橋梁工程第五章橫隔梁內(nèi)力計(jì)算

5.8橫隔梁內(nèi)力計(jì)算橫梁的作用：一、橫梁的作用與受力特點(diǎn)橫隔梁受力接近于彈性地基梁；中橫隔梁受力最大，故可偏安全地依據(jù)中橫隔梁的彎矩和剪力進(jìn)行配筋和強(qiáng)度驗(yàn)算；采用偏心壓力法（或剛性橫梁法）計(jì)算橫隔梁內(nèi)力加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)系保證全結(jié)構(gòu)的整體性受力特點(diǎn)：二、作用在橫隔梁上的計(jì)算荷載（縱向）縱向一列汽車車道荷載輪重分布給該橫隔梁的計(jì)算荷載為：人群：按杠桿原理法求得影響線====〉加載求計(jì)算荷載三、橫隔梁內(nèi)力影響線（橫向）力學(xué)模型：將橋梁的中橫隔梁近似地視作豎向支承在多根彈性主梁上的多跨彈性支承連續(xù)梁。計(jì)算原理：在單位荷載P=1作用下，任意截面r

的內(nèi)力①荷載P=1，在r的左側(cè)：②荷載P=1，在r的右側(cè)：可由Ri的影響線繪制橫隔梁內(nèi)力影響線利用已經(jīng)求得的Ri的橫向影響線來繪制橫梁的內(nèi)力影響線：四、橫隔梁內(nèi)力計(jì)算用上述的計(jì)算荷載在橫隔梁某截面的內(nèi)力影響線上按最不利位置加載，就可求得橫隔梁在該截面上的最大(或最小)內(nèi)力值：說明：汽車荷載計(jì)沖擊和車道折減；橫隔梁和普通的連續(xù)梁一樣，在其跨中位置承受最大正彎矩，支點(diǎn)截面存在負(fù)彎矩和較大的剪力；橫梁的自重與活載相比較小，一般可忽略。橫向最不利加載：根據(jù)橋面寬度，確定橫隔梁在汽車荷載或人群荷載作用下的內(nèi)力影響系數(shù)為：5.9撓度、預(yù)拱度計(jì)算1、為什么要進(jìn)行梁的變形計(jì)算？確保結(jié)構(gòu)具有足夠剛度2、橋梁撓度按產(chǎn)生的原因分為：永久作用產(chǎn)生的撓度（短期撓度+長(zhǎng)期撓度）：恒久存在，與持續(xù)時(shí)間有關(guān)，不表征剛度特性，設(shè)預(yù)拱度抵消；可變作用產(chǎn)生的撓度：臨時(shí)出現(xiàn)，體現(xiàn)剛度特性，引起梁反復(fù)變形，設(shè)計(jì)中需驗(yàn)算?！稑蛞?guī)》規(guī)定，對(duì)于鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋，用可變荷載頻遇值計(jì)算的上部結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期的跨中最大豎向撓度，不應(yīng)超過l/600，l為計(jì)算跨徑；對(duì)于懸臂體系，懸臂端點(diǎn)的撓度不應(yīng)超過l’/300，l’為懸臂長(zhǎng)度。此撓度為不計(jì)沖擊力時(shí)的值。一、鋼筋混凝土梁橋的變形計(jì)算ηθ——撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)，當(dāng)采用C40以下混凝土?xí)r，取為1.60；當(dāng)采用C40～C80混凝土?xí)r，取為1.45～1.35，中間強(qiáng)度等級(jí)可按直線內(nèi)插取用，計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁預(yù)加力反拱值時(shí)，取為2.0。1.鋼筋混凝土構(gòu)件:2.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件:全預(yù)應(yīng)力混凝土和A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件允許開裂的B類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件二、跨中預(yù)拱度鋼筋混凝土受彎構(gòu)件：當(dāng)由荷載短期效應(yīng)組合并考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)影響產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度不超過計(jì)算跨徑的1/1600時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度;預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件：1)當(dāng)預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的長(zhǎng)期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度;2)當(dāng)預(yù)加應(yīng)力的長(zhǎng)期反拱值小于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)應(yīng)設(shè)預(yù)拱度，其值應(yīng)按該項(xiàng)荷載的撓度值與預(yù)加應(yīng)力長(zhǎng)期反拱值之差采用。不設(shè)預(yù)拱度的情況：5.10混凝土簡(jiǎn)支梁橋的預(yù)制和架設(shè)一、概述混凝土簡(jiǎn)支梁橋施工方法分為：就地澆筑和預(yù)制安裝

就地澆筑(cast-in-place)法：在橋孔位置搭設(shè)支架，在支架上安裝模板，綁扎及焊接鋼筋骨架，并在現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土達(dá)到強(qiáng)度后拆除模板和支架的施工方法。適用于：小跨徑橋梁和一些變寬的異性橋、彎橋

搭設(shè)支架施工工序：安裝模板安裝鋼筋骨架現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土拆除模板就地澆筑法特點(diǎn)：

1）無需預(yù)制場(chǎng)地，不需大型起吊和運(yùn)輸設(shè)備

2）橋梁整體性好，施工平穩(wěn)可靠

3）需要大量的模板和支架，費(fèi)用高

4）施工工期長(zhǎng)，施工質(zhì)量不宜控制

5）需要較大施工場(chǎng)地，施工管理復(fù)雜預(yù)制安裝法：在工廠或運(yùn)輸方便的橋址附近設(shè)置預(yù)制廠進(jìn)行梁的預(yù)制工作，然后采用一定的架設(shè)方法進(jìn)行安裝。

施工工序：預(yù)制構(gòu)件預(yù)制廠構(gòu)件移運(yùn)堆放構(gòu)件運(yùn)輸構(gòu)件安裝橫向聯(lián)接施工橋面系施工預(yù)制法特點(diǎn)：1）上下部結(jié)構(gòu)可平行施工，工期短

2）構(gòu)件在梁廠制作質(zhì)量高，可大量采用機(jī)械化施工

3）混凝土收縮徐變影響小，質(zhì)量易于控制

4）有效利用勞動(dòng)力，降低工程造價(jià)

5）施工速度快，特別適用于緊急施工工程

6）需現(xiàn)場(chǎng)吊裝和運(yùn)輸設(shè)備二、混凝土簡(jiǎn)支梁橋的預(yù)制1、模板和支架模板(formwork)：用于澆筑混凝土、形成結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的臨時(shí)性結(jié)構(gòu)支架(也叫膺架，falsework)：用于在施工過程中支承梁體的臨時(shí)性結(jié)構(gòu)要求：①具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性②保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形狀、尺寸及各部分相對(duì)位置的正確性③構(gòu)造和制作力求簡(jiǎn)單，裝拆既要方便又要盡量減少構(gòu)件的損傷（1）模板的類型和構(gòu)造按材料分：木、鋼木結(jié)合、鋼等按裝拆方法分：零拚式、分片裝拆式、整體裝拆式等按相對(duì)梁的位置分：內(nèi)、外、底、端空心板梁芯模構(gòu)造（cm）T形梁鋼模板構(gòu)造準(zhǔn)備安裝模板構(gòu)造模板構(gòu)造拆除模板涂抹脫模劑制作密貼螺栓、拉桿、撐木牢固尺寸準(zhǔn)確（2）模板和支架的要求有足夠的強(qiáng)度和剛度接頭位置應(yīng)準(zhǔn)確、可靠卸落設(shè)備要符合要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)澆筑梁，支架應(yīng)滿足:模板體系要求：吊裝模板T梁木模板構(gòu)造模板的進(jìn)一步加固澆筑已完的T梁支架2、鋼筋工作（1）鋼筋的準(zhǔn)備質(zhì)量鑒定：抗拉極限強(qiáng)度、屈服點(diǎn)和冷彎試驗(yàn)鋼筋整直、清污：10mm以上—捶打整直小于10mm—冷拉整直（手搖或電動(dòng)絞車）鋼筋下料：

（2）鋼筋彎制成型和接頭

手工或電動(dòng)彎筋器按規(guī)定的彎曲半徑彎制成型。鋼筋兩端彎成標(biāo)準(zhǔn)彎鉤，如無規(guī)定應(yīng)按15倍鋼筋直徑彎制主要連接方法：搭接、閃光接觸對(duì)焊、電弧焊、電渣壓力焊、氣壓對(duì)焊、套管等鋼筋接頭在構(gòu)件截面內(nèi)應(yīng)盡量錯(cuò)開布置，且受拉主鋼筋的接頭截面積不得超過受力鋼筋總截面積的50%裝配施構(gòu)件連接處受力鋼筋的焊接頭可不受此限制

（3）鋼筋骨架的組成骨架的焊接一般采用電弧焊：?jiǎn)纹矫婀羌堋Ⅲw骨架設(shè)置一定的預(yù)拱度：焊接導(dǎo)致的骨架端部上翹和安裝時(shí)的撓度鋼筋安裝工作應(yīng)注意事項(xiàng)：

①鋼筋接頭應(yīng)按規(guī)定要求錯(cuò)開布置

②鋼筋交叉點(diǎn)應(yīng)用鐵絲綁扎結(jié)實(shí)，必要時(shí)可用焊接

③除設(shè)計(jì)有特殊規(guī)定外，梁中箍筋應(yīng)與主筋垂直。箍筋彎鉤疊合處沿梁縱向置于上面并交錯(cuò)布置

④在鋼筋與模板間設(shè)置保護(hù)層墊塊，交錯(cuò)布置

⑤為保證鋼筋凈距，可于兩排鋼筋間設(shè)分隔塊或短鋼筋

⑥為保證鋼筋骨架剛度，必要時(shí)可增加裝配鋼筋鋼筋骨架，可以焊接成形，也可以綁扎成形，但都必須保證骨架具有足夠的剛度。

T形梁鋼筋骨架示意(4)鋼筋骨架的安裝焊接鋼筋骨架應(yīng)防止或減小焊接變形和應(yīng)力鋼筋骨架安裝焊接位置鋼筋骨架安裝3、混凝土工作（1）混凝土的配制

◆機(jī)械攪拌混凝土上料次序：石子-水泥-砂

◆應(yīng)使石子表面包滿砂漿，拌和料混合均勻、顏色一致

◆添加劑應(yīng)調(diào)成溶液（對(duì)可溶性添加劑），加入拌和水中，與其他材料拌勻◆施工過程隨時(shí)檢查和校正混凝土的流動(dòng)性或工作度（又叫坍落度）

◆添加劑：能明顯改善混凝土的物理化學(xué)性能，提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性的外加制品?；炷潦┕み^程：拌制運(yùn)輸澆筑振搗養(yǎng)護(hù)拆模（2）混凝土的運(yùn)送◆混凝土應(yīng)以最少的轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)、最短的距離迅速?gòu)臄嚢璧攸c(diǎn)運(yùn)至澆筑位置?！舴乐拱l(fā)生離析、泌水和灰漿流失現(xiàn)象◆泵送混凝土?xí)r，輸送管道定位及接頭應(yīng)牢固可靠，防止“爆管”。當(dāng)輸送距離較遠(yuǎn)時(shí)，需注意管道兩端混凝土坍落度的變化。夏季或冬季施工時(shí)，管道應(yīng)有降溫或保溫措施，防止堵管。（3）混凝土的澆筑◆

澆筑方法對(duì)混凝土質(zhì)量影響很大，需根據(jù)混凝土拌合能力、運(yùn)距、澆筑速度、氣溫及振搗能力等因素，制定澆筑工藝?！?/p>

構(gòu)件體積較大，一次連續(xù)澆筑不能完成時(shí)，需預(yù)定結(jié)合縫，分次澆筑。◆

當(dāng)構(gòu)件高度較大時(shí)，應(yīng)分層澆筑。分層厚度與混凝土坍落度及振搗方式有關(guān)。上層混凝土應(yīng)在下層混凝土初凝前振搗完畢。若下層已凝結(jié)需采用二次澆筑方案?！?/p>

大體積混凝土需注意水化熱的不利影響。（4）混凝土的養(yǎng)護(hù)和拆?！?/p>

養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土質(zhì)量的重要性◆

自然養(yǎng)護(hù)法：自然氣溫條件下（5℃以上），對(duì)終凝混凝土覆蓋、灑水。養(yǎng)護(hù)時(shí)間與水泥品種和是否摻用外加劑有關(guān)。灑水次數(shù)以保持混凝土充分潮濕為度。特點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)慢、模板占用時(shí)間長(zhǎng)

彌補(bǔ)方法：蒸汽養(yǎng)護(hù)法或添加早強(qiáng)劑◆

拆模時(shí)間：達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度50%可拆除側(cè)模

70%以上可移梁、進(jìn)行下道工序養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵：對(duì)在凝結(jié)硬化過程中的混凝土進(jìn)行溫度和濕度的控制。

養(yǎng)護(hù)類型：標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、自然養(yǎng)護(hù)和熱養(yǎng)護(hù)。

蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土拆模時(shí)的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)的要求。側(cè)模拆除混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa混凝土強(qiáng)度大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％側(cè)模拆除底模拆除4、預(yù)應(yīng)力工作（1）預(yù)應(yīng)力技術(shù)的材料和設(shè)備

◆預(yù)應(yīng)力技術(shù)指預(yù)應(yīng)力的錨固張拉體系。

◆預(yù)應(yīng)力鋼筋包括鋼絞線、鋼絲和精軋螺紋鋼筋

◆錨具、夾具：是錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋的裝置錨具：后張法結(jié)構(gòu)中，為保持預(yù)加力并將其傳遞給混凝土的永久性錨固裝置。夾具：在施加預(yù)應(yīng)力過程中，能將千斤頂（或其他張拉設(shè)備）的張拉力傳遞給預(yù)應(yīng)力鋼筋的臨時(shí)或永久性錨固裝置。4、預(yù)應(yīng)力工作（2）孔道成型

◆

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁應(yīng)預(yù)留孔道位置

◆

成孔材料：鐵皮管、橡膠棒、金屬波紋管、塑料波紋管鐵皮管：剛度小，易被壓癟和穿孔橡膠棒：需及時(shí)抽出，易拉斷，剛度小金屬波紋管：抗?jié)B漏、耐壓、強(qiáng)度高、韌性好塑料波紋管：具有耐腐蝕性好，抗沖擊等優(yōu)點(diǎn)4、預(yù)應(yīng)力工作（3）張拉關(guān)鍵工序：

◆預(yù)應(yīng)力張拉前準(zhǔn)備工作：①清孔，檢查有無串孔現(xiàn)象；②穿孔；③檢查張拉設(shè)備

◆鋼絞線群錨體系張拉過程分：①準(zhǔn)備工作；②安裝張拉設(shè)備；③張拉；④錨固◆張拉后續(xù)工作①壓漿：一次壓漿法和二次壓漿法塑料波紋管及真空壓漿新技術(shù)②封錨三、簡(jiǎn)支梁橋的架設(shè)1、陸地架梁法簡(jiǎn)支梁架設(shè)工序：起吊縱移橫移落梁工藝類別：陸地架設(shè)法、浮吊架