【交通运输】第三章 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥(1).ppt
钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥
钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥第二篇钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥介绍梁桥的一般特点、板桥的构造梁桥的构造、简支梁桥的计算和施工、超静定梁桥的构造和施工要点第五章梁桥的一般特点及分类第一节钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的一般特点一、梁式桥基本概念主梁为主要承重结构,在竖向荷载作用下截面上产生弯矩和剪力.钢筋混凝土梁式桥混凝土强度等级不低于C15;当采用HRB335、HRB400级钢筋时不宜低于C20；通常使用R235、HRB335钢筋;预应力混凝土梁桥混凝土混凝土强度不宜低于C30;当采用钢丝、钢绞线时混凝土混凝土强度不宜低于C40；预应力钢筋宜选用精轧螺纹钢筋（冷拉、冷拉钢筋、热处理钢筋等）；预应力混凝土结构分为全预应力（全压、不拉）和部分预应力（不超过规定拉应力或裂缝宽度)二、钢筋混凝土梁桥的一般特点⒈优点：就地取材、工业化程度高、耐久性好、可模性好、适应性好、整体性好、美观⒉缺点：自重大、抗裂性差、现浇桥工期长、消耗支架和模板多、受气候影响大三、预应力混凝土梁桥的一般特点1.采用高强材料减小构件截面尺寸降低自重桥梁的跨越能力得到提高2.节约钢材﹙和钢筋混凝土桥比较﹚3.抗裂性好、刚度大、耐久性好4.预应力技术的采用为装配式结构提供了最有效的接头和拼装技术手段5.结构安全可靠6.反拱度不易控制7.需要专门的设备8.开工费用大第二节梁式桥的主要类型及其适用条件一、按承重结构的截面形式分（一）板桥承重结构为矩形截面的钢筋混凝土或预应力混凝土板.1.板桥的特点构造简单,制作、施工方便,建筑高度小,可在工厂生产；装配式构件重量小；但跨径受到限制，一般钢筋混凝土不超过15米，预应力混凝土连续板桥不超过35米；按静力计算模式：简支板桥，悬臂板桥，连续板桥；简支板桥：采用整体式或装配式，前者跨径４～８米，装配式预应力混凝土板桥跨径可达16 ～20米；悬臂板桥:一般作成双悬臂，中间跨径为８～１０米，悬臂长度为中间的0.3倍，板的跨中厚度约为跨径的１／１４～１／１８，支点处为跨中的1.3～1.4倍;连续板桥：连续跨越形成超静定结构体系；缝少而平稳；弯距降低跨径增大；不需搭板；合理跨径配置（支点卸载），边跨/中跨=0.7～0.8；缺点：从力学性能分析，位于受拉区的混凝土材料不但不能发挥作用，反而增大了结构的自重，当跨度稍大时就显得笨重而不经济。
第二篇_钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥PPT教案
斜梁桥
桥梁中轴线与水流方向斜交； 斜板桥、斜肋梁桥、斜箱形梁桥； 弯矩分布复杂； 有扭矩作用，分布复杂。
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弯梁桥
在外荷载作用下，截面产生弯矩的同时伴随着 “耦合扭矩”，“弯－扭”耦合作用； 在结构自重作用下，除支点截面外，桥外边缘 挠度一般比内边缘大，半径越小越显著； 两端均有抗扭支座的弯桥，外弧侧支反力一般 大于内弧侧。
单悬臂梁桥 均布荷载q
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多跨悬臂梁桥 多跨连续梁桥
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连续梁桥
恒载、活载均有卸载弯矩 行车条件好 超静定体系，受力复杂，对地基要求高 适合于中等以上跨径桥梁 预应力混凝土连续梁桥，适用先进施工方法， 应用广泛
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连续梁桥 均布荷载q
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连续刚构桥
综合连续梁与T构的优点 超静定体系，受力复杂，对地基要求高 适合于中等以上跨径的高墩桥梁
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T形刚构桥 连续刚构桥
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梁式桥最大跨径
序号 1 2 3 4 5 6
桥名
石板坡长江大桥
斯托尔马桥（Stolma） 拉脱圣德桥
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20
250
人行道
350
非机动车道
250
索区
100
150 100
200 20 20 20 212
单箱单室
4100
2400
பைடு நூலகம்
机动车道
1.5%
1.5%
60
60
408
40
20 18
kA钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥
• 武汉理工大学交通学院
6.3 支座的计算
4. 板式橡胶支座设计——验算支座抗滑稳定性 对于聚四氟乙烯滑板式橡胶支座的摩擦力应符合如下规定
不计汽车制动力时 fRGkGeAgtan0.5GeAg 计入汽车制动力时 fRckGeAgtan0.7GeAg
3、支座各向转动性能一致，适用于宽桥、曲线桥；
4、支座不用橡胶承压，不存在橡胶老化对支座转动性能的影响，特 别适用于低温地区。
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6.2 支座的类型和构造
球形钢支座构造
1、上支座板 3、支座钢球芯 5、PTFE球形板
• 武汉理工大学交通学院
2、下支座板 4、PTFE圆平板
6、不锈钢
6.2 支座的类型和构造
6. 橡胶支座
橡胶支座的独特优点：
构造简单 加工方便 造价低 结构高度小 安装方便 使用性能良好
• 武汉理工大学交通学院
6.2 支座的类型和构造
6. 橡胶支座
橡胶支座的变形机理
转动变形：利用橡胶的不均匀弹性压缩实现 水平位移：利用橡胶的剪切变形实现
θ
Δ
转动变形
外橡胶层 t＝2.5mm
内橡胶层t1＝5mm 薄钢片t＝２mm
矩形
橡胶材料的特性
弹性模量与形状有关， 以常见的氯丁橡胶为例
矩形 圆形
• 武汉理工大学交通学院
圆形
E e 5 .4 G eS 2 S ab
2 t1 (a b ) d S 4 t1
6.2 支座的类型和构造
板式橡胶支座
常见矩形板式橡胶支座的平面尺寸：
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γ a
水平位移
Δ
t1 t2
t3
6.3 支座的计算
lecture 06 钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥(参考课件)
Design
Suspension bridge
Longest span 1,991 meters (6,532 ft)
Total length 3,911 meters (12,831 ft)
Clearance below 65.72 meters
Opening date April 5,1998
Toll
梁的吊装重量为240kN。建桥目的在于取得公路预应力混凝土桥的设计与施工经验，对
编制操作规程、推广应用起了促进的作用。于1956年建成通车。由交通部公路规划设计
Location: Jing-Zhou Highway Main span: 20m · First P.C. highway bridge built in China · Superstructure; 20m simply supported assembly T-girders · Prestressing steel: 5mm high strength steel wires Korovkin anchorages Completed in 1956 Design Highway Planning and Design Institute交通部公路规划设计院, Academy of Highway Sciences, Ministry of Communications 交通部科学研究院设计Constructed by The 1st engineering Bureau, Ministry of Communications
彭霞 2009
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山东交通学院
彭霞 2009
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山东交通学院
彭霞 2009
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山东交通学院
Carries
装配式钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥施工PPT课件
安装侧模板、端模板
绑扎底板钢筋 浇筑底板混凝土
安装芯模 绑扎其他部位钢筋 张拉预应力钢筋至
继续浇筑混凝土
混凝土养护
放松切断预应力钢筋
起吊、移梁、存放
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封头
模板制作
拆除芯模 拆除侧模、端模
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安装预应力钢筋
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有间隔槽。 ）
分环、分段浇筑法（大跨径，为减轻拱架负荷，通过计算可采用分环
浇筑混 凝土。即将拱圈高度分成二环或三环，分段浇筑下环 混凝土 ，
分环合拢， 再浇筑上环混凝土。分环浇筑的施工 时间较长，但 下环
混凝土在达到设 计强度后，与拱架共同 承担上环浇筑混凝 土的重量，
可节省拱架。分环 分段浇筑也可采取先分环分段浇 筑，最后一次合
汽车起重机 轮胎起重机 履带起重机
门式浮吊 悬臂式浮吊 回转式浮吊
宽巷式 窄巷式
塔架架设法
单吊式塔架 双吊式塔架
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拱上建筑的施工，应对称均衡地进行，避免使主拱圈产生 过大的不均匀变形。
●实腹式拱桥：从拱脚向拱顶对称地砌筑
●空腹式拱桥：一般在腹孔墩砌筑完成后卸落主拱圈的拱架， 然后在拱圈上搭设腹拱支架，在对称地砌筑腹拱圈、侧墙。
●较大跨径拱桥的拱上建筑砌筑程序按设计文件规定进行。
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第六章 装配式钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥施工
第三章 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥
第三章钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥在现代桥梁工程中，钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥是应用极为广泛的桥型。
它们以其独特的结构特点和优异的性能，为交通运输提供了可靠的支撑。
钢筋混凝土梁式桥，顾名思义，是由钢筋和混凝土共同组成的结构。
混凝土具有良好的抗压性能，但抗拉性能较弱；而钢筋则具有出色的抗拉性能。
两者的结合，使得这种桥梁能够承受较大的荷载，并在各种环境条件下保持稳定。
在设计钢筋混凝土梁式桥时，需要充分考虑多个因素。
首先是荷载的计算。
桥梁所承受的荷载包括车辆荷载、人群荷载、自重等。
这些荷载的准确计算，对于确保桥梁的安全性和稳定性至关重要。
其次是结构的尺寸和形状设计。
梁的高度、宽度、跨度等参数都需要经过精心计算和优化，以达到最佳的受力状态。
再者，钢筋的布置和数量也需要根据受力情况进行精确设计，保证混凝土在承受压力的同时，钢筋能够有效地承担拉力。
钢筋混凝土梁式桥的施工过程相对较为复杂。
首先需要搭建模板，以确保混凝土浇筑时能够形成预定的形状。
然后进行钢筋的绑扎和安装，这要求钢筋的位置和间距都符合设计要求。
接下来是混凝土的浇筑和养护。
混凝土的搅拌、运输和浇筑都需要严格控制质量，养护过程则要保证混凝土在适宜的温度和湿度条件下逐渐硬化，达到设计强度。
与钢筋混凝土梁式桥相比，预应力混凝土梁式桥具有一些独特的优势。
预应力的施加，使得混凝土在承受荷载之前就预先处于受压状态，从而提高了梁的抗裂性能和承载能力。
预应力的施加方式主要有先张法和后张法。
先张法是在混凝土浇筑之前，先将预应力筋张拉并锚固在台座上，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松预应力筋，使混凝土获得预应力。
后张法则是先浇筑混凝土，预留孔道，待混凝土达到一定强度后，在孔道内穿入预应力筋，进行张拉并锚固，从而使混凝土获得预应力。
预应力混凝土梁式桥的设计和施工要求更高。
在设计时，需要精确计算预应力的大小和分布，以确保桥梁在使用过程中的性能满足要求。
施工过程中，预应力筋的张拉控制应力、伸长量等参数都需要严格控制，以保证施加的预应力达到设计值。
钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥【精品-ppt】(1)
h
• SCHOOL OF TRANSPORTATION, WUT
1）Assumption 原理假设
This method is based on the weak connection between girders 忽略主梁之间的横向联系作用，即假设桥面板在主梁上断开。
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• SCHOOL OF TRANSPORTATION, WUT
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PRODUCED BY：X J CHEN
Influence line of the Internal force
内力影响线
P
S= Pη 1(x)
o
z
x
η 1(x)
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• SCHOOL OF TRANSPORTATION, WUT
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PRODUCED BY：X J CHEN
3.3 Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads 荷载横向分布计算
1
PRODUCED BY：X J CHEN
3.3 Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads 荷载横向分布计算
1. Introduction 概述
1）Influence line and influence surface 影响线与影响面
1. Introduction 概述
Superstructure system上部结构系------two dimension 二维
Influence surface of the Internal force 内力影响面
P (x, y)
x
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为：①简支梁式桥；②连续梁桥； ③悬臂梁桥；④T形刚架桥。
❖按其承载结构的截面形式可划分 为： ①板式梁桥；②肋梁式梁桥； ③箱形梁桥。
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1.简支梁式桥
❖简支梁式桥是静定结构，其结构的内力不受地基变形的影响。 由于其各跨独立受力，最易设计成各种标准跨径的装配式结构。
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2.连续梁桥
❖连续梁桥是多跨简支梁桥在中间支座处连接贯通，形成整体的、 连续的、多跨的梁结构。在荷载作用下中间支座处产生较大的负 弯矩，使梁跨中的弯矩明显减小，整个梁中的弯矩沿梁跨方向分 布更加合理。同样的截面高度连续梁桥有更大的跨越能力。
❖钢筋混凝土连续梁桥仅用于中小跨径的桥梁。
截面类型
3.4.1 支座的作用与要求
3.2 简支梁式桥的设计与构造 3.4.2 支座的常用类型与构造
3.2.1 简支板桥的设计与构造 3.5 其它梁式桥的构造特点与
3.2.2 装配式简支梁桥的设计 与构造
3.3 简支梁式桥的计算
3.3.1 简支梁式桥的计算内容
计算要点
3.5.1 其它梁式桥的构造特点 3.5.2 其它梁式桥的计算特点
❖其桥跨结构主要承受由荷载引起的弯矩和剪力，随着跨度的增 大，荷载在主梁(板)跨中引起的弯矩将急剧增加，同时在主梁
(板)内力中，恒载引起的内力所占比例也将明显增大。减小结构
恒载是提高简支梁式桥跨越能力的最有效途径。
❖桥梁工程中广泛采用的简支梁式桥有三种类型：
➢简支板桥 主要用于小跨度桥梁；分为实心板和空心板。
中的结构体系转换问题。
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3.1.3 梁式桥承载结构体系的截面类型
❖梁式桥承载结构体系的截面类型与梁式桥的跨度、立面布置、 建筑高度、施工方法以及所使用材料的性质等有关。其关键在于 充分合理地利用材料，满足结构的承载要求，并在施工中容易实 施。目前经常采用的截面形式为
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3.1.2梁式桥承载结构体系的类型及应用范围
❖梁式桥是目前设计理论和施工工 艺相对成熟和完善的桥梁结构体系。 不同类型的梁式桥(图3－1),其受力 特点各有差异,对承载结构的截面形 式要求也不一样,因而其应用的范围 也不尽相同。
第三章 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥
3.1 概述
3.1.1 钢筋混凝土和预应力混 凝土梁式桥的特点
3.1.2 梁式桥承载结构体系的 类型及应用范围
3.3.2 行车道板的计算 3.3.3 荷载横向分布计算方法 3.3.4 主梁内力计算 3.3.5 横隔梁内力计算
3.1.3 梁式桥承载结构体系的 3.4 梁式桥支座
➢肋梁式简支梁桥 主要用于中等跨度桥梁；由于简支梁桥主要 承受单向弯矩,采用T、I形截面是最合理的。
➢箱形简支梁桥 主要用于预应力混凝土梁桥。特点是截面材料 分布较为合理,且便于布置预应力筋，截面具有良好的抗弯、抗
扭性能，尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁和跨度较大的
斜交桥和弯桥。
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❖预应力混凝土连续梁桥一般跨径范围为40～160m，最大跨径已 达240m。
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3.悬臂梁桥和T形刚架桥
❖悬臂梁桥是简支梁桥的梁体向一端或两端伸过其支点所形成的 梁式桥结构。可分为单悬臂梁和双悬臂梁。
❖T形刚架桥是由桥跨梁体与桥墩(台)刚接形成的具有悬臂受力 特点的无支座T形梁式桥结构。
❖大跨度连续梁桥宜采用预应力混凝土结构。其特点是：①有效 避免混凝土开裂；②能够采用现代桥梁施工技术；③可充分利用 高强度材料；④车辆荷载作用下变形和缓，行车平稳，伸缩缝较 少；⑤结构全截面受力；⑥连续梁桥的中间桥墩只布置单排支座； ⑦连续梁是超静定结构。
❖连续梁按其截面变化可分为等截面连续梁和变截面连续梁；按 其各跨的跨长可分为等跨连续梁和不等跨连续梁。
❖板式截面
❖肋梁式截面
❖箱形截面
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1.板式截面
❖板式截面特点是建筑高度小、构造 简单、施工方便，采用预制装配施工 时，预制构件重量小、架设方便。
❖板式截面根据其截面形式和施工方 式可划分为：
❖整体式矩形实心板
❖装配式板
❖装配整体组合式板
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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3.1.1 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥的特点
❖梁式桥是指其结构在垂直荷载作用下，其支座仅产生垂直反力， 而无水平推力的桥梁。这一类桥梁的特点是受力明确，理论计算 和设计简单，施工方法成熟。
❖梁式桥主要采用钢筋混凝土、预应力混凝土和钢结构。钢筋混 凝土和预应力混凝土桥梁具有成本低、耐久性好、刚度大、变形 小、可塑性强等优点。
❖在荷载作用下悬臂梁桥和T形刚架桥有与连续梁桥类似的内力 分布，一般为静定结构。
❖悬臂梁桥受力特点和施工方法与连续梁桥相近，而在结构上却 增加了悬臂与挂梁间的牛腿和剪力铰构造，使用上其行车舒适性
也不如连续梁桥。因此在实际桥梁工程中的应用受到很大限制。
❖T形刚架桥宜采用预应力混凝土结构。预应力混凝土T形刚架桥， 的结构性能与悬臂施工法达到了高度协调统一，其梁跨在施工中 的受力状态与运营荷载作用下的受力状态基本一致，且省去了桥 梁支座，在施工中不必设置墩上临时固定装置，避免了施工过程
❖钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥除斜桥和弯桥尚采用现场整 体浇筑外，普遍采用预制装配式施工，桥梁构件趋于标准化，构 件的预制生产趋于场地化集中管理。
❖中小跨径的桥梁广泛采用梁式桥。其中钢筋混凝土简支梁桥和 预应力混凝土简支梁桥最为常用。更大跨径的桥梁可采用预应力 混凝土悬臂梁、预应力混凝土连续梁或其它类型大跨度桥梁结构。
❖异形板
❖前三种板主要用于小跨度板式梁桥， 包括简支板桥、连续板桥和斜板桥。
异形板截面形式主要用于城市高架桥 及跨度在20～30m，桥面较宽的预应
力混凝土连续板桥。