桥梁工程5-溷凝土简支梁桥.ppt

第二篇 混凝土简支梁桥第一章第一章 混凝土简支梁桥混凝土简支梁桥§第一节第一节 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点§第二节第二节 混凝土简支梁桥的预制和施工方法混凝土简支梁桥的预制和施工方法§第三节第三节 混凝土简支梁桥的设计计算混凝土简支梁桥的设计计算混凝土简支梁桥的特点：受力明确受力明确构造简单构造简单适应范围广适应范围广不受基础条件限制不受基础条件限制易于建造、标准化易于建造、标准化 适用跨度：一般适用跨度：一般20m以下以下第一节第一节 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点§一、概述一、概述 按梁的截面形式分：按梁的截面形式分：板桥、肋板式桥和箱梁桥板桥、肋板式桥和箱梁桥1、板桥（、板桥（Slab bridge）） 承重结构承重结构：矩形截面的钢筋混凝土或预应力混凝：矩形截面的钢筋混凝土或预应力混凝土板 主要特点主要特点：构造简单，施工方便，建筑高度小，：构造简单，施工方便，建筑高度小，受拉区混凝土不仅不能发挥作用，反而增大结构自受拉区混凝土不仅不能发挥作用，反而增大结构自重。

重 适合跨径适合跨径：：10m/20m左右5.1(a)为整体式板桥横截面，为双为整体式板桥横截面，为双向板5.1(b)为矮肋式板桥为矮肋式板桥5.1(c)为小跨径装配式板桥为小跨径装配式板桥5.1(d)为装配式空心板桥为装配式空心板桥5.1(e)为装配为装配—整体组合式板桥整体组合式板桥图图5.2为铁路板式简支梁桥的横截面，一般在跨度为铁路板式简支梁桥的横截面，一般在跨度6m以以下采用稳定性好，两片板之间不需要横向联结稳定性好，两片板之间不需要横向联结第一节第一节 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点§一、概述一、概述 2、肋板式梁桥、肋板式梁桥 在横截面内形成明显肋状结构的梁桥在横截面内形成明显肋状结构的梁桥称为肋板式称为肋板式梁桥，或简称肋梁桥梁桥，或简称肋梁桥 承重结构承重结构：以梁肋（或称腹板）与顶部的钢筋混：以梁肋（或称腹板）与顶部的钢筋混凝土桥面板结合在一起作为承重结构凝土桥面板结合在一起作为承重结构 横截面：横截面：ПП形形和和T形形两种基本类型两种基本类型 适合跨径适合跨径：承载能力比板桥高，常用于中等跨径：承载能力比板桥高，常用于中等跨径（（20-40m）桥梁。

桥梁肋式截面肋式截面T T形、形、ππ形梁形梁一、概述一、概述2、肋板式梁桥、肋板式梁桥（（1））П形截面形截面优点优点：：截面形状稳定截面形状稳定横向抗弯刚度大横向抗弯刚度大梁的堆放、装卸和安装方便梁的堆放、装卸和安装方便各各П形形梁之间用穿过腹板的螺栓连接梁之间用穿过腹板的螺栓连接缺点缺点：：制造较复杂制造较复杂梁肋薄梁肋薄通常用钢筋网配筋，难以做成刚度大的钢筋骨架通常用钢筋网配筋，难以做成刚度大的钢筋骨架每片梁需要四个支座，易出现支座悬空每片梁需要四个支座，易出现支座悬空一、概述一、概述2、肋板式梁桥、肋板式梁桥（（1））П形截面形截面 设计经验证明，跨度较大的设计经验证明，跨度较大的П形梁桥的混凝土和形梁桥的混凝土和钢筋用量都比钢筋用量都比T梁桥大，而且构件也重梁桥大，而且构件也重. 故故П形梁桥一般只用于形梁桥一般只用于l =6~12m的小跨径桥梁，的小跨径桥梁，应用有限应用有限一、概述一、概述2、肋板式梁、肋板式梁桥桥（（2））T形截面形截面 由若干个由若干个T形截面梁形截面梁组组成的成的桥桥称称为为T梁梁桥桥左图左图 (a)为整体现浇施工为整体现浇施工T梁桥梁桥左图左图(b)为现浇双主梁桥，主梁间为现浇双主梁桥，主梁间距为桥梁全宽的距为桥梁全宽的0.55~0.60，，左图左图(c)为装配式为装配式T梁桥，沿梁纵梁桥，沿梁纵向设置横隔板向设置横隔板？？一、一、概述概述2、肋板式梁桥、肋板式梁桥（（2））T形截面形截面 图图5.6为为我国我国铁铁路路钢钢筋混凝土筋混凝土T形梁横断面，梁高形梁横断面，梁高190cm，道，道碴碴槽底板（槽底板（桥桥面板）面板）为为梁的上梁的上翼翼缘缘，跨中部分梁肋，跨中部分梁肋宽宽（梗（梗宽宽或腹板厚）或腹板厚）30cm，截面向两端，截面向两端增加到增加到49cm。

梁肋下梁肋下缘缘增增宽宽至至70cm设置横隔板设置横隔板一、概述一、概述2、肋板式梁桥、肋板式梁桥（（3）箱）箱形截面形截面 横截面呈一个或几个封闭箱形的梁桥横截面呈一个或几个封闭箱形的梁桥称为称为箱形箱形梁桥梁桥特点：特点：提供承受正、负弯矩的混凝土受压区；提供承受正、负弯矩的混凝土受压区； 截面面积一定时能获得较大的抗弯惯矩，且截面面积一定时能获得较大的抗弯惯矩，且抗扭刚度大抗扭刚度大 在偏心活载作用下各梁肋的受力比较均匀在偏心活载作用下各梁肋的受力比较均匀适用：适用：较大跨径的悬臂梁桥和连续梁桥，以及全截较大跨径的悬臂梁桥和连续梁桥，以及全截面均参与受力的预应力混凝土简支梁桥面均参与受力的预应力混凝土简支梁桥一、一、概述概述2、肋板式梁桥、肋板式梁桥（（3）箱）箱形截面形截面 一、概述一、概述2、肋板式梁桥、肋板式梁桥 二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计简支板桥的分类简支板桥的分类材料材料钢筋混凝土钢筋混凝土简支板桥简支板桥预应力混凝土预应力混凝土简支板桥简支板桥施工施工整体式整体式简支板桥简支板桥装配式装配式简支板桥简支板桥截面截面实心实心简支板桥简支板桥空心空心简支板桥简支板桥装配装配—整体组合式整体组合式简支板桥简支板桥矩形板、矮肋式板矩形板、矮肋式板空心板、实心板空心板、实心板先装配板先装配板再整体式板再整体式板二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计1、整体式简支板桥的构造、整体式简支板桥的构造施工施工：现场整体浇筑：现场整体浇筑截面截面：实心矩形：实心矩形 空心矩形空心矩形 矮肋式矮肋式 异形异形 两个独立截面两个独立截面高跨比：高跨比：1/16~ 1/23二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计1、整体式简支板桥的构造、整体式简支板桥的构造优点优点：构造简单，施工方便：构造简单，施工方便缺点缺点：现浇：现浇(慢慢)，用料不经济，用料不经济适用适用：小跨径，：小跨径，4~8m配筋配筋：： •纵向受力钢筋纵向受力钢筋•分布钢筋分布钢筋位置位置作用：双向受力（宽跨比小）作用：双向受力（宽跨比小）二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计1、整体式简支板桥的构造、整体式简支板桥的构造整体式简支板桥的受力特点整体式简支板桥的受力特点：：二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计1、整体式简支板桥的构造、整体式简支板桥的构造整体式简支板桥的受力特点整体式简支板桥的受力特点：：•跨径与板宽的比值通常不大于跨径与板宽的比值通常不大于2，荷载作用下处于双，荷载作用下处于双向受力弹性薄板状态向受力弹性薄板状态•板边处比板中部受力大板边处比板中部受力大•主拉应力较小主拉应力较小L=6m的整体式简支板桥配筋图的整体式简支板桥配筋图截面截面有效有效宽度宽度小小二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计2、装配式简支板桥的构造、装配式简支板桥的构造截面截面：实心板（：实心板（solid slab）） 空心板（空心板（?））优点优点：施工快，周期短：施工快，周期短结结构构类类型型截面形式截面形式l (m)h(m)钢钢筋混凝土筋混凝土实实心心<80.16～～0.36空心空心6～～130.4～～0.8预应预应力混凝土力混凝土实实心心空心空心8～～200.4～～0.85二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计2、装配式简支板桥的构造、装配式简支板桥的构造Ø实心矩形板实心矩形板适用适用：最广泛：最广泛标准设计标准设计：：L=1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 8.0m 桥面净宽桥面净宽 净净-7 净净-9 每块板宽每块板宽1m h=0.16~0.36m二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计2、装配式简支板桥的构造、装配式简支板桥的构造Ø空心矩形板空心矩形板适用适用：使用较多：使用较多？空心的目的？空心的目的标准设计标准设计：：ü 钢筋混凝土：钢筋混凝土： L=6 8 10 13m h=0.4~0.8mü预应力混凝土：预应力混凝土： L= 8 10 13 16 20m h=0.4~0.9m二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计2、装配式简支板桥的构造、装配式简支板桥的构造Ø空心矩形板空心矩形板截面截面：：ü单孔单孔 成孔方法成孔方法——模板留孔模板留孔 特点特点——挖空率大，挖空率大， 顶板需要配筋顶板需要配筋二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计2、装配式简支板桥的构造、装配式简支板桥的构造Ø空心矩形板空心矩形板截面截面：：ü多孔多孔 成孔方法成孔方法——无缝钢管、高压充气胶囊等无缝钢管、高压充气胶囊等 特点特点——挖空率小，挖空率小， 顶板不需配筋顶板不需配筋施工现场的高压充气胶囊施工现场的高压充气胶囊L=6m的装的装配式配式简支简支板桥板桥配筋配筋图图装配式简支板桥实例装配式简支板桥实例L=20m B=15.5m h=1.0m装配式简支板桥实例装配式简支板桥实例L=20m B=15.5m h=1.0m二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计2、装配式简支板桥的构造、装配式简支板桥的构造Ø空心矩形板空心矩形板构造要求构造要求：：ü顶底板厚度不小于顶底板厚度不小于80mm，截面最薄处不小于，截面最薄处不小于70mm 中板中板 h=0.55m B=1.24m 边板边板 h=0.55m B=1.5m二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计2、装配式简支板桥的构造、装配式简支板桥的构造Ø空心矩形板空心矩形板构造要求构造要求：：ü纵向受力钢筋主要布置在底板，顶板按构造和计算要纵向受力钢筋主要布置在底板，顶板按构造和计算要求配置受力钢筋求配置受力钢筋ü对挖空率较大的空心板，顶板需配置适当的横向受力对挖空率较大的空心板，顶板需配置适当的横向受力钢筋钢筋二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计2、装配式简支板桥的构造、装配式简支板桥的构造Ø空心矩形板空心矩形板构造要求构造要求：： 中板中板 配筋图配筋图L=13m的预应力混凝土空心板桥的预应力混凝土空心板桥二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计3、装配式简支板桥的横向连接、装配式简支板桥的横向连接目的目的：：横向连成整体，共同受力横向连成整体，共同受力方法方法：：企口混凝土铰连接企口混凝土铰连接——好好 、常用、常用二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计3、装配式简支板桥的横向连接、装配式简支板桥的横向连接工程实例工程实例：：企口混凝土铰连接企口混凝土铰连接施工工序：施工工序：1）绑扎铰缝钢筋）绑扎铰缝钢筋2）用）用12.5号水泥砂浆填底缝号水泥砂浆填底缝3）待砂浆强度达到）待砂浆强度达到50%后灌注后灌注C30铰缝混凝土铰缝混凝土二、简支板桥的构造与设计二、简支板桥的构造与设计3、装配式简支板桥的横向连接、装配式简支板桥的横向连接方法方法：：钢板连接钢板连接——少用少用间距间距80~150，跨中加密，跨中加密三、块件的划分方式三、块件的划分方式装配式梁桥块件划分原则：装配式梁桥块件划分原则：①① 块件的重量应当符合当地现有的运输工具和起吊块件的重量应当符合当地现有的运输工具和起吊设备的承载能力，而块件的尺寸及运输则应满足建筑设备的承载能力，而块件的尺寸及运输则应满足建筑限界的要求；限界的要求；②② 结构的构造应当简单，并且尽可能少用接头。

接结构的构造应当简单，并且尽可能少用接头接头必须耐久可靠，具有足够的刚度以保证结构的整体头必须耐久可靠，具有足够的刚度以保证结构的整体性；性；③③ 为了便于制造以及日后的更换，快件形状和尺寸为了便于制造以及日后的更换，快件形状和尺寸应力求标准化应力求标准化常用的分块方式有：纵向竖缝划分、纵向水平缝划分常用的分块方式有：纵向竖缝划分、纵向水平缝划分和纵、横向竖缝划分和纵、横向竖缝划分 三、块件的划分方式三、块件的划分方式1、纵向竖缝划分、纵向竖缝划分在简支梁桥中应用最为广泛在简支梁桥中应用最为广泛主要承重构件的各根主梁，包括相应行车道板，都是主要承重构件的各根主梁，包括相应行车道板，都是整体预制的，接头和接缝仅布置在次要构件整体预制的，接头和接缝仅布置在次要构件—横隔梁横隔梁（板）和行车道板（或道碴槽板）内板）和行车道板（或道碴槽板）内 结构部分均为预制拼装，不需要现浇混凝土这种划结构部分均为预制拼装，不需要现浇混凝土这种划分方法使主梁受力可靠，施工也方便缺点为：构件分方法使主梁受力可靠，施工也方便缺点为：构件尺寸和重量大，增加运输和安装困难尺寸和重量大，增加运输和安装困难。

三、块件的划分方式三、块件的划分方式2、纵向水平缝划分、纵向水平缝划分 为进一步减轻拼装构件的起吊重量和尺寸，便于集中预制和为进一步减轻拼装构件的起吊重量和尺寸，便于集中预制和运输吊装，可用纵向水平缝将桥梁的全部梁肋和桥面板分割，再运输吊装，可用纵向水平缝将桥梁的全部梁肋和桥面板分割，再借助纵横向的竖缝将板划分成平面呈矩形的预制构件施工时先借助纵横向的竖缝将板划分成平面呈矩形的预制构件施工时先架设梁肋，再安装预制板（有时采用微弯板以节省钢筋），最后架设梁肋，再安装预制板（有时采用微弯板以节省钢筋），最后在接缝内或连同在板上现浇一部分混凝土使结构连成整体，这样在接缝内或连同在板上现浇一部分混凝土使结构连成整体，这样的装配式梁桥通常称为组合式梁桥的装配式梁桥通常称为组合式梁桥 缺点：抗剪能力弱，必须保证结合面的抗剪强度缺点：抗剪能力弱，必须保证结合面的抗剪强度 适当加大肋顶宽度和借助肋内的伸出钢筋来提高抗剪强度适当加大肋顶宽度和借助肋内的伸出钢筋来提高抗剪强度施工时，结合面应按规定作接缝处理施工时，结合面应按规定作接缝处理三、块件的划分方式三、块件的划分方式3、纵横向竖缝划分、纵横向竖缝划分 为进一步减小拼装构件的起吊重量和尺寸，可将用为进一步减小拼装构件的起吊重量和尺寸，可将用纵向竖缝划分的主梁再通过横向竖缝划分成较小的梁段。

纵向竖缝划分的主梁再通过横向竖缝划分成较小的梁段 需要用预应力筋将架设后的梁段串连，所以也叫需要用预应力筋将架设后的梁段串连，所以也叫“串连梁串连梁” 特点：尺寸小，重量轻，施工麻烦特点：尺寸小，重量轻，施工麻烦三、块件的划分方式三、块件的划分方式3、纵横向竖缝划分、纵横向竖缝划分 。