连续梁桥—内力计算

5.根据规范构造、施工要求，将估算的预 应力筋进行横、立、平面布置； 6.根据钢筋布置结果，考虑钢筋对主梁截 面几何特性的影响，重新模拟施工过程，进行 主梁真实作用效应计算，再次进行相应作用效
应组合即第二次效应组合；
7.据第二次效应组合值，进行规定状况下
极限状态的截面强度、应力、裂缝、变形等验
算；
5.例
有一联 30+45+30m 的预应力砼变截面连续梁桥，
按一次落架施工法，单元离散图如下：
（三）简支转连续施工
先架设预制主梁形成简支梁，再主梁在 墩顶连成整体形成连续梁体系。以4跨连续梁 桥为例，施工过程如下：
1.阶段1：架设主梁
2.阶段2：边跨合龙
3.阶段3：中跨合龙
4.阶段4：体系转换
1. 在桥梁一端搭设的台座上逐段预制、
逐段向桥另一端推进。结构体系经历悬臂梁、
简支梁、双跨连续梁、多跨连续梁直到成桥 连续梁体系。 2. 在顶推过程中，结构体系、梁体内力 不断发生变化，施工过程中的主梁各截面自 重内力比使用状态下自重内力更不利。
3. 主梁配筋由施工过程内力包络图和使
用阶段内力包络图共同决定。
（二）满堂支架施工
1.适用：桥墩不高、桥下地面适宜搭设支架中
小跨径连续梁桥。
2.该施工法无体系转换，一期、期恒载都按一
次落架方式作用在连续梁上，叠加两个施工阶段的
内力即为结构重力作用的内力；
3.结构自重内力可用力法、位移法、影响线法、 有限单元法计算； 4.采用有限单元法时，将各单元自重简化为均 布荷载，横隔板简化为集中力作用在横隔板中心线
主要步骤如下： 1.细化结构尺寸、确定材料类型； 2.模拟实际施工阶段，计算相关作用内力 3.将各作用内力进行持久状况承载能力和 正常使用极限状态效应组合即第一次效应组合
4.据第一次效应组合值，按持久状况承载
能力和正常使用极限状态估算预应力筋。对PC
连续梁桥，估算预应力筋时，一般将第一次入。
（二）预加力引起的次内力
预应力砼简支梁在预加力作用下只产生
自由挠曲和预应力偏心矩，不产生次力矩。
连续梁由于多余约束产生限制梁体自由 变形，在多余约束处产生垂直次内力，在梁 体内产生次力矩，如下图。
（三）徐变引起的次内力
砼在荷载作用下的变形分为：弹性变形
（与荷载有关）、收缩变形（与时间有关）、
徐变变形（与荷载和时间有关）
可用等跨径等挠曲刚度即“等效刚度简 支板、梁法”代替连续板、梁求其横向分布 系数。
可将连续板、梁换算为不同跨径等挠度
即“等挠度跨径换算法”求其横向分布系数。
可用连续板、梁弯矩图反弯点之间的跨
径作为简支板梁跨径求其横向分布系数。
四、次内力计算
（一）次内力
连续梁结构受强迫变形时会在多余约束 处产生约束反力，从而产生附加内力，又称 结构次内力（或称二次力）。
叠加值。
三、可变作用内力计算
（一）计算公式
������=(1+������)ξ ������������(������������Ω +������������������������)
（二）荷载横向分布系数的算法
影响横向分布系数因素：桥梁宽跨比、
主梁抗弯、搞扭刚度。
超静定连续板、梁桥横向分布系数：
跨中合龙段砼凝固与两边单悬臂梁形成
连续梁后，拆除施工机具，相当于对连续梁
（5）阶段5：拆除合龙段挂篮 跨中合龙段砼凝固与两边单悬臂梁形成 连续梁后，拆除施工机具，相当于对连续梁 施加一对反向力 R0 ，跨中合龙段自重则作用 与连续梁上，内力如f 以上为每个阶段的内力分析，某个阶段
的累计内力为该阶段内力与前几个阶段内力
8.若各项难处均满足桥规要求，则设计通 过；若有些截面不满足，则调整钢筋、甚至修 改截面尺寸重新计算，直至各项验算满足桥规
为止。
二、结构重力计算
（一）计算特点
结构重力作用包括一期恒载（主梁自重）
和二期恒载（结构附加重力：桥面铺装、人
行道、拉杆、灯柱等）； 一期恒载内力与施工方法密切相关； 二期恒载模拟为均布荷载； 连续梁桥常用五种施工方法如下：
普通高等学校土木工程专业精编系列规划教材
桥梁 工程
主编 赵青
连续梁桥内力计算
连续梁桥内力计算
本节内容
一、桥梁设计步骤 二、结构重力计算
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一、桥梁设计步骤
结构设计（施工图设计）两步。前者工作：
桥梁设计一般分总体设计（初步设计）、
选定桥位、桥型方案；确定桥长、跨径、桥
宽、主梁截面形式、梁高等关键要素。后者 工作：细化构造、明确作用（汽车荷载、人 群、温度、基础变位等）、确定材料、施工 方法、完成内力计算、配筋设计、验算，最 终形成施工图。
连续梁砼徐变变形，结构受多余约束而
产生次内力，称为徐变次内力。
（四）收缩引起的次内力
结构砼收缩不是因外力，而因结构材料
本身特性引起的，是与时间有关的变形。
收缩是三维的，结构分析中主要考虑顺
桥向收缩变形量，连续梁桥只计算结构收缩
位移量，墩梁固结的刚构桥，需考虑因收缩
引起的结构次内力。
（五）基础变位引起的次内力
4. 每顶出一段长度（一般取 5m ）进行一
次自重内力分析，顶推施工时弯矩包络图如
下：
5.与鼻梁相接的第1孔梁截面受力最不利； 其他孔截面内力约为固端梁在自重作用下的 弯矩。
6. 施工过程中，主梁最大自重弯矩发生
在鼻梁刚过前方支点。
7. 主梁最小自重负弯矩发生在鼻梁刚过
前方支点或鼻梁刚接近前方支点时。
（3）阶段3：拆除临时锚固
边跨合龙连成整体后，拆除临时锚固，
即对主梁施加一对方向相反的力 R，以释 放边跨合龙时在临时锚固中产生的力，R在悬 臂体系引起的内力如图d。 （4）阶段4：中跨合龙 现浇合龙段自重与挂篮施工机具重力之 和R0施加单悬臂的悬臂端， R0产生的内力如e
（5）阶段5：拆除合龙段挂篮
值变化，连续梁无水平约束，年温差强引起
结构均匀伸缩，并不产生温度次内力；日照
温差会温度在结构表面和内部不均匀分布产
生次内力。
五、内力包络图
内力包络图：轴力、剪力、弯矩包络图。
六、截面钢筋估算及布置
根据第一次最不利作用组合下的轴力、
剪力、弯矩包络图（不含预应力及相关内力）
预估配筋量并进行合理布筋。
（六）悬臂施工
1. 悬臂施工的连续梁桥最终结构自重内
力与合龙次序、预应力、砼收缩徐变有关。
2.例：一3跨预应力砼连续梁桥，上部结
构采用挂篮对称平衡悬臂法施工，分为5个施
工阶段，合龙次序为先边跨后中跨。
（1）阶段1：在主墩上悬臂浇筑砼 在1号、2号墩顶浇筑0号块梁段，后用挂 篮桥墩两侧分节段对称平衡悬臂施工，边跨 不对称梁段用支架施工，如上图b。 （2）阶段2：边跨合龙 此时形成单悬臂体系，主梁自重内力如c
1.正截面抗弯强度验算
2.斜截面抗剪、抗弯强度验算
（二）持久状况正常使用极限状态验算
1. 持久状况法向应力验算（砼法向压应
力、斜截面主应力、拉区钢筋拉应力），
2.抗裂验算。
3.裂缝宽度验算 4.变形验算
（二）短暂状况验算
1.施工阶段验算 4.施工阶段变形验算
5.阶段5：桥面系施工
（四）移动模架逐孔浇筑施工
1.阶段1：悬臂梁体系 在支架上浇筑边跨砼，形成单悬臂梁状 态
2.阶段2：带悬臂连续梁体系 在支架上浇筑第2跨砼，形成一次超静定 连续梁状态。以此类推，浇筑后面跨。
3.阶段3：连续梁体系 在支架上浇筑最后一跨砼，形成连续梁 体系。
（五）顶推施工
基础变位包括墩台沉降和支座强迫位移，
二者引起的结构内力称为基础变位次内力。
收缩是三维的，结构分析中主要考虑顺
桥向收缩变形量，连续梁桥只计算结构收缩
位移量，墩梁固结的刚构桥，需考虑因收缩
引起的结构次内力。
（六）温度次内力
温度影响包括年温差影响和局部温差影
响（日照温差）。前者指气温随季节周期性
变化对结构物的作用，假定温度在结构内均
考虑预配筋预应力损失及弹性次内力后， 根据全桥最不利第2次作用效应组合值（含预 应力及相关内力）进行调筋和验算。
（一）预应力筋布置、体系选择
a)顶推连续梁，b)先简支后连续梁，c)、d)正、负弯矩预应力筋分别布 置，在弯矩0点附近分散交叉，d)整体浇筑连续梁的连续配筋。
七、验算
（一）持久状况承载能力极限状态验算