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1、第五章 混凝土簡支梁橋,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點 5.2 梁式橋的主要類型及其適用情況 小結,第五章 混凝土簡支梁橋,簡支梁橋屬于靜定結構，受力明確，構造簡單，施工方便，是中小跨度應用最廣的橋型。 簡支梁橋的結構尺寸易于設計成系列化，標準化，有利于組織大規(guī)模預制生產，并利用起重設備或架橋機架設。科以節(jié)約模板，降低勞動強度，縮短工期。 國內外中小跨徑橋梁絕大部分采用裝配式簡支鋼梁、混凝土梁或結合梁。,5.1 混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,一.截面形式 從梁的截面形式分： 板橋、肋板橋（形和T型）、箱梁橋,,板橋 承重結構------矩形截面的鋼筋混凝土和預應力混凝土板
2、特點構造簡單，施工方便，建筑高度小 從力學性能分析位于受拉區(qū)的混凝土材料不但發(fā)揮作用，反而增大了結構的自重，當跨度稍大時就顯得笨重而不經濟。,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,板橋 整體式板橋（圖5.1a）雙向受力的彈性薄板，其受力鋼筋需沿兩個方向布置。 為了減輕結構自重，做出空心板橋或矮肋式板（圖5.1b） 。 小跨徑中應用最廣泛的是裝配式梁橋（圖5.1c），裝配式橋也可做成空心板橋（圖5.1d）,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,2 肋板式梁橋 在橫截面內形成明顯的肋狀結構的梁橋。 梁肋與混凝土橋面板一起構成承
3、重結構（圖5.3） 。具有更大的抵抗彎曲荷載的能力。 中等跨徑的（20-40m）應用最廣泛的是肋板式梁橋。 肋板式梁橋的橫截面又分為T形和形兩種基本類型。（圖5.3、5.5）,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,2 肋板式梁橋 形截面梁橋特點：截面形狀穩(wěn)定，橫向抗彎剛度，梁的堆放、裝卸和安裝都方便，各形梁之間用穿過副班的螺栓連接。 但構件的制造復雜；梁肋被分成兩片薄的腹板，難以做成剛度大的鋼筋骨架。 形一般應用于跨徑在6-12m的小跨徑橋梁中，應用有限。,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,2 肋板式梁橋 T形截面梁橋由若
4、干個T形截面梁組成。圖5.5,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,2 肋板式梁橋 箱型截面是橫截面由一個或幾個封閉箱形組成的梁橋。 特點：能提供承受正、負彎矩的混凝土受壓區(qū)；在一定的截面面積下能獲得較大的抗彎慣矩，而且抗扭剛度也特別大，在偏心活載作用下各梁肋的受力比較均勻。 箱形截面能適用于較大跨徑的懸臂梁橋和連續(xù)梁橋，也可用于全截面均參與受力的預應力混凝土簡支梁橋。 圖5.7公路箱形梁截面；圖5.9美國中小跨度公路梁橋的常用截面。,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,2 肋板式梁橋 箱型截面是橫截面由一個或幾個封閉箱形組
5、成的梁橋。 特點：能提供承受正、負彎矩的混凝土受壓區(qū)；在一定的截面面積下能獲得較大的抗彎慣矩，而且抗扭剛度也特別大，在偏心活載作用下各梁肋的受力比較均勻。 箱形截面能適用于較大跨徑的懸臂梁橋和連續(xù)梁橋，也可用于全截面均參與受力的預應力混凝土簡支梁橋。 圖5.7公路箱形梁截面；圖5.9美國中小跨度公路梁橋的常用截面。,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,二 分塊方式 在裝配式梁橋設計中，塊件的劃分應遵循以下一些原則 塊件的重量應當符合當地現有的運輸工具和起吊設備的承載能力 結構的構造應當簡單，并且盡可能少用接頭 為了便于制造以及日后的更好，塊件形狀和尺寸應力求標準化。 鋼
6、筋混凝土和預應力鋼筋混凝土梁橋常用的分塊方式有縱向豎縫劃分、縱向水平縫劃分、橫向豎縫劃分。,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,,三 結構布置 1 板橋 （1）整體式板橋 （2）裝配式板橋,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,三 結構布置 2 肋板式橋 （1）主梁的布置（2）橫隔梁的布置,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,三 結構布置 2 肋板式橋 （1）主梁的布置（2）橫隔梁的布置,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,三 結構布置 3 預應力混凝土簡支梁的構造特點 （1）采用高強鋼筋，可以節(jié)約一度的普通鋼筋； （2）預加應力可大幅度提高梁體的抗裂性，
7、并增加了梁的耐久性； （3）由于利用高標號混凝土，截面尺寸減小，梁體自重減輕，可以增大跨越能力，也有利于運輸和架設； （4）混凝土全截面受壓，充分發(fā)揮了混凝土抗壓性能的優(yōu)勢，也提高了梁的剛度。,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,三 結構布置 3 預應力混凝土簡支梁的構造特點 在結構布置上，預應力混凝土簡支梁橋與普通混凝土簡支梁橋并無大的不同。 預應力混凝土梁的主要不同之處：截面尺寸減??；高跨比減??；為了滿足預應力鋼筋的布置和承壓要求，梁肋下部通常加寬做成馬蹄形，在靠近支點處腹板也要加厚至馬蹄同寬。,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,,,四 鋼筋構造 1 一般構造
8、對于鋼筋混凝土梁而言，梁內鋼筋可分為兩大類： （1）受力鋼筋 （2）構造鋼筋,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,四 鋼筋構造 2 鋼筋混凝土簡支梁橋鋼筋構造實例 （1）板橋 （2）裝配式T形梁橋,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,,,,3 預應力混凝土梁的鋼筋構造特點 預應力混凝土梁內鋼筋分為： 預應力鋼筋和非預應力鋼筋 （1）預應力鋼筋的縱向布置,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,3 預應力混凝土梁的鋼筋構造特點 （2）預應力鋼筋的錨固：先張法；后張法,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,4 預應力混凝土梁的鋼筋構造實例,,5.1
9、 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,五 T形梁截面尺寸的選定 在確定了主梁分塊方式和截面形式之后，就需要擬定梁的截面尺寸。 截面尺寸包括：梁高、肋板厚度、上翼緣板厚度、下翼緣尺寸,,5.1 鋼筋混凝土簡支梁橋的設計與構造特點,5.2 混凝土簡支梁橋的預制和施工方法,一 概述 混凝土簡支梁橋的施工方法可以分為： 就地澆筑和預制安裝 （1) 就地澆筑法特點： （2）預制安裝法施工特點： 預制安裝法已經在國內外得到普遍推廣，廣泛采用整片預制和整片架設的制造和施工方法。,,5.2 混凝土簡支梁橋的預制和施工方法,二 混凝土簡支梁橋的預制 1 模板和支架 模板和支架應滿足的要求：
10、 具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受施工過程中可能產生的各種荷載； 保證結構的設計形狀、尺寸及各部分相對位置的正確性； 構造和制作力求簡單，裝拆既要方便又要盡量減少對構件的損傷，以提高裝、拆、運的速度和增加周轉使用的次數。,,5.2 混凝土簡支梁橋的預制和施工方法,二 混凝土簡支梁橋的預制 （1）模板的類型和構造 制作材料：木模版、鋼模板、鋼木結合模板。 裝拆方法分：零拼式模板、分片裝拆式模板、整體拆卸式 （2）臨時支架,,5.2 混凝土簡支梁橋的預制和施工方法,二 混凝土簡支梁橋的預制 2 鋼筋工作 （1）鋼筋的準備 （2）鋼筋彎制成型和接頭 （3）鋼筋骨架組成,,5.2 混凝土簡支
11、梁橋的預制和施工方法,二 混凝土簡支梁橋的預制 3 混凝土工作 （1）混凝土的配制 （2）混凝土的運送 （3）混凝土的澆筑 （4）混凝土的養(yǎng)護和拆模,,5.2 混凝土簡支梁橋的預制和施工方法,二 混凝土簡支梁橋的預制 4 預應力工作 （1）預應力技術的材料和設備 （2）孔道成型 （3）張拉 （4）壓漿,,5.2 混凝土簡支梁橋的預制和施工方法,三 簡支梁橋的架設 1 陸地架梁法 （1）自行式吊車架梁 （2）門式吊車架梁 2 浮吊架梁法 3 架橋機架梁法,,5.3 混凝土簡支梁橋的設計計算,一.概述 在橋梁設計中，一般總是先根據使用要求、跨徑大小、橋面
12、布置、荷載等級、施工條件等基本資料，運用對結構物的構造知識，并參考已有橋梁的設計經驗，來擬定結構物名稱各構件的截面形式和細部尺寸，估算結構的自重；然后根據作用在結構上的荷載，用熟知的數學、力學方法計算出結構各部分可能產生的最不利的內力；再由已求得的內力并依據設計規(guī)范進行強度、剛度和穩(wěn)定性的驗算，以此來判斷原先擬定的細部尺寸是否符合要求。,,5.3 混凝土簡支梁橋的設計計算,一.概述 如果驗算結果不能滿足要求，或者尺寸選得過大，則需修正原來所擬定的尺寸再進行驗算，直至滿意為止。 簡支梁橋設計計算的項目一般有：主梁、橫隔梁、橋面板和支座等。 主梁主要承重構件； 橋面板直接承受車輛的集中
13、荷載 橫隔梁增強梁橋的橫向剛性，起分布荷載的作用,,5.3 混凝土簡支梁橋的設計計算,二 行車道板的計算 1 車輛活載在板上的分布,,5.3 混凝土簡支梁橋的設計計算,二 行車道板的計算 2行車道板分類,,5.3 混凝土簡支梁橋的設計計算,二 行車道板的計算 3行車道板的有效工作寬度 （1）單向板 （2）懸臂板,,5.3 混凝土簡支梁橋的設計計算,二 行車道板的計算 4 行車道板的內力計算 （1）連續(xù)單向板的內力 （2）懸臂板內力,,5.3 混凝土簡支梁橋的設計計算,三 荷載橫向分布的計算 1 荷載橫向分布系數的概念 搞清概念、弄清原理 2 荷載橫向分布的計算方法 杠桿原理法 剛性橫梁法
14、修正剛性橫梁法 膠結板（梁）法 剛結板（梁）法 比擬正交異性板法,,5.3 混凝土簡支梁橋的設計計算,三 荷載橫向分布的計算 杠桿原理法 基本假定：忽略主梁之間橫向結構的聯(lián)系，假設橋面板在主梁上斷開并與主梁膠結，把橋面板視作橫向支承在主梁上的簡支板或帶懸臂的簡支板。,,5.3 混凝土簡支梁橋的設計計算,三 荷載橫向分布的計算 剛性橫梁法,,5.3 混凝土簡支梁橋的設計計算,四 主梁的計算 1 恒載內力計算 2 活載內力計算 3 內力組合和內力包絡圖 4 結構的配筋和驗算,,,作業(yè)：鋼筋混凝土簡支T 型梁橋的計算 設計資料： 1 橋面寬：凈-7m+2 0.75m人行道 2 主梁跨徑和全長：計算跨徑：l=25m；主梁全長25.3m 3 設計荷載： 公路-II級，人群荷載3kN/m2 材料： 鋼筋：主筋用HRB335鋼筋，其他用R235鋼筋 混凝土：C30,,,作業(yè)：鋼筋混凝土簡支T 型梁橋的計算 設計資料： 5 計算方法：極限狀態(tài)法 6 結構尺寸：如圖，全斷面五片主梁，設五根橫梁。,,,,,,
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