桥梁工程课件：第二篇 第10-11章.ppt

1、第第10章章 混凝土斜、弯桥简介混凝土斜、弯桥简介10.1斜板（梁）桥斜板（梁）桥10.1.1 斜交板桥的受力特点和构造斜交板桥的受力特点和构造 斜交角斜交角概念：概念： （1）桥轴线与支承线垂线的夹角）桥轴线与支承线垂线的夹角 （斜度（斜度） （2）桥轴线与支承线的夹角）桥轴线与支承线的夹角 10.1.1.1斜板桥的受力特点斜板桥的受力特点 理论和试验表明，垂直荷载作用下，其受力特征：理论和试验表明，垂直荷载作用下，其受力特征：（1）斜板的荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的）斜板的荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势趋势（2）各角点受力描述：比拟连续梁）各角点受力描述：比拟连续梁在

2、荷载作用下，钝角处产生较大的负弯矩和扭矩斜板在荷载作用下，钝角处产生较大的负弯矩和扭矩斜板支承边上的反力很不均匀。钝角处反力最大，锐角处支承边上的反力很不均匀。钝角处反力最大，锐角处反力最小。反力最小。 （3 3）斜板的扭矩分布很复杂，板边存在较大的扭矩）斜板的扭矩分布很复杂，板边存在较大的扭矩（4 4）当斜交角在当斜交角在1515o o以内时，斜交的影响可以忽略以内时，斜交的影响可以忽略10.1.1.2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1. 整体式斜板桥整体式斜板桥（1） 特点：一般特点：一般l/b/b 1.3（2）钢筋的配置：钢筋的配置：主钢筋：按主弯矩方向的特点，若斜交

3、角主钢筋：按主弯矩方向的特点，若斜交角 ，则可完全平行于桥纵轴线方向布置则可完全平行于桥纵轴线方向布置o15 支承线 支承线 o15 当当 时，主钢筋应垂直于板的支座轴线方向布置时，主钢筋应垂直于板的支座轴线方向布置o15 支承线 支承线 o15 分布钢筋：分布钢筋：应垂直于主钢筋方向设置。在支座附近应增设应垂直于主钢筋方向设置。在支座附近应增设平行于支座轴线的分布钢筋，或将分布钢筋向支座方向成平行于支座轴线的分布钢筋，或将分布钢筋向支座方向成扇形分布，过渡到平行于支承轴线扇形分布，过渡到平行于支承轴线局部加强钢筋：局部加强钢筋： （1）平行于自由边的钢筋带：自由边上下层各设一）平行于自由边的

4、钢筋带：自由边上下层各设一条，直径为主钢筋直径，不少于三根，并用箍筋箍牢。条，直径为主钢筋直径，不少于三根，并用箍筋箍牢。 （2）钝角处加强钢筋：）钝角处加强钢筋：钝角两侧钝角两侧1.0m1.0m1.5m1.5m边长的扇边长的扇形面积内，下层与钝角的平分线平行，上层与钝角平分线形面积内，下层与钝角的平分线平行，上层与钝角平分线垂直。直径不小于垂直。直径不小于12mm12mm，间距，间距100100150mm 150mm 。 支承线 支承线 o15 支承线 支承线 o15 2.装配式斜板桥装配式斜板桥（1）特点：特点：一般一般l/b/b 1.3，属窄斜板桥属窄斜板桥（2）钢筋的配置：）钢筋的配置

5、：主钢筋：可与桥纵轴线平行。主钢筋：可与桥纵轴线平行。其他钢筋：配置原则与整体式斜板桥相同。其他钢筋：配置原则与整体式斜板桥相同。装配式钢筋混凝土板桥构造实例装配式钢筋混凝土板桥构造实例 10.1.2斜梁桥的受力特点与构造斜梁桥的受力特点与构造斜梁桥指由多根纵梁及横梁组成的斜格子梁桥。斜梁桥可以斜梁桥指由多根纵梁及横梁组成的斜格子梁桥。斜梁桥可以采用预制装配式结构，也可以采用装配整体式结构。采用预制装配式结构，也可以采用装配整体式结构。 横隔梁的布置方式有两种横隔梁的布置方式有两种 10.2弯梁桥弯梁桥10.2.1弯梁桥的受力特点弯梁桥的受力特点（1）在竖向荷载作用下，存在）在竖向荷载作用下，

6、存在“弯弯扭扭”耦合作用。耦合作用。（2）外边缘的挠度大于内边缘的挠度，外梁超载，内梁）外边缘的挠度大于内边缘的挠度，外梁超载，内梁卸载。卸载。（3）弯扭刚度比对结构的受力状态和变形有直接的影响。）弯扭刚度比对结构的受力状态和变形有直接的影响。（4）梁桥的计算图式应根据抗扭约束的实际情况来判断。）梁桥的计算图式应根据抗扭约束的实际情况来判断。（5）横隔梁除具有直线桥中的功能外，还是防止扭转，）横隔梁除具有直线桥中的功能外，还是防止扭转，保持全桥稳定的重要构件，因而与一般的直线梁桥相比，保持全桥稳定的重要构件，因而与一般的直线梁桥相比，要求其刚度较大。要求其刚度较大。（6）在弯梁桥中，恒载也存在

7、横向分布的问题。）在弯梁桥中，恒载也存在横向分布的问题。10.2.2弯梁桥的总体布置与构造弯梁桥的总体布置与构造10.2.2.1弯梁桥的总体布置弯梁桥的总体布置 弯梁桥在平面布置上，基本上应服从整体线型布置的要求。弯梁桥在平面布置上，基本上应服从整体线型布置的要求。 弯梁桥立面布置的内容与直线桥相同。弯梁桥立面布置的内容与直线桥相同。10.2.2.2弯梁桥的截面形式弯梁桥的截面形式有板式、肋板式、肋式和箱式等有板式、肋板式、肋式和箱式等 10.2.2.3弯梁桥墩台型式弯梁桥墩台型式弯梁桥的墩台构造与直梁桥的墩台型式没有本质上的区别弯梁桥的墩台构造与直梁桥的墩台型式没有本质上的区别 10.2.2

8、.4弯梁桥的支承布置弯梁桥的支承布置1.竖向支承的布置竖向支承的布置（2）水平支承的布置）水平支承的布置10.2.2.5弯梁桥预应力筋的配置弯梁桥预应力筋的配置（1）预应力作用下曲线梁内力及荷载）预应力作用下曲线梁内力及荷载FhMhRFhVFNhRzhhzFTFzMhRFzNMN)/()/()/ ()/(VM预加力作用下的截面内力表达式：预加力作用下的截面内力表达式： （2）弯梁桥预应力索的布置原则）弯梁桥预应力索的布置原则确定由外荷载引起的弯矩、扭矩和剪力。确定由外荷载引起的弯矩、扭矩和剪力。按照抗弯要求确定所需预应力筋的数量和线形（即按照抗弯要求确定所需预应力筋的数量和线形（即预配索）。预

9、配索）。根据总扭矩图确定抗扭所需要的筋束形状。根据总扭矩图确定抗扭所需要的筋束形状。计算各钢束的预应力损失及实际承载能力。计算各钢束的预应力损失及实际承载能力。计算剩余内力（如扭矩和剪力），必要时设置专门计算剩余内力（如扭矩和剪力），必要时设置专门的抗扭预应力钢筋或非预应力钢筋加以补充。的抗扭预应力钢筋或非预应力钢筋加以补充。（3）预应力索的侧向防崩问题）预应力索的侧向防崩问题a）标准布置）标准布置 b）束筋靠曲线外侧布置）束筋靠曲线外侧布置防崩钢筋构造防崩钢筋构造 第第11章章 刚架桥简介刚架桥简介11.1概述概述中小跨径刚架桥一般做成门式刚架或斜腿刚架形式，大跨中小跨径刚架桥一般做成门式刚

10、架或斜腿刚架形式，大跨径刚架桥则多采用径刚架桥则多采用T型刚构或连续刚构的形式。型刚构或连续刚构的形式。11.2刚架桥的分类及力学特点刚架桥的分类及力学特点11.2.1门式刚架桥门式刚架桥门式刚架桥适用于跨越运河或其他小河流的单跨桥梁，也门式刚架桥适用于跨越运河或其他小河流的单跨桥梁，也适用于立体交叉或跨线桥。封闭式刚架桥常用于铁路与公适用于立体交叉或跨线桥。封闭式刚架桥常用于铁路与公路立交和车站过人通道等场合，尤其适合采用顶进法施工。路立交和车站过人通道等场合，尤其适合采用顶进法施工。 11.2.2斜腿刚架桥斜腿刚架桥斜腿刚架桥可用较小的主梁路径来跨越深谷或与其它线路斜腿刚架桥可用较小的主梁

11、路径来跨越深谷或与其它线路立交，适用于跨线桥和谷地桥。立交，适用于跨线桥和谷地桥。 11.2.3T型刚构桥型刚构桥（1）带剪力铰的）带剪力铰的T型刚构桥型刚构桥（2）带挂梁的）带挂梁的T型刚构桥型刚构桥11.2.3连续刚构桥连续刚构桥典型的连续刚构桥一般采用对称布置，非常适合于平衡悬臂典型的连续刚构桥一般采用对称布置，非常适合于平衡悬臂施工。与连续梁桥相比，连续刚构桥由于墩梁为固结连接，施工。与连续梁桥相比，连续刚构桥由于墩梁为固结连接，在悬臂施工过程中，不需要采取临时锚固措施，也不存在体在悬臂施工过程中，不需要采取临时锚固措施，也不存在体系转换。在恒载作用下，连续刚构桥与连续梁桥的跨中弯矩系

12、转换。在恒载作用下，连续刚构桥与连续梁桥的跨中弯矩和竖向位移基本一致，但在采用双肢薄壁墩的连续刚构桥中，和竖向位移基本一致，但在采用双肢薄壁墩的连续刚构桥中，墩顶截面的恒载负弯矩较相同跨径连续梁桥的小墩顶截面的恒载负弯矩较相同跨径连续梁桥的小。全无缝式连续刚构桥全无缝式连续刚构桥 11.3刚架桥的构造特点刚架桥的构造特点11.3.1刚架桥一般构造刚架桥一般构造1.主梁构造主梁构造可采用板式、肋板式或箱形截面。主梁在纵桥向可采用等可采用板式、肋板式或箱形截面。主梁在纵桥向可采用等截面、等高度变截面和变高度截面三种形式。截面、等高度变截面和变高度截面三种形式。 （2）墩柱构造）墩柱构造刚架桥的墩柱

13、有薄壁式和立柱式两类刚架桥的墩柱有薄壁式和立柱式两类 （3）节点构造）节点构造为了保证主梁和立柱之间可靠的刚性连接，节点必须具有足为了保证主梁和立柱之间可靠的刚性连接，节点必须具有足够的刚度。节点内侧存在很高的压应力，节点外侧存在较大够的刚度。节点内侧存在很高的压应力，节点外侧存在较大的拉应力。具体设计时，应根据主梁和立柱截面的特点，采的拉应力。具体设计时，应根据主梁和立柱截面的特点，采用合理的节点构造形式，以适应角隅处存在的较大劈裂作用。用合理的节点构造形式，以适应角隅处存在的较大劈裂作用。11.3.2 T型刚构桥的构造型刚构桥的构造11.3.2.1构造布置构造布置预应力混凝土预应力混凝土T

14、型刚构桥的悬臂梁在纵桥方向一般采用变型刚构桥的悬臂梁在纵桥方向一般采用变高度梁。通常采用箱形截面，也可以做成桁架结构。高度梁。通常采用箱形截面，也可以做成桁架结构。 11.3.2.2预应力钢束布置预应力钢束布置T型刚构桥一般采用悬臂施工，预应力钢束应结合施工情况型刚构桥一般采用悬臂施工，预应力钢束应结合施工情况分段配置。分段配置。带挂梁的带挂梁的T型刚构桥的悬臂部分只承受负弯矩，因此，预应型刚构桥的悬臂部分只承受负弯矩，因此，预应力筋可集中布置在桥面板内和梁肋的顶部，从而获得最大的力筋可集中布置在桥面板内和梁肋的顶部，从而获得最大的作用力臂。带剪力铰作用力臂。带剪力铰T型刚构桥的悬臂部分可能存

15、在正负异型刚构桥的悬臂部分可能存在正负异号的弯矩，除布置以上预应力筋束之外，还应根据受力要求号的弯矩，除布置以上预应力筋束之外，还应根据受力要求在梁底适当布置承受正弯矩的纵向预应力筋束。在梁底适当布置承受正弯矩的纵向预应力筋束。 11.3.3预应力混凝土连续刚构桥构造预应力混凝土连续刚构桥构造11.3.3.1主梁构造布置及尺寸拟定主梁构造布置及尺寸拟定思考题思考题1. 刚架桥有哪些主要形式刚架桥有哪些主要形式?各有何特点各有何特点?2. T型刚构桥中有哪些主要形式型刚构桥中有哪些主要形式?各有何特点各有何特点?3. 带剪力铰的带剪力铰的T型刚构桥与带挂梁的型刚构桥与带挂梁的T型刚构桥在受力上型刚构桥在受力上有哪些差别有哪些差别?4. 连续刚构桥有什么力学特点连续刚构桥有什么力学特点?5. 为什么连续刚构桥一般采用柔性墩为什么连续刚构桥一般采用柔性墩?6. 为什么预应力混凝土连续刚构桥的跨越能力比连续梁为什么预应力混凝土连续刚构桥的跨越能力比连续梁大大?7. 预应力混凝土连续刚构桥的主要优点是什么？预应力混凝土连续刚构桥的主要优点是什么？