桥梁工程0801悬臂与连续体系.ppt

1,Modular Unit-0701 悬 臂 与 连 续 体 系,2,主 要 内 容,一、悬臂和连续体系梁桥的类型和一般特点 二、预应力砼连续梁桥,3,一、悬臂和连续体系梁桥的一般特点,简支梁特点回顾： 跨越能力较低、经济指标不甚理想、行车舒适性受到限制； 悬臂和连续体系的共同特点 利用超静定结构支点负弯距的卸载作用，有效降低跨中正弯距，能减小截面高度、增大跨越能力； 主梁截面可根据内力的变化曲线，做成变截面线型，使截面尺寸与内力匹配； 使用较少数量的支座，减小桥墩纵向尺寸； 施工方法复杂、多样性； 结构内力计算、结构配筋受施工方案的影响较大；,4,一、悬臂和连续体系梁桥的一般特点（续）,连续：超静定结构 对温度变化和支座变位敏感。 悬臂：静定结构 挂孔牛腿应力复杂，易损坏。 营运条件 连续梁较少的桥面接缝，有营运条件的优势； 但简支梁的桥面连续措施，可改善之。,5,【属于一】简支、悬臂、连续体系内力对比示意图,6,【属于一】示意图：连续体系附加内力的产生,7,【属于一】悬臂与连续体系的进一步比较,共同点： 负弯矩的代偿功能（卸载作用）使截面高度减小、跨越能力提高。 不同点： 1、 静力图式：悬臂静定，连续超静定； 因而对温度环境、基础条件的要求不同。 2、跨越能力：连续体系比悬臂体系更大。 3、行车条件：连续体系更好些。 4、局部构造：悬臂体系的挂孔牛腿的缺陷，不可忽视。,8,【属于一】连续梁变高度截面可提高跨越能力,变截面： 以少量的负弯矩代偿大量的正弯矩，为提高跨越能力创造条件。,负弯矩 1200 1540,正弯矩 800 400,9,二、预应力砼连续梁桥,2-1 概述： 1、现阶段，大跨径连续梁桥的截面型式，绝大部分以箱形截面为主。 2、连续箱形梁桥概要： 一般适应跨径：40-250m 葡萄牙已建成250m的连续箱梁桥,超过这一跨径不经济. 我国南京长江二桥北汊桥165m变截面连续箱梁。 常用施工方法： 立支架就地现浇、预制拼装(可以整孔、分段串联)、悬臂浇筑、顶推、用滑模逐跨现浇施工等。 发展趋势： 减轻结构自重，采用高标号混凝土C40-C60； 常用跨径40-80m，一般用于特大型桥梁引桥、高速公路和城市道路的跨线桥以及通航净空要求不太高的跨河桥。 现阶段我国公路桥梁100m以上多采用预应力混凝土连续刚构桥。,10,2-2 我国的发展概况,11,2-3 连续梁桥的体系特点,结构概念上： 多跨连续跨越，梁墩分离，上部结构、下部结构依靠支座联系图 形式上： 等高度截面及变高度截面； 力学上： 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； 属超静定结构,存在体系转换，对基础变形及温差较敏感；,12,2-3 连续梁桥的体系特点（续）,施工方面： 满堂支架 逐跨施工(支架现浇、滑移支架拼装） 悬臂挂篮现浇、悬臂预制拼装施工 顶推法（等高度） 简支变连续（等高度） 运营及使用上： 挠度曲线缓和、刚度大、行车条件好 便于保养及维护,13,2-3 连续梁桥结构示意图,14,2-3 弯矩包络图、剪力包络图,15,2-3 预应力布置示例（腹板，满堂支架施工）, 预应力筋布置形态，应与弯矩分布规律相当。,16,2-4 构造特点,2-4-1 跨径布置 布置原则： 减小弯矩、增加刚度、方便施工、美观要求 不等跨布置： 大部分大跨度连续梁边跨为 0.50.8中跨 等跨布置： 中小跨度连续梁 短边跨布置 特殊使用要求 图,17, 2-4-1几种桥跨布置图,等跨、等高度截面,悬臂施工法常用,短边跨中跨无负弯矩，边跨拉力支座,连续刚构（详后）,18,板式截面 适用于小跨径连续梁（连续板） 肋梁式（T、I 形截面） 适合于吊装，中等跨径 箱形截面 适合于节段施工 现阶段为最常用的截面型式 其它（组合截面等，少用）,2-4-2 截面形式,19,2-4-2 截面形式（续1）,单箱单室截面： 受力明确、构造简单、施工方便； 在桥宽不大（16m以下）时首选； 常用直腹板。,20,2-4-2 截面形式（续2）,桥宽较大时，常用单箱多室、双箱或多箱结构； 且腹板形改为斜腹板； 迎阳面较小、改善风的攻击角，从而改善温度应力和抗风性能； 能减小底板的横向跨度，减小底板厚度； 主梁显得更纤细、美观； 模板构造复杂。,21,等高度梁： 适用于中、小跨径连续梁，一般跨径在5060米以下 变高度梁 适用于大跨径连续梁，100米以上90%为变高度连续梁,2-4-3 梁高与跨径的比例,22,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，均需加厚。,2-4-4 腹板、顶板、底板,23,有关比例： 等高度梁支点腹板总厚度与行车道板宽度之比约为： 1/16 1/21；支点处腹板厚度与梁高之比约为：1/121/16。 变高度连续梁支点腹板总厚度 约 1/161/25 B，支点处腹板厚度与梁高之比约 1/151/30 。 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。 横隔板 一般在支点截面设置横隔板,2-4-4 腹板、顶板、底板（续）,24,2-4-5 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腋中 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。,25,属于2-4-5 连续配筋示意图,连续配筋： 满堂支架施工，施工阶段的无内力变化；直接根据成桥内力配筋； 构造简单，曲线段力筋（弯筋）具有抗剪作用；但力筋多次弯曲，预应力损失大；穿束较困难。,26,属于2-4-5 分段配筋示意图,分段配筋： 节段施工、“简支连续”常用方式； 节段施工中，永久束分直束和弯束； 直束布置在截面的上、下翼缘； 弯束布置在腹板宽度范围内，在抗弯不需要处起弯，锚固于腹板中。 顶推法施工一般不用弯束。,27,属于2-4-5 横向预应力筋布置示意图,横截面的悬臂宽度较大，或箱梁腹板间距较大时 使横向不开裂或控制裂缝宽度。,28,属于2-4-5 竖向预应力筋布置示意图,抗剪作用 常用粗钢筋，布置在腹板中； 其间距由计算确定，一般为0.31.0m。,29,2-4-5 预应力筋的几种布置方式,顶推施工，直线形布置。 适应施工阶段的负弯矩 临时索,先简支后连续的典型布置,变高度 箱形截面 曲线 预应力筋布置,通长布束，预应力损失较大,30, 2-4-5 悬臂施工时预应力束布置,31, 附 连续梁桥实例,富阳富春江桥 。主跨80米， 跨中梁高2.3米，支点梁高5米；单箱单室，悬臂施工,32, 附 连续梁桥实例1,上海奉浦大桥主跨125米 ，支点高度7米、跨中2.5米， 悬臂施工,33, 附 连续梁桥实例2,德国莱茵河桥 主跨205米， 支点高度7.9m、跨中4.2米,34,施工实例1,