第七章悬臂和连续梁桥简介ppt课件.ppt

第七章 悬臂和延续体系梁桥Ø第一第一节 悬臂梁臂梁桥Ø第二第二节 混凝土混凝土刚构构桥Ø第三第三节 延延续梁梁桥开场上课啦开场上课啦┅┅一、一、一、一、 悬臂梁桥构造类悬臂梁桥构造类悬臂梁桥构造类悬臂梁桥构造类型和力学特点型和力学特点型和力学特点型和力学特点 1 1 1 1、悬臂梁桥力学特点、悬臂梁桥力学特点、悬臂梁桥力学特点、悬臂梁桥力学特点〔从永久作用和可变作用〔从永久作用和可变作用〔从永久作用和可变作用〔从永久作用和可变作用两方面与简支梁锚跨跨中两方面与简支梁锚跨跨中两方面与简支梁锚跨跨中两方面与简支梁锚跨跨中弯矩相比〕弯矩相比〕弯矩相比〕弯矩相比〕由于支点负弯矩的卸载作由于支点负弯矩的卸载作由于支点负弯矩的卸载作由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小用，跨中正弯矩显著减小用，跨中正弯矩显著减小用，跨中正弯矩显著减小, , , , 可减小主梁高度降低资料可减小主梁高度降低资料可减小主梁高度降低资料可减小主梁高度降低资料用量和构造自重，跨越能用量和构造自重，跨越能用量和构造自重，跨越能用量和构造自重，跨越能力提高第一节第一节 悬臂梁桥悬臂梁桥2 2 2 2、悬臂梁桥构造类型：、悬臂梁桥构造类型：、悬臂梁桥构造类型：、悬臂梁桥构造类型：悬臂梁桥的上部构造由锚固孔、悬臂和悬挂孔〔简称挂孔〕悬臂梁桥的上部构造由锚固孔、悬臂和悬挂孔〔简称挂孔〕悬臂梁桥的上部构造由锚固孔、悬臂和悬挂孔〔简称挂孔〕悬臂梁桥的上部构造由锚固孔、悬臂和悬挂孔〔简称挂孔〕组成。

组成〔〔〔〔1 1 1 1〕双悬臂梁桥〕双悬臂梁桥〕双悬臂梁桥〕双悬臂梁桥恒载：因支点负弯矩的卸载作用而显著减小恒载：因支点负弯矩的卸载作用而显著减小恒载：因支点负弯矩的卸载作用而显著减小恒载：因支点负弯矩的卸载作用而显著减小车道荷载：与简支梁布置车道荷载时的结果一样车道荷载：与简支梁布置车道荷载时的结果一样车道荷载：与简支梁布置车道荷载时的结果一样车道荷载：与简支梁布置车道荷载时的结果一样〔〔〔〔2 2 2 2〕两个单悬臂梁与中孔简支挂梁组合的三跨悬臂梁桥〕两个单悬臂梁与中孔简支挂梁组合的三跨悬臂梁桥〕两个单悬臂梁与中孔简支挂梁组合的三跨悬臂梁桥〕两个单悬臂梁与中孔简支挂梁组合的三跨悬臂梁桥恒载：因简支挂梁的跨径缩短减小恒载：因简支挂梁的跨径缩短减小恒载：因简支挂梁的跨径缩短减小恒载：因简支挂梁的跨径缩短减小车道荷载：只按支承跨径较小的简支挂梁产生的正弯矩计车道荷载：只按支承跨径较小的简支挂梁产生的正弯矩计车道荷载：只按支承跨径较小的简支挂梁产生的正弯矩计车道荷载：只按支承跨径较小的简支挂梁产生的正弯矩计算，因此比简支梁小得多算，因此比简支梁小得多算，因此比简支梁小得多算，因此比简支梁小得多。

其它特点：其它特点：其它特点：其它特点：〔〔〔〔1 1 1 1〕悬臂端容易下挠，行车温馨性较差〕悬臂端容易下挠，行车温馨性较差〕悬臂端容易下挠，行车温馨性较差〕悬臂端容易下挠，行车温馨性较差〔〔〔〔2 2 2 2〕普通为静定构造，构造内力不受温度、混凝土收缩徐变和〕普通为静定构造，构造内力不受温度、混凝土收缩徐变和〕普通为静定构造，构造内力不受温度、混凝土收缩徐变和〕普通为静定构造，构造内力不受温度、混凝土收缩徐变和地基沉降等要素的影响地基沉降等要素的影响地基沉降等要素的影响地基沉降等要素的影响3)(3)双悬臂梁〔或单悬臂梁〕与简支挂梁结合组成多孔悬臂梁桥双悬臂梁〔或单悬臂梁〕与简支挂梁结合组成多孔悬臂梁桥(4)(4)带挂梁的带挂梁的T T形悬臂梁桥形悬臂梁桥二、二、悬臂梁臂梁桥普通构造和适用普通构造和适用场所所1 1．立面布置及根本尺寸．立面布置及根本尺寸1 1〕跨径布置〕跨径布置က က各跨跨径比各跨跨径比က က 悬臂臂长与跨径比与跨径比详细思索要素思索要素• •资料料––钢筋混凝土筋混凝土————悬臂臂较短，减小短，减小负弯矩弯矩––预应力混凝土力混凝土————悬臂可适当加臂可适当加长• •施工方法施工方法––纵向分向分缝————必需思索必需思索锚孔的吊装分量孔的吊装分量––横向分横向分缝————可适当加可适当加长悬臂臂长度度• •特殊运用要求特殊运用要求––城市城市桥梁能梁能够要求要求较小的小的锚孔，但必需保孔，但必需保证稳定性定性 单孔双悬臂梁桥：单孔双悬臂梁桥： 主梁为主梁为T T形截面时，悬臂长度普通为中跨长度的形截面时，悬臂长度普通为中跨长度的0.30.3～～0.40.4倍。

倍 箱形截面时，最好使跨中最大和最小弯矩的绝对值大致相等，箱形截面时，最好使跨中最大和最小弯矩的绝对值大致相等，充分发扬跨中部分底板的受压作用，因此悬臂长度普通不超越充分发扬跨中部分底板的受压作用，因此悬臂长度普通不超越中跨长度的中跨长度的0.50.5倍က က多跨悬臂梁桥多跨悬臂梁桥2 2〕梁高：〕梁高：普通采用变高度梁普通采用变高度梁支点梁高支点梁高/ /跨中梁高跨中梁高= 2= 2～～2.52.5优点：添加支点抗弯才干不添加很多的弯矩优点：添加支点抗弯才干不添加很多的弯矩底缘曲线：抛物线、正弦曲线、圆弧、折线底缘曲线：抛物线、正弦曲线、圆弧、折线2 2．横截面方式．横截面方式————留意加留意加强强截面底部的混凝土受截面底部的混凝土受压压区区A A、横截面常用型式：、横截面常用型式：a a、、带马带马蹄的蹄的T T型截面：型截面：l ≤30ml ≤30m，中等跨度，，中等跨度，钢钢筋筋砼桥砼桥梁梁b b、底部加、底部加宽宽的的T T型截面：型截面：l =30~50ml =30~50m，，预应预应力力砼桥砼桥梁梁c c c c、箱型截面、箱型截面、箱型截面、箱型截面〔 〔 〔 〔常用常用常用常用〕 〕 〕 〕：：：：特点：整体性特点：整体性特点：整体性特点：整体性强强强强，能提供足，能提供足，能提供足，能提供足够够够够的混凝土受的混凝土受的混凝土受的混凝土受压压压压面面面面积积积积，抗扭，抗扭，抗扭，抗扭刚刚刚刚度度度度很大很大很大很大l ≥50ml ≥50ml ≥50ml ≥50m，，，，单单单单箱箱箱箱单单单单室运用最广室运用最广室运用最广室运用最广〔 〔 〔 〔桥宽桥宽桥宽桥宽22m22m22m22m以下以下以下以下〕 〕 〕 〕，多箱多室。

多箱多室多箱多室多箱多室1〕单箱单室截面〔a〕2〕单箱多室截面〔b、d〕3〕多箱单室〔c、f〕4〕多箱多室截面〔e〕5〕分别式箱形截面〔g、h〕阐阐明：明：明：明：悬悬臂部分〔臂部分〔臂部分〔臂部分〔锚锚孔〕孔〕孔〕孔〕————————吊装吊装吊装吊装时时采用肋梁，采用肋梁，采用肋梁，采用肋梁，悬悬臂施工臂施工臂施工臂施工时时采用箱梁；挂孔采用箱梁；挂孔采用箱梁；挂孔采用箱梁；挂孔————————普通采用肋梁，便于吊装普通采用肋梁，便于吊装普通采用肋梁，便于吊装普通采用肋梁，便于吊装3 3 3 3、配筋特点：、配筋特点：、配筋特点：、配筋特点：纵纵向向向向钢钢筋筋筋筋————————悬悬臂上只承当臂上只承当臂上只承当臂上只承当负负弯矩，配置弯矩，配置弯矩，配置弯矩，配置负负弯矩弯矩弯矩弯矩钢钢筋筋筋筋 —— —— —— ——锚锚孔能孔能孔能孔能够够承当正或承当正或承当正或承当正或负负弯矩需双向配筋弯矩需双向配筋弯矩需双向配筋弯矩需双向配筋腹板腹板腹板腹板————————下弯的下弯的下弯的下弯的纵纵向向向向钢钢筋，需求筋，需求筋，需求筋，需求时时布置布置布置布置竖竖向向向向预应预应力力力力钢钢筋筋筋筋顶顶板板板板————————配制横向配制横向配制横向配制横向钢钢筋或横向筋或横向筋或横向筋或横向预应预应力力力力钢钢筋筋筋筋4 4 4 4、适用场所、适用场所、适用场所、适用场所优点：优点：优点：优点：〔〔〔〔1 1 1 1〕静定构造〕静定构造〕静定构造〕静定构造〔〔〔〔2 2 2 2〕支点负弯矩卸载〔减小主梁内力〕〕支点负弯矩卸载〔减小主梁内力〕〕支点负弯矩卸载〔减小主梁内力〕〕支点负弯矩卸载〔减小主梁内力〕〔〔〔〔3 3 3 3〕单排支座〔减小桥墩尺寸〕〕单排支座〔减小桥墩尺寸〕〕单排支座〔减小桥墩尺寸〕〕单排支座〔减小桥墩尺寸〕缺陷：缺陷：缺陷：缺陷：〔〔〔〔1 1 1 1〕锚固孔一旦破坏，将株连悬挂孔和悬臂的倒塌；〕锚固孔一旦破坏，将株连悬挂孔和悬臂的倒塌；〕锚固孔一旦破坏，将株连悬挂孔和悬臂的倒塌；〕锚固孔一旦破坏，将株连悬挂孔和悬臂的倒塌；〔〔〔〔2 2 2 2〕牛腿构造复杂〕牛腿构造复杂〕牛腿构造复杂〕牛腿构造复杂〔〔〔〔3 3 3 3〕构造刚度不如延续梁大，而且桥面伸缩缝多，不利于〕构造刚度不如延续梁大，而且桥面伸缩缝多，不利于〕构造刚度不如延续梁大，而且桥面伸缩缝多，不利于〕构造刚度不如延续梁大，而且桥面伸缩缝多，不利于高速平稳行车。

高速平稳行车高速平稳行车高速平稳行车〔〔〔〔4 4 4 4〕负弯矩区有裂痕，且构造复杂〕负弯矩区有裂痕，且构造复杂〕负弯矩区有裂痕，且构造复杂〕负弯矩区有裂痕，且构造复杂故该桥型目前在我国采用较少故该桥型目前在我国采用较少我国的大型我国的大型T T构构桥5、牛腿构造特点、牛腿构造特点 牛腿的高度不到牛腿的高度不到悬悬臂梁高和挂梁梁高的一半，臂梁高和挂梁梁高的一半，但要但要传传送送较较大的力大的力——成成为为上部构造的薄弱部上部构造的薄弱部位，凹角位，凹角处应处应力集中力集中显显著〔〔1 1〕当悬臂为箱型截面时，最好设成箱型腹板与挂梁梁〕当悬臂为箱型截面时，最好设成箱型腹板与挂梁梁肋一一对应，使传力明确肋一一对应，使传力明确〔〔2 2〕梁肋部分加宽并设置端横隔梁加强〕梁肋部分加宽并设置端横隔梁加强〔〔3 3〕防止锋利的凹角，以缓和应力集中〕防止锋利的凹角，以缓和应力集中〔〔4 4〕尽量减小支座高度，以添加牛腿高度〕尽量减小支座高度，以添加牛腿高度〔〔5 5〕配置密集的钢筋〕配置密集的钢筋为改善牛腿受力，构造上应留意以下问题：为改善牛腿受力，构造上应留意以下问题：三、悬臂梁桥的计算要点三、悬臂梁桥的计算要点三、悬臂梁桥的计算要点三、悬臂梁桥的计算要点〔一〕、恒载内力〔一〕、恒载内力〔一〕、恒载内力〔一〕、恒载内力静定构造静定构造静定构造静定构造变截面变截面变截面变截面手算可采用影响线加载手算可采用影响线加载手算可采用影响线加载手算可采用影响线加载施工中的内力形状能够出现控制应力施工中的内力形状能够出现控制应力施工中的内力形状能够出现控制应力施工中的内力形状能够出现控制应力〔二〕、活〔二〕、活〔二〕、活〔二〕、活载载内力内力内力内力1 1 1 1、、、、纵纵向向向向————————某些截面能某些截面能某些截面能某些截面能够够出出出出现现正正正正负负最不利弯矩最不利弯矩最不利弯矩最不利弯矩2 2 2 2、横向、横向、横向、横向箱梁箱梁箱梁箱梁————————专门专门分析分析分析分析多梁式多梁式多梁式多梁式————————横向分布系数，必需思索横向分布横向分布系数，必需思索横向分布横向分布系数，必需思索横向分布横向分布系数，必需思索横向分布 系数沿系数沿系数沿系数沿桥纵桥纵向的向的向的向的变变化化化化支点：杠杆原理支点：杠杆原理支点：杠杆原理支点：杠杆原理挂孔、挂孔、挂孔、挂孔、悬悬臂：采用等臂：采用等臂：采用等臂：采用等刚刚度原那么度原那么度原那么度原那么简简化化化化为为等代等代等代等代简简支梁，采用支梁，采用支梁，采用支梁，采用刚刚性横梁法或比性横梁法或比性横梁法或比性横梁法或比较较正交异性板法正交异性板法正交异性板法正交异性板法计计算算算算等刚度法等刚度法等刚度法等刚度法ØØ出发点：出发点：出发点：出发点：ØØ横向分布表达肋主梁抗弯与抗扭才干的比例关系横向分布表达肋主梁抗弯与抗扭才干的比例关系横向分布表达肋主梁抗弯与抗扭才干的比例关系横向分布表达肋主梁抗弯与抗扭才干的比例关系ØØ不同体系的梁桥抗扭性能根本一样，抗扭刚度只与抗扭不同体系的梁桥抗扭性能根本一样，抗扭刚度只与抗扭不同体系的梁桥抗扭性能根本一样，抗扭刚度只与抗扭不同体系的梁桥抗扭性能根本一样，抗扭刚度只与抗扭惯矩有关惯矩有关惯矩有关惯矩有关ØØ体系不同表达在总体抗弯刚度上体系不同表达在总体抗弯刚度上体系不同表达在总体抗弯刚度上体系不同表达在总体抗弯刚度上ØØ采用挠度相等的方法计算等代刚度采用挠度相等的方法计算等代刚度采用挠度相等的方法计算等代刚度采用挠度相等的方法计算等代刚度边跨边跨中跨中跨————锚梁与挂孔梁与挂孔刚度相差度相差悬殊殊时悬臂等代臂等代为跨度跨度2l22l2的的简支梁支梁挂孔等代为一样跨度的简支梁挂孔等代为一样跨度的简支梁中跨中跨————锚梁与挂孔梁与挂孔刚度相近度相近时悬臂与挂孔臂与挂孔结合等代合等代为跨度跨度2l2+l32l2+l3的的简支梁支梁〔三〕、牛腿计算〔三〕、牛腿计算〔三〕、牛腿计算〔三〕、牛腿计算1 1 1 1、计算截面宽度、计算截面宽度、计算截面宽度、计算截面宽度2 2 2 2、截面内力、截面内力、截面内力、截面内力3 3 3 3、验算截面内力、验算截面内力、验算截面内力、验算截面内力〔〔1 1〕、竖直截面〔按抗弯构件验算〕〕、竖直截面〔按抗弯构件验算〕〔〔2 2〕、〕、45°45°斜截面的抗拉斜截面的抗拉验算〔按算〔按轴心受拉构心受拉构件〕件〕〔〔3 3〕、最弱斜截面验算〔按偏心受拉构件〕、最弱斜截面验算〔按偏心受拉构件〕〕判别规范：判别规范：边缘应力最大边缘应力最大无程度荷载时无程度荷载时假设是预应力牛腿假设是预应力牛腿 计算截面内力时应该思索预应力预应力产生的牛腿内力〔〔4 4〕、专门空间分析〕、专门空间分析对于重要的牛腿应作为专门课题来验算前往前往。