第五章混凝土简支梁桥1构造与设计课件.ppt

1、5.1 5.1 概述概述 5.2 5.2 混凝土简支板桥的构造与设计混凝土简支板桥的构造与设计 5.4 5.4 桥面板的计算桥面板的计算 5.5 5.5 荷载横向分布计算荷载横向分布计算 5.5.混凝土简支梁桥混凝土简支梁桥5.3 5.3 混凝土简支梁桥的构造与设计混凝土简支梁桥的构造与设计 5.7 5.7 横隔梁内力计算横隔梁内力计算 5.8 5.8 挠度、预拱度计算挠度、预拱度计算 5.9 5.9 混凝土简支梁桥的制造和架设混凝土简支梁桥的制造和架设 5.6 5.6 主梁内力计算主梁内力计算 （1 1）从受力特点）从受力特点 1 1）简支梁（板）桥）简支梁（板）桥2 2）连续梁（板）桥）连

2、续梁（板）桥3 3）悬臂梁（板）桥）悬臂梁（板）桥（2 2）从施工方法）从施工方法 1 1）整体浇筑式梁桥整体浇筑式梁桥2）预制装配式梁桥预制装配式梁桥 5.1 5.1 概述概述 （3 3）按建筑材料）按建筑材料 1 1）钢筋混凝土梁桥钢筋混凝土梁桥2）全预）全预应力混凝土梁桥应力混凝土梁桥 3 3）部分预应力混凝土梁桥）部分预应力混凝土梁桥5.1 5.1 概述概述 （4 4）从承重结构横截面形式）从承重结构横截面形式1 1）板桥）板桥2）肋梁桥肋梁桥3）箱形梁桥箱形梁桥5.2 5.2 混凝土简支板桥的构造与设计混凝土简支板桥的构造与设计 5.2.1 5.2.1 整体式简支板桥整体式简支板桥1

3、）截面形式）截面形式（1 1）总体构造）总体构造图图5-1 整体式板桥横截面整体式板桥横截面 图图5-2 钢筋混凝土整体式简支板桥构造钢筋混凝土整体式简支板桥构造 2）跨径）跨径 跨径在跨径在4 410m10m。3）钢筋构造）钢筋构造 1 1）行车道板主筋直径应不小于）行车道板主筋直径应不小于12mm12mm，7cm7cm间间距距20cm20cm；分布钢筋；分布钢筋6mm6mm，间距，间距25cm25cm。2 2）两侧边缘板带的主钢筋数量宜较中间板带）两侧边缘板带的主钢筋数量宜较中间板带（板宽（板宽2/32/3范围内）增加范围内）增加15%15%。3 3）分布筋在单位板长的截面面积一般不应小）

4、分布筋在单位板长的截面面积一般不应小于主钢筋面积的于主钢筋面积的15%15%。（4 4）受力特点）受力特点桥面板实际上是处于双向受力状态。桥面板实际上是处于双向受力状态。5.2 5.2 混凝土简支板桥的构造与设计混凝土简支板桥的构造与设计 图图5-3 空心板截面形式空心板截面形式 2 2)空心板桥空心板桥 （1 1）总体构造）总体构造 1 1)实心板桥实心板桥 5.2.2 5.2.2 装配式简支板桥的构造装配式简支板桥的构造1 1）截面形式）截面形式 图图5-4 空心板空心板图图5-5 空心板空心板图图5-6 空心板空心板图图5-7 空心板空心板图图5-8 企口式混凝土铰企口式混凝土铰 （2

5、2）板间横向连接构造）板间横向连接构造 横向连接方式有横向连接方式有企口混凝土铰联接企口混凝土铰联接和和钢板焊接联接钢板焊接联接。图图5-9 钢板焊接联接钢板焊接联接 5.2.3 5.2.3 斜交板桥的构造斜交板桥的构造 桥梁纵轴线与支承线垂线呈某一夹角的板桥，叫桥梁纵轴线与支承线垂线呈某一夹角的板桥，叫斜交板桥，其夹角习惯上称为斜交角。斜交板桥，其夹角习惯上称为斜交角。图图5-10 斜交板斜交板 （1 1）斜交板桥定义）斜交板桥定义图图5-11 斜交板的受力特点斜交板的受力特点 （2 2）斜交板桥的受力特点）斜交板桥的受力特点1 1）荷载有向两支承边之间荷载有向两支承边之间最短距离最短距离方

6、向传递的趋势。方向传递的趋势。2 2）各角点受力情况可以用比拟各角点受力情况可以用比拟连续梁连续梁的工作来描述。的工作来描述。3 3）在均布荷载作用下，当桥轴线方向的跨长相同时，在均布荷载作用下，当桥轴线方向的跨长相同时，斜板桥的斜板桥的最大跨内弯矩最大跨内弯矩比正板桥要比正板桥要小小；跨中；跨中横向弯矩横向弯矩比正桥的要比正桥的要大大。1 1）整体式斜交板桥）整体式斜交板桥图图5-12 整体式斜交板钢筋布置整体式斜交板钢筋布置 (a)底层钢筋底层钢筋(一一)(b)上层钢筋上层钢筋 (c)底层钢筋底层钢筋(二二)（3 3）斜交板桥的配筋）斜交板桥的配筋（2 2）装配式斜交板桥）装配式斜交板桥图

7、图5-13 装配式斜交板钢筋布置装配式斜交板钢筋布置2535 4060 4050 5560 图图5-14 装配式装配式T形简支梁桥概貌形简支梁桥概貌 3 3）桥面构造：对桥梁功能的正常发挥，对主要承）桥面构造：对桥梁功能的正常发挥，对主要承重构件的重构件的保护保护，对车辆行人的，对车辆行人的安全安全以及桥梁的以及桥梁的美观美观都十分重要。都十分重要。2）横隔梁：使各根主梁相互联成整体，以）横隔梁：使各根主梁相互联成整体，以提高提高桥梁的整体桥梁的整体刚度。刚度。1）主梁：）主梁：主要承重结构主要承重结构。（1 1）简支肋梁桥上部结构及作用）简支肋梁桥上部结构及作用5.3 5.3 混凝土简支梁桥

8、的构造与设计混凝土简支梁桥的构造与设计 5.3.1 5.3.1 整体式简支肋梁桥整体式简支肋梁桥 图图5-15 整体式梁桥横截面整体式梁桥横截面 5.3.2 5.3.2 装配式简支肋梁桥装配式简支肋梁桥（1 1）主梁跨径）主梁跨径 钢筋混凝土钢筋混凝土T T形、形、I I形简支梁标准跨径不宜大于形简支梁标准跨径不宜大于16m16m。预应力混凝土预应力混凝土T T形、形、I I形简支梁，标准跨径不宜大形简支梁，标准跨径不宜大于于50m50m。桥梁型式桥梁型式适用跨径适用跨径(m)主梁间距主梁间距(m)主梁高度主梁高度主梁肋宽度主梁肋宽度(m)钢筋混凝土钢筋混凝土简支梁简支梁20251.52.2H

9、=(1/111/16)lb=0.150.20m预应力混凝预应力混凝土简支梁土简支梁501.82.5H=(1/141/25)lb=0.160.20m表表5-1 5-1 简支梁桥主梁尺寸简支梁桥主梁尺寸（2 2）主梁构造）主梁构造1 1）主梁间距）主梁间距1.51.52.52.5m2)2)主梁肋宽主梁肋宽0.150.20m图图5-16 装配式装配式T形梁横截面形梁横截面 (3(3）桥面板及横向连接构造）桥面板及横向连接构造 预制预制T T形截面梁翼缘根部的厚度应不小于梁高的形截面梁翼缘根部的厚度应不小于梁高的1/101/10，边缘厚度不宜小于，边缘厚度不宜小于10cm10cm。1）桥面板构造桥面板

10、构造图图5-175-17 装配式桥面板刚性接头钢筋布置装配式桥面板刚性接头钢筋布置图图5-185-18 装配式桥面板铰接接头装配式桥面板铰接接头2）桥面板横向联接构造桥面板横向联接构造 桥面板常用的横向连接有桥面板常用的横向连接有刚性接头刚性接头和和铰接接头铰接接头。（4 4）横隔梁及横向联接构造）横隔梁及横向联接构造 图图5-19 5-19 装配式梁简支装配式梁简支T梁横隔板构造梁横隔板构造1 1）横隔梁构造）横隔梁构造图图5-20 5-20 装配式梁简支装配式梁简支T梁实例梁实例横隔梁常用的横向连接有横隔梁常用的横向连接有钢板焊接联接钢板焊接联接和和扣环联接扣环联接。图图5-215-21

11、装配式横隔板横向联接构造装配式横隔板横向联接构造2）横隔梁横向连接构造横隔梁横向连接构造5.3.3 5.3.3 混凝土简支箱形梁桥混凝土简支箱形梁桥 图图5-22 箱形横截面箱形横截面 2）箱形截面梁）箱形截面梁抗扭能力比较大抗扭能力比较大。1 1）箱形梁）箱形梁不适用于钢筋混凝土简支梁桥不适用于钢筋混凝土简支梁桥，但适用，但适用于于全截面参与受力的预应力混凝土梁桥全截面参与受力的预应力混凝土梁桥。（1 1）箱形梁的特点）箱形梁的特点 3 3）箱梁横向）箱梁横向抗弯刚度大抗弯刚度大，对预施应力、运输、安，对预施应力、运输、安装阶段单梁的装阶段单梁的稳定性稳定性要比要比T T梁梁好好得多。得多。

12、4 4）箱梁薄壁）箱梁薄壁构件预制、施工比较复杂构件预制、施工比较复杂。单根箱梁。单根箱梁安装重量安装重量通常比通常比T T梁梁大大。5）中性轴上下部均有足够混凝土，可）中性轴上下部均有足够混凝土，可抵抗正负弯抵抗正负弯矩，适用连续梁桥和悬臂结构。矩，适用连续梁桥和悬臂结构。5.3.4 5.3.4 混凝土组合梁桥混凝土组合梁桥 目前国内外采用的组合梁桥主要有目前国内外采用的组合梁桥主要有I I形和箱形两形和箱形两种组合梁桥形式。种组合梁桥形式。I I形组合梁桥适用于混凝土简支梁桥。形组合梁桥适用于混凝土简支梁桥。箱形组合梁桥适用于预应力混凝土梁桥。箱形组合梁桥适用于预应力混凝土梁桥。图图5-2

13、3 5-23 组合式梁桥横截面组合式梁桥横截面图图5-24 5-24 装配式与组合式梁应力图比较装配式与组合式梁应力图比较5.4.1 5.4.1 计算模型计算模型5.4 5.4 桥面板的计算桥面板的计算 ball/ball/ball/Hbb221Haa2215.4.2 5.4.2 车辆荷载在板上的分布车辆荷载在板上的分布11baPp轮轮P5.4.3 5.4.3 有效工作宽度有效工作宽度 Mdymmaxx max,max,xmMa maxxmmax,xma1 1）对于荷载在跨径中间对于荷载在跨径中间 3/23/23/21llHalaa（2 2）单向板的荷载有效工作宽度）单向板的荷载有效工作宽度dlldHaldaa3/23/23/213/221ltHataaxaax212222babHaab0lb 固端梁固端梁多跨连续梁体系多跨连续梁体系弹性固接弹性固接1 1）概述）概述图图5-33 主梁扭转对行车道板受力的影响主梁扭转对行车道板受力的影响（1 1）多跨连续单向板的内力计算）多跨连续单向板的内力计算5.4.4 5.4.4 内力计算内力计算 )2(811blaPMcp281glMcg2aPpbA11 21282121aabaaPaappA)(1(2211yAyAQoq021glQog