连续梁设计与施工课件.ppt

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1、预应力混凝土连续梁桥设计与施工中铁大桥局集团有限公司1概论1.1预应力混凝土桥梁的发展现状1861年，开始预应力混凝土的尝试和研究1920～1940年，高强材料和施工工艺得到提高1953年，联邦德国的胡尔姆斯（Worms）桥，主跨114.2m，三跨T构，悬臂施工1960年，联邦德国的曼法儿（Mangfall）桥，主跨108m，三跨连续桁梁桥桥名主跨m国家年代说明荷载新施托姆桥（NewStolma）301挪1998公拉福特桑德桥（Raftsundet）298挪1998Lofoten公Sundoya桥298挪2003虎门桥辅桥270中

2、1997公元江桥265中2003公门道桥（Gateway）260澳1986Brisbane公瓦洛德桥（Varodde）260挪1994公下白石桥2x260中2003公1.2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1.3技术经济指标桥梁车流量指标三材（砼、预应力、普通筋）指标桥面面积造价2构造设计2.1总体布置最大理论跨度250～300m经济跨度100～240m建议：等高梁70m以下变高梁80～200m2.1.1、跨径

3、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0.5~0.8中跨等跨布置——中小跨度连续梁短边跨布置——特殊使用要求2.1.2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——适合于节段施工箱、室、腹板形式其它2.1.3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%为变高度连续梁桥型公路桥铁路桥支点梁高(m)跨中梁高(m)支点梁高(m)跨中梁高(m)等高梁(1/15～1/25)l

4、(1/16～1/18)l变高（折线）梁(1/16～1/20)l(1/22～1/28)l(1/12～1/16)l(1/22～1/28)l变高（曲线）梁(1/16～1/25)l(1/30～1/50)l(1/12～1/16)l(1/30～1/50)l2.2细部设计主梁细部设计包括顶板、底板、腹板等部位尺寸的拟定，横隔板的设置，齿块和承托等构件的设计等。2.2.1顶板、底板及腹板箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。当悬臂施工时，箱梁底板特别是靠近桥墩附近的底板将承受很大的压应力。在发生变号弯矩的截面中，顶板和底板也都应各自

5、发挥承压的作用。（1）顶板顶板厚度一般考虑两个因素：满足桥面板横向弯矩的要求；满足布置纵向预应力钢束和横向预应力钢束的构造要求。另外传统的设计理念认为，顶板厚度与腹板间距相关。桥面板的悬臂长度也是调节板内弯矩的重要参数，在布置横向预应力时可考虑桥面板的横向坡度和板截面的变高度，以发挥预应力束的偏心效应。中跨跨中顶板厚度一般要求大于d/30（d为箱梁腹板净距）。（2）底板箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚至墩顶处，其厚度变化曲线一般为梁高的同类曲线。箱梁根部底板除需符合使用阶段的受压要求外，在破坏阶段还宜使中性轴保持在底板以内，

6、并有适当的富裕，根部底板厚度一般为墩顶梁高的1/10～1/12。中跨跨中底板厚度要满足承受跨中正弯矩和底板合拢钢束布置构造的要求，一般要求大于d/30（d为箱梁腹板净距）。（3）腹板箱梁腹板的主要功能是承受结构的弯曲剪应力与扭转剪应力所引起的主拉应力。在确定腹板厚度时，必须考虑以下三个条件：①剪切荷载引起的剪力和扭矩必须在允许范围内；②必须适于浇注混凝土，尤其是在腹板内设置有弧线预应力钢束的地方；③预应力钢束如锚固在腹板内，则必须能适当地分布集中在锚固位置的高预应力荷载，即锚下局部应力的要求。根据构造要求和受力需要，中跨跨中腹板厚度

7、一般为35～60cm之间。整个箱梁的腹板厚度要根据受力需求和构造要求分别设置，一般箱梁根部腹板厚度较大。当腹板厚度有变化时，其过渡段纵向长度要求大于12倍的腹板宽度差值，以便主应力场的变化顺畅。2.2.2横隔板、齿块和承托箱梁横隔板的基本作用是增加截面的横向刚度和整体刚度，限制畸变应力。同时在支承处的隔板还将承受和分布较大支承反力的作用，在中跨跨中的隔板还将克服底板钢束的径向力和箱梁的偏载扭转。对于顶板和底板的合拢钢束，一般是增设齿块进行锚固。所以齿块和顶板、底板的连接部位受力非常复杂，如果设置不好则导致齿块后面的顶板、底板表面出现

8、横向受拉裂缝。对于此部位的受力，建议进行局部应力分析并用普通抗剪钢筋进行加强。设计中一般在顶板和腹板衔接处设置承托，因为可以提高截面的抗扭刚度和抗弯刚度，减少扭转应力和畸变应力。桥面板在腹板支承处的刚度加大后，在箱梁的横向受力中可以吸