桥梁工程课件：6第六章　弯、斜梁桥与立交桥.pptx

1、福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 6.2 6.2 斜梁（板）桥斜梁（板）桥 6.3 6.3 立交桥与高架桥立交桥与高架桥 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ n一、一、 概概 述述n弯桥：桥梁轴线在平面上呈曲线的桥。弯桥：桥梁轴线在平面上呈曲线的桥。n弯梁桥：承重结构为梁式结构的弯桥。弯梁桥：承重结构为梁式结构的弯桥。 （1） 按曲线平面形状：扇形弯梁桥按曲线平面形状：扇形弯梁桥 ；斜交弯梁桥；斜交弯梁桥 日本伊王岛大桥日本伊王岛大桥扇形弯梁桥和斜交弯梁桥扇形弯梁桥和斜交弯梁桥 bbbRRR福州大学福州大学桥梁工程桥

2、梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 圆曲线圆曲线 、 缓和曲线缓和曲线 圆曲线采用得最多，其次是采用缓和曲线，有时还圆曲线采用得最多，其次是采用缓和曲线，有时还 采用采用 由两种不同曲线组合由两种不同曲线组合 而成的曲线而成的曲线 。 （3）建造材料）建造材料 ：钢弯梁桥、钢筋混凝土弯梁桥和预应：钢弯梁桥、钢筋混凝土弯梁桥和预应 力混凝士弯梁桥。力混凝士弯梁桥。（4）横截面：）横截面： 板、板、T梁、梁、I梁和箱梁。梁和箱梁。（5）结构体系：连续梁体系。）结构体系：连续梁体系。（6） 施工方法：整体现场浇筑施工方法：整体现场浇筑 施工施工 、预制拼装、预制拼装 施工、施工、 顶推法

3、等。顶推法等。 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 、弯梁桥的受力特点、弯梁桥的受力特点1. 弯梁桥的受力弯梁桥的受力 弯梁桥体积重心的偏心弯梁桥体积重心的偏心 即使桥面上为均布荷载，即使桥面上为均布荷载，对弯梁桥的作用也可分解对弯梁桥的作用也可分解为一个作用于桥中心线的为一个作用于桥中心线的垂直分力和向外弧侧倾翻垂直分力和向外弧侧倾翻的扭矩。的扭矩。 R（ 1 ） 恒载作用恒载作用 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 2 ） 活载作用活载作用

4、n1）汽车荷载）汽车荷载 弯桥受集中力弯桥受集中力 P 作用作用 在桥跨内每个截面上在桥跨内每个截面上除了弯矩以外，还产生除了弯矩以外，还产生有扭矩，曲率半径愈小，有扭矩，曲率半径愈小，此扭矩值愈大。此扭矩值愈大。 e00PCABTBRBTARAO福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 弯梁桥横坡和离心力的影响弯梁桥横坡和离心力的影响 et1t2hcpvphG内弧外弧福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ n 在结构自重作用下，除支点截面以外，弯梁桥外在结构自重作用下，除支点截面以外，弯梁桥外边缘的挠度一般大于内边缘的挠度，而

5、且曲线半径边缘的挠度一般大于内边缘的挠度，而且曲线半径愈小这种差异愈严重。愈小这种差异愈严重。 n 在自重和外荷载作用下，梁截面内在产生弯矩的在自重和外荷载作用下，梁截面内在产生弯矩的同时，必然伴随产生同时，必然伴随产生“耦合扭矩耦合扭矩”，即所称的，即所称的“弯弯扭扭”耦合作用。耦合作用。 n 对于两端均有抗扭支座的弯梁桥，其外弧侧的支对于两端均有抗扭支座的弯梁桥，其外弧侧的支座反力一般大于内弧侧，曲率半径较小时，内弧侧座反力一般大于内弧侧，曲率半径较小时，内弧侧还可能出现负反力。还可能出现负反力。 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 弯梁桥的平面内变形

6、特点弯梁桥的平面内变形特点n（1）由于温度变化和混凝土收缩引起的水平位移）由于温度变化和混凝土收缩引起的水平位移 温度变化和混凝土收缩引起的水平位移温度变化和混凝土收缩引起的水平位移 rr012300福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ r0r00123福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ n混凝土收缩、徐变、温度变化和外荷载作用引起的变混凝土收缩、徐变、温度变化和外荷载作用引起的变形很复杂，轴向位移时常伴有形很复杂，轴向位移时常伴有“横桥向位移横桥向位移”，这个，这个“横桥向位移横桥向位移”长期累积后，会出现桥跨结构发生

7、偏长期累积后，会出现桥跨结构发生偏转转“爬移爬移”现象。现象。n弯梁桥的爬移实际上是由横桥向的水平累计位移引起。弯梁桥的爬移实际上是由横桥向的水平累计位移引起。解决的方法是在墩台上设置限制侧向位移的构造。解决的方法是在墩台上设置限制侧向位移的构造。福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 2000年年6月，该桥月，该桥A匝道第三联突然产生向曲线外侧匝道第三联突然产生向曲线外侧的整体位移与转动，致使交通中断。检测发现，其跨的整体位移与转动，致使交通中断。检测发现，其跨中向外位移达中向外位移达47cm，且联端内支座脱空，中间支座大，且联端内支座脱空，中间支座大部分被

8、剪切破坏。部分被剪切破坏。 墩号A5A6A7A8A9A10A11径向（cm）18183347162319切向（cm）16137392022转角2.42/2.35福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 3. 弯梁桥受力特性的主要影响因素弯梁桥受力特性的主要影响因素n（1 1）圆心角）圆心角 n（2 2）桥梁宽度与曲率半径之比）桥梁宽度与曲率半径之比n（3 3）弯扭刚度比）弯扭刚度比n（4 4）扇性惯矩矩）扇性惯矩矩福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 平面和纵、横断面布置平面和纵、横断面布置n平面布置：服从整体线型布置的要求平

9、面布置：服从整体线型布置的要求 。n立面布置立面布置 ：结构体系的选择，桥梁分孔，梁：结构体系的选择，桥梁分孔，梁高选择，墩、台型式选择和基础方案的选用。高选择，墩、台型式选择和基础方案的选用。 桥梁纵坡一般服从全线纵坡设计的要求。桥梁纵坡一般服从全线纵坡设计的要求。n横断面布置横断面布置 ：超高横坡设置在墩顶；或通过：超高横坡设置在墩顶；或通过在墩顶或梁底设置垫块；或在桥面铺装上进行在墩顶或梁底设置垫块；或在桥面铺装上进行调整。调整。(a)单箱单室(b)双箱单室(c)工字钢组合福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 弯梁桥的横截面形式弯梁桥的横截面形式n截面

10、形式：板式、肋板式、肋式和箱式截面形式：板式、肋板式、肋式和箱式n板式、肋板式、肋式截面多采用整体式和预制装配式；板式、肋板式、肋式截面多采用整体式和预制装配式；n箱式则多采用现浇方式箱式则多采用现浇方式 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 3. 弯梁桥的构造及布置弯梁桥的构造及布置n对支架现浇和平面曲度较大的预制装配式弯梁桥，腹板应做成曲线形。对支架现浇和平面曲度较大的预制装配式弯梁桥，腹板应做成曲线形。n对平面曲度不大的弯梁桥，其横截面形状可以采用直线桥的横截面形对平面曲度不大的弯梁桥，其横截面形状可以采用直线桥的横截面形状（以折代弯），但由于弯梁桥的

11、工作特性与直线桥不同，横截面的状（以折代弯），但由于弯梁桥的工作特性与直线桥不同，横截面的刚度应设计得比同类直线桥大。刚度应设计得比同类直线桥大。 装配式弯梁的布置装配式弯梁的布置 （a）弯梁桥 （b）以折代弯（用封锚块调整） （c）以折代弯（墩顶楔形块调整） 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ ttp:/ ttp:/ ttp:/ ttp:/ 弯梁桥的墩台形式弯梁桥的墩台形式n设计中应考虑以下几点：设计中应考虑以下几点：（1）必须配合支座布置，合理设计抗扭约束的墩台；）必须配合支座布置，合理设计抗扭约束的墩台；（2）弯梁桥内外侧梁的受力不均，在设计中应注意

12、墩台在）弯梁桥内外侧梁的受力不均，在设计中应注意墩台在横桥向的受力不均；横桥向的受力不均；（3）桥面上存在离心力和横向力矩作用，对横向刚度小的）桥面上存在离心力和横向力矩作用，对横向刚度小的独柱墩构造，应注意此项作用的影响。独柱墩构造，应注意此项作用的影响。 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 弯梁桥的支座布置弯梁桥的支座布置n单跨弯梁桥：简支静定结构和简支超静定单跨弯梁桥：简支静定结构和简支超静定 n连续弯梁桥连续弯梁桥 ：一般在一联的两端设置抗扭支座，对于中：一般在一联的两端设置

13、抗扭支座，对于中间支承，当弯梁曲率半径较大时，可在每个墩上布置抗间支承，当弯梁曲率半径较大时，可在每个墩上布置抗扭支座，也可每隔扭支座，也可每隔23个支墩交替采用当弯梁曲率半径个支墩交替采用当弯梁曲率半径较小，上部结构采用具有较大抗扭刚度的箱梁结构时，较小，上部结构采用具有较大抗扭刚度的箱梁结构时，可将中间墩全部布置成独柱墩、点铰支承的构造可将中间墩全部布置成独柱墩、点铰支承的构造 。 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ a）b）c）d）e）固定支座 单向活动支座 多向活动支座 侧向限位支座 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 t

14、tp:/ ttp:/ ttp:/ 计算工作量小，能较准确模拟实际结构，且计算结计算工作量小，能较准确模拟实际结构，且计算结果为截面内力，与现行规范一致。果为截面内力，与现行规范一致。 n数值计算方法，如有限元、有限条法等，这一类方数值计算方法，如有限元、有限条法等，这一类方法根据采用的单元不同，可分为杆系有限元法和三法根据采用的单元不同，可分为杆系有限元法和三维实体有限元法维实体有限元法 。n三维实体有限元法：计算工作量大，且计算结果为三维实体有限元法：计算工作量大，且计算结果为应力，比较适合于结构的研究分析应力，比较适合于结构的研究分析 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精

15、品课程 ttp:/ 五、预应力混凝土弯梁桥预应力筋的布置原则五、预应力混凝土弯梁桥预应力筋的布置原则n1. 1. 预应力筋的力学特性预应力筋的力学特性byRqvqv.byRh0qhc2(剪心）NyNy支承线qbR0bz()f)h0/2LfNy2e2e11h0NyqvD1b)a)c)(内弧）(外弧）（形心）yzRc1qvd)qhe)g) 预预应应力力等等效效荷荷载载 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ (1) 等效垂直分力，可以分解为作用于中轴线上的均布力和均等效垂直分力，可以分解为作用于中轴线上的均布力和均布扭矩等效分布径向力除作为水平径向均布荷载作用在布

16、扭矩等效分布径向力除作为水平径向均布荷载作用在“平拱平拱结构结构”上外，还对扭转中心产生非均匀分布的扭矩上外，还对扭转中心产生非均匀分布的扭矩 是索位至是索位至截面扭心的距离截面扭心的距离 ，并且所有这些垂直力和扭矩都将对结构产，并且所有这些垂直力和扭矩都将对结构产生次内力。生次内力。n(2) (2) 由于预应力索具有双曲率，故它的摩阻损失比直线梁中的由于预应力索具有双曲率，故它的摩阻损失比直线梁中的要大，因此，当在连续曲线梁中采用贯通全长的长预应力索时，要大，因此，当在连续曲线梁中采用贯通全长的长预应力索时，必须仔细分析各索段产生的预应力摩阻损失，至于其余的预应必须仔细分析各索段产生的预应力

17、摩阻损失，至于其余的预应力损失则与直梁桥的计算相同。力损失则与直梁桥的计算相同。n(3) (3) 由于连续曲线梁桥存在弯扭耦合作用，相邻两支座之间的由于连续曲线梁桥存在弯扭耦合作用，相邻两支座之间的次弯矩图不再呈线性变化，因此，就不能再应用连续直梁桥中次弯矩图不再呈线性变化，因此，就不能再应用连续直梁桥中通过调整中支座处索的竖向位置后梁内各截面的总预矩仍保持通过调整中支座处索的竖向位置后梁内各截面的总预矩仍保持不变，而达到吻合力索的效果。不变，而达到吻合力索的效果。福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 空间曲线预应力筋的摩阻损失计算空间曲线预应力筋的摩阻损失

18、计算n平面曲线预应力筋，其与管道壁之间磨擦产生的预应平面曲线预应力筋，其与管道壁之间磨擦产生的预应力损失计算式：力损失计算式：()11kxlcone福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 预应力筋的布置原则预应力筋的布置原则n鉴于弯桥中存在弯扭耦合作用，难以像正桥一样配置较为理想的鉴于弯桥中存在弯扭耦合作用，难以像正桥一样配置较为理想的吻合索，吻合索，“线性变换线性变换”原理也不再适用。原理也不再适用。（1）预配索。参照连续直梁桥的方法，按照抵抗弯矩的要求计算）预配索。参照连续直梁桥的方法，按照抵抗弯矩的要求计算所需预应力筋的数量和线形。所需预应力筋的数量和线

19、形。（2）移动抗弯预应力筋，尽量抵消外扭矩。）移动抗弯预应力筋，尽量抵消外扭矩。 具体可采用以下二个方法：具体可采用以下二个方法： 内外侧腹板采用不同线形的预应力筋；内外侧腹板采用不同线形的预应力筋； 内外侧腹板上预应力筋线形对称，但张拉力（或数量）不同。内外侧腹板上预应力筋线形对称，但张拉力（或数量）不同。（3）计算剩余扭矩和剩余剪力，配置局部预应力筋或普通钢筋。）计算剩余扭矩和剩余剪力，配置局部预应力筋或普通钢筋。（4）全桥预应力效应校验。）全桥预应力效应校验。福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 近似地认为近似地认为qh作用在腹板净高作用在腹板净高h0

20、的中的中点，并将腹板视为嵌固于顶底板之间点，并将腹板视为嵌固于顶底板之间的单向板进行计算。为了简化分析，的单向板进行计算。为了简化分析，也可以取高也可以取高h0简支板跨中弯矩的简支板跨中弯矩的0.8倍，来验算腹板的侧向承载能力，以倍，来验算腹板的侧向承载能力，以避免腹板发生侧向崩裂。避免腹板发生侧向崩裂。 防崩筋预应力筋福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 斜梁（板）桥斜梁（板）桥 n一、概一、概 述述n斜桥：桥梁上部结构的轴线与桥台、桥墩的支承线不斜桥：桥梁上部结构的轴线与桥台、桥墩的支承线不垂直的桥梁。垂直的桥梁。n斜梁桥：上部结构为梁式结构。斜梁桥：上

21、部结构为梁式结构。福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ (b) 斜桥正做斜桥正做 (c) 斜桥斜桥水流桥轴线支承线垂直线桥轴线支承线支承线111方向桥轴线a)b)c)斜交角的定义斜交角的定义?福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ ttp:/ 斜板桥的受力特点斜板桥的受力特点（1）支承边反力：斜板在支承边上的反力很不均匀。）支承边反力：斜板在支承边上的反力很不均匀。（2）跨中主弯矩：斜板的荷载一般有向支承边的最短距）跨中主弯矩：斜板的荷载一般有向支承边的最短距 离传递的趋势。离传递的趋势。 斜斜板板桥桥的的受受力力状状态态

22、ABECDFABCDEAABDDCa)b)c)d)e)沿自由边的横向弯矩福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 。n（4）横向弯矩）横向弯矩n横向弯矩的增加量大致上可以认为等于纵向弯矩的减小量横向弯矩的增加量大致上可以认为等于纵向弯矩的减小量 n（5）扭矩）扭矩比拟比拟Z字形连续梁字形连续梁 钝角钝角钝角钝角锐角锐角锐角锐角ABECDABCDE福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ ttp:/ 斜板桥的钢筋布置及构造特点斜板桥的钢筋布置及构造特点ls支承的中心间隔支承的中心间隔支承线支承线ls支间方向版全幅Ba）ls/B1.5

23、斜角lsBlsBls/5ls/5支承边支承边支承边支承边b）ls/B1.5福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ . 1 当当 时，桥梁宽度较大（整体式斜板桥），纵向钢筋，板时，桥梁宽度较大（整体式斜板桥），纵向钢筋，板中央垂直于支承边布置，边缘平行于自由边布置；横向钢筋平行于中央垂直于支承边布置，边缘平行于自由边布置；横向钢筋平行于支承边布置。支承边布置。 b）重叠布置a）渐变布置支承边纵向钢筋横向钢筋主筋纵向钢筋横向钢筋支承边福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 3030），纵向钢筋可以完纵向钢筋可以完全平行于自由边全平

24、行于自由边布置）；布置）；斜交角较大时斜交角较大时（ 3030），），可以完全垂直于可以完全垂直于支承边布置。支承边布置。c）斜交角30时的钢筋布置方向d）斜交角30时的钢筋布置方向bl30箍筋11支承边支承边22301-12-2福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 的钢筋布置的钢筋布置1.3lblb支承边n 为抵抗自由边的扭矩，可在距为抵抗自由边的扭矩，可在距自由边一倍板厚的范围内设置自由边一倍板厚的范围内设置加强箍筋加强箍筋 。n 窄斜板桥（或预制装配斜板桥窄斜板桥（或预制装配斜板桥中的预制斜板），纵向钢筋平中的预制斜板），纵向钢筋平行于自由边布置；横向

25、钢筋，行于自由边布置；横向钢筋，跨中垂直于自由边布置，两端跨中垂直于自由边布置，两端平行于支承边布置平行于支承边布置 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 为承担很大的支反力，应在钝角底为承担很大的支反力，应在钝角底面平行于角平分线方向上设置附加面平行于角平分线方向上设置附加钢筋钢筋 钝角部位的加强钢筋钝角部位的加强钢筋 b）a）支承边支承边福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 恒载（自重）作用下的受力性能恒载（自重）作用下的受力性能 斜肋梁桥受力剖析斜肋梁桥受力剖析 a）平面b）各主梁独立时的跨中挠度c）1号主梁翼板处的

26、剪力分布支承线桥轴线1号2号3号4号5号1号 2号3号 4号 5号福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 每根主梁翼板接合面上的垂直剪切力分布是反每根主梁翼板接合面上的垂直剪切力分布是反对称于其跨中截面的对称于其跨中截面的 .n（2）反对称剪力导致各主梁内产生扭矩。）反对称剪力导致各主梁内产生扭矩。 n（3）由于各根主梁之间存在变形差，在设计预制构件）由于各根主梁之间存在变形差，在设计预制构件时，其翼板和横隔梁不宜从相邻两梁之间的中界线上时，其翼板和横隔梁不宜从相邻两梁之间的中界线上划分，而应预留有一定宽度的纵向现浇接缝条带，以划分，而应预留有一定宽度的纵向现

27、浇接缝条带，以协调协调 安装后相邻梁留下安装后相邻梁留下 的变形差。的变形差。 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ . 活载作用下的受力性能活载作用下的受力性能 两种横隔梁布置方式的比较两种横隔梁布置方式的比较 a）b）c）37.75344.5=133.56.7517811.253422.5=90444.5=17860KN正交格子斜梁桥斜交格子斜梁桥福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ n（1）A型：全桥各个墩（台）上均布置双支座型：全桥各个墩（台）上均布置双支座 n（2）B型：两端为抗扭双支座，中墩均为单点铰型：两端为

28、抗扭双支座，中墩均为单点铰支座支座 n（3）混合型：部分中墩为单点铰支座，其余均为）混合型：部分中墩为单点铰支座，其余均为抗扭双支座抗扭双支座 n（4）工程设计中还可能采用其他的布置方式，譬）工程设计中还可能采用其他的布置方式，譬如单点铰支承处改为墩梁固结的形式如单点铰支承处改为墩梁固结的形式 第六章弯、斜梁桥与立交桥弯、斜梁桥与立交桥福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ a）A型支承连续斜梁桥b）B型支承连续斜梁桥c）混合型支承连续斜梁桥福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程

29、福建省精品课程 ttp:/ 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 斜桥计算简介斜桥计算简介 n1. 整体式简支斜板桥近似计算整体式简支斜板桥近似计算法法 n( 1 ) 恒载内力计算恒载内力计算 n近似计算法是将桥面构造（包括近似计算法是将桥面构造（包括斜板自重）的重力视作均匀分布斜板自重）的重力视作均匀分布于整个桥面上，然后按照下面的于整个桥面上，然后按照下面的一般表达式计算斜板中央点、自一般表达式计算斜板中央点、自由边中点和钝角位置处在两个正由边中点和钝角位置处在两个正交方向上单位板宽的主弯矩交方向上单位板宽的主弯矩 、 1M2M211Mk ql222Mk

30、 ql斜板的主弯矩与钢筋方向斜板的主弯矩与钢筋方向 bl支承边M1（钢筋设定方向） M1 （主弯矩）自由边 M2 M2（钢筋设定方向）（主弯矩）桥轴线福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 和和 可根据主弯矩值可根据主弯矩值按下式求算。按下式求算。 1M2M2112122212121cos sin()cos ()sinsincoscoscos()1sincos sin()sinsinsin()sin()cos()MMMMMMMMMM 当当 = 时（即纵横向钢筋配置互相垂直时时（即纵横向钢筋配置互相垂直时） 909022112122221212cossin()s

31、incossincos()sincosMMMMMMMMMM 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ b/l=2.00.5060453015010203040b/l=2.0b/l=1.0b/l=0.50604530150102030405060a)自由边中点b)跨中中点福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 活载内力计算活载内力计算 （1）以斜跨长作为正桥跨径，计算正桥的冲击系数、板）以斜跨长作为正桥跨径，计算正桥的冲击系数、板的有效宽度和跨中弯矩的最大；的有效宽度和跨中弯矩的最大； （2）计算斜板板跨中央和自由边中点的斜向弯矩

32、、横向）计算斜板板跨中央和自由边中点的斜向弯矩、横向弯矩和扭矩。弯矩和扭矩。 （3）斜板正交的两个主弯矩可由斜弯矩、横向弯矩及扭）斜板正交的两个主弯矩可由斜弯矩、横向弯矩及扭矩合成而得到。矩合成而得到。 （4）按钢筋方向荷载组合后的内力进行配筋计算。）按钢筋方向荷载组合后的内力进行配筋计算。 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 装配式铰接简支斜板桥近似计算法装配式铰接简支斜板桥近似计算法 n弯矩计算弯矩计算（1）应用铰接板梁法，计算以斜跨长作为正桥跨径的第）应用铰接板梁法，计算以斜跨长作为正桥跨径的第i号号斜板设计弯矩；斜板设计弯矩； （2） 查查 公路桥

33、涵设计手册公路桥涵设计手册 梁桥梁桥 （上册，（上册，270286页）的表得到相应斜交角折减系数；页）的表得到相应斜交角折减系数； （3） 计算第计算第i号斜板跨中弯矩。号斜板跨中弯矩。n支点剪力计算支点剪力计算n跨中剪力计算跨中剪力计算福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 述述 n1. 立交的概念与组成立交的概念与组成 n公路与公路的立交：分离式立交、互通式立交和半公路与公路的立交：分离式立交、互通式立交和半互通式立交。互通式立交。 n立交一般由主线、被交路、构造物、匝道、变速车立交一般由主线、被交路、构造物、匝道、变速车道、出口与入口、三角地带、辅助车道

34、、集散道路道、出口与入口、三角地带、辅助车道、集散道路等组成等组成 。 n常见的完全互通的立交的形式，有苜蓿叶形立交、常见的完全互通的立交的形式，有苜蓿叶形立交、定向式、菱形、嗽形、环形等。定向式、菱形、嗽形、环形等。 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 加速车道入口三角形地带减速车道出口被交路左转车道三角段主线路线桥右转匝道福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 立交桥的特点立交桥的特点n基本上是在旱地修桥基本上是在旱地修桥 n匝道高架桥的长度一般较长匝道高架桥的长度一般较长 n常常是多层的常常是多层的 n标志性建筑标志

35、性建筑 n包括上部结构和包括上部结构和下部结构两大部分下部结构两大部分 北京四元立交桥北京四元立交桥 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ n1. 总体布置与构造总体布置与构造 （ 1 ） 桥跨的立面布置桥跨的立面布置 立交桥上立交桥上 的的 纵坡纵坡 与竖曲线与其它桥梁相同。与竖曲线与其它桥梁相同。（ 2 ） 桥跨平面布置要求及图式桥跨平面布置要求及图式 立交桥跨的平面线形原则上应符合线形设计的规定。立交桥跨的平面线形原则上应符合线形设计的规定。平面布置应与相衔接的道路标准一致。平面布置应与相衔接的道路标准一致。 （ 3 ） 横截面布置要求、图式及尺寸横截

36、面布置要求、图式及尺寸 n桥跨横截面布置应与其衔接的道路技术标准和车道桥跨横截面布置应与其衔接的道路技术标准和车道数相适应。数相适应。 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 三层环形立交三层环形立交 RRR1R1RR1第1层主干线第2层主干线第1层主干线第2层主干线第3层主干线福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ R1R1R第4层主干线第1层主干线第2层匝道第3层匝道福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ ttp:/ 平行布置平行布置 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精

37、品课程 ttp:/ 跨线桥环道跨线桥环道a)分设两座桥b)一座多跨连续梁福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 环道地道桥环道地道桥a)分设两座地道b)设一座地道福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ a)单幅断面b)整体双幅断面c)分离双幅断面d)双层断面e)双层多幅断面主线主线匝道匝道福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 跨线桥跨线桥 n跨线桥线形跨线桥线形 n跨线桥布孔和跨径跨线桥布孔和跨径 n跨线桥不应影响驾驶员的视觉跨线桥不应影响驾驶员的视觉 n结构安全、防护设施结构安全、防护设施

38、 n跨线桥结构形式跨线桥结构形式 n跨线桥应重视美学跨线桥应重视美学 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ ttp:/ 高架桥高架桥 单层式高架桥（有匝道）单层式高架桥（有匝道） 双层式高架桥（有匝道）双层式高架桥（有匝道） 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 1 ） 横断面设计横断面设计 桥面横坡宜采用直线坡度。路拱桥面横坡宜采用直线坡度。路拱设计坡度采用设计坡度采用2%。严寒积雪地区。严寒积雪地区路拱设计坡度可采用路拱设计坡度可采用1.5%。n（ 2 ） 平、纵线形设计平、纵线形设计 纵断面设计关键在于桥梁标高和纵断

39、面设计关键在于桥梁标高和纵坡及坡长问题。纵坡及坡长问题。 n（ 3 ） 桥梁结构形式桥梁结构形式 1）上部结构）上部结构 2）下部结构）下部结构34925012017550160 160349120175501601601.5%1.5%R365R540500150150250502200/2502200/2302300南京市大桥南路高架桥二期工程横断面南京市大桥南路高架桥二期工程横断面 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 匝道桥匝道桥 n匝道桥匝道桥 （ ramp bridge ）

40、是指匝道与主线或被交路是指匝道与主线或被交路相交而设的桥梁，但在很多情况下，相交而设的桥梁，但在很多情况下， 整条匝道均采用整条匝道均采用高高 架桥形式。架桥形式。n匝道的一般要求匝道的一般要求 n横断面布置横断面布置 n匝道平面线形匝道平面线形 n匝道纵面线形匝道纵面线形 n匝道桥结构设计匝道桥结构设计 上海南北高架桥匝道标准横断面上海南北高架桥匝道标准横断面 2%2%A型匝道桥B型匝道桥福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 地道桥（箱涵）地道桥（箱涵） n当新建道路与既有线交叉时，常常需要采用地道桥当新建道路与既有线交叉时，常常需要采用地道桥（under

41、pass bridge）。）。n（ 1 ） 地道桥的结构形式地道桥的结构形式 单孔单孔双孔双孔三孔三孔四孔四孔 7053080680605600950/2900/250550502200/25550959516520202020202050202020三孔式地道桥三孔式地道桥 结构构造图结构构造图 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 2 ） 引道引道 n1）地道引道的平面线形）地道引道的平面线形 n道路与铁路的交叉，应尽可能争取正交或接近正交：斜交时，道路与铁路的交叉，应尽可能争取正交或接近正交：斜交时，其斜交角度也不要小于其斜交角度也不要小于45。地道的

42、引道平面应尽量设计成。地道的引道平面应尽量设计成直线直线 。 n2）地道引道的纵坡度）地道引道的纵坡度 n在机动车与非机动车分道情况下，机动车道的纵坡以在机动车与非机动车分道情况下，机动车道的纵坡以34为宜；非机动车道的纵坡不宜大于为宜；非机动车道的纵坡不宜大于3，而一般应尽可能，而一般应尽可能使其不大于使其不大于2.5。 n3）在车流量较大特别是非机动车较多的路段，地道洞体和）在车流量较大特别是非机动车较多的路段，地道洞体和引道应尽可能采用四幅路或三幅路断面。在车流量较小特别引道应尽可能采用四幅路或三幅路断面。在车流量较小特别是非机动车较少的路段上，地道洞体和引道才可以采用双幅是非机动车较少

43、的路段上，地道洞体和引道才可以采用双幅路或单幅路断面。路或单幅路断面。 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 通道通道n通道净空应符合以下规定：通道净空应符合以下规定： n净高：通行拖拉机、畜力车时应净高：通行拖拉机、畜力车时应2.70m；通行农用汽车时应通行农用汽车时应3.20m。 n净宽：根据交通量和通行农业机械类型选用，净宽：根据交通量和通行农业机械类型选用，应应 6.00m；通道过长或敷设排水渠时，宜；通道过长或敷设排水渠时，宜视情况增宽。视情况增宽。福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 异形桥梁的构造特点和设计原

44、则异形桥梁的构造特点和设计原则 n（1）在结构布置设计中，尽量使异形结构部分相对独）在结构布置设计中，尽量使异形结构部分相对独立，使其复杂的受力行为对规则结构影响较小；立，使其复杂的受力行为对规则结构影响较小； n（2）通过计算或试验分析使结构的主梁或主筋布置方）通过计算或试验分析使结构的主梁或主筋布置方向尽量与主弯矩方向一致；向尽量与主弯矩方向一致； n（3）在支承边应设置与支承线方向平行的横梁或横隔）在支承边应设置与支承线方向平行的横梁或横隔板；板； n（4）异形桥梁的支承反力在同一支承边不均匀，支座）异形桥梁的支承反力在同一支承边不均匀，支座的布置应充分考虑可能出现的支承反力不均匀性，避的布置应充分考虑可能出现的支承反力不均匀性，避免出现支座超载或脱空现象。免出现支座超载或脱空现象。 福州大学福州大学桥梁工程桥梁工程福建省精品课程福建省精品课程 ttp:/ 支承边支承边支承边桥梁中心线桥梁中心线支承边行车方向a)b)c)