刚架桥
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第三篇
混凝土刚架桥
混凝土刚架桥简介
第一章 刚架桥的主要类型及构造特点
桥跨结构（主梁或板）和墩台（立柱或竖墙）整体相连的桥梁 称为刚架桥。 由于两者之间的刚性连接，在竖向荷载作用下，刚架桥具有以下 的受力特点： 1. 主梁端部产生负弯矩，从而减少了跨中的正弯矩，所以跨 中截面尺寸可相应减小； 2. 支柱除承受压力外，还承受弯矩，所以支柱一般也为钢筋 混凝土构件； 3. 支柱脚将产生有水平推力，为此，必须要有良好的地基条 件，或用较深的基础（如桩基础、沉井基础等）和特殊的构造措施 来抵抗水平推力。 刚架桥的主梁高度一般可以较梁桥为小，因此，通常适用于需要 较大桥下净空或建筑高度受到限制的情况，如立交桥、高架桥等。 刚架桥的主要优点是：外形尺寸小，桥下净空大，桥下视野开阔 ，混凝土用量少。但钢筋的用量较大，基础的造价也较高。
混凝土刚架桥简介
第一节
刚架桥的结构类型
按刚架桥的跨数可以分为单跨刚架桥或多跨刚架桥。 多跨刚架桥的主梁，可以做成连续式或非连续式，即连续刚构和 T型刚构。 单跨刚架桥的支柱可以做成直柱式或斜柱式两种，前者叫门形刚 架（或门式刚架），后者叫斜腿刚架。
混凝土刚架桥简介
为了抵抗水平反力，可用拉杆连接两根支柱的底端，做成封闭式刚 架。门形刚架也可两端带有悬臂，这样可减少水平反力，改善基础 的受力状态，且有利于和路基连接，但增加了主梁的长度。
混凝土刚架桥简介 5．在主梁与支柱相交接的区域，其截面惯性矩与其它地方相比要大得多，可 视为趋于无限大，此区域的变形实际上非常之小，因此在计算内力时，可不考 虑此区域变形的影响。 6．当刚架奠基于压缩性甚小的土壤中时，支柱底端可认为是固定的。若刚架 奠基于中等坚实的土壤时，则仅在下列情况下，支柱底端可认为是固定的：即 当基础有足够大的尺寸，致使基础底面一边的土压应力与另一边之比不大于三 倍时。 7．关于计算变形时的钢筋混凝土或预应力混凝土截面抗弯刚度，应按照现行 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定取值。
混凝土刚架桥简介
混凝土刚架桥简介
混凝土刚架桥简介 对于板式主梁刚架，可在节点内缘加梗腋以改善其受力情况，而且可以减 少配筋，以利施工。隅节点的外缘钢筋必须连续绕过角隅之后加以锚固。
混凝土刚架桥简介
混凝土刚架桥简介 三、铰的构造 刚架桥的铰支座，按所用的材料分有：铅板铰、混凝土铰和钢铰。 铅板铰就是在支柱底面与基础顶面之间垫铅板，中设销钉，销钉的上半截伸入 柱内，下半截伸入基础内，利用铅容易产生变形的特点形成铰的转动作用。铅板 的承压强度不高，一般仅容许承受100~150MPa的压应力，而且造价较混凝土铰 为高，养护也较费事。 钢铰支座一般为铸钢制成，其构造与梁桥固定支座相同。 混凝土铰是一个简单便宜的铰的构造形式，它不怕锈蚀，长期不需要养护，节 约金属材料。它的缺点是转动性能或多或少地受到约束，转角较大时会使铰颈截 面混凝土产生裂缝。铰颈截面可不设钢筋，或仅设置直径较细的纵向钢筋。钢筋 穿过铰颈截面的转动轴，这样对转动的阻碍最小。
与拱桥类似，斜腿刚架中压力线和各部分构件的轴线相近，故其 所受的弯矩比门形刚架要小，同时缩短了主梁跨度，但支承反力 却有所增加，而且斜柱的长度也较大，因此，当桥下净空要求为 梯形时，采用斜腿刚架是有利的，它可用较小的主梁跨度来跨越 深谷或同其它线路立交。国外有不少跨线桥或跨越山谷桥均采用 斜腿刚架，它不仅造型轻巧美观，施工也较拱桥简单。
混凝土刚架桥简介
为减少斜腿刚架桥的桥台，可设边拉杆，成为无桥台V形刚架桥， 同时也减小了跨中的正弯矩和挠度。
混凝土刚架桥简介
按刚架桥的支柱的支承形式分，刚架桥有铰接刚架桥和固接刚架桥 两种。固接刚架桥的基础要承受固端弯矩，其次内力也较铰结刚架 桥大许多，优点是主梁弯矩可减小。铰接刚架桥中铰的构造和施工 都比较复杂，养护也比较费时。
混凝土刚架桥简介 第二节 单跨刚架桥的构造特点
一、一般构造特点 与梁式桥相同，刚架桥主梁截面形式有板式、肋梁式、箱形等各种型式。主梁截面沿纵方 向的变化可做成等截面、等高变截面和变高度三种。有时还可把主梁在不同位置做成几种 不同的截面型式，以适应内力的变化和方便施工。
混凝土刚架桥简介 二、刚架桥的节点构造 刚架桥的节点系指立柱与主梁相连接的地方，又称为角隅节点或隅节点。该节 点必须具有强大的刚度，以保证主梁和立柱的刚性连接。隅节点和主梁或立柱相 连接的截面承受很大的负弯矩，因此节点内缘的混凝土承受很高的压应力，而节 点外缘的钢筋承担拉应力，压力和拉力形成一对强大的对角压力，对隅节点产生 劈裂作用。
Hale Waihona Puke 混凝土刚架桥简介第一章
刚架桥的内力计算简介
一、基本原则和假定
目前，超静定体系桥梁的内力，仍按在运营荷载作用下，结构为弹性的假定 进行计算，然后用算得的内力进行截面强度验算。计算刚架桥内力时，可遵循 以下原则和假定： 1．计算各式的轴线取支柱厚度的中分线和平分主梁跨中截面高度的水平线。 对于截面高度或厚度变化较大的刚架桥，则以各截面高度中分点的连线作为计 算各式的理论轴线。 2．计算截面包括全部混凝土截面（包括全拉区），不考虑钢筋。对于T形和 箱形截面，不论其顶板和底板厚度如何，均应全部计入计算截面。 3．计算变位时，一般可略去轴向力和剪力，仅计弯矩的影响。但在计算张拉 力作用所产生的次内力时，则必须计入轴向力对变位的影响。 4．当采用变截面的主梁和支柱时，如果在同一构件中最大截面惯性矩超过最 小截面惯性矩的两倍时，则应考虑此项变化的影响。
混凝土刚架桥
混凝土刚架桥简介
第一章 刚架桥的主要类型及构造特点
桥跨结构（主梁或板）和墩台（立柱或竖墙）整体相连的桥梁 称为刚架桥。 由于两者之间的刚性连接，在竖向荷载作用下，刚架桥具有以下 的受力特点： 1. 主梁端部产生负弯矩，从而减少了跨中的正弯矩，所以跨 中截面尺寸可相应减小； 2. 支柱除承受压力外，还承受弯矩，所以支柱一般也为钢筋 混凝土构件； 3. 支柱脚将产生有水平推力，为此，必须要有良好的地基条 件，或用较深的基础（如桩基础、沉井基础等）和特殊的构造措施 来抵抗水平推力。 刚架桥的主梁高度一般可以较梁桥为小，因此，通常适用于需要 较大桥下净空或建筑高度受到限制的情况，如立交桥、高架桥等。 刚架桥的主要优点是：外形尺寸小，桥下净空大，桥下视野开阔 ，混凝土用量少。但钢筋的用量较大，基础的造价也较高。
混凝土刚架桥简介
第一节
刚架桥的结构类型
按刚架桥的跨数可以分为单跨刚架桥或多跨刚架桥。 多跨刚架桥的主梁，可以做成连续式或非连续式，即连续刚构和 T型刚构。 单跨刚架桥的支柱可以做成直柱式或斜柱式两种，前者叫门形刚 架（或门式刚架），后者叫斜腿刚架。
混凝土刚架桥简介
为了抵抗水平反力，可用拉杆连接两根支柱的底端，做成封闭式刚 架。门形刚架也可两端带有悬臂，这样可减少水平反力，改善基础 的受力状态，且有利于和路基连接，但增加了主梁的长度。
混凝土刚架桥简介 5．在主梁与支柱相交接的区域，其截面惯性矩与其它地方相比要大得多，可 视为趋于无限大，此区域的变形实际上非常之小，因此在计算内力时，可不考 虑此区域变形的影响。 6．当刚架奠基于压缩性甚小的土壤中时，支柱底端可认为是固定的。若刚架 奠基于中等坚实的土壤时，则仅在下列情况下，支柱底端可认为是固定的：即 当基础有足够大的尺寸，致使基础底面一边的土压应力与另一边之比不大于三 倍时。 7．关于计算变形时的钢筋混凝土或预应力混凝土截面抗弯刚度，应按照现行 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定取值。
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混凝土刚架桥简介 对于板式主梁刚架，可在节点内缘加梗腋以改善其受力情况，而且可以减 少配筋，以利施工。隅节点的外缘钢筋必须连续绕过角隅之后加以锚固。
混凝土刚架桥简介
混凝土刚架桥简介 三、铰的构造 刚架桥的铰支座，按所用的材料分有：铅板铰、混凝土铰和钢铰。 铅板铰就是在支柱底面与基础顶面之间垫铅板，中设销钉，销钉的上半截伸入 柱内，下半截伸入基础内，利用铅容易产生变形的特点形成铰的转动作用。铅板 的承压强度不高，一般仅容许承受100~150MPa的压应力，而且造价较混凝土铰 为高，养护也较费事。 钢铰支座一般为铸钢制成，其构造与梁桥固定支座相同。 混凝土铰是一个简单便宜的铰的构造形式，它不怕锈蚀，长期不需要养护，节 约金属材料。它的缺点是转动性能或多或少地受到约束，转角较大时会使铰颈截 面混凝土产生裂缝。铰颈截面可不设钢筋，或仅设置直径较细的纵向钢筋。钢筋 穿过铰颈截面的转动轴，这样对转动的阻碍最小。
与拱桥类似，斜腿刚架中压力线和各部分构件的轴线相近，故其 所受的弯矩比门形刚架要小，同时缩短了主梁跨度，但支承反力 却有所增加，而且斜柱的长度也较大，因此，当桥下净空要求为 梯形时，采用斜腿刚架是有利的，它可用较小的主梁跨度来跨越 深谷或同其它线路立交。国外有不少跨线桥或跨越山谷桥均采用 斜腿刚架，它不仅造型轻巧美观，施工也较拱桥简单。
混凝土刚架桥简介
为减少斜腿刚架桥的桥台，可设边拉杆，成为无桥台V形刚架桥， 同时也减小了跨中的正弯矩和挠度。
混凝土刚架桥简介
按刚架桥的支柱的支承形式分，刚架桥有铰接刚架桥和固接刚架桥 两种。固接刚架桥的基础要承受固端弯矩，其次内力也较铰结刚架 桥大许多，优点是主梁弯矩可减小。铰接刚架桥中铰的构造和施工 都比较复杂，养护也比较费时。
混凝土刚架桥简介 第二节 单跨刚架桥的构造特点
一、一般构造特点 与梁式桥相同，刚架桥主梁截面形式有板式、肋梁式、箱形等各种型式。主梁截面沿纵方 向的变化可做成等截面、等高变截面和变高度三种。有时还可把主梁在不同位置做成几种 不同的截面型式，以适应内力的变化和方便施工。
混凝土刚架桥简介 二、刚架桥的节点构造 刚架桥的节点系指立柱与主梁相连接的地方，又称为角隅节点或隅节点。该节 点必须具有强大的刚度，以保证主梁和立柱的刚性连接。隅节点和主梁或立柱相 连接的截面承受很大的负弯矩，因此节点内缘的混凝土承受很高的压应力，而节 点外缘的钢筋承担拉应力，压力和拉力形成一对强大的对角压力，对隅节点产生 劈裂作用。
Hale Waihona Puke 混凝土刚架桥简介第一章
刚架桥的内力计算简介
一、基本原则和假定
目前，超静定体系桥梁的内力，仍按在运营荷载作用下，结构为弹性的假定 进行计算，然后用算得的内力进行截面强度验算。计算刚架桥内力时，可遵循 以下原则和假定： 1．计算各式的轴线取支柱厚度的中分线和平分主梁跨中截面高度的水平线。 对于截面高度或厚度变化较大的刚架桥，则以各截面高度中分点的连线作为计 算各式的理论轴线。 2．计算截面包括全部混凝土截面（包括全拉区），不考虑钢筋。对于T形和 箱形截面，不论其顶板和底板厚度如何，均应全部计入计算截面。 3．计算变位时，一般可略去轴向力和剪力，仅计弯矩的影响。但在计算张拉 力作用所产生的次内力时，则必须计入轴向力对变位的影响。 4．当采用变截面的主梁和支柱时，如果在同一构件中最大截面惯性矩超过最 小截面惯性矩的两倍时，则应考虑此项变化的影响。