混凝土桥课件 第五章 RCB混凝土连续梁桥

• 顶板——配制横向钢筋或 横向预应力钢筋
• 腹板——下弯的纵向钢筋 需要时布置竖向预应力钢筋
☆横向预应力钢筋和竖向预应力钢筋
• 横向布筋－在箱梁结构中，若两腹板间距过大 或悬臂板外挑过长，就需要对箱梁顶板施加横 向预应力。
• 竖向布筋－当腹板混凝土、普通钢筋、纵向下 弯力筋等不足以抵抗荷载剪力时，就需要在腹 板内布置竖向力筋。竖向力筋一方面可以提高 截面的抗剪能力，另一方面也可以与挂篮施工 配合，作为后锚钢筋。
三、常见的连续梁桥结构形式
3.1 等高度连续梁 构造简单、施工方便，主要适用于小、中等跨 度桥梁。
3.2 变高度连续梁
• 变高度梁符合梁的内力分布规律；适合于采用 悬臂施工；线形美观，增大了桥下净空。
3.3 连续-刚构体系桥
• 利用主墩的柔性适应桥梁纵向变形，适合于高 墩大跨。
3.4 V型墩连续梁桥
三等跨简支梁：跨中弯矩
1 ql2 8
二等跨连续梁：跨中弯矩 1 ql2 16 支点弯矩 1 ql2 8 1 ql2
三等跨连续梁：中跨跨中弯矩： 40
边跨跨中弯矩：430 ql2
支点弯矩：1 ql2 10
2、结构构造方面
➢墩身：仅设单排支座，尺寸小（设固定 支座的制动墩除外）；
➢连续－刚构体系：取消了大吨位支座， 但墩的刚度一般不宜太大
接长并悬出梁段至合龙的施工方法。 施工支架和临时设备少，施工时不影响桥下通
航、通车，也不受季节、河道水位的影响，并能在 大跨度桥上采用。
悬臂灌注法和悬臂拼装法。
悬臂浇筑施工
（1） 逐跨连续悬臂施工法 （2） T构—单悬臂梁—连续梁施工法 （3） T构—双悬臂梁—连续梁施工法
施工顺序：0＃块施工（含临时固结）—拼装挂篮（预压试验）—施工下一节 块—合拢—解除临时固结—完成体系转换
所有恒载直接作用在连续梁上。
1.2 简支变连续施工 一期载作用在简支梁上，二期恒载作用在连 续梁上。
1.3 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。
1.4 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。
• 结构轻巧美观，工程量较省，但是斜撑结构设 计及施工复杂。
3.5 桁架连续梁桥 • 重量轻、节省材料、刚度大、跨越能力强。构
造及施工工艺复杂。
• 以预应力混凝土作为受拉（或拉压）杆件，非 预应力的钢筋混凝土作为受压杆件组成。一般 先预制杆件，就地浇筑混凝土节点，再在受拉 杆件中加预应力；或预制桁段，拼接后再加预 应力。
顶推法主要应用于等截面连续梁。 单向顶推、双向顶推、单点顶推、多点顶推。
顶推施工
顶推逐孔施工：在桥纵轴方向的台或墩后设置预制场，分节段现浇或预制梁 体，用预应力钢筋将节段联成整体，用水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出 预制场（一个节段长），之后，循环施工下一节段，直至成桥
5 悬臂施工 梁部施工从桥中间墩处开始、按对称方式逐步
a.有支架施工的悬臂梁
11 12 13 14 1 1
21 3411
22 32 43
23 33 43
24 34 44
111
32 4
其中△i为悬臂梁上4个节点在卸 架后恒载引起的总变形；
△i j（i,j=1,2,3,4）是指j节段自重 （Ｇ１、Ｇ2、Ｇ3、Ｇ4）及预应力 对i节点产生的弹性变形。
b.悬臂拼装结构
11 12 13 14 1 1
0
0
0
22 0 0
23 33 0
24 34 44
1 1 1
32 4
对于悬臂拼装结构，后节段的恒载 对先拼节段会产生弹性变形，而先 拼节段已完成了本身恒载的变形， 不再对后续节段产生影响。
对逐段施加的预应力，其方向一般 向上挠曲，故应从预设的预拱度中 这部分影响。
➢V形墩、双肢薄壁墩：可减小主梁计算跨 度
3、施工方面
➢ 一般不能一次成桥，需要经过一系列的阶段形 成最终体系；
➢ 体系转换概念：
概念：由于结构超静定次数或边界约束条件发 生变化，导致结构静力体系的变化称为结构体 系转换。体系转换前为先期结构，体系转换后 为后期结构，
如：简支变连续、一次超静定变两次超静定等
➢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
肋式截面：连成整体
箱形截面：约束箱梁的畸变变形、扭转变 形和传递支反力（支点处）
➢ 悬臂板——调节板内弯矩
沿横向常为变厚，其端部一般按最小构造要 求取值；无横向预应力时，悬臂长度约1.4～2.5m，有 横向预应力时，可达5m
满堂支架现浇
2. 简支变连续
体系转换：桥梁结构在最终形成之前，曾经历过以不 同的结构体系（如简支、悬臂、连续等）承受当时作 用在其上的恒载的各施工阶段。若施工中存在体系转 换，则按最终体系计算得到的结构恒载内力和变形， 就不同于按各阶段的体系计算得到的恒载内力和变形 的叠加值。
3.逐跨施工 将支架和模板在桥跨内进行现浇施工，待混凝
（2）预拱度设置应考虑的因素
以上讨论了一期恒载对设置预拱度的影响。当悬臂梁合龙转换成连续体 系以后，还有二期恒载、次内力（二次预应力、徐变收缩影响）和1/2汽 车活载的影响。
第四节 预应力次内力计算
1.基本概念 2.预加应力的作用、线性变换原
理和吻合束的概念 3.等效荷载法
1. 基本概念
☆连续配束： 中、小跨度等截面连续梁桥中采用；连续跨数不 宜过多。
☆分段配筋： 适用于大跨度变截面连续梁（刚构）桥，特别是 采用分段施工的情况。
☆预应力钢筋的逐段接长： 由于力筋供料长度、施工方法和结构受力等方面的原 因，有时需要采用连接器把主筋对接或逐段加长。
☆体外布筋：指把力筋布置在主梁截面以外的箱内外， 配以横隔板、转向块等构造，对梁体施加预应力。 无预留孔道，孔道压浆等工序，施工方便迅速，且 便于更换；对力筋防护和结构构造等的要求较高。
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。
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
1.5 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
1、受力变形方面
➢ 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 ➢ 超静定结构，对基础变形及温差荷载较敏感 ➢ 结构变形小、伸缩缝少、行车条件好 ➢ 混凝土收缩徐变引起徐变次内力 ➢ 结构的内力与施工方法有密切的关系（如何形
成结构）
均布荷载q 连续梁桥 均布荷载q
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
单纯从受力角度：L边为0.8L中 单纯从施工角度：L边为0.5L中 一般合理取值：L边为0.6～0.67L中 ➢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
第5章 混凝土连续梁桥
第一节 连续梁桥的体系与构造特点 第二节 连续梁桥常用施工方法 第三节 连续梁桥内力计算 第四节 预应力次内力计算 第五节 基础沉降引起的次内力计算 第六节 温度次内力和自应力计算 第七节 徐变、收缩次内力计算 第八节 连续梁实例
第一节 连续梁桥的体系 与构造特点
一、体系特点
悬臂浇筑施工
常用的几种墩梁固结形式： （1）钢筋将0#块与桥墩采用钢筋或预应力筋临时固结，解除时切断钢筋； （2）桥墩一侧或两侧加临时支墩； （3）在桥墩两侧上安装扇形或门式托架； （4）硫磺水泥砂浆块。
施工挂篮
（1） 作用： 它是悬浇节段的施工平台和承重结构。 （2） 形式：（a）梁式挂篮；（b）斜拉式（三角）挂篮；（c）
– 预应力； – 墩台基础沉降； – 温度变形； – 徐变与收缩。
4. 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wenku.baidu.com不同的体系上
– 根据恒载及活载变形设置预拱度—大跨径时 必须专门研究—大跨径桥梁施工控制
– 预拱度设置：
★悬臂施工时挠度和预拱度计算
适用于存在体系转换的采用悬臂施工的T形刚构桥和连续体系梁桥 （1）一期恒载作用下的挠度计算和预拱度设置
c.挂蓝施工的悬浇结构
1号节段浇注时，挂蓝伸臂发生 弹性变形δ1g。后续节段分别以 δ2g、δ3g、δ4g。表示之。 应分别计入其影响，但一般以通过 调整挂蓝的吊带来解决。
挂蓝自重的影响：挂蓝重量产生 的△2G和△3G（△2G≈△3G）。 其特点是随挂蓝的拆除而恢复， 故必须从预先设置的预拱度中 扣除这部分影响。
2.活载内力
2.1 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。
2.2 横向
– 箱梁—专门分析 – 多梁式—横向分布系数计算，等刚度法
3. 超静定次内力计算
3.1 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)。
3.2 连续梁产生次内力的外界原因
土达到一定强度后脱模，并将整孔模架前移至下 一浇筑桥孔，如此有节奏地逐孔推进直至全桥施 工、完毕。
适用于跨径20～50m的等跨和等高度连续梁桥 施工。
4.顶推施工 顶推法的施工原理是沿桥纵轴方向的台后开
辟预制场地，分节段浇筑或拼装混凝土梁身，并 用纵向预应力筋连成整体，然后通过水平液压千 斤顶施力，借助不锈钢板与四氟乙烯模压板特制 的滑动装置，将梁逐段向对岸顶进，就位后落梁， 更换正式支座，完成桥梁施工。
– 连续梁后期配筋
• 各跨跨中底板配置连续束
预应力筋分类： ➢ 按走向：纵向力筋、横向力筋和竖向力筋 ➢ 按位置：分为顶板筋、底板筋、腹板筋（竖筋） ➢ 按形状：直筋、弯筋、平面筋、空间筋等 ➢ 按受力特性：分为正弯矩筋、负弯矩筋、抗剪筋等 ➢ 按使用时间长短：分为永久性筋和临时筋 ➢ 按布置在混凝土体内或体外：分为体内筋和体外筋 ➢ 按与混凝土是否有粘结：分为有粘结筋和无粘结筋
➢ 梗胁（承托）——（箱梁）结构重要组成部分
构造方面：布置预应力筋、混凝土浇 筑及脱模；
受力方面：利于剪力传递、吸收弯矩利于顶底板减 厚、提高抗扭（弯）刚度、减小弯扭剪应力和畸变、克 服应力集中。
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
➢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
在跨度确定后，一般通过选取合适的高 跨比确定梁高。
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。公路0.18～0.30，铁 路0.30～0.35m。 ➢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。
第二节 连续梁桥常用施工方法
1. 满堂支架现浇 2. 简支变连续 3. 逐跨施工—现浇、拼装 4. 顶推施工 5. 悬臂施工—现浇、拼装
1. 满堂支架现浇 在支架上架立模
板、绑扎钢筋、灌注
混凝土的施工方法。
适用于中、小跨度的
连续梁桥。 简便可靠，对机具
和起重能力要求不高； 施工中不出现体系转 换，需要较多的支架。
组合斜拉式挂篮等；（d）牵索式挂蓝（主要用于斜拉桥）。
第三节 悬臂浇筑法工艺
第三节 悬臂浇筑法工艺
第三节 连续梁桥内力计算
1. 恒载内力 2. 活载内力 3. 超静定次内力计算 4. 变形计算
1. 恒载内力
必须考虑施工过程中的体系转换，不同荷载 作用在不同的体系上。 1.1 满堂支架现浇施工
➢板式截面——实用于小跨径连续梁：结构简 单、经济性略差
➢肋梁式——适合于吊装：整体性差、负弯矩 承压面积小、应少用
➢箱形截面——适合于节段施工：正负弯矩承 压面积大、抗扭刚度大、预应力筋布置空间 大、外形简洁、结构复杂、使用范围广
➢其它
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，个别达 70米