溷凝土簡支梁橋第一節(jié)

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1、第 五 章 混 凝 土 簡 支 梁 橋 第 五 章 混 凝 土 簡 支 梁 橋 第 一 節(jié) 混 凝 土 簡 支 梁 橋 的 設(shè) 計(jì) 與 構(gòu) 造 特 點(diǎn) 第 二 節(jié) 混 凝 土 簡 支 梁 橋 的 預(yù) 制 和 施 工 方 法 第 三 節(jié) 混 凝 土 簡 支 梁 橋 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 簡 支 梁 橋 均 布 荷 載 q281qlM 混 凝 土 簡 支 梁 橋 的 特 點(diǎn) ： 受 力 明 確 、 構(gòu) 造 簡 單 、 適 應(yīng) 范圍 廣 、 不 受 基 礎(chǔ) 條 件 限 制 、 易 于 建造 、 標(biāo) 準(zhǔn) 化 。 適 用 跨 度 范 圍 ： 一 般 20米 以 下 第 一 節(jié) 混 凝 土 簡 支 梁 橋

2、的 設(shè) 計(jì) 與 構(gòu) 造 特 點(diǎn) 一 、 截 面 形 式 從 梁 的 截 面 形 式 區(qū) 分 ， 混 凝 土 簡 支 梁 橋 可 分 為三 類 ： 板 橋 、 肋 板 式 橋 和 箱 梁 橋 。1、 板 橋 （ Slab bridge） 板 橋 的 承 重 結(jié) 構(gòu) 是 矩 形 截 面 的 鋼 筋 混 凝 土 或 預(yù)應(yīng) 力 混 凝 土 板 。 主 要 特 點(diǎn) 是 構(gòu) 造 簡 單 ， 施 工 方 便 ， 建 筑 高 度 小 ，受 拉 區(qū) 混 凝 土 不 僅 不 能 發(fā) 揮 作 用 ， 反 而 增 大 結(jié) 構(gòu) 自重 。 通 常 跨 徑 在 10m左 右 。 5.1(a)為 整 體 式 板 橋 橫 截

3、面 ， 為 雙 向 板 。5.1(b)為 矮 肋 式 板 橋 。5.1(c)為 小 跨 徑 裝 配 式 板 橋 。5.1(d)為 裝 配 式 空 心 板 橋 。5.1(e)為 裝 配 整 體 組 合 式 板 橋 。 圖 5.2為 鐵 路 板 式 簡 支 梁 橋 的 橫 截 面 ， 一 般 在 跨 度 6m以 下 采 用 。穩(wěn) 定 性 好 ， 兩 片 板 之 間 不 需 要 橫 向 聯(lián) 結(jié) 。 第 一 節(jié) 混 凝 土 簡 支 梁 橋 的 設(shè) 計(jì) 與 構(gòu) 造 特 點(diǎn) 一 、 截 面 形 式 2、 肋 板 式 梁 橋 在 橫 截 面 內(nèi) 形 成 明 顯 肋 狀 結(jié) 構(gòu) 的 梁 橋 稱 為 肋 板 式

4、 梁 橋 ，或 簡 稱 肋 梁 橋 。 這 類 橋 以 梁 肋 （ 或 稱 腹 板 ） 與 頂 部 的 鋼 筋 混 凝 土 橋 面 板結(jié) 合 在 一 起 作 為 承 重 結(jié) 構(gòu) 。 肋 板 式 梁 橋 的 橫 截 面 分 為 形 和 T形 兩 種 基 本 類 型 。 承 載 能 力 比 板 橋 高 ， 常 用 于 中 等 跨 徑 （ 20-40m） 橋 梁 。 肋 式 截 面 T形 、 形 梁 一 、 截 面 形 式2、 肋 板 式 梁 橋（ 1） 形 截 面 特 點(diǎn) ： 截 面 形 狀 穩(wěn) 定 ， 橫 向 抗 彎 剛 度 大 ， 梁 的 堆 放 、裝 卸 和 安 裝 方 便 ， 各 形 梁

5、之 間 用 穿 過 腹 板 的 螺 栓 連 接 。但 這 種 構(gòu) 件 的 制 造 較 復(fù) 雜 ； 梁 肋 被 分 成 兩 片 薄 的 腹 板 ， 通常 用 鋼 筋 網(wǎng) 來 配 筋 ， 難 以 做 成 剛 度 大 的 鋼 筋 骨 架 。 每 片 梁需 要 四 個(gè) 支 座 ， 易 出 現(xiàn) 支 座 懸 空 。 設(shè) 計(jì) 經(jīng) 驗(yàn) 證 明 ， 跨 度 較 大 時(shí) 形 梁橋 的 混 凝 土 和 鋼 筋 用 量 都 比 T形 梁 橋 的 大 ，而 且 構(gòu) 件 也 重 。 故 形 梁 橋 一 般 只 用 于l =612m的 小 跨 徑 橋 梁 ， 應(yīng) 用 有 限 。 一 、 截 面 形 式2、 肋 板 式 梁

6、橋（ 2） T形 截 面 由 若 干 個(gè) T形 截 面 梁 組 成 的 橋 ， 統(tǒng) 稱 為 T（ 形 ） 梁 橋 。圖 5.5(a)為 整 體 現(xiàn) 澆 施 工 T梁 橋 橫 截 面圖 5.5(b)為 現(xiàn) 澆 雙 主 梁 橋 橫 斷 面 ， 主 梁 間 距 為 橋 梁全 寬 的 0.550.60， 有 時(shí) 為 減 小 橋 面 板 的 跨 徑 ， 可在 兩 主 梁 之 間 設(shè) 置 內(nèi) 小 縱 梁圖 5.5(c)為 裝 配 式 T形 梁 橋 ， 沿 梁 縱 向 設(shè) 置 橫 隔 板 圖 5.6為 我 國 鐵 路 鋼 筋 混 凝 土 T形 梁 橫 斷 面梁 高 190cm， 道 碴 槽 底 板 （ 橋

7、面 板 ） 為 梁的 上 翼 緣 ， 跨 中 部 分 梁 肋 寬 （ 梗 寬 或 腹 板厚 ） 30cm， 截 面 向 兩 端 增 加 到 49cm。 梁肋 下 緣 增 寬 至 70cm。 設(shè) 置 橫 隔 板 。 一 、 截 面 形 式2、 肋 板 式 梁 橋（ 3） 箱 形 截 面 橫 截 面 呈 一 個(gè) 或 幾 個(gè) 封 閉 箱 形 的 梁 橋 稱 為 箱 形 梁 橋 。 特 點(diǎn) ： 提 供 承 受 正 、 負(fù) 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 大 ， 在 偏心 活 載 作 用 下 各

8、 梁 肋 的 受 力 比 較 均 勻 。 適 用 于 較 大 跨 徑 的 懸 臂 梁 橋 和 連 續(xù) 梁 橋 ， 以 及 全 截 面 均參 與 受 力 的 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 簡 支 梁 橋 。 一 、 截 面 形 式2、 肋 板 式 梁 橋 二 、 分 塊 方 式裝 配 式 梁 橋 塊 件 劃 分 原 則 ： 塊 件 的 重 量 應(yīng) 當(dāng) 符 合 當(dāng) 地 現(xiàn) 有 的 運(yùn) 輸 工 具 和 起 吊 設(shè) 備 的 承載 能 力 ， 而 塊 件 的 尺 寸 及 運(yùn) 輸 則 應(yīng) 滿 足 建 筑 限 界 的 要 求 ； 結(jié) 構(gòu) 的 構(gòu) 造 應(yīng) 當(dāng) 簡 單 ， 并 且 盡 可 能 少 用 接 頭 。 接

9、頭 必 須 耐久 可 靠 ， 具 有 足 夠 的 剛 度 以 保 證 結(jié) 構(gòu) 的 整 體 性 ； 為 了 便 于 制 造 以 及 日 后 的 更 換 ， 快 件 形 狀 和 尺 寸 應(yīng) 力 求 標(biāo)準(zhǔn) 化 。常 用 的 分 塊 方 式 有 ： 縱 向 豎 縫 劃 分 、 縱 向 水 平 縫 劃 分 和 縱 、橫 向 豎 縫 劃 分 二 、 分 塊 方 式1、 縱 向 豎 縫 劃 分在 簡 支 梁 橋 中 應(yīng) 用 最 為 廣 泛 。主 要 承 重 構(gòu) 件 的 各 根 主 梁 ， 包 括 相 應(yīng) 行 車 道 板 ， 都 是 整 體 預(yù)制 的 ， 接 頭 和 接 縫 僅 布 置 在 次 要 構(gòu) 件 橫

10、 隔 梁 （ 板 ） 和 行 車道 板 （ 或 道 碴 槽 板 ） 內(nèi) 。 結(jié) 構(gòu) 部 分 均 為 預(yù) 制 拼 裝 ， 不 需 要 現(xiàn) 澆 混 凝 土 。 這 種 劃 分 方 法 使主 梁 受 力 可 靠 ， 施 工 也 方 便 。 缺 點(diǎn) 為 ： 構(gòu) 件 尺 寸 和 重 量 大 ， 增加 運(yùn) 輸 和 安 裝 困 難 。 二 、 分 塊 方 式2、 縱 向 水 平 縫 劃 分 為 進(jìn) 一 步 減 輕 拼 裝 構(gòu) 件 的 起 吊 重 量 和 尺 寸 ， 便 于 集 中 預(yù) 制 和運(yùn) 輸 吊 裝 ， 可 用 縱 向 水 平 縫 將 橋 梁 的 全 部 梁 肋 和 橋 面 板 分 割 ， 再借 助

11、縱 橫 向 的 豎 縫 將 板 劃 分 成 平 面 呈 矩 形 的 預(yù) 制 構(gòu) 件 。 施 工 時(shí) 先架 設(shè) 梁 肋 ， 再 安 裝 預(yù) 制 板 （ 有 時(shí) 采 用 微 彎 板 以 節(jié) 省 鋼 筋 ） ， 最 后在 接 縫 內(nèi) 或 連 同 在 板 上 現(xiàn) 澆 一 部 分 混 凝 土 使 結(jié) 構(gòu) 連 成 整 體 ， 這 樣的 裝 配 式 梁 橋 通 常 稱 為 組 合 式 梁 橋 。 缺 點(diǎn) ： 抗 剪 能 力 弱 ， 必 須 保 證 結(jié) 合 面 的 抗 剪 強(qiáng) 度 。 適 當(dāng) 加 大 肋 頂 寬 度 和 借 助 肋 內(nèi) 的 伸 出 鋼 筋 來 提 高 抗 剪 強(qiáng) 度 。施 工 時(shí) ， 結(jié) 合

12、面 應(yīng) 按 規(guī) 定 作 接 縫 處 理 。 二 、 分 塊 方 式3、 縱 橫 向 豎 縫 劃 分 為 進(jìn) 一 步 減 小 拼 裝 構(gòu) 件 的 起 吊 重 量 和 尺 寸 ， 可 將 用 縱 向 豎 縫劃 分 的 主 梁 再 通 過 橫 向 豎 縫 劃 分 成 較 小 的 梁 段 。 需 要 用 預(yù) 應(yīng) 力 筋 將 架 設(shè) 后 的 梁 段 串 連 ， 所 以 也 叫 “ 串 連 梁 ” 特 點(diǎn) ： 尺 寸 小 ， 重 量 輕 ， 施 工 麻 煩 。 二 、 分 塊 方 式3、 縱 橫 向 豎 縫 劃 分 三 、 結(jié) 構(gòu) 布 置1、 板 橋 （ 1） 整 體 式 板 橋 整 體 式 板 橋 的

13、橫 截 面 一 般 都 設(shè) 計(jì) 成 等 厚 度 的 矩 形 截 面 ， 或 為減 輕 自 重 做 成 矮 肋 式 板 橋 。 對(duì) 于 寬 橋 ， 可 將 板 沿 橋 中 軸 線 斷 開 ， 成 為 兩 橋 。 為 減 少 墩 臺(tái)寬 度 ， 可 將 人 行 道 做 成 懸 臂 形 式 從 板 的 兩 側(cè) 挑 出 。 （ 2） 裝 配 式 板 橋 主 要 包 含 實(shí) 心 板 和 空 心 板 兩 種 。 板 之 間 設(shè) 橫 向 聯(lián) 結(jié) ， 企 口 混 凝 土 鉸 結(jié) 和 鋼 板 焊 接 聯(lián) 結(jié) 。 鋼 筋 混 凝 土 空 心 板 適 用 跨 度 10m左 右 ， 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 空 心 板橋

14、 在 20m左 右 。 三 、 結(jié) 構(gòu) 布 置1、 板 橋 （ 2） 裝 配 式 板 橋 三 、 結(jié) 構(gòu) 布 置2、 肋 板 式 橋 （ 1） 鐵 路 橋 鐵 路 鋼 筋 混 凝 土 T形 梁 橋 標(biāo) 準(zhǔn) 跨 徑 ： 4、 5、 6、 10、 16、 20m 跨 度 為 16m鐵 路 T形 梁 ：梁 長 16.5m；梁 高 190cm；高 跨 比 1/8.42；梁 中 心 矩 180cm；跨 中 腹 板 厚 度 30cm， 靠 近梁 端 部 分 增 厚 至 49cm；下 翼 緣 加 寬 至 70cm； 設(shè) 橫 隔 板 4道 時(shí) 速 160公 里 客 貨 共 線 鐵 路 預(yù) 制 后 張 法 簡

15、支 T梁圖 號(hào) ： 專 橋 2101 時(shí) 速 160公 里 客 貨 共 線 鐵 路 預(yù) 制 后 張 法 簡 支 T梁圖 號(hào) ： 專 橋 2101 時(shí) 速 200公 里 客 貨 共 線 鐵 路 預(yù) 制 后 張 法 簡 支 T梁圖 號(hào) ： 專 橋 2201 時(shí) 速 200公 里 客 貨 共 線 鐵 路 預(yù) 制 后 張 法 簡 支 T梁圖 號(hào) ： 專 橋 2201 三 、 結(jié) 構(gòu) 布 置2、 肋 板 式 橋 （ 2） 公 路 橋 公 路 鋼 筋 混 凝 土 T形 梁 橋 標(biāo) 準(zhǔn) 跨 徑 ： 10、 13、 16、 20m 圖 中 所 示 為 常 用的 主 梁 中 橫 隔 板 聯(lián) 結(jié)構(gòu) 造 。在 梁

16、內(nèi) 預(yù) 埋 鋼 板鋼 板 與 橫 隔 梁 內(nèi) 受 力鋼 筋 焊 接 ， 當(dāng) T梁 安 裝就 位 后 ， 在 預(yù) 埋 鋼 板上 再 加 焊 蓋 接 鋼 板 ，將 T梁 聯(lián) 成 整 體 。為 簡 化 接 頭 的 施 工 ，常 用 拴 接 方 式 ， 預(yù) 埋鋼 板 和 蓋 接 鋼 板 上 需預(yù) 制 螺 栓 孔 ， 這 種 接頭 具 有 拼 裝 迅 速 的 優(yōu)點(diǎn) ， 但 螺 栓 易 松 動(dòng) 。三 、 結(jié) 構(gòu) 布 置 3、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 簡 支 梁 的 構(gòu) 造 特 點(diǎn) 預(yù) 應(yīng) 力 梁 的 優(yōu) 點(diǎn) ：（ 1） 采 用 高 強(qiáng) 度 鋼 筋 ， 可 節(jié) 約 普 通 鋼 筋 ；（ 2） 預(yù) 加 壓 應(yīng)

17、 力 可 大 幅 度 提 高 梁 體 抗 裂 性 ， 并 增 加 梁 的 耐 久 性 ；（ 3） 應(yīng) 用 高 標(biāo) 號(hào) 混 凝 土 可 減 小 截 面 尺 寸 ， 減 輕 梁 體 重 量 ， 可 以 增大 跨 越 能 力 ， 也 有 利 于 運(yùn) 輸 和 架 設(shè) ；（ 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 。 在 結(jié) 構(gòu) 布 置 上 ， 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 梁 與 普 通 鋼 筋 混 凝 土 梁 在 截 面形 式 （ 板 、 形 、 T形 ） 、 塊 件 劃 分 等 方 面 無 大 的 不 同 。

18、 主 要 不 同之 處 是 ： 截 面 尺 寸 減 小 ； 高 跨 比 減 小 ； 梁 肋 下 部 通 常 加 寬 為 馬 蹄形 ； 在 靠 近 支 點(diǎn) 處 腹 板 也 要 加 厚 至 與 馬 蹄 同 寬 。三 、 結(jié) 構(gòu) 布 置 三 、 結(jié) 構(gòu) 布 置 3、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 簡 支 梁 的 構(gòu) 造 特 點(diǎn) 鐵 路 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 T形 梁 橋 標(biāo) 準(zhǔn) 跨 徑 ： 16、 20、 24、 32m三 、 結(jié) 構(gòu) 布 置 3、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 簡 支 梁 的 構(gòu) 造 特 點(diǎn) 公 路 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 T形 梁 橋 標(biāo) 準(zhǔn) 跨 徑 ： 25、 30、 35、 40m(后

19、 張 )三 、 結(jié) 構(gòu) 布 置 四 、 鋼 筋 構(gòu) 造 1、 一 般 構(gòu) 造鋼 筋 混 凝 土 梁 內(nèi) 鋼 筋 （ Reinforcing bar） 可 分 為 兩大 類 ：（ 1） 受 力 鋼 筋 。 包 括 主 要 沿 軸 向 布 置 ， 承 受 彎 曲拉 應(yīng) 力 的 主 筋 和 承 受 主 拉 應(yīng) 力 的 斜 筋 和 箍 筋 ；（ 2） 構(gòu) 造 鋼 筋 。 包 括 形 成 鋼 筋 骨 架 的 構(gòu) 造 鋼 筋 和難 以 通 過 計(jì) 算 確 定 而 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) 設(shè) 置 的 輔 助 筋 。 四 、 鋼 筋 構(gòu) 造 2、 公 路 鋼 筋 混 凝 土 簡 支 梁 鋼 筋 構(gòu) 造 實(shí) 例（ 1）

20、 板 橋 四 、 鋼 筋 構(gòu) 造 2、 公 路 鋼 筋 混 凝 土 簡 支 梁 鋼 筋 構(gòu) 造 實(shí) 例（ 1） 板 橋 四 、 鋼 筋 構(gòu) 造2、 公 路 鋼 筋 混 凝 土 簡 支 梁 鋼 筋 構(gòu) 造 實(shí) 例（ 2） 裝 配 式 T形 梁 橋 四 、 鋼 筋 構(gòu) 造3、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 梁 的 鋼 筋 構(gòu) 造 特 點(diǎn) 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 梁 內(nèi) 鋼 筋 分 為 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 （ tendon） 和 非 預(yù) 應(yīng)力 鋼 筋 。 非 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 （ 包 括 非 預(yù) 應(yīng) 力 受 力 鋼 筋 和 構(gòu) 造 鋼 筋 ） 的構(gòu) 造 與 普 通 鋼 筋 混 凝 土 梁 中 鋼 筋 構(gòu)

21、 造 相 同 。（ 1） 預(yù) 應(yīng) 力 筋 的 縱 向 布 置 四 、 鋼 筋 構(gòu) 造3、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 梁 的 鋼 筋 構(gòu) 造 特 點(diǎn) （ 2） 預(yù) 應(yīng) 力 筋 的 錨 固 先 張 法 后 張 法 滿 足 “ 均 勻 ” 、 “ 分 散 ” 、 “ 對(duì) 稱 ” 的 原 則 四 、 鋼 筋 構(gòu) 造4、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 梁 鋼 筋 構(gòu) 造 舉 例 五 、 T形 梁 截 面 尺 寸 的 選 定1、 梁 高 取 決 于 經(jīng) 濟(jì) 、 梁 重 、 建 筑 高 度 以 及 運(yùn) 輸 條 件 等 因 素 標(biāo) 準(zhǔn) 設(shè) 計(jì) 還 應(yīng) 考 慮 梁 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化 ， 提 高 互 換 性 鐵 路 普 通

22、 鋼 筋 混 凝 土 梁 ： 高 跨 比 1/91/6 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 梁 ： 1/111/10 跨 度 越 大 比 值 越 小 公 路 普 通 鋼 筋 混 凝 土 梁 ： 高 跨 比 1/161/11 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 梁 ： 1/251/15 隨 跨 度 增 大 取 小 值 對(duì) 建 筑 高 度 受 嚴(yán) 格 限 制 的 情 況 ， 主 梁 高 度 要 適 當(dāng) 減 小2、 梁 肋 厚 度 取 決 于 最 大 主 拉 應(yīng) 力 和 主 筋 布 置 要 求 跨 中 區(qū) 段 可 薄 于 支 點(diǎn) 區(qū) 段 梁 內(nèi) 變 截 面 位 置 可 由 主 拉 應(yīng) 力 小 于 容 許 值 及 斜 筋 布

23、 置 要 求 確 定 鐵 路 鋼 筋 混 凝 土 簡 支 梁 的 梁 肋 厚 度 ： 2060cm 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 梁 ： 不 小 于 14cm 公 路 鋼 筋 混 凝 土 橋 ： 1518cm 五 、 T形 梁 截 面 尺 寸 的 選 定3、 上 翼 緣 板 尺 寸 上 翼 緣 板 寬 度 取 決 于 主 梁 間 距 翼 板 厚 度 應(yīng) 滿 足 強(qiáng) 度 和 構(gòu) 造 最 小 尺 寸 的 要 求 翼 板 厚 度 與 梁 高 比4、 下 翼 緣 尺 寸 根 據(jù) 主 筋 數(shù) 量 、 類 型 、 排 列 以 及 規(guī) 定 的 鋼 筋 凈 距 和 保 護(hù) 層 厚度 確 定 。 對(duì) 預(yù) 應(yīng) 力 梁 ， 主 要 取 決 于 預(yù) 應(yīng) 力 筋 的 布 置