混凝土桥梁工程：上册第2篇第5章 连续梁桥的设计与计算
第五部分混凝土简支梁桥的计算-.ppt
a1a22H b1 b22H
• 轮压
P p
2a1b1
第二节 行车道板计算
三、有效工作宽度 1、计算原理
外荷载产生的分布弯矩——mx
外荷载产生的总弯矩—— M mxdy
分布弯矩的最大值——mxmax
第二节 行车道板计算
设板的有效工作宽度为a 假设
M m xd yam xmax
可得
M
a
m x max
第五章 混凝土简支梁桥的计算
第一节 概述
• 桥梁工程计算的内容 – 内力计算——桥梁工程、基础工程课解决 – 截面计算——混凝土结构原理、预应力混凝 土结构课程解决 – 变形计算
• 简支梁桥的计算构件 – 上部结构——主梁、横梁、桥面板 – 支座 – 下部结构——桥墩、桥台
第一节 概述
• 计算过程
需要说明的是，上述将空间问题转化为平面问 题只是一种近似的处理方法。
显然，同一座桥梁的各根梁的荷载横向分布系 数m是不同的，不同类型的荷载m也是不同的， 而且荷载在梁上沿纵向的位置对m也有影响。
荷载横向分布的规律与结构的横向连结刚度有 密切关系。如图：
在实践中，由于施工特点、构造设计等不同， 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥上可能采用不 同类型的横向结构。因此就需要按不同的横向结 构简化计算模型拟定出相应的计算方法。目前常 用的几种荷载横向分布计算方法有：
第二节 行车道板计算
• 有效工作宽度假设保证了两点： 1）总体荷载与外荷载相同 2）局部最大弯矩与实际分布相同
• 通过有效工作宽度假设将空间分布弯矩转化为矩 形弯矩分布
• 需要解决的问题： mxmax的计算
第二节 行车道板计算
影响mxmax的因素：
1）支承条件：双向板、单向板、悬臂板 2）荷载长度：单个车轮、多个车轮作用 3）荷载到支承边的距离
连续梁桥—内力计算
（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
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。
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：
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。
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。
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
3
一、桥梁设计步骤
桥梁设计一般分 总体设计（初步设计） 、 结构设计（施工图设计） 两步。前者工作： 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。
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。
连续梁桥的设计与计算
收缩应变增量
– 位移微分平衡方程
3、换算弹性模量法
– 位移公式
收缩产生的弹性变形与徐变变形
收缩应变
– 位移平衡方程：
收缩产生的徐变次内力 收缩产生的弹性次内力
第六节 基础沉降引起的次内力计算
一、沉降规律
– 假定沉降规律与徐变相同
沉降终极值
沉降速度系数
二、变形计算公式
– 变形过程 瞬时沉降长期沉降（沉降+徐变）
微分平衡方程
两跨连续梁
2）简支变连续
按老化理论
一次落架弯矩 徐变后弯矩
解微分方程得：
成桥弯矩
徐变稳定力
两跨连续梁
3）其它施工方法
按老化理论 解微分方程得：
徐变稳定力
成桥弯矩 徐变后弯矩
一次落架弯矩
两跨连续梁
4）一次落架施工
解微分方程得：
一次落架施工连续梁 徐变次内力为零
5）各跨龄期不同时
按老化理论
温度次力矩 温差次应力
四、我国公路桥梁规范中规定的温度场
桥面板升温5度——偏不安全
我国铁路桥梁规范中规定的温度场
英国桥梁规范中规定的温度场
第八节 连续梁示例
一、简支变连续施工连续梁桥 美国 Sidney Lanier Bridge引桥 跨径：120-foot ，180-foot 截面：T梁，梁高90 inches 预应力：裸梁采用先张法预应力 二期恒载采用钢绞线12股 连接采用粗钢筋
主梁预制
主梁吊装——梁重116吨
后期预应力钢筋张拉
桥面浇筑
二、移动模架施工连续梁桥
南京长江二桥北引桥 跨径：16×30m+5×50m 截面：箱梁，梁高1.5m，2.5m 预应力：双向预应力体系 主梁配纵向预应力筋 桥面板配横向预应力筋
混凝土连续梁桥的计算
2、吻合索
调整预应力束筋在中间支点的位置，使 预应力筋重心线线性转换至压力线位置 上，预加力的总预矩不变，而次力矩为 零。
次力矩为零时的配束称吻合索
多跨连续梁在任意荷载作用下
结论： 按外荷载弯矩图形状布置预应力束及为 吻合束 吻合束有任意多条
均布荷载q 集中荷载q
第五节 徐变、收缩次内力计算
滑动模板支架系统MSS造桥机
上 导 梁 式 施 工 方 法
第二节 连续梁桥恒载内力计算
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
1、满堂支架现浇施工 所有恒载直接作用在连续梁上
2、简支变连续施工
一期恒载作用在简支梁上，二期恒载作用在连 续梁上
3、逐跨施工
3.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。 4.对超静定结构进行作用效应分析时，可取 实际宽度计算。
第四节 连续梁桥荷载横向分布计算
桥梁结构属空间受力，内力分析和计算复杂， 为简化计算常利用主梁的内力影响线和考 虑荷载横向分布相结合的分离变量方法计 算桥梁的空间受力作用。
– 徐变系数——徐变与弹性应变之比
二、 徐变、收缩量计算表达
1、实验拟合曲线法
建立一个公式，参数通过查表计算， 各国参数取法不相同，常用公式有： – CEB—FIP 1970年公式 – 联邦德国规范1979年公式 – 国际预应力协会（FIP）1978年公式—— 我国采用的公式
2、徐变系数数学模型
面内力，即总预矩
• 4.求解截面次预矩
M 次＝M总 M 初
3、初预矩与总预矩
– 将等效荷载作用在基本结构上可得初预矩 – 将等效荷载直接作用在连续梁上可得总预
第五部分混凝土简支梁桥的计算
近似影响面
纵横方向分 别相似
11 21
12 22 11 22
4、加载过程
M max
P1 2
1121
P1 2
1122
P2 2
1221
P2 2
12
2 2
P111
(
1 2
1 2
1 2
2 2
)
P212
(
1 2
1 2
1 2
2 2
)
P111mc P212mc
14
p41
g3
g
4
15 p51 g4
a1 a2
板条相同
列表计算、刚度参数计算
为计算方便，对于 不同梁数、不同几何尺寸的
铰接板桥的计算结果可以列为表格，供设计时查 用
引入刚度参数
11 g1 12 g2 1 p 0
21 g1 32 g2
22 g2 33 g3
可得
a M m x max
第二节 行车道板计算
• 有效工作宽度假设保证了两点： 1）总体荷载与外荷载相同 2）局部最大弯矩与实际分布相同
• 通过有效工作宽度假设将空间分布弯矩转化为矩 形弯矩分布
• 需要解决的问题： mxmax的计算
第二节 行车道板计算
影响mxmax的因素：
1）支承条件：双向板、单向板、悬臂板 2）荷载长度：单个车轮、多个车轮作用 3）荷载到支承边的距离
荷载横向分布的规律与结构的横向连结刚度有 密切关系。如图：
在实践中，由于施工特点、构造设计等不同， 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥上可能采用不 同类型的横向结构。因此就需要按不同的横向结 构简化计算模型拟定出相应的计算方法。目前常 用的几种荷载横向分布计算方法有：
连续梁桥设计计算
第1章绪论1.1 概述随着我国交通运输业的发展，人们对公路桥梁的建设提出了更高的要求，例如行车要舒适、平稳，建设周期要短等等。
于是，兼顾简支梁桥和连续梁桥优点的先简支后连续桥梁形式应运而生。
简支变连续梁桥经历了简支梁桥面（板）连续→恒载简支、活载连续、体系不转换→先简支后连续结构体系的发展历程，从原来的普通钢筋连接墩顶发展到现在的采用预应力筋连接，但是墩顶混凝土的开裂问题的克服效果不佳，就此国内外主要对墩顶混凝土开裂，以及如何更好连接墩顶以防止开裂的研究进行了大量的研究。
跨径大有增加，并且有继续增大的趋势，成为现代桥梁建设中的一种重要桥型。
简支梁桥属于单孔静定结构，它构造简单，施工方便，其结构尺寸易于设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产，并用现代化的起重设备进行安装。
采用装配式的施工方法可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度。
然而简支梁桥也存在很大缺点：从运营条件来说，简支梁桥在梁衔接处的挠曲线会发生不利于行车的折点，一般简支梁在梁衔接处设置成伸缩缝或桥面连续，伸缩缝造价较高，易受破坏，又无法避免行车的不舒适性；桥面连续也容易出现破坏(已建工程中简支梁上桥面连续出现破坏的屡见不鲜)，另外简支梁跨中弯矩较大，致使梁的截面尺寸和自重显著增加，需要耗用材料多，这些都是简支梁桥的显著缺点。
而连续梁桥同简支梁桥相比较而言，其特点差别很大：结构较复杂，且从桥梁建筑现代化的角度来衡量，钢筋混凝土连续梁桥逊色于简支梁桥，因为当跨径较大时，长而重的构件不利于预制安装施工，而往往要在工费昂贵的支架上现浇，需要的工期长。
但是连续梁桥无断点，行车舒适，且由于支点负弯矩的存在，使跨中正弯矩值明显减少，从而减少材料用量及结构自重，这些特点是简支梁桥所无法比拟的。
先简支后连续梁桥刚好发挥了上述两种梁桥的优点，克服它们的缺点。
其施工特点是先按简支梁规模化施工，后用湿接缝把相临跨的梁块连接成连续梁，从而得到连续梁优越的使用效果。
连续梁桥的计算流程
连续梁桥的计算流程哎呀，说起连续梁桥的计算流程，这可真是个技术活儿，得慢慢来，不能急。
咱们先得把这事儿给捋顺了，就像做一道复杂的数学题一样，得一步步来。
首先，咱们得有个概念，连续梁桥，就是那种中间没有断开的桥，梁是连续的，不是一段一段的。
这种桥的好处是，它能够更好地分散荷载，让桥更稳固。
好了，咱们开始吧。
首先得做的，就是收集数据。
这就像是做数学题之前，你得知道题目给的是什么条件。
对于连续梁桥来说，你得知道桥的长度、宽度、高度，还有材料的强度、弹性模量这些。
这些数据，就像是你做数学题时的已知条件。
接下来，就是建立模型了。
这就像是你根据已知条件，画出一个图来。
在连续梁桥的计算中，你得用到一些专业的软件，比如SAP2000、Midas之类的，来建立一个三维的模型。
这个模型得精确，因为它将直接影响到计算结果。
然后，就是荷载分析了。
这就像是你根据题目的条件，去分析可能的情况。
在连续梁桥的计算中，你得考虑到各种荷载，比如车辆荷载、风荷载、地震荷载等等。
这些荷载，就像是你做数学题时，需要考虑的各种可能的情况。
接下来，就是计算了。
这就像是你根据已知条件和可能的情况，去求解问题。
在连续梁桥的计算中，你得用到一些复杂的公式，比如弯矩公式、剪力公式、挠度公式等等。
这些公式，就像是你做数学题时，需要用到的各种公式。
然后，就是结果分析了。
这就像是你根据计算结果，去分析问题。
在连续梁桥的计算中，你得分析计算结果是否合理，是否满足设计要求。
如果不合理，你就得重新调整模型，重新计算。
最后，就是出图了。
这就像是你根据计算结果，去写出答案。
在连续梁桥的计算中，你得根据计算结果，画出施工图。
这个图，就像是你做数学题时，需要写出的答案。
哎呀，说了这么多，感觉就像是在讲一个复杂的故事。
不过，连续梁桥的计算流程，确实就是这么复杂。
不过，只要你一步步来，不急不躁，最后肯定能得出正确的结果。
就像做数学题一样，只要你不放弃，最后肯定能做出来。
连续梁桥计算
M0
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
M8
M9
M10
1
0
-1
2
0
0.250000
-1
3
0
-0.066667
0.266667
-1
4
0
0.017857
-0.071429
0.267857
-1
5
0
-0.004785
0.019139
-0.071771
0.267943
-1
6
0
0.001282
-0.005128
0.019231
阶段图式1在主墩上悬臂浇注砼2边跨合龙3中跨合龙4拆除合龙段挂篮5上二期恒载图11采用悬臂浇筑法施工时连续梁自重内力计算图式四阶段4拆除合龙段的挂篮此时全桥已经形成整体结构超静定结构拆除合龙段挂篮后原先由挂篮承担的合龙段自重转而作用于整体结构上
第一章 混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算
第一节 结构恒载内力计算
阶段
图 式
1
在主墩上悬臂浇注砼
2
边跨合龙
3
中跨合龙
4
拆除合龙段挂篮
5
上
二
期
恒
载
图1-1采用悬臂浇筑法施工时连续梁自重内力计算图式
（四）阶段4 拆除合龙段的挂篮
此时全桥已经形成整体结构（超静定结构），拆除合龙段挂篮后，原先由挂篮承担的合龙段自重转而作用于整体结构上。
（五）阶段5 上二期恒载
在桥面均布二期恒载 的作用下，可得到三跨连续梁桥的相应弯矩图。
顶推连续梁的内力呈动态型的，其内力值与主梁和导梁二者的自重比，跨长比和刚度比等因素有关，很难用某个公式来确定图1-2b中最大正弯矩截面的所在位置，因此，只能借助有限元计算程序和通过试算来确定。但在初步设计中，可以近似地按图1-4的三跨连续梁计算图式估算。其理由是距顶推连续梁端部0.4 截面处的正弯矩影响线面积之和相对最大，虽然在导梁的覆盖区也有负弯矩影响线面积，但导梁自重轻，故影响较小。
钢筋混凝土连续梁桥计算流程
钢筋混凝土连续梁桥计算流程钢筋混凝土连续梁桥计算流程1. 梁桥计算概述•连续梁桥是指由多个简支梁或连续梁组成的桥梁结构。
•计算连续梁桥的目的是确定合适的梁桥几何形状和材料尺寸，以满足设计要求和确保结构安全可靠。
2. 基本假设•进行连续梁桥计算时，需要基于以下假设：–材料的弹性性质符合线弹性假设；–材料的强度符合线性破坏模型；–结构在计算过程中保持线性变形。
3. 计算步骤•进行钢筋混凝土连续梁桥的计算时，通常需要按照以下步骤进行：1.确定梁桥的几何形状和外形尺寸；2.计算并确定工作状态荷载和极限状态荷载；3.进行受力分析，包括计算内力和弯矩分布；4.设计梁桥的纵向钢筋和横向钢筋布置；5.根据设计要求进行验算，包括截面抗弯承载力和抗剪承载力的验算；6.完善并绘制梁桥设计图纸；7.进行施工过程中的检测和监控。
4. 梁桥几何形状和外形尺寸确定•确定梁桥的几何形状和外形尺寸是连续梁桥计算的第一步。
•根据桥梁地理位置、交通需求和设计要求，确定梁桥的跨径、支座形式、高度和宽度等参数。
5. 工作状态荷载和极限状态荷载计算•工作状态荷载是指桥梁在正常使用情况下所受到的荷载，包括行车荷载、行人荷载和自重荷载等。
•极限状态荷载是指桥梁在极端情况下所受到的荷载，包括地震荷载、风荷载和水荷载等。
6. 内力和弯矩分布计算•根据荷载及其分布形式，采用结构解析方法计算连续梁桥的内力和弯矩分布。
•内力和弯矩分布的计算是连续梁桥设计的关键，需要保证结构在工作状态和极限状态下的安全可靠。
7. 纵向钢筋和横向钢筋布置设计•根据内力和弯矩分布结果，进行横向和纵向钢筋的布置设计。
•横向钢筋主要用于抵抗弯曲和剪切力，纵向钢筋主要用于抵抗弯矩和拉力。
8. 抗弯承载力和抗剪承载力验算•根据设计要求和规范要求，对梁桥的抗弯承载力和抗剪承载力进行验算。
•验算结果应满足设计要求，确保结构在工作状态和极限状态下的安全性和可靠性。
9. 梁桥设计图纸绘制•根据设计要求和验算结果，完善梁桥设计图纸。
第二章 连续梁桥的构造与设计
2、箱形截面设计
腹板厚度
满足抗剪要求。对连续梁桥，l/4跨径左右剪力较大。弯矩、 扭矩、剪力共同作用，导致腹板承受较大的主拉应力，容易 出现斜裂缝。 应考虑预应力钢束管道、普通钢筋布臵和混凝土浇筑的要 求，腹板设计不宜太薄。 无预应力管道，tmin=20cm； 有预应力管道，tmin=25~35cm； 有预应力筋锚固头时，tmin=35cm。
齿板
腹 板 预 应 力 钢 筋 布 置
§2.1 连续梁桥的构造与设计
2.1.6 预应力筋布臵
1、纵向预应力筋
根据施工方法的不同， 布臵方式也不同。
顶推法 直线配筋方式 上下预应力筋通束使截面接近轴心受压，以抵抗顶推 过程各截面的正负弯矩变化； 顶推完成后，在跨中底板和支座顶部增加局部预应力 筋，满足使用阶段内力要求。
2.1.5 截面设计
2、箱形截面设计
底板厚度 一般采用变厚度设计，箱 梁底板厚度从跨中向支点逐 渐变厚，以适应中支点附近 截面下缘的受压要求； 底板厚度与跨径 l 之比取 1/140~1/170；跨中区域底板 厚度可按构造要求设计，一 般取为22~28cm。
§2.1 连续梁桥的构造与设计
2.1.2 连续梁桥施工方法概要
几种常用挂蓝示意
平行桁架 挂蓝
三角组合 两式挂蓝
菱形挂蓝
弓弦式挂蓝
悬臂浇筑法挂蓝
桁架式挂蓝
悬臂浇筑法挂蓝
三角（斜拉式）挂蓝
悬臂浇筑法挂蓝
菱形挂蓝施工
悬臂浇筑法挂蓝
弓弦式挂蓝
§2.1 连续梁桥的构造与设计
2.1.2 连续梁桥施工方法概要 4、悬臂施工法 悬臂拼装
§2.1 连续梁桥的构造与设计
《混凝土梁桥的计算》课件
1 2 3
裂缝
对于较小的裂缝，可以采用表面封闭法进行处理 ；对于较大的裂缝，可以采用填充法或灌浆法进 行处理。
剥落
对于小面积的剥落，可以采用高强度水泥砂浆或 预缩砂浆进行修补；对于大面积的剥落，需要采 取加固措施。
钢筋锈蚀
对于轻微的钢筋锈蚀，可以采用除锈剂进行除锈 ；对于严重的钢筋锈蚀，需要将混凝土凿除后进 行加固处理。
03
桥墩是支撑桥跨的结构 ，通常采用混凝土或钢 结构的墩身。
04
桥台是位于河流或道路 两侧的混凝土结构，用 于支撑桥跨并防止其滑 动。
混凝土梁桥的类型
01
02
03
04
简支梁桥
桥跨两端分别支撑在两个独立 的桥墩上，中间无连接。
连续梁桥
多跨梁桥中，一跨以上的梁采 用连续支撑方式，减少了伸缩
缝的数量。
悬臂梁桥
承载能力极限状态计算
计算内容
承载能力极限状态计算主要考虑 桥梁结构在最大荷载作用下的承 载能力，包括强度、稳定性和变
形等。
计算方法
采用结构力学、弹性理论和有限元 分析等方法进行计算。
计算步骤
包括荷载组合、内力计算、配筋计 算和截面验算等步骤。
使用能力极限状态计算
计算内容
使用能力极限状态计算主要考虑桥梁结构在使用过程中能够承受 的荷载和作用，包括疲劳、磨损和腐蚀等。
计算方法
采用概率论和数理统计等方法进行计算。
计算步骤
包括荷载统计、作用次数统计、结构性能退化预测和剩余使用年限 评估等步骤。
05
混凝土梁桥的施工方法
预制桥梁段的拼装施工
预制桥梁段的拼装施工是一种常用的施工方法，通过在预制场预先制作桥梁段，然 后在施工现场进行拼装，可以大大缩短施工周期。
桥梁工程 连续梁桥精品PPT课件
连续梁顶推施工法示意图
(a) 1
2
3
5
4
6
(b)
3
4
40-60m
(c)
3 7
8
35m
70m
35m
(a)单向单点顶推；(b)按每联多点顶推：(c)双向顶推 1.制梁场；2.梁段；3.导梁；4.千斤顶装置；5.滑道支承；6.临时墩；7.已架完的梁；8.平衡重
单点顶推： 一对顶推装置集中在桥台上或某一桥墩，其它
预制场地
预制场地是预制梁体和顶推过渡 的场地，包括主梁节段的浇筑平 台和模板、钢筋和钢索的加工场 地，混凝土搅拌站以及砂、石、 水泥的堆放和运输路线用地
预制场地长度
预制场地的长度需要有预制节段长 的三倍以上，涉及因素有：
•主梁节段分段长 •每节段为全断面或分次浇筑 •拼装导梁的场地
•第一跨顶出时，梁体的倾覆稳定安 全
先简支后连续
简支 —— 连续施工法
预制简支梁 现浇接缝
(a)
A
(b)
(c)
A图
安装后张拉 的预应力筋
简支梁临时支座 连续梁永久支座
简支—单悬臂—连续施工法
墩顶架
临时支架
(a)
边段 现浇接缝
60
(b)
中央段 现浇接缝
(c)
(d)
主梁吊装——梁重116吨
逐跨施工
顶推施工法
➢应用于等截面连续梁 ➢每节段箱梁约10～30m长 ➢单向顶推、双向顶推、单点顶推、多点顶推 ➢主要设备：千斤顶、滑道
– 板式截面——实用于小跨径连续梁 – 肋梁式——适合于吊装 – 箱形截面——适合于节段施工
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
连续梁桥计算
代入式（1-3）～式（1-5）得3#支点总弯矩为
（注：Md用正值代入是因为表1-1中的系数 均是按负值端弯矩求得的）
根据已知端弯矩M3，M4和均布荷载 值，参看图1-8b（下）不难算出距4#结点0.4L=16m处的弯矩值为
（计算过程略）
此值与近似公式的计算值较接近，并且按此方法可以求算全梁各个截面的内力值。
图1-6导梁支承在前支点上的计算图式
4）一般梁截面的内力计算
对于导梁完全处在悬臂状态的情况，多跨连续梁可以分解为图1-7b,c所示的两种情况，然后应用表1-1和表1-2的弯矩系数表分别计算后再进行叠加求得。
图1-7荷载的分解
等截面等跨径连续梁在端弯矩作用下支点弯矩系数表1-1
跨数
各支点截面弯矩系数η1
3、对于在成桥以后不需要布置正或负弯矩的钢束区，则根据顶推过程中的受力需要，配置适量的临时预应力钢束。
2．施工中恒载内力计算
1）计算假定
顶推连续梁通常是在岸边专门搭设的台座上逐段地预制、逐段向对岸推进的，它的形成是先由悬臂梁到简支梁再到连续梁，先由双跨连续梁再到多跨连续梁直至达到设计要求的跨数。为了简化计算，一般作了以下的假定：
-0.000370
0.001381
-0.005155
0.019238
-0.071797
连续梁桥设计计算书
共享知识分享快乐设计原始资料1. 地形、地貌、气象、工程地质及水文地质、地震烈度等自然情况(1)气象：天津地区气候属于暖温带亚湿润大陆性季风气候区，部分地区受海洋气候影响。
四季分明，冬季寒冷干旱，春季大风频繁，夏季炎热多雨，雨量集中，秋季冷暖变化显著。
年平均气温12.2°C，最冷月平均气温-4°C,七月平均气温26.4°C。
(2)工程地质：天津地铁一号线经过地区处于海河冲积平原上，地形平坦，地势低平，地下水位埋深较浅，沿线分布了较多的粉砂、细砂、粉土，均为地震可液化层，局部地段具有地震液化现象。
沿线地层简单，第四系地层广泛发育，地层分布从上到下依次为人工堆积层、新近沉积层、上部陆相层、第一海相层、中上部陆相层、上部及中上部地层广泛发育沉积有十几米厚的软土。
a. 人工填土层，厚度5m,?k=100KP a；b. 粉质黏土，中密，厚度15m，?k=150 KP a；c. 粉质黏土，密实，厚度15m,?k=180KP a；d. 粉质黏土，密实，厚度10m，?k=190KP a。
第一章方案比选一、桥型方案比选桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。
任选三种作比较，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。
桥梁设计原则1 •适用性桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。
桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。
建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。
2. 舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。
整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
3. 经济性设计的经济性一般应占首位。
经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。
4. 先进性桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。
应便于制造和架设，应尽量共享知识分享快乐采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。
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第一节 连续梁桥的体系 与构造特点
一、体系特点
• 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 • 行车条件好
均布荷载q 连续梁桥 均布荷载q
二、构造特点
1、跨径布置
二、活载内力
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、横向 – 箱梁——专门分析 – 多梁式——横向分布系数计算，等刚度法
三、超静定次内力计算
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)
2、连续梁产生次内力的外界原因 – 预应力 –墩台基础沉降 –温度变形 –徐变与收缩
• 各跨跨中底板配置连续束
• 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
第二节 连续梁桥常用施工方法
一、满堂支架现浇 二、简支变连续 三、逐跨施工——现浇、拼装 四、顶推施工 五、悬臂施工——现浇、拼装
第三节 连续梁桥内力计算
• 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
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
– 连续梁后期配筋
– 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
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
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
– 变高度梁——实用于大跨径连续梁，100米 以上，90%为变高度连续梁
4、腹板及顶、底板厚度 • 顶板——满足横向抗弯及纵向抗压要求
一般采用等厚度，主要由横向抗 弯控制
• 腹板——主要承担剪应力和主拉应力 一般采用变厚度腹板，靠近跨中 处受构造要求控制，靠近支点 处受主拉应力控制，需加厚。
压力线：
– 简支梁压力线与预 应力筋位置重合
– 连续梁压力线与预 应力筋位置相差
一、用力法解预加力次力矩
1、直线配筋
• 力法方程 • 变位系数 • 赘余力 • 总预矩
压力线位置
2、曲线配筋
梁端无偏心矩时
梁端有偏心矩时
3、局部配筋
局部直线配筋
局部曲线配筋
4、变截面梁曲线配筋
二、线性转换与吻合束
心，降低其承载能力；
– 预应力混凝土构件中，徐变和收缩会导致预 应力的损失；
–Hale Waihona Puke 徐变将导致截面上应力重分布。 – 对于超静定结构，混凝土徐变将导致结构内
力重分布，即引起结构的徐变次内力。
– 混凝土收缩会使较厚构件的表面开裂
3、线性徐变
– 当混凝土棱柱体在持续应力不大与0.5Ra时， 徐变变形与初始弹性变形成线性比例关系
第五节 徐变、收缩次内力计算
一、徐变、收缩理论
– 收缩——与荷载无关 – 徐变——与荷载有关 – 收缩、徐变与材料、配合比、温度、湿度、
截面形式、护条件、混凝土龄期有关
1、混凝土变形过程
– 收缩 – 弹性变形 – 回复弹性变形 – 滞后弹性变形 – 屈服应变
2、收缩徐变的影响
– 结构在受压区的徐变和收缩会增大挠度； – 徐变会增大偏压柱的弯曲，由此增大初始偏
一、恒载内力
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 1、满堂支架现浇施工 所有恒载直接作用在连续梁上
2、简支变连续施工
一期恒载作用在简支梁上，二期恒载作用在连 续梁上
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
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
四、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
– 预拱度设置原则：
某节点预拱度 = －（所有在该节点出现后的 荷载或体系转换产生的位移）
第四节 预应力次内力计算
预应力初弯矩： 预应力次弯矩： 总预矩：
– 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 边跨为0.5~0.8中跨
– 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
– 板式截面——实用于小跨径连续梁 – 肋梁式——适合于吊装 – 箱形截面——适合于节段施工 – 其它
2、在梁内部
– 初预矩图为曲 线时产生均布 荷载
– 初预矩图成折 线时产生集中 力
3、初预矩与总预矩
– 将等效荷载作用在基本结构上可得初预矩 – 将等效荷载直接作用在连续梁上可得总预
矩 – 如果等效荷载直接作用在连续梁上支反力
等于0，此时为吻合束 – 只有改变预应力束曲率半径或梁端高度才
能改变总预矩
1、线性转换 只要保持束筋在超静定梁中的两端位置 不变，保持束筋在跨内的形状不变，而 只改变束筋在中间支点上的偏心距，则 梁内的混凝土压力线不变，总预矩不变
改变e在支点B所增 加(或减少)的初预 矩值，与预加力次 力矩的变化值相等， 而且两者图形都是 线性分布，因此正 好抵消
2、吻合索
调整预应力束筋在中间支点的位置，使 预应力筋重心线线性转换至压力线位置 上，预加力的总预矩不变，而次力矩为 零。
次力矩为零时的配束称吻合索
多跨连续梁在任意荷载作用下
结论： 按外荷载弯矩图形状布置预应力束及为 吻合束 吻合束有任意多条
均布荷载q 集中荷载q
三、等效荷载法求解总预矩
把预应力束筋和混凝 土视为相互独立的脱 离体，预加力对混凝 土的作用可以用等效 荷载代替
1、在梁端部
– 轴向力
– 竖向力
– 力矩