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1、第七章 裝配式簡支梁橋的構(gòu)造 主要內(nèi)容： 主要截面型式、構(gòu)造特點； 鋼筋混凝土簡支梁橋； 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋； 組合梁橋； 綜述 簡支梁橋是梁式橋中應(yīng)用最早，使用最廣泛的一種橋型。 它受力簡單，梁中只有正彎矩，常用 T型截面梁這種構(gòu)造 簡單的截面形式； 體系溫變，混凝土收縮徐變，張拉預(yù)應(yīng)力等均不會在梁 中產(chǎn)生附加內(nèi)力 ，設(shè)計計算方便，最易設(shè)計成各種標(biāo)準(zhǔn) 跨徑的裝配式結(jié)構(gòu)。 由于簡支梁是靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受地基變形的影響， 對基礎(chǔ)要求較低，能適用于地基較差的橋址上建橋。 在多孔簡支梁橋中，相鄰橋孔各自單獨(dú)受力，便于予制、
2、架設(shè)，簡化施工管理，施工費(fèi)用低，因此在城市高架、 跨河大橋的引橋上被廣泛采用。 為減少伸縮縫裝置，改善行車平整舒適，國內(nèi)目前常采 用橋面連續(xù)的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋。 開封黃河公路大橋 開封黃河公路大橋，共 108孔， 77孔為 50米預(yù)應(yīng)力 T梁， 31孔為 20 米鋼筋混凝土 T梁， 450米一連橋面連續(xù)； 7-1 裝配式簡支梁橋的類型 模板化生產(chǎn)，易于系列 化、標(biāo)準(zhǔn)化； T型、箱型、 TT型截面， 高寬比例適當(dāng)，優(yōu)化， 以增大 抗彎慣距，增大 剛度； 2060米有標(biāo)準(zhǔn)圖； 跨度增大，梁重增加快； 措施 縱向分塊、橫向 分塊（少用） 構(gòu)件劃分 減輕塊重的措
3、施 橋梁施工方法的不同導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)力 的分配、應(yīng)力分布的不同； 最常用裝配式簡支梁橋 --T型截面 采用整體預(yù)制 ,縱向豎接縫 (濕接頭 ) 橫隔梁 45道 ; 預(yù)應(yīng)力 T型截面腹板底部作成馬蹄形，利于 布置預(yù)應(yīng)力，端部支承附近腹板加厚； 其它了解問題 梁肋與橋面板分離做法較少采用； 預(yù)制方法、施工安裝順序、加載過程不同 時，應(yīng)注意恒載內(nèi)力的疊加； 預(yù)應(yīng)力布置一般在腹板內(nèi)； 7-2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋 主要問題 1、一般構(gòu)造； 2、主要截面尺寸； 3、配筋特點 4、聯(lián)結(jié)、局部構(gòu)造 一般構(gòu)造、截面尺寸 20米以下跨徑； 高跨比
4、的經(jīng)濟(jì)范圍 1/111/16 10米跨，梁高 0.9米； 13米跨 -梁高 1.0米； 16米跨 --梁高 1.1米； 20米跨 --梁高 1.3米 腹板厚度 1518厘米 橫隔梁比主梁稍矮，約 3/4 主梁高，肋寬 1216厘米； 翼板比梁寬小 2厘米；根部厚 度不小于主梁高 1/12端部不 小于 8厘米； 鋼筋砼鋪裝層構(gòu)造 T 梁受力特點 彎距包絡(luò)圖 主梁配筋特點 包括縱向受力鋼筋、彎起 （斜）鋼筋、箍筋、防裂鋼 筋、架立鋼筋、分布鋼筋 （構(gòu)造）、局部加強(qiáng)鋼筋； 受力特點拋物線正彎距，可 彎起部分主筋；但至少 2根 不小于
5、 20%主筋通過支承截 面； 抗剪要求斜筋，起角 45度； 箍筋間距不大于梁高 3/4及 50厘米（一般 1020厘 米），第一根箍筋距支承邊 緣 5厘米處； 箍筋與混凝土承擔(dān) 60%，斜 筋 40%；最大剪力距支座中 心 h/2處； 通過支承截面不彎起的主 拉鋼筋，長度圓鋼筋 15d， 螺紋鋼筋 10d 保護(hù)層厚度，主鋼筋離底 部凈距不小于 3厘米，不大 于 5厘米，與側(cè)面凈距不小 與 2.5厘米；箍筋不小于 1.5厘米； 鋼筋聯(lián)接 焊接鋼筋骨架，按規(guī)范焊縫強(qiáng)度不低于鋼 筋本身強(qiáng)度 配筋特點 --翼板鋼筋、梁端加強(qiáng)鋼筋 鋼筋最小錨固長度 I 級鋼筋 II 級鋼筋
6、 III 級鋼筋 （光圓） 5 號鋼（螺紋） （螺紋） 10d+ 半圓鉤 20d 25d 30d+ 半圓鉤 35d 40d 受壓區(qū) 10d+ 半圓鉤 20d 25d 受拉區(qū) 20d+ 半圓鉤 30d 35d 受壓區(qū) 10d+ 半圓鉤 20d 25d 受拉區(qū) 20d+ 半圓鉤 30d 35d 受彎構(gòu)件及偏心受壓構(gòu)件的拉力鋼筋 彎起鋼筋末端的直線段 項目 受壓鋼筋 受拉鋼筋 T梁配筋圖 中主梁橫隔梁構(gòu)造 7-3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋 比較廣泛的橋梁結(jié)構(gòu)形式； 跨徑大于 20米，目前可到 65米； 其發(fā)展依賴于基本材料指標(biāo)，如使用高強(qiáng)輕質(zhì)混 凝土，高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力工藝、大噸位的張
7、拉 設(shè)備，大型安裝設(shè)備 T梁構(gòu)造 立面、斷面 截面尺寸 梁高一般取高跨比 1/151/25,跨徑大取??；梁寬一 般 1.62.5M，跨徑大取大 ;也可作成魚腹形 主梁腹板下端做成馬蹄形（做法），寬度約為肋寬 的 24倍，管道保護(hù)層不小于 6厘米，配合預(yù)應(yīng)力布 置腹板在梁端加厚，與馬蹄同厚，并有過渡段 （ 45。 ）；肋寬一般構(gòu)造決定， 0.140.20m,梁 端部預(yù)留預(yù)應(yīng)力錨固張拉位置； 一般構(gòu)造 橫斷面 主梁預(yù)應(yīng)力索布置 T梁梁肋鋼筋構(gòu)造 橫隔板細(xì)部構(gòu)造、接頭構(gòu)造 行車道板鋼筋構(gòu)造圖 預(yù)應(yīng)力混凝土工作原理 未開裂預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu) 件，預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝 土
8、法向應(yīng)力： Ny---預(yù)應(yīng)力； ey---預(yù)加力的合力至截 面重心的距離； y 計算的點至截面重 心軸的距離； I y A eNN yyy h 截面特征 形心軸； 核心距 1）截面核心概 念 2）軸向壓力在 上、下核心之間 移動，截面不產(chǎn) 生拉應(yīng)力 普通鋼筋砼 T梁 與 預(yù)應(yīng)力砼 T梁的抗力效應(yīng)比較 普通鋼筋砼 T梁 鋼筋合力（拉應(yīng)力）中心與砼合力（壓應(yīng)力）中心為 “ 內(nèi)力偶距 ” ； 鋼筋合力 （拉應(yīng)力合力） 【 或砼的壓應(yīng)力合力、二者為一對平衡力 】 為 “ 內(nèi)力 ” ； “ 內(nèi)力偶距 ” 、 “ 內(nèi)力 ” 的乘積構(gòu)成 抵抗彎矩 ；
9、 “ 內(nèi)力偶距 ” 基本不變， “ 內(nèi)力 ” 變化（不同截面縱筋數(shù)量不同）； 以變化的 “ 抵抗彎矩 ” 來抵抗荷載效應(yīng)。 預(yù)應(yīng)力砼 T梁 預(yù)應(yīng)力筋合力（壓應(yīng)力）中心的 “ 偏心距 ” 【 內(nèi)力偶距 】 。 預(yù)應(yīng)力筋合力 （壓應(yīng)力合力） 為 “ 偏心力 ” ； “ 偏心距 ” 、 “ 偏心力 ” 的乘積構(gòu)成 “ 預(yù)加彎矩 ” ； “ 偏心距 ” 變化 預(yù)應(yīng)力筋彎起， “ 偏心力 ” 基本不變（彎起角不同，有少量變化）。 以變化的 “ 預(yù)加彎矩 ” 來抵抗荷載效應(yīng)。 “ 預(yù)加彎矩 ” 在不同的階段（或截面） ，其效應(yīng)不同； 在施
10、工階段（梁端）一部分是負(fù)效應(yīng)； “ 預(yù)加彎矩 ” 要獲得更大的正效應(yīng)、避免過大的負(fù)效應(yīng)，必須使 “ 偏心距 ” 的允許變化范圍盡可能的大。 使上、下緣都不出現(xiàn)拉應(yīng)力， “ 偏心距 ” 只能在上、下核心之內(nèi) 變化。即： 上、下核心距越大，預(yù)應(yīng)力筋越好布置，效果越好。 預(yù)應(yīng)力 T梁截面受力特點 預(yù)加力階段，上緣達(dá)到 0應(yīng)力；運(yùn)營階段，截面下緣應(yīng)力為 0； Ny*e=Mg1; 偏距 e 抵消主梁自重 ， 應(yīng)在設(shè)計中使截面形心高一些以增大偏距； (Ny- Ny)*(Ku+Ko)=Mg2+Mp； 【 Ny 預(yù)應(yīng)力損失 】 核心距 K= Ku+Ko,反映運(yùn)
11、營階段承載能力 ， K越大越節(jié)省預(yù)應(yīng)力筋； 截面效率指標(biāo) =K/h , 一般在 0.450.5以上較經(jīng)濟(jì) 配筋特點 縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋， 盡可能采用后張 法曲線布置，對 抵抗彎距、剪力 有利；考慮預(yù)應(yīng) 力損失彎起角不 能太大； 在跨中截面，盡 可能使預(yù)應(yīng)力重 心靠下，滿足構(gòu) 造要求下，各束 預(yù)應(yīng)力筋互相靠 近，減小馬蹄尺 寸； 一般錨固在梁端 腹板，特殊情況 頂板可布置； 預(yù)應(yīng)力向梁端彎起原因 索界的概念 ; 預(yù)應(yīng)力向梁端起彎的原因： 減少梁端負(fù)彎矩，提供部分抗剪能力，分散錨下集中力、 便于布置錨具。 預(yù)應(yīng)力向梁端彎起原因 減余剪力圖 彎起預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生 豎
12、向分力，抵消梁 內(nèi)剪力，減低腹板 內(nèi)主拉應(yīng)力； 跨徑的 1/31/4 點起彎，一般按圓 弧，彎起半徑對鋼 鉸線、鋼絲束不小 于 4米；鋼筋束按 鋼筋直徑范圍 12
13、；管 道至構(gòu)件頂面、側(cè)面凈距 不小于 3.5厘米，至底面不 小于 5厘米； 管道內(nèi)徑比預(yù)應(yīng)力筋外徑 至少大 1厘米 構(gòu)造圖 -1 構(gòu)造圖 -2 全橋橫斷面 主梁橫斷面 預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖 1 預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖 2 預(yù)應(yīng)力鋼束在梁端的平面布置 普通鋼筋配筋圖 1 普通鋼筋配筋圖 2 橫隔板構(gòu)造、配筋 橫隔板構(gòu)造、接縫 橫隔板配筋 2 行車道板鋼筋 1 行車道板鋼筋 2 7-4 組合梁橋 減輕預(yù)制重量，腹板（梁肋）與橋面板 （翼板）分開預(yù)制，再安裝； 注意內(nèi)力的疊加及內(nèi)力重分布 組合梁橋概貌 少筋微彎板構(gòu)造 1 少筋微彎板構(gòu)造 2 弧形薄板與箱形主梁組合 預(yù)應(yīng)力砼組合箱梁橋構(gòu)造
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