§2.1.1

砼梁橋設(shè)計與構(gòu)造

橋梁系：陸萍2023/5/17一、混凝土梁式橋的主要類型及其特點梁橋受力變形示意圖梁式橋的主要承重結(jié)構(gòu)是梁（受彎）！≤截面最大應(yīng)力材料容許應(yīng)力材料強度截面彎矩截面形狀尺寸結(jié)構(gòu)體系（施工方法）建筑材料梁橋的跨越能力主要取決于結(jié)構(gòu)體系、建筑材料及截面形式。另外，還與施工方法有關(guān)?；炷亮菏綐蚪ú慕孛骟w系施工鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土箱形肋形板形預(yù)制裝配現(xiàn)澆懸臂連續(xù)簡支1、鋼筋混凝土梁式橋和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋鋼筋混凝土的組成1）鋼筋混凝土梁橋的特點鋼筋混凝土梁橋的優(yōu)點：就地取材、耐久性好、可塑性強、裝配式結(jié)構(gòu)的工業(yè)化程度高、整體性好、結(jié)構(gòu)剛度大，變形小、噪聲小鋼筋混凝土梁橋的缺點（難以克服）：開裂自重大受拉時，鋼筋可以有相當(dāng)大的彈性變形，而混凝土的極限彈性變形很小，拉力稍大便會發(fā)生脆性斷裂。裂縫過大會使鋼筋遭受銹蝕，必須加以限制，一般為0.2~0.3mm承載能力大部分消耗于結(jié)構(gòu)自重，限制了其跨越能力。裂縫寬度的限制使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無法利用高強度材料減輕自重。中、小橋橋梁數(shù)量多，工程量大，因此，鋼筋混凝土橋在橋梁工程中仍占有重要地位。2）預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的特點（預(yù)先儲存了壓應(yīng)力的新型混凝土材料）先張法工藝：張拉預(yù)應(yīng)力筋立模澆筑混凝土放松切斷力筋設(shè)備：臺座錨具張拉千斤頂直束，工廠預(yù)制后張法工藝：立模澆筑混凝土穿束、張拉、錨固壓漿設(shè)備：錨具管道張拉千斤頂用途廣泛：曲線束，現(xiàn)場澆筑基本原理：以混凝土為支承而張拉鋼筋，從而使鋼筋在預(yù)先受拉的同時使混凝土預(yù)先受壓，以抵消外荷載所產(chǎn)生的拉應(yīng)力，延緩或避免出現(xiàn)裂縫。全預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土普通鋼筋砼梁橋混凝土強度低（小于C40）鋼材強度低（150~250MPa）帶裂縫工作，耐久性低現(xiàn)澆或預(yù)制施工強度低，自重大施工簡單、安全中小橋梁（＜20m）預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋高強混凝土（C40以上）高強鋼筋（鋼絞線、鋼絲）不開裂，全截面工作施工方法更多樣自重相對較輕預(yù)應(yīng)力工藝要求高跨越能力大（300m+）2023/5/176受力特點分類：

簡支、懸臂、連續(xù)、T構(gòu)、連續(xù)剛構(gòu)簡支

連續(xù)

懸臂

2023/5/178跨徑布置：86.5+4×138+156+174+104.5，共8跨，掛孔長35m。橋?qū)?1m。墩柱高48m~62m。根部梁高分別為11m和8m。帶鉸T構(gòu)（鉸復(fù)雜，少用）帶掛梁T構(gòu)（力學(xué)性能、行車平順性差）2023/5/179連續(xù)剛構(gòu)：墩梁固結(jié)、梁體連續(xù)、柔性高墩簡支跨徑減小支點負(fù)彎矩須注意彎矩圖面積（絕對值）小例如支點負(fù)彎矩的存在，使跨中正彎矩顯著減小，降低主梁高度，減少自重一、簡支梁橋正彎矩結(jié)構(gòu)，適合T形截面靜定結(jié)構(gòu)，不受溫度變化、混凝土收縮徐變影響，無附加內(nèi)力不受地基變位影響，適于較差地基各孔單獨受力，便于預(yù)制、架設(shè)、費用較省，經(jīng)濟指標(biāo)好2023/5/1711122023/5/17132023/5/1714二、懸臂梁橋懸臂梁橋——簡支梁橋梁體伸長，越過支點與鄰跨搭接或鉸結(jié)組成的橋跨結(jié)構(gòu)即為懸臂梁橋。懸臂梁橋一般至少三跨，利用懸臂端的自重負(fù)彎矩對錨跨跨中正彎矩產(chǎn)生有利的卸載作用。2023/5/1715特點：一般為靜定結(jié)構(gòu)，不受地基沉降的影響，無附加內(nèi)力產(chǎn)生，適用于地基較差情況；與同跨簡支梁橋相比，跨中正彎矩顯著減小，受力較為合理；同比布載，彎矩圖包圍面積小于簡支梁橋，受力更為經(jīng)濟；多跨橋，中間墩上設(shè)置單排支座，節(jié)省橋墩體積；2023/5/1716錨跨布載，與同跨簡支梁橋受力無異；負(fù)彎矩結(jié)構(gòu)，梁頂容易開裂，采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)較為困難，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)較好；掛梁處需設(shè)置牛腿、伸縮縫裝置，斷縫移至跨度內(nèi)（縫沒減少），行車條件仍較差；構(gòu)件不易實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，需采用現(xiàn)澆施工。2023/5/1717牛角沱嘉陵江大橋，建于1966年，總長600.56米2023/5/17182023/5/17191890年蘇格蘭520m福斯灣(Forth)懸臂桁架橋加拿大魁北克大橋177m的懸臂支承著195m長的中間段構(gòu)成主跨2023/5/1720舊莊河一號橋是中國鐵路上首次采用懸臂拼裝法施工的預(yù)應(yīng)力混凝土橋，全長106m，主跨為24+48+24(m)鉸接懸臂梁，中跨跨中設(shè)獨特的預(yù)應(yīng)力混凝土剪力鉸，邊跨梁端采用特殊設(shè)計的制動支座和預(yù)應(yīng)力混凝土錨柱與橋臺連接，以承受正負(fù)支點反力和橫向水平力。主梁為變截面單室箱梁。20三23三/5三/321三、三連續(xù)三梁橋梁體三連續(xù)三通過三支點三，一三跨受三力，三其他三各跨三均受三影響三；超靜三定結(jié)三構(gòu)，三受地三基位三移影三響大三，對三地基三要求三較高三；支點三負(fù)彎三矩對三跨中三正彎三矩產(chǎn)三生有利三卸載作用三，可三減小三截面三尺寸三，節(jié)三省材三料；恒載三內(nèi)力三與施三工方三法密三切相三關(guān)20三23三/5三/322多跨三一聯(lián)三，減三少接三縫數(shù)三量，三但聯(lián)三長加三大，三伸縮三縫構(gòu)三造復(fù)三雜；可采三用懸三臂施三工、三頂推三施工三法等三，工三藝技三術(shù)較三成熟三，工三程質(zhì)三量容三易控三制；墩臺三上設(shè)三置單三排支三座，三減小三墩臺三工程三量橋面三無接三縫，三主梁三變形三和緩三，行三車平三順；常采三用變?nèi)孛嫒淞喝?0三23三/5三/323變高三不等三跨三連三續(xù)梁三橋等高三等跨三連續(xù)三梁橋V墩三連續(xù)三梁橋云南三六庫三大橋(L三=1三54三m,三19三91年)、連三續(xù)南京三長江三二橋三北汊三橋(L三=90三+3三×1三65三m+三90三m,三20三01年)、連三續(xù)20三23三/5三/326V墩連三續(xù)梁三（彎三矩削三峰）等高三、等三跨連三續(xù)梁三橋簡支--變連三續(xù)梁三橋20三23三/5三/327四、三預(yù)應(yīng)三力砼T型剛?cè)龢?gòu)結(jié)構(gòu)三形式三：帶鉸T構(gòu)——相鄰三懸臂三通過三剪力三鉸相三連，恒載三下為三靜定三，活三載作三用為三超靜三定；懸臂三端由三于混三凝土三徐變?nèi)a(chǎn)生三的下三撓不三易控三制；剪力三鉸構(gòu)三造復(fù)三雜，三現(xiàn)很三少使三用。20三23三/5三/328帶掛三梁T構(gòu)－三靜定三結(jié)構(gòu)三，受三力明三確，三不受三外界三環(huán)境三影響三。接三縫較三多，三不利三高速三行車三。T形單三元盡三量對三稱一三致，三使恒三載對三稱偶數(shù)三個T＋奇三數(shù)個三掛梁三，組三成靜三定結(jié)三構(gòu)由于三箱梁三端部三要設(shè)三置掛三梁，三在箱三梁端三部須三設(shè)置三牛腿三。純負(fù)三彎矩三結(jié)構(gòu)三，與三懸臂三施工三受力三接近三一致三。20三23三/5三/329牛腿20三23三/5三/330跨徑布置：86.5+4×138+156+174+104.5，共8跨，掛孔長35m。橋?qū)?1m。墩柱高48m~62m。根部梁高分別為11m和8m。20三23三/5三/331主跨174mT構(gòu)每側(cè)懸臂凈長65.75m，分為20節(jié)段對稱地采用掛籃懸臂澆筑，近根部使用托架。主梁采用雙箱單室斷面，梁底呈拋物線變化，牛腿支承處梁高3.2m，懸臂根部為11m(8m)。為了加強箱梁的整體性和橫向剛度，距根部6.65m范圍內(nèi)將量箱底板連通。采用三向預(yù)應(yīng)力。橋墩采用空心薄壁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)20三23三/5三/332烏龍三江橋20三23三/5三/333五、三連續(xù)三剛構(gòu)三橋連續(xù)三剛構(gòu)三在T型剛?cè)龢?gòu)基三礎(chǔ)上三，將三主梁三連續(xù)三并與三薄壁三橋墩三固結(jié)三而成三。梁體三連續(xù)三使跨三中產(chǎn)三生正三彎矩三，削三弱了三懸臂三根部三負(fù)彎三矩。取消三了掛三梁，三總體三剛度三增大三，且三橋面三連續(xù)三，平三順性三好。20三23三/5三/334連梁三：連三剛受三力比三較隨薄三壁墩三高的三增加三，連三續(xù)梁三與連三續(xù)剛?cè)龢?gòu)的三恒載三、活三載彎三矩基三本一三致隨墩三高的三增加三，墩三對主三梁根三部的三嵌固三作用三迅速三減弱三，而三退化三成僅三起支三承作三用。隨墩三高的三增加三，主三梁內(nèi)三軸力三迅速三減小從本三質(zhì)上三，連三續(xù)剛?cè)龢?gòu)屬三于連三續(xù)梁三的范三疇20三23三/5三/335重慶三石板三坡長三江大三橋三復(fù)三線橋20三23三/5三/337重慶三嘉華三大橋主跨25三2m，邊三跨13三8m重慶三石板三坡復(fù)三線橋三，主三跨33三0m20三23三/5三/338北盤三江特三大橋全長12三61三m，跨三徑布三置：82三.5三+2三20三+2三90三+2三20三+8三2.三5預(yù)應(yīng)三力混三凝土三斜腿三剛構(gòu)三。主三墩空三心薄三壁墩三，最三大墩三高17三0m。20三23三/5三/339沅陵三沅水三橋20三23三/5三/340La三va三nt三ta三l三Br三id三ge20三23三/5三/34120三23三/5三/342小三結(jié)各體三系受三力各三有千三秋，三沒有三不好三的結(jié)三構(gòu)，三只有三不合三理的三設(shè)計內(nèi)力三調(diào)整三方法三：靜定三體系三：調(diào)三整各三孔跨三徑長三度比三，調(diào)三整彎三矩零三點超靜三定體三系：調(diào)整三截面三抗彎三剛度三比（三梁高三、壁三厚等三）調(diào)整三梁體三支承三方式三（單三點支三承-多點三支承三）調(diào)整三預(yù)筋三線形三、位三置改變?nèi)┕と椒ê侠砣u估三次內(nèi)三力20三23三/5三/34320三23三/5三/34420三23三/5三/345三跨連續(xù)梁橋主梁慣矩變化的影響舉例20三23三/5三/346次內(nèi)三力超靜三定預(yù)三應(yīng)力三混凝三土結(jié)三構(gòu)在三各種三內(nèi)外三因素三