第四章 裝配式簡支梁橋構造

1、第四章 裝配式簡支梁橋的構造主要內容：主要內容： 主要截面型式、構造特點；主要截面型式、構造特點； 鋼筋混凝土簡支梁橋；鋼筋混凝土簡支梁橋； 預應力混凝土簡支梁橋；預應力混凝土簡支梁橋； 組合梁橋組合梁橋.綜述 簡支梁橋是梁式橋中應用最早，使用最廣泛的一種橋型。簡支梁橋是梁式橋中應用最早，使用最廣泛的一種橋型。 它受力簡單，梁中只有正彎矩，常用它受力簡單，梁中只有正彎矩，常用T T型截面梁這種構造型截面梁這種構造簡單的截面形式；簡單的截面形式； 體系溫變，混凝土收縮徐變，張拉預應力等均不會在梁體系溫變，混凝土收縮徐變，張拉預應力等均不會在梁中產(chǎn)生附加內力中產(chǎn)生附加內力，設計計算方便，最易設計成

2、各種標準，設計計算方便，最易設計成各種標準跨徑的裝配式結構。跨徑的裝配式結構。 由于簡支梁是靜定結構，結構內力不受地基變形的影響，由于簡支梁是靜定結構，結構內力不受地基變形的影響，對基礎要求較低，能適用于地基較差的橋址上建橋。對基礎要求較低，能適用于地基較差的橋址上建橋。 在多孔簡支梁橋中，相鄰橋孔各自單獨受力，便于予制、在多孔簡支梁橋中，相鄰橋孔各自單獨受力，便于予制、架設，簡化施工管理，施工費用低，因此在城市高架、架設，簡化施工管理，施工費用低，因此在城市高架、跨河大橋的引橋上被廣泛采用?？绾哟髽虻囊龢蛏媳粡V泛采用。 為減少伸縮縫裝置，改善行車平整舒適，國內目前常采為減少伸縮縫裝置，改善行

3、車平整舒適，國內目前常采用橋面連續(xù)的預應力混凝土簡支梁橋。用橋面連續(xù)的預應力混凝土簡支梁橋。 特點特點： 受力明確，構造簡單，施工方便，便于工受力明確，構造簡單，施工方便，便于工業(yè)化生產(chǎn)，節(jié)省模板和支架，降低勞動強度，縮業(yè)化生產(chǎn)，節(jié)省模板和支架，降低勞動強度，縮短工期。短工期。適用適用： 中小跨徑橋梁，尤其是標準跨徑為中小跨徑橋梁，尤其是標準跨徑為131340m40m的橋梁，成為應用最多的橋型。的橋梁，成為應用最多的橋型。開封黃河公路大橋開封黃河公路大橋，共開封黃河公路大橋，共108孔，孔，77孔為孔為50米預應力米預應力T梁，梁，31孔為孔為20米鋼筋米鋼筋混凝土混凝土T梁，梁，450米一連

4、橋面連續(xù)；米一連橋面連續(xù)；第一節(jié)第一節(jié) 裝配式簡支梁橋的構造類型裝配式簡支梁橋的構造類型一、主梁的橫一、主梁的橫截面形式截面形式型、型、T T型、箱型、箱型截面，型截面，最常用最常用T T形形u模板化生產(chǎn)，模板化生產(chǎn)，易于系列化、標易于系列化、標準化；準化；二、構件劃分二、構件劃分減輕塊重的措施減輕塊重的措施 橋梁施工方法的不同導致構件內力的分配、應力分布的不同；第二節(jié)第二節(jié) 裝配式鋼筋混凝土裝配式鋼筋混凝土T T形梁橋形梁橋1、一般構造；、一般構造；2、主要截面尺寸；、主要截面尺寸；3、配筋特點、配筋特點4、聯(lián)結、局部構造、聯(lián)結、局部構造 一一. . 構造布置構造布置 （主梁間距（主梁間距

5、l l間間 、橫隔梁數(shù)量）、橫隔梁數(shù)量） 橋面寬度橋面寬度 B B 一定，一定，l l間間 決定鋼筋、砼用量，構件重量，翼緣決定鋼筋、砼用量，構件重量，翼緣剛度。一般：剛度。一般：l l間間=1.62.2m =1.62.2m （標準設計采用（標準設計采用 1.6m 1.6m ） 端橫隔梁端橫隔梁必須設置，中橫隔梁，一般來說，當梁橫向剛性連必須設置，中橫隔梁，一般來說，當梁橫向剛性連接時，橫隔梁的間距不應大于接時，橫隔梁的間距不應大于 1 0 m 1 0 m ，當為鉸接時，其間距可取，當為鉸接時，其間距可取5 m5 m左右。左右。 對于鋼筋混凝土簡支梁橋，一般在梁端、跨中和四分點處各設對于鋼筋混

6、凝土簡支梁橋，一般在梁端、跨中和四分點處各設一道橫隔梁就可滿足要求。一道橫隔梁就可滿足要求。二二截面尺寸截面尺寸（ 1 1 ）主梁）主梁梁肋梁肋尺寸尺寸1 1、高度：、高度：h h經(jīng)濟經(jīng)濟= = （ 1/111/16 1/111/16 ） l l （跨徑大者取小值）（跨徑大者取小值）2 2、寬度：、寬度： 滿足抗剪強度，屈曲穩(wěn)定，搗固砼要求，盡量薄。滿足抗剪強度，屈曲穩(wěn)定，搗固砼要求，盡量薄。常用常用 1518cm 1518cm 。3 3、沿跨徑變化：、沿跨徑變化：等截面等截面或或跨中至梁端，梁肋變厚度以適應剪跨中至梁端，梁肋變厚度以適應剪力沿梁長變化力沿梁長變化（ 3 3 ）橫隔梁橫隔梁尺寸

7、尺寸高度：高度： 3/4h 3/4h，帶，帶馬蹄者馬蹄者延至馬蹄加寬處；延至馬蹄加寬處；寬度：寬度： 1218cm 1218cm ，上寬，上寬下窄，內寬外窄。下窄，內寬外窄。（ 2 2 ）主梁）主梁翼板翼板尺寸尺寸 1 1 、寬度：、寬度：視視 l l間間 而定，一般比主梁中距小而定，一般比主梁中距小 2cm 2cm ，便于調整。，便于調整。 2 2 、厚度：應滿足強度和構造尺寸的要求，通常做成變厚度。、厚度：應滿足強度和構造尺寸的要求，通常做成變厚度。翼板與梁肋銜接處：翼板與梁肋銜接處：l/10hl/10h翼板的端部翼板的端部: :一般一般100mm100mm；橫向整體現(xiàn)澆連接的預制；橫向整

8、體現(xiàn)澆連接的預制T T形截面形截面梁，梁，140mm140mm。注：注：1 1）類環(huán)境是指溫暖或寒冷地區(qū)的大氣環(huán)類環(huán)境是指溫暖或寒冷地區(qū)的大氣環(huán) 境；與無侵蝕性的水或土接觸的環(huán)境。境；與無侵蝕性的水或土接觸的環(huán)境。 2 2）類環(huán)境是類環(huán)境是 指嚴寒地區(qū)的大氣環(huán)境；使用除冰鹽環(huán)境；海濱環(huán)境。指嚴寒地區(qū)的大氣環(huán)境；使用除冰鹽環(huán)境；海濱環(huán)境。3 3）類環(huán)境是類環(huán)境是指海水環(huán)境。指海水環(huán)境。4 4） 類環(huán)境是指受侵蝕性物質影響的環(huán)境。類環(huán)境是指受侵蝕性物質影響的環(huán)境。配筋構造配筋構造1 鋼筋最小保護層厚度鋼筋最小保護層厚度三、主梁鋼筋構造三、主梁鋼筋構造鋼筋種類鋼筋種類： 縱向主鋼筋、架立鋼筋、縱向主

9、鋼筋、架立鋼筋、 斜鋼筋、箍筋和斜鋼筋、箍筋和分布鋼筋等分布鋼筋等主筋主筋： 承受正彎矩，抵抗拉力，設置在梁肋的下緣承受正彎矩，抵抗拉力，設置在梁肋的下緣錨固長度：錨固長度：10d10d斜鋼筋斜鋼筋：增強梁體的抗剪強度：增強梁體的抗剪強度箍筋箍筋：增強主梁的抗剪強度。：增強主梁的抗剪強度。直徑：直徑：d8mm d8mm ，且，且1/4d1/4d主筋主筋 ，間距：間距：1/2 1/2 倍梁高，且間距倍梁高，且間距400mm400mm近支座近支座一倍梁高范圍內，間距一倍梁高范圍內，間距100mm100mm。配筋率：配筋率：R235R235鋼筋不小于鋼筋不小于0.18% 0.18% ，HRB335H

10、RB335鋼筋不小鋼筋不小0.12%0.12%。 縱向分布鋼筋縱向分布鋼筋：防止因混凝土收縮等原因產(chǎn)生裂。：防止因混凝土收縮等原因產(chǎn)生裂。直徑：直徑：d8mmd8mm間距：近上緣，間距間距：近上緣，間距200mm200mm；近下緣，間距；近下緣，間距300mm300mm；近支座，間距近支座，間距100 150mm100 150mm。 架立鋼筋架立鋼筋：布置在上緣，固定箍筋和斜筋并使梁內全：布置在上緣，固定箍筋和斜筋并使梁內全部鋼筋形成骨架。部鋼筋形成骨架。焊接鋼筋骨架焊接鋼筋骨架 ：雙面焊縫，單面焊縫：雙面焊縫，單面焊縫 保護層厚度保護層厚度，主鋼筋離底部凈距不小于，主鋼筋離底部凈距不小于3

11、3厘米，不大于厘米，不大于5 5厘米，與側面凈距不小與厘米，與側面凈距不小與2.52.5厘米；箍筋不小于厘米；箍筋不小于1.51.5厘米；厘米；梁端加強鋼筋梁端加強鋼筋T T梁配筋圖梁配筋圖翼緣板配筋翼緣板配筋：受力鋼筋受力鋼筋： 橫向，上緣（橫向，上緣（ d10mm d10mm ，5 5根根/m /m 或或間距間距200mm 200mm ）分布鋼筋分布鋼筋： 沿主梁跨徑向（沿主梁跨徑向（ d8mm d8mm ，間距，間距200mm 200mm ， S S分布鋼筋分布鋼筋 0.1%S0.1%S板板中主梁橫隔梁構造中主梁橫隔梁構造橫隔梁配筋橫隔梁配筋四、主梁的橫向連接四、主梁的橫向連接1 1、接

12、頭要求接頭要求（1 1）足夠的強度；）足夠的強度； （ 2 2 ）不因反復沖擊作用發(fā)生松動）不因反復沖擊作用發(fā)生松動2 2、接頭類型接頭類型（1 1） 焊接鋼板接頭焊接鋼板接頭特點：特點： 強度可靠，焊后立即承載，施工較困難。強度可靠，焊后立即承載，施工較困難。（2 2）扣環(huán)接頭扣環(huán)接頭1 1）橫隔梁扣環(huán)接頭）橫隔梁扣環(huán)接頭做法：伸出鋼筋扣環(huán)做法：伸出鋼筋扣環(huán) A A ，按腰圓接頭扣環(huán)，按腰圓接頭扣環(huán) C C ，插短分，插短分布鋼筋，澆砼（布鋼筋，澆砼（ 0.20.5m 0.20.5m ）（3 3）橋面板橫向扣環(huán)接頭）橋面板橫向扣環(huán)接頭（4 4）橋面板的企口）橋面板的企口鉸連接鉸連接做法：伸出

13、連結鋼做法：伸出連結鋼筋，交叉彎制（或筋，交叉彎制（或彎轉套一根鋼筋彎轉套一根鋼筋上），局部鋼筋網(wǎng)，上），局部鋼筋網(wǎng)，澆砼鋪裝層澆砼鋪裝層T T梁構造及配筋梁構造及配筋 例：例： 16m跨跨T梁構造梁構造 （見下頁圖）（見下頁圖）梁長梁長159.6cm 159.6cm 梁高梁高130cm130cm 梁中心距梁中心距 220cm220cm上翼緣寬上翼緣寬 預制預制T T梁梁160cm160cm，安裝后，安裝后220cm220cm，濕接縫，濕接縫60cm60cm，以減少預制、運輸、安裝片數(shù)，加快施工速度，減輕吊以減少預制、運輸、安裝片數(shù)，加快施工速度，減輕吊裝重量和加強整體性。裝重量和加強整體性。

14、跨中腹板跨中腹板 厚度厚度18cm18cm，縱筋需排，縱筋需排5 5層，每隔層，每隔60cm60cm主筋相互主筋相互焊接，它們與架立筋、斜筋一起組成一片平面骨架。焊接，它們與架立筋、斜筋一起組成一片平面骨架。橫隔板橫隔板 （蓋板焊接）（蓋板焊接） 橫隔板兩側與頂面預埋鋼板，橫隔板兩側與頂面預埋鋼板，T T梁也預埋鋼板梁也預埋鋼板, ,還有扣環(huán)連接和蓋板拴接還有扣環(huán)連接和蓋板拴接行車道板濕接縫行車道板濕接縫 扣環(huán)式鋼筋連接構造扣環(huán)式鋼筋連接構造行車道板連續(xù)構造行車道板連續(xù)構造 簡支梁橋上梁縫過多，不利于行簡支梁橋上梁縫過多，不利于行車。采取假連續(xù)構造措施，即將梁與梁端部的行車道車。采取假連續(xù)構造

15、措施，即將梁與梁端部的行車道板連續(xù)起來，以減少橋上縫過多不利行車的缺點。板連續(xù)起來，以減少橋上縫過多不利行車的缺點。鋼筋混凝土結構的局限性鋼筋混凝土結構的局限性 抗拉強度低，使用時開裂，限制裂縫寬度的同時也抗拉強度低，使用時開裂，限制裂縫寬度的同時也限制了高強混凝土和高強鋼筋的采用，跨度越大，自限制了高強混凝土和高強鋼筋的采用，跨度越大，自重所占比例越高，跨度難以發(fā)展。重所占比例越高，跨度難以發(fā)展。預應力混凝土梁的優(yōu)越性預應力混凝土梁的優(yōu)越性采用混凝土和高強鋼筋；提高抗裂性，增強耐久性和采用混凝土和高強鋼筋；提高抗裂性，增強耐久性和剛度；尺寸、自重減小；增大跨度；預剪力可以提高剛度；尺寸、自重

16、減小；增大跨度；預剪力可以提高抗剪能力；力筋應力變幅小，疲勞性能好。抗剪能力；力筋應力變幅小，疲勞性能好。比較廣泛的橋梁結構形式比較廣泛的橋梁結構形式第三節(jié) 裝配式預應力混凝土梁橋一、一、構造布置構造布置 （ 主梁間距主梁間距l(xiāng) l間間 ）標準設計，標準設計， l l間間=1.6m =1.6m ， l l間間=2.2m=2.2m跨徑較大的跨徑較大的 T T梁，梁， l l間間宜大（宜大（ 1.82.5m 1.82.5m ）。）。說明說明： 較大的截面，較為經(jīng)濟，通常希望較大的截面，較為經(jīng)濟，通常希望 =0.450.5 =0.450.5 以上（通過加大翼緣寬以上（通過加大翼緣寬度，增加梁的間距有

17、效提高度，增加梁的間距有效提高 ）。）。二、二、截面尺寸截面尺寸1 1、 截面效率指標截面效率指標T T梁構造梁構造立面、斷面立面、斷面2 2、主梁高度主梁高度等截面簡支梁：等截面簡支梁： h/l =1/151/25 h/l =1/151/25 （跨徑大，取小值；（跨徑大，取小值；梁數(shù)少，取大值）。梁數(shù)少，取大值）。從經(jīng)濟而言，宜取大值，一般中等跨徑約取從經(jīng)濟而言，宜取大值，一般中等跨徑約取1/161/181/161/18。3 3 、其他細部尺寸其他細部尺寸對中小跨徑，與鋼筋砼原則相同對中小跨徑，與鋼筋砼原則相同肋寬肋寬： 一般不受抗剪強度限制，由構造和施工要求決定一般不受抗剪強度限制，由構造

18、和施工要求決定（越薄，（越薄，越大）。越大）。通常為：通常為：1416cm1416cm翼緣的厚度翼緣的厚度 馬蹄尺寸馬蹄尺寸 應滿足預加力階段的強度要求，越寬而矮越經(jīng)濟。應滿足預加力階段的強度要求，越寬而矮越經(jīng)濟。具體由預應力筋的數(shù)量和排列、施工方便、力筋彎起及具體由預應力筋的數(shù)量和排列、施工方便、力筋彎起及滿足預應力階段強度的要求而定。滿足預應力階段強度的要求而定。（1 1）寬度為肋寬的）寬度為肋寬的 24 24 倍，管道保護層倍，管道保護層 60mm 60mm ；（2 2）全寬部分高加）全寬部分高加 1/2 1/2 斜坡區(qū)高斜坡區(qū)高（ 0.150.25 0.150.25 ） h h ，斜坡

19、陡于，斜坡陡于4545 ；（3 3）不宜過高、過大。）不宜過高、過大。說明說明： 離錨固端一倍梁高逐漸加高，并加寬至與馬蹄同寬。標準設計中，離錨固端一倍梁高逐漸加高，并加寬至與馬蹄同寬。標準設計中，一般采用自第一道內橫隔梁向梁端逐漸變化的形式一般采用自第一道內橫隔梁向梁端逐漸變化的形式 。橫隔梁布置橫隔梁布置延伸至馬蹄的加寬處延伸至馬蹄的加寬處 、中部挖空、中部挖空三三、 配筋特點配筋特點鋼筋種類：鋼筋種類： 縱向預應力筋、架立鋼筋、箍筋、縱向預應力筋、架立鋼筋、箍筋、水平分布筋、局部應力筋及其他構造鋼筋水平分布筋、局部應力筋及其他構造鋼筋1. 1. 縱向預應力筋的布置縱向預應力筋的布置（1

20、1）布置形式布置形式 全部直線形布置全部直線形布置：僅適用于先張法，小跨徑：僅適用于先張法，小跨徑梁中截斷的直線形布置梁中截斷的直線形布置：適用于后張法，跨徑較大：適用于后張法，跨徑較大全部彎至梁端錨固全部彎至梁端錨固：適用于預應力筋數(shù)量不多，常用：適用于預應力筋數(shù)量不多，常用部分彎出梁頂錨固部分彎出梁頂錨固：適用于預應力筋較多或梁高受限：適用于預應力筋較多或梁高受限2 2 縱向預應力筋的錨固縱向預應力筋的錨固先張法：主要靠砼的握先張法：主要靠砼的握裹力錨固在梁內裹力錨固在梁內后張法：通過各類錨具后張法：通過各類錨具錨固在梁端或梁頂錨固在梁端或梁頂后張法的錨固后張法的錨固受力特點：錨具附近有很

21、大的壓應力及拉應力（劈裂受力特點：錨具附近有很大的壓應力及拉應力（劈裂力）力）錨具在梁端的布置原則：錨具在梁端的布置原則：（1 1）盡量減小局部應力；）盡量減小局部應力；（2 2）在梁端對稱于豎軸布置；）在梁端對稱于豎軸布置；（3 3）錨具之間應留有足夠的）錨具之間應留有足夠的凈距。凈距。為了防止錨具附近混凝土出現(xiàn)裂縫，應采取的構造為了防止錨具附近混凝土出現(xiàn)裂縫，應采取的構造措施措施：錨固區(qū)（離梁端約等于梁高的范圍）內設置：錨固區(qū)（離梁端約等于梁高的范圍）內設置：（1 1）加強鋼筋網(wǎng)（）加強鋼筋網(wǎng)（10 10 10cm10cm）；（）；（2 2）螺旋筋（）螺旋筋（88）；（）；（3 3）鋼墊板

22、（）鋼墊板（h16mmh16mm）。）。 帶有預帶有預埋錨具的埋錨具的預制鋼筋預制鋼筋混凝土端混凝土端板板 封錨封錨：設置構造鋼筋與梁體連接，并澆筑混凝土封：設置構造鋼筋與梁體連接，并澆筑混凝土封錨，以保護錨具不致銹蝕。錨，以保護錨具不致銹蝕。 混凝土的強度等級不應低于構件本身混凝土強度等混凝土的強度等級不應低于構件本身混凝土強度等級的級的80%80%，且不低于，且不低于C30C30。3. 3. 其他鋼筋的布置其他鋼筋的布置一般不設斜筋，其它同一般不設斜筋，其它同鋼筋砼梁，按構造布置鋼筋砼梁，按構造布置（1 1）箍筋的配置）箍筋的配置腹板內腹板內自支座中心起長度不自支座中心起長度不小于一倍梁高

23、范圍內小于一倍梁高范圍內 ，應采用閉合式箍筋。應采用閉合式箍筋。馬蹄部分，另外設置馬蹄部分，另外設置閉合式加強箍筋，定位閉合式加強箍筋，定位鋼筋。鋼筋。4 4 非預應力縱向受力鋼筋非預應力縱向受力鋼筋作用：補充局部梁段內強度不足，作用：補充局部梁段內強度不足，滿足極限強度要求，或更好地分滿足極限強度要求，或更好地分布裂縫和提高梁體韌性布裂縫和提高梁體韌性防止因梁頂過高的拉應力而產(chǎn)防止因梁頂過高的拉應力而產(chǎn)生的開裂。生的開裂。預加力階段：防止上緣開裂預加力階段：防止上緣開裂運營階段：加強抗壓能力運營階段：加強抗壓能力加強承受預加壓力的能力加強承受預加壓力的能力部分預應力：補足極限強度部分預應力：補足極限強度配置不粘結預應力筋：分布裂縫配置不粘結預應力筋：分布裂縫四、四、 裝配式預應力砼簡支梁橋實例裝配式預應力砼簡支梁橋實例橫斷面橫斷面一般構造一般構造主梁預應力索布置主梁預應力索