钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥设计简介
第二篇--钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥
第一节 钢筋混凝土和预应力混凝土
梁桥的一般特点
一、钢筋混凝土梁桥的一般特点 钢筋混凝土梁桥是钢筋混凝土结构的一种结构类型，因
此，它具有钢筋混凝土结构的所有特点，即： ➢混凝土骨料可以就地取材，因而成本低； ➢耐久性好，维修费用极少； ➢材料可塑性强，可以按照设计意图做成各种形状的结构； ➢可以采用装配式结构，工业化程度高，既提高工程质量又 加快施工进度； ➢整体性好，结构刚度大，变形小； ➢噪声小等。
❖ 第四章 装配式简支梁桥的构造
第一节 装配式简支梁桥的构造类型 第二节 装配式钢筋混凝土T形梁桥 第三节 装配式预应力混凝土T形梁桥 第四节 组合式梁桥
❖ 第五章 荷载横向分布计算
第一节 概述 第二节 杠杆原理法 第三节 偏心压力法 第四节 考虑主梁抗扭刚度的修正偏心压力法 第五节 铰接板(梁)法和刚接板(梁)法 第六节 比拟正交异性板法 第七节 剪力荷载横向分布系数计算
钢筋混凝土梁桥，也有一些明显的不足之处 ：
➢在钢筋混凝土梁桥中，在梁的受拉区布置有受力的钢筋， 以承担外荷载产生的拉应力，钢筋和混凝土粘结在一起 共同变形，由于受到混凝土裂缝宽度的限制，所以钢筋 的拉应变或应力也将受到相应的制约。
➢另外，就地浇筑的整体式钢筋混凝土梁桥，由于施工工 期长，消耗的支架和模板多，而且施工受季节的影响很 大，往往会使施工费用增加。
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(三)横向排水孔
对于一些跨径不 大，不设人行道的小 桥，有时为了简化构 造和节省材料，可以 直接在行车道两侧的 安全带或缘石上预留 横向孔道，用铁管或 竹管等将水排出桥外 (图2-2-8)。管口要伸 出构件0.02～0.03m以 便滴水。
(四)封闭式排水系
对于城市桥 梁、立交桥及高 速公路上的桥梁， 应该避免泄水管 挂在板下，这样 既影响桥的外观， 又有碍公共卫生。 完整的排水系统 应将排水管道直 接引向地面，如 图2-2-9所示。
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。
梁式桥简介
东明黄河大桥
结构特点
•主桥为连续刚构——连续梁组合体系梁式桥, 其中, 跨中4 个墩为 刚构墩, 边上各3 个墩为支座墩。 •主桥上部结构为单箱单室, 箱宽9.o m。跨中徽面梁高2.6 m, 为 桥梁跨径的1 / 4 6。墩顶处梁高6.5 m. 为桥梁跨径的1 1/ 8。箱 梁顶板长1 8.3 4 m. 顶板外悬臂长度4.67 m。 •主桥下部根据主桥连续刚构——连续梁组合体系的受力特点, 支座 墩设空心墩以减少混凝土数量, 刚构墩则设双墙薄壁墩, 以增加墩 的柔度。
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
桥 型 支 点 梁 高 (m)
1 1
-
跨 中 梁 高 (m)
1 1
等高度连续梁 变高度(折线形)连续梁 变高度(曲线形)连续梁
H = ( 15 30 )l 常用( 18 20 )l H = ( 16 20 )l H = ( 16 20 )l
世界十大预应力混凝土梁桥
排序 1 2 3 4 桥名 斯托尔马桥(Stolma) 拉脱圣德桥(Raftsundet) 虎门辅航道桥 瓦罗德 2 号桥(Varodd-2) 主跨(m) 301 298 270 260 桥址 挪威 洛福坦(Lofoten),挪威 珠江,中国 克里斯蒂安桑德 (Kristiamsand),挪威 布里斯班(Brisbane),澳大利亚 道罗河(Douo Eiver),葡萄牙 年份 1998 1998 1997 1994 1986 1991
5 6 7* 8 9 10
门道桥(Gateway) 260 奥波托桥(Oporto) 250 诺日姆伯兰海峡桥 250 (Northum Berland Strait (43 孔） crossing) 斯克夏桥(Skye) 250 黄石长江大桥 245 科罗巴卜图瓦普桥 241 (Koror-Babelthuap) 滨名大桥(Hamana) 240 彦岛大桥(Hikoshima) 236 诺达尔斯弗乔德桥 231 (Norddalsfjord)
《桥梁工程》梁式桥和板式桥设计
Box girder
编辑课件
BRIDGE ENGRG PART II
Part 2 RC & PC beam bridge
第二篇 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥
Chapter 2
第二章
梁式桥设计要点与构造 Outline on the design and construct
of beam bridge
编辑课件
1 梁式桥的立面布置 Elevation arrangement for beam bridge
1.3 Continuous beam system 连续体系
1.3.1 Continuous slab bridge 连续板桥 Mid-span 中间跨 l =8 ~14m Side-span 边跨（ 0.7~0.8）l Height on mid-span section跨中截面高 h= (1/18~1/30)l Height on supported section支点截面高 H =(1.2~1.5)h
1.2 Cantilever beam system 悬臂体系
1.2.3 PC rigid-frame bridge 预应力混凝土T形刚构桥 Structural arrangement of rigid-frame刚构的布置形式：
编辑课件
1 梁式桥的立面布置 Elevation arrangement for beam bridge
简支板的构造尺寸 Dimension of Simple-supported slab
编辑课件
1 梁式桥的立面布置 Elevation arrangement for beam bridge 1.1.简支体系 Simple-supported structure
预应力混凝土简支T梁桥
同里镇永和桥结构设计摘要本设计为同里镇永河桥，桥梁全长608m，桥面全宽为净12. 5m+2×0.5m防撞墙,设计荷载为公路I级，上部结构采用3联7⨯30m+6⨯30+7⨯30m，先简支后桥面连续。
横桥向为6片主梁，下部结构采用双柱式桥墩、桩基础及扩大基础，0号桥台采用桩柱式桥台，20号桥台采用肋板式桥台桩基础。
本桥在0、20号桥台处设仿毛勒80伸缩缝，在7、13号桥墩处设毛勒160伸缩缝。
支座采用板式橡胶支座。
桥面铺装上层采用7cm 厚度的沥青混凝土，下层采用2-27cm防水混凝土。
桥面纵坡采用双向纵坡形式，坡度为1.5%，桥面采用单向横坡，坡度为2%，泄水管对称布置，间距12m。
本桥共进行了三部分的内容设计，第一部分绪论介绍了设计的一些基本资料，第二部分上部结构设计，设计了上部结构平、纵、横断面形式，初拟了T梁横隔梁的截面尺寸，计算了荷载横向分布系数及主梁内力，进行了配筋设计和结构的验算。
最后进行了行车道板内力计算，横隔梁计算。
第三部分为下部结构设计，确定了桥墩、基础的形式，拟定了相应的结构尺寸并计算桩长。
通过以上设计，表明桥梁各部分结构是合理的，经过验算后，均能满足设计要求，符合设计规范。
关键词：预应力T梁；双柱式桥墩；钻孔灌注桩；沥青混凝土The Structure Design of YongheBridge in TongliAbstractThe design of the bridge called the Bridge of Changda,locating at Hubei,whose total longth is 608metres.The clearance of bridge floor is net 12.5+2×0.5m.The truck load is Road-I.The suppersture of brigde is 30m prestressed concrete simply supported T beams with six pieces in transeverse.The substructure of bridge is double-column pier, riblled piate abutment abutment and pile foundation.Two expansion joins are situated and rubbery bearings are set up.Exceeded 90-340mm asphalt concrete are used in bridge deck pavement.Profile grade of bridge floor is amphicheiral of 1.5% and transverse grade is 2%.The main contents of this design are as follows:Firstly,introducing some foundamental documents for this design.Secondly,carring out superstructure design to draw up the sectional type in longitudinal and transverse.At the same time,the dimension of T beam,load distribution coefficient in transverse and internal force are all determinated,from which the strands estimiuation are designd and construction checking computation is carried out. Finally, a lane slabs calculation, and calculation of diaphragm beams.Thirdly,carring out substructure design.Such as;the determination of pier,abutment and foundation types,relative dimentioning and examination of bearing capacity on the bottom of foundation. By this design, shows the structure of the bridge is reasonable, after checking, can meet the design requirements, meet the design standards.Keywords：Prestressed T beams;Double shaft pier ; pile foundation ; Asphalt Concre te1 绪论 (1)1.1选题的背景目的和意义 (1)1.2国内外的研究状况 (1)1.3工程概况 (2)1.3.1地理位置 (2)1.3.2地质情况 (2)1.3.3设计标准 (2)1.4方案比选 (3)2 上部结构 (5)2.1 上部结构尺寸拟定 (5)2.2 主梁作用效应计算 (5)2.2.1 永久作用集度 (7)2.2.2 可变作用效应计算 (10)2.2.3 主梁作用效应组合 (17)2.3 预应力钢束的估算及其布置 (18)2.3.1 跨中截面钢束的估算和确定 (18)2.3.2 预应力钢束布置 (20)2.4 钢束预应力损失计算 (25)2.4.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (26)2.4.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (26)2.4.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (27)2.4.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 (28)2.4.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (30)2.4.6 成桥后混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (31)2.4.7 预加力计算及钢束预应力损失汇总 (33)2.5 主梁截面承载力与应力验算 (38)2.5.1 持久状态承载能力极限状态承载力验算 (38)2.5.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算 (43)2.5.3 持久状况构件的应力验算 (45)2.6 横隔梁计算 (49)2.6.1 计算荷载 (49)2.6.2内力组合 (52)2.6.3 验算截面的抗弯承载力 (54)2.6.4 横隔梁的剪力效应计算及配筋设计 (54)2.7 行车道板计算 (55)2.7.1 悬臂板荷载效应计算 (55)2.7.2 连续板荷载效应计算 (57)2.7.3 截面设计、配筋与承载力验算 (62)2.8支座计算 (64)2.8.1 支座平面尺寸确定 (64)2.8.2 确定支座厚度 (64)2.8.3 支座偏转验算 (65)2.8.4 验算支座抗滑稳定性 (66)3 下部结构设计 (67)3.1 盖梁设计 (67)3.1.1盖梁平面尺寸的拟定： (67)3.2 盖梁计算 (71)3.2.1 荷载计算 (71)3.3 内力计算 (79)3.4截面配筋设计与承载力校核 (79)3.5 桥墩墩柱设计 (82)3.5.1 荷载计算 (82)3.5.2 截面配筋计算及应力验算 (84)3.6 钻孔桩计算 (88)3.6.1 荷载计算 (88)3.6.2 桩长计算 (90)3.6.3 桩的内力计算（m法） (91)3.6.4 墩顶纵向水平位移验算 (95)结论 (98)致谢 ..................................................................................... 错误！未定义书签。
板桥设计与构造
装配式板桥——空心板
高压充气胶囊成孔 采用高压充气胶囊来代替 金属或木芯模板，尽管形 成的内腔因胶囊的变形不 如模板好，但是其制作及 脱模方便，故用的较为广 泛。
装配式板桥——空心板
装配式板桥——空心板
装配式板桥的横向连接
1）作用：保证板块共同承受车辆荷载。
2）横向联接方式：
A、企口混凝土铰接型式：能保证传 B、钢板联接：加快工程进度
递横向剪力，使各块板共同受力。 间距：80～150cm，中密边疏
有圆形、菱形和漏斗形三种
注：铰槽深度宜为预制板高的 2/3
A-A
N1 12 N2
N2
B
B
N3
20
(a)
整体式板桥
整体式板桥
装配式板桥
二、装配式板桥的构造 ? 这种板桥是目前小跨径桥梁采用的最广泛的形式，其跨
径通常不超过8m。板厚16~36m。通常由宽1m（99cm） 的纵向块件拼装组成。实心矩形板具有形状简单、施工 方便、建筑高度小等优点，因而容易推广使用。
装配式板桥——实心板
（1）实心板 ? 跨径一般不超过8m，为钢筋混凝土板，我国标准图跨
斜交板桥
3.斜交板桥的构造特点 整体式斜板的斜度不大于15°时， 主筋可平行桥纵轴线方向布置。当整 体式斜板斜度大于15°时，主筋宜垂 直于板的支座轴线方向布置，此时， 在板的自由边上下应各设一条不少于 3 根主钢筋的平行于自由边的钢筋带， 并用箍筋箍牢。
斜交板桥
3.斜交板桥的构造特点 在钝角部位靠近板顶的上层，应布 置垂直于钝角平分线的加强钢筋，在 钝角部位靠近班底的下层，应布置平 行于钝角平分线的加强钢筋，加强钢 筋直径不宜小于12mm ，间距 100~150mm ，不至于钝角两侧 1.0~1.5m变长的扇形面积内。
钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥
钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥在现代桥梁建设中，钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥是两种广泛应用的结构形式。
它们各自具有独特的特点和优势，为交通运输的发展提供了坚实的支撑。
钢筋混凝土梁式桥是一种常见的桥梁类型。
其主要由钢筋和混凝土两种材料组成。
混凝土具有良好的抗压性能，而钢筋则具备出色的抗拉性能，二者相互结合，使得桥梁能够承受车辆和行人等荷载。
在设计钢筋混凝土梁式桥时，需要充分考虑多种因素。
首先是桥梁的跨度。
跨度较小的钢筋混凝土梁式桥，其结构相对简单，施工也较为容易。
但随着跨度的增加，桥梁自重会显著增大，这就需要更强大的支撑结构和更粗壮的钢筋来保证桥梁的稳定性和安全性。
荷载也是设计中必须重点考虑的因素。
车辆的重量、行人的流量以及可能的风载、地震荷载等，都对桥梁的承载能力提出了要求。
为了确保桥梁在各种荷载作用下能够正常工作，工程师们会进行精确的计算和模拟。
钢筋混凝土梁式桥的施工过程通常包括模板制作、钢筋绑扎、混凝土浇筑和养护等环节。
模板的制作要保证尺寸精确，表面平整，以确保浇筑出的混凝土构件符合设计要求。
钢筋的绑扎需要严格按照设计图纸进行，保证钢筋的位置和间距准确无误。
混凝土的浇筑则要控制好浇筑速度和振捣质量，避免出现蜂窝麻面等质量问题。
养护工作同样重要，合适的养护条件和时间能够保证混凝土达到设计强度。
然而，钢筋混凝土梁式桥也存在一些不足之处。
由于混凝土的抗拉强度较低，在大跨度情况下，容易出现裂缝，影响桥梁的耐久性和美观。
而且，随着跨度的增加，桥梁的自重会大幅增加，导致建设成本上升。
预应力混凝土梁式桥的出现，在一定程度上弥补了钢筋混凝土梁式桥的不足。
预应力混凝土是在混凝土构件承受荷载之前，预先对其施加压力，从而在构件内部产生预压应力。
这种预压应力可以抵消一部分或全部由荷载产生的拉应力，提高了混凝土构件的抗裂性能和承载能力。
预应力混凝土梁式桥的优点十分显著。
它能够有效地减小构件的截面尺寸，减轻结构自重，从而实现更大的跨度。
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。
40米预应力混凝土简支T形梁桥设计解析
摘要预应力混凝土梁式桥在我国桥梁建筑上占有重要的地位，在目前，对于中小跨径的永久性桥梁，无论是公路桥梁或者城市桥梁，都在尽量采用预应力混凝土梁式桥，因为这种桥梁具有就地取材，工业化施工，耐久性好，适应性强。
整体性好以及美观等多种优点。
本设计采用简支T梁结构，其上部结构由主梁、横隔梁、行车道板和桥面部分等组成，显然主梁是桥梁的主要承重构件。
其主梁通过横梁和行车道板连接成为整体，使车辆荷载在各主梁之间有良好的横向分布。
桥面部分包括桥面铺装、伸缩装置和栏杆等组成，这些构造虽然不是桥梁的主要承重构件，但它们的设计与施工直接关系到桥梁整体的功能与安全，这里在本设计中也给予了详细的说明。
本设计主要受跨中正弯矩的控制，当跨径增大时，跨中由恒载和活载产生的弯矩将急剧增加，是材料的强度大部分为结构重力所消耗，因而限制的起跨越能力，本设计采用40m标准跨径，合理地解决了这一问题。
在设计中通过主梁内力计算、应力钢筋的布置、主梁截面强度与应力验算、行车道板等设计，完美地构造了一座预应力混凝土简支T梁桥，所验算完全符合要求，所用方法均与新规范相对应。
本设计重点突出了预应力在桥梁中的应用，这也正体现了我国桥梁的发展趋势。
关键词: 预应力混凝土简支T梁后张法施工IAbstractThe prestressed concrete beam plate bridge occupies my important status in our country bridge construction, in at present, regarding small span permanent bridge, regardless of is the highway bridge or the city bridge, all as far as possible is using the prestressed concrete beam plate bridge, because this kind of bridge has makes use of local materials, the industrialization construction, the durability is good, compatible, integrity good as well as artistic and so on many kinds of merits.This design uses simple support T beam structure, its superstructure by the king post, septum transversum beam, the lane boardand the bridge floor part and so on is composed, the obvious king post is the bridge main carrier. Its king post connects into the whole through the crossbeam and the lane board, enable the vehicles load to have the good traverse between various king posts .Bridge floor part including compositions and so on flooring, expansion and contraction installment and parapet, these structures although is not the bridge main carrier, but their design and the construction relates the bridge whole directly the function and the security, here has also given the detailed explanation in this design.This design mainly steps the sagging moment control, when the span increases, cross the bending moment which produces by the dead load and the live load the sharp growth, is the material intensity majority of consumes for the structure gravity, thus limits the spanning ability, this design uses the 40m standard span, has solved this problem reasonably. In the design through the king post endogenic force computation, the stress steel bar arrangement, king post section intensity and stress checking calculation, lane board and so on designs, a structure prestressed concrete simple support T beam bridge, the checking calculation completely has conformed to the requirement perfectly, uses the method and the new standard corresponds. This design has highlighted the pre-stressed with emphasis in the bridge application, this has also been manifesting our country bridge trend of development.Key words: Pre-stressed concrete Simple support T beam Post tensioned constructionII摘要 (I)Abstract (II)第一章预应力混凝土简支T形梁桥设计 (1)1.1 桥梁跨径及桥宽 (1)1.2 设计荷载 (1)1.3 材料规格 (1)1.4 设计依据 (1)1.5 基本计算数据 (1)第二章截面设计 (3)2.1主梁间距与主梁片数 (3)2．2 主梁跨中截面尺寸拟订 (5)2.2.1 主梁高度 (5)2.2.2 主梁截面细部尺寸 (5)2.2.3 计算截面几何特征 (7)2.2.4 检验截面效率指标ρ（希望ρ在0.5以上） (9)第三章主梁作用效应计算 (10)3.1永久作用效应计算 (10)3.1.1 永久作用集度 (10)3.1.2永久作用效应 (11)3.2可变作用效应计算 (13)3.2.1冲击系数和车道折减系数 (13)3.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 (13)3.2.3车道荷载取值 (19)3.2.4可变作用效应 (19)3.3主梁作用效应组合 (24)第四章预应力钢束数量估算及其布置 (25)4.1 跨中截面钢束的估算和确定 (25)4.2 预应力钢束的布置 (26)第五章计算主梁截面几何特性 (35)5.1截面面积及惯矩计算 (35)5.2截面静距计算 (36)5.3截面几何特性汇总 (40)第六章主梁界面承载力与应力计算 (42)6.1持久状况承载能力极限状态承载力验算 (42)6.1.1 正截面承载力验算 (42)6.1.2斜截面承载力验算 (45)6.2 持久状况正常使用极限状态抗裂性验算 (50)6.2.1正截面抗裂性验算 (50)6.2.2 斜截面抗裂性验算 (51)第七章主梁变形验算 (56)7.1计算由荷载引起的跨中扰度验算 (56)第八章横隔梁计算 (57)8.1作用在跨中横隔梁上的可变作用 (57)I8.2截面配筋计算 (57)第九章行车道板的计算 (59)9.1 悬臂板（边梁）荷载效应计算 (59)9.1.1 永久作用 (59)9.1.2 可变作用 (60)9.1.3 承载能力极限状态作用基本组合 (61)9.2 连续板荷载效应计算 (61)9.2.1 永久作用 (61)9.2.2 可变作用 (63)9.2.3 承载能力极限状态作用基本组合 (65)9.3 行车道板截面设计、配筋与承载力验算 (65)结论 (69)参考文献 (70)II第一章预应力混凝土简支T形梁桥设计1.1 桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m（墩中心距离）主梁全长：39.96m计算跨径：39.00m桥面净空：净23.5+2×0.5m（防撞栏）=24.5m桥梁全长：5×40m=200m设计时速： 80km/h桥面净宽：半幅桥宽12m，配合25m的整体式路基。
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• SCHOOL OF TRANSPORTATION, WUT
PRODUCED BY：X J CHEN
1. Introduction 概述
Superstructure system上部结构系------two dimension 二维
Influence surface of the Internal force 内力影响面P (x, y)x
S= Pη (x,y)
η (x,y)
• SCHOOL OF TRANSPORTATION, WUT
• SCHOOL OF TRANSPORTATION, WUT
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3.3 Method for computing the transverse distributive coefficient 荷载横向分布系数计算
2. Method based on mechanics of leverage 杠杆原理法
Influence line of the Internal force
内力影响线
P
S= Pη 1(x)
o
z
x
η 1(x)
• SCHOOL OF TRANSPORTATION, WUT
PRODUCED BY：X J CHEN
3.3 Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads 荷载横向分布计算
3.3 Method for computing Coefficients of Transverse Distribution of Loads 荷载横向分布系数计算
桥梁工程_3 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥(1)
1
南京工业大学土木工程学院交通工程系
3.1.1 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥的特点
梁式桥是指其结构在垂直荷载作用下，其支座仅产生垂直反力， 而无水平推力的桥梁。这一类桥梁的特点是受力明确，理论计算 和设计简单，施工方法成熟。 梁式桥主要采用钢筋混凝土、预应力混凝土和钢结构。钢筋混 凝土和预应力混凝土桥梁具有成本低、耐久性好、刚度大、变形 小、可塑性强等优点。 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥除斜桥和弯桥尚采用现场整 体浇筑外，普遍采用预制装配式施工，桥梁构件趋于标准化，构 件的预制生产趋于场地化集中管理。
按其承载结构的截面形式可划分 为： ①板式梁桥；②肋梁式梁桥； ③箱形梁桥。
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2014-9-23 南京工业大学土木工程学院交通工程系
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1.简支梁式桥 简支梁式桥是静定结构，其结构的内力不受地基变形的影响。 由于其各跨独立受力，最易设计成各种标准跨径的装配式结构。 其桥跨结构主要承受由荷载引起的弯矩和剪力，随着跨度的增 大，荷载在主梁(板)跨中引起的弯矩将急剧增加，同时在主梁 (板)内力中，恒载引起的内力所占比例也将明显增大。减小结构 恒载是提高简支梁式桥跨越能力的最有效途径。 桥梁工程中广泛采用的简支梁式桥有三种类型： 简支板桥 主要用于小跨度桥梁；分为实心板和空心板。 肋梁式简支梁桥 主要用于中等跨度桥梁；由于简支梁桥主要 承受单向弯矩,采用T、I形截面是最合理的。 箱形简支梁桥 主要用于预应力混凝土梁桥。特点是截面材料 分布较为合理,且便于布置预应力筋，截面具有良好的抗弯、抗 扭性能，尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁和跨度较大的 斜交桥和弯桥。
中小跨径的桥梁广泛采用梁式桥。其中钢筋混凝土简支梁桥和 预应力混凝土简支梁桥最为常用。更大跨径的桥梁可采用预应力 混凝土悬臂梁、预应力混凝土连续梁或其它类型大跨度桥梁结构。
钢筋混凝土和预应 力混凝土梁式桥_ppt
图3-4
空心板截面形式
图3-5所示为标准跨径20m的装配式预应 力空心板桥的构造。设计荷载为汽车—20级， 挂车—100，人群荷载3ｋN/m2 。桥面净宽为 净—7+2×0．75m人行道，总宽9m。由9块宽 99cm的空心板组成，板与板之间的间隙1cm。 板全长19.96m，计算跨径19.50m，板厚75ｃ ｍ。
图3-18 翼缘板内钢筋布置(尺寸单位：cm)
3. 主梁钢筋构造实例
图3-19所示为标准跨径20m，行车道宽7m， 两边设0.75m人行道，按汽车—20级，挂车— 100，人群荷载3ｋN/m ２ 设计的装配式钢筋混 凝土简支T形梁块件构造。主梁混凝土为Ｃ25。
图3-9 斜板的最大主弯矩方向
(2)在钝角处有垂直于钝角平分线的负 弯矩，它随斜度的增大而增加。 (3)支承反力从钝角处向锐角处逐渐减 小，因此，锐角有向上翘起的倾向，同时 存在着相当大的扭距。
2. 斜交板桥的构造
1)整体式斜交板桥的构造
根据斜交板主弯矩方向的特点，当斜度小 于15°时，斜交板可按正交板布置钢筋；当斜 度大于15°时，按斜交板布置钢筋。斜交板的 主钢筋布置，当L/b≥1.3时，主钢筋平行于自由 边布置 (图3-12)；当L/b＜1.3时，从钝角开始主 钢筋垂直于支承边布置，靠近自由边的局部范 围内沿斜跨径方向布置 (图3-12b)，一直到与中 间部分的主钢筋相衔接为止。
简支梁桥
均布荷载q
• 悬臂梁桥
– 单悬臂、双悬臂 – 卸载弯矩使跨中弯矩大大减小 – 静定体系对地基要求不高 – 跨中有接缝，行车条件不好 – 跨中的牛腿、伸缩缝，易损坏 – 适合于中等以上跨径桥梁 – 施工不方便
双悬臂梁桥
均布荷载q
单悬臂梁桥
梁式桥
下部结构是桥墩、桥台和 基础的统称，是支承桥跨
结构并将永久荷载和车辆
荷载传递至地基的建筑物。
下部结构
支座：是设在墩顶，用于支承上部结构的传力装置，它不仅要传 递很大的荷载，并且保证上部结构按设计要求能产生一定的变位。
支座
桥头搭板
伸缩缝
附属设施包括桥面系、伸缩缝，桥梁与路堤衔接处的桥头搭板和锥形护坡等。
梁式桥
LOREM IPSUM DOLOR
目
录：
一：简介
二：分类 三：组成 四：施工方法
一 简 介
梁式桥：以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥
梁。钢筋混凝土与预应力混凝土梁式桥都是采用抗 压性能好的混凝土和抗拉能力强的钢筋接合在一起
建成的。用梁或桁架梁作主要承重结构的桥梁。其
上部结构在铅垂向荷载作用下，支点只产生竖向反 力。梁式桥为桥梁的基本体系之一。制造和架设均 甚方便，使用广泛，在国内外中小跨径的公路桥梁 或城市桥梁，大部分是钢筋混凝土或预应力混凝土 梁式桥。
1.现场浇筑
2.预支安装
A.支架现浇法 B.悬臂浇筑法 C.移动模驾法 D.顶推施工法
A.吊装架设法 B.架桥机架法 C.浮云架设法 D.悬臂拼装法
二 分类
按施工方法划分：
整体浇筑式 A
装配式
B组合式CFra bibliotek分 类：
板 桥
A
B
肋梁桥 箱梁桥
按承重结 构的横截 面形式
C
a：简支梁桥
按承重结构 的静力体系 划分
b：连续 桥梁
c：悬臂梁桥
三 组成
1：上部结构 2：下部结构 3：支座 4：附属设施
梁式桥组成部分
上部结构
支座
钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理
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梁式桥简介
梁式桥简介以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。
主梁可以是实腹梁或者是桁架梁（空腹梁）。
实腹梁外形简单，制作、安装、维修都较方便，因此广泛用于中、小跨径桥梁。
但实腹梁在材料利用上不够经济。
桁架梁中组成桁架的各杆件基本只承受轴向力，可以较好地利用杆件材料强度，但桁架梁的构造复杂、制造费工，多用于较大跨径桥梁。
桁架梁一般用钢材制作，也可用预应力混凝土或钢筋混凝土制作，但用的较少。
过去也曾用木材制作桁架梁，因耐久性差，现很少使用。
实腹梁主要用钢筋混凝土、预应力混凝土制作，也可以用钢材做成钢钣梁或钢箱梁。
实腹梁桥的最早形式是用原木做成的木梁桥和用石材做成的石板桥。
由于天然材料本身的尺寸、性能、资源等原因，木桥现在已基本上不采用，石板桥也只用作小跨人行桥。
根据实腹梁的截面形式可分为板梁、□形梁、T形梁或箱形梁等（图1 实腹梁的截面形式示意图）。
按照主梁的静力图式，梁桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。
①简支梁桥：主梁简支在墩台上,各孔独立工作,不受墩台变位影响。
实腹式主梁构造简单，设计简便，施工时可用自行式架桥机或联合架桥机将一片主梁一次架设成功。
但简支梁桥各孔不相连续，车辆在通过断缝时将产生跳跃，影响车速的提高。
因此，目前趋向于把主梁作成为简支，而把桥面作成为连续的形式。
简支梁桥随着跨径增大，主梁内力将急剧增大，用料便相应增多，因而大跨径桥一般不用简支梁。
②连续梁桥：主梁是连续支承在几个桥墩上。
在荷载作用时，主梁的不同截面上有的有正弯矩，有的有负弯矩，而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。
这样，可节省主梁材料用量。
连续梁桥通常是将3～5孔做成一联，在一联内没有桥面接缝，行车较为顺适。
连续梁桥施工时，可以先将主梁逐孔架设成简支梁然后互相连接成为连续梁。
或者从墩台上逐段悬伸加长最后连接成为连续梁。
近一、二十年，在架设预应力混凝土连续梁时，成功地采用了顶推法施工，即在桥梁一端（或两端）路堤上逐段连续制作梁体逐段顶向桥孔，使施工较为方便。
桥梁的上部结构,下部结构,基础,墩台构造和设计
一、桥梁建筑概况 （一）桥梁在交通事业中的地位 1. 各种道路工程的关键节点 ——里程不长、难度高、造价大、工期长 2. 城市立体交通的主要构成 ——立体交叉、高架道路
杭州湾大桥工程总长36000m，其中桥长35673m
日本明石海峡大桥（吊桥）跨径达到1990米
二、桥梁的组成
（2）桥墩：设置在桥梁中间的支承结构物。 作用：支承桥跨结构。 （3）基础：将桥梁结构的反力传递到地基。 作用：承担桥墩和桥台传下来的全部荷载。 3. 支座：在桥跨结构与桥墩或桥台的支承 处所设置的传力装置。 作用：传递作用（荷载），并保证上部结 构按设计要求能产生一定的变形。
3. 基本附属设施 （1）桥面构造： 桥面铺装（或称行车道铺装）、排水 防水系统、栏杆（或防撞栏杆） 、伸 缩缝、灯光照明。 （2）伸缩缝 （3）锥形护坡、导流堤等。
桥梁全长： ——桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙
后端点之间的距离。对于无桥台的桥 梁为桥面系行车道的全长。 桥梁高度： ——指桥面与低水位之间的高差。
桥下净空高度： ——设计洪水位或计算通航水位至桥跨
结构最下缘之间的距离。 桥梁建筑高度： ——是桥上行车路面至桥跨结构最下缘
之间的距离。 拱桥的矢高和矢跨比：
力混凝土空心板桥跨径在20米以下。
（五）斜板桥的构造特点 1. 整体式斜板桥 方案一： 主钢筋：按主弯距方向的变化配置
分布钢筋：与支承边平行 方案二： 主钢筋：在两钝角之间，与支承边垂直 ，在靠
近自由边处则平行与斜跨径方向布置，直至与中 间部分主筋完全衔接为止； 分布钢筋——与支承边平行。
桥、人行桥、运水桥（渡槽）、 其 它专用桥梁。 7. 按跨越方式 固定式的桥梁、开启桥、浮桥、漫水桥
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超静定结构，有附加内力 每个桥墩上只有一个支座
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第二节 梁式桥的主要类型及其适用情况
一、按承重结构的静力体系分 2、受力特点
简支梁桥： 支点弯矩为零 跨中正弯矩控制设计 悬臂梁桥： 支点负弯矩对跨中正 弯矩有卸载作用 连续梁桥： 支点负弯矩对跨中正 弯矩有卸载作用
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第二节 梁式桥的主要类型及其适用情况
要 求： 掌握梁式桥的分类方法及各种桥的特点
3
第一节 梁式桥的一般特点
一 、钢筋混凝土梁式桥的一般特点
优点
混凝土骨料就地取材，成本低 耐久性好，养护费用低 可塑性好 装配式结构施工速度快 整体性好，结构刚度大，变形小
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第一节 梁式桥的一般特点
一 、钢筋混凝土梁式桥的一般特点
自重大，限制跨径
为什
缺点 抗裂性差
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பைடு நூலகம் 第一节 简支板桥的构造
二、装配式板桥的构造
（二）装配式板桥的横向连接
企口混凝土铰连接
钢板连接 返回36
第一节 简支板桥的构造
三、装配—整体式组合板桥
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第一节 简支板桥的构造
四、漫水桥的构造
➢与高水位桥有相同的承载能力 ➢尽可能减小水阻力，防止桥被冲毁
板的上下游边缘做成圆端形
板通过栓钉与墩台锚固 不设抬高的人行道和缘石
静定结构，无附加内力 每个墩上设有两个支座，各孔独立受力
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第二节 梁式桥的主要类型及其适用情况
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第二节 梁式桥的主要类型及其适用情况
一、按承重结构的静力体系分 1、结构特点：
➢悬臂梁桥
静定结构，无附加内力 每个桥墩上只有一个支座
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第二节 梁式桥的主要类型及其适用情况
一、按承重结构的静力体系分 1、结构特点：
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第一节 装配式简支梁桥的构造类型
截面形式
块
块
件
构造
件
集
类型
划
结
分
构造布置
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第一节 装配式简支梁桥的构造类型
一、装配式简支梁桥主梁的横断面形式
1、Ⅱ形截面
➢螺栓连接，速度快 ➢稳定性好，横向抗弯刚度大 ➢钢筋网配筋，刚度低 ➢构件制作复杂 ➢混凝土和钢筋用量比T梁多
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第一节 装配式简支梁桥的构造类型
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第二节 斜板桥的受力特征与构造
斜交桥：桥梁轴线与支承线不垂直 斜交角：桥轴线与支承线的垂线的夹角
规定： 斜交角度不宜大于45度，有通航要求 时不
超过5度 斜交角小于等于15度时，可按正交板进行
设计。
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第四章 装配式简支梁桥的构造
主要内容：
第一节 装配式简支梁桥的构造类型（重点） 第二节 装配式钢筋混凝土T形梁桥（重点） 第三节 装配式预应力混凝土T形梁桥 第四节 组合式梁桥
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企口混凝土铰联结
29
企口混凝土铰联结
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第一节 简支板桥的构造
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第一节 简支板桥的构造
吊点
简支板
吊点
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公路的桥面构造包括（）（）（）（）。
桥面铺装、防水排水系统、桥面伸缩装置、人行道及附属 设施
伸缩缝的作用是（）
使车辆平稳通过桥面并满足桥面变形
作业： 1.基本可变荷载包括的内容有哪些？ 2.桥规对公路一级、公路二级车道荷载和车辆荷载有哪些规 定？ 3.混凝土桥面由那几部分组成？各自的作用是什么？ 4.横坡设置的方法有哪些？ 5.不同截面类型的钢筋混凝土梁一般适用的跨度范围是多少? 6. 装配式梁桥中块件划分的原则？划分方式有哪几种？
➢结论：
荷载相同、截面相同、材料相同的情况下， 悬臂梁桥和连续梁桥的跨径大
荷载相同、跨径相同、材料相同的情况下， 悬臂梁桥和连续梁桥节省材料
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第二节 梁式桥的主要类型及其适用情况
二、按承载结构的横截面形式分
1、板桥
优点： 结构简单 施工方便 建筑高度小
缺点： 不经济 限制跨径
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第二节 梁式桥的主要类型及其适用情况
箱形梁的截面特点
有足够的面积承受正负弯矩 在一定的截面积下，有较大 的抵抗弯矩和扭矩的能力.
对于普通的钢筋混凝土简支 梁桥，一般不采用箱形截面.
为什么？
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第三章 板桥的构造
主要内容：
第一节 简支板桥的构造（重点） 第二节 斜板桥的受力特征与构造
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第三章 板桥的构造
优点 (1)建筑高度小，适用于桥下净空受限制的桥梁， 可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道的长度。 (2)外形简单，制作方便， (3)做成装配式板桥的预制构件时，重量不大，架 设方便。 缺点 （一）跨径不宜过大。 （二）受拉区域的混凝土材料不但不能发挥作用 简支板桥的经济合理路径一般限制在13—15m以 下，预应力混凝土连续板桥也不宜超过35m。
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第一节 简支板桥的构造
一、整体式简支板桥的构造（重点） 二、装配式简支板桥的构造（重点） 三、装配—整体式简支板桥的构造 四、漫水桥的构造
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第一节 简支板桥的构造
一、整体式简支板桥的构造
整体式简支板桥的受力特点？？
➢纵向受力钢筋 ➢横向分布钢筋 ➢斜筋
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第一节 简支板桥的构造
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第一节 简支板桥的构造
二、装配式板桥的构造
（一）装配式板桥的配筋特点
装配式简支板桥受力特点？
➢纵向受力筋 ➢斜筋 ➢箍筋 ➢架立筋
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第一节 简支板桥的构造
截面形式
实心板
L<8m
空心矩形板桥
减轻自重，充分利用材料
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第一节 简支板桥的构造 空心板的挖空形式
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单孔，挖空率最大
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双孔，挖空率较小
么？
高强钢材得不到利用
现浇式结构施工费用高
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第一节 梁式桥的一般特点
二、预应力混凝土梁式桥的一般特点 ➢自重轻，跨径大 ➢节省钢材 ➢全截面参加工作，刚度大，建筑高度小 ➢为预制拼装结构提供了良好的拼装结合手段
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第二节 梁式桥的主要类型及其适用情况
一、按承重结构的静力体系分 1、结构特点： ➢简支梁桥
第二篇 梁式桥
1
第二篇 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥
主要内容
*第一章 概述 第三章 板桥的构造 第四章 装配式简支梁桥的构造 *第五章 荷载横向分布计算 *第六章 简支梁桥的计算 第七章 悬臂和连续体系梁桥 *第八章 桥梁支座
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第一章 概述
内 容： ➢梁式桥的一般特点 ➢梁式桥的主要类型及其适用情况
板桥的截面形式
整体矩形实心板
装配式矩形实心板 装配式矩形空心板 装配－整体组合式板
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第二节 梁式桥的主要类型及其适用情况
二、按承载结构的横截面形式分 2、肋板式梁桥
➢整体式肋梁桥 ➢装配式肋梁桥
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第二节 梁式桥的主要类型及其适用情况
二、按承载结构的横截面形式分 3、箱形梁桥
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第二节 梁式桥的主要类型及其适用情况