预应力连续梁的特点及构造
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。
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。
浅析预应力混凝土连续梁桥的发展及设计流程
浅析预应力混凝土连续梁桥的发展及设计流程一、研究概况及发展趋势预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种,它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝少,行车舒适等优点。
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。
60年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中,应用了逐跨架设法与顶推法;60年代中期在德国莱茵河建成的本多夫(Bendorf)桥,采用了悬臂浇筑法。
随着悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法的不断改进、完善和推广应用,在跨度为40—200米范围内的桥梁中,连续梁桥逐步占据了主要地位。
目前,无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥,还是跨河大桥,预应力混凝土连续梁都发挥了其独特的优势,成为优胜方案。
我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥,至今已有40多年的历史,比欧洲起步晚,但近对年来发展迅速,在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异,预应力混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。
近20年来,我国已建成的具有代表意义的连续梁桥有跨径90m 的哈尔滨松花江大桥、跨径120m的湖南常德沅水大桥、主跨125m 的宜昌乐天溪桥、跨径154m的云南六库怒江大桥等。
下表是我国目前建成的部分主要大跨径预应力混凝土连续梁桥。
我国已建成的部分主要大跨径混凝土连续梁桥序号桥名主桥跨径(m)桥址1 南京长江二桥北汊桥90+165*3+90 江苏2 六库怒江大桥85+154+85 云南3 黄浦江奉浦大桥85+125*3+85 上海4 常德阮水大桥84+120*3+84 湖南5 东明黄河公路大桥75+120*7+75 山东6 风陵渡黄河大桥87*5+87+114*7+87 山西7 沙洋汉江大桥63+111*6+63 湖北8 珠江三桥80+110+80 广东二、生产需求状况虽然我国的预应力混凝土连续梁在不断地发展,然而与国际先进水平仍存在一定差距。
预应力混凝土连续梁桥纵向预应力设计
预应力混凝土连续梁桥纵向预应力设计一、引言预应力混凝土连续梁桥由于其跨越能力大、结构刚度好、行车舒适性高等优点,在现代桥梁工程中得到了广泛的应用。
而纵向预应力设计是预应力混凝土连续梁桥设计中的关键环节,它直接关系到桥梁的结构性能、安全性和经济性。
二、纵向预应力设计的目的和作用纵向预应力设计的主要目的是通过在混凝土梁中预先施加压应力,来抵消在使用阶段可能出现的拉应力,从而提高梁的承载能力、抗裂性能和耐久性。
其作用主要体现在以下几个方面:1、提高梁的抗弯承载能力:预应力的施加可以使梁在承受荷载时,混凝土处于受压状态,充分发挥混凝土抗压强度高的特点,从而提高梁的抗弯能力。
2、增强梁的抗裂性能:预先施加的压应力可以有效地抑制混凝土裂缝的产生和扩展,提高梁的耐久性。
3、减小梁的挠度:预应力可以减小梁在荷载作用下的变形,提高桥梁的刚度和行车舒适性。
三、纵向预应力筋的布置形式1、直线布置:预应力筋沿梁的轴线直线布置,这种布置形式施工简单,但对梁的抗剪和抗扭性能提升有限。
2、曲线布置:预应力筋沿梁的纵向呈曲线布置,常见的有抛物线形和圆弧形。
曲线布置可以更好地适应梁的弯矩分布,提高预应力的效率,但施工难度相对较大。
四、纵向预应力筋的材料选择常用的纵向预应力筋材料有高强度钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋。
高强度钢丝具有强度高、柔韧性好的特点,但锚固较复杂。
钢绞线则是目前应用最广泛的预应力筋材料,其强度高、柔韧性好、施工方便。
精轧螺纹钢筋适用于对锚固要求较高的部位,但成本相对较高。
在选择预应力筋材料时,需要综合考虑桥梁的跨度、荷载、施工条件和经济性等因素。
五、纵向预应力筋的数量确定纵向预应力筋的数量应根据桥梁的结构受力要求、使用性能要求和规范规定来确定。
首先,需要根据梁的弯矩和剪力分布,计算出所需的预应力大小。
然后,根据所选预应力筋材料的强度和特性,确定预应力筋的数量。
在计算过程中,还需要考虑预应力损失的影响。
预应力损失包括锚具变形损失、摩擦损失、混凝土收缩徐变损失等。
预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工知识讲座(作者东南大学交通学院桥梁与隧道工程研究所吴文清)课件
跨越障碍物
当桥梁跨越深谷、河流、 道路等障碍物时,悬臂浇 筑施工方法能够避免对障 碍物的干扰和破坏。
高墩桥梁
对于高墩桥梁,悬臂浇筑 施工方法能够减小施工难 度和风险,提高施工效率 。
02
预应力混凝土连续梁 桥悬臂浇筑施工流程
施工前的准备工作
施工组织设计
根据工程规模、地质勘察报告和 设计文件,编制施工组织设计, 明确施工方案、工期、资源配置
施工监控与调整
位移监测
01
采用适当的位移监测方法,对施工过程中的位移进行实时监测
。
应变监测
02
采用适当的应变监测方法,对施工过程中的应变进行实时监测
。
数据处理与分析
03
对监测数据进行处理和分析,及时发现施工中的问题并采取相
应措施进行调整。
03
预应力混凝土连续梁 桥悬臂浇筑施工质量 控制
混凝土质量控制
等。
施工现场布置
根据施工组织设计,合理布置施工 现场,包括材料堆放、设备安装、 临时设施等。
施工队伍组建
组建专业施工队伍,并进行技术培 训和安全教育,确保施工质量和安 全。
挂篮的设计与制作
挂篮设计
根据桥梁跨度、梁高等参数,设 计合理的挂篮结构,确保施工安
全和稳定性。
挂篮制作
按照设计图纸和相关规范,制作 挂篮,确保制作精度和质量。
混凝土浇筑
按照施工顺序,采用适当的浇筑方法进行混凝土浇筑。
混凝土养护
在混凝土浇筑完成后,进行适当的养护,确保混凝土质量。
预应力筋的张拉与锚固
1 2
预应力筋选择
根据设计要求选择合适的预应力筋材料和规格。
预应力筋张拉
在混凝土达到一定强度后,进行预应力筋的张拉 操作。
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。
连续梁_??????
连续梁一、概述连续梁是一种常见的结构形式,在工程建设中被广泛应用。
它由多个简支梁组成,通过梁段之间的连续性连接在一起。
连续梁的设计和施工涉及多个方面的知识,包括结构力学、材料力学、桥梁工程学等。
本文将对连续梁的构造、优点以及设计要点进行介绍。
二、连续梁的构造连续梁由简支梁组成,简支梁之间通过梁段的连续性连接在一起形成连续梁结构。
梁段通常由钢筋混凝土构成,可以根据实际需要的跨度长度和荷载情况确定梁段的数量和尺寸。
连续梁的端部通常需要设置横向支座,以便承受来自桥面荷载的作用力。
在连续梁的设计中,需要考虑梁段之间的连接形式。
常见的连接形式包括螺栓连接、焊接连接以及预应力连接等。
不同的连接形式在施工和使用过程中都会对连续梁的性能产生一定的影响。
三、连续梁的优点相比于传统的简支梁结构,连续梁具有以下几个优点:1.减小支座反力:由于连续梁的连续性连接,可以有效分担桥梁荷载,减小了支座反力,改善了桥梁的整体性能。
2.增加桥梁刚度:连续梁结构有助于提高桥梁的整体刚度,使得桥梁在承受荷载时的挠度和变形减小。
3.提高桥梁的承载能力:连续梁可以根据实际需要进行多梁段的设计,从而增加桥梁的承载能力,适用于大跨度的桥梁工程。
4.简化桥梁结构:相比跨径相同的简支梁结构,连续梁的构造更为简单,施工难度较低。
四、连续梁的设计要点在连续梁的设计中,需要考虑以下几个要点:1.梁段设计:根据实际需要确定梁段的数量和尺寸,以及梁段之间的连接形式。
梁段的设计需要考虑有效跨度、设计荷载、材料性能等因素。
2.支座设计:连续梁的端部通常需要设置横向支座,用于承受来自桥面荷载的作用力。
支座的设计需要考虑荷载传递、支座刚度等因素。
3.荷载计算:连续梁的设计需要对荷载进行准确计算,包括静荷载、动荷载等。
荷载计算的结果将直接影响到连续梁的尺寸和结构设计。
4.构造施工:在连续梁的施工过程中,需要注意梁段之间连接的施工质量,确保连接的可靠性和稳定性。
同时,施工过程中需采取合理措施,控制梁段的变形和应力。
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。
预应力连续梁的特点及构造
预应力连续梁的特点及构造预应力连续梁的特点及构造协议一、关键信息1、预应力连续梁的定义名称:预应力连续梁类型:桥梁结构形式2、特点跨越能力:较大的跨越能力,能适应不同跨度要求结构刚度:具有较高的结构刚度,减少变形行车舒适性:提供平稳的行车条件,提高舒适性耐久性:具备良好的耐久性,长期使用性能稳定抗震性能:在地震作用下表现出较好的抗震性能3、构造组成梁体:包括顶板、底板和腹板预应力钢筋:纵向、横向和竖向预应力钢筋支座:不同类型的支座,如固定支座和活动支座接缝:纵向接缝和横向接缝4、设计参数混凝土强度等级预应力钢筋的种类和规格梁的截面尺寸配筋率二、预应力连续梁的特点11 较大的跨越能力预应力连续梁通过合理布置预应力钢筋,能够有效地提高梁的承载能力,从而实现较大的跨越距离。
与简支梁相比,其在相同的材料用量和截面尺寸下,可以跨越更宽的河道、山谷等障碍物。
111 较高的结构刚度由于连续梁在多个支点处连续连接,使得梁体在荷载作用下的变形得到有效控制,具有较高的结构刚度。
这有助于减少桥梁在行车荷载下的挠度和振动,提高行车的平稳性和安全性。
112 良好的行车舒适性预应力连续梁的结构特性使其能够为车辆提供更加平稳的行驶表面,减少颠簸和冲击,从而提高行车的舒适性。
这对于高速公路、铁路等对行车舒适性要求较高的交通线路尤为重要。
113 耐久性强采用预应力技术和高质量的混凝土材料,能够有效抵抗外界环境的侵蚀和疲劳作用,延长桥梁的使用寿命。
同时,合理的构造设计和防护措施也有助于提高连续梁的耐久性。
114 抗震性能优越在地震作用下,预应力连续梁能够通过自身的变形和耗能能力来吸收地震能量,减少结构的损坏。
其整体性较好,能够有效地传递地震力,降低地震对桥梁的破坏程度。
三、预应力连续梁的构造12 梁体121 顶板顶板是梁体的上部结构,主要承受车辆荷载和自重,并将荷载传递给腹板和底板。
顶板的厚度和配筋根据桥梁的跨度、荷载等因素进行设计,以确保其具有足够的强度和刚度。
连续梁预应力张拉
连续梁预应力张拉在桥梁建设领域,连续梁预应力张拉是一项至关重要的技术工艺。
它如同为桥梁注入了强大的力量,使其能够承受车辆的通行和各种自然力的考验。
那么,什么是连续梁预应力张拉?它又是如何发挥作用的呢?让我们一起来深入了解。
连续梁,是指由多跨梁通过支座连接而成的一种梁体结构。
在连续梁中施加预应力,能够显著提高梁体的承载能力、抗裂性能和耐久性。
预应力张拉,简单来说,就是通过对预先埋设在梁体中的高强度钢筋或钢绞线施加拉力,使其在梁体内部产生一定的预压应力。
为了更好地理解预应力张拉的原理,我们可以打个比方。
想象一下一根竹子,如果我们直接在上面施加压力,它很容易弯曲甚至折断。
但是,如果我们在竹子内部预先施加一个与外部压力相反的拉力,那么竹子就能承受更大的压力而不容易变形。
连续梁预应力张拉的作用就类似于此,通过预先给梁体施加一个“内部抵抗力”,从而增强梁体在使用过程中的性能。
在进行连续梁预应力张拉之前,需要进行一系列精心的准备工作。
首先,材料的选择至关重要。
用于预应力的钢筋或钢绞线必须具备高强度、低松弛等性能,以确保在长期使用中能够保持稳定的预应力效果。
同时,锚具、夹具等配套部件也需要经过严格的质量检测,以保证在张拉过程中不会出现滑脱等问题。
施工人员还需要对梁体的混凝土强度进行检测。
只有当混凝土强度达到设计要求的一定比例后,才能进行预应力张拉。
否则,过早的张拉可能会导致混凝土开裂,影响梁体的质量和使用寿命。
在准备工作完成后,就可以开始进行预应力张拉了。
预应力张拉通常采用千斤顶进行。
千斤顶的类型和规格应根据预应力筋的数量、规格和张拉力的大小进行选择。
在张拉过程中,施工人员需要严格按照设计要求的张拉顺序和张拉力进行操作。
一般来说,先纵向预应力筋,再横向预应力筋,最后竖向预应力筋。
张拉力的控制是关键,通常采用应力控制为主,伸长量校核的方法。
也就是说,根据设计要求的应力值来控制千斤顶的拉力,同时通过测量预应力筋的伸长量来校核张拉力是否达到要求。
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。
预应力连续梁的特点及构造
预应力连续梁的特点及构造预应力连续梁的特点及构造预应力连续梁是一种常用的桥梁结构,具有很高的承载能力和抗震能力。
本文将详细介绍预应力连续梁的特点和构造,以供参考。
1. 引言预应力连续梁是一种具有连续性能的混凝土结构,在桥梁工程中得到广泛应用。
它通过预先施加的预应力力将梁结构进行预压,从而增加了其承载能力和稳定性。
2. 预应力连续梁的特点预应力连续梁具有以下特点:2.1 高承载能力预应力力的施加使得连续梁在负荷作用下产生预应力,有效地提高了梁的承载能力。
相比于传统的梁桥结构,预应力连续梁可以大大减小梁身的截面尺寸,使整个结构更加轻盈。
2.2 抗震性能优异预应力连续梁通过预应力力的施加,提高了桥梁的刚度和稳定性,增强了抗震性能。
在地震发生时,预应力连续梁能够有效地吸收和分散地震能量,减小结构的变形和破坏。
2.3 施工效率高预应力连续梁的施工采用预制构件,可以提高施工效率和质量。
预应力连续梁的施工速度较快,能够缩短施工周期,并减少对交通的影响。
2.4 经济性好预应力连续梁的材料利用率高,结构分量较小,可以减小材料消耗和成本。
而且,预应力连续梁的维护成本较低,使用寿命较长。
3. 预应力连续梁的构造预应力连续梁的构造包括以下关键步骤:3.1 梁段制作先将混凝土梁段预制成一定的长度,以适应实际施工要求。
在预制过程中,要控制好混凝土的配合比、浇筑质量和养护条件,确保梁段的质量。
3.2 预应力施工在梁段制作完成后,通过张拉预应力束的操作,将预应力力施加到梁段上。
预应力捆绑在梁段的预应力孔中,通过预应力张拉机械进行拉力调整,使梁段产生预应力。
3.3 连续浇筑完成预应力施工后,将多个预应力梁段在特定位置进行连接,形成连续梁结构。
在连接处使用钢筋和混凝土对梁段进行连接和加固,并进行连续浇筑。
3.4 底板施工在连续梁的上部施工完成后,进行底板的施工。
底板施工采用预制板或者现浇板的方式,根据实际施工情况选择合适的方案。
4. 附件本文档所涉及附件如下:- 预应力连续梁设计图纸- 施工工艺流程图- 施工现场照片5. 法律名词及注释本文档所涉及的法律名词及注释如下:- 预应力力:指在施工过程中通过预应力张拉机械施加到梁结构上的拉力。
连续梁的特点
连续梁的特点
连续梁因结构简单,施工方便,是桥梁最常用的一种结构形式,主要特点有:
1.在支座处增大梁高,减小跨中正弯矩,使桥梁恒载减小,自重减轻。
与简支梁相比,连续梁减少了桥墩上的接缝,改善了行车条件。
2.在恒活载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理,因而梁高可以减小,由此可以增大桥下净空,节省材料,且刚度大,整体性好,超载能力大,安全度大,桥面伸缩缝少。
主梁内有正弯矩和负弯矩,构造比较复杂。
3.在跨径大于80m的大跨度预应力混凝土连续梁桥中,主梁一般采用变高度形式,高度变化基本与内力变化相适应。
虽然跨中弯矩减小了,但支点处上缘产生了负弯矩,易发生裂缝后受水侵蚀。
4.一般会将3~5孔做成一联,在一联内没有桥面接缝,行车较为顺适。
为减小支座处负弯矩峰值,可采用双支座。
当采用多于两跨的连续梁桥时,其边跨一般为中跨的0.65-0.7倍。
当边跨采用中跨的0.5倍或更小时,在桥台上需设拉力支座或压重。
两种跨度的多跨连续梁相衔接时,宜设过渡跨,过渡跨的跨径一般为相邻跨径的平均值。
第三章预应力混凝土连续梁桥
•
缺点是:
( 1 ) 需 要 一 整 套 设第备24及页/配共7件5页, 耗 用 钢 材 多 , 一 次 性 投
(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
等截面连续梁一般适应于中等跨径桥梁,以40~60m为 宜, 也适应于有支架施工、逐孔架设施工、移动模架施工及顶推 法施工的桥梁,立面布置以等跨径为宜(见图3-1)。
第2页/共75页
(一)等截面连续梁
图3-1 等截面连续梁的立面布置图 第3页/共75页
(二)变截面连续梁
图3-2 变截面梁的立面布置图
问题。
移动支架逐孔现浇施工的主要特点:
•
所用支架数量较整体支架现浇施工要少,周转次数多,利
用效率高,施工速度也比整体支架现浇施工快得多,但由于后
支点位于悬臂端会产生较大的施工弯矩,因此该方法适用于中
等跨径及结构较简单的桥梁。
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一、支架现浇施工法
移动支架常用的形式 : 1 . 落 地 式 : 落 地 式 支 架 适 合 于 在 陆 地 上 或 桥 墩 较 低 、 水 不 深
箱形截面梁的抗弯及抗扭刚度大,除在支点处设置横隔 梁以满足支座布置及承受支座反力需要外,可设置少量中横隔 梁。对于单箱室截面,目前的趋势为不设中横隔梁。对于多箱 截面,为加强桥面板和各箱间的联系,可在箱间设置数道横隔 梁。
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四、预应力筋布置
连续梁主梁的内力主要有三个:即纵向受弯、受剪以及横 向受弯。预应力混凝土连续梁中预应力筋布置分为纵向、横向 及竖向布置。纵向预应力抵抗纵向受弯和部分受剪,竖向预应 力抵抗剪力,横向预应力则抵抗横向受弯。同时布置有三种力 筋的称为三向预应力体系;同时布置有纵向与竖向或纵向与横 向的称为双向预应力体系。
悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥设计
的应力集中。
⒉横隔梁的普通钢筋布置
在横隔梁内有必要设置防收缩钢筋: 横隔板受到底板和腹板的约束影响; 水泥水化热产生内外温差而引起早期裂
缝。 在横隔梁内布强筋: 在横隔梁孔洞(人孔)处切断的纵横向
钢筋; 考虑开孔后局部应力集中影响,有时需
要在孔洞周边特别加强布筋。
其它区域的普通钢筋布置
①锚块后配筋:钢筋配置必须达到足够承 受50%的预应力筋的力;
新西兰规范箱梁温度梯度模式
h为黑色沥青层厚度(mm)。 h为黑色沥青层厚度(mm) 。 h为黑色沥青层厚度(mm)
。
荷载组合与截面强度验算
一、荷载组合 公路桥梁设计荷载按《公路桥涵设计通用规范》 二、荷载安全系数和设计内力值
桥梁结构按极限状态设计,应进行承载能力极限状态 和正常使用极限状态计算。应考虑不同的荷载安全系 数进行内力组合。
拉损破坏
箱梁桥的横向计算
在悬臂浇筑中施工安全度控制
⒈最大悬臂状态施工荷载 ①考虑梁重不均匀(如一悬臂重增大4%,另一悬臂重减少4%); ②考虑施工动力系数(如一端采用1.2,另一端采用0.8); ③考虑不同步施工(如相差一个节段); ④考虑施工临时堆载(按实计算); ⑤考虑一端挂篮浇筑突然坠落,冲击系数取2; ⑥考虑风力作用(按《规范》要求); ⑦考虑地震影响(按《规范》要求)。 ⒉根据实际情况考虑荷载组合,验算墩身应力和基础承载力。 ⑴结构图式:按支撑在腹板底的横向框架进行内力分析和计算; ⑵考虑自重(含二恒)、预应力、活载、箱内外温差等荷载组合; ⑶活载按《规范》考虑纵向分布宽度,取纵向长度为1m的箱梁为计算单元; ⑷按一般的平面分析程序进行计算; ⑸变截面梁可选取墩顶、L/2、L/4为代表性横向断面; ⑹根据计算结果配置顶板横向预应力筋和普通筋。
预应力混凝土连续箱梁桥设计
预应力混凝土连续箱梁桥设计一、预应力混凝土连续箱梁的特点1.结构简单,施工方便:预应力混凝土连续箱梁是由多节箱体组成的连续结构,箱体之间通过预应力钢筋连接,构造简单明了。
2.承载能力大:预应力混凝土连续箱梁采用预应力钢筋,使梁的承载能力得到有效提高,可以满足大跨度、大荷载的要求。
3.抗震性能好:预应力混凝土连续箱梁由于预应力钢筋的作用,具有良好的抗震性能,能够有效地减小地震力对桥梁的影响。
4.经济性好:预应力混凝土连续箱梁由于结构简洁,施工方便,能够降低工程成本。
二、预应力混凝土连续箱梁的设计要点1.跨度选择:预应力混凝土连续箱梁的跨度要根据桥梁的实际情况进行合理选择,考虑到交通流量、路线的复杂程度、设计速度等因素。
一般情况下,跨度较小的桥梁可以选择简支梁或连续梁结构,跨度较大的桥梁则需要选用连续箱梁结构。
2.箱梁几何尺寸设计:箱梁几何尺寸的设计包括箱梁的高度、宽度和翼缘板的厚度等。
根据桥梁的跨度和超载情况,结合梁段的布置要求,确定合理的几何尺寸。
3.梁段划分:预应力混凝土连续箱梁由于有多个梁段组成,因此需要对梁段进行合理划分。
划分梁段的原则是各个梁段中应力相对均匀,使得整个桥梁结构具有良好的力学性能。
4.预应力计算:预应力混凝土连续箱梁的预应力计算是桥梁设计过程中的关键环节。
需要根据桥梁的跨度、超载情况和设计要求,确定预应力的大小和布置方式。
5.砼块计算:预应力混凝土连续箱梁的砼块计算是为了确定梁的自重和大车荷载作用下的受力状态。
需要考虑到砼块在施工过程中的配重状态和工作状态。
三、预应力混凝土连续箱梁的施工过程1.模板安装:首先需要安装好箱梁的模板,确保模板的精度和稳定性。
2.钢筋预埋:在模板安装完成后,根据预应力设计要求,在箱梁的相应位置预埋好预应力钢筋。
3.砂浆浇注:钢筋预埋完成后,将砂浆浇注到模板内,形成箱梁的外形。
需要确保砂浆的流动性和充实性,以避免空洞和缺陷。
4.预应力成型:砂浆浇注完成后,根据预应力设计要求,通过拉力机对预应力钢筋进行拉拔,形成预应力。
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
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
简述钢筋混凝土连续梁桥的概念及构造特点
简述钢筋混凝土连续梁桥的概念及构造特点
钢筋混凝土连续梁桥是一种常见的桥梁结构,其概念如下:
钢筋混凝土连续梁桥由多个连续的梁段组成,通过预应力或钢筋混凝土梁与梁之间的连接形成一个整体。
这种桥梁结构具有较高的承载能力和稳定性,广泛应用于公路、铁路和城市轨道交通等领域。
构造特点如下:
1.连续性:连续梁由多个连续的梁段组成,这种连续性可以提高
结构的承载能力和稳定性。
2.钢筋混凝土材料:主要采用钢筋混凝土材料,具有较高的承载
能力和耐久性。
3.承载力强:由于采用多个连续的梁段,连续梁的承载能力较
高,能够承受较大的荷载。
4.适应性强:连续梁的结构形式可以根据实际需求进行灵活设
计,适应不同的跨度和荷载要求。
5.施工技术要求高:由于连续梁的结构形式较为复杂,施工时需
要采取特殊的工艺和技术措施,以确保结构的稳定性和安全
性。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业工程师。
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2.立面布置
• 预应力混凝土连续梁桥的立面布置要考虑桥孔分跨、 主梁高度和梁底曲线形状等因素。
• 按桥跨相互关系分为:等跨(a)和不等跨连续梁(b);
• 按梁高变化分为:等高度(ad)和变高度连续梁(bc);
• 按下部结构的支承形式分为:普通的单式桥墩(ab)、 V形桥墩(e)和双薄壁柱式桥墩(f);
➢ 梁在偏心的纵向预压力作用下,产生弯曲变形。 如变形受到约束,在支承处则产生附加反力,从 而降低预应力作用。
➢ 超静定的连续梁结构的设计工作复杂,张拉程序、 施工方法以及材料性能等对其应力状态有很大影 响,较难精确计算。
桥的总体布置
• 1.平面布置 ➢ 桥梁的平面造型取决于线路的方
向与河道或立交线路的方向,并 受桥址地形和地物的制约,通常 有正交、斜交、单向曲线和反向 曲线桥梁等平面布置。正交桥最 为常见,墩台位置与主梁中线垂 直,构造也最简单。 ➢ 连续梁由若干跨组成一联,桥梁 可由一联或多联组成。常见的连 续梁桥每联由3~7跨组成,随着 科学 技术的发展,连续梁桥一联 的跨数和长度都有了增加。如钱 塘江二桥为18跨一联,中跨跨径 80m,全长1340m。
• 箱梁腹板分为直腹板和斜腹板两种形式。
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2.横隔板
• 横隔板按位置分为端横隔板和中横隔板, 一般端横隔板必须设(顶梁时作用在端横 隔板处)。还需在支点处设置横隔板,其 作用是约束箱梁的畸变变形、扭转变形及 承受和传递支反力。
• 箱梁内的横隔板通常采用板式结构,为满 足施工、维修和通风要求,在横隔板上设 置过人洞。
• 预应力混凝土连续梁桥除在梁高上选用变截面外, 对箱形截面也可将截面底板、顶板和腹板做成变 厚度,以满足梁内各截面的不同受力要求。
• 变截面梁高与最大跨径之比,跨中截面可取 1/30~1/50,支点截面可取1/15~1/20,边跨与 中跨跨径之比可取0.5~0.7。
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三、预应力连续梁构造
➢ 当预应力连续梁跨径较大时,梁体过重不易预制架设施工,多采用现 浇施工,工期较长、费用较高。
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4
➢ 通过变化连续梁相邻跨长的比值,或加大支点附近 的梁高而做成变高梁时,可调整各控制截面的弯矩 变化幅值,降低跨中的正弯矩,使得预应力筋大部 分布置在梁的顶部,便于张拉。变高梁虽然会增大 中间支点处的负弯矩,但梁的高度增加了,并不引 起钢筋用量的增加;同时加大支点附近梁高,还能 适应抵抗支点处很大剪力的要求。
预应力连续梁的特点及构造 (学习项目6.1)
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学习目标
• 一、理解预应力连续梁的受力特点; • 二、掌握预应力连续箱梁的构造。
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2
一、预应力混凝土连续梁桥的特点
• 1.优点
➢ 连续梁由于支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩大大减小,使得弯矩 图面积减小(因为连续梁的设计是以截面上最大正、负弯矩的绝对值 之和即弯矩变化幅值作为标准),跨越能力增大。
➢ 连续梁如采用悬臂法施工,考虑到一部分边跨采用悬臂施工外,剩余 的一部分边跨须在支架上施工。为减少支架及现浇段长度,边跨长度 以不超过中跨长度的0.65倍为宜。
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2)梁高及梁底曲线
• 变截面梁的变化规律可采用圆弧线、二次抛物线 或折线等,最常用的是二次抛物线,因其变化规 律与连续梁的弯矩变化规律基本相近。
➢ 连续梁为超静定结构,温度变化、混凝土收缩徐变、地基不均匀沉降 影响显著,对地基要求高。
➢ 连续梁结构刚度大,变形小,动力性能好,主梁变形挠曲线平缓,有 利于高速行车。
➢ 因连续梁同时存在正、负弯矩区段,截面通常采用上下对称的箱型截 面。
➢ 预应力简支梁当跨径超过40~60m时,跨中恒载弯矩和活载弯矩将会 迅速增大,致使梁的截面尺寸和自重显著增加,不但耗材料,且给施 工带来困难;而预应力连续梁,由于支点负弯矩的存在,使跨中正弯 矩值显著减小,其内力分布比同跨度简支梁更合理。
• 1.主梁横截面
• 高速铁路预应力连续梁横截面多采用箱形截面。箱形截面 整体性好,抗扭刚度大,具有良好的静力和动力稳定性。 同时箱形截面的顶板和底板具有较大的面积,能有效抵抗 正负弯矩,满足配筋要求。
• 因预应力混凝土连续梁多采用现浇施工,为施工方便,其 箱形截面多采用单箱单室截面形式。
• 箱梁顶板一般采用等厚度;腹板一般采用变厚度,支点处 需加厚(靠近支点处受主拉应力控制,需加厚);底板一 般采用变厚度,支点处需加厚(支点主要受纵向压应力控 制,需加厚)。
➢ 连续梁预应力钢筋的合理布置,有利于纵向顶推、 悬臂法等施工方法的实现,促进了预应力混凝土梁 桥施工的发展。
➢ 立面上,连续梁在中间桥墩处只有一个支座,在竖 直荷载作用下桥墩只受轴向的压力。故除制动墩外, 其他桥墩及其基础的尺寸可做得小些。
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• 2.主要缺点
➢ 预应力钢筋的布置难于发挥预加力的优点。因在 梁的大部分截面内存在正、负弯矩,使得预应力 钢筋合力的偏心靠近截面中性轴,从而降低了预 加力的作用,且影响了梁的极限强度。
• 按主梁梁身的构造分为:实腹式主梁(abcef)和空腹 式的桁架结构(d);
• 按主梁与下部结构的关系分为:墩梁分离连续梁和 墩粱固接的连续T构桥。
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1)桥孔分跨
➢ 连续梁每联内主梁在各墩台顶连续通过,各支点纵向只设一排支座, 墩顶纵向设两排支座,两联之间的主梁断开。
➢ 等跨的连续梁结构简单,适于采用顶推法、移动模架法简支转连续法 施工。但等跨布置将使边跨内力控制全桥设计,不经济。等跨的跨径 大小主要取决于经济分孔和施工设备条件。
➢ 为减小等跨布置时跨中的正弯矩,可设为不等跨形式。当跨数不多时, 采用奇数跨,以3跨或5跨较常见。对3跨连续粱,边跨与中跨跨径之比 一般为0.5~0.7。对预应力连续梁宜取偏小值,以增加边跨刚度,减 少活载弯矩的变化幅度,从而减少预应力筋的数量。当边跨长度过短 (比值小于0.3),此时边跨桥台支座将会出现负反力,在桥台上需设 拉力支座或平衡压重。
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