混凝土桥课件 第五章 RCB混凝土连续梁桥

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
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
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。
– 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 载作用在不同的体系上
– 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
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
– 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
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
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
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
• 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。
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
➢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
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。
• 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。
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
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
➢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
☆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。
➢ 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
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
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。
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。