桥梁工程第二篇课件.ppt

1、-第二篇 钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥第一章 概论第二章 桥面构造第三章 板桥的设计与构造第四章 装配式简支梁桥的设计与构造第五章 简支梁桥的计算第六章 梁式桥的支座第七章 简支梁桥的施工-第二篇第二篇 第一章第一章 概论概论 第一节钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的一般特点第二节简支梁桥的主要类型及其适用情况-装配式梁桥的特点：优:标准化 缺:-第一节 钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的一般特点一.钢筋混凝土梁桥的一般特点：优 耐久性好、适应性强缺 自重大适用范围：简支经济上合理的最大跨径约为20m左右，悬臂和连续6070m。-二.预应力混凝土梁桥的一般特点预应力混凝土梁桥重要特点：1、有效地利

2、用现代的高强度材料（高强混凝土、高强钢材缺点：1、施工复杂 2、造价高（高强砼、高强钢）-第二节 简支梁桥的主要类型及其适用情况一、板桥构造简单，施工方便，而建筑高度较小。跨径较小，一般在10 m左右整体式板桥矩形板、矮肋式板装配式板桥实心板、空心板装配-整体组合式先装配板、再整体式板-二、肋板式梁桥中等跨径，一般在1340 m左右整体式肋梁桥净-7，双主梁桥装配式肋梁桥装配式T型梁桥-三、箱形梁桥梁肋、翼缘板、底板承受正负弯矩箱形截面抗弯惯矩大，抗扭刚度大适用于跨径较大的悬臂梁、连续梁及刚构结构-第二篇 第二章 桥面构造第一节 桥面铺装第二节 桥面排水设施第三节 桥面伸缩缝第四节 人行道、栏

3、杆与灯柱-第一节 桥面铺装作用：防磨耗 防水浸 分布荷载要求：要求有抗车辙、行车舒适、低温抗裂、抗滑耐磨、不透水、刚度好等性能，轻质，结合良好。桥面铺装应有完善的防水、排水系统。主要类型有水泥混凝土和沥青混凝土等。-一、桥面横坡的设置：1、设置纵横坡的目的：利于排水，保护桥面板，延长寿命。2、横坡度：行车道:1.52.0%，抛物线型；人行道：1%2%，直线型3、实现方式：-二、桥面铺装的类型 应与所在位置的公路路面协调常用:碎（砾）石、沥青表面处理、水泥混凝土和沥青混凝土等各种类型。普通水泥混凝土1、混凝土强度等级C40，厚度80mm；2、密实度较好，避免二次成型。3、应配置直径8mm，间距1

4、00mm双向钢筋网，截面面积500mm2/m。4、伸缩缝：纵向每车道设一道，横向每35m设一道。5、特点：耐磨性好，适合重载交通，但养生期长，日后修补较麻烦-沥青砼铺装 1、厚度：高速、一级7080mm，必要时可增至100mm；二级及二级以下公路为5080mm。2、特点：重量较小，维修养护方便，铺筑后几小时就能通车运营，行车舒适，但易老化和变形，受温度影响较大。-防水砼铺装 非冰冻地区需防水时用，厚810cm，上面可铺2cm沥青磨耗层-具有贴式防水层的铺装 防水程度高，桥面板位于受拉区时 “三油二毡”厚12cm 砼保护层厚4cm-说明：一般不考虑桥面铺装参与主梁受力;或可以计算在行车道的厚度内

5、与行车道板共同受力。-第二节 桥面排水设施-金属泄水管：具有贴式防水层铺装，内径1015cm，管下端伸出行车道板底面1520cm以上-钢筋砼泄水管：不设防水层，采用防水砼铺装-设置完整的落水管道-第三节 桥面伸缩缝Esttlllll伸缩量的计算：一般中小跨径桥取25cm.-一、U形锌铁皮式伸缩缝-二、跨搭钢板式伸缩缝-三、橡胶伸缩缝-（3 3）橡胶和钢板组合模数式伸缩缝）橡胶和钢板组合模数式伸缩缝-伸缩缝实物图片-伸缩缝安装现场1-现场伸缩缝-现场伸缩缝-人多人行道0.75米+0.5米的倍数人少安全带，0.250.35米高度0.250.35米做法：现浇与桥面连成整体预制做成配件，现场组合安装第

6、四节 人行道、栏杆与灯柱一、人行道及安全带-二、栏杆、防撞护栏和灯柱-3、灯柱：-第二篇第二篇 第三章第三章 板式的设计与构造板式的设计与构造第一节 简支板桥的构造及其特点第二节 斜交板桥的受力特点与构造-板桥的特点：板桥的特点：建筑高度小；简单、制作、施工方便可工厂生产；装配式构件重量小；但跨径受到限制，一般钢筋混凝土简支板桥不超过13米，预应力混凝土板桥不超过30米。-1、特点：整体性能好，横向刚度较大，施工较简便。2、适用：常用跨径48m、不规则桥梁3、横截面：高跨比一般为1/161/23；实心板、矮肋板、空心板；城市高架桥：单波或双波一、整体式板桥的构造 第一节 简支板桥的构造及其特点

7、-4、配筋：（双向板）1）纵筋：计算。a、布置：中间2/3范围按计算，两侧各1/6范围增加15%；d10mm，70mml间200mmb、弯起：习惯，（1/41/6）L0弯起，角度3045。通过支点的不弯起的主钢筋，每米板宽内不少于三根，且不少于主钢筋截面面积的1/4。2）横向（分布钢筋）：布于纵向主筋内侧，d8mm，l间20cm，截面面积不宜小于板的截面面积的0.1%。5、保护层：主钢筋：20mm，钢筋网：15mm-标准跨径6m，桥面净宽-7m+2x0.2m,汽车-20级，挂车-100-二、装配式板桥的构造 装配式板桥分实心板和空心板。（一）矩形实心板桥标准图实心铰接板适应跨径：1.58m跨径

8、：1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0m板高：0.160.36m桥面净空（按照老规范）：净7、净9两种；钢筋：HRB335（级或级预应力筋）荷载：汽15，挂80；汽20，挂100特点：缩短工期，并获得较高的施工质量-标准图实心铰接板实例-特点：重量小，运输安装方便，建筑高度较T梁小适应跨径：钢筋砼空心板桥：613m预应力砼空心板桥：820m标准图：钢筋砼简支板桥标准图主要有：跨径：6.0、8.0、10.0、13.0m，板厚：0.40.8m预应力砼简支板桥标准图：跨径：8.0、10.0、13.0、16.0m，板厚：0.51.2m（二）空心矩形板桥-青海省道湟贵公路设计荷

9、载：公路级桥面宽度：（净9.00+20.5）米混凝土：预制板、铰缝、现浇桥面板采用30号混凝土 桥面铺装：9cm沥青混凝土 桥面横坡：双向横坡1.5%-跨 径（m）桥 宽（m）预制梁长 （m）预制梁高（cm）组合梁高（cm）中板安装重量(KN)边板 安装重量(KN)8107.96405070.5108.810109.96455595.3148.2129.96455595.3116.6131012.965565133.9214.41212.965565133.9164.4-L=16米上部构造拼宽横断面图,公路-荷载-L=20米上部构造拼宽横断面图,公路-荷载-18m的空心板-（三）装配式板的横向

10、连接 常用的联结方法 1、企口混凝土铰联结：有圆形、棱形、漏斗形等型式 2、钢板焊接联结-三.装配-整体式组合板桥的构造（不通航河流可用）目的：减小预制构件的安装重量。四.漫水桥的构造（不通航河流可用）特殊要求：1、阻水面积变小做圆端形2、防止水流冲走设置拴钉与墩台锚固。-第二节 斜板桥的受力特点与构造 一、斜板桥的受力性能 由于地形或路线线型要求 斜交角为桥轴线与支承线的垂线的夹角；正交简支板 斜交简支板 -受力特点：-二、斜板桥构造特点 （一）整体式板桥（l/b 1.3)-（二）装配式斜板桥-第二篇第二篇 第一章第一章 概述概述-第二篇第二篇 第二章第二章 桥面构造桥面构造 1桥面构造包括

11、哪些部分?2桥梁铺装的功能是什么?有哪些类型?桥面铺装钢筋网如何布置?3桥面防水层如何设置?4桥梁设计时如何解决桥面排水问题?5桥面泄水管和排水管如何设置?6桥面横坡的设置方式有哪些?各自优缺点如何?7桥面伸缩装置的作用和工作原理是什么?8人行道宽度如何设置?-第二篇第二篇 第三章第三章 板桥的设计与构造板桥的设计与构造 NoImage-第二篇第二篇 第四章第四章 装配式简支梁桥的设计与构造装配式简支梁桥的设计与构造第一节 装配式简支梁桥的构造类型第二节 装配式钢筋混凝土简支梁桥第三节 装配式预应力混凝土简支梁桥第四节 组合梁桥-第一节 装配式简支梁桥的构造类型 使用最广泛的一种桥型。受力简单

12、；设计计算方便。国内目前常采用桥面连续的预应力混凝土简支梁桥。-一、装配式简支梁桥的截面形式-二、块件的划分方式 装配式梁桥块件的划分遵循一般原则 重量符合现有运输工具和起吊设备的承载能力；结构构造简单，尽可能少用接头。接头耐久可靠，具有足够刚度保证结构整体性；块件形状和尺寸标准化。钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用的分块方式 纵向竖缝划分 纵向水平缝划分 纵横向竖缝划分-（一）纵向竖缝划分主梁、行车道板整体预制接头、接缝仅布置在次要构件横隔梁（板）和行车道板内 缺点：重量大。（二）纵向水平缝划分 组合式梁桥横截面-g恒载应力Mg+p活载应力Mp=g+p应力总和A-A延纵向的竖缝 g恒载应力Mg

13、延纵向的水平缝 +p活载应力Mpp=g+p应力总和p-（三）纵横向竖缝划分 横向分段装配式梁(a)(b)(c)纵向预应力筋孔道横向预应力筋孔道剪力键槽横向分段块件 -第二节 装配式钢筋混凝土简支梁桥1、一般构造；2、主要截面尺寸；3、配筋特点；4、联结、局部构造-（一）主梁布置 一、构造布置（二）横梁布置刚接:l间10m;铰接:l间5m-二截面尺寸（一）主梁梁肋尺寸1、高度：1/111/16L2、宽度：1518cm，一般14cm，且1/15h。-（二）横隔梁尺寸1、高度：中横隔梁：3/4h，端横隔梁：与同高；或与主梁同高。2、宽度：1518cm,上宽下窄,内宽外窄。-（三）主梁翼板尺寸1、宽度

14、：一般比主梁中距小2cm2、厚度：H根：l/10hH端:10cm(仅翼板受力)；8cm(翼板和铺装层共同受力)-三、主梁钢筋构造 （一）一般构造：纵向主钢筋、架立钢筋、斜钢筋、箍筋和分布钢筋等主筋：通长2根,且 20%；d=1432mm,且40mm 通过支承截面长度,圆钢筋15d，螺纹钢筋10d。斜钢筋：起角45度；圆弧半径10d-钢筋最小锚固长度-箍筋：直径：d8mm，且1/4d主筋，间距：1/2倍梁高，或间距400mm 近支座一倍梁高范围内，间距100mm。配筋率：R235钢筋不小于0.18%，HRB335钢筋不小于0.12%纵向分布钢筋：直径：d8mm 间距：近上缘，间距200mm；近下

15、缘，间距300mm 近支座间距100150mm。配筋率：(0.0010.002)bh-架立钢筋：布置在上缘。焊接钢筋骨架：双面焊缝，单面焊缝，焊接钢筋骨架，按规范焊缝强度不低于钢筋本身强度-翼缘板配筋：受力钢筋：横向，上缘（d10mm，5根/m或间距200mm）分布钢筋：沿主梁跨径向（d6mm，间距250mm，单位板宽分布钢筋截面积15%主筋截面积-混凝土保护层厚度-其他-（二）主梁钢筋构造实例：-四、装配式主梁的连接构造接头要求:（1）足够的强度；（2）不因反复冲击作用发生松动-横隔梁钢筋接头类型:（1）焊接钢板接头特点：强度可靠，焊后立即承载，施工较困难。-接头类型:（2）扣环接头横隔梁扣

16、环接头做法：伸出钢筋扣环A-按腰圆接头扣环C-插短分布钢筋(d=6mm)-浇砼（0.20.5m）-n湿接头实例连接前 连接后 -（3）桥面板的企口铰连接 做法：伸出连结钢筋交叉弯制（或弯转套一根钢筋上）局部钢筋网浇砼铺装层-第三节 装配式预应力混凝土简支梁桥跨径大于20米，目前可到60米；-一、构造布置(标准设计:l间=1.6m,l间=2.2m.l间一般在1.8m2.5m)。-二、截面尺寸-14cm，一般1820cmB马(24)B肋D保护6cmH马(0.150.20)H肋-三、装配式预应力混凝土梁的配筋特点-3、减余剪力图-四、装配式预应力混凝土梁的构造实例-第四节 组合梁桥常用型式：1、工形

17、组合梁桥：适用于钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥2、箱形组合梁桥：只适用于预应力混凝土梁桥特点及设计时的注意事项：1、结合面处于截面弯曲剪应力较大的部位注意加强结合面的强度2、分阶段受力。-一、钢筋混凝土组合梁桥-少筋微弯板1/161/20LL:816mh:5080cm-少筋微弯板-弧形薄板与箱形主梁组合36cm6-二、预应力混凝土组合梁桥-混凝土强度:R0.8R(蒸汽养护)R0.7R(不用蒸汽养护)R5.0-第二篇第二篇 第四章第四章 装配式简支梁桥的设计与构造装配式简支梁桥的设计与构造 -第二篇 第五章 简支梁桥的计算第一节 概述第二节 行车道板的计算第三节 荷载横向分布计算第四节 主梁内

18、力计算第五节 横隔梁内力计算第六节 挠度、预拱度的计算-第一节 概述主梁横隔梁支座桥面板简支梁桥的计算项目:-简支梁桥的计算步骤:-第二节 行车道板计算1.行车道板的类型2.车轮荷载在板上的分布3.板的有效工作宽度4.行车道板的内力计算5.行车道板的计算实例桥面板-n湿接头实例连接前 连接后 -悬臂板铰接悬臂板单向板双向板-行车道板的类型-行车道板的类型-二.车轮荷载在板上的分布沿纵向a1=a2+2H 沿横向b1=b2+2H112 baPp 1、将轮压作为分布荷载处理2、将车轮与桥面的接触面看作矩形。3、将荷载偏安全地呈45度角扩散。-三.板的有效工作宽度(一)单向板(二)悬臂板(铰接悬臂)-

19、(一)单向板maxxmMa跨中弯矩mx呈曲线，车轮荷载产生的跨中总弯矩为：则得弯矩图形的换算宽度:maxxxmadymMmaxxxmadymM-（1）荷载在跨径中间 llHalaa323232132321ldHaldaa单独一个荷载几个相邻荷载-3221ltHataaxaax2（2）荷载在板的支承处（3）荷载靠近板的支承处-(二)悬臂板-有效工作宽度的规定：01laa21222bHabaa分布荷载靠近板边时：-四、行车道板的内力计算(一)多跨连续单向板的内力(二)铰接悬臂板(悬臂板)的内力-(一)多跨连续单向板的内力构造上，行车道板与主梁梁肋整体连结，板与主梁共同作用。-注意：（1）l的取值；

20、（2）M0为M0p和M0g按极限状态设计法组合-铰接悬臂板的内力)4(4)1(10blaPMAP2021glMAgT形梁翼缘板常用铰接方式连接悬臂板的内力 （b1l0时）（b1mcmc m0边梁 中梁 七、荷载横向分布系数m沿桥跨的变化荷载横向分布系数沿桥跨的变化的几种情况：-第四节第四节 主梁内力计算主梁内力计算-一、恒载内力计算-二、活载内力计算)()1(1yPmqmSkckcm0mcy1Mc影响线荷载横向分布系数Pkqk)()1(120yPmyqmmaqmSkckckcy2-Q0影响线荷载横向分布系数m0mcPkqkay1y2)(2)1(1020yPmyqmmaqmSkkckc-三、主梁

21、内力组合和包络图-第五节 横隔梁内力计算说明：n中横隔梁受力最大，故可偏安全地依据中横隔梁的弯矩和剪力进行配筋和强度验算n横隔梁内力计算方法应与主梁计算方法一致n偏压法（或刚性横梁法）计算横隔梁内力-一、横隔梁内力影响线力学模型：将桥梁的中横隔梁近似地视作竖向支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承连续梁。计算原理：在跨中单位荷载P=1作用下，各主梁反作用于横隔梁上的力为Ri，由平衡条件得横隔梁任意截面r的内力为：-二、作用在横梁上的计算荷载按杠杆原理在两根横梁间分布重轴人群iiryPP210rlalararrrlpqP0汽车-三、横隔梁的内力计算说明：（1）汽车荷载计冲击和车道折减。（2）横梁的自

22、重与活载相比较小，一般可忽略。-第六节 挠度、预拱度的计算（1）永久作用产生的挠度：不表征刚度特性，设预拱度抵消.（2）可变作用产生的挠度：体现刚度特性，设计中需验算.kkcqkcqkcqPlqmBlBlPmlqmf8538414853845334活载挠度:或-活载短期效应组合产生的挠度桥规规定：对于钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件:梁式桥主梁的最大挠度1/600L，梁式桥主梁的悬臂端1/300L。此挠度为不计冲击力时的值。-受弯构件预拱度：钢筋混凝土受弯构件:不设的条件:长期挠度系数短期效应组合产生的挠度1/1600计算跨径预拱度=长期挠度系数(自重+1/2可变荷载频遇值)产生的挠度预应力混

23、凝土受弯构件:不设的条件:长期挠度系数 短期效应组合产生的挠度 2.0 扣除预应力损失的预加应力预拱度=2.0 扣除预应力损失的预加应力 长期挠度系数 短期效应组合挠度-cmm73.30375.010750.1485.19102/)1.735.6697.0(4.76356.1923-第一节 概述第二节 支座的类型和构造第三节 支座的设计与计算第二篇 第六章 梁式桥的支座-第一节 概述作用：v 传力；v 适应变位（位移和转角）。分类：v 固定支座：v 活动支座：-支座的布置：支座的布置：-简支梁桥支座的布置：简支梁桥支座的布置：连续梁桥支座的布置：连续梁桥支座的布置：-第二节 支座的类型和构造

24、简易垫层支座 橡胶支座 弧型钢板支座 钢筋混凝土摆柱式支座-一、简易垫层支座 垫层：油毛毡、石棉板、铅板 公路桥10m，铁路板桥4m。布设钢筋网加强。-二、橡胶支座-容许压应力:3000KPa-GJZ30040047（CR）GYZF430054（NR）-名称代号（GJZ表示公路桥梁矩形支座；GYZ表示公路桥梁 圆形支座；TBZ表示铁路桥梁板式支座）支座设计承载力（以MN计）使用性能分类代号SXSX、DXDX、GDGD适用温度分类代号F表示耐寒型，常温型不表示 GPZ35DX：GPZ系列GPZ50GD：GPZ系列-三、弧型钢板支座-四、钢筋混凝土摆柱式支座-Pin Bearing 钢钉 Stee

25、l Pin Rotational Movement is allowed Lateral and Translational Movements are Restricted-Multiple Roller BearingSingle Roller Bearing Roller Type Bearings-Roller Type Bearing with Gear Arrangement Longitudinal movements are allowed Lateral Movements and Rotations are RestrictedRoller Type Bearings-Ro

26、cker Type Bearing 摇杆 A rocker bearing is a type of expansion bearing that comes in a great variety.Rocker and pin bearings are primarily used in steel bridges.-第三节 支座的设计与计算-为防止脱空:-第二篇 第七章 简支梁桥的施工第一节 钢筋混凝土简支梁桥的制造工艺第二节 预应力混凝土简支梁的制造工艺第三节 装配式简支梁桥的运输和安装-第一节 钢筋混凝土简支梁桥的制造工艺（一）模板和简易支架-（二）钢筋工作-（三）混凝土工作-第二节 预

27、应力钢筋混凝土简支梁桥的制造工艺先张法后张法-先张法台座先张法台座重力式台座承力架式台座槽式台座-预应力筋下料、对焊、墩粗或扎丝、冷拉预应力筋下料、对焊、墩粗或扎丝、冷拉钢丝、钢绞线、热处理钢筋、冷拉IV级钢筋1、下料:计算时应考虑：台座、锚夹具、千斤顶、焊接接头、冷拉伸长量、弹性回缩量、外露长度等。2、对焊:接头设在受力较小处；在受拉区或30d、50cm 范围内，焊接头的束的面积 25%3、冷拉:双控(伸长率5%(4%)。-预应力筋张拉预应力筋张拉-混凝土工作混凝土工作浇筑及振捣混凝土混凝土质量：均匀性、塌落度浇筑顺序：水平分层法或斜层法，时间控制在11.5小时养护及拆模养护：保温或隔热、湿

28、润拆模时间：2550%强度，拆侧模70%强度以上，拆底模或吊装-预应力筋张拉力的放松预应力筋张拉力的放松-后张法-外模内模和端模拼装试验-外模-内模及其轨道-钢筋制作预应力筋下料、对焊、墩粗（采用墩头锚具时）、冷拉-整体吊装骨架正在与成品钢筋对位-用以整体吊装钢筋成品的骨架,上有200多个吊点,保证钢筋不致有较大变形-整体吊装钢筋的架子-钢筋整体绑扎（胶管（内有圆钢芯棒）制孔器，一般25米长；抽拔时先下层后上层；用通孔器通孔检查）-绑好的梁体钢筋（吊装前）-内模就位-安装端模-搅拌站搅拌站-混凝土浇注-箱梁混凝土浇注现场-内模收起、移出箱体-60米预制箱梁蒸汽养护自动化控制-移梁（从制梁场到存梁场）-初张（10%0.75抗拉强度标准值）拉后的梁体移到存梁台座上-终张拉-割丝-向预应力管道内压浆(二次压注)-封端-涂防水涂料-成品梁成品梁-静载试验静载试验-第三节 装配式简支梁桥的运输和安装场内运输：场内运输：纵向滚移纵向滚移轨道平车运输轨道平车运输门式起重机门式起重机场外运输：场外运输：运梁机（运梁车）运梁机（运梁车）-大型预制梁运输-运梁车(平板车)-轮胎式运梁车-京包高速钢箱梁吊装-上海打捞局“大力号”大型浮吊船吊装东海大桥箱梁。-路桥龙门吊-石武客运专线新乡梁场架第一榀梁-