连续梁桥的设计与计算14453
钢筋混凝土连续梁桥计算流程(一)
钢筋混凝土连续梁桥计算流程(一)钢筋混凝土连续梁桥计算流程引言钢筋混凝土连续梁桥是一种常见且重要的桥梁类型。
在设计和计算过程中，遵循一定的流程可以保证梁桥的结构安全和稳定性。
本文将详细介绍钢筋混凝土连续梁桥的计算流程。
流程一：梁桥初步设计1.确定桥梁的跨度、宽度和高度等基本参数。
2.根据桥梁的位置和用途，确定相应的设计规范和荷载标准。
3.使用结构设计软件或手工计算，进行初步设计，确定梁桥各个构件的尺寸和布置。
流程二：荷载计算和分析1.根据设计规范和荷载标准，确定梁桥所承受的各种静态和动态荷载。
2.将荷载转化为梁桥上各个构件的力和弯矩，进行静力分析。
3.进行动力分析，考虑桥梁的振动特性和动态荷载的作用。
流程三：结构计算和优化1.根据荷载计算和分析的结果，进行桥梁结构的计算，包括承载力、抗弯能力、抗剪能力等。
2.根据计算结果进行结构优化，调整梁桥各个构件的尺寸和布置，达到经济、安全、美观的设计目标。
流程四：钢筋设计1.根据结构计算的结果，确定梁桥各个构件所需的钢筋面积。
2.钢筋布置设计，确定钢筋的直径、间距和层数等参数。
3.进行钢筋计算和校核，保证每个钢筋构件的强度和刚度满足设计要求。
流程五：施工图设计1.根据梁桥的最终设计结果，进行施工图设计。
2.绘制梁桥的平面图、剖面图和详图，标注构件的尺寸、钢筋的布置和施工要求等。
流程六：施工阶段工程控制1.进行施工过程中的工程质量控制，包括混凝土浇筑质量、钢筋安装质量等。
2.监督施工进度和质量，确保梁桥按设计要求进行施工。
结论钢筋混凝土连续梁桥的计算流程是一个系统而复杂的过程，其中包括初步设计、荷载计算和分析、结构计算和优化、钢筋设计、施工图设计以及施工阶段的工程控制。
通过严谨的流程，可以确保梁桥的结构安全和施工质量。
连续刚构桥梁的设计与计算
连续刚构桥梁的设计与计算连续刚构桥梁是指由多个梁段组成的桥梁，每个梁段均能起到承担桥载荷和传递荷载的作用。
这种桥梁采用了连续刚构的结构形式，在设计和计算过程中需要考虑多个因素，包括材料选用、截面形状、节点连接、荷载分布等。
本文将从这些方面对连续刚构桥梁的设计和计算进行探讨。
1.材料选用在连续刚构桥梁的设计中，材料的选取是至关重要的。
一般情况下，桥梁采用钢、混凝土等材料进行建造。
不同的材料具有不同的特点和性能，因此需要根据设计要求进行选择。
钢材具有强度高、刚度好的特点，可以满足桥梁对于载荷强度和刚度的要求；而混凝土则具有较好的耐久性和抗冲击性能，并且能够有效地降低桥梁的噪音和震动。
在实际应用中，一般会结合两种材料进行设计，如采用钢筋混凝土构造。
2.截面形状桥梁的截面形状对于桥梁的承载能力和刚度影响较大。
因此，在设计中需要根据实际需要和材料特性选择适合的截面形状。
目前常见的截面形状包括T形、矩形、圆形、箱形等。
不同的截面形状具有不同的承载能力和刚度，可以根据设计要求进行选择。
例如，对于需要承受大荷载的桥梁，一般采用宽而深的箱形截面，以提高承载能力和刚度；而对于跨度较小的桥梁，则可以选择较为轻盈的矩形或圆形截面。
3.节点连接节点连接是指桥梁中各个构件的连接方式。
在连续刚构桥梁的设计中，节点连接的质量和可靠性对于桥梁的安全性和稳定性十分重要。
节点连接方式一般分为焊接、螺栓连接、铆接等。
其中，焊接方式具有连接强度高、结构稳定等优点，但需要施工技术高超，且难以拆卸和维修；而螺栓连接方式则具有拆卸和维修方便等特点，但连接强度相对较低。
因此，在节点连接的选择上需要根据桥梁的具体情况进行综合考虑。
4.荷载分布在桥梁的设计和计算中，需要考虑到各种不同类型的荷载，包括自重荷载、静荷载、动荷载、温度荷载等。
这些荷载的分布和大小对于连续刚构桥梁的稳定性和承载能力有着较大的影响。
例如，在静荷载和动荷载作用下，桥梁会发生不同程度的挠曲和变形，会对桥梁的安全性和稳定性产生影响。
混凝土连续梁桥的计算
2、吻合索
调整预应力束筋在中间支点的位置，使 预应力筋重心线线性转换至压力线位置 上，预加力的总预矩不变，而次力矩为 零。
次力矩为零时的配束称吻合索
多跨连续梁在任意荷载作用下
结论： 按外荷载弯矩图形状布置预应力束及为 吻合束 吻合束有任意多条
均布荷载q 集中荷载q
第五节 徐变、收缩次内力计算
滑动模板支架系统MSS造桥机
上 导 梁 式 施 工 方 法
第二节 连续梁桥恒载内力计算
必须考虑施工过程中的体系转换，不同的荷 载作用在不同的体系上
1、满堂支架现浇施工 所有恒载直接作用在连续梁上
2、简支变连续施工
一期恒载作用在简支梁上，二期恒载作用在连 续梁上
3、逐跨施工
3.预应力混凝土梁计算预加力引起的应力时， 其轴向力部分按全宽计算，偏心部分按有效 宽度计算。 4.对超静定结构进行作用效应分析时，可取 实际宽度计算。
第四节 连续梁桥荷载横向分布计算
桥梁结构属空间受力，内力分析和计算复杂， 为简化计算常利用主梁的内力影响线和考 虑荷载横向分布相结合的分离变量方法计 算桥梁的空间受力作用。
– 徐变系数——徐变与弹性应变之比
二、 徐变、收缩量计算表达
1、实验拟合曲线法
建立一个公式，参数通过查表计算， 各国参数取法不相同，常用公式有： – CEB—FIP 1970年公式 – 联邦德国规范1979年公式 – 国际预应力协会（FIP）1978年公式—— 我国采用的公式
2、徐变系数数学模型
面内力，即总预矩
• 4.求解截面次预矩
M 次＝M总 M 初
3、初预矩与总预矩
– 将等效荷载作用在基本结构上可得初预矩 – 将等效荷载直接作用在连续梁上可得总预
连续梁桥 毕业设计
连续梁桥毕业设计连续梁桥毕业设计近年来，随着城市的不断发展和交通的日益繁忙，桥梁的建设成为了城市规划中不可或缺的一部分。
而在桥梁设计中，连续梁桥因其独特的结构和优越的性能而备受瞩目。
本文将以连续梁桥为主题，探讨其设计原理、结构特点以及在实际工程中的应用。
首先，我们来了解一下连续梁桥的设计原理。
连续梁桥是一种由多个连续的梁段组成的桥梁结构，其主要特点是梁段之间没有明显的支座，而是通过预应力钢筋或混凝土梁连接起来。
这种结构设计的优势在于能够充分利用梁的弯曲和剪切能力，提高桥梁的承载能力和整体刚度，同时减小了支座的数量和尺寸，降低了建设成本。
其次，连续梁桥的结构特点也是其独特之处。
由于连续梁桥梁段之间没有明显的支座，因此在设计时需要考虑梁段的变形和受力情况。
一般情况下，连续梁桥采用预应力混凝土梁作为主梁，通过预应力钢筋将各个梁段连接起来。
在施工过程中，通过张拉预应力钢筋，使各个梁段产生预压力，从而使整个桥梁形成一体化的结构。
此外，为了保证桥梁的稳定性和安全性，连续梁桥还需要考虑各个梁段之间的伸缩缝和温度变形等因素。
在实际工程中，连续梁桥有着广泛的应用。
首先，连续梁桥适用于跨度较大的桥梁。
由于连续梁桥能够充分利用梁的弯曲和剪切能力，因此其承载能力较大，适用于跨度在50米以上的大型桥梁。
其次，连续梁桥还适用于地震频繁地区。
由于连续梁桥的整体刚度较大，能够有效抵抗地震力的作用，因此在地震频繁地区，连续梁桥成为了首选的桥梁结构。
此外，连续梁桥还具有施工周期短、维护成本低等优点，因此在城市快速路、高速公路等交通枢纽中得到了广泛应用。
然而，连续梁桥设计中也存在一些挑战和难点。
首先，连续梁桥的变形和受力分析较为复杂，需要考虑多种因素的综合作用。
其次，连续梁桥的施工要求较高，需要精确的测量和施工工艺。
此外，连续梁桥在设计时还需要考虑环境因素、交通流量等因素的影响，以确保桥梁的安全和稳定。
综上所述，连续梁桥作为一种独特的桥梁结构，在城市规划和交通建设中发挥着重要的作用。
第1章+连续梁桥计算
第1章：连续梁桥计算连续梁桥是一种应用广泛的桥梁结构，具有多跨、多支承、结构连续等特点。
这种桥梁结构需要进行复杂的计算才能保证其安全可靠。
本章将介绍连续梁桥的计算方法和应用。
连续梁桥的基本结构连续梁桥由多个跨距相等的梁段组成，每个梁段之间通过支承连接。
在连续梁桥结构中，跨中和支点处的内力是最大的，因此需要进行合理的设计和计算。
另外，在计算过程中需要考虑桥梁的自重、荷载和温度等因素的影响。
连续梁桥的计算方法静力计算法静力计算法是一种较为简单的连续梁桥计算方法，其基本思想是将桥梁看作任意形状的集合，通过应力、弯曲、剪切力、反力等来计算桥梁的内力和应力。
有限元法有限元法是一种基于数值计算的连续梁桥计算方法，其特点是能够考虑桥梁结构的非线性、动态和破坏情况等因素。
目前，有限元法已成为桥梁结构计算中最常用的方法之一。
连续梁桥的设计应用连续梁桥的设计应用是建造一个安全、可靠的桥梁结构的重要一步。
在设计过程中需要考虑桥梁结构的材料选择、跨径和支承的位置、桥梁的承载能力等因素。
设计师需要综合考虑以上因素，并根据具体情况判断，得出最终的桥梁设计方案。
连续梁桥的施工与检测在连续梁桥的施工过程中，需要保证结构的安全性和施工效率。
在桥梁建成后，需要对其进行检测，以确保桥梁运行安全。
检测的方法包括：目视检查、测量检查、声波检测和超声波检测等。
结论连续梁桥是一种应用广泛的桥梁结构，其计算方法和应用必须掌握，才能确保桥梁的结构安全可靠。
连续梁桥的设计、施工和检测也是确保桥梁运行安全的重要保障，需要加强相关人员的培训和管理，提高桥梁的建设质量和运营效率。
钢结构课件连续体系梁桥的设计与计算
计算分析
根据桥梁设计规范，对该桥进行了 静力、动力和稳定性分析，计算了 主梁和桥墩的承载能力、位移和应 力分布等。
施工方案
根据计算结果和施工条件，制定了 详细的施工方案，包括钢构件的制 作、运输、拼装和焊接等。
某大桥的施工过程与监控
施工监控
在施工过程中，对该桥进行了全 面的施工监控，实时监测桥梁的 变形、位移和应力等参数，确保
钢结构课件连续体系 梁桥的设计与计算
目录
• 引言 • 连续体系梁桥的设计 • 钢结构的计算与分析 • 案例研究 • 结论与展望
01
引言
背景介绍
随着我国交通事业的不断发展，对桥 梁的需求不断增加，对桥梁的质量和 性能要求也越来越高。
钢结构连续体系梁桥作为一种新型的 桥梁结构形式，具有结构稳定、承载 能力强、施工方便等优点，被广泛应 用于各类桥梁工程中。
施工方法设计
施工方法选择
根据工程条件和要求，选 择合适的施工方法，如预 制拼装、整体吊装或常规 浇筑等。
施工顺序设计
合理安排施工顺序，确保 施工过程中的结构安全和 稳定性。
施工监控
采用先进的施工监控技术， 实时监测施工过程中的结 构变形和应力状态，确保 施工安全和质量。
桥面铺装设计
铺装材料选择
根据桥梁使用环境和荷载要求，选择合适的 铺装材料，如耐磨耐压沥青混凝土、耐久性 好且防滑性能良好的耐磨耐压混凝土等。
01
02
03
结构形式选择
根据桥梁跨度、荷载要求 和地形条件，选择适合的 结构形式，如简支梁、连 续梁和悬臂梁等。
截面设计
根据桥梁承载能力和稳定 性要求，设计钢结构的截 面类型和尺寸，以满足强 度、刚度和稳定性要求。
连续梁桥的计算流程
连续梁桥的计算流程哎呀，说起连续梁桥的计算流程，这可真是个技术活儿，得慢慢来，不能急。
咱们先得把这事儿给捋顺了，就像做一道复杂的数学题一样，得一步步来。
首先，咱们得有个概念，连续梁桥，就是那种中间没有断开的桥，梁是连续的，不是一段一段的。
这种桥的好处是，它能够更好地分散荷载，让桥更稳固。
好了，咱们开始吧。
首先得做的，就是收集数据。
这就像是做数学题之前，你得知道题目给的是什么条件。
对于连续梁桥来说，你得知道桥的长度、宽度、高度，还有材料的强度、弹性模量这些。
这些数据，就像是你做数学题时的已知条件。
接下来，就是建立模型了。
这就像是你根据已知条件，画出一个图来。
在连续梁桥的计算中，你得用到一些专业的软件，比如SAP2000、Midas之类的，来建立一个三维的模型。
这个模型得精确，因为它将直接影响到计算结果。
然后，就是荷载分析了。
这就像是你根据题目的条件，去分析可能的情况。
在连续梁桥的计算中，你得考虑到各种荷载，比如车辆荷载、风荷载、地震荷载等等。
这些荷载，就像是你做数学题时，需要考虑的各种可能的情况。
接下来，就是计算了。
这就像是你根据已知条件和可能的情况，去求解问题。
在连续梁桥的计算中，你得用到一些复杂的公式，比如弯矩公式、剪力公式、挠度公式等等。
这些公式，就像是你做数学题时，需要用到的各种公式。
然后，就是结果分析了。
这就像是你根据计算结果，去分析问题。
在连续梁桥的计算中，你得分析计算结果是否合理，是否满足设计要求。
如果不合理，你就得重新调整模型，重新计算。
最后，就是出图了。
这就像是你根据计算结果，去写出答案。
在连续梁桥的计算中，你得根据计算结果，画出施工图。
这个图，就像是你做数学题时，需要写出的答案。
哎呀，说了这么多，感觉就像是在讲一个复杂的故事。
不过，连续梁桥的计算流程，确实就是这么复杂。
不过，只要你一步步来，不急不躁，最后肯定能得出正确的结果。
就像做数学题一样，只要你不放弃，最后肯定能做出来。
连续刚构桥的设计与计算
连续刚构桥的设计与计算连续刚构桥（Continuous Rigid Frame Bridge）是指由一系列刚性构件（如梁、柱和连接节点）组成的桥梁结构，其具有较高的刚度和稳定性。
该设计与计算过程通常包括以下几个步骤：结构形式选择、作用力分析、截面设计、节点设计和整体稳定性分析。
下面将详细介绍这些步骤。
首先，结构形式选择是连续刚构桥设计的起点。
在选择结构形式时，需要考虑桥梁的跨度、地质条件、交通承载能力要求和建设成本等因素。
常见的连续刚构桥形式包括刚性桥梁、单塔拉索悬索桥和钢混合结构，设计人员可以根据具体情况选取对应的桥梁形式。
其次，作用力分析是连续刚构桥设计的核心部分。
在进行作用力分析时，需要考虑桥梁所承受的静力荷载、动力荷载和温度荷载等。
根据设计规范和标准，通过合理的假设和简化计算模型，计算出各个构件的内力和外力作用情况。
然后，根据作用力分析的结果，需要进行截面设计。
截面设计主要包括确定梁和柱截面的尺寸和受力性能。
在截面设计时，需要考虑材料的强度、受力性能要求和工程经济性。
为了满足设计要求，可能需要进行多次迭代计算，直到满足结构强度和刚度的要求。
接下来是节点设计。
节点是连续刚构桥中的重要连接部分，需要保证节点的刚性和稳定性。
节点设计主要包括节点连接方式和节点构造设计两个方面。
在节点连接方式的选择上，常见的有焊接、螺栓连接和预应力锚固等。
在节点构造设计中，需要考虑连接构件的受力情况、节点刚度和施工性能等。
最后，整体稳定性分析是连续刚构桥设计的最后一步。
在进行整体稳定性分析时，需要考虑桥梁的水平和垂直稳定性。
水平稳定性主要通过设置纵横向加固措施来保证，如设置剪力墙、横向联结梁和固定支座等。
垂直稳定性则通过合理的梁柱列设计和支座设计来保证。
总之，连续刚构桥的设计与计算是一个复杂而繁琐的过程，需要设计人员具备良好的结构力学知识和经验。
通过合理的结构形式选择、作用力分析、截面设计、节点设计和整体稳定性分析等步骤，可以设计出满足设计要求的连续刚构桥。
连续梁桥计算
M0
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
M8
M9
M10
1
0
-1
2
0
0.250000
-1
3
0
-0.066667
0.266667
-1
4
0
0.017857
-0.071429
0.267857
-1
5
0
-0.004785
0.019139
-0.071771
0.267943
-1
6
0
0.001282
-0.005128
0.019231
阶段图式1在主墩上悬臂浇注砼2边跨合龙3中跨合龙4拆除合龙段挂篮5上二期恒载图11采用悬臂浇筑法施工时连续梁自重内力计算图式四阶段4拆除合龙段的挂篮此时全桥已经形成整体结构超静定结构拆除合龙段挂篮后原先由挂篮承担的合龙段自重转而作用于整体结构上
第一章 混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算
第一节 结构恒载内力计算
阶段
图 式
1
在主墩上悬臂浇注砼
2
边跨合龙
3
中跨合龙
4
拆除合龙段挂篮
5
上
二
期
恒
载
图1-1采用悬臂浇筑法施工时连续梁自重内力计算图式
（四）阶段4 拆除合龙段的挂篮
此时全桥已经形成整体结构（超静定结构），拆除合龙段挂篮后，原先由挂篮承担的合龙段自重转而作用于整体结构上。
（五）阶段5 上二期恒载
在桥面均布二期恒载 的作用下，可得到三跨连续梁桥的相应弯矩图。
顶推连续梁的内力呈动态型的，其内力值与主梁和导梁二者的自重比，跨长比和刚度比等因素有关，很难用某个公式来确定图1-2b中最大正弯矩截面的所在位置，因此，只能借助有限元计算程序和通过试算来确定。但在初步设计中，可以近似地按图1-4的三跨连续梁计算图式估算。其理由是距顶推连续梁端部0.4 截面处的正弯矩影响线面积之和相对最大，虽然在导梁的覆盖区也有负弯矩影响线面积，但导梁自重轻，故影响较小。
连续梁桥(T构)计算
计算方法
结果分析
采用有限元法进行计算，将主梁离散化为 多个单元，建立整体有限元模型。
通过计算和分析，得出主梁在各种工况下 的应力、应变和挠度等结果，验证主梁的 受力性能是否满足设计要求。
某高速公路的T构优化设计
工程概况
某高速公路连续梁桥（T构）需 要进行优化设计，以提高结构 的承载能力和稳定性。
优化内容
和意外事故。
提高施工质量
施工控制有助于提高桥梁的施工 质量，通过控制施工过程中的各 项参数，确保桥梁的线形、内力
和变形等指标符合设计要求。
节约成本
合理的施工控制可以避免施工过 程中的浪费和不必要的返工，从
而节约施工成本。
施工控制的主要内容
施工监控
对桥梁施工过程中的线形、内力和变形进行实时 监测，确保施工状态符合设计要求。
对主梁的截面尺寸、配筋和桥墩 的布置进行优化设计，降低结构 的自重和提高结构的刚度。
优化方法
采用有限元法进行计算和分析， 通过调整结构参数和材料属性， 对结构进行多方案比较和优化。
结果分析
经过优化设计，结构的承载能力 和稳定性得到了显著提高，同时
降低了结构的自重和造价。
某铁路桥的T构施工控制与监测
03
需要保证桥面平度的桥梁
连续梁桥(T构)的桥面平度较高，能够满足高速铁路、高速公路等对桥
面平度的要求。
02
T构的力学分析
静力学分析
1
计算T构在静力作用下的内力和变形，包括恒载 和活载。
2
分析T构在不同工况下的应力分布和最大、最小 应力值。
3
评估T构的承载能力和稳定性，确保满足设计要 求和使用安全。
在满足安全性和功能性 的前提下，降低T构的造
连续刚构桥梁的设计与计算
（ ２ ）主墩设计要点 在 连 续 刚 构桥 的主 墩 构造 设 计 中 ，
力值 ，设计要求相符。 ２ ． ３挠度 分析 （ ａ ） 挠度发生的因素 ：影响大跨径 连续刚构桥 的后期变形 的原 因有很多 ， 像混凝 土收缩徐变 、 ． 主梁刚度 的转变、 降低 纵 向预应 力的有 效性 、竖 向接缝
Ｑ
： ！ 王
工 程 技 术
Ｎｅ ｗ Ｔｅ ｅ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ 西ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｏ ｄ ｕ
连 续 刚构桥 梁 的设 计 与计算
余超超 罗瑞敏
（ 杭 州华龙交通勘察设计有 限公 司，浙 江 杭 ＇ ｋ ｌ １ ３ １ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：作 为一种轻型桥 梁的连续刚构桥，因为其构造美观、行车平稳舒适、方便养护、费用低等优势 ，在 国内桥梁项 目工程 建设 中得 到 了广 泛运 用 。桥 梁设计 是 保证 连 续刚构 桥 梁整 体稳 定性 的 最为 主要 的步骤 之 一 。 关键词 ：连续刚构桥 梁；设计；计算结果分析
连续体系梁桥的设计与计算
1/17.9 2.75 1/45.5
10 珠江三桥
六库怒江大桥（85+154+85）
宜城汉江桥为中 国首次采用双支 座支承的预应力 混凝土连续梁桥
宜昌乐天溪桥 桥墩采用建于同一基础上的双壁式墩
黄浦江奉浦大桥（85+3125+85）
斯威士兰 科马提河桥
湖北沙洋汉江桥 63+6111+63
（二）阶段2 边跨合龙 当边跨梁体合龙以后，先拆除中墩临时锚固，然后便可拆 除支架和边跨的挂篮。 此时由于结构体系发生了变化，边跨接近于一单悬臂梁， 原来由支架承担的边段梁体重量转移到边跨梁体上。由于 边跨挂篮的拆除，相当于结构承受一个向上的集中力 P挂 。
（三）阶段3 中跨合龙 当中跨合龙段上的混凝土尚未达到设计强度时，该段混凝 土的自重q 及挂篮重量2 P挂将以2个集中力 R0 的形式分别 作用于两侧悬臂梁端部。
转体施工适合于单跨和三跨桥梁可在深水峡谷中建桥采用同时也适应在平原区以及用于城市跨线五转体施工第三节连续梁桥内力计算一恒载内力二活载内力三超静定次内力的计算第三节连续梁桥内力计算一恒载内力必须考虑施工过程中的体系转换不同的荷载作用在不同的体系上1满堂支架现浇施工所有恒载直接作用在连续梁上2简支变连续施工一期恒载作用在简支梁上二期恒载作用在连续梁上3逐跨施工主梁自重内力图应由各施工阶段时的自重内力图迭加而成4顶推施工顶推过程中梁体内力不断发生改变梁段各截面在经过支点时要承受负弯矩在经过跨中区段时产生正弯矩施工阶段的内力状态与使用阶段的内力状态不一致配筋必须满足施工阶段内力包络图临时中间墩最大负弯矩与导梁刚度及重量有关导梁刚接近前方支点刚通过前方支点5平衡悬臂施工分清荷载作用的结构体现约束条件的转换主梁自重内力图应由各施工阶段时的自重内力图迭加而成一阶段1在主墩上悬臂浇筑混凝土首先在主墩上浇筑墩顶上面的梁体节段称零号块件并用粗钢筋及临时垫块将梁体与墩身作临时锚固然后采用施工挂篮向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工
工学连续梁桥的设计与计算
2）一次落架时
两跨连续梁
根据施工 情况确定
3）各跨龄期不同时
4）多跨连续梁
五、结构因混凝土收缩引起的次内力计算
1、收缩变化规律
– 假设混凝土收缩规律与徐变相同
收缩终极值
2、微分平衡法（Dinshinger法）
– 位移微分公式
收缩产生的弹 性应变增量
收缩产生的应力状态的 徐变增量，初始应力为0
二、自应力计算
温差应变 平截面假定 温差自应变 温差自应力
T(y)=T(y) a(y)=0+y (y)=T(y)-a(y)=T(y)-(0+y) s0(y)=E(y)=E{T(y)-(0+y)}
截面内水平力平衡 截面内力矩平衡 求解得
三、温度次应力计算
力法方程
11x1T＋1T＝0
温度次力矩 温差次应力
一、温度变化对结构的影响
– 产生的原因：常年温差、日照、砼水化热 – 常年温差：构件的伸长、缩短；
连续梁——设伸缩缝 拱桥、刚构桥——结构次内力 – 日照温差：构件弯曲——结构次内力； 线性温度场——次内力 非线性温度场——次内力、自应力
线性温度梯度对结构的影响 非线性温度梯度对结构的影响
温度梯度场
瞬时沉降弹性 及徐变变形
沉降徐变 增量变形
三、力法方程
沉降弹性 增量变形
后期沉降 自身变形
• 墩台基础沉降规律与徐变变化规律相似时 • 墩台基础沉降瞬时完成时 • 徐变使墩台基础沉降的次内力减小
• 连续梁内力调整措施
– 最好的办法是在成桥后压重 – 通过支承反力的调整将被徐变释放
第七节 温度应力计算
主梁预制
主梁吊装——梁重116吨
后期预应力钢筋张拉
第1章 连续梁桥计算
第一章混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算第一节结构恒载内力计算一、恒载内力计算特点对于连续梁桥等超静定结构，结构自重所产生的内力应根据它所采用的施工方法来确定其计算图式。
以连续梁为例，综合国内外关于连续梁桥的施工方法，大体有以下几种：（一）有支架施工法；（二）逐孔施工法；（三）悬臂施工法；（四）顶推施工法等。
上述几种方法中，除有支架施工一次落梁法的连续梁桥可按成桥结构进行分析之外，其余几种方法施工的连续梁桥，都存在一个所谓的结构体系转换和内力（或应力）叠加的问题，这就是连续梁桥恒载内力计算的一个重要特点。
本节着重介绍如何结合施工程序来确定计算图式和进行内力分析以及内力叠加等问题，并且仅就大跨径连续梁桥中的后两种的施工方法——悬臂浇筑法和顶推施工法作为典型例子进行介绍。
理解了对特例的分析思路以后，就可以容易地掌握当采用其它几种施工方法时的桥梁结构分析方法了。
二、悬臂浇筑施工时连续梁的恒载内力计算为了便于理解，现取一座三孔连续梁例子进行阐明，如图1-1所示。
该桥上部结构采用挂篮对称平衡悬臂浇筑法施工，从大的方面可归纳为五个主要阶段，现按图分述如下。
（一）阶段1 在主墩上悬臂浇筑混凝土首先在主墩上浇筑墩顶上面的梁体节段（称零号块件），并用粗钢筋及临时垫块将梁体与墩身作临时锚固，然后采用施工挂篮向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工。
此时桥墩上支座暂不受力，结构的工作性能犹如T型刚构。
对于边跨不对称的部分梁段则采用有支架施工。
此时结构体系是静定的，外荷载为梁体自重q自(x)和挂篮重量P挂，其弯矩图与一般悬臂梁无异。
（二）阶段2 边跨合龙当边跨梁体合龙以后，先拆除中墩临时锚固，然后便可拆除支架和边跨的挂篮。
此时由于结构体系发生了变化，边跨接近于一单悬臂梁，原来由支架承担的边段梁体重量转移到边跨梁体上。
由于边跨挂篮的拆除，相当于结构承受一个向上的集中力P挂。
（三）阶段3 中跨合龙当中跨合龙段上的混凝土尚未达到设计强度时，该段混凝土的自重q及挂篮重量2P挂将以2个集中力R的形式分别作用于两侧悬臂梁端部。
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五 徐变、收缩次内力计算
一、徐变、收缩理论
收缩——与荷载无关 徐变——与荷载有关 收缩、徐变与材料、配合比、温度、湿度、
截面形式、护条件、混凝土龄期有关
1、混凝土变形过程
收缩 弹性变形 回复弹性变形 滞后弹性变形 屈服应变
2、收缩徐变的影响
结构在受压区的徐变和收缩会增大挠度；
2、曲线配筋
梁端无偏心矩时
11(l1l2)/3EI
1N3 N E y[If1l1f2l2e(l1l2)]
x1 Ny(f1ll11 lf22l2 e)
M NM 0M 1 ' M 0N y(f e)M 1
M N B N ye N y (f e ) 1 N yf
梁端有偏心矩时
1 N 3 N E y[l1 f I 1 l2f2 1 2 (l1 e a l2 e c) e (l1 l2 )]
初预矩图为曲 线时产生均布 荷载
W w
l
W Nysin 2Ny2
初预矩图成折 线时产生集中 力
Nysin 4Ny4
3、初预矩与总预矩
将等效荷载作用在基本结构上可得初预矩 将等效荷载直接作用在连续梁上可得总预
矩 如果等效荷载直接作用在连续梁上支反力
等于0，此时为吻合束 只有改变预应力束曲率半径或梁端高度才
徐变会增大偏压柱的弯曲，由此增大初始偏 心，降低其承载能力；
预应力混凝土构件中，徐变和收缩会导致预 应力的损失；
徐变将导致截面上应力重分布。
对于超静定结构，混凝土徐变将导致结构内 力重分布，即引起结构的徐变次内力。
混凝土收缩会使较厚构件的表面开裂
3、线性徐变
当混凝土棱柱体在持续应力不大与0.5Ra时， 徐变变形与初始弹性变形成线性比例关系
(t)(0)c(t)
d(t)1d(t)(t)d(t,0)
dt E dt E dt
dt时段内的微变形
d k p L d ( E t ) M M k d I L x M 0 E M k d I d x ( t ,) L M ( t E ) M k d I d x ( t ,)
H =11(6 210 )l
h =212( 218 )l
H =11(6 210 )l
h =310( 510 )l
4、腹板及顶、底板厚度 顶板——满足横向抗弯及纵向抗压要求
一般采用等厚度，主要由横向抗 弯控制
腹板——主要承担剪应力和主拉应力 一般采用变厚度腹板，靠近跨中 处受构造要求控制，靠近支点 处受主拉应力控制，需加厚。
松弛系数通过实验数据拟合
( t ) 0 (0 ) E ( t ,0 ) (0 ) R ( t , E 0 ) (0 ) [ 1 ( t ,0 )( t ,0 )]
(t,0)1R1 (t,0)(t1,0)
近似拟合松弛系数
(t, 0)0e(t,0)
(t,0)1e1 (t,0)
kp[1(t,)]
静定结构可以满足应力不变的条件
一次落架结构可以直接按该式计算
分段施工结构要考虑各节段应力是分多次 在不同的龄期施加的
3、应力变化条件下的徐变变形计算
1）应力应变公式
时刻的应力增量在t
时刻的应变
dbd()E 1[1(t,)]
d() ()d
从0 时刻到 t 时刻的总应变
M N BNye3 2N 2 1ye1 3N 1 2ye
局部曲线配筋
11(l1l2)/3EI
2 13
h3
1N EI[48Ny(e2)l 16Nyhl]
Nyl (26e5h) 48EI
x 1 1 N /1 1 N y (2e 6 5 h )/32
M N B N ye N y (f e ) 1 N yf
3、梁高——与跨径、施工方法有关
等高度梁——实用于中、小跨径连续梁，一 般跨径在50~60米以下
变高度梁——实用于大跨径连续梁，100米 以上，90%为变高度连续梁
桥型 等高度连续梁 变高度(折线形)连续梁 变高度(曲线形)连续梁
支 点 梁 高 (m)
跨 中 梁 高 (m)
H =11(5 310 )l 常用 118( 210 )l
连续梁压力线与预 应力筋位置相差
e M Ny
一、用力法解预加力次力矩
1、直线配筋
力法方程
1x 111N0
变位系数
11
2l 3 EI
赘余力
1N
Nyel EI
x1
1N
11
3 2Nye
总预矩
压力线位置
M N M 0 M '1 N y e 2 3 N y e M 1 N y ( e 2 3 e M 1 )
徐变系数——徐变与弹性应变之比
c
lc l
lc le
le l
e
c /e
二、 徐变、收缩量计算表达
1、实验拟合曲线法
建立一个公式，参数通过查表计算，
各国参数取法不相同，常用公式有：
CEB—FIP 1970年公式 联邦德国规范1979年公式 国际预应力协会（FIP）1978年公式——
我国采用的公式 t τ β , a τ d B d t τ f β f t β f τ ε s t τ , ε s 0 β s t β s τ
1
(t,0)
令折算系数 (t,0 ) 1 /1 [ (t,0 )(t,0 )]
b(t)(E 0)[1(t,0) ](t) E (0)
徐变应力增量
换算弹性模量 E (t,0)E
4）变形计算公式
kp LM E 0M k I[1(t,)d ] xLM (E t)I M kdx
5）微分变形计算公式 应力应变微分关系
二、构造特点
1、跨径布置
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
2、截面形式
板式截面——实用于小跨径连续梁 肋梁式——适合于吊装 箱形截面——适合于节段施工 其它
从0 时刻到 t 时刻的总应变
b ( t) ( E 0 ) [ 1 ( t,0 ) ]( t) E (0 ) [ 1 ( t,0 )( t,0 )]
3）松弛系数——通过实验计算时效系数
松弛实验 应力变 (化 0) ： (t)
台座 实验构件
应变(： t)0
令 (t)R (t,0)(0)
11(l1l2)/3EI
x1
Ny(f
e1 2
e)
M N M 0 x 1M 1 M 0 N y(f e 2 1 e )M 1
MNB
M0
Ny(
f
e1 2Leabharlann e)M1Ny(
f
e1 ) 2
3、局部配筋
局部直线配筋
11(l1l2)/3EI
1NE 2[INye4 l7 8]7 1N E 6 yeIl
x11N/113 22 1Nye
2、横向 箱梁——专门分析 多梁式——横向分布系数计算，等刚度法
三、超静定次内力计算
1、产生原因——结构因各种原因产生变形， 在多余约束处将产生约束力，从而引起结构 附加内力(或称二次力)
2、连续梁产生次内力的外界原因 预应力
墩台基础沉降 温度变形 徐变与收缩
四、变形计算
必须考虑施工过程中的体系转换，不同的荷 载作用在不同的体系上
配筋必须满足施工阶段内力包络图
主梁最大正弯矩发生在导梁刚顶出支点 外时
最大负弯矩——与导梁刚度及重量有关
导梁刚接近前方支点 刚通过前方支点
5、平衡悬臂施工 分清荷载作用的结构 体现约束条件的转换
主梁自重内力图，应由各施工阶段时的自重 内力图迭加而成
二、活载内力
1、纵向——某些截面可能出现正负最不利 弯矩，必须用影响线加载
随着加载龄期的增大，徐变系数将不断减小， 当加载龄期足够长时徐变系数为零
该理论较符合新混凝土的特性
将Dinshinger公式应用与老化理论
t, t,0 0 t, t,0 ,0 k 0 ( 1 e t) k 0 ( 1 e ) k0(eet) k0e[1e(t)] k[1e(t)]
4、变截面梁曲线配筋
二、线性转换与吻合束
1、线性转换 只要保持束筋在超静定梁中的两端位置 不变，保持束筋在跨内的形状不变，而 只改变束筋在中间支点上的偏心距，则 梁内的混凝土压力线不变，总预矩不变
改变e在支点B所增 加(或减少)的初预 矩值，与预加力次 力矩的变化值相等， 而且两者图形都是 线性分布，因此正 好抵消
底板——满足纵向抗压要求 一般采用变厚度，跨中主要受 构造要求控制，支点主要受纵向 压应力控制，需加厚
横隔板——一般在支点截面设置横隔板
5、配筋特点 纵向钢筋
悬臂施工阶段配筋
主筋没有下弯时布置在腹板加掖中 需下弯时平弯至腹板位置 一般在锚固前竖弯，以抵抗剪力
连续梁后期配筋
各跨跨中底板配置连续束
先天理论
不同加载龄期的混 凝土徐变增长规律 都一样
(t,)0t
k0[1e(t)]
混凝土的徐变终极值不因加载龄期不同而异， 而是一个常值
该理论较符合加载龄期长的混凝土的特性
混合理论
对新混凝土采用老 化理论，对加载龄 期长的混凝土采用 先天理论
三、结构因混凝土徐变引起的 变形计算
2、徐变系数数学模型
1）基本曲线——Dinshinger公式
t,0k0(1et)
徐变在加载时刻有急 变
在加载初期徐变较大 随时间增长逐渐趋于
稳定
2）徐变系数与加载龄期的关系 老化理论
不同加载龄期的 混凝土徐变曲线在
任 意 时 刻 t(t>) ，
徐变增长率都相同