混凝土悬臂与连续体系梁桥的构造及设计

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1、桥梁工程(BridgeEngineering)授课人：王智超土木工程与力学学院第二篇混凝土梁桥和刚架桥第三章混凝土悬臂与连续体系梁桥的构造及设计3-1悬臂梁桥的构造及设计3-2连续梁桥的构造及设计3-3刚构式桥的构造及设计--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------前言对悬臂梁桥、连续梁桥、连续刚构桥的构造、参数取值、力学

2、及特点作了简单的介绍；普通钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥的经济跨径分别为20m和40m左右；跨径超出此范围时，跨中恒载弯矩和活载弯矩将会迅速增大，从而导致梁的截面尺寸和自重显著地增加，不但材料耗用量大而不经济，并且也由于很大的安装重量给装配式施工造成很大的困难；为了降低材料用量指标，对于较大跨径的桥梁，宜采用能减小跨中弯矩值的其他体系桥梁，例如悬臂体系、连续体系的梁桥等。第一节悬臂梁桥的构造及设计一、结构类型悬臂梁桥双悬臂梁桥单悬臂梁桥悬臂端伸入路堤、省桥台，需设置搭板、易损。简支梁桥单悬臂锚跨和挂梁的三跨

3、悬臂梁桥双悬臂锚跨和挂梁的三跨悬臂梁桥带挂梁的三跨T型刚构桥二、体系特点弯矩图面积（绝对值）小简支跨径减小静定体系支点负弯矩须注意缺点：悬臂端容易下挠，行车舒适性较差。1.截面形式锚跨跨中承受正弯矩、支点附近承受较大负弯矩，故支点截面底部受压区需加强。截面形式：T形截面、箱形截面带马蹄形T形截面：适用30m以内跨径的钢筋混凝土桥梁底部加宽T形截面：适用30m～50m以内跨径的预应力混凝土桥梁T形截面三、构造特点50m以上跨径使用箱形截面。优点：整体性强、抗扭刚度大、承受偏载和悬臂施工都有利，顶底板能提供足够的

4、受压面积，能满足抵抗正、负弯矩预应力钢束布置。单箱单室截面较窄桥墩满足较宽桥面，减少下部工程量，应用最为广泛。分离式双箱单室截面多在宽桥中采用单箱多室截面多在宽桥中采用箱形截面2.跨径布置和梁高尺寸①T形截面主梁悬臂一般为中跨的0.3～0.4倍；②箱形截面主梁悬臂可达中跨的0.4～0.6倍（跨中最大正弯矩和支点最大负弯矩绝对值大致相等）。③注意：悬臂长、活载挠度大、时跳车动厉害、桥与路的连接构造易损坏。单孔双悬臂梁桥悬臂端伸入路堤可省去两个桥台，需在悬臂与路堤衔接处设置搭板。单孔双悬臂梁桥梁高拟定的常用尺寸当

5、不受上述这些条件限制时，就可按照梁的弯矩包络图面积为最小的原则来确定边孔与中孔径的划分。桥型跨径高跨比（h、H分别为跨中和支点梁高）普通钢筋砼lx=(0.3~0.4)lT型截面H=(1/10~1/13)lh=(1/1.2~1.5)H箱形截面H=(1/12~1/15)lh=(1/2~1/2.5)H预应力钢筋砼lx=(0.3~0.5)lT形截面H=(1/12~1/15)lh=(1/1.2~1/1.5)H箱形截面H=(1/15~1/18)lh=(1/2~1/2.5)H多跨悬臂梁桥跨径布置：①主孔跨径由通航净空确定，

6、或与边孔一起由河床地形和地质等条件综合考虑来选定。②按照弯矩包络图面积为最小原理来确定边孔与中孔的跨径划分。两个悬臂一般都做成相同尺寸；其余尺寸拟定可参考后面图表。带挂梁三孔悬臂梁桥多跨双悬臂梁桥只设一排支座悬臂梁桥各种跨长的比例关系桥型结构类型截面形式跨中高h支点高Hl1/llg/l单悬臂梁桥(b)钢筋混凝土T形截面(1/12～1/20)l(1.5～1.8)h0.6～0.80.4～0.6箱形截面(1/15～1/25)l(2.0～2.5)h预应力钢筋混凝土T形截面(1/20～1/25)l(1.5～2.0)h0

7、.6～0.80.2～0.4箱形截面(1/20～1/30)l(2.0～2.5)h多孔悬臂梁桥(c)钢筋混凝土T形截面(1/12～1/20)l(1.5～1.8)h0.75～0.80.5～0.6箱形截面(1/20～1/30)l(2.0～2.5)h预应力钢筋混凝土T形截面(1/20～1/25)l(2.0～2.5)h0.75～0.80.5～0.7箱形截面(1/25～1/35)l(2.0～2.5)h3适用情况国内箱形薄壁钢筋混凝土悬臂梁桥最大跨径为55m，国外一般在70～80m以下；预应钢筋混凝土悬臂梁桥一般在100m以

8、下，世界最大的跨径为150m。4牛腿的受力特点和构造牛腿受力情况复杂，各种验算有假设性，故斜筋和水平钢筋应富余些，还应布置较密的箍筋和纵向水平钢筋。结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等优点恒载、活载均有卸载弯矩但超静定体系对地基要求高适合于中等以上跨径桥梁主要特点：第二节连续梁桥的构造及设计①力学特点一、等截面连续梁桥等跨布置不等跨布置在跨径不大时，连续梁桥在恒载与活载作用下支点截面负弯矩与