《橋梁工程》(姚玲森)第3篇第1-4章連續(xù)梁-姚

1、橋梁工程道橋教研室第三篇第三篇 懸臂與連續(xù)體系梁橋懸臂與連續(xù)體系梁橋本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)掌握掌握懸臂體系和連續(xù)體系梁橋構(gòu)造懸臂體系和連續(xù)體系梁橋構(gòu)造掌握掌握懸臂體系和連續(xù)體系梁橋的計(jì)算懸臂體系和連續(xù)體系梁橋的計(jì)算1.11.1 懸臂梁橋懸臂梁橋第一章第一章 基本結(jié)構(gòu)體系基本結(jié)構(gòu)體系將簡支梁梁體加長，并超過支點(diǎn)就稱為懸臂梁橋。僅有一端越過支點(diǎn)的稱將簡支梁梁體加長，并超過支點(diǎn)就稱為懸臂梁橋。僅有一端越過支點(diǎn)的稱為為單懸臂梁單懸臂梁；兩端同時(shí)越過支點(diǎn)的稱為；兩端同時(shí)越過支點(diǎn)的稱為雙懸臂梁雙懸臂梁。懸臂梁橋一般布置成三。懸臂梁橋一般布置成三跨以上?？缫陨?。力學(xué)特點(diǎn)力學(xué)特點(diǎn)屬于屬于靜定體系靜定體系，不受基礎(chǔ)不

2、均勻沉降等附加變形影響，不受基礎(chǔ)不均勻沉降等附加變形影響恒載恒載與簡支梁橋相比，懸臂梁橋由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的存在，使跨中正彎矩顯著減與簡支梁橋相比，懸臂梁橋由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的存在，使跨中正彎矩顯著減?。恍?； 減小主梁高度；減小主梁高度； 降低鋼筋混凝土數(shù)量和結(jié)構(gòu)自重；降低鋼筋混凝土數(shù)量和結(jié)構(gòu)自重； 減減小恒載內(nèi)力。小恒載內(nèi)力。彎矩圖彎矩圖面積面積（絕對值）小。（絕對值）小。lll lgx l1ll1l11xl1lx1( a )( b )( c )( d ) l l l lxgll簡支梁橋簡支梁橋 單單懸臂錨跨和掛梁的懸臂錨跨和掛梁的三跨懸臂梁橋三跨懸臂梁橋 雙雙懸臂錨跨和掛梁的三懸臂錨跨和掛梁的三跨

3、懸臂梁橋跨懸臂梁橋 帶掛梁的三跨帶掛梁的三跨T T型型剛構(gòu)橋剛構(gòu)橋 活載活載如在錨跨布載，活載引起的跨中最大正彎矩是按支承跨徑較小的簡支掛梁產(chǎn)如在錨跨布載，活載引起的跨中最大正彎矩是按支承跨徑較小的簡支掛梁產(chǎn)生的正彎矩計(jì)算，其最大彎矩比簡支梁小得多。生的正彎矩計(jì)算，其最大彎矩比簡支梁小得多。2gl18218gl218gl18llgx l l l l(d )(c)(b)(a)1xl1lx11lg1ll1 lxg lgl2lll簡支跨徑減小簡支跨徑減小支點(diǎn)支點(diǎn)負(fù)彎矩負(fù)彎矩須注意須注意彎矩圖彎矩圖面積面積（絕對值）?。ń^對值）小例如例如缺陷缺陷某些區(qū)段同時(shí)存在正、負(fù)彎矩，構(gòu)造較為復(fù)雜；某些區(qū)段同時(shí)存

4、在正、負(fù)彎矩，構(gòu)造較為復(fù)雜；跨徑增大導(dǎo)致梁體重量增加，不易采用裝配式施工；跨徑增大導(dǎo)致梁體重量增加，不易采用裝配式施工；由于支點(diǎn)負(fù)彎矩存在，梁頂將產(chǎn)生裂縫，影響使用年限。由于支點(diǎn)負(fù)彎矩存在，梁頂將產(chǎn)生裂縫，影響使用年限。適用情況適用情況國內(nèi)國內(nèi)箱形薄壁鋼筋混凝土懸臂梁橋最大跨徑為箱形薄壁鋼筋混凝土懸臂梁橋最大跨徑為55m55m；國外國外一般在一般在707080m80m以下；以下；預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋世界最大跨徑為混凝土懸臂梁橋世界最大跨徑為150m150m，一般亦在，一般亦在100m100m以下。以下。1.2 1.2 連續(xù)梁橋連續(xù)梁橋?qū)⒑喼Я毫后w在支點(diǎn)上連續(xù)就成為將簡支梁梁體在支點(diǎn)上連續(xù)

5、就成為連續(xù)梁橋連續(xù)梁橋，連續(xù)梁至少布置成兩跨，一，連續(xù)梁至少布置成兩跨，一般布置成多跨一聯(lián)。般布置成多跨一聯(lián)。力學(xué)特點(diǎn)力學(xué)特點(diǎn)屬于屬于超靜定體系超靜定體系，基礎(chǔ)不均勻沉降將引起結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力；，基礎(chǔ)不均勻沉降將引起結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力；恒載恒載作用下，連續(xù)梁由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減少；作用下，連續(xù)梁由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減少；活載活載作用下，連續(xù)梁因主梁連續(xù)產(chǎn)生支點(diǎn)負(fù)彎矩對各跨跨中正彎矩仍有作用下，連續(xù)梁因主梁連續(xù)產(chǎn)生支點(diǎn)負(fù)彎矩對各跨跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布比懸臂梁更合理。卸載作用，其彎矩分布比懸臂梁更合理。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)剛度大、橋面變形小、動力性能好、變

6、形曲線平順、有利于結(jié)構(gòu)剛度大、橋面變形小、動力性能好、變形曲線平順、有利于高速行車；高速行車；同懸臂梁一樣，在施工和使用上有相同的缺陷。同懸臂梁一樣，在施工和使用上有相同的缺陷。適用情況適用情況鋼筋混凝土連續(xù)梁橋應(yīng)用于少量城市高架和小半徑彎橋，跨徑不鋼筋混凝土連續(xù)梁橋應(yīng)用于少量城市高架和小半徑彎橋，跨徑不超過超過2530m2530m ；預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁應(yīng)用范圍廣，常用跨徑達(dá)到預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁應(yīng)用范圍廣，常用跨徑達(dá)到150m150m ，數(shù)量上，數(shù)量上僅次于簡支梁橋。僅次于簡支梁橋。1.3 1.3 剛構(gòu)式橋剛構(gòu)式橋剛構(gòu)式橋剛構(gòu)式橋是一種具有懸臂受力特點(diǎn)的墩梁固結(jié)梁式橋，因橋墩向兩側(cè)伸出是一種具

7、有懸臂受力特點(diǎn)的墩梁固結(jié)梁式橋，因橋墩向兩側(cè)伸出懸臂形同懸臂形同“T T”字，故又稱為字，故又稱為T T型剛構(gòu)型剛構(gòu)。剛構(gòu)式橋幾乎都是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，剛構(gòu)式橋一般可分為剛構(gòu)式橋幾乎都是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，剛構(gòu)式橋一般可分為帶剪力鉸剛構(gòu)、帶剪力鉸剛構(gòu)、帶掛梁剛構(gòu)帶掛梁剛構(gòu)和和連續(xù)剛構(gòu)連續(xù)剛構(gòu)三種基本類型。三種基本類型。構(gòu)造及力學(xué)特點(diǎn)構(gòu)造及力學(xué)特點(diǎn)（1 1）帶剪力鉸剛構(gòu)橋）帶剪力鉸剛構(gòu)橋上部結(jié)構(gòu)全部上部結(jié)構(gòu)全部由懸臂組成由懸臂組成，相鄰懸臂端通過剪力鉸相連；，相鄰懸臂端通過剪力鉸相連；當(dāng)在一個(gè)當(dāng)在一個(gè)T型剛構(gòu)單元上作用豎向力時(shí)，相鄰的型剛構(gòu)單元上作用豎向力時(shí)，相鄰的T型剛構(gòu)單元通過剪力鉸型剛構(gòu)單元

8、通過剪力鉸共同參與受力，牽制了懸臂端豎向變形；共同參與受力，牽制了懸臂端豎向變形；在結(jié)構(gòu)溫差作用、混凝土收縮和徐變、基礎(chǔ)不均勻沉降作用下將產(chǎn)生超在結(jié)構(gòu)溫差作用、混凝土收縮和徐變、基礎(chǔ)不均勻沉降作用下將產(chǎn)生超靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力附加內(nèi)力；剪力鉸處易形成折角，導(dǎo)致剪力鉸處易形成折角，導(dǎo)致車輛跳車車輛跳車，損壞剪力鉸。，損壞剪力鉸。（2 2）帶掛梁剛構(gòu)橋）帶掛梁剛構(gòu)橋上部結(jié)構(gòu)由部分懸臂和掛梁組成，是一種上部結(jié)構(gòu)由部分懸臂和掛梁組成，是一種靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)；各個(gè)各個(gè)T型剛構(gòu)單元獨(dú)立作用，受力和變形方面略差，但型剛構(gòu)單元獨(dú)立作用，受力和變形方面略差，但受力明確受力明確；跨內(nèi)有正、負(fù)彎矩分布，總彎矩圖

9、面積比剪力鉸剛構(gòu)橋?。豢鐑?nèi)有正、負(fù)彎矩分布，總彎矩圖面積比剪力鉸剛構(gòu)橋小；增加了增加了牛腿牛腿構(gòu)造；構(gòu)造；橋面橋面伸縮縫伸縮縫較多，不利于高速行車。較多，不利于高速行車。（3 3）連續(xù)剛構(gòu)橋）連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)⒅髁鹤龀蛇B續(xù)體，并與薄壁橋墩固結(jié)；將主梁做成連續(xù)體，并與薄壁橋墩固結(jié)；可以做成可以做成多跨一聯(lián)多跨一聯(lián)，可在若干中間跨以剪力鉸或簡支掛梁相連；，可在若干中間跨以剪力鉸或簡支掛梁相連；一般采用一般采用對稱布置對稱布置，適合平衡懸臂施工；，適合平衡懸臂施工；隨著墩高的增加，橋墩退化為隨著墩高的增加，橋墩退化為柔性墩柔性墩，墩頂水平位移較大。，墩頂水平位移較大。第二章第二章 立面與橫斷面設(shè)計(jì)立面與橫

10、斷面設(shè)計(jì)2.1 2.1 混凝土懸臂梁橋立面布置混凝土懸臂梁橋立面布置1 1、三跨雙懸臂結(jié)構(gòu)、三跨雙懸臂結(jié)構(gòu)三跨雙懸臂結(jié)構(gòu)的懸臂梁橋常用于三跨雙懸臂結(jié)構(gòu)的懸臂梁橋常用于跨線橋跨線橋；懸臂端伸入路堤可省去兩個(gè)橋臺，但需設(shè)置懸臂端伸入路堤可省去兩個(gè)橋臺，但需設(shè)置搭板搭板；主梁為主梁為T T形形截面時(shí)，兩側(cè)懸臂長度一般為中跨跨徑的截面時(shí)，兩側(cè)懸臂長度一般為中跨跨徑的0.30.40.30.4倍；倍；主梁為主梁為箱形箱形截面時(shí)，截面時(shí)，兩側(cè)懸臂長度可加大到中跨跨徑的兩側(cè)懸臂長度可加大到中跨跨徑的0.40.60.40.6倍。倍。注意：注意：懸臂過長會導(dǎo)致活載撓度較大，行車跳動厲害，懸臂端與路堤連接處破壞；懸

11、臂過長會導(dǎo)致活載撓度較大，行車跳動厲害，懸臂端與路堤連接處破壞；懸臂過短時(shí)，由于支點(diǎn)負(fù)彎矩減小，會削弱其對跨中正彎矩的卸載作用。懸臂過短時(shí)，由于支點(diǎn)負(fù)彎矩減小，會削弱其對跨中正彎矩的卸載作用。三跨雙懸臂結(jié)構(gòu)三跨雙懸臂結(jié)構(gòu) 2 2、三跨單懸臂帶掛梁結(jié)構(gòu)、三跨單懸臂帶掛梁結(jié)構(gòu)在在跨越城市河道跨越城市河道的橋梁中，常采用帶掛梁的三跨鋼筋混凝土單懸臂橋；的橋梁中，常采用帶掛梁的三跨鋼筋混凝土單懸臂橋；跨徑?jīng)Q定于橋下通航凈空要求，一般不超過跨徑?jīng)Q定于橋下通航凈空要求，一般不超過5060m5060m ；邊跨為錨跨，跨徑較小，可作為城市橋梁沿河道路的立交孔；邊跨為錨跨，跨徑較小，可作為城市橋梁沿河道路的立交

12、孔；主梁為主梁為箱形箱形截面時(shí)，截面時(shí)，兩側(cè)懸臂長度可加大到中跨跨徑的兩側(cè)懸臂長度可加大到中跨跨徑的0.40.60.40.6倍。倍。三跨單懸臂帶掛梁結(jié)構(gòu)三跨單懸臂帶掛梁結(jié)構(gòu)3 3、多跨雙懸臂帶掛梁結(jié)構(gòu)、多跨雙懸臂帶掛梁結(jié)構(gòu)通航跨徑要求在通航跨徑要求在60m60m以下時(shí)，可采用帶多跨雙懸臂帶掛梁結(jié)構(gòu)；以下時(shí)，可采用帶多跨雙懸臂帶掛梁結(jié)構(gòu)；通常設(shè)計(jì)成中跨跨徑相同，兩側(cè)邊跨跨徑稍?。煌ǔＴO(shè)計(jì)成中跨跨徑相同，兩側(cè)邊跨跨徑稍??；當(dāng)跨徑不大時(shí)，可設(shè)計(jì)成當(dāng)跨徑不大時(shí)，可設(shè)計(jì)成等高度梁等高度梁；預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋的懸臂長度可達(dá)到預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋的懸臂長度可達(dá)到(0.30.5)l，梁高可減少至，梁高可減少

13、至(1/201/25)l，而支點(diǎn)梁高可增大至，而支點(diǎn)梁高可增大至H=(22.5)h以利長懸臂受力；以利長懸臂受力；多跨雙懸臂帶掛梁結(jié)構(gòu)多跨雙懸臂帶掛梁結(jié)構(gòu)2.2 2.2 混凝土連續(xù)梁橋立面布置混凝土連續(xù)梁橋立面布置連續(xù)梁跨徑的布置一般采用不等跨的形式，若采用等跨布置，則邊跨內(nèi)力連續(xù)梁跨徑的布置一般采用不等跨的形式，若采用等跨布置，則邊跨內(nèi)力將控制全橋設(shè)計(jì)，是不經(jīng)濟(jì)的，一般邊跨長度為中跨跨徑的將控制全橋設(shè)計(jì)，是不經(jīng)濟(jì)的，一般邊跨長度為中跨跨徑的0.50.80.50.8倍。倍?；炷吝B續(xù)梁可分為混凝土連續(xù)梁可分為等高度等高度連續(xù)梁和連續(xù)梁和變高度變高度連續(xù)梁。連續(xù)梁。1 1、等高度連續(xù)梁橋、等高度

14、連續(xù)梁橋優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，適用于：結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，適用于頂推法、移動模架法、整孔架設(shè)法頂推法、移動模架法、整孔架設(shè)法等施工；等施工；缺點(diǎn)缺點(diǎn)：支點(diǎn)上主梁只能通過增加預(yù)應(yīng)力束筋來抵抗負(fù)彎矩，材料用量大；：支點(diǎn)上主梁只能通過增加預(yù)應(yīng)力束筋來抵抗負(fù)彎矩，材料用量大；梁高與跨徑之比一般選取在梁高與跨徑之比一般選取在1/161/261/161/26之間。之間。2 2、變高度連續(xù)梁橋、變高度連續(xù)梁橋變高度連續(xù)梁橋能較好地符合連續(xù)梁的內(nèi)力分布規(guī)律；變高度連續(xù)梁橋能較好地符合連續(xù)梁的內(nèi)力分布規(guī)律；梁體外形和諧，節(jié)省材料并增大橋下凈空；梁體外形和諧，節(jié)省材料并增大橋下凈空；變高度連續(xù)梁的截面變化曲線可以為二

15、次拋物線、圓弧線或者折線，一變高度連續(xù)梁的截面變化曲線可以為二次拋物線、圓弧線或者折線，一般選用般選用二次拋物線二次拋物線。2.3 2.3 混凝土剛構(gòu)式橋立面布置混凝土剛構(gòu)式橋立面布置1 1、帶掛梁結(jié)構(gòu)、帶掛梁結(jié)構(gòu)適當(dāng)增大掛梁長度，可使懸臂長度相對減小，從而減少懸臂施工工作量；適當(dāng)增大掛梁長度，可使懸臂長度相對減小，從而減少懸臂施工工作量；增大懸臂長度，可減小掛梁長度，從而減小跨中建筑高度，減輕掛梁質(zhì)增大懸臂長度，可減小掛梁長度，從而減小跨中建筑高度，減輕掛梁質(zhì)量。便于運(yùn)輸安裝；量。便于運(yùn)輸安裝；掛梁長度與主孔跨徑之比在掛梁長度與主孔跨徑之比在0.250.5之間，一般預(yù)應(yīng)力混凝土掛梁跨徑之間，

16、一般預(yù)應(yīng)力混凝土掛梁跨徑不超過不超過3540m，跨中梁高一般為支點(diǎn)梁高的，跨中梁高一般為支點(diǎn)梁高的0.20.4倍。倍。2 2、帶剪力較結(jié)構(gòu)、帶剪力較結(jié)構(gòu)剪力較是一種剪力較是一種只能傳遞豎向剪力只能傳遞豎向剪力，不能傳遞水平推力和彎矩的連接構(gòu)造，不能傳遞水平推力和彎矩的連接構(gòu)造；上部結(jié)構(gòu)全是懸臂部分，相鄰兩懸臂通過剪力較相連；上部結(jié)構(gòu)全是懸臂部分，相鄰兩懸臂通過剪力較相連；恒載恒載作用下是靜定結(jié)構(gòu)，作用下是靜定結(jié)構(gòu)，活載活載作用下是超靜定結(jié)構(gòu)；作用下是超靜定結(jié)構(gòu)；剪力較起到了剪力較起到了牽制懸臂變形牽制懸臂變形的作用；的作用；中間鉸結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，構(gòu)造上很難處理；中間鉸結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，構(gòu)造上很難處理

17、；剪力較和伸縮縫極易破壞，致使剪力較和伸縮縫極易破壞，致使跳車跳車現(xiàn)象難以根治；現(xiàn)象難以根治；帶剪力較結(jié)構(gòu)的帶剪力較結(jié)構(gòu)的T T形剛構(gòu)橋的立面布置大致與帶掛梁結(jié)構(gòu)相同形剛構(gòu)橋的立面布置大致與帶掛梁結(jié)構(gòu)相同。3 3、連續(xù)剛構(gòu)、連續(xù)剛構(gòu)連續(xù)剛構(gòu)橋是墩梁固結(jié)的連續(xù)梁橋；連續(xù)剛構(gòu)橋是墩梁固結(jié)的連續(xù)梁橋；利用主墩的柔性適應(yīng)橋梁的縱向變形，故常用于利用主墩的柔性適應(yīng)橋梁的縱向變形，故常用于大跨、高墩大跨、高墩結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)；高墩的柔度可以適應(yīng)預(yù)加力、混凝土收縮徐變、溫度變化引起的縱向位高墩的柔度可以適應(yīng)預(yù)加力、混凝土收縮徐變、溫度變化引起的縱向位移，邊跨較矮的橋墩，相對剛度較大，可設(shè)置滑動支座；移，邊跨較矮的

18、橋墩，相對剛度較大，可設(shè)置滑動支座；公路多跨連續(xù)剛構(gòu)橋，箱形根部梁高可取公路多跨連續(xù)剛構(gòu)橋，箱形根部梁高可取(1/171/20)L (1/171/20)L ，跨中可取，跨中可取(1/501/60)L (1/501/60)L 。bb(a )(b )固固結(jié)結(jié)橋墩（補(bǔ)充內(nèi)容）橋墩（補(bǔ)充內(nèi)容）1 1、力學(xué)特點(diǎn)、力學(xué)特點(diǎn)橋墩除滿足承重、穩(wěn)定性要求外，其柔度應(yīng)適應(yīng)溫變、收縮、徐變以及制橋墩除滿足承重、穩(wěn)定性要求外，其柔度應(yīng)適應(yīng)溫變、收縮、徐變以及制動力等引起的動力等引起的水平位移水平位移，盡量減小，盡量減小次內(nèi)力次內(nèi)力；墩梁固結(jié)后，結(jié)構(gòu)內(nèi)力是按橋墩與主梁的墩梁固結(jié)后，結(jié)構(gòu)內(nèi)力是按橋墩與主梁的剛度比剛度比來

19、分配的。來分配的。橋墩橋墩剛度大剛度大，縱橋向允許變位小、但附加內(nèi)力大，故橋墩的縱橋向剛度應(yīng)縱橋向允許變位小、但附加內(nèi)力大，故橋墩的縱橋向剛度應(yīng)盡量地盡量地小小。橫橋向約束弱橫橋向約束弱，橫向不平衡荷載或風(fēng)載作用時(shí)易扭曲、變位，其橫向剛度，橫向不平衡荷載或風(fēng)載作用時(shí)易扭曲、變位，其橫向剛度應(yīng)應(yīng)大大一些。一些。2 2、構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn)連續(xù)剛構(gòu)適用于連續(xù)剛構(gòu)適用于高墩高墩結(jié)構(gòu)，此時(shí)結(jié)構(gòu)，此時(shí)橋墩作用橋墩作用如同如同擺柱擺柱，以適應(yīng)預(yù)應(yīng)力、混凝，以適應(yīng)預(yù)應(yīng)力、混凝土土收縮徐變收縮徐變和和溫度變化溫度變化等引起的縱向位移；等引起的縱向位移；橋墩水平抗推剛度宜在滿足橋梁施工、運(yùn)行橋墩水平抗推剛度宜在滿足

20、橋梁施工、運(yùn)行穩(wěn)定性穩(wěn)定性要求的前提下盡量地小要求的前提下盡量地小，因，因墩梁固結(jié)墩梁固結(jié)對對溫度變化、預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮徐變溫度變化、預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮徐變等產(chǎn)生的等產(chǎn)生的次內(nèi)力次內(nèi)力相當(dāng)敏相當(dāng)敏感，應(yīng)考慮墩身與主梁之間的感，應(yīng)考慮墩身與主梁之間的剛度剛度比以減少次內(nèi)力；比以減少次內(nèi)力；橋梁在橫向不平衡荷載或風(fēng)載作用下，易產(chǎn)生橋梁在橫向不平衡荷載或風(fēng)載作用下，易產(chǎn)生扭曲、變位扭曲、變位，為了增大其橫，為了增大其橫向穩(wěn)定性，橋墩在橫向的剛度應(yīng)設(shè)計(jì)得大一些；向穩(wěn)定性，橋墩在橫向的剛度應(yīng)設(shè)計(jì)得大一些；墩身高度主要由墩身高度主要由橋面標(biāo)高、橋梁建筑高度、橋下凈空高度橋面標(biāo)高、橋梁建筑高度、橋下凈空高

21、度，主梁端高度等，主梁端高度等因素決定；墩柱縱向因素決定；墩柱縱向厚度厚度一般采用高度的一般采用高度的1/81/81/151/15，墩柱高用小值、墩柱，墩柱高用小值、墩柱矮用大值。矮用大值。3 3、連續(xù)剛構(gòu)柔性墩立面形式：連續(xù)剛構(gòu)柔性墩立面形式：a.a.豎直雙肢薄壁墩豎直雙肢薄壁墩理想的柔性墩（應(yīng)用較多）理想的柔性墩（應(yīng)用較多）兩個(gè)相互平行薄壁與主梁固結(jié)的橋墩，適用橋墩不很高情況，增加橋墩兩個(gè)相互平行薄壁與主梁固結(jié)的橋墩，適用橋墩不很高情況，增加橋墩縱縱橋向剛度橋向剛度；雙肢可增加橋墩豎向荷載作用下的剛度，其水平抗推能力小、縱向允許雙肢可增加橋墩豎向荷載作用下的剛度，其水平抗推能力小、縱向允許

22、的變位大，減小主梁附加內(nèi)力，主梁負(fù)彎矩峰值出現(xiàn)在的變位大，減小主梁附加內(nèi)力，主梁負(fù)彎矩峰值出現(xiàn)在兩肢墩墩頂兩肢墩墩頂、較單、較單壁墩小，可減小主梁在墩頂處的壁墩小，可減小主梁在墩頂處的尺寸尺寸，增加橋梁美感；，增加橋梁美感；占據(jù)寬度大，防撞設(shè)施需保護(hù)范圍較大，增加占據(jù)寬度大，防撞設(shè)施需保護(hù)范圍較大，增加費(fèi)用費(fèi)用（一肢撞壞、另一肢（一肢撞壞、另一肢隨之失穩(wěn)）；隨之失穩(wěn)）；每肢薄壁墩又有空心和實(shí)心之分；實(shí)心雙壁墩施工方便、抗撞能力強(qiáng)，每肢薄壁墩又有空心和實(shí)心之分；實(shí)心雙壁墩施工方便、抗撞能力強(qiáng)，空心雙壁墩節(jié)省混凝土約空心雙壁墩節(jié)省混凝土約40%40%。abh332222()3HMbKEhbEKaa

23、bbh 豎直雙肢薄壁墩豎直雙肢薄壁墩單位寬度抗單位寬度抗推推剛度剛度單位寬度抗單位寬度抗彎彎剛度剛度b.b.豎直單薄壁墩豎直單薄壁墩深谷、深水河流的高橋墩常采用豎直單薄壁墩，外觀呈深谷、深水河流的高橋墩常采用豎直單薄壁墩，外觀呈“一一”字；字；截面形式為截面形式為矩形實(shí)心矩形實(shí)心、箱形空心箱形空心橋墩。橋墩。單薄壁墩（箱形）的單薄壁墩（箱形）的抗扭性能抗扭性能好，好，抗推能力抗推能力強(qiáng)，增大通航孔有效跨徑；強(qiáng)，增大通航孔有效跨徑；柔性柔性不如雙肢薄壁墩大，隨著墩身高度的增加，其柔性逐漸增加，對于不如雙肢薄壁墩大，隨著墩身高度的增加，其柔性逐漸增加，對于高的大、中等跨徑連續(xù)剛構(gòu)來說，高的大、中等

24、跨徑連續(xù)剛構(gòu)來說，箱形單薄壁墩箱形單薄壁墩也是理想的形式也是理想的形式。bb( a)( b)豎直單肢薄壁墩豎直單肢薄壁墩c. c. V V形墩（或形墩（或Y Y形柱式墩）形柱式墩）在剛架橋中為了減小內(nèi)支點(diǎn)處的在剛架橋中為了減小內(nèi)支點(diǎn)處的負(fù)彎矩峰值負(fù)彎矩峰值，可將墩柱做成，可將墩柱做成V V形墩形墩形式，形式，V V形托架可使主梁的負(fù)彎矩峰值降低形托架可使主梁的負(fù)彎矩峰值降低一倍一倍以上；以上；Y Y形柱式墩是上部為形柱式墩是上部為V V形托架形托架，下部為，下部為單柱式單柱式，兩者在立面上構(gòu)成，兩者在立面上構(gòu)成Y Y字形字形。下部的下部的單柱單柱具有一定的具有一定的柔性柔性，可滿足，可滿足縱向

25、變形縱向變形的要求的要求。V V形墩形墩2.4 2.4 混凝土橫斷面布置混凝土橫斷面布置混凝土懸臂梁橋、連續(xù)梁橋和剛構(gòu)橋一般采用的橫斷面形式有混凝土懸臂梁橋、連續(xù)梁橋和剛構(gòu)橋一般采用的橫斷面形式有板式橫斷面、板式橫斷面、肋式橫斷面肋式橫斷面和和箱形橫斷面箱形橫斷面三種。三種。1 1、板式橫斷面、板式橫斷面矩形橫斷面的鋼筋混凝土板或預(yù)應(yīng)力混凝土板（圖矩形橫斷面的鋼筋混凝土板或預(yù)應(yīng)力混凝土板（圖3-2-3a3-2-3a）其）其主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)：構(gòu)造簡單，施工方便，建筑高度小，結(jié)構(gòu)自重大，不經(jīng)濟(jì)。構(gòu)造簡單，施工方便，建筑高度小，結(jié)構(gòu)自重大，不經(jīng)濟(jì)。為減輕自重，可做成留有圓洞的為減輕自重，可做成留有圓

26、洞的空心板空心板橋或?qū)⑹芾瓍^(qū)稍加挖空的橋或?qū)⑹芾瓍^(qū)稍加挖空的矮肋式板矮肋式板橋（圖橋（圖3-2-2b）。）?，F(xiàn)代化高架道路上經(jīng)常采用單波和雙波式橫截面的板橋（圖現(xiàn)代化高架道路上經(jīng)常采用單波和雙波式橫截面的板橋（圖3-2-3），與柱形），與柱形橋墩的配合下，橋下凈空大，可布置與橋梁同向的線路，造型也美觀，但施橋墩的配合下，橋下凈空大，可布置與橋梁同向的線路，造型也美觀，但施工復(fù)雜。工復(fù)雜。2 2、肋式橫斷面、肋式橫斷面在橫斷面內(nèi)形成明顯肋形結(jié)構(gòu)的梁橋稱為肋梁式梁橋，簡稱在橫斷面內(nèi)形成明顯肋形結(jié)構(gòu)的梁橋稱為肋梁式梁橋，簡稱肋梁橋肋梁橋。受力特點(diǎn)：受力特點(diǎn)：梁肋（腹板）與頂部鋼筋混凝土橋面板結(jié)合在一

27、起作為承重結(jié)構(gòu)。梁肋（腹板）與頂部鋼筋混凝土橋面板結(jié)合在一起作為承重結(jié)構(gòu)。肋與肋之間的混凝土得到很大程度的挖空，顯著減輕了結(jié)構(gòu)自重。肋與肋之間的混凝土得到很大程度的挖空，顯著減輕了結(jié)構(gòu)自重。與板橋相比，肋梁橋具有更大的抵抗荷載彎矩的能力。與板橋相比，肋梁橋具有更大的抵抗荷載彎矩的能力。為抵抗支點(diǎn)附近的負(fù)彎矩，需要加強(qiáng)截面底部的混凝土受壓區(qū)，常用的方為抵抗支點(diǎn)附近的負(fù)彎矩，需要加強(qiáng)截面底部的混凝土受壓區(qū)，常用的方法有兩種：一種是帶法有兩種：一種是帶馬蹄形的馬蹄形的T形截面形截面，另一種是在梁肋底部加，另一種是在梁肋底部加設(shè)局部變寬設(shè)局部變寬的下翼板的下翼板。3 3、箱形橫斷面、箱形橫斷面當(dāng)懸臂與

28、連續(xù)體系梁橋跨徑較大時(shí)，箱形截面是最適宜的橫斷面形式，一當(dāng)懸臂與連續(xù)體系梁橋跨徑較大時(shí)，箱形截面是最適宜的橫斷面形式，一般跨徑般跨徑大于大于40m 40m 。受力特點(diǎn)：受力特點(diǎn)：箱形截面的頂板和底板具有較大面積，能夠箱形截面的頂板和底板具有較大面積，能夠抵抗正負(fù)雙彎矩抵抗正負(fù)雙彎矩；截面閉合，截面閉合，抗扭剛度較大抗扭剛度較大，內(nèi)力分布均勻，內(nèi)力分布均勻，整體性整體性能較好；能較好；箱形截面具有良好的動力性，且收縮變形數(shù)值較小。箱形截面具有良好的動力性，且收縮變形數(shù)值較小。截面形式：截面形式：單箱單室單箱單室整體性好，受力明確，整體性好，受力明確，施工方便；適用于橋面施工方便；適用于橋面寬度較

29、窄的情況。寬度較窄的情況。單箱多室單箱多室能有效減小頂板的正負(fù)彎能有效減小頂板的正負(fù)彎矩；施工較困難；腹板自矩；施工較困難；腹板自重彎矩所占比例較大。重彎矩所占比例較大。多箱單（多）室多箱單（多）室多箱單室較單箱多多箱單室較單箱多室更經(jīng)濟(jì)；多箱單室更經(jīng)濟(jì)；多箱單室可分箱施工。室可分箱施工。分離式箱形截面分離式箱形截面施工方便；分離的施工方便；分離的箱梁分別支承在獨(dú)箱梁分別支承在獨(dú)立的橋墩上。立的橋墩上。構(gòu)造要求：構(gòu)造要求：主梁的頂板主要按行車道板的要求設(shè)計(jì)，肋梁間距不宜超過主梁的頂板主要按行車道板的要求設(shè)計(jì)，肋梁間距不宜超過2.53.0m2.53.0m，保證，保證頂板和梁的共同受力；頂板和梁的

30、共同受力；跨中底板厚度可減小，但跨中底板厚度可減小，但不宜小于不宜小于15cm15cm或梁肋間凈距的或梁肋間凈距的1/161/16 ；負(fù)彎矩段底板厚度應(yīng)逐漸增大，一般在墩頂處達(dá)到梁高的負(fù)彎矩段底板厚度應(yīng)逐漸增大，一般在墩頂處達(dá)到梁高的1/101/12 1/101/12 ；腹板主要承受剪應(yīng)力和拉應(yīng)力，厚度應(yīng)滿足剪切極限強(qiáng)度要求；腹板主要承受剪應(yīng)力和拉應(yīng)力，厚度應(yīng)滿足剪切極限強(qiáng)度要求；跨中截面梁肋總厚度不小于橋?qū)挼目缰薪孛媪豪呖偤穸炔恍∮跇驅(qū)挼?/121/201/121/20 ，支點(diǎn)截面不小于，支點(diǎn)截面不小于1/81/121/81/12 ；頂?shù)装迮c梁肋的連接處應(yīng)設(shè)置頂?shù)装迮c梁肋的連接處應(yīng)設(shè)置梗腋梗

31、腋以加強(qiáng)豎肋同水平板的聯(lián)系，提高截以加強(qiáng)豎肋同水平板的聯(lián)系，提高截面的面的抗扭剛度抗扭剛度和和抗彎剛度抗彎剛度，有利于布置縱向和橫向，有利于布置縱向和橫向預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋。一般箱梁上一般箱梁上的常用形式的常用形式常用于底板與常用于底板與腹板之間的下腹板之間的下梗腋梗腋常用于斜腹常用于斜腹板與頂板之板與頂板之間間3.1 3.1 縱向鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)縱向鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)1 1、懸臂梁橋配筋、懸臂梁橋配筋懸臂懸臂部分和部分和支點(diǎn)支點(diǎn)附近時(shí)附近時(shí)負(fù)彎矩負(fù)彎矩區(qū)段，主鋼筋要布置在梁的區(qū)段，主鋼筋要布置在梁的頂部頂部。跨中跨中部分承受部分承受正彎矩正彎矩，主鋼筋應(yīng)布置在梁的，主鋼筋應(yīng)布置在梁的底部底部

32、。在在正負(fù)彎矩過渡區(qū)域正負(fù)彎矩過渡區(qū)域，兩個(gè)方向的彎矩都可能發(fā)生，所以梁的，兩個(gè)方向的彎矩都可能發(fā)生，所以梁的頂頂部和底部部和底部都要布置適量的鋼筋。都要布置適量的鋼筋。第三章第三章 配筋與其他構(gòu)造設(shè)計(jì)原則配筋與其他構(gòu)造設(shè)計(jì)原則單懸臂梁布束方式單懸臂梁布束方式雙懸臂梁布束方式雙懸臂梁布束方式2 2、連續(xù)梁橋配筋、連續(xù)梁橋配筋縱向預(yù)應(yīng)力筋又稱縱向預(yù)應(yīng)力筋又稱主筋，主筋，布置在頂、底板和腹板中；布置方式與采用布置在頂、底板和腹板中；布置方式與采用的的施工方法施工方法、預(yù)應(yīng)力筋、預(yù)應(yīng)力筋種類種類等有關(guān)系。等有關(guān)系。( b )( a )頂推施工頂推施工先簡支后連續(xù)先簡支后連續(xù)(d )(e)(c)懸臂施

33、工懸臂施工現(xiàn)澆施工現(xiàn)澆施工正正彎矩區(qū)彎矩區(qū)底部底部、負(fù)彎矩區(qū)負(fù)彎矩區(qū)頂部頂部布布置預(yù)應(yīng)力筋；置預(yù)應(yīng)力筋；正、負(fù)彎矩交替正、負(fù)彎矩交替作用區(qū)段作用區(qū)段，頂、頂、底板底板均需設(shè)預(yù)應(yīng)力筋。均需設(shè)預(yù)應(yīng)力筋。 頂板力筋在腹板頂板力筋在腹板內(nèi)下彎并內(nèi)下彎并錨固錨固在在腹板腹板上，減小外荷載上，減小外荷載剪力；剪力；腹板具有足夠腹板具有足夠厚厚度度以承受以承受集中的錨固集中的錨固力。力。直線布束：直線布束：錨固在梗肋處，錨固在梗肋處，減少減少摩阻摩阻損失損失、穿束方便，改穿束方便，改善腹板澆筑條件；善腹板澆筑條件；由由彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力決定，抗剪強(qiáng)度決定，抗剪強(qiáng)度由由豎向豎向預(yù)應(yīng)力筋提供。預(yù)應(yīng)力筋提供。 整根

34、、曲線、通束：整根、曲線、通束：預(yù)應(yīng)力筋長、彎曲預(yù)應(yīng)力筋長、彎曲次數(shù)又多，加大摩阻損失，目前次數(shù)又多，加大摩阻損失，目前少用少用。梁內(nèi)縱向梁內(nèi)縱向主鋼筋主鋼筋須根據(jù)結(jié)構(gòu)須根據(jù)結(jié)構(gòu)彎矩包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖進(jìn)行布置，以滿足正、負(fù)進(jìn)行布置，以滿足正、負(fù)彎矩的要求。彎矩的要求。斜鋼筋斜鋼筋可根據(jù)抵抗主拉應(yīng)力的需要設(shè)置，既可由上下部主鋼筋可根據(jù)抵抗主拉應(yīng)力的需要設(shè)置，既可由上下部主鋼筋彎彎折折而成，也可另外配置。而成，也可另外配置。3 3、剛構(gòu)式橋配筋、剛構(gòu)式橋配筋帶掛梁的帶掛梁的T T型剛構(gòu)式橋段型剛構(gòu)式橋段懸臂部分懸臂部分之承受負(fù)彎矩，因此將預(yù)應(yīng)力之承受負(fù)彎矩，因此將預(yù)應(yīng)力筋布置在筋布置在梁肋頂部梁肋頂

35、部和和橋面板內(nèi)橋面板內(nèi)，以獲得最大的作用力臂。，以獲得最大的作用力臂。直線束直線束的一部分在的一部分在接縫端面接縫端面上錨固，另一部分直通至懸臂端部分上錨固，另一部分直通至懸臂端部分錨固在錨固在牛腿端面牛腿端面上。上。肋內(nèi)的肋內(nèi)的曲線束曲線束則隨著施工的推進(jìn)逐漸下彎而傾斜錨固在各安裝塊則隨著施工的推進(jìn)逐漸下彎而傾斜錨固在各安裝塊件的端面上。件的端面上。帶剪力較帶剪力較的的T T型剛構(gòu)，懸臂部分可能出現(xiàn)正負(fù)彎矩，因此梁的型剛構(gòu)，懸臂部分可能出現(xiàn)正負(fù)彎矩，因此梁的底底部部也應(yīng)布置適當(dāng)?shù)目v向預(yù)應(yīng)力筋。也應(yīng)布置適當(dāng)?shù)目v向預(yù)應(yīng)力筋。T T型鋼構(gòu)的型鋼構(gòu)的墩柱墩柱屬于屬于壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件，因此必須在，因此

36、必須在兩側(cè)柱壁兩側(cè)柱壁內(nèi)布置足夠內(nèi)布置足夠的受力鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋。的受力鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋。下彎的力筋能增加梁體的抗剪能力。為了使位于梁肋外承托內(nèi)地力下彎的力筋能增加梁體的抗剪能力。為了使位于梁肋外承托內(nèi)地力筋也能下彎錨固，通常還要使他們在平面內(nèi)也作適當(dāng)彎曲。筋也能下彎錨固，通常還要使他們在平面內(nèi)也作適當(dāng)彎曲。主梁內(nèi)力主梁內(nèi)力 豎向受剪豎向受剪 縱向受彎縱向受彎 橫向受彎橫向受彎三向預(yù)應(yīng)力三向預(yù)應(yīng)力三向預(yù)應(yīng)力三向預(yù)應(yīng)力豎向預(yù)應(yīng)力豎向預(yù)應(yīng)力縱向預(yù)應(yīng)力縱向預(yù)應(yīng)力橫向預(yù)應(yīng)力橫向預(yù)應(yīng)力縱向受彎和部分受剪縱向受彎和部分受剪橫向受彎橫向受彎受受剪剪預(yù)應(yīng)力數(shù)量、位置根據(jù)使用階段的預(yù)應(yīng)力數(shù)量、位置根據(jù)使用階段的受力

37、狀態(tài)受力狀態(tài)確定；確定；滿足施工各階段的滿足施工各階段的受力受力需要，施工方法決定施工階段受力，預(yù)應(yīng)力需要，施工方法決定施工階段受力，預(yù)應(yīng)力配筋必須結(jié)合配筋必須結(jié)合施工方法施工方法。3.2 3.2 箱梁三向預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)箱梁三向預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)混凝土箱梁三向預(yù)應(yīng)力筋布置混凝土箱梁三向預(yù)應(yīng)力筋布置橋面板中橫向預(yù)應(yīng)力束一般采用橋面板中橫向預(yù)應(yīng)力束一般采用直線直線布置，設(shè)置在橋面板上、下兩層鋼布置，設(shè)置在橋面板上、下兩層鋼筋網(wǎng)之間，可與縱向鋼束疊置，保證橫向筋網(wǎng)之間，可與縱向鋼束疊置，保證橫向整體性整體性、橋面板及橫隔板、橋面板及橫隔板橫向抗橫向抗彎能力彎能力；橋面板中間最小厚度為縱向預(yù)應(yīng)力管道直徑與橫向

38、預(yù)應(yīng)力管道直徑之和橋面板中間最小厚度為縱向預(yù)應(yīng)力管道直徑與橫向預(yù)應(yīng)力管道直徑之和再加再加2 25cm5cm ；大跨度連續(xù)梁中一般縱向束選用大跨度連續(xù)梁中一般縱向束選用鋼絞線鋼絞線，橫預(yù)應(yīng)力束采用，橫預(yù)應(yīng)力束采用扁束扁束；橫向預(yù)應(yīng)力束的間距一般采用橫向預(yù)應(yīng)力束的間距一般采用0.50.51.0m1.0m，張拉端和內(nèi)錨固端交替布置；，張拉端和內(nèi)錨固端交替布置；每根預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)加力一般為每根預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)加力一般為300300600kN600kN。橫向預(yù)應(yīng)力筋橫向預(yù)應(yīng)力筋1 1、橫向預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)、橫向預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)2 2、豎向預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)、豎向預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)布在布在腹板腹板中，提高抗剪能力；中，提高抗剪能力；沿縱向

39、的間距根據(jù)豎向剪力分布而調(diào)整：沿縱向的間距根據(jù)豎向剪力分布而調(diào)整：靠支點(diǎn)較密、靠跨靠支點(diǎn)較密、靠跨中較疏中較疏；豎向力筋較短，采用高強(qiáng)粗鋼筋以減少回縮損失；豎向力筋較短，采用高強(qiáng)粗鋼筋以減少回縮損失；按后張法工藝施工，及時(shí)壓漿、封錨，壓漿應(yīng)密實(shí)飽滿。按后張法工藝施工，及時(shí)壓漿、封錨，壓漿應(yīng)密實(shí)飽滿。箱梁橫向及豎向配筋方式箱梁橫向及豎向配筋方式豎向預(yù)應(yīng)力筋豎向預(yù)應(yīng)力筋3.3 3.3 其他構(gòu)造設(shè)計(jì)其他構(gòu)造設(shè)計(jì)1 1、橫隔梁、橫隔梁橫隔梁在裝配式橫隔梁在裝配式T T型梁中起著保證各根主梁相互連成整體的作用，其剛型梁中起著保證各根主梁相互連成整體的作用，其剛度越大，橋梁的整體性越好，在荷載作用下各主梁

40、能更好地協(xié)同工作。度越大，橋梁的整體性越好，在荷載作用下各主梁能更好地協(xié)同工作。對于簡支梁橋，在對于簡支梁橋，在跨中、四分點(diǎn)、支點(diǎn)處跨中、四分點(diǎn)、支點(diǎn)處各設(shè)一道橫隔梁即可滿足要各設(shè)一道橫隔梁即可滿足要求。求。橫隔梁的高度可取為主梁高度的橫隔梁的高度可取為主梁高度的3/43/4左右，端橫隔梁的高度應(yīng)比主梁略左右，端橫隔梁的高度應(yīng)比主梁略小一些。小一些。橫隔梁的肋寬常用橫隔梁的肋寬常用1220cm1220cm。箱梁橫隔梁的作用是增加截面的橫向剛度，限制畸變應(yīng)力。箱梁橫隔梁的作用是增加截面的橫向剛度，限制畸變應(yīng)力。支承處的橫隔梁還擔(dān)負(fù)著承受和分布較大支承反力的作用。支承處的橫隔梁還擔(dān)負(fù)著承受和分布較

41、大支承反力的作用。懸臂端和掛梁端結(jié)合部的局部構(gòu)造稱為懸臂端和掛梁端結(jié)合部的局部構(gòu)造稱為牛腿。牛腿。B/2eb1 R 13bb+2eR2RhcbeaRHehtan /2h/2cabNRhHMcQRabH 在這里由于梁端的相互搭在這里由于梁端的相互搭接，中間還要設(shè)置傳力支座來接，中間還要設(shè)置傳力支座來傳遞較大的豎向力，因此牛腿傳遞較大的豎向力，因此牛腿的高度被的高度被削弱削弱至不到懸臂梁高至不到懸臂梁高和掛梁梁高的一半，卻又要傳和掛梁梁高的一半，卻又要傳遞較大的遞較大的豎向力和水平反力豎向力和水平反力，牛腿是上部結(jié)構(gòu)中的薄弱部位。牛腿是上部結(jié)構(gòu)中的薄弱部位。 2 2、牛腿、牛腿需要注意的問題：需要

42、注意的問題：牛腿部位應(yīng)設(shè)置牛腿部位應(yīng)設(shè)置端橫梁端橫梁來保證傳力效果；來保證傳力效果；懸臂梁和掛梁的腹板最好懸臂梁和掛梁的腹板最好一一對應(yīng)一一對應(yīng)，以達(dá)到受力明確、縮短傳力路，以達(dá)到受力明確、縮短傳力路線的目的；線的目的；牛腿的凹角線形應(yīng)該緩和，牛腿的凹角線形應(yīng)該緩和，避免尖銳轉(zhuǎn)角避免尖銳轉(zhuǎn)角，以緩和應(yīng)力集中現(xiàn)象；，以緩和應(yīng)力集中現(xiàn)象；牛腿處的牛腿處的支座高度支座高度應(yīng)盡量應(yīng)盡量減小減小，如采用橡膠支座；，如采用橡膠支座；牛腿的構(gòu)造應(yīng)滿足某些特殊要求。牛腿的構(gòu)造應(yīng)滿足某些特殊要求。牛腿的配筋：牛腿的配筋：下彎的下彎的縱向預(yù)應(yīng)力筋縱向預(yù)應(yīng)力筋和和豎向預(yù)應(yīng)力筋豎向預(yù)應(yīng)力筋共同抵抗剪力；共同抵抗剪力；

43、橫向預(yù)應(yīng)力筋橫向預(yù)應(yīng)力筋根據(jù)端梁的受力要求配置；根據(jù)端梁的受力要求配置；斜筋斜筋沿主拉應(yīng)力方向布置，且盡量靠近凹角轉(zhuǎn)折處；沿主拉應(yīng)力方向布置，且盡量靠近凹角轉(zhuǎn)折處；水平鋼筋水平鋼筋承受負(fù)彎矩及支座水平力；承受負(fù)彎矩及支座水平力； 718218218191919掛梁N4N3N2N1N5(c)p718d=1主拉應(yīng)力跡線主壓應(yīng)力跡線(b)d=1無應(yīng)力區(qū)（凹角處應(yīng)力集中）主拉應(yīng)力跡線密集p1/21/21/3(a)4545D45N2N1N3N4N5Z=R/cos45RZDRRRRbe1 1b+2ebR23B/2RhcbeaH牛腿受力情況復(fù)雜，各種驗(yàn)算有假設(shè)性，故牛腿受力情況復(fù)雜，各種驗(yàn)算有假設(shè)性，故斜筋

44、斜筋和和水平鋼筋水平鋼筋應(yīng)富余些，還應(yīng)富余些，還應(yīng)布置較密的應(yīng)布置較密的箍筋箍筋和和縱向水平鋼筋縱向水平鋼筋。（2 2）牛腿計(jì)算）牛腿計(jì)算，（補(bǔ)充內(nèi)容），（補(bǔ)充內(nèi)容）內(nèi)容內(nèi)容：對預(yù)先設(shè)計(jì)好的牛腿進(jìn)行：對預(yù)先設(shè)計(jì)好的牛腿進(jìn)行配筋配筋和和應(yīng)力應(yīng)力、強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算。 截面內(nèi)力計(jì)算截面內(nèi)力計(jì)算sincosNRH cossinQRH tan22hhMReH B/2eb1 R 13bb+2eR2RhcbeaRHeht an /2h/2cabNRhHMcQRabH斜截面傾角斜截面傾角恒、活載支點(diǎn)反力（計(jì)沖擊）恒、活載支點(diǎn)反力（計(jì)沖擊）制動力活溫變支座摩阻力制動力活溫變支座摩阻力豎截面豎截面a-ba-b驗(yàn)算

45、驗(yàn)算000Re2hNHQRMH B/ 2eb 1 R 13bb+ 2eR2RhcbeaRHeh ta n / 2h/2cabNRhHMcQRabH按鋼筋混凝土按鋼筋混凝土偏心受拉偏心受拉構(gòu)件驗(yàn)算構(gòu)件驗(yàn)算抗彎抗彎和和抗剪抗剪強(qiáng)度。強(qiáng)度。當(dāng)不計(jì)附加荷載時(shí)（當(dāng)不計(jì)附加荷載時(shí)（ ），）， 按按受彎受彎構(gòu)件驗(yàn)算強(qiáng)度。構(gòu)件驗(yàn)算強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力筋的牛腿，應(yīng)按預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件驗(yàn)算其強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力筋的牛腿，應(yīng)按預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件驗(yàn)算其強(qiáng)度。00N 最弱斜截面最弱斜截面驗(yàn)算驗(yàn)算最弱斜截面是指按純混凝土截面計(jì)算時(shí)拉應(yīng)力最弱斜截面是指按純混凝土截面計(jì)算時(shí)拉應(yīng)力 為為最大的截面最大的截面，該截面傾角該截面傾角 滿足：滿足：22

46、3Re32RhtgHHh 22sin23Re32(23)cosyyRhNtgHHhNhm 對于預(yù)應(yīng)力混凝土牛腿，最弱斜截面傾角：對于預(yù)應(yīng)力混凝土牛腿，最弱斜截面傾角：l B/ 2eb 1 R 13bb+ 2eR2RhcbeaRHeh t a n / 2h/2cabNRhHMcQRabHyN 預(yù)壓力合力預(yù)壓力合力預(yù)壓力合力預(yù)壓力合力 對水平線對水平線 的傾角。的傾角。預(yù)壓力合力預(yù)壓力合力 與內(nèi)角豎與內(nèi)角豎 直線直線a-ba-b交點(diǎn)至內(nèi)角點(diǎn)交點(diǎn)至內(nèi)角點(diǎn)a a的的 距離距離myNyNyN 4545斜截面抗拉驗(yàn)算斜截面抗拉驗(yàn)算 牛腿鋼筋設(shè)計(jì)為確保鋼筋具有足夠的抗拉強(qiáng)度，需驗(yàn)算假設(shè)混凝土牛腿鋼筋設(shè)計(jì)為確

47、保鋼筋具有足夠的抗拉強(qiáng)度，需驗(yàn)算假設(shè)混凝土4545斜截面開裂后的受力狀態(tài)，此時(shí)全部斜拉力將由鋼筋承受（對于預(yù)應(yīng)斜截面開裂后的受力狀態(tài)，此時(shí)全部斜拉力將由鋼筋承受（對于預(yù)應(yīng)力混凝土牛腿包括預(yù)應(yīng)力筋）。此時(shí)近似按力混凝土牛腿包括預(yù)應(yīng)力筋）。此時(shí)近似按軸心受拉構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件驗(yàn)算，則：驗(yàn)算，則：0(sin45cos45 )sdgWgHgVZfAAA 式中：式中：鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件強(qiáng)度安全系數(shù)；鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件強(qiáng)度安全系數(shù)； Z 外力作用下斜截面上總斜拉力；外力作用下斜截面上總斜拉力； fsd 鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；Agw裂縫截面上所有斜筋截面積；裂縫截面上所有斜筋截面積；Ag

48、Hsin45裂縫截面所有水平鋼筋的有效截面積；裂縫截面所有水平鋼筋的有效截面積；Agvcos45裂縫截面所有豎向鋼筋的有效截面積。裂縫截面所有豎向鋼筋的有效截面積。0 4 5 Z = R /c o s 4 5DRRN 24 5 DZN 1N 3R4 5 N 5N 4豎向鋼筋和離裂縫起點(diǎn)遠(yuǎn)的斜豎向鋼筋和離裂縫起點(diǎn)遠(yuǎn)的斜鋼筋，因受力不大，可偏安鋼筋，因受力不大，可偏安全地不計(jì)它們的抗拉作用。全地不計(jì)它們的抗拉作用。牛腿是整根梁的薄弱環(huán)節(jié)，受牛腿是整根梁的薄弱環(huán)節(jié)，受力情況力情況 復(fù)雜，驗(yàn)算帶有假設(shè)復(fù)雜，驗(yàn)算帶有假設(shè)性，故對于斜筋和水平鋼筋性，故對于斜筋和水平鋼筋的設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)富余些，在牛的設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)

49、富余些，在牛腿部分還應(yīng)布置較密的箍筋腿部分還應(yīng)布置較密的箍筋和縱向水平鋼筋。和縱向水平鋼筋。補(bǔ)充結(jié)束補(bǔ)充結(jié)束3 3、剪力鉸、剪力鉸剪力鉸只剪力鉸只傳遞豎向剪力傳遞豎向剪力而不傳遞彎矩和水平力。在豎向荷載作用下，而不傳遞彎矩和水平力。在豎向荷載作用下，各個(gè)各個(gè)T T形單元可以共同受力，相鄰懸臂的端點(diǎn)撓度一致；剪力鉸還需保形單元可以共同受力，相鄰懸臂的端點(diǎn)撓度一致；剪力鉸還需保證相鄰懸臂能夠自由伸縮和轉(zhuǎn)動，使各個(gè)證相鄰懸臂能夠自由伸縮和轉(zhuǎn)動，使各個(gè)T T形單元能保證相對的獨(dú)立性。形單元能保證相對的獨(dú)立性。剪力鉸一般有：剪力鉸一般有：鏈桿式鉸、拉桿及輥軸組成的鉸、唧筒式鉸鏈桿式鉸、拉桿及輥軸組成的鉸

50、、唧筒式鉸三種。三種。4 4、體外預(yù)應(yīng)力、體外預(yù)應(yīng)力體外預(yù)應(yīng)力鋼束布置形式可以是體外預(yù)應(yīng)力鋼束布置形式可以是直線束直線束和和折線束；折線束；體外筋常用的防護(hù)方法：包裹聚乙烯管、預(yù)埋鍍鋅鋼套管。體外筋常用的防護(hù)方法：包裹聚乙烯管、預(yù)埋鍍鋅鋼套管。體外配筋優(yōu)點(diǎn)：體外配筋優(yōu)點(diǎn)：不需設(shè)置預(yù)留管道，不削弱主梁截面，可減小尺寸。不需設(shè)置預(yù)留管道，不削弱主梁截面，可減小尺寸。體外配筋缺點(diǎn)：體外配筋缺點(diǎn)：對結(jié)構(gòu)及管道防護(hù)設(shè)施要求較高，疲勞強(qiáng)度及極限承載能力較低。對結(jié)構(gòu)及管道防護(hù)設(shè)施要求較高，疲勞強(qiáng)度及極限承載能力較低。第四章第四章 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算4.1 4.1 結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力1 1、一次落

51、架內(nèi)力、一次落架內(nèi)力懸臂與連續(xù)體系橋梁的截面內(nèi)力沿梁長方向變化復(fù)雜，每跨宜選懸臂與連續(xù)體系橋梁的截面內(nèi)力沿梁長方向變化復(fù)雜，每跨宜選5-65-6個(gè)個(gè)計(jì)算截面，通常可利用各截面的計(jì)算截面，通?？衫酶鹘孛娴膬?nèi)力影響線內(nèi)力影響線來計(jì)算。來計(jì)算。計(jì)算變截面梁的恒載內(nèi)力時(shí)，需要計(jì)算恒載集度計(jì)算變截面梁的恒載內(nèi)力時(shí)，需要計(jì)算恒載集度g gx x沿梁長的變化，只有當(dāng)沿梁長的變化，只有當(dāng)g gx x變化幅度在變化幅度在10%10%以內(nèi)時(shí)，可近似按平均荷載計(jì)算。以內(nèi)時(shí)，可近似按平均荷載計(jì)算。利用影響線計(jì)算恒載內(nèi)力時(shí)（圖利用影響線計(jì)算恒載內(nèi)力時(shí)（圖3-4-13-4-1），截面），截面K K的恒載彎矩可以寫成：的

52、恒載彎矩可以寫成：xxlSg y dx對于多段直線形的內(nèi)力影響線（圖對于多段直線形的內(nèi)力影響線（圖3-4-2a3-4-2a），可用影響線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)來分），可用影響線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)來分段計(jì)算，最后求和，每一段荷載引起的恒載內(nèi)力為：段計(jì)算，最后求和，每一段荷載引起的恒載內(nèi)力為：tantan=baxixggxSgdxxy 1niiSS當(dāng)當(dāng)g g圖呈曲線形時(shí)，可把圖呈曲線形時(shí)，可把g g圖再分成若干小段，每一小段近似做直線處理圖再分成若干小段，每一小段近似做直線處理（圖（圖3-4-2b3-4-2b），這樣求），這樣求g g圖形心為之比較方便。圖形心為之比較方便。2 2、分段施工內(nèi)力、分段施工內(nèi)力對于圖對于圖3

53、-4-33-4-3所示的等截面三跨連續(xù)梁，按照整體施工法、懸臂施工法、所示的等截面三跨連續(xù)梁，按照整體施工法、懸臂施工法、逐跨施工法、頂推施工法所得到的最終彎矩圖會稍有不同。逐跨施工法、頂推施工法所得到的最終彎矩圖會稍有不同。整體施工法整體施工法當(dāng)按整體施工法形成結(jié)構(gòu)時(shí)，最終成橋狀態(tài)的截面內(nèi)力圖，相當(dāng)于將均當(dāng)按整體施工法形成結(jié)構(gòu)時(shí)，最終成橋狀態(tài)的截面內(nèi)力圖，相當(dāng)于將均布荷載布荷載q q以一次落架方式作用在最終形成的三跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)上計(jì)算所得以一次落架方式作用在最終形成的三跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)上計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。懸臂施工法懸臂施工法當(dāng)按懸臂施工法形成結(jié)構(gòu)時(shí)，成橋狀態(tài)的截面彎矩是通過逐個(gè)梁段的

54、懸當(dāng)按懸臂施工法形成結(jié)構(gòu)時(shí)，成橋狀態(tài)的截面彎矩是通過逐個(gè)梁段的懸臂逐步形成的。采用這種方式形成的成橋狀態(tài)截面彎矩不會出現(xiàn)正彎矩。臂逐步形成的。采用這種方式形成的成橋狀態(tài)截面彎矩不會出現(xiàn)正彎矩。以下為補(bǔ)充內(nèi)容以下為補(bǔ)充內(nèi)容 懸臂澆筑施工時(shí)連續(xù)梁恒載內(nèi)力計(jì)算懸臂澆筑施工時(shí)連續(xù)梁恒載內(nèi)力計(jì)算以一座三孔連續(xù)梁為例，采用掛籃對稱平衡懸臂澆筑法施工，可歸納以一座三孔連續(xù)梁為例，采用掛籃對稱平衡懸臂澆筑法施工，可歸納為五個(gè)主要階段：為五個(gè)主要階段： 階段階段1 1：在主墩上懸臂澆筑混凝土梁段在主墩上懸臂澆筑混凝土梁段 首先在主墩上澆筑墩頂梁體節(jié)段（首先在主墩上澆筑墩頂梁體節(jié)段（零號塊零號塊），用粗鋼筋及臨時(shí)

55、墊塊），用粗鋼筋及臨時(shí)墊塊將梁體與墩身作將梁體與墩身作臨時(shí)錨固臨時(shí)錨固，然后采用施工掛籃向橋墩兩側(cè)分節(jié)段、，然后采用施工掛籃向橋墩兩側(cè)分節(jié)段、對稱平衡懸臂施工對稱平衡懸臂施工。此時(shí)橋墩上支座暫不受力，結(jié)構(gòu)工作性能猶如。此時(shí)橋墩上支座暫不受力，結(jié)構(gòu)工作性能猶如T T型剛構(gòu)型剛構(gòu)；對于邊跨不對稱的部分梁段則采用有；對于邊跨不對稱的部分梁段則采用有支架施工支架施工。該階段結(jié)構(gòu)體系靜定，外荷載為梁體自重該階段結(jié)構(gòu)體系靜定，外荷載為梁體自重q q自自(x)(x)和掛籃重量和掛籃重量P P掛，其彎掛，其彎矩圖與一般懸臂梁無異。矩圖與一般懸臂梁無異。 當(dāng)當(dāng)邊跨梁體合龍邊跨梁體合龍以后，先拆除中墩臨時(shí)錨固，然

56、后可拆除支架和邊以后，先拆除中墩臨時(shí)錨固，然后可拆除支架和邊跨的掛籃。此時(shí)由于結(jié)構(gòu)體系發(fā)生了變化，邊跨接近于一單懸臂梁，原跨的掛籃。此時(shí)由于結(jié)構(gòu)體系發(fā)生了變化，邊跨接近于一單懸臂梁，原來由支架承擔(dān)的邊段梁體重量轉(zhuǎn)移到邊跨梁體上。由于邊跨掛籃的拆除來由支架承擔(dān)的邊段梁體重量轉(zhuǎn)移到邊跨梁體上。由于邊跨掛籃的拆除，相當(dāng)于結(jié)構(gòu)承受一個(gè)向上的，相當(dāng)于結(jié)構(gòu)承受一個(gè)向上的集中力集中力P P掛掛。 階段階段2 2：邊跨合龍：邊跨合龍 當(dāng)中跨合龍段上的混凝土當(dāng)中跨合龍段上的混凝土尚未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度尚未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，該段混凝土的自重時(shí)，該段混凝土的自重q q及及掛籃重量掛籃重量2p2p掛掛將以將以2 2個(gè)集中力個(gè)

57、集中力R R0 0的形式分別作用于兩側(cè)懸臂梁端部。由于的形式分別作用于兩側(cè)懸臂梁端部。由于此階段的此階段的掛籃均向前移掛籃均向前移了，故原來向下了，故原來向下p p掛掛的現(xiàn)以方向向上的卸載力的現(xiàn)以方向向上的卸載力p p掛掛作作用在梁段的原來的位置上。用在梁段的原來的位置上。階段階段3 3：中跨合龍：中跨合龍 全橋已經(jīng)形成整體結(jié)構(gòu)（全橋已經(jīng)形成整體結(jié)構(gòu)（超靜定結(jié)構(gòu)超靜定結(jié)構(gòu)），拆除合龍段掛籃后，原先），拆除合龍段掛籃后，原先由掛籃承擔(dān)的合龍段自重轉(zhuǎn)而作用于整體結(jié)構(gòu)上。由掛籃承擔(dān)的合龍段自重轉(zhuǎn)而作用于整體結(jié)構(gòu)上。階段階段4 4：拆除合龍段掛籃：拆除合龍段掛籃 在橋面均布在橋面均布二期恒載二期恒載的

58、作用下，可得到三跨連續(xù)梁橋的相應(yīng)彎矩圖。的作用下，可得到三跨連續(xù)梁橋的相應(yīng)彎矩圖。以上是對每個(gè)階段受力體系的剖析，若需知道是某個(gè)階段的累計(jì)內(nèi)力以上是對每個(gè)階段受力體系的剖析，若需知道是某個(gè)階段的累計(jì)內(nèi)力時(shí)，則將該階段的內(nèi)力與在它以前幾個(gè)階段的內(nèi)力進(jìn)行疊加便得。成時(shí)，則將該階段的內(nèi)力與在它以前幾個(gè)階段的內(nèi)力進(jìn)行疊加便得。成橋后的總恒載內(nèi)力，將是這五個(gè)階段內(nèi)力橋后的總恒載內(nèi)力，將是這五個(gè)階段內(nèi)力疊加疊加的結(jié)果。的結(jié)果。階段階段5 5：上二期恒載：上二期恒載 懸臂施工時(shí)撓度和預(yù)拱度計(jì)算懸臂施工時(shí)撓度和預(yù)拱度計(jì)算簡支梁簡支梁橋一般采用預(yù)制安裝或有支架法施工，其計(jì)算圖式就是成橋計(jì)橋一般采用預(yù)制安裝或有支

59、架法施工，其計(jì)算圖式就是成橋計(jì)算圖式，計(jì)算算圖式，計(jì)算簡單簡單；懸臂施工的懸臂施工的T T型剛構(gòu)橋和連續(xù)體系梁橋型剛構(gòu)橋和連續(xù)體系梁橋：其受力狀況較為：其受力狀況較為復(fù)雜復(fù)雜，對每個(gè)，對每個(gè)節(jié)段設(shè)置節(jié)段設(shè)置預(yù)拱度預(yù)拱度，使成橋以后的橋面標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求等問題；，使成橋以后的橋面標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求等問題；一、恒載作用下?lián)隙扔?jì)算和預(yù)拱度設(shè)置一、恒載作用下?lián)隙扔?jì)算和預(yù)拱度設(shè)置懸臂法施工中的一期恒載主要包括懸臂法施工中的一期恒載主要包括結(jié)構(gòu)自重結(jié)構(gòu)自重和和預(yù)施預(yù)應(yīng)力預(yù)施預(yù)應(yīng)力兩大部分。兩大部分。 1 .1 .有支架施工的懸臂梁有支架施工的懸臂梁每個(gè)結(jié)點(diǎn)的預(yù)拱度每個(gè)結(jié)點(diǎn)的預(yù)拱度可用下式表示：可用下式表示：

60、i 1112131412122232423132333434142434441111 各結(jié)點(diǎn)在卸架后由各結(jié)點(diǎn)在卸架后由恒載引起的總變形恒載引起的總變形節(jié)段自重節(jié)段自重及預(yù)應(yīng)力對及預(yù)應(yīng)力對 i 結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的彈性變形的彈性變形1234(,)GGGG2 2 懸臂拼裝結(jié)構(gòu)懸臂拼裝結(jié)構(gòu)由于恒載而設(shè)的預(yù)拱由于恒載而設(shè)的預(yù)拱度度可表示：可表示：1112131412223242333434441010010001 懸臂結(jié)構(gòu)逐段拼裝時(shí)，后節(jié)段懸臂結(jié)構(gòu)逐段拼裝時(shí)，后節(jié)段的恒載對先拼節(jié)段會產(chǎn)生彈性的恒載對先拼節(jié)段會產(chǎn)生彈性變形，而先拼的節(jié)段已完成了變形，而先拼的節(jié)段已完成了本身恒載的變形，不再對后續(xù)本身恒載的