预应力混凝土连续梁桥
14页1、6.2 预应力混凝土连续梁桥 6.2.1 力学特点及适用范围 连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下,主梁受弯,跨中截面承受正弯矩, 中间支点截面承受负弯矩,通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。作为超静定结构,温 度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。 由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂,能充分发挥高强材料的特性,促使结构 轻型化, 预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力, 加之它具有变 形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点,所以在近代桥梁建 筑中已得到越来越多的应用。 预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。 6.2.2 立面布置 预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题,可以 设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式(图 6.1) 。结构形式的选择要考虑结构 受力合理性,同时还与施工方法密切相关。 a b a.不等跨不等截面连续梁 b. 等跨等截面连续梁 图 6.1 连续梁立面布置 1桥跨布置 根据连续梁的受力特点,大、中跨
2、径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置,但多于三跨 的连续梁桥其中间跨一般采用等跨布置。 当采用三跨或多跨的连续梁桥时, 为使边跨与中跨 的最大正弯矩接近相等,达到经济的目的,边跨取中跨的 0.8 倍为宜,当综合考虑施工和其 他因素时,边跨一般取中跨的 0.50.8 倍。对于预应力混凝土连续梁桥宜取偏小值,以增加 边跨刚度,减小活载弯矩的变化幅度,减少预应力筋的数量。若采用过小的边跨,会在边跨 支座上产生拉力,需在桥台上设置拉力支座或压重。当受到桥址处地形、河床断面形式、通 航(车)净空及地质条件等因素的限制,并且同时总长度受到制约时,可采用多孔小边跨与 较大的中间跨相配合,跨径从中间向外递减,以使各跨内力峰值相差不大。 桥跨布置还与施工方法密切相关。长桥、选用顶推法施工或者简支连续施工的桥梁, 多采用等跨布置,这样做结构简单,统一模式。等跨布置的跨径大小主要取决于经济分跨和施工的设备条件。 连续梁跨数以三跨连续梁用得最为广泛,连续梁桥连续超过五跨时的内力情况虽然与 五跨时相差不大,但连续过长会造成梁端伸缩量很大,需设置大位移量的伸缩缝,因此,连 续跨数一般不超过五跨。 2梁高选择 (1)变
3、截面连续梁桥 连续梁桥支点截面负弯矩绝对值比跨中正弯矩大, 采用变截面形式符合受力特点, 同时 变截面梁一般采用悬臂法施工,变高度梁与施工阶段内力相适应。从美学观点看,变高度梁 比较有韵律感。 变截面梁的梁底线形可采用折线、抛物线、圆曲线和正弦曲线等。二次抛物线与连续梁 的弯矩变化相适应,最常采用。根据已建成桥梁的资料分析,支点梁高约为最大跨径的sHml201151,跨中梁高 H 约为支点梁高的sH 5 . 2 16 . 1 1。 (2)等截面连续梁桥 连续梁桥采用等截面布置,构造简单、预制定型、施工方便,随着施工方法的发展愈来 愈受到重视。中等跨径 4060m 的连续梁桥,若采用预制装配施工和就地浇筑施工,为便 于预制安装和模板周转使用,宜选用等截面布置。采用顶推法施工,为便于布置顶推和滑移 设备,一般均采用等截面梁。对于长桥,选用中等跨径,采用逐跨架设施工和移动模架法施 工,按等截面布置最为有利,它可以使用少量施工设备完成全桥的施工。 等截面连续梁桥的梁高,在拟定时可参考有关资料选用,可取梁高与最大跨径的关系mlH)301151(=。当桥梁的跨径较大,采用顶推法施工时,梁高的选择不
4、仅取决于桥梁的跨径, 同时还要考虑顶推施工时对梁高的要求, 为了避免顶推法施工最大悬臂时的不利受力 状态,通常可设置临时墩。不设置临时墩时,梁高与顶推跨径之比选在 112115 为宜。 6.2.3 截面形式及尺寸 预应力混凝土连续梁桥的截面形式很多, 一般应依据桥梁的跨径、 宽度、 对梁高的要求、 支承条件、 桥梁的总体布置和施工方法等方面确定。 合理地选择主梁的截面形式对减轻桥梁 的重量、节约材料、简化施工和改善截面的受力性能都具有十分重要的意义。 预应力混凝土连续梁桥常用的横截面形式有板式(包括空心板) 、T 形梁式(包括宽肋 梁)和箱形梁式(图 6.2) 。 a)常用的板式、肋式截面形式 b)箱形截面形式之一 c)箱形截面形式之二 图 6.2 连续梁桥典型截面形式图 1板式和 T 形梁式截面 板式和 T 形梁式截面一般只适用于中、小跨径的连续梁桥。板式桥构造简单,施工方 便,建筑高度小,在高架道路上用的较多。图 6.1(a)示出典型板、T 形梁式截面形状。矩 形实体截面已较少使用,代替矩形实体截面的是曲线形整体截面。当桥墩在横截面上是 Y 形支承时,可选取双峰形实体截面。实体截面
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