§3.1-3.3 连续梁桥、悬臂梁桥、T型钢构桥

• 连续刚构桥——用于柔性墩或大跨度高墩桥梁
辅航道桥桥 跨径：150+270+150m
Raftsundet Bridge 跨径：86+202+298+125m
V型墩刚构——内部高次超静定，外部接近连续梁
MAIN RIVER BRIDGE 82-135-82m main span, depth of 6.5m
3.2.1 悬臂梁桥的类型和一般特点
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。
• 由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大。 • 体系形式： 双悬臂、单悬臂、双悬臂加挂孔、T形刚构。 • 缺点行车条件不好。
双悬臂梁桥
均布荷载q
单悬臂梁桥
均布荷载q
多跨悬臂梁桥
多跨连续梁桥
T形刚构桥
箱型截面斜腿与主梁交点构造
连续刚构墩柱与主梁交点构造
3、铰的构造
• 钢铰
• 铅板铰
混凝土铰
4、预应力配索特点
(1)、三向预应力体系 腹板、顶底板——纵向预应力 顶 板——横向预应力 腹 板——竖向预应力 (2)、纵向预应力束配置的争论 是否需要弯起束和连续束
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，靠近悬臂 端处受构造要求控制，靠近支点 处受主拉应力控制，需加厚。
• 底板—满足纵向抗压要求
一般采用变厚度，悬臂端主要受 构造要求控制，支点主要受纵向 压应力控制，需加厚。
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。
• 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。
– 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
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
5、配筋特点 • 纵向钢筋Baidu Nhomakorabea
– 悬臂上只承担负弯矩，配置负弯矩钢筋 – 锚孔可能承担正或负弯矩需双向配筋 – 节段施工的T形刚构
• 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
– 预应力钢筋弯出位置设齿槽或齿板
• 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 6、牛腿 • 截面小、受力复杂
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
3.1.2 活载内力计算
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。
3.2 悬臂梁桥
• 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
• 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
• 特殊使用要求
城市桥梁可能要求较小的锚孔，
但必须保证稳定性。
2、截面形式
• 悬臂部分 —吊装时采用肋梁， 悬臂施工时采用箱梁。 • 挂孔——一般采用肋梁，便于吊装。
3、梁高
• 一般采用变高度梁
• 支点梁高/跨中梁高 = 2～2.5 优点：增加支点抗弯能力 不增加很多的弯矩 底缘曲线： 抛物线、正弦曲线、圆弧、折线
三、常用计算图式 • 单跨刚构桥
斜腿刚构桥
连续刚构桥
V型墩刚构
3.3.2 构造特点
1、截面形式 • 单跨刚构桥——矩形截面 • 斜腿刚构——箱型截面、多肋式 • 连续刚构——大跨度：变高度箱梁 小跨度：多室扁箱梁 • V型墩刚构——箱型截面、多肋式
2、节点构造 • 角点受力特点
箱型截面直角点构造
二、设计计算要点
（一） 恒载内力
• 静定结构
• 变截面
• 手算可采用影响线加载
• 施工中的内力状态可能出现控制应力
（二） 活载内力
1、纵向—某些截面可能出现正负最不利弯矩。
2、横向 • 箱 梁——专门分析 • 多梁式——横向分布系数，必须考虑横向分布系数沿 桥纵向的变化。
– 支点：杠杆原理
– 挂孔、悬臂：采用等刚度原则简化为等代简 支梁，采用刚性横梁法或比拟正交异 性板法计算。
第三章 其他体系桥梁及桥梁支座
3.1 连续梁桥
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
二、构造特点
1、跨径布置 – 布置原则：减小弯矩、增加刚度、方便施工、 美观要求
3.1.1 恒载内力计算
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(现浇、拼装) 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
连续刚构桥
3.2.2 钢筋混凝土 悬臂梁桥的构造和设计计算要点 一、一般特点 1、跨径布置 • 各跨跨径比 • 悬臂长与跨径比
具体考虑因素 • 材料
– 钢筋混凝土——悬臂较短，减小负弯矩 – 预应力混凝土——悬臂可适当加长
• 施工方法
– 纵向分缝——必须考虑锚孔的吊装重量 – 横向分缝——可适当加长悬臂长度
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
– 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
ROSENSTEIN BRIDGE 跨度68 m，跨中梁高1.65 m
• 斜腿刚构桥——受力形式接近拱桥，可获得 较大跨度或较小的梁高。
•NECKAR VALLEY VIADUCT •spans of 234-134-134-134-264 meters
• 安康汉江桥 主跨为176m，中孔跨中64m
3.3 预应力混凝土T形钢构桥
3.3.1 结构类型 一、体系特点
– 恒载、活载负弯矩卸载作用基本与连续梁接近
– 桥墩参加受弯作用，使主梁弯矩进一步减小
– 弯矩图面积的小，跨越能力大，在小跨径时梁高较 低 – 超静定次数高，对常年温差、基础变形、日照温均 较敏感
均布荷载q
二、刚构桥的主要类型
• 单跨刚构桥—主要用于中小跨度的跨线桥， 建筑高度小。