铰的T形刚构桥第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一.悬臂体系梁桥桥型结构特征力学特点不带挂梁的单孔双悬臂梁桥桥头两端不设置桥台，而仅设置搭板与路堤相衔接，静定体系，和等跨径简支梁相比恒载内力显著减少带挂梁的单孔双悬臂梁桥在中跨或是边跨设置挂梁静定体系，和等跨径简支梁相比恒载和活载内力均显著减少带挂梁的T形刚构桥在中跨或是边跨设置挂梁静定体系，和等跨径简支梁相比恒载和活载内力均显著减少；而且无需悬臂梁桥和连续梁桥的临时固结和大吨位支座，但墩梁固结处局部受力较复杂带铰的T形刚构桥在两个悬臂之间通过“铰”连接和等跨径简支梁相比恒载和活载内力均显著减少，超静定结构，温度变化和支座变位等因素会引起结构的附加内力；铰的