5.1 概 述 5.2 主 要 结 构 与 构 造 5.3 施 工 方 法 简 介 5.4 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 桥 设 计 计 算 要 点 1
5.1 概 述 简 支 梁 桥 :L>20~25m, 跨 中 弯 矩 迅 速 增 大, 截 面 尺 寸 和 自 重 显 著 增 加, 材 料 用 量 大 且 不 经 济, 安 装 重 量 给 装 配 式 施 工 造 成 困 难 较 大 跨 径 的 梁 式 桥 : 降 低 材 料 用 量, 采 用 能 减 小 跨 中 弯 矩 值 的 其 他 体 系 桥 梁, 如 悬 臂 体 系 连 续 体 系 的 梁 桥 等 2
( a ) ( b ) 梁 式 桥 恒 载 弯 矩 比 较 图 ( a ) 简 支 梁 ( b ) ( c ) 悬 臂 梁 ( d ) T 型 刚 构 ( e ) 连 续 梁 3
与 简 支 体 系 相 比 较, 悬 臂 和 连 续 体 系 可 以 减 小 跨 内 弯 矩 的 绝 对 值 降 低 主 梁 的 高 度, 从 而 减 少 材 料 用 量 和 结 构 自 重, 而 结 构 自 重 的 降 低 又 进 一 步 减 小 了 恒 载 的 内 力 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 桥 具 有 整 体 性 能 好 结 构 刚 度 大 变 形 小 抗 震 性 能 好 等 优 点, 更 突 出 的 是 在 使 用 上, 主 梁 变 形 挠 曲 线 平 缓 桥 面 伸 缩 缝 少 行 车 舒 适 4
第 五 章 预 悬 臂 应 现 力 浇 施 混 工 凝 土 连 续 梁 桥 与 悬 连 臂 续 预 制 刚 拼 构 装 桥 施 工 利 用 预 应 力 作 为 一 种 施 工 手 段 的 悬 臂 施 工 方 法 在 预 应 力 混 凝 土 桥 梁 中 开 始 应 用, 加 速 了 预 应 力 混 凝 土 梁 桥 的 发 展 步 伐 由 于 结 构 的 悬 臂 体 系 和 悬 臂 施 工 方 法 相 结 合 产 生 了 T 型 刚 构 T 型 刚 构 5
第 五 章 预 厦 应 门 高 力 集 混 海 峡 凝 大 土 桥 连 续 梁 桥 与 连 续 刚 构 桥 乌 龙 江 桥 二 桥 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 桥 具 有 整 体 性 能 好 结 构 刚 度 大 变 形 小 抗 震 性 能 好 等 优 点, 更 突 出 的 是 在 使 用 上, 主 梁 变 形 挠 曲 线 平 缓 桥 面 伸 缩 缝 少 行 车 舒 适 6
预 应 力 混 凝 土 连 续 刚 构 桥 可 以 看 成 是 由 T 型 刚 构 与 连 续 梁 组 合 而 成 它 数 跨 相 连, 跨 中 不 设 铰 或 挂 梁, 行 车 舒 适 主 梁 与 桥 墩 固 结, 不 设 支 座, 因 此 具 有 T 型 刚 构 桥 和 连 续 梁 桥 的 优 点, 从 而 使 其 跨 径 适 用 范 围 从 连 续 梁 桥 的 150m 左 右, 发 展 到 300m 以 上 黄 石 长 江 大 桥 黄 花 园 嘉 陵 江 大 桥 7
5. 2 主 要 结 构 与 构 造 一 立 面 布 置 1. 等 截 面 连 续 梁 中 等 跨 度 (40~60m) 一 联 较 长 梁 段 ( 跨 ) 施 工 可 采 用 预 制 装 配 法 或 就 地 灌 注 法 施 工 简 单, 所 需 设 备 规 格 少 分 跨 : 等 跨 ( 长 桥 ) 不 等 跨 ( 比 值 在 0.6~0.8 左 右 ) 不 等 跨 中 长 跨,(1) 梁 高 不 变, 截 面 加 厚 预 应 力 钢 束 增 加 (2) 梁 高 变 8
梁 高 的 选 择 与 跨 度 有 关 等 截 面 公 路 连 续 梁 桥 的 高 ( 度 ) 与 跨 ( 度 ) 之 比 h/l 在 1/15~ 1/25 之 间 当 采 用 顶 推 法 施 工 时, 还 需 要 考 虑 顶 推 施 工 时 对 结 构 的 附 加 受 力 要 求, 此 时 高 跨 比 h/l 选 1/12~1/15 为 宜 对 铁 路 桥,h/L 为 1/16~1/18 厦 门 46 45=2078 集 美 平 均 高 潮 水 位 5.75 设 计 高 潮 水 位 8.22 平 均 低 潮 水 位 1.59 1 2 3 4 26 27 28 30 31 32 33 34 35 44 45 46 47 立 面 图 ( 单 位 :m) 9
40 1 2550 25 150 2000 箱 梁 中 心 标 高 100 中 间 分 车 带 150 25 268 DH 250 70 724 144 1174 承 台 顶 面 标 高 厦 门 高 集 海 峡 大 桥 全 长 2070m (8 45m+8 45m+12 45m+10 45m+8 45 m), 跨 度 4.5m, 箱 形 截 面, 采 用 逐 跨 现 浇 的 活 动 支 架 法 施 工 150 150 150 150 ZH 590 590 b 横 截 面 布 置 图 10
2. 变 截 面 连 续 梁 连 续 梁 桥 的 支 点 负 弯 矩 远 大 于 跨 中 正 弯 矩 变 截 面 梁 ( 支 点 处 梁 高 增 大, 跨 中 处 梁 高 减 小, 其 间 按 曲 线 或 折 线 过 渡 ) 适 应 结 构 的 内 力 分 布 规 律 L>100m 公 路 混 凝 土 连 续 梁 桥 l l l ql/8 2 11
梁 高 变 化 规 律 : 斜 ( 直 ) 线 圆 弧 线 或 二 次 抛 物 线 高 跨 比 h/l: 跨 中 1/30~1/50, 支 点 1/16~1/25 底 板 腹 板 和 顶 板 做 成 变 厚 度 支 点 与 跨 中 高 度 之 比 :2.0~3.0 41700/2 5700 3300 5700 3300 引 桥 边 部 梁 根 部 梁 边 中 部 梁 箱 外 隔 梁 桥 面 铺 装 中 部 梁 7350 9000 9000/2 a 总 体 布 置 图 广 东 容 奇 大 桥 12
人 行 道 板 1450/2 桥 面 铺 装 现 浇 桥 道 板 1500/2 1300/2 75 300 535 第 五 章 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 桥 与 连 续 刚 构 桥 87 40 预 制 箱 梁 45 230 45 240 (b) 横 断 面 布 置 现 浇 箱 外 横 隔 梁 广 东 顺 德 容 奇 大 桥 主 梁 分 : 根 部 梁 中 部 梁 和 边 部 梁 三 种 ; 设 临 时 支 架, 大 型 浮 吊 吊 装 施 工 两 个 中 墩 设 置 为 固 定 支 座, 主 桥 与 引 桥 之 间 留 100mm 的 伸 缩 缝 ; 主 墩 为 六 角 形 双 柱 式 墩, 高 14~16m 高 桩 承 台 钻 孔 灌 注 桩 基 础 13
3. 连 续 刚 构 (continuous rigidframe) 墩 梁 固 结 无 支 座, 利 于 悬 臂 施 工, 省 去 大 型 支 座 及 其 养 护 维 修 费 用 ; 一 联 内 无 缝, 改 善 了 行 车 条 件 ; 主 梁 常 采 用 变 截 面 箱 型 梁 ; 上 部 结 构 : 计 入 桥 墩 受 力 及 混 凝 土 收 缩 徐 变 和 温 度 变 化 引 起 的 变 形 对 上 部 结 构 的 影 响 ; 随 着 墩 高 的 增 加, 连 续 刚 构 的 墩 顶 以 及 跨 中 弯 矩 趋 近 连 续 梁 者 14
桥 墩 : 具 有 一 定 柔 度, 其 根 部 所 受 弯 矩 很 小, 墩 梁 结 合 处 有 刚 架 受 力 特 点 ; 桥 墩 多 采 用 矩 形 和 箱 形 截 面 的 柱 式 墩 或 双 薄 壁 墩 ; 墩 的 轴 向 力 和 墩 底 弯 矩 随 墩 高 的 增 加 急 剧 加 大 ; 两 墩 之 间 的 梁 部 所 受 到 的 轴 向 力 随 墩 高 的 增 加 而 急 剧 减 少 伸 缩 装 置 应 能 适 应 结 构 纵 向 位 移 的 需 要 ; 桥 台 处 需 设 置 控 制 水 平 位 移 的 挡 块, 以 保 证 结 构 的 水 平 稳 定 性 15
广 东 虎 门 辅 航 道 桥 150m+270m+150m 一 联 桥 宽 31m,6 车 道, 由 双 箱 组 成 梁 的 下 缘 呈 抛 物 线 形, 根 部 高 14.8m, 跨 中 高 5 m 桥 墩 为 双 柱 式 空 心 墩, 高 35m, 具 有 较 大 抗 弯 刚 度 基 础 采 用 高 桩 承 台, 每 墩 有 32 根 直 径 2.0m 的 桩 嵌 入 岩 石 主 梁 用 挂 篮 法 平 衡 悬 臂 灌 筑 桥 墩 用 支 架 提 升 模 板 灌 筑 混 凝 土 16
广 东 虎 门 珠 江 辅 航 道 桥 570 150 270 150 20 120 20 2.950最 低 水 位 -1.00 最 高 通 航 水 位 23 17 18 19 20 (a) 总 体 布 置 图 R7000 21 防 撞 岛 65 55 (b) 横 截 面 图 17
南 昆 线 清 水 大 桥 三 跨, 主 跨 128m 单 箱 单 室 变 截 面, 桥 墩 处 梁 高 8.8m, 跨 中 处 梁 高 4.4m 箱 梁 顶 板 宽 8.1m, 箱 宽 6.1m ; 腹 板 厚 度 0.4~0.7m, 底 板 厚 度 0.4~0.9m, 顶 板 厚 度 0.5m 梁 体 C50 混 凝 土, 三 向 预 应 力, 悬 臂 灌 注 法 施 工 南 宁 昆 明 1700 3275 3270 7280 12800 7285 8 6 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 9 6 18
4. 悬 臂 梁 在 桥 头 两 端 不 设 置 桥 台, 而 仅 设 置 搭 板 与 路 堤 相 衔 接, 由 于 行 车 时, 搭 板 容 易 损 坏, 故 多 用 在 跨 干 线 的 人 行 桥 梁 上 受 力 方 面 : 属 于 静 定 体 系, 它 们 的 内 力 不 受 基 础 不 均 勾 沉 降 等 附 加 变 形 的 影 响 悬 臂 梁 桥 在 施 工 阶 段 和 成 桥 运 营 阶 段 两 者 受 力 状 态 是 致 的, 非 常 适 宜 于 悬 臂 施 工 方 法 19
不 带 挂 梁 的 单 孔 双 悬 臂 梁 桥 多 跨 悬 臂 梁 桥 的 两 个 悬 臂 一 般 多 做 成 相 同 的 尺 寸, 其 挂 梁 高 度 约 为 =(1/20 1/12) 在 特 殊 情 况 下 必 须 进 一 步 减 小 锚 孔 的 胯 径 时, 应 考 虑 活 载 作 用 在 中 孔 时 锚 孔 边 支 点 可 能 出 现 负 反 力 的 情 况, 为 此 应 采 取 加 设 平 衡 重 物 或 设 置 拉 力 支 座 等 特 殊 措 施 20
带 挂 梁 的 悬 臂 梁 桥 旧 南 安 大 桥 为 8 孔 的 悬 臂 梁 桥, 跨 径 为 32.8m, 全 长 为 288.23m 桥 面 行 车 道 净 宽 为 7.0m, 人 行 道 2 1.0m 21
二 横 截 面 布 置 (1) 板 肋 式 截 面 (2) 箱 形 截 面 (3) 横 隔 板 常 用 板 肋 式 截 面 形 式 22
常 用 箱 形 截 面 形 式 箱 形 截 面 特 别 适 用 于 较 大 跨 径 的 悬 臂 梁 桥 和 连 续 梁 桥 常 为 变 截 面 外, 还 变 厚 度 底 板 根 部 厚, 通 常 取 墩 顶 梁 高 的 1/10~1/12; 跨 中 薄, 一 般 在 0.2~0.3m 箱 梁 顶 板 厚 度 的 取 值 要 考 虑 两 个 因 素 : 一 是 要 满 足 桥 面 板 横 向 抗 弯 的 要 求, 二 是 要 满 足 纵 向 力 筋 布 置 的 要 求 23
实 桥 箱 梁 截 面 举 例 600 1140 1550 600 50 30 30 330 360 255 7 0 25 8 0 275 580 300 50 120 20 32 70 1000 25 85 50 215 200 100 25 b 800 c 1740 2700 3000 1460 25 4 0 122 25 25 3 0 457 300 加 劲 肋 20 25 90 85 加 劲 肋 600 50 54 700 450 420 570 300 730 600 600 730 1070 860 1070 d e f 1280 1160 1280 2610 580 4 0 20 25 422 436 422 335 预 留 发 展 桥 面 宽 度 g 4 0 20 422 436 422 335 580 878 365 785 310 785 h 549 24
横 隔 板 一 般 布 置 Ⅰ-Ⅰ 截 面 Ⅳ 115 Ⅱ 300 1200 40 1540 120 1540 40 1540 20 300 55 100 号 混 凝 土 ( 压 重 ) 进 人 洞 3100( 下 缘 曲 率 半 径 241.25m) 3200 100 500 100 3100( 下 缘 曲 率 半 径 241.25m) 6400/2 Ⅳ 300 Ⅱ 主 梁 0 号 块 主 梁 主 梁 桥 墩 桥 墩 25
三 预 应 力 钢 筋 的 布 置 1) 纵 向 力 筋 的 布 置 连 续 配 筋 分 段 配 筋 逐 段 加 长 力 筋 体 外 布 筋 后 连 续 力 筋 2) 横 向 和 竖 向 布 筋 26
连 续 配 筋 的 力 筋 布 置 小 跨 度 的 等 截 面 连 续 梁 桥, 采 用 就 地 灌 注 施 工 的, 其 纵 向 力 筋 可 按 照 结 构 各 部 位 的 受 力 要 求 进 行 连 续 配 筋 二 次 抛 物 线 (a) 1 2 3 4 (b) 27
分 段 配 筋 大 跨 度 变 截 面 悬 臂 施 工 法 悬 臂 伸 出 施 工 时, 对 梁 体 施 加 负 弯 矩 筋 ; 在 两 梁 段 合 龙 后 ( 称 为 体 系 转 换 ), 再 张 拉 正 弯 矩 筋 和 其 它 力 筋 力 筋 的 布 置 原 则 : 力 矩 大 锚 固 方 便 施 工 简 单 边 跨 悬 臂 浇 筑 钢 束 布 置 示 意 中 跨 6300 11100/2 16' 15' 14'13' 12' 11' 10' 9' 8' 7' 6' 5' 4' 3' 2' 1'1" 01"1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 900 12 370 340 370250250370 340 12 370 300/2 边 跨 连 续 梁 正 弯 矩 钢 束 布 置 示 意 中 跨 6300 11100/2 16' 15' 14'13' 12' 11' 10' 9' 8' 7' 6' 5' 4' 3' 2' 1' 1" 01" 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 400 300 200 12 370 340 370250250370 340 12 370 300/2 28
逐 段 加 长 力 筋 用 连 接 器 把 主 筋 对 接 或 逐 段 加 长 逐 孔 施 工 顶 推 法 施 工 的 连 续 梁 常 用 接 头 的 位 置 通 常 设 置 在 离 支 点 约 1/5 跨 度 附 近 弯 矩 较 小 的 部 位 9.10.11.12 9.10.11.12 7.8 5.6 3.4 3.4 1.2 1.2 5.6 7.8 29
体 外 布 筋 力 筋 布 置 在 主 梁 截 面 以 外 的 箱 内, 配 以 横 隔 板 转 向 块 等 构 造, 对 梁 体 施 加 预 应 力 无 预 留 孔 道, 孔 道 压 浆 等 工 序, 施 工 方 便 迅 速, 且 便 于 更 换 ; 对 力 筋 防 护 和 结 构 构 造 等 的 要 求 较 高 T 梁 简 支 后 连 续 力 筋 布 置 30
后 连 续 筋 先 简 支 后 连 续 方 法 施 工 的 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 桥, 后 连 续 采 用 预 应 力 筋 布 置, 必 须 先 预 留 张 拉 槽 孔 和 预 埋 管 道, 待 连 续 部 分 的 混 凝 土 浇 筑 完 毕 后, 穿 束 张 拉 后 连 续 的 力 筋, 实 现 整 体 梁 的 连 续 T 梁 简 支 后 连 续 力 筋 布 置 31
矮 箱 梁 简 支 后 连 续 力 筋 布 置 32
横 向 和 竖 向 布 筋 横 向 筋 是 桥 面 板 横 向 受 力 的 需 要, 多 采 用 钢 铰 线 810/2 R=400 纵 向 力 筋 孔 道 6.5 50 40 15 4-7φ5 R=400 40 横 向 力 筋 610/2 箱 梁 顶 板 的 横 向 力 筋 ( 清 水 河 桥 ) 33
竖 向 预 应 力 筋 图 抗 剪 还 可 作 挂 篮 的 后 锚 钢 筋 多 采 用 高 强 度 精 轧 螺 纹 钢 筋, 纵 桥 向 一 般 每 隔 50~ 80cm 间 距 设 置, 后 张 法 施 工 (a) 纵 桥 向 布 置 (b) 横 向 布 置 (c) 竖 向 预 应 力 筋 34
5.3 施 工 方 法 简 介 一 概 述 立 支 架 就 地 现 浇 用 滑 模 逐 跨 现 浇 施 工 预 制 拼 装 ( 可 以 整 孔 分 段 串 联 ) 悬 臂 浇 筑 顶 推 35
立 支 架 就 地 现 浇 36
二 预 制 装 配 整 体 施 工 法 三 种 分 段 施 工 方 式 简 支 连 续 单 悬 臂 连 续 双 悬 臂 连 续 37
简 支 一 连 续 施 工 法 预 制 简 支 梁 现 浇 接 缝 (a) A (b) (c) 安 装 后 张 拉 的 预 应 力 筋 A 图 简 支 梁 临 时 支 座 连 续 梁 永 久 支 座 38
简 支 单 悬 臂 连 续 施 工 法 墩 顶 架 临 时 支 架 (a) 边 段 现 浇 接 缝 60 (b) (c) 中 央 段 现 浇 接 缝 (d) 39
三 悬 臂 施 工 法 (cantilever method) (1) 悬 臂 施 工 的 程 序 (2) 采 用 挂 篮 的 悬 臂 浇 注 法 (3) 采 用 吊 机 的 悬 臂 拼 装 法 40
悬 臂 施 工 程 序 临 时 固 结 (a) A B C 边 跨 合 龙 段 D (b) A B 永 久 支 座 C D 支 架 中 跨 合 龙 段 (c) A B C D 41
悬 臂 浇 注 法 几 种 常 用 挂 蓝 示 意 -1 2700 200 1025 600 375 40t 底 铰 外 模 吊 带 300 730 100 400 200 2 号 1 号 0 号 1 号 2 号 工 字 型 主 梁 单 位 :cm 底 篮 (a) 平 行 桁 架 式 挂 篮 240 200 40 放 下 吊 杆 (b) 三 角 组 合 梁 式 挂 篮 42
几 种 常 用 挂 蓝 示 意 -2 主 构 架 千 斤 顶 前 上 横 梁 锚 固 装 置 行 走 液 压 缸 前 吊 带 轨 道 滑 梁 后 锚 滑 板 0 号 段 1 号 段 千 斤 顶 张 拉 平 台 0 号 段 1 号 段 2 号 段 Φ25 前 吊 杆 后 吊 带 底 模 架 底 模 底 板 后 锚 5m 3.5m 3.5m (c) 菱 形 挂 篮 (d) 弓 弦 式 挂 篮 43
44
45
湖 北 沙 洋 汉 江 桥, 主 跨 110m, 采 用 悬 臂 浇 筑 施 工 46
悬 臂 拼 装 法 移 动 式 吊 机 造 桥 机 桁 式 吊 等 常 用 的 移 动 式 吊 机 的 外 型 与 挂 篮 类 似, 由 承 重 梁 横 梁 锚 固 装 置 起 吊 装 置 行 走 系 统 张 拉 平 台 等 几 部 分 组 成 卷 扬 机 承 重 梁 支 承 被 吊 装 的 节 段 已 完 成 的 梁 体 移 动 式 吊 机 悬 臂 施 工 示 意 -1 47
移 动 式 吊 机 悬 臂 施 工 示 意 -2 已 完 成 的 梁 体 扁 担 梁 被 吊 装 的 节 段 48
江 门 外 海 桥, 为 55+7x110+55m 的 连 续 梁, 施 工 时 主 梁 分 为 两 箱, 悬 臂 拼 装, 跨 中 合 龙, 两 箱 连 为 一 体 49
四 移 动 模 架 施 工 法 将 机 械 化 的 支 架 和 模 板 支 承 ( 或 悬 吊 ) 在 长 度 稍 大 于 两 跨 前 端 作 导 梁 用 的 承 载 梁 上, 然 后 在 桥 跨 内 进 行 现 浇 施 工, 待 混 凝 土 达 到 一 定 强 度 后 脱 模, 并 将 整 孔 模 架 沿 导 梁 前 移 至 下 一 浇 筑 桥 孔, 如 此 有 节 奏 地 逐 孔 推 进 直 至 全 桥 施 工 完 毕 适 用 于 跨 径 20~50m 的 等 跨 和 等 高 度 连 续 梁 桥 施 工 50
移 动 式 模 架 逐 孔 施 工 法 2 a 6 4 5 1 (a) a b 3 (b) 7 b (c) 6 7 1 5 4 7 2 3 8 a a b b 51
厦 门 高 集 海 峡 大 桥 主 桥 箱 梁 钢 束 和 钢 筋 布 置 主 桥 移 动 支 架 ( 滑 模 ) 施 工 52
五 顶 推 施 工 法 顶 推 法 (launching method) 的 施 工 原 理 是 沿 桥 纵 轴 方 向 的 台 后 开 辟 预 制 场 地, 分 节 段 浇 筑 或 拼 装 混 凝 土 梁 身, 并 用 纵 向 预 应 力 筋 连 成 整 体, 然 后 通 过 水 平 液 压 千 斤 顶 施 力, 借 助 不 锈 钢 板 与 四 氟 乙 烯 模 压 板 特 制 的 滑 动 装 置, 将 梁 逐 段 向 对 岸 顶 进, 就 位 后 落 梁, 更 换 正 式 支 座, 完 成 桥 梁 施 工 顶 推 法 主 要 应 用 于 等 截 面 连 续 梁 每 节 段 箱 梁 约 10~30m 长 单 向 顶 推 双 向 顶 推 单 点 顶 推 多 点 顶 推 主 要 设 备 : 千 斤 顶 滑 道 53
连 续 梁 顶 推 法 施 工 示 意 图 (a) 1 2 3 5 4 6 (b) 3 3 7 4 40-60m (c) 8 35m 70m 35m (a) 单 向 单 点 顶 推 ;(b) 按 每 联 多 点 顶 推 :(c) 双 向 顶 推 1. 制 梁 场 ;2. 梁 段 ;3. 导 梁 ;4. 千 斤 顶 装 置 ;5. 滑 道 支 承 ;6. 临 时 墩 ;7. 已 架 完 的 梁 ;8. 平 衡 重 54
福 建 尤 溪 丘 墩 桥, 为 60+76+60m 的 连 续 梁, 采 用 顶 推 法 施 工 55
5.4 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 桥 计 算 要 点 一 连 续 梁 恒 载 活 载 内 力 计 算 (1) 恒 载 内 力 计 算 与 施 工 方 法 有 密 切 关 系 体 系 转 换 的 桥 梁, 最 终 恒 载 内 力 是 各 个 施 工 阶 段 的 恒 载 内 力 之 和 56
三 跨 连 续 梁 施 工 程 序 临 时 固 结 (a) A B C 边 跨 合 龙 段 D (b) A B 永 久 支 座 C D 支 架 中 跨 合 龙 段 (c) A B C D 57
三 跨 连 续 梁 施 工 的 恒 载 弯 矩 计 算 (a)t 构 (b) 边 跨 合 龙 : 混 凝 土 未 凝 固 前 (b') 边 跨 合 龙 : 混 凝 土 凝 固 后 (c) 拆 除 墩 顶 临 时 固 结 (d) 中 跨 合 龙 : 混 凝 土 未 凝 固 前 (d') 中 跨 合 龙 : 混 凝 土 凝 固 后 1 2 3 4 L1 L L1 (e) 全 桥 及 最 终 恒 载 弯 矩 58
具 有 体 系 转 换 的 恒 载 内 力 计 算 说 明 : 1) 结 构 恒 载 不 重 复 计 算 ; 2) 计 算 步 骤, 可 按 力 学 等 效 原 则 合 并 简 化 ; 3) 梁 端 剪 力, 也 可 照 此 计 算 ; 4) 连 续 刚 构 体 系, 不 存 在 墩 梁 临 时 固 结 和 拆 除 工 序, 计 算 时 应 同 时 考 虑 梁 部 轴 力 和 桥 墩 的 内 力 桥 面 构 造 :( 附 加 恒 载 二 期 恒 载 ) 内 力, 最 终 结 构 的 内 力 影 响 线 加 载 求 得 59
(2) 活 载 内 力 计 算 与 简 支 梁 基 本 相 同 : 绘 制 内 力 影 响 线, 活 载 加 载, 求 得 各 截 面 最 大 活 载 内 力 等 截 面 连 续 梁 : 手 算 简 单, 可 查 阅 有 关 计 算 手 册 中 公 式 图 表 确 定 ; 变 截 面 连 续 梁 : 内 力 影 响 线 与 截 面 刚 度 有 关, 桥 梁 电 算 程 序 计 算 60
连 续 梁 的 内 力 影 响 线 23' A B c D E c1 c2 c3 c4 c2 23' c3 c4 A B c D E c1 Mc1 Qc1 MB QB Mc2 Qc2 M23' Q23' Mc Qc 61
第 五 (3) 章 预 全 应 梁 力 的 混 内 力 凝 包 土 络 连 图 续 梁 桥 与 连 续 刚 构 桥 将 连 续 梁 的 最 大 最 小 活 载 内 力 与 恒 载 内 力 按 荷 载 组 合 规 定 进 行 叠 加, 就 可 以 得 到 全 梁 的 内 力 包 络 图 ( 包 括 各 项 次 内 力 ) Mmin M Mmax Qmax Qmin Q 62
二 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 的 次 内 力 (1) 预 加 力 引 起 的 次 内 力 等 效 荷 载 法 : 求 解 预 加 力 的 总 预 矩 预 加 力 对 混 凝 土 的 作 用 以 外 加 荷 载 的 形 式 等 效 替 代 (a) (d) (b) (e) A B C (c) (f) 63
连 续 梁 的 等 效 荷 载 与 总 预 矩 e 1 a e 2 = M F 2 M 2 (a) 梁 的 立 面 布 置 ;(b) 初 预 矩 图 ;(c) 剪 力 图 ; (d) 等 效 荷 载 图 ;(e) 总 预 矩 图 64
(2) 混 凝 土 收 缩 徐 变 引 起 的 次 内 力 公 路 桥 规 的 公 式 : M g1 = M 1g + ( M 2g M 1g )(1 e ϕ ( t, τ ) ) 65
3. 温 度 变 化 引 起 的 次 内 力 和 温 差 自 应 力 (1) 年 温 差 温 度 次 内 力 ' M t xl 1 xl 2 ' M t l 1 l 2 年 温 差 影 响 指 气 温 随 季 节 发 生 周 期 兴 变 化 对 结 构 所 起 的 作 用, 一 般 假 定 温 度 沿 结 构 的 截 面 高 度 方 向 均 匀 变 化 σ s ( y) ' Mt = y I 温 度 次 应 力 为 : σ s = M t y I 66
(2) 局 部 ( 截 面 ) 温 差 自 应 力 第 五 章 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 桥 与 连 续 刚 构 桥 局 部 ( 截 面 ) 温 差 一 般 指 日 照 温 差, 日 照 因 辐 射 强 度 桥 梁 方 位 日 照 时 间 地 理 位 置 地 形 地 貌 等 因 素 影 响, 使 桥 面 与 内 部 因 对 流 和 热 传 导 形 成 不 均 匀 分 布, 即 在 截 面 上 产 生 非 均 匀 的 温 度 场 温 差 应 力 : σ N M 0 t t t = + y + t yα c E c A 0 I 0 da A y T 2 t y T 1 t A Z zc z h X1 E T 梁 截 面 温 差 温 度 场 67
4. 墩 台 沉 降 引 起 的 次 内 力 次 内 力 的 力 法 方 程 : δ d 11 X1 t + δ11 X1 d +Δ dp + X10Δ 1p = 0 68
三 箱 梁 截 面 的 受 力 特 点 与 简 化 计 算 箱 形 截 面 内 力 及 应 力 分 析 : 分 析 法 ( 如 约 束 扭 转 理 论 ) 或 数 值 法 ( 如 有 限 元 理 论 ) 实 际 设 计 中 采 用 简 化 方 法 69
P P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 P/4 (a) 弯 曲 (b) 扭 转 P/4 扭 转 (c) P/4 P/4 (d) 畸 变 70
(a) (b) P3 P4 P1 P2 箱 梁 横 向 弯 曲 的 计 算 图 式 与 内 力 图 在 横 截 面 上 : 纵 向 正 应 力 σ ) 剪 应 力 τ=τ M ( Z + τ = σ K M + τ + σ W W + τ + σ dw dw 在 箱 梁 各 板 内 即 σ 纵 截 σ面 上 + : σ 横 向 弯 曲 应 力 ( S ) = 0 t dt 71
(1) 经 验 估 值 法 弯 矩 M 剪 力 Q = M = Q g g + 1.15M + 1.05Q p p M g Q g 恒 载 引 起 的 弯 矩 和 剪 力 ; M p Q p 全 部 活 载 对 称 于 桥 中 线 作 用 时 引 起 的 弯 矩 和 剪 力 72
(2) 用 修 正 偏 心 压 力 法 求 活 载 内 力 增 大 系 数 η max 1 e = + β n n max i= 1 α α 1 2 i n 箱 梁 的 腹 板 总 数 β 抗 扭 修 正 系 数 73
内 力 增 大 系 数 计 算 图 式 (3) 活 载 内 力 增 大 系 数 ζ KP emax ζ=nη max 1 4 2 3 (4) 计 及 活 载 偏 心 扭 转 作 用 的 箱 梁 截 面 总 内 力 为 : 弯 矩 剪 力 M Q = M = Q g g + ζm + ζq p p 74
四 预 应 力 钢 束 估 算 与 设 计 验 算 要 点 1. 预 应 力 钢 束 估 算 依 据 应 力 或 强 度 验 算 公 式, 推 算 梁 部 各 截 面 所 需 要 的 预 应 力 钢 筋 数 量 2. 承 载 力 验 算 : 正 截 面 承 载 力 验 算 和 斜 截 面 承 载 力 验 算 3. 应 力 验 算 4. 挠 度 验 算 5. 其 它 验 算 : 桥 面 板 验 算 锚 下 及 支 座 处 局 部 承 压 验 算 部 分 预 应 力 裂 缝 验 算 等 内 容 75