1预应力混凝土连续梁桥概述
预应力混凝土连续梁桥
第三章 预应力混凝土连续梁
主要介绍预应力混凝土连续梁桥的构造及施工方 法。支架法、悬臂施工法、预制梁逐孔施工法是连续梁 桥最常用的施工方法。悬臂施工法、顶推施工法是本章 学习的难点。
第一节 预应力混凝土连续梁的构造
连续梁优点: 连续梁的承重结构(板、T梁、箱梁)不间断的连续跨越几个桥孔
常用的箱形截面形式有单箱单室、双箱单室、单箱双室及单箱 多室等(见图3-3)。
二、预应力混凝土连续梁桥的横截面型式和尺寸
图3-3 板式、肋式截面 a)、b)实体截面 c)、d)空心截面 e)肋式截面
三、横隔梁设置
采用T形和I形截面的连续梁桥,因其抗扭刚度较小,为增加桥 梁的整体性和使荷载有良好的横向分布,宜设置中横隔梁和端横隔 梁。中横隔梁的数目及位置由主梁的构造和桥梁的跨径确定。常用 的横隔梁梁肋宽度为12~20cm。
二、预应力混凝土连续梁桥的横截面型式和尺寸
(一)板式截面 • 1.实体截面:分矩形实体截面、曲线形板式截面。
实体板式截面多用于中小跨径,且多采用有支架整体浇筑施工。 • 2.空心截面:空心截面常用于跨径为15~30m的连续梁桥,多采用有
支架整体浇筑施工。 (二)肋梁式截面
肋梁式截面预制方便,常采用预制架设施工,并在梁段安装后 经体系转换为连续梁桥。常用跨径为25~50m,梁高取1.5~2.5m。
(一)移动悬吊模架
•
移动悬吊模架的基本结构包括三部分:承重梁、从承重梁伸出
的肋骨状的横梁以及支承主梁的移动支承。
•
承重梁也称支承梁,通常采用钢梁,采用单梁或双梁依桥宽而
定。承重梁是承受施工设备自重、模板和悬吊脚手架系统的重力和
现浇混凝土重力的主要构件。承重梁的前段作为前移的导梁,总长
预应力混凝土连续梁桥先简支后连续施工法
预应力混凝土连续梁桥先简支后连续施工法摘要:在现代社会经济不断发展的背景下,各类土木建筑建设的数量和规模也在逐渐增加和扩大,因此为了更好地确保其整体的施工便利性和安全性,将需要基于不同的区域情况做好优化选择。
其中预应力混凝土连续梁桥是一种新型的预应力结构。
预应力混凝土连续梁桥是当今高速公路上普遍采用的一种新型结构。
本文主要对预应力混凝土连续梁桥的特性和设计原理进行综述,而后对预应力混凝土连续梁桥先简支后连续施工法进行探究,以期更好地使其能够在恰当的施工技术选择下提升桥梁的整体稳定性。
关键词:预应力混凝土;连续梁桥;桥梁设计;桥梁施工引言随着现代化进程的不断推进,我国的基建工程正在以空前的速度在全国范围内进行,而质量问题也日益引起人们的重视。
预应力混凝土连续梁桥是一种结构,其具有整体性能好,结构刚度大,变形小,抗震性能好等特点,尤其是主梁变形挠度较低,桥面伸缩缝较少,使用起来各更加便利和安全。
这些特点使其在公路、城市、铁路等领域得到广泛的应用。
连续梁桥的施工工艺有:满堂支架法、悬臂法、顶推法、先简支后连续法等,笔者主要结合多年的工程实践,对预应力混凝土连续梁桥先简支后连续施工法进行分析。
1预应力混凝土连续梁桥先简支后连续施工法概述在桥梁技术发展中,日本,韩国,美国,加拿大,欧洲等国家相继出现大量的先简支后连续结构。
特别是美国内布拉斯加州林肯市修建的两个桥梁,在“先简支后连续”的建筑体系在建设过程中发挥着举足轻重的作用。
在此之后,许多先简支后连续结构体系在国外相继涌现。
我国在桥梁施工中应用这一技术的时间与国外的差距不大,并且随着我国高等级公路建设的不断深入,前简支后连续结构的设计与施工技术在近几年来取得长足的进步。
在全国多个省市进行相关的理论和模型实验,在国家的西部交通科技计划中也有专门的课题。
2预应力混凝土连续梁桥的特点一般的框架结构由于跨度小、柱网密,不能适应各种用途,而预应力混凝土连续梁桥可以有效地解决上述问题。
50+70+50m预应力混凝土连续梁桥设计说明书本科毕业论文
1.2选题的意义
本次设计计算仅进行引桥的设计计算,跨径布置为50+70+50m的预应力混凝土连续箱型梁桥,桥宽26m,分为两幅,设计时只考虑单幅的设计。主梁采用单箱双室型截面,为了提高跨越能力、减轻结构自重、线性优美等原则采用变截面形式。连续梁桥由于是超静定结构,计算量大,且准确性难以保证,所以采用有限元分析软件--桥梁博士3.03进行,这样不仅提高了效率,而且准确性也得到了保证。
第四系全新统近代河流冲击层( )
粉砂:浅黄灰色,成份以石英、长石为主,及其它深色矿物次之,次棱角状。结构不均,夹薄层状的低液限粉土,局含少量卵砾石。松散,饱和,透水性好。主要分布于高河漫滩上部,厚1~6m不等。卵石质土:褐黄色,石质成份主要以石英岩、砂岩为主,灰岩、花岗岩、等次之,次圆~圆状,一般粒组组成 约5%,200~60mm约20%,60~20mm约20%,20~2mm约45%,余为砂及少量粉粘粒。全层结构不均,局部砂、砾石分别富集或含较多的漂石,松散~稍密,饱和,透水性好。分布于河床以及左岸高河漫滩粉砂层之下,该层在左岸可大于45m,沿桥轴往南岸则逐渐变薄,至南岸地段该层已尖灭称为基岩河床。
桥位地形系由侵蚀作用形成低山河谷 ,桥区附近河段顺直,河流呈N50°E方向。河段呈“U”型河谷,大桥北岸Ⅰ级阶地几乎被人工破坏殆尽,边滩、漫滩发育,南岸为基座阶地,漫滩后部基岩裸露。经钻探及地调测绘,桥址区出露及揭露地层为第四系及侏罗系中统沙溪庙组。现分述如下:
第四系全新统人工填筑层( )
人工填筑土:杂色,填筑物主要为建筑垃圾和少量生活垃圾以及砾、卵石、碎、块石土、低液限粉土。稍湿,松散。分布于左岸公路沿线及房屋周围,厚度变化在0.5~10.00m之间。
预应力混凝土简支梁桥、连续梁桥和刚架桥对比分析
预应⼒混凝⼟简⽀梁桥、连续梁桥和刚架桥对⽐分析预应⼒混凝⼟简⽀梁桥、连续梁桥和刚架桥的设计构造特点和对⽐分析⼀、预应⼒混凝⼟简⽀梁桥1、构造布置:常⽤跨径:20~50m之间,我国编制了后张法装配式预应⼒混凝⼟简⽀梁桥的标准设计,标准跨径为25m、30m、35m、40m。
主梁梁距:1.5~2.2m之间横梁布置:端横梁、中横梁(布置在跨中及四分点处)2、主要尺⼨:主梁:⾼跨⽐1/15~1/25;肋厚14~16cm;横梁:中横梁3/4h,端横梁与主梁同⾼,宽12~20cm,可挖空;翼板:不⼩于1/12h,⼀般为变厚度。
马蹄:为了满⾜布置预应⼒束筋的要求,应T 梁的下缘做成马蹄形。
(⼀)主梁1、梁⾼:我国后张法装配式预应⼒混凝⼟简⽀梁的标准设计有25,30,35,40m 四种,其梁⾼分别为1.25~1.45,1.65~1.75,2.00,2.30m。
标准设计中⾼跨⽐值约为1/17~1/20,其主梁⾼度主要取决于活载标准,主梁间距可在较⼤范围内变化,通常其⾼跨⽐在1/15~1/25 左右。
主梁⾼度如不受建筑⾼度限制,⾼跨⽐宜取偏⼤值。
增⼤梁⾼,只增加腹板⾼度,混凝⼟数量增加不多,但可以节省钢筋⽤量,往往⽐较经济。
2、肋厚:预应⼒混凝⼟,由于预应⼒和弯起束筋的作⽤,肋中的主拉应⼒较⼩,肋板厚度⼀般都由构造决定。
原则上应满⾜束筋保护层的要求,并⼒求模板简单便于浇筑。
国外对现浇梁的腹板没有预应⼒管道时最⼩厚度为200mm,仅有纵向或竖向管道的腹板需要300mm,既有纵向⼜有竖向管道的腹板需要380mm。
对于⾼度超过2400mm 的梁,这些尺⼨尚应增加,以减少混凝⼟浇筑困难,装配式梁的腹板厚度可适当减少,但不能⼩于165mm。
如为先张法结构,最低值可达125mm。
我国⽬前所采⽤的值偏低,⼀般采⽤160mm,标准设计中为140~160mm,在接近梁的两端的区段内,为满⾜抗剪强度和预应⼒束筋布置锚具的需要,将肋厚逐渐扩展加厚。
预应力混凝土连续梁桥
预应力混凝土连续梁桥在现代桥梁工程中,预应力混凝土连续梁桥以其独特的优势占据着重要的地位。
它不仅在跨越江河、山谷等自然障碍时表现出色,还为交通运输提供了安全、稳定和高效的通道。
预应力混凝土连续梁桥的结构特点使其具有良好的受力性能。
这种桥梁通常由多个连续的梁段组成,通过预应力钢筋的施加,预先给混凝土梁施加了压应力,从而有效地提高了梁的承载能力和抗裂性能。
与普通混凝土梁桥相比,预应力的存在大大减少了混凝土受拉区的裂缝,增强了结构的耐久性。
在设计方面,预应力混凝土连续梁桥需要充分考虑多种因素。
首先是桥梁的跨度和荷载要求。
不同的跨度和荷载条件会影响梁的截面尺寸、预应力钢筋的布置和数量等。
其次是施工方法的选择。
常见的施工方法有支架现浇法、悬臂浇筑法和顶推法等。
每种方法都有其适用的场景和优缺点,设计时需要综合考虑工程的实际情况,如施工现场的地形条件、交通状况、工期要求等。
以悬臂浇筑法为例,施工过程较为复杂但适应性强。
通过逐段浇筑梁段,利用挂篮等设备,在已完成的梁段上进行后续梁段的施工。
这种方法不需要大量的支架,对于跨越深谷、河流等复杂地形具有很大的优势。
但施工过程中需要严格控制梁段的线型和预应力的施加,以确保桥梁的质量和受力性能符合设计要求。
在材料的选择上,预应力混凝土连续梁桥对混凝土和预应力钢筋的质量要求较高。
混凝土需要具有高强度、高耐久性和良好的工作性能,以满足桥梁在长期使用过程中的受力和环境要求。
预应力钢筋通常采用高强度钢丝或钢绞线,其性能直接影响到预应力的施加效果和桥梁的安全性。
在运营过程中,预应力混凝土连续梁桥也需要定期的检测和维护。
由于长期承受车辆荷载、环境侵蚀等因素的影响,桥梁的结构可能会出现各种病害,如裂缝的扩展、预应力的损失等。
定期的检测可以及时发现这些问题,并采取相应的维修和加固措施,延长桥梁的使用寿命。
此外,经济因素也是在建设预应力混凝土连续梁桥时需要考虑的重要方面。
从设计到施工,再到后期的维护,都需要在保证桥梁质量和安全性的前提下,尽可能地降低成本。
预应力混凝土连续梁桥的发展
3.2.1模型建立概况
建立模型前先确定主梁的施工流程如下:墩梁的临时固结形成T构,在0号块对称安装挂篮悬臂浇筑施工,两边跨满堂支架现浇,两边边合龙,中合龙,形成连续梁的结构。
1)在midas中定义材料的特性值,选用TB05的规范,混凝土选用C55,预应力钢绞线采用1860级,选用后如下:
第一章 绪论
1.1 概述
1.1.1 预应力混凝土连续梁桥的发展
在过去的桥梁很多都是使用普通的钢筋混凝土材料,但是普通钢筋混凝土结构存在着很多的缺点,比如它很容易出现裂缝,所以并不能够承受高强度的负荷。如果想要解决掉裂缝的影响则需要高强度材料,但这样会使得桥梁的自重变得过大,从而影响桥梁的跨越能力,而且还造成了材料的浪费。在这些问题的影响下预应力混凝土结构便发展了起来,它是在桥梁结构承受荷载之前就预先对混凝土结构施加了压力来抵消外荷载作用下产生的拉应力。
《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)
第二章 结构内力计算
2.1 截面形式的选择
对于大跨度的悬臂和连续梁体系,我们一般的选取都是箱型梁截面,因为箱型梁的顶板和底板都比较的厚,可以有效的去抵抗正负弯矩,从而去满足配筋的要求。而且内力的分布也较为均匀,整体性比较好。箱型梁截面分为单箱单室、单箱多室、多箱单室、多箱多室等,其中单箱单室用于桥面宽度较小的情况下,并且节省材料,所以我们本次设计选用单箱单室箱梁截面。
预应力混凝土桥梁最早出现在二战前后西欧的一些国家,当时这些国家在二战后急缺钢材。预应力结构就是用来代替部分钢结构,缓解钢的紧缺,尽快修复战争所带来的创伤。那时预应力混凝土桥梁跨径还是几十米。50年代,跨径开始突破100米。到了80年代,跨径达到了440米。经过实践,并不是所有的跨径预应力混凝土桥梁都是首选。跨径小于400米时,预应力混凝土结构常常是优选方案。
预应力混凝土连续梁桥
一预应力混凝土连续梁桥1.力学特点及适用范围连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下,主梁受弯,跨中截面承受正弯矩,中间支点截面承受负弯矩,通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。
作为超静定结构,温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。
由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂,能充分发挥高强材料的特性,促使结构轻型化,预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力,加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点,所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。
预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。
2.立面布置预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题,可以设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式(图1)。
结构形式的选择要考虑结构受力合理性,同时还与施工方法密切相关。
图1连续梁立面布置1.桥跨布置根据连续梁的受力特点,大、中跨径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置,但多于三跨的连续梁桥其中间跨一般采用等跨布置。
当采用三跨或多跨的连续梁桥时,为使边跨与中跨的最大正弯矩接近相等,达到经济的目的,边跨取中跨的0.8倍为宜,当综合考虑施工和其他因素时,边跨一般取中跨的0.5〜0.8倍。
对于预应力混凝土连续梁桥宜取偏小值,以增加边跨刚度,减小活载弯矩的变化幅度,减少预应力筋的数量。
若采用过小的边跨,会在边跨支座上产生拉力,需在桥台上设置拉力支座或压重。
当受到桥址处地形、河床断面形式、通航(车)净空及地质条件等因素的限制,并且同时总长度受到制约时,可采用多孔小边跨与较大的中间跨相配合,跨径从中间向外递减,以使各跨内力峰值相差不大。
桥跨布置还与施工方法密切相关。
长桥、选用顶推法施工或者简支—连续施工的桥梁,多采用等跨布置,这样做结构简单,统一模式。
等跨布置的跨径大小主要取决于经济分跨和施工的设备条件。
桥梁工程知识点(4)
第一章绪论第一节概述1.桥梁组成: 上部结构、下部结构、支座、附属结构。
上部结构是跨越结构,是横越空间的部分(如梁桥指位于支座以上的部分) ,通常包括桥跨结构和桥面构造面构造两大部分。
上部结构的作用是跨越障碍并承受其上的桥面荷载和交通荷载。
桥面构造是指公路硷的行车道铺袋,铁路桥的道砟、枕木、轨道,以及伸缩缝、排水防水系统、人行道、安全带、路缘石、栏杆、照明系统等。
下部结构指桥梁支座以下的支承结构,它包括桥墩、桥台和桥墩台之下的基础,是将上部结构及其承受的交通荷载传入地基的结构物。
桥台设在桥跨结构的两端,它除了支承上部结构之外,还起到桥梁和路堤衔接并防止路堤下滑和坍塌的作用,其两侧做成填土或填石锥体并在表面加以铺砌,用来保证桥台和路堤的良好衔接,并保证桥头路堤的稳定。
桥跨结构与墩7台之间还设置支座,桥上还应设伸缩缝,通航河流还常设防止船只撞击墩台的防撞结构等。
二相关专业术语2.净孔径对于梁式桥是指设计洪水位上两个相邻桥墩台之间的净距。
对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
3.总孔径各孔净孔径的总和,它反映桥下宣泄洪水的能力4.计算跨径,轴心到轴心对于设有支座的梁桥,是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离;对于拱式桥,是指桥跨两相邻拱脚截面重心之间的水平距离。
桥梁结构的力学计算,是以计算跨径为基础的。
5.标准跨径对于梁式桥,公路是指两相邻桥墩中线之间的距离,或桥墩中线与桥台背前缘之间的距离:铁路梁式桥特大桥:多孔跨径总长大于1000米,单孔跨径大于150米大桥:1000米大于多孔跨径总长大于100米 150米,大于等于单孔跨径,大于等于40米桥长梁桥系指桥台挡砟前墙之间的长度:供桥系指拱上侧墙与桥台侧墙之间两伸缩缝外端之间的长度,钢架桥系指钢架顺跨度方向外侧间的长度。
6.四按结构体系分类7.梁式桥:简支梁、连续梁、悬臂梁梁式桥在竖向荷载作用下,支座只产生竖向反力,梁部结构只受弯剪(有时也受扭),不承受轴向力。
预应力混凝土连续梁(刚构)桥
2.立面布置
等高连续梁
梁高选择:与跨度有关。 • 公路桥的高跨比h/L在1/25~1/15之间。当采用顶推法施
工时,考虑顶推法施工时对结构的附加受力要求,高跨 比选1/15~1/12为宜
• 干线铁路桥, 高跨比为1/8~1/16
Kochertal Bridge
德国 | 科查塔桥
Kochertal Bridge
连续钢构体系
2.立面布置
带V形墩或V形支撑的连续梁体系
优点: • 适当增加连续梁的跨越能力、节省材料 • 削减墩顶的负弯矩 • 外观上显得轻巧别致
桥无止,路无尽
2.立面布置
连续钢构体系
特点: ③在构造方面,主梁常采用变截面箱形梁,桥墩多采用矩形和 箱形截面的柱式墩或双薄壁墩;在连续刚构两端设置的伸缩装 置应能适应结构纵向位移的需要,同时,端部需设置控制水平 位移的挡块,以保证结构的水平稳定性。
2.立面布置
连续钢构体系
受力特点: ①随着墩高的增加,连续刚构的墩顶以及跨中梁部弯矩趋近连 续梁者 ②墩的轴向力和墩底弯矩随墩高的增加急剧减少 ③两墩之间的梁部所受到的轴向力随墩高的增加而急剧减少。 因此,连续刚构梁的高跨比等设计参数可参照连续梁桥取值 (适当偏小),对带双薄壁墩的连续刚构体系,其梁部弯矩与 双薄壁的截面尺寸和间距有较大关系
可取1/25~1/16,支点截面与跨中截面高度之比在2.0 ~ 3.0; • 铁路:支点截面可取1/16 ~ 1/12,支点截面与跨中截面 高度之比在1.5 ~ 2.0.边跨与中跨的跨度比在0.5 ~ 0.8 内变化,采用悬臂法施工时宜取较小值。比值过大,会导 致边跨正弯矩分布不合理;而比值过小,梁端支点可能发 生负反力,需要设置构造复杂的拉力支座。
我国预应力混凝土连续梁桥的发展与工程实践
我国预应力混凝土连续梁桥的发展与工程实践预应力混凝土连续梁桥是由预应力混凝土和常规混凝土组成的桥梁,是当代桥梁加固和改造的主要方式。
随着改造技术的不断进步,我国的预应力混凝土连续梁桥的发展也越来越快,一些令人印象深刻的工程实践也在这一领域逐渐展示出来。
本文将介绍预应力混凝土连续梁桥发展的历史背景、发展趋势和现阶段的工程实践,以期为今后的应用研究和技术改进提供参考。
一、预应力混凝土连续梁桥发展历史预应力混凝土连续梁桥起源于20世纪50年代,最早用于跨越铁路、公路、河流和湖泊的大型桥梁。
后来,随着连续梁桥的发展,人们逐渐开发出能够克服桥梁结构的弯曲、拉应力和剪应力的结构材料,预应力混凝土连续梁桥成为当今现代桥梁的常用结构类型之一。
二、预应力混凝土连续梁桥发展趋势预应力混凝土连续梁桥越来越受到大家的青睐,因为它具有优良的抗震性能、质量轻、维护成本低、施工效率高等优点。
此外,预应力混凝土连续梁桥有利于环境保护,因为它使用的特殊型钢具有低能耗、高强度的特点,大大减少了桥梁施工时对环境的影响。
三、预应力混凝土连续梁桥的工程实践在我国,预应力混凝土连续梁桥得到了广泛应用,许多令人印象深刻的桥梁工程实践也随之展现出来。
其中最著名的工程实践之一就是2010年完工的北京机场快速路双向六车道连续梁桥,该桥全长1191米,分为三个跨径,它是目前我国最大的预应力混凝土连续梁桥。
此外,还有一些较小的预应力混凝土连续梁桥工程,例如重庆长江大桥、浙江马友波大桥以及珠江大桥等等,这些桥梁也有着相当惊人的结构表现。
四、结论从本文介绍的情况来看,预应力混凝土连续梁桥在我国得到了广泛的应用和发展,它具有重量轻、维护成本低、施工速度快等优点,是当今桥梁结构的基本要素之一,也被认为是现代桥梁加固和改造的主要方式之一。
未来,预应力混凝土连续梁桥的发展仍会受到技术改进的推动,有望取得更大的进步和突破,以满足桥梁发展中更高维度的要求。
预应力混凝土连续梁桥的上部结构设计,
摘要在本设计中,根据地形图和任务书要求,依据现行公路桥梁设计规范提出了预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土连续刚构、下承式拱桥三种桥型方案。
按照“有用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则,经过对各种桥型的比选最终选择54m+84m+54m的预应力混凝土连续梁桥为本次的推举设计桥型。
本设计利用MadisCivil软件进行结构分析,根据桥梁的尺寸拟定建立桥梁基本模型,然后进行内力分析,计算配筋结果,进行施工各阶段分析及截面验算。
同时,一定要考虑混凝土收缩、徐变次内力和温度次内力等因素的影响。
本设计主要是预应力混凝土连续梁桥的上部结构设计,设计中主要进行了桥梁总体布置及结构尺寸拟定、桥梁荷载内力计算、桥梁预应力钢束的估算与布置、桥梁预应力损失及应力的验算、次内力的验算、内力组合验算、主梁截面应力验算、桥梁施工组织设计等主要内容。
最终,经过分析验算表明该设计计算方法正确,内力分布合理,符合设计任务的要求。
关键字:比选方案;连续梁桥;Midas;结构分析;验算ABSTRACTIn this design, accordiOK to the topography, and project requirements,accordiOK to the current highway bridge design specification of prestressed concrete continuous girder bridge forward,Prestressed concrete continuous rigid-frame structure,XiaCheOKShi arch bridge three schemes.AccordiOK to the "practical, beautiful, safe, economic and convenient for construction of bridge design principles, structure after the bridge of various final choice of 54m + 84m + 54m prestressed concrete continuous girder bridge design for this recommendation.This design usiOK the Madis Civil software analysis the structure,accordiOK to the size of the bridge, the basic model establishment bridge worked,then force analysis,calculation results of reinforced,for each phase analysis and construction.At the same time, must consider the concrete shrinkage, Creep force times and temperature resultant times factors.The design of prestressed concrete continuous girder bridge is mainly the upper structure design,in the design of the main bridge layout and structure size,load calculation,bridge prestressiOK tendons estimation and layout,the loss of prestress and stress of the bridge,the resultant checked,internal combination calculation,section stress calculation girder.Finally, after analysis shows that the design calculation method of calculatiOK the internal force distribution, reasonable, comply with the design requirements of the task.KEY WORDS:Selection scheme;Continuous girder bridge;Continuous rigid-frame structure;Arch bridge;Structure analysis;checkiOK computation第一章概述1.1预应力混凝土连续梁桥概述预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。
预应力梁的概述及施工分析
预应力梁的概述及施工分析引言因为现浇梁板的工艺琐碎麻烦、耗费时间,所以预制混凝土梁板进行拼装的方法就在这种背景下产生了。
用预先批量制作梁板的方法来促进连续桥梁的生产进度,并且免去了复杂的支模的步骤。
所以这样的方式从呈现就马上受到大量桥梁从业人员的追捧。
关键词:预应力梁;预制;张拉1 概述1.1 什么是预应力钢筋混凝土梁预应力混凝土是为了防止混凝土裂痕太早发生,在结构受力之前,提前给混凝土加压一定的力,就是以人工加载的方式给砼被拉区的钢筋先行张拉,借用其本身的回缩力,让混凝土的被拉区提前受到压力。
这样先保存起来的预先施加的力,在构件受到外部拉力情况下,最开始会消去受拉区的混凝土保存的预加的力,之后跟着拉力变大,才会让混凝土被拉,这就缓解了缝隙出现的速度,甚至不会出现,以及避免混凝土过度伸长。
这种为了防止混凝土裂痕太早发生,强度高的钢筋和强度高的混凝土被普遍使用,为了想办法让混凝土的构件在遭受外力加载之前,先提前施加作用力,让结构本身的拉应力变低,这样的在压应力情况下的混凝土,就是预应力混凝土。
预先加力用来降低或抵消加载所造成的混凝土拉应力,以此让结构部件的拉应力能有效控制在一定程度,或者就在被压状态下,用来防止混凝土裂痕太早发生,然后以此提升构件的抗裂能力和刚度。
1.2 预应力钢筋混凝土梁的优势刚度比较大,抗裂效果不错。
因为对结构预先加载,有效的让裂缝的呈现速度降低,在外力加载的情况下,结构可不好发生开裂,有或者让缝隙裂縫呈现变慢,因此加大了结构的刚度, 让结构的使用寿命延长。
节约原料,降低自身重量。
它的构件因为要使用强度高的原材,所以能够降低钢筋的数量和结构的断面尺寸,减少原材和混凝土,减少自身重量,对于跨度长与荷载重桥梁有着显而易见的优势。
能够降低混凝土梁的主要拉应力与竖向剪力。
弯曲钢筋可以让预应力的混凝土梁板的中间部位支座旁边的竖向的应力变小;而且因为混凝土断面上的预先的应力留存,让受力效果下的主要的应力也相对应降低.从而达到减少梁腹板的厚度的目的,让预应力的混凝土板梁的本身重量变的更加小。
其他桥型(预应力混凝土连续梁(刚构)桥)详解
采用挂篮的悬臂灌注法(续)
施工图片
采用吊机的悬臂拼装法
悬臂拼装法-包含梁的节段预制和悬臂拼装施工两方面的内容 节段预制-在工厂或桥位附近进行预制,长线法和短线法 企口缝-控制节段的高程和水平位置,提高结构的抗剪能力 拼装设备-移动式吊机(类似于挂篮)、桁式吊等 节段接缝-可采用湿接缝、胶接缝和干接缝
横截面布置-箱形截面
具有良好的抗弯和抗扭性能, 是预应力混凝土连续梁桥的 主要截面型式
单箱,单室,单箱双室截面, 双箱单室、双箱双室、多箱 单室等
顶板和底板-结构承受正负 弯矩的主要部位
腹板-主要承受结构的弯矩 剪应力以及扭转剪应力引起 的主拉应力
梗腋(或称承托)-设置在 腹板与顶、底板接头处
实桥箱梁截面
Z = M+W+dW
横截面剪应力:
= M+ K +W+dW
纵截面横向弯曲应力:
S = dt + C
简化方法
设计概要(续)
连续梁恒载、活载内 力计算
恒载内力-对存在体系 转换的桥梁,其最终恒 载内力是各个施工阶段 的恒载内力之和
三跨连续梁例 计算说明
恒载不重复计算 计算步骤可按力学
等效原则进行合并 简化 剪力计算同时进行
桥例:佛开高速公路九江大桥
预应力混凝土连续梁,分跨50+100+2×160+100+50m, 国内排名第二,1996年建成,悬臂拼装施工,右图为节段 预制现场 悬拼特点:进度快;制梁质量好;混凝土收缩徐变少;线 形容易控制;适合于多跨施工
架桥机架梁(移动支架法)
1996年7月,石长线湘江铁路桥62+7×96+62米 步骤:1、悬臂拼装至两T构现浇合龙段;2、架桥机前移;3、就位
1预应力混凝土连续梁桥概述
连续梁桥的构造特点
– 恒载、活载均有卸载弯矩; – 行车条件好; – 超静定体系对地基要求高; – 适合于大中跨径桥梁(30-200m)。
连续梁和简支梁的受力图示比较
连续梁与同跨度简支梁的弯矩比较图
连续梁桥均布载荷下弯矩图
连续梁桥 均布荷载q
总体布置、构造特点• 1、来自面布置 –正交 –斜交 –单向曲线 –反向曲线
• 联-连续梁由若 干梁跨(通常为 38跨)组成一联, 每联两端设置伸缩 缝,整个桥梁可由 一联或多联组成。
总体布置、构造特点
• 2、立面布置 包括结构体系、结构分跨、梁高选择以及相应的下部结构和 基础型式 –等截面连续梁-梁高不变。具有构造、制造和施工简便的
特点。适用于中等跨度(4060m左右)的、较长的桥梁。 可按等跨或不等跨布置。长桥多采用等跨布置,以简化构 造,统一模式,便于施工。 –变截面连续梁-更能适应结构的内力分布规律。受力状态 与其施工时的内力状态基本吻合。梁高变化规律可以是斜 (直)线、圆弧线或二次抛物线。箱型截面的底板、腹板 和顶板可作成变厚度,以适应梁内各截面的不同受力要求。
• 特点:构造简单,施工方便, 适用于中、小跨度的连续梁桥。
总体布置、构造特点
• 3、横截面布置-箱形截面
• 具有良好的抗弯和抗扭性能, 是预应力混凝土连续梁桥的 主要截面型式
• 单箱,单室,单箱双室截面, 双箱单室、双箱双室、多箱 单室等
• 顶板和底板-结构承受正负 弯矩的主要部位
• 腹板-主要承受结构的弯矩 剪应力以及扭转剪应力引起 的主拉应力
总体布置、构造特点
• 3、横截面布置-板、肋式截面
依据桥梁的结构体系、跨度、宽度、梁高、施工方法等确定
• 实体截面:用于小跨度的桥梁 (现浇)
桥梁工程毕业设计计算书
第一章概述1.1预应力混凝土连续梁桥概述预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。
本章简介其发展:由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点:如过早地出现裂缝,使其不能有效地采用高强度材料,结构自重必然大,从而使其跨越能力差,并且使得材料利用率低。
为了解决这些问题,预应力混凝土结构应运而生,所谓预应力混凝土结构,就是在结构承担荷载之前,预先对混凝土施加压力。
这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。
自从预应力结构产生之后,很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。
预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的,当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下,为节省钢材,各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。
50年代,预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米,到80年代则达到440米。
虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好,但是,在实际工程中,跨径小于400米时,预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。
我国的预应力混凝土结构起步晚,但近年来得到了飞速发展。
现在,我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。
虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。
但是,在桥梁结构中,随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展,预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。
连续梁和悬臂梁作比较:在恒载作用下,连续梁在支点处有负弯矩,由于负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩显著减小,其弯矩与同跨悬臂梁相差不大;但是,在活载作用下,因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用,其弯矩分布优于悬臂梁。
虽然连续梁有很多优点,但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者,因为限于当时施工主要采用满堂支架法,采用连续梁费工费时。
到后来,由于悬臂施工方法的应用,连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。
预应力混凝土连续梁
构。
连续梁在大跨度钢桥和预应力混凝土连续梁桥中得到了广 泛的应用。
桥 梁 工
程
预 一、概述
应 力
(一)连续梁桥与简支梁桥的对比
混
凝
土
连
续
梁
桥
桥
梁
连续梁与同跨度简支梁的弯矩比较图
工 程
预 一、概述
应 力
力学:
混 ◎由于支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩大大减小,
凝 恒载、活载均有卸载作用
土 连
◎由于弯矩图面积的减小,跨越能力增大
以及相应的下部结构和基础型式等等。
连
续 A)按结构分跨:等跨径连续梁和不等跨径连续梁桥
梁 B)按梁高变化可分为:等高度连续梁和变高度连续梁桥
桥 C)按下部结构形式可分为:普通单式桥墩、V形桥墩和双
薄壁桥墩。
D)按主梁与下部结构的关系:墩梁分离和墩梁固结
桥 梁 工 程
预 二、总体布置、构造特点
应 力
应 力
(二)立面布置
混 4、刚构桥
凝
土
连
续
梁
桥
桥
重庆长江公路大桥
预应力混凝土刚构桥,正桥全长1120m,86.5+4×138+156+174+
梁 工 程
104.5(m)。1980年7月1日建成。
预 二、总体布置、构造特点
应 力
(二)立面布置
混
凝
土
连
续
梁
桥
桥
梁
乌龙江大桥
工 程
主跨:144米;梁桥-刚构桥;全长552米。1971年9月。
(二)立面布置
混
凝
土
连
续
预应力混凝土连续梁桥施工方法概述
1 预应力混凝土桥梁施工方法 1.1 满堂支架现浇法 满堂支架现场浇筑法(又称支架整体现浇法) 是最原始、
施工方法一般用于小跨径桥梁或交通不便的边远地区采用近 年来,随着桥梁结构的发展,大批临时钢构件和万能杆件的使 用,出现了一些比较复杂的混凝土结构,如:变宽的异型桥、 弯桥等。通过对施工方法的难易程度、工期和经费等方面进行 比较之后,也会在大中跨径弯桥中应用此方法。
支架虽然是桥梁施工时的临时构件,但要承受桥梁传递下 来的大量施工恒载,因此需要保证其具备一定的强度和刚度。 并且支架要有稳固的基础,牢靠的构建连接,以及大量的横 向、纵向、斜向的连接杆件,这些构件将支架联结成为整体。 支架由于受到上部传递下来的荷载力会出现结构下挠现象,因 此支架在安装前要计算并设置一定的预拱度,来抵消一部分变 形,从而使桥梁结构的外形和标高合乎设计规范。同时,为避 免主梁部位出现局部受力,应匀称地布设落架设施。在采用支 架施工法建造预应力混凝土箱形截面连续梁桥时,一般有两种 浇筑混凝土的方法。其一是水平分层浇筑,也就是说先浇筑具 有承载力的底板,具有一定强度之后开始浇筑腹板,腹板达到 一定强度之后再浇筑顶板。如果需要浇筑混凝土过多时,可以 将各部位分解成块,选择多次浇筑的方式成型。其二是分段施 工法,根据施工情况划分梁段,进行分段浇筑,梁段之间通过 连接缝连接,连接缝间距为20~45m, 宽度取值1m,此处通常 是梁弯矩较小的梁段,等到各区域梁段混凝土浇筑结束之后, 通过接缝处将两梁段合拢。
预应力混凝土连续刚构桥的概念设计
参考内容
随着社会经济的快速发展,交通运输业的需求日益增长,跨度大、结构性能 要求高的桥梁逐渐成为研究的热点。大跨度预应力混凝土连续刚构桥是一种具有 代表性的大型桥梁结构,其设计具有较高的学术价值和现实意义。本次演示将简 要概述大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计的背景和意义,相关技术,设计流程 及要点,并结合实际案例进行分析,最后总结特点与趋势。
总结
预应力混凝土连续刚构桥是一种具有高强度、高刚度及大跨度特点的桥梁类 型,在国内外得到了广泛的应用。本次演示介绍了预应力混凝土连续刚构桥的概 念设计,包括其基本概念、设计流程、优势和应用前景等方面,并从混凝土材料 的选用、桥梁结构的优化设计和桥梁安全性能的保障等方面进行了详细阐述。
结合具体案例进行分析,表明预应力混凝土连续刚构桥具有明显的优势和应 用前景。希望本次演示能够帮助读者更好地了解和掌握预应力混凝土连续刚构桥 的概念设计方法和要点,为实际工程中的应用提供参考。
3、设计流程
大跨度预应力混凝土连续刚构桥的设计流程一般包括以下几个环节:
(1)设计理念:根据桥梁的使用功能和要求,确定设计的基本理念和原则, 包括结构选型、跨度布置、材料选择等方面。
(2)设计参数选择:根据桥梁的实际情况和应用场景,选择合适的设计参 数,包括荷载类型与大小、支承条件、材料强度等。
1、引言
大跨度预应力混凝土连续刚构桥是一种具有优异性能的桥梁结构,在交通运 输中发挥着非常重要的作用。这类桥梁通常具有较大的跨度,能够满足高速公路、 铁路等对通航和净空的要求,同时具有较好的结构性能和耐久性,能够满足“安 全、实用、经济、美观”的综合要求。因此,大跨度预应力混凝土连续刚构桥设 计的研究与应用在当今社会具有重要意义。
案例分析
以某预应力混凝土连续刚构桥为例,该桥采用五跨连续梁结构形式,跨径为 (70+2×120+70)米。在设计过程中,采用了高性能混凝土材料,优化了主梁结 构和桥墩设计,减少了结构的用料和维护需求。同时,采用了悬臂拼装施工方式, 缩短了施工周期。该桥建成后,具有承载能力强、稳定性好、施工周期短和维护 费用低等优点,为当地交通运输的发展做出了积极的贡献。
预应力混凝土连续梁桥
梁体下挠
*
梁体下挠 跨中下挠的预防对策:
(二)足够的正截面和斜截面强度 鉴于跨中下挠往往与横向裂缝与斜裂缝 一起发生,相互促进恶化,因此保证梁有足 够的正截面强度和斜截面强度是首要的。计 算中要充分考虑徐变的不利影响。
*
梁体下挠 (三)设计文件的规定
(1)混凝土加载龄期至少应在7天以 上,强度和弹模至少在90%以上。 (2)宜采用真空压浆,减小管道摩阻 、防止漏浆。 (3)严格控制混凝土超方。
*
梁体下挠
(四)特大跨径梁桥跨中区段轻型化
*
梁体下挠
斯托尔马桥(L=301m),
跨中182m为C60轻质混凝土
*
梁体下挠
重庆石板坡长江大桥跨中108m长为钢梁
*
梁体下挠
(五)徐变计算适当考虑活载影响
徐变计算不只针对恒载,应适当 考虑大交通量活载的影响。苏通长江 大桥辅航道桥设计考虑了二个车道的 汽车荷载参与徐变计算,值得借鉴。
梁体开裂-斜裂缝
腹板斜裂缝是出现最多的梁体裂缝。与 梁轴线呈25°~50°开裂。
斜裂缝的另一个特征是箱内腹板斜裂缝 要比箱外腹板斜裂缝严重。这已为一些大 跨径梁桥的检查结果所证实。
*
黄石长江公路大桥开裂现象
黄石长江公路大桥通车七年后,于2002年5月对大桥 进行了检测,发现严重的病害,箱梁裂缝检出2438条,其 中1957条分布在箱梁腹板内表面上(占80.3%), 384条 分布在腹板外表面上(占15.8%), 87条分布在箱梁底板 上(占3.6%)。
箱梁腹板裂缝统计
内侧(条)
上游腹板 下游腹板
808 1149
合计
1957
外侧(条) 100 294 384
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连续梁桥的构造
• 连续梁和简支梁一样,都是很早就被应用的一种结 构体系。二者之间的不同之处是连续梁桥的承重结 构(板、T梁、成箱梁)不间断的连续跨越几个桥孔 而形成超静定结构。当桥梁跨径较大时,需要沿桥 长分建成几组(或称几联)连续梁;而简支梁桥以 跨为单元,各跨梁在支点上断开,属于静定结构。 连续梁在大跨度钢桥和预应力混凝土连续梁桥中得 到了广泛的应用。
连续梁桥的配筋形式
悬臂施工连续梁配筋的一般构造
连续梁桥实例
上海·奉浦大桥:主跨125m ,支点高度7m、跨中2.5m, 悬臂施工。
连续梁桥的构造特点
– 恒载、活载均有卸载弯矩; – 行车条件好; – 超静定体系对地基要求高; – 适合于大中跨径桥梁(30-200m)。
连续梁和简支梁的受力图示比较
连续梁与同跨度简支梁的弯矩比较图
连续梁桥均布载荷下弯矩图
连续梁桥
均布荷载q
总体布置、构造特点
• 1、平面布置 –正交 –斜交 –单向曲线 –反向曲线 • 联-连续梁由若 干梁跨(通常为 38跨)组成一联, 每联两端设置伸缩 缝,整个桥梁可由 一联或多联组成。
总体布置、构造特点
• 3、横截面布置-板、肋式截面
依据桥梁的结构体系、跨度、宽度、梁高、施工方法等确定
• 实体截面:用于小跨度的桥梁 (现浇) • 空心板截面:常用于1530m 的连续梁桥(现浇) • 肋式截面:常用跨度在 1530m范围内,常采用预制 架设施工,并在梁段安装完成 之后,经体系转换形成连续梁。 • 特点:构造简单,施工方便, 适用于中、小跨度的连续梁桥。
总体布置、构造特点
• 3、横截面布置-箱形截面 • 具有良好的抗弯和抗扭性能, 是预应力混凝土连续梁桥的 主要截面型式 • 单箱,单室,单箱双室截面, 双箱单室、双箱双室、多箱 单室等 • 顶板和底板-结构承受正负 弯矩的主要部位 • 腹板-主要承受结构的弯矩 剪应力以及扭转剪应力引起 的主拉应力 • 梗腋(或称承托)-设置在 腹板与顶、底板接头处
Байду номын сангаас 横隔板
• 箱梁横隔板的基 本作用是增加截 面的横向刚度, 将箱梁连成整体, 限制畸变应力, 在支承处的横隔 板还担负着承受 和分布较大支承 反力的作用。箱 梁中的横隔梁构 造对顶板受力影 响如图。
连续箱梁构造效果图
连续梁桥的配筋形式
就地浇筑施工的等截面连续梁配筋方式
连续梁桥的配筋形式
简 支 — 连 续 施 工 的 连 续 梁 配 筋 形 式
总体布置、构造特点
• 2、立面布置 包括结构体系、结构分跨、梁高选择以及相应的下部结构和 基础型式 –等截面连续梁-梁高不变。具有构造、制造和施工简便的 特点。适用于中等跨度(4060m左右)的、较长的桥梁。 可按等跨或不等跨布置。长桥多采用等跨布置,以简化构 造,统一模式,便于施工。 –变截面连续梁-更能适应结构的内力分布规律。受力状态 与其施工时的内力状态基本吻合。梁高变化规律可以是斜 (直)线、圆弧线或二次抛物线。箱型截面的底板、腹板 和顶板可作成变厚度,以适应梁内各截面的不同受力要求。