超静定混凝土梁桥的构造

超静定混凝土梁桥的构造
【了解】悬臂和连续体系梁桥的类型和一般特点 【掌握】预应力砼连续梁桥 【了解】混凝土刚构桥 【了解】预应力混凝土斜拉桥
10-1 悬臂和连续体系梁桥的一般特点
◎简支梁特点回顾： – 跨越能力较低、经济指标不甚理想、行车舒 适性受到限制； ◎悬臂和连续体系的共同特点 – ◎利用超静定结构支点负弯距的卸载作用， 有效降低跨中正弯距，能减小截面高度、增 大跨越能力； – ◎主梁截面可根据内力的变化曲线，作成变 截面线型，使截面尺寸与内力匹配； – ◎使用较少数量的支座，减少桥墩尺寸； – ◎施工方法复杂、多样性； – ◎结构内力计算、结构配筋受施工方案的影 响较大；
◎连续～超静定结构：对温度变化和支座变位敏感。 ◎悬臂～静定结构： 挂孔牛腿应力复杂，易损坏。 《 桥 梁 ◎营运条件: 工 – 连续梁较少的桥面接缝，有营运条件的优势 程 》 – 但简支梁的桥面连续措施，也可改善之。
高 职 大 专 版
·
简支、悬臂、连续体系内力对比示意
连续体系附加产生内力的示意图
运营及使用：
– ◎挠度曲线缓和、刚度大、行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ条件好 – ◎便于保养及维护
连续梁桥结构示意图
均布荷载q
连续梁桥
均布荷载q
均布力
边跨/中跨=0.5~0.8
集中力
弯矩包络图、剪力包络图
预应力布置示例（腹板，满堂支架施工）
◎ 预应力筋布置形态与弯矩分布规律相当
10-2-4
构造特点
10-2-4-1 跨径布置
– 葡萄牙～已建成250m的连续箱梁桥,超过这一跨径不经 济. – 我国～南京长江二桥北汊桥165m变截面连续箱梁。 • 常用施工方法： – 立支架就地现浇、预制拼装(可以整孔、分段串联)、 悬臂浇筑、顶推、用滑模逐跨现浇施工等。 • 发展趋势： – 减轻结构自重，采用高标号混凝土40-60号； – 跨径40-80m，一般用于特大型桥梁引桥、高速公路和 城市道路的跨线桥以及通航净空要求不太高的跨河桥。 – 现阶段我国公路桥梁100m以上多采用预应力混凝土连 续刚构桥。
– 布置原则： • 减小弯矩、增加刚度、方便施工、美观要求 – 不等跨布置： • 大部分大跨度连续梁～边跨为 0.5~0.8中跨 – 等跨布置： • 中小跨度连续梁 – 短边跨布置 • 特殊使用要求 – 〖图↓〗
几种桥跨布置图
等跨、等高度截面
悬臂施工法常用
短边跨～中跨无负弯矩， 边跨拉力支座
连续刚构（见后）
– 多跨连续跨越，梁墩分离，上部结构、下部结 构依靠支座联系〖图↓〗
形式：
– 等高度截面及变高度截面；
力学：
– ◎由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩大 大减小，恒载、活载均有卸载作用 – ◎由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大 – ◎属超静定结构,存在体系转换，对基础变形及 温差较敏感
施工方面：
– ◎满堂支架 – ◎逐跨施工(支架现浇、滑移支架拼装） – ◎悬臂挂蓝现浇、悬臂预制拼装施工 – ◎顶推法（等高度） – ◎简支变连续（等高度）
悬臂与连续体系的进一步比较
共同点：
– 负弯矩的代偿功能（卸载作用）使截面高度减 小、跨越能力提高。
不同点：
– 1、 静力图式：悬臂～静定，连续～超静定； 因而对温度环境、基础条件的要求不同。 – 2、跨越能力：连续体系比悬臂体系更大。 – 3、行车条件：连续体系更好些。 – 4、局部构造：悬臂体系的挂孔牛腿的缺陷，不 可忽视。
10-2-2 我国的发展概况
我国已建成的大跨径预应力混凝土连续梁桥
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 南京长江二桥北汊桥 90+3165+90 六库怒江大桥 宜昌乐天溪桥 黄浦江奉浦大桥 潭洲大桥 常德沅水大桥 风陵渡黄河大桥 沙洋汉江大桥 江门外海桥 珠江三桥 85+154+85 江苏 云南 桥名 主桥跨径 桥址 建成 年份 2000 1995 1990 1995 1996 1986 1994 1985 1988 1983 五箱单室 单箱单室 6.0 5.8 5.5 1/18.5 2.5 1/19.0 2.5 1/20 2.7 1/44.4 1/44 1/40.7 双幅单箱单室 单箱单室 单箱单室 单箱单室 双幅单箱单室 单箱单室 截面型式 梁高 H（m）、H/L H支 8.8 7.7 7 7 6.8 H 支/L H中 H 中/L 1/55 1/54.4 1/39.1 1/44.6 1/45.5 1/40 1/18.7 3 1/16.2 3.2 1/17.9 2.8 1/17.9 2.75 1/17.6 3
连续梁～变高度截面可提高跨越能力
负弯矩 1200 →1540
变截面：
正弯矩 800 →400
以少量的负弯矩代偿大量的正弯矩，为提高跨越能力创造条件
10-2
预应力砼连续梁桥
10-2-1 概述：
– 1、现阶段，大跨径连续梁桥的截面型式， 绝大部分以箱形截面为主。 – 2、连续箱形梁桥概要：
• 一般适应跨径：40-250m
8.53 1/18.1 2.83
85.8+2125+85.8 四川 85+3125+85 75+125+75 84+3120+84 87+7114+87 63+6111+63 55+7110+55 80+110+80 上海 广东 湖南 山西 湖北 广东 广东
10-2-3
结构概念：
连续梁桥的体系特点
10-2-4-2 截面形式
– 板式截面——适用于小跨径连续梁（连续板，少用） – 肋梁式（T、I 形截面）——适合于吊装，中等跨径 – 箱形截面——适合于节段施工〖现阶段为最常用的 截面型式〗 – 其它（组合截面等，少用）
10-2-4-3 梁高——与跨径的比例
– 等高度梁： • 适用于中、小跨径连续梁，一般跨径在50~60米以下 – 变高度梁 • 适用于大跨径连续梁，100米以上90%为变高度连续梁
桥
型
支 点 梁 高 (m) H =1 ( 15 H = 1 ( 16 H = 1 ( 16
跨 中 梁 高 (m) 20
1
等高度连续梁 变高度(折线形)连续梁 变高度(曲线形)连续梁
1 1 30 )l 常用 18 ( 1 20 )l 1 20 )l
)l 28 50