混凝土简支梁桥1构造与设计.ppt
5.1 概述,5.2 混凝土简支板桥的构造与设计,5.4 桥面板的计算,5.5 荷载横向分布计算,5.混凝土简支梁桥,5.3 混凝土简支梁桥的构造与设计,5.7 横隔梁内力计算,5.8 挠度、预拱度计算,5.9 混凝土简支梁桥的制造和架设,5.6 主梁内力计算,（1）从受力特点,1）简支梁（板）桥,2）连续梁（板）桥,3）悬臂梁（板）桥,（2）从施工方法,1）整体浇筑式梁桥,2）预制装配式梁桥,5.1 概述,（3）按建筑材料,1）钢筋混凝土梁桥,2）全预应力混凝土梁桥,3）部分预应力混凝土梁桥,（4）从承重结构横截面形式,1）板桥,2）肋梁桥,3）箱形梁桥,5.2 混凝土简支板桥的构造与设计,5.2.1 整体式简支板桥,1）截面形式,（1）总体构造,图5-1 整体式板桥横截面,图5-2 钢筋混凝土整体式简支板桥构造,2）跨径,跨径在410m。,3）钢筋构造,1）行车道板主筋直径应不小于12mm，7cm间距20cm；分布钢筋6mm，间距25cm。,2）两侧边缘板带的主钢筋数量宜较中间板带（板宽2/3范围内）增加15%。,3）分布筋在单位板长的截面面积一般不应小于主钢筋面积的15%。,（4）受力特点,桥面板实际上是处于双向受力状态。,5.2 混凝土简支板桥的构造与设计,图5-3 空心板截面形式,2)空心板桥,（1）总体构造,1)实心板桥,5.2.2 装配式简支板桥的构造,1）截面形式,图5-4 空心板,图5-5 空心板,图5-6 空心板,图5-7 空心板,图5-8 企口式混凝土铰,（2）板间横向连接构造,横向连接方式有企口混凝土铰联接和钢板焊接联接。,图5-9 钢板焊接联接,5.2.3 斜交板桥的构造,桥梁纵轴线与支承线垂线呈某一夹角的板桥，叫斜交板桥，其夹角习惯上称为斜交角。,图5-10 斜交板,（1）斜交板桥定义,图5-11 斜交板的受力特点,（2）斜交板桥的受力特点,1）荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势。,2）各角点受力情况可以用比拟连续梁的工作来描述。,3）在均布荷载作用下，当桥轴线方向的跨长相同时，斜板桥的最大跨内弯矩比正板桥要小；跨中横向弯矩比正桥的要大。,1）整体式斜交板桥,图5-12 整体式斜交板钢筋布置,(a)底层钢筋(一),(b)上层钢筋,(c)底层钢筋(二),（3）斜交板桥的配筋,（2）装配式斜交板桥,图5-13 装配式斜交板钢筋布置,2535,4060,4050,5560,图5-14 装配式T形简支梁桥概貌,3）桥面构造：对桥梁功能的正常发挥，对主要承重构件的保护，对车辆行人的安全以及桥梁的美观都十分重要。,2）横隔梁：使各根主梁相互联成整体，以提高桥梁的整体刚度。,1）主梁：主要承重结构。,（1）简支肋梁桥上部结构及作用,5.3 混凝土简支梁桥的构造与设计,5.3.1 整体式简支肋梁桥,图5-15 整体式梁桥横截面,5.3.2 装配式简支肋梁桥,（1）主梁跨径,钢筋混凝土T形、I形简支梁标准跨径不宜大于16m。,预应力混凝土T形、I形简支梁，标准跨径不宜大于50m。,表5-1 简支梁桥主梁尺寸,（2）主梁构造,1）主梁间距,1.52.5m,2)主梁肋宽,0.150.20m,图5-16 装配式T形梁横截面,(3）桥面板及横向连接构造,预制T形截面梁翼缘根部的厚度应不小于梁高的1/10，边缘厚度不宜小于10cm。,1）桥面板构造,图5-17 装配式桥面板刚性接头钢筋布置,图5-18 装配式桥面板铰接接头,2）桥面板横向联接构造,桥面板常用的横向连接有刚性接头和铰接接头。,（4）横隔梁及横向联接构造,图5-19 装配式梁简支T梁横隔板构造,1）横隔梁构造,图5-20 装配式梁简支T梁实例,横隔梁常用的横向连接有钢板焊接联接和扣环联接。,图5-21 装配式横隔板横向联接构造,2）横隔梁横向连接构造,5.3.3 混凝土简支箱形梁桥,图5-22 箱形横截面,2）箱形截面梁抗扭能力比较大。,1）箱形梁不适用于钢筋混凝土简支梁桥，但适用于全截面参与受力的预应力混凝土梁桥。,（1）箱形梁的特点,3）箱梁横向抗弯刚度大，对预施应力、运输、安装阶段单梁的稳定性要比T梁好得多。,4）箱梁薄壁构件预制、施工比较复杂。单根箱梁安装重量通常比T梁大。,5）中性轴上下部均有足够混凝土，可抵抗正负弯矩，适用连续梁桥和悬臂结构。,5.3.4 混凝土组合梁桥,目前国内外采用的组合梁桥主要有I形和箱形两种组合梁桥形式。,I形组合梁桥适用于混凝土简支梁桥。,箱形组合梁桥适用于预应力混凝土梁桥。,图5-23 组合式梁桥横截面,图5-24 装配式与组合式梁应力图比较,图5-25 梁格构造和桥面板支承方式,5.4.1 计算模型,5.4 桥面板的计算,（1）整体现浇的T梁,2）双向板（,1）单向板（,2）,2）,计算模型的采用：,（2）装配式T梁,对于,2的装配式T形梁桥：,1）悬臂板,2）铰接悬臂板,作用在桥面板顶面矩形荷载压力面边长为：,图5-26 车辆荷载在板面上的分布,沿行车方向：,沿横向：,5.4.2 车辆荷载在板上的分布,当汽车荷载作用于桥面板上时，作用于板面上的局部分布荷载为：,汽车的轮重，为 轴重的1/2。,图5-27 行车道板的受力状态,5.4.3 有效工作宽度,若设想以 的矩形来代替此曲线图形,弯矩图形的换算宽度为：,M车轮荷载产生的跨中总弯矩；,荷载中心处的最大弯矩值，可以按弹性薄板理论分析求解。,a板的有效工作宽度或荷载有效分布宽度。,（1）板的有效工作宽度的含义,1）对于荷载在跨径中间,图5-28 单独一个荷载在跨中,计算剪力时:,计算弯矩时:,l=l0+t,l0+b,l=l0,l0 板的净跨径。,t 板的厚度。,b 梁肋宽度。,（2）单向板的荷载有效工作宽度,如有效分布宽度发生重叠时，应按相邻靠近的荷载一起计算其共有的有效分布宽度。,对几个靠近的相同荷载,图5-29 几个靠近的相同荷载在跨中,2）荷载位于支承处,3）荷载靠近板的支承处,x 荷载离支承边缘的距离。,图5-30 荷载有效分布宽度,图5-31 悬臂板的有效工作宽度,-承重板上荷载压力面外侧边缘至悬臂根部的距离。,（3）悬臂板的荷载有效工作宽度,最不利情况：,图5-32 悬臂板的有效工作宽度,固端梁,多跨连续梁体系,弹性固接,1）概述,图5-33 主梁扭转对行车道板受力的影响,（1）多跨连续单向板的内力计算,5.4.4 内力计算,2）弯矩的计算,当t/h1/4时，（即主梁抗扭刚度较大）,对于弯矩，先计算出一个跨度相同的简支板的跨中弯矩M0，然后再根据实验及理论分析的数据加以修正。,跨中弯矩,支点弯矩,M中=+0.5M0,M支=-0.7M0,式中：,M0=M0p+M0g,M0p,M0g,1m宽简支板条的跨中活载弯矩,1m宽简支板条的跨中恒载弯矩,当t/h1/4时，（即主梁抗扭刚度较小）,跨中弯矩,支点弯矩,M中=+0.7M0,M支=-0.7M0,式中：,M0=M0p+M0g,M0p,M0g,1m宽简支板条的跨中活载弯矩,1m宽简支板条的跨中恒载弯矩,图5-34 单向板内力计算图示,1m宽简支板条的跨中汽车荷载弯矩：,1m宽简支板条的跨中结构自重弯矩：,支点剪力：,
