桥梁工程I12组合体系桥

外部超静定结构； 拱分担梁的弯矩； 拱轴力的垂直分力分担梁的剪力 。
结构类型：上承式、中承式、下承式
12.1.4连续梁拱组合体系
a) 上承式 b) 中承式 c) 下承式
12.1.4连续梁拱组合体系
类型 梁高 桥下净空 跨径
上承式
跨中梁高 较大 较小
最低
50～120m
问题 ： 1、上承式、中承 式、下承式连续梁 拱组合体系各有何 特点？
第十二章 组合体系桥
本章学习内容
12.0 概述 12.1 预应力混凝土梁拱组合体系桥 12.2 部分斜拉桥 12.3 刚构－连续组合梁桥 12.4 其他组合体系桥
12.0 概述
基本概念：两种或两种以上的基本结构体系组合而成
的桥梁。
主要类型：
梁拱组合体系桥 部分斜拉桥（连续梁与斜拉桥组合体系桥） 刚构－连续组合梁桥 桁架拱和刚架拱等其他体系桥
斜拉索布置 边、主跨的跨度 比L1/L2 结构体系
12.2 部分斜拉桥
4、力学特点
主缆弯矩比同跨连续梁小，同时要承受拉索传 来的压力； 斜拉索应力变化幅度小，可不考虑疲劳问题； 结构整体刚度大，变形小。
5、适用性
塔高较矮，施工方便，经济跨度：100～ 300m。
12.2 部分斜拉桥
图12.5漳州战备大桥(尺寸单位：m)
著名的梁拱组合桥梁
Fehmarnsund
12.2 部分斜拉桥
1、定义：部分斜拉桥是一种介于连续梁与斜 拉桥之间的新型桥梁，属于梁与斜拉索的组 合体系。 2、发展历程：
1) 1988年，一法国著名设计师正式提出部分 斜拉桥的概念； 2) 1994年，日本建成世界上第一座部分斜拉 桥――小田原港桥（74＋122＋74）m； 3) 2001年，我国建成第一座部分斜拉桥―― 漳州战备大桥桥（81＋132＋81）m。
1993年，我国建成第一座预应力混凝土刚构－ 连续组合梁桥――山东东明黄河公路大桥（75 ＋7×120＋75）m。
12.3 刚构－连续组合桥梁
山东东明黄河公路大桥（75＋7×120＋75）m。
12.3 刚构－连续组合桥梁
4、结构特点
1)按构造分类：
a）刚构－连续组合梁桥 b）带铰的刚构－连续组合梁桥
12.2 部分斜拉桥
3、结构形式与构造特点
塔的高度较矮； 主梁刚度大； 斜拉索布置较集中。
12.2 部分斜拉桥
比较项 塔的高跨比H/L0 主梁的 高跨比h /L0 部分斜拉桥 1/4~1/7 1/54~1/69(跨中) 1/32~1/39(支点) 1/35~1/45(等截 面) 边跨的跨中及主 跨的1/3附近 0.42~0.62 不能用全飘浮形 式 一般斜拉桥 1/8~1/12 1/100~1/300(等 截面) 边跨、主跨基本 满布 0.35~0.5 连续梁桥 ―― 跨中(h /L0)=0.5 支点(h /L0) 1/15~1/20(支点) ―― 0.5～0.8
设计思路：充分发挥被组合体系桥的特点及组合作
用，使得其在力学性能、材料、造价、施工、造型等 诸多方面，优于同等设计条件的单一结构体系桥。
12.1预应力混凝土梁拱组合体系桥
引言
基本概念：预应力混凝土梁拱组合体系桥又 称系杆拱桥，是拱与预应力混凝土加劲梁的 组合体系桥。
问题：
1、梁桥与拱桥各自的优、缺点是什么？ 2、混凝土梁内为何要设预应力筋？
12.1预应力混凝土梁拱组合体系桥
组合体系优势： 拱肋承担轴向压力和弯矩（压弯构件）， 加劲梁承担拉力与弯矩（弯拉构件）； 发挥混凝土拱肋受压性能，及预应力加劲 梁的受拉性能； 节省材料、施工方便、造价低、造型美观 等优点。
12.1预应力混凝土梁拱组合体系桥
结构种类： 按结构图式分：简支梁拱、悬臂梁拱、连续
轻、中交通量。
12.1.3悬臂梁拱组合体系
问题：L1/L的适宜比例是多少？
课本：图12.3单悬臂梁拱组合体系桥
12.1.3悬臂梁拱组合体系
〔工程实例〕：1985年6月竣工的黔东南州剑河大桥是我国首 座跨径最大的悬臂桁架拱桥。
12.1.4连续梁拱组合体系
结构特点：
以连续梁为基体，采用拱来加强。
力学特点：
12.2 部分斜拉桥
山东惠青黄河公路大桥(主桥长４８６米 )
12.3 刚构－连续组合桥梁
1 、基本概念：连续梁桥和连续刚构桥的组合。如
在连续钢构桥某些刚度较大的矮墩上布置活动支座， 释放位移，就成为了刚构－连续组合梁桥。
图12.6 刚构－连续组合梁桥示意图
12.3 刚构－连续组合桥梁
2、组合结构优势： 利用柔性高墩和墩顶活动支座来适应结构由预 加力、混凝土收缩徐变引起的位移和结构次 内力。 3、发展历程
12.1.2简支梁拱组合体系
〔工程实例〕：海口深湾大桥为一座下承式系杆钢管拱桥，桥 面宽18米，主跨80米。2000年6月开工，2001年12月竣工。
12.1.3悬臂梁拱组合体系
结构特点：
类似将单跨单悬臂梁桥的实腹梁部ห้องสมุดไป่ตู้挖空，用 立柱代替腹板。
力学特点：与简支梁拱组合体系相似。 适用条件：上承式，经济跨径40～80m，承担
简支梁上设置加强拱，梁端结点刚接，梁拱间 布置吊杆。
力学特点：
外部静定结构，内部超静定结构 ； 跨间剪力由拱肋轴力所平衡； 梁的拉力与拱内水平分力组成力矩平衡截面内 弯矩。
适用条件：上承式，经济跨径40～120m。
12.1.2简支梁拱组合体系
问题：请对该简支梁拱体系进行受力分析？
课本：图12.2简支梁拱组合体系桥
梁拱组合体系；
按桥面位置分：上承式、下承式和中承式 按拱肋结构分：钢管混凝土、钢筋混凝土 按拱、梁的相对刚度分：
柔梁刚拱（E梁/E拱＝1/100） 柔拱刚梁（E梁/E拱＝100/1） 刚拱刚梁
12.1预应力混凝土梁拱组合体系桥
a)柔梁刚拱 b)柔拱刚梁 c)刚拱刚梁
12.1.2简支梁拱组合体系
结构特点：
中承式
稍低
60～250m
下承式
较小
最高
40～120m
12.1.4连续梁拱组合体系
问题 2、拱产生的水平力在结构中如何平衡？ 3、连续梁内预应力筋有何布置方式？
12.1.4连续梁拱组合体系
广州丫髻沙大桥。76m＋360m＋76m
12.1.4连续梁拱组合体系
Fehmarnsund 费马海峡桥(第一座提篮拱桥)，1963年建成， 主跨248米，宽度21米，公铁两用系杆拱桥，斜吊杆，边孔跨 度120米。