混凝土刚构桥设计与计算

– 日照温差次内力
• 主梁与连续梁相同 • 高桥墩必须考虑墩身左右侧的日照温差
– 混凝土收缩次内力
• 如不考虑徐变可作为降温计算 • 终结值相当于降温15~20度 • 徐变对收缩次内力有释放作用
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– 预应力次内力——与连续梁相同，超静定次 数更高
– 徐变次内力——与连续梁基本相同，手算很 困难
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二、虎门大桥辅助航道桥
– 跨径：150+270+150米 – 荷载：汽——超20级，挂——120 – 桥宽：30米，6车道+分隔带+紧急停车带
分两幅桥建设 – 梁高：墩顶14.8m，跨中5.0m – 下部结构：双薄壁墩 – 施工方法：悬臂浇筑
1、合理选择桥型，避免矮墩桥梁采用连续 刚构
2、减小墩柱的纵桥向尺寸 3、采用双臂墩减小墩柱纵桥向抗推刚度 4、对于长大桥梁，中间桥墩采用刚构，边
墩采用连续梁体系
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六、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
三、活载内力计算
– 影响线加载计算最不利内力 – 小跨度按照等刚度法计算横向分布系数 – 大跨度箱梁应作专门横向应力分析
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四、次内力计算
– 长年温差次内力 以结构合拢时的温度为初始值 计算最高计算温度和最低计算温度 温度变化有升温和降温两种情况
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•NECKAR VALLEY VIADUCT •spans of 234-134-134-134-264 meters
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• 安康汉江桥 • 主跨为176m，中孔跨中64m
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2、纵向预应力束配置的争论 是否需要弯起束和连续束
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第二节 连续刚构桥的主要尺寸
一、主梁
– 主梁的结构尺寸基本与连续梁相同 跨中梁高： 支点梁高：
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二、立柱
– 墩身尺寸根据连续刚构的抗推刚度确定
立柱厚度：
~
立柱间距： 8~10米
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• 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
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Raftsundet Bridge Span of 86+202+298+125m
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V型墩刚构——内部高次超静定，外部接近连续梁
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MAIN RIVER BRIDGE 82-135-82m main span, depth of 6.5m
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我国已建成的预应力混凝土连续刚构桥
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第三节 刚架桥计算简介
一、基本原则和假定
– 计算按轴线进行 – 惯矩相差悬殊的节点必须模拟成刚臂 – 计算变形时考虑轴力的影响 – 考虑弹性模量的折减
截面刚度按0.8EhI计
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刚臂
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二、恒载内力计算
– 按施工过程叠加自重内力 考虑不同体系、不同截面
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2、节点构造 • 角点受力特点
箱型截面直角点构造
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箱型截面斜腿与主梁交点构造
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连续刚构墩柱与主梁交点构造
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2、铰的构造 • 钢铰 • 铅板铰
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混凝土铰
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五、减小墩柱抗推刚度的措施
第六章 混凝土刚构桥的 设计与计算
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第一节 刚构桥的体系 与构造特点
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
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三、常用计算图式
• 单跨刚构桥
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斜腿刚构桥
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连续刚构桥
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V型墩刚构
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四、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
– 基础不均匀沉降次内力
• 小跨度时比较明显 • 大跨度时是次要因素
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第四节 刚架桥桥例
一、洛溪大桥
– 跨径：65+125+180+110米 – 荷载：汽——超20级，挂——120 – 梁高：墩顶10米，跨中3米 – 下部结构：主跨双薄壁墩，边跨单薄壁墩 – 施工方法：悬臂浇筑
均布荷载q
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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
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ROSENSTEIN BRIDGE 跨度68 m，跨中梁高1.65 m
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• 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
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