梁式桥

梁 式 桥
板桥的构造与设计
★装配式板桥
由数块一定宽度的实心或空心预制板组成，各板利 用板间企口缝填充混凝土相连接，在荷载作用下，每 块板相当于单向受力的梁式窄板。
第三讲
梁 式 桥
板桥的构造与设计
★装配式板桥——横向连接
为了使装配式板块组成整体，共同承受车辆荷载， 在块件之间必须具有横向连接的构造。
第三讲
梁 式 桥
简支梁桥的构造与设计
★装配式简支T形梁桥
装配式T形梁桥是使用最为普遍的结构形式，其优 点是制造简单、整体性好、接头也方便。
截面形式
第三讲
梁 式 桥
简支梁桥的构造与设计
★装配式简支T形梁桥——横隔梁
横隔梁在装配式T梁中起着保证各根主梁相互连接 成整体的作用。T型梁桥的端横隔梁是必须设置的。 有利于制造、运输和安装阶段构件的稳定性，而 且能显著加强全桥的整体性。 当T型梁的跨径稍大时，一般在13m以上，在跨径 内除设端横隔梁外，再增设1-3道中横隔梁。
第三讲
梁 式 桥
简支梁桥的构造与设计
★装配式简支T形梁桥——组合梁桥
用纵向水平缝将桥梁的梁肋部分与桥面板（翼板） 分隔开来，使单梁整体截面变成板与肋的组合截面； 施工时先架设梁肋，再安装预制板，最后在接缝内 或连同在板上现浇一部分混凝土使结构连成整体。 优点在于可以显著减轻预制构件的重量，便于集中 制造和运输吊装。
第三讲
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板桥的构造与设计
★板桥在建成以后外形上像一块薄板，是小跨径桥中 最常用的桥型之一 优点：建筑高度小，适用于桥下净空受限制的桥梁， 可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道长度；外形简 单，制作方便；做成装配式板桥的预制构件时，重量 轻，架设方便。 缺点：跨径不宜过大，跨径超过一定限度时，截面 显著加高，从而导致自重加大。简支板桥的经济合理 跨径一般限制在13m-15m以下。
第三讲
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★模板拆除及支架卸落事故
韶关坪乳公路白桥坑大桥，1996年，32人死亡，59人受伤 (17人重伤) 深圳盐坝高速公路起点高架全互通立交桥，2000年，19人受 伤，其中重伤5人 京福高速三明连接线匝道桥，2001年，6人死亡、20人受伤 四川省自贡市某大桥， 2002年，3人死亡，7人伤 广东广清高速增槎路连接线主线高架桥，2004年，2人死亡， 7人受伤 绥芬河市新华街立交桥引桥，2005年，2人死亡 贵开公路小尖山大桥，2005年，7人死亡，15人受伤 广州珠江黄埔大桥引桥，2007年，2人死亡
梁 式 桥
梁桥概述
★连续梁桥 超静定结构，在竖向荷载作用下支点截面产生负弯 矩，其跨中正弯矩显著减小，从而跨越能力大。 结构刚度大，变形小，主梁变形挠曲线平缓，动力 性能好及有利于高速行车等优点。 预应力混凝土连续梁桥的合理跨径在120m以内。 连续桥梁基础要求较高，宜用于地基较好的场合。
第三讲
梁 式 桥
★连续梁的施工——逐孔施工法（装配—整体）
将整根连续梁按吊装能力先分段预制，然后用各 种安装方法将预制构件安装至墩、台或临时支架上， 再现浇接头混凝土，最后通过张拉部分预应力筋，使 梁体集整成连续体系。
用此法施工可以避免采用满堂支架，最大限度地 减少在桥上现浇混凝土的数量，并能使上部结构的预 制工作和下部结构的施工同时进行，显著缩短工期。
第三讲
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★变截面连续梁桥
第三讲
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连续梁桥的构造与设计
★截面设计
箱形截面空心率高，有利于减轻结构自重，截面抗 弯与抗扭刚度大，受力性能好，同时适应抵抗正、负 弯矩。是大跨连续梁桥及其他桥梁的主要截面型式。
第三讲
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混凝土梁桥的施工
★现浇简支梁的施工
无需专门的预制场地和大型起重、运输设备； 梁体结构中横桥向的主筋不中断，结构整体性好； 支架、模板等周转材料用量大、周期长，施工工期 长、费用高； 受季节影响大，质量不易控制，施工管理较复杂。 目前这种方法多用于中、小跨径桥梁或交通不便的 偏远地区，在一些结构复杂的异形弯桥等混凝土桥中 也经常采用。
第三讲 梁 式 桥ຫໍສະໝຸດ Baidu
第三讲
梁 式 桥
主要内容： 1 梁桥概述
2 板桥的构造与设计
3 简支梁桥的构造与设计
4 悬臂梁桥的构造与设计
5 连续梁桥的构造与设计
6 混凝土梁式桥的施工
第三讲
梁 式 桥
梁桥概述
★基本描述
梁桥是指在垂直荷载作用下，支座只产生垂直反 力而无水平反力的结构，梁主要承受弯矩和剪力。 公路与城市道路中建造的梁桥大多采用钢筋混凝 土或预应力混凝土结构，统称为混凝土梁桥。 造型简单、适应工业化施工、经济及耐久性好等 许多优点。 预应力技术——混凝土梁桥广泛应用 简支梁桥50-70m，连续梁桥的跨径达120-150m。
★受力特点（续）
连续梁为超静定结构，在汽车荷载作用下跨中产 生的挠度比简支梁小，行车平顺舒适。
均匀温度变化引起纵向水平位移，在结构中不产 生附加内力及支承反力。非线性温度变化、预应力作 用、混凝土收缩徐变及基础沉降等引起结构附加内力
第三讲
梁 式 桥
连续梁桥的构造与设计
★等截面连续梁桥
一般情况下连续梁桥在恒载与活载作用下，支点截 面负弯矩大于跨中截面正弯矩，但跨径不大时这个差 值不大，可以考虑等截面形式，以简化施工。 适用于中等跨径的连续梁（40-60m) 大多采用不等跨型式，边跨跨径小，中跨跨径大。
第三讲
梁 式 桥
连续梁桥的构造与设计
★受力特点
连续梁桥跨中截面产生正弯矩，支点截面产生负弯 矩，且支点截面负弯矩大于跨中截面正弯矩，连续梁 的最大正弯矩及负 弯矩均小于等跨度 简支梁的跨中正弯 矩，连续梁的内力 分布比简支梁要均 匀，有利于充分发 挥材料的作用。
第三讲
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连续梁桥的构造与设计
第三讲
梁 式 桥
第三讲
梁 式 桥
简支梁桥的构造与设计
★装配式简支T形梁桥——预应力简支梁桥(续）
由于简支梁弯矩从跨中向支点逐渐减小，故预应 力筋的偏心距也应逐渐减少，否则梁上缘的拉应力及 下缘的压应力都会过大； 由于支点附近区段剪力较大，故可以利用弯起力 筋所产生的竖向分力来抵消一部分剪力； 为了使梁端部分所受的预加力不太集中和分散布 置锚具，也须将力筋弯起。将部分力筋弯出梁顶，则 可以得到较好的抗剪作用，而且端块还可以缩小。
第三讲
梁 式 桥
梁桥概述
★曲线梁桥 曲线梁桥的桥轴线在平面上为曲线，可采用单 跨一次超静定简支曲线梁或多跨连续曲梁的结构型式， 属超静定结构。广泛用于城市立交桥中。 ★斜梁桥 桥轴线虽然是直线，但与支承线的夹角不等于 90度；受力较为复杂，一般仅用于地形受到限制的跨 线 桥中。
第三讲
梁 式 桥
第三讲
梁 式 桥
悬臂梁桥的构造与设计
★简支梁
★双悬臂梁
★单悬臂梁
第三讲
梁 式 桥
悬臂梁桥的构造与设计
★特点
无论单悬臂梁或双悬臂梁在锚跨跨中正弯矩显著 减小，而悬臂跨中因简支挂梁的跨径缩短而跨中正弯 矩也同样显著减小。 与简支梁相比，悬臂梁可以减小跨内主梁高度和 降低材料用量，悬臂梁在力学性能上优于简支梁，可 适用于更大跨径的桥型方案。 因支点负弯矩区段存在，不可避免地将产生裂， 另外牛腿、伸缩缝的构造引起行车不如连续梁平顺。
第三讲
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混凝土梁桥的施工
★预制简支梁的施工
桥梁上、下部结构可以平行施工，加快施工进度， 缩短工期； 预制构件便于工厂化批量生产，质量容易控制， 成本相对较低； 需要专门的预制场地和大型的起重、运输设备； 构件之间存在拼装接缝，结构整体性相对较差。
第三讲
梁 式 桥
★预制简支梁的制作
企口混凝土铰连接 钢板连接
第三讲
梁 式 桥
简支梁桥的构造与设计
简支梁桥具有受力明确、构造简单、施工方便 等优点，是中、小跨径桥梁应用最广的桥型。 整体现浇 预制装配
第三讲
梁 式 桥
简支梁桥的构造与设计
★整体式简支梁桥
★ 整体式梁桥具有整体性好、刚度大、易于做成 复杂形状等优点。 ★ ★ T形截面：
第三讲
梁 式 桥
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梁 式 桥
简支梁桥的构造与设计
★装配式简支T形梁桥——预应力简支梁桥
采用高强度钢筋，可节约钢材 20％—40％；
预加压应力可以大幅度提高梁体的抗裂性和耐久 性；
利用高标号混凝土，截面尺寸减小，梁体自重减 轻，可以增大跨越能力，也有利于运输和架设； 混凝土全截面受压，充分发挥了混凝土抗压性能 好的优势，也提高了梁的刚度。
第三讲
梁 式 桥
板桥的构造与设计
★整体式板桥（整体现浇）
第三讲
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板桥的构造与设计
★整体式板桥受力特 点
在均布恒载作用下， 桥跨板基本处于单向受 力状态； 当车轮荷载作用在板 中时，桥跨板处于双向 受力状态。横向弯矩My 虽大于均布荷载作用下 的该值，但与Mx相比仍 然很小。
第三讲
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梁 式 桥
梁桥概述
★基本体系：简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥
简支梁桥 受力和构造最简单，属于静定结构 主要受跨中正弯矩的控制，钢筋混凝土简支梁的 经济合理跨径在20m以下，预应力混凝土简支梁的合 理跨径一般不超过50m，我国规定40m。 一般用于小桥，大桥中的引桥及城市高架桥。
第三讲
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梁 式 桥
连续梁桥的构造与设计
★变截面连续梁桥
采用支点梁高大于跨中梁高的变截面形式，使得 梁高的变化规律与连续梁的弯矩图变化规律相一致， 可充分发挥材料性能； 减小跨中梁高，有利于减小结构自重产生的弯矩、 剪力； 增大支座截面梁高，有利于抵抗支座截面较大的 剪力。 变截面连续梁可适用于较大的跨径（70-120m）。
第三讲
梁 式 桥
第三讲
梁 式 桥
混凝土梁桥的施工
★现浇简支梁的施工——支架
支架是施工过程中的临时性结构，用以支撑模板、 浇筑的混凝土梁体结构以及施工设备、人员等其他施 工荷载。 要求支架及其构件和连接具有足够的强度、刚度和 稳定性，支架基础稳固。 同时构造和制作力求简单，既要拆装方便又要尽可 能减少构件的损伤，以提高装、拆、运的速度和增加 周转使用的次数。
第三讲
梁 式 桥
★现浇简支梁的施工——支架（续）
第三讲
梁 式 桥
混凝土梁桥的施工
★现浇简支梁的施工——模板拆除及支架卸落
非承重侧模板在混凝土强度能保证其表面及棱角不 致因拆模而受损坏时方可拆除；承重模板、支架应在 混凝土强度能承受其自重力及其他可能的叠加荷载时， 方可拆除。 支架的卸落应从梁体挠度最大处的支架节点开始， 逐步卸落相邻两侧的节点，并要求对称、均匀、有序 地进行，各节点应分多次进行卸落，以使梁的沉落曲 线逐步加大到梁的挠度曲线。
梁桥概述
★主要截面形式
★ ★ ★ ★ 梁 实心板——空心板——肋梁式——箱形截面 挖空 进一步 抗弯好 减轻自重 抗扭好 增大跨越能力 大跨连续梁，曲线
第三讲
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梁桥概述
★主要施工方法
整体浇筑施工法：一次浇筑完成桥梁主体结构混 凝土的方法，由于施工工期长，占用支架和模板较多， 受季节影响大，施工费用大，一般仅用于修建曲线桥， 斜桥等特殊形式的结构或者运输困难的地区。 节段施工法：是将桥梁结构在纵向，横向或竖向 划分为许多段，分段现浇或分段预制拼装的施工方法， 有简支连续法、逐孔法、悬臂法及顶推法等各种施工 方法。
第三讲
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梁桥概述
★悬臂梁桥 悬臂梁桥属于静定结构。 为边跨悬臂梁和中跨简支挂梁相组合的结构型式。 悬臂梁桥支点截面产生负弯矩，跨中正弯矩比简支 梁桥小，跨越能力比简支梁大，但小于连续梁。 主跨要增加悬臂与挂梁间的牛腿与伸缩缝构造，并 且牛腿处变形大，伸缩缝易损坏，行车不平顺。目前 已较少使用
第三讲
梁 式 桥
★预制简支梁的运输与安装
第三讲
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混凝土梁桥的施工
★连续梁的施工——逐孔施工法（支架）
第三讲
梁 式 桥
★连续梁的施工——逐孔施工法（移动模架）
第三讲
梁 式 桥
★连续梁的施工——逐孔施工法（移动模架）
不需要设置地面支架，施工不受河流、道路、桥 下净空和地基等条件的影响； 机械化程度高，劳动力少，质量好，施工速度快， 安全可靠； 只要下部结构稍提前施工，之后上下部结构可同 时平行施工，缩短工期，而且施工从一端推进，梁建 成后就可用作运输便道； 整套设备投资较大，准备工作较复杂，要求施工 人员具有较熟练的操作技术。用于长度较大、孔数较 多的桥梁较经济。