預應力混凝土簡支梁橋、連續(xù)梁橋和剛架橋的設計構造特點和對比分析報告

1、預應力混凝土簡支梁橋、 連續(xù)梁橋和剛架橋的設計構造特點和對比分析A 、裝配式預應力混凝土簡支梁橋的構造與設計裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋，常用的經(jīng)濟合理跨徑在20m 以下?？鐝皆龃髸r，不但鋼材耗量大，而且混凝土開裂現(xiàn)象也往往比較嚴重，影響結構的耐久性。 為了提高簡支梁的跨越能力， 可采用預應力混凝土結構。目前，世界上預應力混凝土簡支梁的最大跨徑已達 76m 。但是，根據(jù)建橋實踐，當跨徑超過 50m 后，不但結構笨重，施工困難，經(jīng)濟性也較差。因此，我國橋規(guī)明確指出：預應力混凝土簡支梁橋的標準跨徑不宜大于 50m 。一、橫截面設計1橫截面形式裝配式預應力混凝土簡支梁橋的橫截面類型基本上與鋼筋混凝土梁橋

2、類似，通常也做成 T 形、 I 形，但為了方便布置預應力束筋和滿足錨頭布置的需要， 下部一般都設有馬蹄或加寬的下緣。 有時為了提高單梁的抗扭剛度并減小截面尺寸， 也采用箱形。 由于采用預應力筋施加預壓力，可以提供方便的接頭形式， 為了使裝配式梁的預制塊件進一步減小尺寸和重量還可做成橫向也分段預制的串聯(lián)梁。 但由于串聯(lián)梁施工麻煩，構件預制精度要求高，在國使用較少。2主梁布置經(jīng)濟分析表明， 對于跨徑較大的預應力混凝土簡支梁橋，當?shù)跹b重量不受限制時，采用較大的主梁間距比較合理，一般可采用1.82.5m 。3截面尺寸(1) 截面效率指標為了合理設計預應力混凝土梁的截面尺寸， 首先分析其截面的受力特點。

3、在預加力階段和運營階段，預應力混凝土梁截面承受雙向彎矩。在預加力階段， 施加了偏心預加力， 在預加力和自重彎矩的共同作用下，合力相當作用于截面的下核點（截面上緣應力為零）（ 2）主梁高度預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度取決于采用的汽車荷載等級、 主梁間距及建筑高度等因素，可在較大圍變化。對于常用的等截面簡支梁，其高跨比的取值圍在 1/15 1/25 ，一般隨跨徑增大而取較小值，隨梁數(shù)減少而取較大值，對預應力混凝土 T 形梁一般可取 1/16 1/18 左右。當橋梁建筑高度不受限制時， 采用較大的梁高顯然是較經(jīng)濟的， 因為加高腹板使混凝土用量增加不多，而節(jié)省預應力筋數(shù)量較多。其他細部尺寸在預應力混

4、凝土梁中， 由于混凝土所受預應力和預應力束筋彎起， 能抵消荷載剪力的作用，肋中的主拉應力較小， 肋寬一般都由構造和施工要求決定，但不小于 160mm 。標準設計中肋寬為 140 160mm 。 T 梁上翼緣的厚度按鋼筋混凝土梁橋同樣的原則來確定。 為了減小翼板和梁肋連接處的局部應力集中和便于脫模，在該處一般還設置折線形承托或圓角，此時承托的加厚部分應計算在。T 梁下緣的馬蹄尺寸應滿足預加力階段的強度要求，同時，從截面效率指標分析，馬蹄應當是越寬而矮越經(jīng)濟。馬蹄的具體形狀要根據(jù)預應力束筋的數(shù)量和排列方式確定， 同時還應考慮施工方便和力筋彎起的要求。具體尺寸建議如下：馬蹄寬度約為肋寬的 2 4 倍

5、，并注意馬蹄部分 (特別是斜坡區(qū) )的管道保護層不宜小于 60mm 。馬蹄全寬部分的高度加 1/2 斜坡區(qū)高度約為梁高的 0.15 O.20倍，斜坡宜陡于 45o 。為了配合預應力筋的起彎， 在梁端能布置錨具和安放拉千斤頂， 在靠近支點附近馬蹄部分應逐漸加高， 腹板也應加厚至與馬蹄同寬， 加寬的圍最好達到一倍梁高 (離錨固端 )左右，從而形成了沿縱向腹板厚度和馬蹄高度都變化的變截面 T 梁。標準設計中，一般采用自第一道橫隔梁向梁端逐漸變化的形式。4橫隔梁布置沿縱向的橫隔梁布置基本上與鋼筋混凝土梁橋相同，但中橫隔梁應延伸至馬蹄的加寬處。當主梁跨度大、梁較高的情況下，為了減小重量而往往將橫隔梁的中

6、部挖空。二、配筋構造預應力混凝土梁的配筋，除主要的縱向預應力筋外，尚有非預應力縱向受力鋼筋、架立鋼筋、箍筋、水平分布鋼筋、承受局部應力的鋼筋（如錨固端加強鋼筋網(wǎng)）和其他構造鋼筋等。1縱向預應力筋的布置預應力混凝土簡支 T 梁橋，通常采用后法施工，根據(jù)簡支梁的受力特點通常采用曲線配筋的形式。全部主筋直線布置的形式，僅適用于先法施工的小跨徑梁。預應力筋一般都采用全部彎至梁端錨固的布置形式，這樣布置可使拉操作簡便，預應力筋的彎起角度不大 (一般都小于 20o 的限值 )，對減小摩阻損失有利。對于鋼束根數(shù)較多或當梁高受到限制，以致梁端不能錨固全部鋼束時，可將一部分預應力筋彎出梁頂。 這樣的布置方式使拉

7、操作稍趨繁瑣， 使預應力筋的彎起角度增大 (達 25o 30 o) ，摩阻引起的預應力損失也隨之增大。預應力筋在梁的具體位置可以利用索界的概念來確定。以部分預應力截面為例，根據(jù)使其上、下緣容許出現(xiàn)不大于規(guī)定拉應力的原則，可以按照在最小外荷載作用下和最大荷載作用下兩種情況，分別確定Ny 在各個截面上偏心距的極限值。由此兩條曲線。只要使預應力鋼索的重心位置位于這兩條曲線所圍成的區(qū)域（即索界） ，就能保證梁的任何截面在各個受力階段上、下緣應力均不超過規(guī)定值。顯然，在實際布置時還要滿足混凝土規(guī)定保護層的要求。另外，由于簡支梁彎矩向梁端逐漸減小，故索界的上下限也逐漸上移，這就是必須將大部分預應力筋向梁端

8、逐漸彎起的重要原因之一。預應力筋彎起的曲線形狀可以采用圓弧線、拋物線或懸鏈線三種形式。在矢跨比較小的情況下，這三種曲線的坐標值很接近，工程常采用在梁中部保持一段水平直線后按圓弧彎起的做法。預應力鋼束彎起的曲率半徑，應符合下列規(guī)定：對鋼絲束、鋼絞線， d 5mm （d 為鋼絲直徑）時，不小于 4m ； d>5mm 時，不小于 6m ；對精軋螺紋鋼筋， D25mm （D 為鋼筋直徑）時，不小于 12m ； D>25mm 時，不小于 15m 。預應力筋在跨中橫截面的布置，應在保證梁底保護層和位于索界的前提下，盡量使其重心靠下，以增大預應力的偏心距，節(jié)省高強鋼材。預應力筋在滿足構造要求的同

9、時，盡量相互靠攏，以減小下馬蹄的尺寸，減小梁體自重。直線管道的凈距不應小于40mm ，并不小于管道直徑的 0.6 倍。此外還應將適當數(shù)量的預應力筋布置在腹板中線處，以便于彎起。直線形管道保護層厚度應滿足表3.1 的要求，對曲線形管道，其曲線平面 側受曲線預應力鋼筋的擠壓，混凝土保護層在曲線平面和平面外均受剪，梁底面保護層和側面保護層均需加厚，其值應依據(jù)橋規(guī)計算確定。橫截面預應力筋的布置如圖3.31 所示， d 為管道的直徑，應比預應力筋直徑至少大lOmm 。2縱向預應力筋的錨固預應力筋的錨固分兩種情形： 在先法梁中， 鋼絲或鋼筋主要靠混凝土的握裹力錨固在梁體； 在后法梁中， 則通過各類錨具錨固

10、在梁端或梁頂。此處僅介紹后法的錨固：在后法錨固構造中，錨具底部對混凝土作用著很大的壓力，而直接承壓的面積不大，應力非常集中。在錨具附近不僅有很大的壓應力， 還有很大的拉應力。因此，錨具在梁端的布置必須遵循一定的原則：（ 1）錨具的布置應盡量減小局部應力。一般地，集中、過大的錨具不如分散、小型的有利。（2）錨具應在梁端對稱于豎軸布置，以免產生過大的橫向不平衡彎矩。（ 3）錨具之間應留有足夠的凈距，以便能安裝拉設備，方便施工作業(yè)。為了防止錨具附近混凝土出現(xiàn)裂縫， 還必須配置足夠的間接鋼筋 （包括加強鋼筋網(wǎng)和螺旋筋） 予以加強。間接鋼筋應根據(jù)局部抗壓承載力計算確定，配置加強鋼筋網(wǎng)的圍一般是一倍于梁高

11、的區(qū)域。另外，錨具下還應設置厚度不小于 16mm 的鋼墊板，以擴大承載面積，減小混凝土應力。也可以采用帶有預埋錨具的預制鋼筋混凝土端板來錨固預應力筋。此時除了加強鋼筋骨架外，錨具下設置兩層叉形鋼筋網(wǎng)，施工起來也比較方便。目前用于預應力鋼絞線的錨具（如OVM 錨）已包括了鋼墊板和螺旋筋在的整套抵抗錨固區(qū)局部承壓所需要的加強措施，故不需要再配置上述的加強鋼筋。施加預應力之后，應在錨具周圍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。封錨混凝土的強度等級不應低于構件本身混凝土強度等級的80% ，且不低于 C30 。3其他鋼筋的布置預應力混凝土梁與鋼筋混凝土梁一樣， 要按規(guī)定的構造要

12、求布置箍筋、架立鋼筋和縱向水平分布鋼筋等。 由于彎起的預應力筋對梁肋混凝土提供了預剪力，主拉應力較小，一般可不設斜筋。另外，預應力混凝土梁還要設置其他的非預應力鋼筋。（1）箍筋的配置預應力混凝土 T 形梁的腹板應設置直徑不小于 10mm 的箍筋，且采用帶肋鋼筋，間距不大于 250mm ；自支座中心起長度不小于一倍梁高圍，應采用閉合式箍筋，間距不大于 100mm ，用來加強梁端承受局部應力?？v向預應力筋集中布置在下緣的馬蹄部分， 該部分的混凝土承受很大的壓應力， 因此，必須另外設置直徑不小于 8mm 的閉合式加強箍筋，其間距不大于 200mm 。此外，馬蹄尚應設置直徑不小于 12mm 的定位鋼筋

13、。（2）非預應力縱向受力鋼筋在預應力混凝土簡支梁中，將非預應力的鋼筋與預應力筋協(xié)同配置，有時可達到補充局部梁段強度不足，滿足極限強度要求，或更好地分布裂縫和提高梁體韌性等效果，使簡支梁的設計更加經(jīng)濟合理。先法施工的小跨度梁， 如果采用直線布筋形式， 拉階段支點附近無法平衡的負彎矩會在梁頂引起過高的拉應力， 為了防止因此可能產生的開裂，可適當布置局部受拉鋼筋。對于預制部分的自重比恒載與活載小得多的梁， 在預加力階段跨中部分的上緣可能會開裂而破壞， 因而也可在跨中部分的頂部加設無預應力的縱向受力鋼筋這種鋼筋在運營階段還能加強混凝土的抗壓能力，在破壞階段則可提高梁的安全度。 對全預應力梁可加強混凝土

14、承受預加壓力的能力。在下翼緣通長設置的鋼筋，對部分預應力梁可補足極限強度的需要，對于配置不粘結預應力筋的梁能起分布裂縫的作用。此外，無預應力的鋼筋還能增加梁在反復荷載作用下的疲勞極限強度。 裝配式預應力混凝土梁橋的橫向連接構造一般與鋼筋混凝土梁橋一樣。B、預應力混凝土連續(xù)梁橋一、力學特點及適用圍連續(xù)梁橋在結構重力和汽車荷載等恒、活載作用下，主梁受彎，跨中截面承受正彎矩， 中間支點截面承受負彎矩， 通常支點截面負彎矩比跨中截面正彎矩大。作為超靜定結構，溫度變化、混凝土收縮徐變、基礎變位以及預加力等會使橋梁結構產生次力。由于預應力結構可以有效地避免混凝土開裂，能充分發(fā)揮高強材料的特性，促使結構輕型

15、化， 預應力混凝土連續(xù)梁橋具有比鋼筋混凝土連續(xù)梁橋較大的跨越能力，加之它具有變形和緩、伸縮縫少、剛度大、行車平穩(wěn)、超載能力大、養(yǎng)護簡便等優(yōu)點，所以在近代橋梁建筑中已得到越來越多的應用。預應力混凝土連續(xù)梁橋適宜于修建跨徑從30m 到100 多m 的中等跨徑和大跨徑的橋梁。二、立面布置預應力混凝土連續(xù)梁橋的立面布置包括體系安排、橋跨布置、梁高選擇等問題，可以設計成等跨或不等跨、等截面或變截面的結構形式。結構形式的選擇要考慮結構受力合理性，同時還與施工方法密切相關。1橋跨布置根據(jù)連續(xù)梁的受力特點，大、中跨徑的連續(xù)梁橋一般宜采用不等跨布置，但多于三跨的連續(xù)梁橋其中間跨一般采用等跨布置。當采用三跨或多跨

16、的連續(xù)梁橋時，為使邊跨與中跨的最大正彎矩接近相等，達到經(jīng)濟的目的，邊跨取中跨的0.8 倍為宜，當綜合考慮施工和其他因素時，邊跨一般取中跨的0.5 0.8倍。對于預應力混凝土連續(xù)梁橋宜取偏小值，以增加邊跨剛度，減小活載彎矩的變化幅度，減少預應力筋的數(shù)量。若采用過小的邊跨，會在邊跨支座上產生拉力，需在橋臺上設置拉力支座或壓重。當受到橋址處地形、河床斷面形式、通航（車）凈空及地質條件等因素的限制，并且同時總長度受到制約時，可采用多孔小邊跨與較大的中間跨相配合，跨徑從中間向外遞減， 以使各跨力峰值相差不大。橋跨布置還與施工方法密切相關。長橋、選用頂推法施工或者簡支連續(xù)施工的橋梁， 多采用等跨布置，這樣

17、做結構簡單， 統(tǒng)一模式。等跨布置的跨徑大小主要取決于經(jīng)濟分跨和施工的設備條件。連續(xù)梁跨數(shù)以三跨連續(xù)梁用得最為廣泛，連續(xù)梁橋連續(xù)超過五跨時的力情況雖然與五跨時相差不大，但連續(xù)過長會造成梁端伸縮量很大，需設置大位移量的伸縮縫，因此，連續(xù)跨數(shù)一般不超過五跨。2 梁高選擇（1 ）變截面連續(xù)梁橋連續(xù)梁橋支點截面負彎矩絕對值比跨中正彎矩大，采用變截面形式符合受力特點， 同時變截面梁一般采用懸臂法施工，變高度梁與施工階段力相適應。從美學觀點看，變高度梁比較有韻律感。變截面梁的梁底線形可采用折線、拋物線、圓曲線和正弦曲線等。二次拋物線與連續(xù)梁的彎矩變化相適應，最常采用。根據(jù)已建成橋梁的資料分析，支點梁高約為最

18、大跨徑的115 120 ，跨中梁高 H約為支點梁高的 11.6 12.5(2)等截面連續(xù)梁橋連續(xù)梁橋采用等截面布置，構造簡單、預制定型、施工方便，隨著施工方法的發(fā)展愈來愈受到重視。中等跨徑 40 60m 的連續(xù)梁橋，若采用預制裝配施工和就地澆筑施工，為便于預制安裝和模板周轉使用，宜選用等截面布置。采用頂推法施工，為便于布置頂推和滑移設備，一般均采用等截面梁。對于長橋，選用中等跨徑，采用逐跨架設施工和移動模架法施工， 按等截面布置最為有利， 它可以使用少量施工設備完成全橋的施工。等截面連續(xù)梁橋的梁高，在擬定時可參考有關資料選用，可取梁高與最大跨徑的關系。當橋梁的跨徑較大，采用頂推法施工時，梁高的

19、選擇不僅取決于橋梁的跨徑，同時還要考慮頂推施工時對梁高的要求，為了避免頂推法施工最大懸臂時的不利受力狀態(tài)，通?？稍O置臨時墩。不設置臨時墩時，梁高與頂推跨徑之比選在112 115為宜。三、截面形式及尺寸預應力混凝土連續(xù)梁橋的截面形式很多，一般應依據(jù)橋梁的跨徑、寬度、對梁高的要求、支承條件、橋梁的總體布置和施工方法等方面確定。合理地選擇主梁的截面形式對減輕橋梁的重量、節(jié)約材料、簡化施工和改善截面的受力性能都具有十分重要的意義。預應力混凝土連續(xù)梁橋常用的橫截面形式有板式（包括空心板） 、T 形梁式（包括寬肋梁）和箱形梁式。1板式和 T 形梁式截面板式和 T形梁式截面一般只適用于中、小跨徑的連續(xù)梁橋。

20、 板式橋構造簡單，施工方便，建筑高度小，在高架道路上用的較多典型板、T形梁式截面形狀。矩形實體截面已較少使用，代替矩形實體截面的是曲線形整體截面。當橋墩在橫截面上是 Y形支承時，可選取雙峰形實體截面。實體截面的連續(xù)梁橋常采用在支架上現(xiàn)澆施工。 空心板截面常用于跨徑 1530m 的連續(xù)梁橋，板厚可取 0.8 1.2m 。肋式截面預制方便， 常采用預制架設施工， 并在梁段安裝完之后，經(jīng)體系轉換為連續(xù)梁橋。 常用跨徑 30 50m ，梁高一般取 1.6 2.5m 。為簡化多肋 T梁的施工，也有采用寬矮肋的單 T斷面，肋寬可達 3 4m ，外懸長翼板，稱之為脊形梁或成為異形結構?？傮w來說，由于肋式截面

21、肋的寬度不大， 布置鋼筋受到限制， 在負彎矩區(qū)承壓面積不大，因此應用不多。2箱形截面當連續(xù)梁的跨徑超過 40 60m 時，主梁多采用箱形截面。箱形截面為閉口截面， 截面具有良好的抗彎和抗扭性能， 并且箱形截面有頂板和底板，可以在跨中或支座部位能有效地抵抗正負彎矩。 其中單箱單室截面多用在頂板寬度小于 18m 的橋梁；單箱雙室截面適用于頂板寬度 25m 左右；雙箱單室截面頂板寬度可達 40m 左右；圓空式單箱雙室截面適用于頂板寬度 15m 左右；單箱多室截面的橋梁寬度可不受限制。此外，箱式截面還有單箱三室、雙箱雙室、多箱單室等。單箱單室截面受力明確、施工方便、節(jié)省材料用量。因此，當橋寬在 20

22、25m 圍之，也有不少橋梁采用單箱單室截面，但需要在截面構造上采取一定的措施。 為了加強長懸臂板的抗彎剛度， 可采用橫梁加勁、斜撐加強，或在頂板上設置橫向預應力筋，以后一種方法最為常見。直腹板箱梁構造簡單，施工方便，主要用于箱寬不大時。斜腹板箱梁可減小底板的橫向跨度， 節(jié)省下部結構的圬工量， 同時能有效的減小迎陽面，改善風的攻擊角，改善溫度應力和抗風性能，但模板制造較復雜。分離式箱梁特點是結構簡單，受力明確，橫向分布系數(shù)小，施工時可分箱進行，施工簡單。（1 ）頂板和底板厚度箱形梁頂板和底板厚度既要滿足縱、橫向的受力要求，又要滿足結構構造及施工上的需要。其選定原則如下：箱梁頂板厚度要滿足布置縱、

23、橫預應力筋的構造要求，同時還要滿足橋面板橫向彎矩的受力要求。 不設橫向預應力筋時頂板厚度與腹板間距的關系可以參考表選取。 當設有橫向預應力筋時， 頂板厚度需足夠布置預應力筋的套管并留有混凝土注入的間隙。橫向預應力筋時，頂板厚度需足夠布置預應力筋的套管并留有混凝土注入的間隙。腹板間距與頂板厚度3.55.07.0腹板間距（ m ）頂板厚度（ cm ）182028頂板兩側懸臂板的長度是調節(jié)頂板彎矩的重要因素。懸臂板長度一般采用 25m ，當長度超過 3m 后，一般需布置橫向預應力筋。對于變截面連續(xù)梁，箱梁跨中底板厚度一般按構造選定，若不配預應力筋，厚度可取15 18cm ；配有預應力筋，厚度一般為2

24、0 25cm 。在負彎矩區(qū)特別是在靠近橋墩的截面底板，承受較大的負彎矩， 由于底板的寬度比頂四、預應力鋼筋構造連續(xù)梁縱向預應力筋為主筋，其數(shù)量與布置位置根據(jù)使用階段及施工階段受力要求確定。此外在大跨度梁腹板常布置豎向預應力筋?？缍容^大的箱梁頂板和懸臂板也常布置橫向預應力筋。在頂推法或分跨施工的連續(xù)梁中，有時部分主筋需要逐段接長，接長的方法常采用連接器完成，我國目前常用的一種連接器構造。這種連接器用于主筋采用高強鋼絲組束，使用鐓頭錨。施工時先拉錨環(huán)A，并用螺帽錨固。錨環(huán) B由連接器接長使用。螺絲結合的連接器需要一定的加工精度，施工也較麻煩，但它比起分段拉、分段錨固的鋼束要節(jié)省鋼材。此外，連接器亦

25、可考慮采用銷釘結合，預計在構造和施工上要方便些。板小得多，底板的厚度要比頂板大，以適應受壓要求。墩頂處底板厚度一般為支點梁高的 1/10 1/12 ，底板厚度由跨中向支點逐漸加厚。對于頂推法施工的等高連續(xù)梁，由于施工過程中截面承受交變的正負彎矩，底板往往設計成等厚。（2 ）腹板厚度跨中腹板厚度的選定，主要取決于布置預應力筋和澆注混凝土必要的間隙等構造要求。 一般情況下可按以下原則選用：腹板無預應力筋時，可取 20cm ；腹板有預應力筋時，可取25 30cm ；腹板有預應力筋錨固頭時，取 35cm 。為滿足支點較大剪應力要求，墩上或靠近橋墩的箱梁根部腹板需加厚到3060cm ，特殊情況可達 10

26、0cm 。大跨度橋腹板應采用變厚度形式，從跨中向支點分段線形逐步加厚，變厚段一般為一個節(jié)段長。為方便施工，簡化模構造，中、小跨徑連續(xù)梁橋腹板一般采用等厚度形式。3橫隔梁（板）采用 T型截面的連續(xù)梁橋， 其橫截面的抗扭剛度較小， 為增加橋梁的整體性和橫向剛度， 一般均需設置中橫隔板和端橫隔板。中橫隔板的數(shù)目、位置及構造與簡支梁相同。箱形截面的抗彎剛度和抗扭剛度較大，除在支點部位設置橫隔板外，中間橫隔板的數(shù)目較少，即使有橫隔板，對橫向剛度影響并不顯著，而且增加了施工難度， 目前的趨勢是少設或不設中間橫隔板。對于彎、斜梁，設置中橫隔板的效明果顯，橫隔板的厚度可取15 20cm 。箱梁支點處端橫隔板的

27、尺寸和配筋形式與箱梁的支承方式有關。 當支座直接位于主梁腹板之下時， 端橫隔板的主要作用是增加箱梁橫向剛度，限制箱梁的畸變， 橫隔板厚度為 30 50cm ，橫隔板中只需配置一定數(shù)量普通鋼筋。 當支座設置在橫隔板中部時， 橫隔板還要承擔著傳遞支反力的作用，是重要的受力結構，如采用普通鋼筋混凝土結構，橫隔板的抗剪、 抗彎及抗裂鋼筋交錯密布， 導致混凝土澆筑困難且不易振搗密實，而如果采用預應力混凝土， 橫隔板厚度一般小于 80cm ，橫隔板中設置曲線形的預應力筋， 則可避免鋼筋混凝土橫隔板所產生的弊病。為滿足施工、維修和通風要求，橫隔板上一般設置過人洞。預應力鋼筋構造連續(xù)梁縱向預應力筋為主筋，其數(shù)

28、量與布置位置根據(jù)使用階段及施工階段受力要求確定。此外在大跨度梁腹板常布置豎向預應力筋?？缍容^大的箱梁頂板和懸臂板也常布置橫向預應力筋。在頂推法或分跨施工的連續(xù)梁中，有時部分主筋需要逐段接長，接長的方法常采用連接器完成，我國目前常用的一種連接器構造。這種連接器用于主筋采用高強鋼絲組束，使用鐓頭錨。施工時先拉錨環(huán)A，并用螺帽錨固。錨環(huán) B 由連接器接長使用。螺絲結合的連接器需要一定的加工精度，施工也較麻煩，但它比起分段拉、分段錨固的鋼束要節(jié)省鋼材。此外，連接器亦可考慮采用銷釘結合，預計在構造和施工上要方便些?？v向主筋常采用鋼絞線或鋼絲束，布置方式有：連續(xù)配筋、分段配筋、逐段接長力筋、體外布筋等幾種

29、方式。（1 ）連續(xù)配筋采用就地澆筑施工的連續(xù)梁，其縱向力筋可以按照橋梁各部位的受力要求進行連續(xù)配束。 通常力筋的重心線為二次拋物線組合而成的軌跡。邊跨和中跨都由多段拋物線組成，而正反曲線間有反彎點。即在支點附近分別由負彎矩區(qū)轉向正彎矩區(qū)， 雖然從抗彎的角度上看稍有削弱，但對支點附近各截面抗剪能力卻有較大的提高。（2 ）分段配筋分段配筋是懸臂施工和簡支連續(xù)施工的連續(xù)梁最常用的配筋方式。懸臂施工的連續(xù)梁橋， 是從墩頂開始向左右對稱懸臂施工， 為了能支承梁體自重和施工荷載， 需在懸臂施工時預加應力。 在體系轉換時再拉正彎矩力筋并補充其他在使用階段所需要的力筋， 這部分力筋又稱二次拉力筋或后期力筋。

30、力筋在截面上成對稱布置， 并盡量安排在腹板附近，力筋數(shù)量較多時可分層布置。一般來說，先錨固下層力筋，后錨固上層力筋。 力筋分有直筋和彎筋， 根據(jù)結構各部位彎矩和剪力的要求確定數(shù)量， 其中彎筋均通過腹板下彎錨固。 當屬非腹板位置的力筋需要進入腹板彎曲時， 首先進行平彎至腹板位置， 然后在腹板平面豎彎，力筋的彎起半徑和彎起角按規(guī)和有關資料確定。對于預制安裝由簡支連續(xù)施工的連續(xù)梁橋，它們的預應力筋也是采用分段配筋。預制構件在預制時根據(jù)它受力情況以及考慮吊裝的需要先行配筋拉，在簡支端安裝就位后，墩頂部位布置二次拉力筋，再進行二次拉。（ 3）逐段接長力筋采用頂推法施工的連續(xù)梁橋，頂推施工階段與使用階段梁

31、的受力狀況差異較大， 為照顧兩個階段的受力需要， 鋼束常分前期拉力筋和后期拉力筋。在施工過程中，箱梁的每一截面均會出現(xiàn)最大的正、負彎矩，前期筋為頂推施工需要而設置，通常在截面的上、下緣配置直線筋。又因為頂推法施工的程序是逐段預制， 逐段頂推，分段拉力筋，為了既要滿足節(jié)段所需力筋數(shù)量， 又要方便施工， 采用力筋接長拉是很合宜的。力筋接長使用連接器，力筋的長度選取兩個梁段的長度，每個施工面上有半數(shù)力筋通過， 半數(shù)力筋需進行接長， 間隔排列連接器，這樣可以減少連接器的數(shù)量，改善主梁受力，節(jié)省鋼材，簡化施工。后期筋是依照使用階段要求需補充設置的力筋， 配置在支點截面的頂部和跨中截面的底部， 為了改善了

32、腹板的受力情況， 解決近支點截面主拉應力大的問題，可在支點附近設置彎筋。逐孔施工的連續(xù)梁橋，其主束布置往往也采用逐段接長配筋，接頭的位置可設置在支點截面，也可設在離支點約1 5 跨徑附近彎矩較小的部位。（4 ）體外布筋體外布筋是將力筋設置在主梁截面以外的箱，利用橫隔梁、轉向塊等結構物對梁施加預應力。體外布筋不削弱主梁截面， 不需預留孔道，預制節(jié)段的拼裝可采用干縫結合，施工方便迅速和便于更換。體外布筋對力筋、結構及管道防護設施要求都較高，結構的極限承載能力降低、 耐疲勞及耐腐蝕性較差。 體外布筋在我國尚待試驗研究和使用，但在橋梁加固方面已有先例。綜上所述，預應力混凝土連續(xù)梁橋的主筋布置是多種多樣

33、的，它與所運用的施工方法有密切的關系。 不同的施工方法要求不同的力筋布置，而力筋的數(shù)量則取決于結構的受力使用階段和施工階段的綜合考慮。2橫向和豎向布筋在設計中，有時需要對結構施加橫向和豎向預應力， 橫向預應力可加強橋梁的橫向聯(lián)系， 增加懸臂板的抗彎能力。 而豎向施加預應力主要作用是提高截面的抗剪能力。橫向預應力一般施加在橫隔梁或截面的頂板，豎向預應力筋布置在截面的腹板。橫向和豎向的預應力筋都比較短， 直筋常采用鋼絞線、鋼絲束，也可選用精軋螺紋鋼筋，在預留孔道按后法工藝施工。C、預應力混凝土剛架橋1、定義：橋跨結構 (梁或板 )和墩臺整體相連的橋梁稱為剛架橋。2、受力特點：（ 1）梁墩柱剛性連接

34、，梁因墩柱的抗彎而卸載，整個體系是壓彎結構，也是有推力結構。（ 2）剛架橋的橋下凈空比拱橋大，在同樣凈空要求下可修建較小跨徑（ 3）剛架橋施工較復雜，一般用于跨度不大的城市或公路的跨線橋和立交橋。（ 4）現(xiàn)在采用預應力混凝土和懸臂施工的剛架橋，己成為大跨度橋梁競爭方案之一。3、形式（ 1）剛架構造分為直腿剛架（門式）和斜腿剛架。（ 2）V形墩剛架橋：為減少支柱肩部的負彎矩峰值，將支柱做成 V形墩形式。（ 3）帶拉桿形式：為方便采用懸臂施工，并且減少跨中正彎矩和撓度值，做成兩端帶拉桿的結構形式，施工時可在端部臨時壓重。（ 4）T形剛構：橋跨結構的上部梁在墩上采用兩邊平衡懸臂施工， 首先形成一個

35、T字形的懸臂結構然后相鄰的兩個 T形懸臂在跨中可用剪力鉸或跨徑較小的掛梁聯(lián)成一體，稱為帶鉸或帶掛孔的 T形剛構 .（ 5）連續(xù)剛構：如果在跨中采用預應力鋼筋和現(xiàn)澆混凝土聯(lián)成整體，則為連續(xù)剛構，亦稱為連續(xù)一剛構連續(xù)體系 ,簡稱為連續(xù)剛構橋。（ 6）分離式連續(xù)剛架橋：對于主梁連續(xù)時的多跨剛架橋，當強烈全長太大時，或者做成數(shù)座相互分離的主梁連續(xù)式剛架橋， 主要用于城市高架橋。4、適用圍鋼筋混凝土：中、小跨徑預應力鋼筋混凝土：大跨度直腿剛架（門式）和斜腿剛架：中、小跨徑T形剛構、連續(xù)剛構：大跨度5、主要優(yōu)缺點（ 1）主要優(yōu)點外形尺寸小，橋下凈空大，橋下視野開闊，混凝土用量?。?2）主要缺點鋼筋的用量較

36、大，基礎的造價也比較高（5）連續(xù)剛構：如果在跨中采用預應力鋼筋和現(xiàn)澆混凝土聯(lián)成整體，則為連續(xù)剛構，亦稱為連續(xù)一剛構連續(xù)體系,簡稱為連續(xù)剛構橋。6、常見類型門式剛架橋：簡稱門架橋，其腿和梁垂直相交呈門架形。腿所受的彎矩將隨腿和梁的剛度比率的提高而增大。用鋼或鋼筋混凝土制造的門架橋， 多用于跨線橋。 至于 T 形剛構橋（特點是在跨中有鉸），及將腿做成V 形兩撐桿與梁剛性相連的連續(xù)梁橋，其外形均與多跨的門架橋相近，但力分布規(guī)律則不同 （見預應力混凝土橋）。門架橋可分：（ 1）單跨門架橋。 用鋼制造時， 腿腳常設鉸， 形成兩鉸門架。用鋼筋混凝土制造時，腿腳可設鉸；也可和基礎固結，形成固端單跨門架橋，主

37、要用于地質良好處。（ 2）雙懸臂單跨門架橋。 將梁的兩端懸伸至門腿之外， 在懸伸端加平衡重或在懸伸端和腿腳間設置預應力拉桿， 可使梁的支承截面產生較大的負彎矩， 以降低梁的跨中正彎矩， 相應地降低梁高，有利于修建跨線橋。（ 3）多跨門架橋。多用于跨度不大的跨線橋。（ 4）三跨兩腿門架橋。 這種橋在兩端設有橋臺， 采用預應力混凝土時，可將跨度做得較大。斜腿剛架橋： 剛架腿是斜置的， 兩腿和梁中部的軸線大致呈拱形，這樣，腿和梁所受的彎矩比同跨度的門式剛架顯著減小，而軸向壓力有所增加。 同上承式拱橋相比， 這種橋不需要拱上結構，構件數(shù)目較少； 當橋面較窄 （如單線鐵路橋） 而跨度較大時，可將其斜腿在

38、橋的橫向放坡， 以保證橋的橫向穩(wěn)定。 著名的預應力混凝土斜腿剛架橋有：聯(lián)邦德國霍雷姆鐵路橋7、剛架橋設計方法及計算理論（ 1）剛架橋的基本尺寸擬定： 剛架橋的主要尺寸是主梁跨度和高度，支柱高度和厚度，以及橋的橫向寬度。主要參數(shù)的確定將決定主梁和支柱的剛度比， 主梁與支柱的剛度比則決定了剛架的力分布， 對全橋結構的力學特點具有重要影響。 另外還要滿足結構剛度的要求。 A 主梁與支柱剛度比很大時：支柱承擔彎矩很小，主梁端部負彎矩很小，跨中正彎矩很大，主梁接近于簡支梁。主梁與支柱剛度比很小時：主梁端部負彎矩大，跨中正彎矩較小，主梁受力接近于固端梁。主梁主要尺寸擬定： 單跨剛架橋兩端懸出的長度為中跨跨

39、度的 0.2-0.5 倍之間。注：如果懸臂加長，端支柱彎矩減小，跨中正彎矩也可減小，但主梁變形較大；三跨連續(xù)剛架橋，邊跨約為主跨的 0.7 倍或相等 ;個別邊跨為中跨的 0.2 倍;斜腿剛架橋的邊跨通常為中跨的0.5 倍左右；斜腿剛架橋的斜柱傾斜角度為40-60度之間。 剛架橋的主梁高度對于大跨度預應力剛架橋中，通常為（ 1/30-1/40）L， 當采用變高度梁時，端部梁高可為跨中梁高的 1.2-2.5 倍 ,甚至更高。注：增加端部梁高，可使主梁正彎矩減小， 使主梁大部分承受負彎矩，可使大部分預應力鋼筋布置在梁頂部，構造與施工簡單。支柱主要尺寸擬定：支柱在縱向的厚度可采用其高度的1/8-1/1

40、比較高時采用小，比較矮時采用較大比值；支柱的橫向尺寸要與主梁相配合，并應考慮橫橋向的剛度和穩(wěn)定性。橫截面尺寸擬定：剛架橋的橫截面形式根據(jù)道路等級、使用功能等來確定， 首先選擇主梁截面形式，然后參考連續(xù)梁橋主梁截面來擬定細部尺寸。（2）剛架橋設計方法、鋼筋混凝土剛架橋主梁設計方法 主梁承載能力極限狀態(tài)驗算如下容：主梁正截面強度驗算（正截面鋼筋數(shù)量及截面復核） ；斜截面尺寸復核及剪力分配計算；彎起鋼筋設計及斜筋設計；斜截面抗剪強度復核。 正常使用極限狀態(tài)驗算如下容：主梁最大裂縫寬度的驗算；主梁跨中撓度的驗算； 施工階段驗算容：主梁施工階段的正應力驗算。、預應力混凝土剛架橋主梁設計方法 截面設計根據(jù)

41、設計要求， 參照已有的設計圖紙和資料， 擬定主梁截面形式和相應的尺寸； 或直接對彎矩最大的跨中截面， 依據(jù)截面抗彎的要求初步估算主梁的截面尺寸。 力計算一般采用橋梁設計軟件或通用軟件， 根據(jù)橋梁可能出現(xiàn)的荷載組合，計算出主梁的正常使用和承載能力極限狀態(tài)力包絡圖。 鋼束估算根據(jù)截面的力及截面幾何參數(shù)， 估算預應力鋼束的數(shù)量并進行合理布置，使布置的鋼束符合受彎受剪要求。 計算截面幾何特性施工階段按凈截面計算，使用階段按換算截面計算； 預應力計算； 施工階段和使用階段的應力驗算；施工階段主應力驗算；使用階段正應力驗算、剪應力驗算和主應力驗算； 正截面和斜截面強度計算；參考結構設計原理 ” 主梁變形的

42、計算； 錨端局部承壓計算局部承壓強度和局部承壓區(qū)抗裂性驗算。、剛架橋支柱設計方法 截面形式及配筋原則矩形截面為剛架橋橋墩最為常用的截面形式，對截面高度大于 600mm 的墩柱多采用工字形或箱形截面。 墩柱截面設計判斷是大偏心還是小偏心， 最后求縱向鋼筋截面面積并按構造要求進行鋼筋布置。 墩柱截面強度復核、連續(xù)剛構橋橋墩設計方法連續(xù)剛構橋墩縱向剛度宜小， 橫橋向剛度宜大。 前提是滿足縱向剛度、穩(wěn)定性等的要求。 雙薄壁墩橋墩處有兩個相互平行的墩壁與主梁固結的橋墩稱為雙薄壁墩。既可增加橋墩的橫向剛度， 又可滿足順橋向剛度小的要求； 單薄壁墩單薄壁墩在墩位處只有一個截面形式為空心或實心的矩形截面或箱形截面的橋墩。箱形橋墩抗扭性能好，但柔性不如雙薄壁墩，適合橋墩較高的情