第四章 悬臂和连续体系梁桥
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悬臂和连续梁桥简介
重庆长江公路大桥
国内跨度最大的预应力混凝土Ｔ型刚构桥。 正桥全长１１２０ｍ，分跨为８６.５＋４×１３８＋１５６＋１７４ ＋１０４.５(ｍ)，最大跨度１７４ｍ。１９８０年７月１日建成通车。
3. 悬臂体系配筋特点： 纵向钢筋——悬臂上只承担负弯矩，配置负弯矩钢筋
——锚孔可能承担正或负弯矩需双向配筋 腹板——下弯的纵向钢筋，需要时布置竖向预应力钢筋 顶板——配制横向钢筋或横向预应力钢筋
b
b
固结 宜用于高墩场合，（墩高25m(）a) ，并采用抗推刚度小的双薄壁墩。
(b)
7.2 悬臂和连续体系梁桥的构造
7.2.1 悬臂体系梁桥 1、悬臂梁桥
1）.截面形式
锚跨跨中承受正弯矩、支点附近承受较大负弯矩，故支点截面底部受压区需加
强。
截面形式：T形截面、箱形截面
跨中截面
支点截面
带马蹄形T形截面：
单悬臂锚跨和挂梁的 三跨悬臂梁桥
lx
l1
l
lx l1
(c)
l1
l
l1
(d)
带挂梁的三跨T型刚构桥
2）、力学特点 （从永久作用和可变作用 两方面与简支梁锚跨跨中 弯矩相比） 由于支点负弯矩的卸载作 用，跨中正弯矩显著减小, 可减小主梁高度降低材料 用量和结构自重，跨越能 力提高。
缺点：悬臂端容易下挠， 行车舒适性较差。
单悬臂梁桥 均布荷载q
• 恒载：因简支挂梁的跨径缩短减小 • 车道荷载：只按支承跨径较小的简支挂梁产生的正弯矩
计算，因此比简支梁小得多。
(3)双悬臂梁（或单悬臂梁）与简支挂梁联合组成多孔悬臂梁桥
多跨悬臂梁桥 多跨连续梁桥
简支梁桥
l1
l
l1
(a)
混凝土悬臂与连续体系梁桥的计算PPT课件
n mmax
第29页/共92页
【例2-4-2】图所示三跨变高度连续箱梁桥的跨径组合为40+60+40m，混凝土为 C40，截面周边平均尺寸变化规律示于图b)及表中，试求边跨及中跨抗扭修正系数 β及边跨的荷载增大系数。
第30页/共92页
解：1）Cw的计算
① 计算边跨和中跨的跨中截面抗弯惯矩Ic ② 分别计算该两跨的简支梁跨中挠度(单位为m)：
对弯矩 无影响
各支点截面在端弯矩Md作用下的弯矩：
各支点截面在主梁自重作用下的弯矩：
Mid 1Md
Miq 2q自l2
各支点截面的总恒载弯矩Mi为：
Mi Mid Miq
第11页/共92页
等截面等跨径连续梁在端弯矩作用下支点弯矩系数
跨 数
各支点截面弯矩系数η1
n
M0
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
1) 求主梁最大正弯矩值
方法1：按近似公式计算
M max
q自l 2 12
(0.933
2.96
2
)
10 402 12
(0.933
2.96 0.1 0.652 )
1077.25kN m
第14页/共92页
方法2：
4号结点的弯矩
q ( l)2
M4 Md 导 2
1 262
338kN m
2
3号中支点截面的弯矩系数分别 为：
第22页/共92页
三、活载内力计算 ——与施工方法无关
S汽 (1 ) （ mc qk miPk yi )
非简支体系梁桥的荷载横向分布系数mi和内力影响线竖标yi，分别作一些补充 介绍。
1. 荷载横向分布计算的等代简支梁法
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【例2-4-2】图所示三跨变高度连续箱梁桥的跨径组合为40+60+40m，混凝土为 C40，截面周边平均尺寸变化规律示于图b)及表中，试求边跨及中跨抗扭修正系数 β及边跨的荷载增大系数。
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解：1）Cw的计算
① 计算边跨和中跨的跨中截面抗弯惯矩Ic ② 分别计算该两跨的简支梁跨中挠度(单位为m)：
对弯矩 无影响
各支点截面在端弯矩Md作用下的弯矩：
各支点截面在主梁自重作用下的弯矩：
Mid 1Md
Miq 2q自l2
各支点截面的总恒载弯矩Mi为：
Mi Mid Miq
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等截面等跨径连续梁在端弯矩作用下支点弯矩系数
跨 数
各支点截面弯矩系数η1
n
M0
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
1) 求主梁最大正弯矩值
方法1：按近似公式计算
M max
q自l 2 12
(0.933
2.96
2
)
10 402 12
(0.933
2.96 0.1 0.652 )
1077.25kN m
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方法2：
4号结点的弯矩
q ( l)2
M4 Md 导 2
1 262
338kN m
2
3号中支点截面的弯矩系数分别 为：
第22页/共92页
三、活载内力计算 ——与施工方法无关
S汽 (1 ) （ mc qk miPk yi )
非简支体系梁桥的荷载横向分布系数mi和内力影响线竖标yi，分别作一些补充 介绍。
1. 荷载横向分布计算的等代简支梁法
悬臂与连续体系梁桥基本概念
1、 悬臂梁桥：将简支梁梁体加长，并越过支点就成为悬臂梁桥。
悬臂梁桥的结构类型：悬臂梁桥有单悬臂梁和双悬臂梁两种。
单悬臂梁是简支梁的一端从支点伸出以支承一孔吊梁的体系。
双悬臂梁是简支梁的两端从支点伸出形成两个悬臂的体系。
悬臂梁桥的构造特点：（1）立面布置：单悬臂梁桥一般做成三跨，中间带挂梁边孔成为锚孔。
双悬臂梁桥有单孔悬臂梁桥和多孔悬臂梁桥。
单孔悬臂梁桥桥头两端不设桥台，仅设搭板完成主桥与路堤的衔接，多用于人行天桥；多孔悬臂梁桥需每隔一孔设挂梁。
（2）横截面形式：与等截面简支梁不同，悬臂梁桥锚跨跨中承受正弯矩，支点附近承受较大负弯矩，故支点截面底部受压区需大面积加强，通常采用的横截面形式为T 形截面和箱形截面。
悬臂梁桥的优缺点：悬臂梁桥一般为静定结构，结构内力不受地基变形影响，对基础要求较低。
悬臂梁桥虽然在力学性能上优于简支梁桥，可适用于更大跨径的桥梁方案，但由于悬臂梁桥的某些区段同时存在正、负弯矩，无论采用何种主梁截面形式，其构造较为复杂；而且跨径增大以后，梁体重量快速增加，不易采用装配式施工，往往要在费用昂贵、速度缓慢的支架上现浇。
悬臂梁桥的计算： （1）恒载内力计算：恒载包括主梁自重内力1G S 和二期恒载（栏杆、灯柱等）引起的内力2G S 。
1()()G LS g x y x dx =∙⎰， 式中1G S 为主梁自重内力（弯矩或剪力），()g x 为主梁自重集度，()y x 为相应主梁内力影响线坐标。
（2）活载内力计算：(1()c k i k i S m q m P y =+μ)ξΩ+式中m 为悬臂梁桥的荷载横向分布系数，y 为内力影响线竖标，其他分别为冲击系数、荷载折减系数、车道荷载等。
悬臂梁桥的配筋特点：（1）在悬臂部分与支点附近是负弯矩区段，主钢筋布置在梁的顶部；（2）跨中部分承受正弯矩，主筋应布置在梁的底部；（3）在正、负弯矩过渡区域，两个方向的弯矩都可能发生，顶部和底部均要布置适量钢筋。
悬臂和连续体系梁桥课件
双悬臂梁桥 均布荷载q
PPT学习交流
3
3. 悬臂梁桥设计与构造：
静定体系； 跨中正弯矩减小→减小跨度内主梁的高度→降低钢筋混凝土数量和结构自重→恒载 内力的减小。 构造特点： （1）截面形式 悬臂部分（锚孔）：吊装时采用肋梁；悬臂浇注时采用箱梁； 挂孔：一般采用肋梁，便于吊装； 一般采用变高度梁，底缘曲线采用抛物线、正弦曲线、圆弧、折线。 （2）跨径布置和梁高尺寸
PPT学习交流
10
2.T形刚构的若干布置形式：
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11
3.T形刚构的构造：
T形刚构的布置应尽可能对称，以避免T形刚构的桥墩承受不平衡弯矩； 全桥的T形单元尺寸尽可能相同， 以简化设计与施工； 钢筋混凝土T构桥，挂梁的经济长度一般在跨径的0.5~0.7范围内； 预应力混凝土T构，挂梁经济长度一般在跨径的0.22~0.5范围内； 主孔跨径大时，取较小比值，并应使挂梁跨径不超过35~40m，以利安装；
PPT学习交流
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4.1.2 T形刚构桥
1. 分类及力学特点：
(1)带挂梁的T构桥型
静定结构； 施工无需体系转换； 省掉设置大吨位支座装置、更换支座的麻烦； 当挂梁与两岸引桥的简支跨尺寸和构造相同时，更能加快全桥施工进度， 以获得良好经济效益。
(2)带铰的T构桥型静定结构；
超静定结构；
竖向荷载时，相邻的T形刚构结构通过剪力铰而共同受力。
PPT学习交流
8
5. 悬臂梁桥优缺点及应用：
优点：悬臂梁桥在施工阶段和成桥运营阶段两者受力状态是一致的， 非常适宜于悬臂施工方法。
缺点：（1）裂缝→雨水侵入梁体；
（2）挂梁与悬臂端衔接处产生不利行车的折点。
应用范围：国内箱形薄壁钢筋混凝土悬臂梁桥最大跨径为55m，国外一 般在70~80m以下；预应力混凝土悬臂梁桥一般在100m以下，世界最大的 跨径为150m。
悬臂梁桥的设计与计算PPT课件
Q 0 R
M 0
Re
H
h 2
27
2、45°斜截面的抗拉验算（按轴心受拉构件）
Zj
Rj cos45
Z j1R g( A gw A gH c4 o 5 s A gc v 4 o)5 s s 28
3、最弱斜截面验算（按偏心受拉构件）
判别标准： 边缘应力最大
A
b1
h cos
W
1 6
•
b1
23
中跨——锚梁与挂孔刚度相近时 悬臂与挂孔联合等代为跨度2l2+l3的简支梁
24
第三节 牛腿计算
一、计算截面宽度
25
二、截面内力
N Rs in H cos Q Rcos H s in
M
Re h tg 2来自H h 2 26
三、验算截面内力 1、竖直截面（按抗弯构件验算）
N 0 H
• 腹板——下弯的纵向钢筋 需要时布置竖向预应力钢筋
16
6、牛腿 • 截面小、受力复杂
17
第二节 悬臂梁桥的计算要点
一、恒载内力 • 静定结构 • 变截面 • 手算可采用影响线加栽 • 施工中的内力状态可能出现控制应力
18
二、活载内力
1、纵向——某些截面可能出现正负最不利 弯矩
2、横向
• 箱梁——专门分析
9 石嘴山黄河公路桥 90
10
安徽五河淮河桥
90
30.4
29 .2
5.0
1.9
半立方抛 物线
10
2、截面形式 • 悬臂部分（锚孔）——吊装时采用肋梁
悬臂施工时采用箱梁 • 挂孔——一般采用肋梁，便于吊装
11
3、梁高 • 一般采用变高度梁 • 支点梁高/跨中梁高 = 2～2.5 优点：增加支点抗弯能力
桥梁基本结构体系
第三节 混凝土刚构桥立面布置
T型刚构（带铰、带挂梁）、连续刚构 一、带挂梁结构
二、带剪力铰结构 三、连续刚构
第四节 横断面布置
板式截面、肋式截面、箱形截面。 一、板式截面 优点：构造、施工简便，建筑高度小。 缺点：材料不能充分发挥性能，自重大 二、肋式截面 优点：挖空率大，减轻自重，受力好 副弯矩区段的构造特点：加大马蹄
第一节 有支架施工法
优点： 整体性好、施工平稳、可靠、不需要大型起吊运输设备； 施工中无体系转换； 预应力布置方便。 缺点： 影响通航与排洪；工期长；模板多；质量较难控制等。 一、支架和模板 支架分类：木支架、钢支架、钢木混合支架、万能杆件拼装支
架。 模板分类：木模板、钢模板
第三节 刚构桥
分类： 带剪力铰刚构、带挂梁刚构、连续刚构。 各类刚构桥的受力与构造特征 构造特征 受力特征
第二章 立面与横断面设计
混凝土悬臂梁立面布置 混凝土连续梁立面布置 混凝土刚构桥立面布置 横断面布置
第一节 混凝土悬臂梁立面布置
立面设计内容：
桥梁体系的选择 桥梁总长及分跨布置 桥面高程的确定 梁高的选择 桥梁下部结构和基础形式的选择
混凝土悬臂梁分类： 三跨双悬臂结构、三跨单悬臂带挂梁结构、多跨双
悬臂带挂梁结构
第二节 混凝土连续梁立面布置
一般采用不等跨设计，边中跨比0.5~0.8。 一、等高度连续梁 优点：构造、施工简便 缺点：支点抵抗副弯矩不利 等高度连续梁梁高与跨径之比：1/16~1/26 二、变高度连续梁 优点：受力好、省材料、增大桥下净空 截面变化曲线：二次抛物线、圆弧线、折线
二、就地浇注施工法 分层、分段浇注 三、养护和落架
第二节 平衡悬臂施工
悬臂和连续梁桥简介
b
b
固结 宜用于高墩场合，（墩高25m(）a) ，并采用抗推刚度小的双薄壁墩。
(b)
7.2 悬臂和连续体系梁桥的构造
7.2.1 悬臂体系梁桥 1、悬臂梁桥
1）.截面形式
锚跨跨中承受正弯矩、支点附近承受较大负弯矩，故支点截面底部受压区需加
强。
截面形式：T形截面、箱形截面
跨中截面
支点截面
带马蹄形T形截面：
④ 为了降低材料用量指标，对于较大跨径的桥梁，宜采用能 减小跨中弯矩值的其他体系桥梁，例如悬臂体系、连续体 系的梁桥等。
7.1悬臂和连续体系梁桥一般特点
7.1.1 悬臂体系梁桥特点 1、悬臂梁桥 1)、结构类型 （1）、双悬臂梁桥
搭板
悬臂端伸入路堤、省桥台，需 设置搭板、易损。
（2）带挂梁的单悬臂梁桥
单悬臂梁桥 均布荷载q
• 恒载：因简支挂梁的跨径缩短减小 • 车道荷载：只按支承跨径较小的简支挂梁产生的正弯矩
计算，因此比简支梁小得多。
(3)双悬臂梁（或单悬臂梁）与简支挂梁联合组成多孔悬臂梁桥
多跨悬臂梁桥 多跨连续梁桥
简支梁桥
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l
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(a)
lg
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(b)
lx
lg
双悬臂锚跨和挂梁的三 跨悬臂梁桥
前言
① 对悬臂梁桥、连续梁桥、连续刚构桥的构造、参数取值、 力学及特点作了简单的介绍；
② 普通钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥的经济跨径分别 为20m和40m左右；
③ 跨径超出此范围时，跨中恒载弯矩和活载弯矩将会迅速增 大，从而导致梁的截面尺寸和自重显著地增加，不但材料 耗用量大而不经济，并且也由于很大的安装重量给装配式 施工造成很大的困难；
预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥采用悬臂施工时需进行体系转换即在课件
详细描述：某高速公路的连续梁桥在悬臂施工过程中，采用了高效的体系转换技术。该技术通过合理 安排施工顺序和优化施工方法，有效缩短了施工周期，降低了工程成本。同时，该技术还保证了桥梁 结构的稳定性和安全性。
工程实例三
总结词：技术创新
详细描述：某大型水利工程的悬臂梁桥在体系转换过程中，采用了创新的技术方案。该方案结合了传统施工方法和现代工程 技术，实现了桥梁结构的优化和施工效率的提高。同时，该方案还考虑了环境保护和水资源利用等因素，体现了可持续发展 的理念。
悬臂施工法将桥梁分成若干段， 逐段进行施工，简化了施工过 程。
03
施工速度快
由于采用分段施工，可以同时 进行多个工作段的施工，提高 了施工效率。
04
对桥下交通影响较小
悬臂施工时，不需要在桥下设 置支撑结构，对桥下交通影响 较小。
悬臂施工法的应用范围
01
02
03
大跨度桥梁
悬臂施工法适用于大跨度 桥梁的施工，如预应力混 凝土连续梁桥、斜拉桥等。
特点
预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥具有跨越能力强、承载能力高、结构稳定性好、 施工方便等优点，广泛应用于高速公路、铁路和城市交通等工程领域。
预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥的应用
高速公路桥梁
预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥在高速公路 建设中广泛应用，能够满足高速公路对大跨 度、高承载能力的要求。
铁路桥梁
在铁路建设中，预应力混凝土连续梁及悬臂 梁桥也得到了广泛应用，如京沪高速铁路、 京广高铁等。
注意事项
在体系转换过程中，应确保施工安全，严格控制施工荷载和变形，同时遵循设计要求和施工规范，确保转换过 程的顺利进行。
体系转换的优缺点பைடு நூலகம்
优点
工程实例三
总结词：技术创新
详细描述：某大型水利工程的悬臂梁桥在体系转换过程中，采用了创新的技术方案。该方案结合了传统施工方法和现代工程 技术，实现了桥梁结构的优化和施工效率的提高。同时，该方案还考虑了环境保护和水资源利用等因素，体现了可持续发展 的理念。
悬臂施工法将桥梁分成若干段， 逐段进行施工，简化了施工过 程。
03
施工速度快
由于采用分段施工，可以同时 进行多个工作段的施工，提高 了施工效率。
04
对桥下交通影响较小
悬臂施工时，不需要在桥下设 置支撑结构，对桥下交通影响 较小。
悬臂施工法的应用范围
01
02
03
大跨度桥梁
悬臂施工法适用于大跨度 桥梁的施工，如预应力混 凝土连续梁桥、斜拉桥等。
特点
预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥具有跨越能力强、承载能力高、结构稳定性好、 施工方便等优点，广泛应用于高速公路、铁路和城市交通等工程领域。
预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥的应用
高速公路桥梁
预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥在高速公路 建设中广泛应用，能够满足高速公路对大跨 度、高承载能力的要求。
铁路桥梁
在铁路建设中，预应力混凝土连续梁及悬臂 梁桥也得到了广泛应用，如京沪高速铁路、 京广高铁等。
注意事项
在体系转换过程中，应确保施工安全，严格控制施工荷载和变形，同时遵循设计要求和施工规范，确保转换过 程的顺利进行。
体系转换的优缺点பைடு நூலகம்
优点
《桥梁工程》(姚玲森)第3篇第1-4章连续梁-姚
单箱单室
单箱多室 多箱单（多）室
能有效减小顶板的正负弯 矩；施工较困难；腹板自 重弯矩所占比例较大。
多箱单室较单箱多 室更经济；多箱单 室可分箱施工。
施工方便；分离的 箱梁分别支承在独 立的桥墩上。
分离式箱形截面 构造要求： ①主梁的顶板主要按行车道板的要求设计，肋梁间距不宜超过2.5~3.0m，保证 顶板和梁的共同受力； ②跨中底板厚度可减小，但不宜小于15cm或梁肋间净距的1/16 ； ③负弯矩段底板厚度应逐渐增大，一般在墩顶处达到梁高的1/10~1/12 ； ④腹板主要承受剪应力和拉应力，厚度应满足剪切极限强度要求； ⑤跨中截面梁肋总厚度不小于桥宽的1/12~1/20 ，支点截面不小于1/8~1/12 ；
（2）带挂梁刚构桥 ①上部结构由部分悬臂和挂梁组成，是一种静定结构； ②各个T型刚构单元独立作用，受力和变形方面略差，但受力明确；
③跨内有正、负弯矩分布，总弯矩图面积比剪力铰刚构桥小； ④增加了牛腿构造； ⑤桥面伸缩缝较多，不利于高速行车。
（3）连续刚构桥 ①将主梁做成连续体，并与薄壁桥墩固结； ②可以做成多跨一联，可在若干中间跨以剪力铰或简支挂梁相连； ③一般采用对称布置，适合平衡悬臂施工； ④随着墩高的增加，桥墩退化为柔性墩，墩顶水平位移较大。
弯矩图面积（绝对值）小。
活载 如在锚跨布载，活载引起的跨中最大正弯矩是按支承跨径较小的简支挂梁产 生的正弯矩计算，其最大弯矩比简支梁小得多。
简支梁桥
单悬臂锚跨和挂梁的 三跨悬臂梁桥
l1
l
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(a)
lg
lx
l
lx
lg
(b)
双悬臂锚跨和挂梁的 三跨悬臂梁桥
lx
l1
l
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(c)
单箱多室 多箱单（多）室
能有效减小顶板的正负弯 矩；施工较困难；腹板自 重弯矩所占比例较大。
多箱单室较单箱多 室更经济；多箱单 室可分箱施工。
施工方便；分离的 箱梁分别支承在独 立的桥墩上。
分离式箱形截面 构造要求： ①主梁的顶板主要按行车道板的要求设计，肋梁间距不宜超过2.5~3.0m，保证 顶板和梁的共同受力； ②跨中底板厚度可减小，但不宜小于15cm或梁肋间净距的1/16 ； ③负弯矩段底板厚度应逐渐增大，一般在墩顶处达到梁高的1/10~1/12 ； ④腹板主要承受剪应力和拉应力，厚度应满足剪切极限强度要求； ⑤跨中截面梁肋总厚度不小于桥宽的1/12~1/20 ，支点截面不小于1/8~1/12 ；
（2）带挂梁刚构桥 ①上部结构由部分悬臂和挂梁组成，是一种静定结构； ②各个T型刚构单元独立作用，受力和变形方面略差，但受力明确；
③跨内有正、负弯矩分布，总弯矩图面积比剪力铰刚构桥小； ④增加了牛腿构造； ⑤桥面伸缩缝较多，不利于高速行车。
（3）连续刚构桥 ①将主梁做成连续体，并与薄壁桥墩固结； ②可以做成多跨一联，可在若干中间跨以剪力铰或简支挂梁相连； ③一般采用对称布置，适合平衡悬臂施工； ④随着墩高的增加，桥墩退化为柔性墩，墩顶水平位移较大。
弯矩图面积（绝对值）小。
活载 如在锚跨布载，活载引起的跨中最大正弯矩是按支承跨径较小的简支挂梁产 生的正弯矩计算，其最大弯矩比简支梁小得多。
简支梁桥
单悬臂锚跨和挂梁的 三跨悬臂梁桥
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双悬臂锚跨和挂梁的 三跨悬臂梁桥
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(c)
第四章 混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算
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
6、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
t x, y dy
c 0
be1
t m a x
规范折减方法
• 1.简支梁和连续 梁各跨中部梁段， 悬臂梁中间跨的 中部梁段：
bmi f bi
• 2.简支梁及连续 梁支点，悬臂梁 悬臂段：
其中 s 和 f 为计算系数，可查图
bmi 高 时，翼缘 有效宽度取实际宽度. • 4.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。 • 5.对超静定结构进行作 用效应分析时，可取实 际宽度计算。
荷载增大系数： n mmax
式中n为腹板数
C的计算公式
1.悬臂体系梁桥悬臂跨
C 2m
m 1 1 1 1 I I 2 I I Tc 1 Tc Ti T0
C的计算公式
n 1 1 1 1 I I 2 I n i 1 Ti Tn T0 C n 1 2 I Tc n 1 2 1 1 1 1 1 1 2 2 I Tn I n i 1 I Ti I Tc I T 0 I Tc i 1 Ti 2
• 主梁最大正弯矩发生在导梁刚顶出支点 外时
• 最大负弯矩（1）——与导梁刚度及重量 有关
– ①导梁刚接近前方支点
最大负弯矩（2）
• ②前支点支撑在导梁约一半长度处
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4. 悬臂梁桥预应力筋的布置：
应选择适当的预应力束筋形式和锚具形式； 应考虑施工的方便，尽可能少地切断预应力钢筋； 符合结构受力的特点； 考虑材料经济指标的先进性，预应力束筋在结构横断面上布置要考虑剪 力滞效应； 避免使用多次反向曲率的连续束筋，以降低摩阻损失。
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5. 悬臂梁桥优缺点及应用：
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2. 连续刚构设计与构造：
边、主跨的跨径比值在0.5~0.692之间，大部分比值在0.55~0.58之间。比变 截面连续梁桥的比值范围要小，其原因在于墩梁固结，边跨的长短对中跨恒载 弯矩调整的影响很小；
预应力混凝土连续刚构桥主要适用于高桥墩的情况。桥墩作用如同摆柱，以
适应预应力、混凝土收缩徐变和温度变化等引起的纵向位移； 一般采用箱形截面； 箱梁根部截面的高跨比一般为1/16~1/20，其中大部分为1/18左右；跨中截面 梁高通常为支点截面梁高的1/2.5~1/3.5。
（1）带铰T形刚构
H=(1/14~1/18)l
l≤100m
h=(0.20~0.4)H 且h ≥ 2.0m
（2）带挂梁T形刚构l≥100m H=(1/17~1/21)l h与挂梁同高
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4.T形刚构的缺陷：
T构带挂梁：在冲击力作用下T构悬臂端会下挠，使连接处形成折角增大了冲击，
使伸缩缝处理和养护困难；各T构不能共同工作，使其跨径受到限制。
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均布荷载q
连续梁桥
均布荷载q
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2. 连续板桥
中间跨 l =8 ~14m 边跨=（ 0.5~0.8）l 跨中截面高 h= (1/18~1/30)l 支点截面高 H =(1.2~1.4)h
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3. 预应力连续梁设计形式及特点：
（1）等截面连续梁
力学特点：跨径不大时跨中、支点截面弯矩差值不大，故采用等截面形式。 构造特点： 1）等跨布置:高跨比1/15~1/25； 2）在顶推施工的等截面连续梁桥中梁高H与顶推跨径之比一般为1/12~1/17； 适用范围：
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4.1.4 连续刚构桥
定义：连续梁桥与T形刚构桥的组合体系，也称墩梁固结的连续梁桥。
1. 连续刚构体系特点：
梁体连续，墩、梁、基础三者共同受力； 连续刚构桥由于墩梁固结共同工作，由活载引起的跨中正
弯矩较连续梁要小，可以降低跨中区域的梁高，从而恒载内
力进一步降低； 无伸缩缝、行车平顺、不须设大吨位支座、不存在临时固 结和体系转换，养护工作量小； 但连续刚构桥对地基承载力的要求更高，若地基发生过大 的不均匀沉降，连续梁可通过调整墩顶支座的标高，抵消下 沉来补救，而连续刚构做不到； 梁墩联结处应力复杂也是连续刚构的一个缺点。
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2.T形刚构的若干布置形式：
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3.T形刚构的构造：
T形刚构的布置应尽可能对称，以避免T形刚构的桥墩承受不平衡弯矩；
全桥的T形单元尺寸尽可能相同， 以简化设计与施工； 钢筋混凝土T构桥，挂梁的经济长度一般在跨径的0.5~0.7范围内； 预应力混凝土T构，挂梁经济长度一般在跨径的0.22~0.5范围内； 主孔跨径大时，取较小比值，并应使挂梁跨径不超过35~40m，以利安装； T形刚构支点、跨中梁高与跨径的关系：
顶板悬臂端部厚度不小于10cm，如设置防撞墙或需锚固横向预应力束筋， 则端部厚度不小于20cm； b1 l (m) b1(mm )
横向预应力筋
3.5
5.0 5.0
180~200
200~250 280~300 0.5l l
纵向预应力筋
0.5l
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（3）腹板： 腹板功能：承受结构弯曲剪应力和 扭转剪应力所产生的主拉应力； 变高度梁宜采用直腹板，等高度梁 可用直腹板或斜腹板； 腹板厚度取决于： 1）布置纵向预应力筋管道的需要 无管道时： 200mm
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第四章
悬臂和连续体系梁桥计算
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4.2.1 主梁恒载内力
1.恒载内力计算特点
（1）简支梁桥——成桥结构图示
（2）连续梁桥等超静定结构：
施工方法确定计算图式；
各施工阶段的计算图式；算的一 个重要特点）
（3）连续梁桥施工方法：
双悬臂梁桥
均布荷载q
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3. 悬臂梁桥设计与构造：
静定体系； 跨中正弯矩减小→减小跨度内主梁的高度→降低钢筋混凝土数量和结构自重→恒载
内力的减小。
构造特点： （1）截面形式 悬臂部分（锚孔）：吊装时采用肋梁；悬臂浇注时采用箱梁； 挂孔：一般采用肋梁，便于吊装； 一般采用变高度梁，底缘曲线采用抛物线、正弦曲线、圆弧、折线。 （2）跨径布置和梁高尺寸
优点：悬臂梁桥在施工阶段和成桥运营阶段两者受力状态是一致的， 非常适宜于悬臂施工方法。
缺点：（1）裂缝→雨水侵入梁体；
（2）挂梁与悬臂端衔接处产生不利行车的折点。 应用范围：国内箱形薄壁钢筋混凝土悬臂梁桥最大跨径为55m，国外一 般在70~80m以下；预应力混凝土悬臂梁桥一般在100m以下，世界最大的 跨径为150m。
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b 单箱单室
a
b 顶板宽度一般小于20m；
单箱双室
顶板宽度约为25m左右；
双箱单室
顶板宽度可达40m左右；
垂直腹板形式 斜腹板形式
悬臂长度：
一般不大于5m，当长度超过3m 后，宜布置横向预应力束筋和进 行横向计算； 单箱单室截面b:a=1:(2.5~3.0)
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（2）顶板：
顶板厚度取决于：横向弯矩；纵横向布置预应力筋的构造要求；
1）采用中等跨径，以40~60m为宜（国外也有达到80m跨径者）；
2）适应于有支架施工、逐孔架设施工及顶推施工。
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（2）变截面连续梁
力学特点：支点弯矩远大于跨中截面弯矩，故采用等截面形式。 构造特点： 1）立面不等跨布置，边主跨之比=0.6~0.8； 2）支点梁高H= 1/16~1/18；跨中梁高h=（1/1.5~2.5)H；
T构带铰：由于铰的存在，使铰的左右两侧主梁变形不一致，难于调整，引起
行车不平顺；施工时有时需要强迫合拢；当T构的两边温度变化不同时，易产生 不均匀变形，引起较大次内力；剪力铰的构造与计算图式中的理想铰存在差异， 难以准确计算各种因素产生的次内力。
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5.牛腿：
牛腿：悬臂梁桥的悬臂端和挂梁端结合部的局部构造。
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第四章 悬臂和连续体系梁桥构造与设计
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4.1.1 悬臂梁桥
1. 悬臂梁桥特点：
由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩大大减小； 由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大； 体系形式：双悬臂、单悬臂； 缺点行车条件不好。
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2. 悬臂梁桥结构类型：
不带挂梁的单孔双悬臂梁桥 带挂梁的多孔悬臂梁桥
3）梁高底缘采用折现、二次抛物线或1.5~1.8次抛物线；
4）多于三跨时，除边跨外中间各跨一般采用等跨布置，以方便悬臂施工； 5）跨径大时除截面高度变化外，还可将截面的底板、顶板和腹板作成变厚度；
6）城市桥梁需增大中跨跨径时，边、中跨之比可能小于0.5，此时端部必须设置
拉力支座或压重。 适用范围 1）跨径L≥70m； 2）适合悬臂浇注和悬臂拼装施工。
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采用变高度形式的优点：
1）大跨度连续梁桥恒载内力占得比重较大，选用变高度可以大大减小跨中区段 因恒载产生的内力； 2）变高度梁符合梁的内力分布规律； 3）美观，而且省材料； 4）减小跨中梁高，通航净空容易保证； 5）采用悬臂法施工时，施工阶段主梁刚度大，且变高度形式又与施工阶段的内
力状态相符。
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单孔双悬臂梁桥
预应力混凝土：lx=(0.3~0.5) l
T形 钢筋混 凝土 箱形
H = (1/10~1/13) l h = (1/1.2~1/1.5) H H = (1/12~1/15) l h = (1/2~1/2.5) H 预应 力混 凝土
T形 箱形
H = (1/12~1/15) l h = (1/1.2~1/1.5) H H = (1/15~1/18) l
1：3 1：3 2：1 1：1 2：1 1：1
2：1~3：1
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5. 预应力筋布置：
（1）纵向预应力筋 纵向受力钢筋，可布置在顶、底板和腹板中。 （2）横向预应力筋
用以保证桥梁的横向整体性、桥面板及横隔板横向抗弯能力的主要受力钢筋，一
般布置在横隔板和顶板中。 （3）竖向预应力筋 布置在腹板中，主要作用是提高截面的抗剪能力。
b3
b3’
H
有管道时： 250~300mm
有锚固头时：350mm 2）抗剪的需要：300~800mm
I-I
II-II
3）浇注混凝土的要求
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（4）底板： 纵向负弯矩区受压底板的厚度 对改善全桥受力状态、减少徐变 下挠十分重要； 箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的 增大而逐渐加厚至墩顶； 底板厚度与主跨之比宜为 1/140~1/170；
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4. 连续梁桥横截面形式及尺寸：
(1)横截面形式 板式、肋梁式截面：构造简单、施工方便； 箱形截面：有良好的抗弯和抗扭性能，是预应力砼连续体系的主要截面形式。
空心板截面：常用于跨径15~30m的连续梁桥，板厚一般为0.8~1.5m，亦用
有支架现浇施工为主； 肋式截面：常用跨径为25~50m，梁高取1.3~2.6m。采用预制架设施工，并 在梁段安装后经体系转换为连续梁桥； 箱形截面：跨径超过40~60m或更大时，主梁多采用箱形截面。
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3. 连续刚构桥桥墩构造：
（1）特点： 大跨度连续刚构桥的桥墩需满足受力、变形等方面的要求； 连续刚构桥桥墩的水平抗推刚度宜在满足桥梁施工、运营稳定性要求 的前提下尽量地小； 大跨连续刚构桥在横桥向的约束很弱，桥墩在横向的刚度应设计的大 一些。 （2）立面形式