[工学]第四章应力混凝土刚构桥的设计与计算.ppt

第四章  预应力混凝土刚构桥的设计与计算第一节第一节 连续刚构桥体系特点及主要形式连续刚构桥体系特点及主要形式体系特点–恒载、活载负弯矩卸载作用基本与连续梁接近；–桥墩参加受弯作用，使主梁弯矩进一步减小；–弯矩图面积小，跨越能力大，在小跨径时梁高较低；–超静定次数高，对常年温差、基础变形、日照温均较敏感连续刚构力学特点连续刚构力学特点连续刚构力学特点连续刚构力学特点连续刚构力学特点连续刚构力学特点连续刚构力学特点连续刚构力学特点连续刚构力学特点连续刚构力学特点连续刚构力学特点连续刚构力学特点连续刚构力学特点连续刚构力学特点刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型•单跨刚构桥——主要用于中小跨度的跨线桥，建筑高度小ROSENSTEIN BRIDGE     德国   1953 跨度68 m，跨中梁高1.65 m支承部分梁高4.05米，建于河岸的挡土墙中 刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型•斜腿刚构桥——受力形式接近拱桥，可获得较大跨度或较小的梁高刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型•NECKAR VALLEY VIADUCT    1973-78 •spans of 234-134-134-134-264 meters•corresponding to a total length of 900 meters. • Maximum height above ground 124 meters. 刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型•安康汉江桥•主跨为176m，中孔跨中64m刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型•连续刚构桥——用于柔性墩或大跨度高墩桥梁辅航道桥跨径：150+270+150m刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型Raftsundet BridgeSpan of 86+202+298+125m刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型V型墩刚构——内部高次超静定，外部接近连续梁刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型MAIN RIVER BRIDGE82-135-82m main span, depth of 6.5m主桥长299米。

该桥上部结构是箱型梁，最大高度为6.5m，从V型墩向两侧对称悬拼施工，边跨施工时采用了辅助墩引桥采用顶推施工法 刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型我国已建成的预应力混凝土连续刚构桥我国已建成的预应力混凝土连续刚构桥刚构桥的主要类型刚构桥的主要类型刚构桥常用计算图式刚构桥常用计算图式•单跨刚构桥斜腿刚构桥刚构桥常用计算图式刚构桥常用计算图式连续刚构桥刚构桥常用计算图式刚构桥常用计算图式V型墩刚构刚构桥常用计算图式刚构桥常用计算图式截面形式截面形式•单跨刚构桥——矩形截面•斜腿刚构——箱型截面、多肋式•连续刚构——大跨度：变高度箱梁       小跨度：多室扁箱梁•V型墩刚构——箱型截面、多肋式第二节第二节 刚构桥的构造特点刚构桥的构造特点节点构造节点构造•角点受力特点箱型截面直角点构造箱型截面斜腿与主梁交点构造连续刚构墩柱与主梁交点构造铰的构造铰的构造•钢铰•铅板铰混凝土铰连续刚构桥立面构造连续刚构桥立面构造连续刚构桥立面构造连续刚构桥立面构造连续刚构桥立面构造连续刚构桥立面构造连续刚构桥立面构造连续刚构桥立面构造连续刚构桥的主要尺寸连续刚构桥的主要尺寸主梁–主梁的结构尺寸基本与连续梁相同跨中梁高：支点梁高：连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造~8~10米连续刚构桥桥墩构造连续刚构桥桥墩构造减小墩柱抗推刚度的措施减小墩柱抗推刚度的措施1、合理选择桥型，避免矮墩桥梁采用连续刚构；2、减小墩柱的纵桥向尺寸；3、采用双臂墩减小墩柱纵桥向抗推刚度；4、对于长大桥梁，中间桥墩采用刚构，边墩采用连续梁体系。

预应力配索特点预应力配索特点1、三向预应力体系腹板、顶底板——纵向预应力顶板——横向预应力腹板——竖向预应力2、纵向预应力束配置的争论是否需要弯起束和连续束第三节第三节 刚架桥计算简介刚架桥计算简介一、基本原则和假定–计算按轴线进行–惯矩相差悬殊的节点必须模拟成刚臂–计算变形时考虑轴力的影响–考虑弹性模量的折减截面刚度按0.8EhI计二、恒载内力计算–按施工过程叠加自重内力考虑不同体系、不同截面三、活载内力计算–影响线加载计算最不利内力–小跨度按照等刚度法计算横向分布系数–大跨度箱梁应作专门横向应力分析四、次内力计算–长年温差次内力 以结构合拢时的温度为初始值计算最高计算温度和最低计算温度温度变化有升温和降温两种情况–日照温差次内力•主梁与连续梁相同•高桥墩必须考虑墩身左右侧的日照温差–混凝土收缩次内力•如不考虑徐变可作为降温计算•终结值相当于降温15~20度•徐变对收缩次内力有释放作用–预应力次内力——与连续梁相同，超静定次数更高–徐变次内力——与连续梁基本相同，手算很困难–基础不均匀沉降次内力•小跨度时比较明显•大跨度时是次要因素虎门大桥辅助航道桥–跨径：150+270+150米–荷载：汽——超20级，挂——120–桥宽：30米，6车道+分隔带+紧急停车带分两幅桥建设–梁高：墩顶14.8m，跨中5.0m–下部结构：双薄壁墩–施工方法：悬臂浇筑–1997.7.1 通车第四节  刚架桥桥例。