简支梁上部结构--欢迎光临-西南交通大学土木工程.pptx
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1、2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章1第一节第一节 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点概述概述单孔静定结构,受力明确单孔静定结构,受力明确构造简单,易于设计成系列化和标准化,有利于在工构造简单,易于设计成系列化和标准化,有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工,组织大规模预制厂内或工地上广泛采用工业化施工,组织大规模预制生产生产 施工方便施工方便 ,装配式的施工方法,可以大量节约模板支,装配式的施工方法,可以大量节约模板支架木材,降低劳动强度,缩短工期,显著加快建桥速架木材,降低劳动强度,缩短工期,显著加快建桥速度度 中小跨径桥梁中应用最广泛的桥型中小跨径桥
2、梁中应用最广泛的桥型 2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章2一、截面型式一、截面型式 三种类型:三种类型:板桥板桥(6m以下)、以下)、肋板式桥肋板式桥和和箱型梁桥箱型梁桥公路板桥截面公路板桥截面铁路板桥截面铁路板桥截面2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章3肋板式梁桥肋板式梁桥型和型和T T型型型型公路公路型型铁路铁路型型不需横向联结不需横向联结支座脱空问题支座脱空问题较少应用较少应用2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章4肋板式梁桥肋板式梁桥型和型和T T型(续)型(续)T型型 铁路铁路T梁桥梁桥公路公路T梁桥梁桥整体式整体式双主梁式双主梁式装配式装配式2024年
3、4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章5箱型梁桥箱型梁桥公路桥公路桥铁路桥铁路桥2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章6美国中小跨度公路桥梁的常用截面形式美国中小跨度公路桥梁的常用截面形式2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章7二、分块方式二、分块方式装装配配式式梁梁桥桥预预制制拼拼装装单单元元的的划划分分直直接接影影响响到到结结构构受受力力、构构件件预预制制、运运输输和和安安装装以以及及拼拼装装接接头头的的施施工工等等问问题,也与所选用的横截面型式紧密相关。题,也与所选用的横截面型式紧密相关。块块件件划划分分的的一一般般原原则则:考考虑虑运运输输工工具具和和装装吊吊设设备备的的
4、承承载载能能力力,装装载载限限界界的的要要求求;构构造造应应当当简简单单,并并且且尽可能少用接头。尽可能少用接头。块件形状和尺寸应力求标准化。块件形状和尺寸应力求标准化。钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用的分块方式常用的分块方式有有纵向竖缝划分纵向竖缝划分纵向水平缝划分纵向水平缝划分纵横向竖缝划分纵横向竖缝划分 2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章8纵向竖缝划分纵向竖缝划分应用最为普遍。在这种结构中,作为主要承重构件的各根主梁,应用最为普遍。在这种结构中,作为主要承重构件的各根主梁,包括相应行车道板,都是整体预制的,接头和接缝仅布置在次要包括相应行车道板,都
5、是整体预制的,接头和接缝仅布置在次要构件构件横隔梁(板)和行车道板内。这种划分方法使主梁受力横隔梁(板)和行车道板内。这种划分方法使主梁受力可靠,施工也方便。可靠,施工也方便。纵向竖缝纵向竖缝纵向竖缝纵向竖缝2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章9纵向水平缝划分纵向水平缝划分用纵向水平缝将桥梁的全部梁肋与板分割开来,再借助纵横向的用纵向水平缝将桥梁的全部梁肋与板分割开来,再借助纵横向的竖缝将板划分成平面呈矩形的预制构件,施工时先架设梁肋,再竖缝将板划分成平面呈矩形的预制构件,施工时先架设梁肋,再安装预制板,最后在接缝内或连同在板上现浇一部分混凝土使结安装预制板,最后在接缝内或连同在板上
6、现浇一部分混凝土使结构连成整体。构连成整体。水平缝水平缝纵缝纵缝2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章10纵横向竖缝划分纵横向竖缝划分将用纵向竖缝划分的主梁再通过横向竖缝划分成较小的梁段。对将用纵向竖缝划分的主梁再通过横向竖缝划分成较小的梁段。对于这样的预制梁段,由于没有普通钢筋穿过接缝,就必须对安装于这样的预制梁段,由于没有普通钢筋穿过接缝,就必须对安装就位后的梁段串连以预应力筋施加预压力才能保证所有接缝具有就位后的梁段串连以预应力筋施加预压力才能保证所有接缝具有足够的连结强度,使梁整体受力。足够的连结强度,使梁整体受力。2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章11横向分段块件
7、的预应力连接横向分段块件的预应力连接 预留纵、横向预应力孔道预留纵、横向预应力孔道 剪力键槽剪力键槽2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章12三、结构布置三、结构布置介绍:板桥(整体式、装配式)介绍:板桥(整体式、装配式)肋板式桥(公路、铁路肋板式桥(公路、铁路T型梁)型梁)预应力混凝土简支梁预应力混凝土简支梁(一)板桥(一)板桥1 1、整体式板桥、整体式板桥2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章132 2、装装配配式式板板桥桥(实实心心板板和和空空心心板板)钢板联结构造钢板联结构造空心板截面形式空心板截面形式2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章14(二)肋板式桥(二
8、)肋板式桥1 1、铁路桥(跨度、腹板、横隔板)、铁路桥(跨度、腹板、横隔板)断缝断缝腹板加厚腹板加厚中横隔板中横隔板端横隔板端横隔板2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章152 2、公路桥、公路桥2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章16横隔板接头构造横隔板接头构造2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章17(三)预应力混凝土简支梁(三)预应力混凝土简支梁其其主要优点主要优点是:是:1 1、采用高强度钢筋,可节约钢材、采用高强度钢筋,可节约钢材2020 40%40%;2 2、预加压应力大大提高梁体的抗裂性,并增加了梁的耐、预加压应力大大提高梁体的抗裂性,并增加了梁的耐久性
9、;久性;3 3、由于利用高标号混凝土,截面尺寸减小,梁体自重减、由于利用高标号混凝土,截面尺寸减小,梁体自重减轻,可以增大跨越能力,也有利于运输和架设;轻,可以增大跨越能力,也有利于运输和架设;4 4、混凝土全截面受压,充分发挥了混凝土抗压性能的优、混凝土全截面受压,充分发挥了混凝土抗压性能的优势,也提高了梁的刚度。势,也提高了梁的刚度。2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章18道碴桥面后张法预应力混凝土梁构造图(道碴桥面后张法预应力混凝土梁构造图(l l=24.0m=24.0m)2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章19道碴桥面后张法预应力混凝土梁构造图道碴桥面后张法预应力混
10、凝土梁构造图(续)续)2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章20公路预应力混凝土梁构造图(公路预应力混凝土梁构造图(l l=29.16m=29.16m)2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章21四、钢筋构造四、钢筋构造(一)一般构造(一)一般构造 梁梁内内钢钢筋筋可可分分为为两两大大类类:受受力力钢钢筋筋,对对于于钢钢筋筋混混凝凝土土梁梁而而言言,主主要要是是指指梁梁弯弯曲曲后后承承受受沿沿梁梁轴轴方方向向拉拉力力的的主主筋筋和和承承受受腹腹板板内内斜斜拉拉力力的的斜斜筋筋和和箍箍筋筋(或或称称蹬蹬筋筋);构构造造钢钢筋筋,其其中中包包括括施施工工时时为为便便于于绑绑扎扎成成型
11、型和和固固定定主主要要钢钢筋筋位位置置的的“架架立立筋筋”以以及及难难于于通通过过计计算算确确定定其其受力大小而凭经验设置的辅助钢筋。受力大小而凭经验设置的辅助钢筋。(二)公路钢筋混凝土简支梁钢筋构造实例(二)公路钢筋混凝土简支梁钢筋构造实例 1 1、板桥、板桥 2 2、装配式、装配式T T型梁桥型梁桥 2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章221 1、板桥、板桥整体式简支板桥整体式简支板桥双向受力配筋双向受力配筋2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章23装配式矩形板桥装配式矩形板桥箍筋箍筋主筋主筋架立筋架立筋用于板间搭接用于板间搭接2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五
12、章242 2、装装配配式式T T型型梁梁桥桥钢筋骨架钢筋骨架短斜筋短斜筋架立筋架立筋箍筋箍筋纵向防纵向防裂钢筋裂钢筋2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章25(三)预应力混凝土简支梁钢筋构造特点(三)预应力混凝土简支梁钢筋构造特点预应力筋预应力筋和非预应力筋非预应力筋 1 1、预应力筋的纵向布置、预应力筋的纵向布置 2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章262 2、预应力筋的锚固布置、预应力筋的锚固布置分散、均匀、对称原则分散、均匀、对称原则2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章27铁路后张法预应力混凝土梁钢筋布置图(跨度铁路后张法预应力混凝土梁钢筋布置图(跨度l l=
13、24.0m=24.0m)2024年4月2日李亚东:桥梁工程概论 第五章28五、五、T梁截面尺寸拟定梁截面尺寸拟定(一)梁高(一)梁高 取决于经济、梁重、建筑高度以及运输净空等因素,取决于经济、梁重、建筑高度以及运输净空等因素,标准设计还要考虑梁的标准化,提高互换性。标准设计还要考虑梁的标准化,提高互换性。(二)梁肋厚度(二)梁肋厚度 取决于最大主拉应力和主筋布置要求。取决于最大主拉应力和主筋布置要求。(三)上翼缘板尺寸(三)上翼缘板尺寸 上翼缘板宽度视主梁间距而定,翼板的厚度应满足上翼缘板宽度视主梁间距而定,翼板的厚度应满足强度和构造最小尺寸的要求。强度和构造最小尺寸的要求。(四)下翼缘尺寸(
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