裝配式簡支梁橋的構(gòu)造

1、第七章 裝配式簡支梁橋的構(gòu)造,主要內(nèi)容： 主要截面型式、構(gòu)造特點(diǎn)； 鋼筋混凝土簡支梁橋； 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋； 組合梁橋；,綜述,簡支梁橋是梁式橋中應(yīng)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T型截面梁這種構(gòu)造簡單的截面形式；體系溫變，混凝土收縮徐變，張拉預(yù)應(yīng)力等均不會在梁中產(chǎn)生附加內(nèi)力，設(shè)計(jì)計(jì)算方便，最易設(shè)計(jì)成各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑的裝配式結(jié)構(gòu)。由于簡支梁是靜

2、定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受地基變形的影響，對基礎(chǔ)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(dú)受力，便于予制、架設(shè)，簡化施工管理，施工費(fèi)用低，因此在城市高架、跨河大橋的引橋上被廣泛采用。為減少伸縮縫裝置，改善行車平整舒適，國內(nèi)目前常采用橋面連續(xù)的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋。,開封黃河公路大橋,開封黃河公路大橋，共108孔，77孔為50米預(yù)應(yīng)力T梁，31孔為20米鋼筋混凝土T梁，450米一連橋面連續(xù)；,7-1 裝

3、配式簡支梁橋的類型,模板化生產(chǎn)，易于系列化、標(biāo)準(zhǔn)化；T型、箱型、TT型截面，高寬比例適當(dāng)，優(yōu)化，以增大抗彎慣距，增大剛度；20~60米有標(biāo)準(zhǔn)圖；跨度增大，梁重增加快；措施—縱向分塊、橫向分塊（少用）,構(gòu)件劃分—減輕塊重的措施,橋梁施工方法的不同導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)力的分配、應(yīng)力分布的不同；,最常用裝配式簡支梁橋--T型截面,采用整體預(yù)制,縱向豎接縫(濕接頭)橫隔梁4~5道;預(yù)應(yīng)力T型截面腹板底部作成馬蹄形，利于布置預(yù)應(yīng)力，端部支承附近腹

4、板加厚；,其它了解問題,梁肋與橋面板分離做法較少采用；預(yù)制方法、施工安裝順序、加載過程不同時(shí)，應(yīng)注意恒載內(nèi)力的疊加；預(yù)應(yīng)力布置一般在腹板內(nèi)；,7-2 裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋,,主要問題,1、一般構(gòu)造；2、主要截面尺寸；3、配筋特點(diǎn)4、聯(lián)結(jié)、局部構(gòu)造,一般構(gòu)造、截面尺寸,20米以下跨徑； 高跨比的經(jīng)濟(jì)范圍1/11~~1/1610米跨，梁高0.9米； 13米跨-梁高>1.0米；

5、 16米跨--梁高>1.1米； 20米跨--梁高>1.3米腹板厚度15~18厘米橫隔梁比主梁稍矮，約3/4主梁高，肋寬12~16厘米；翼板比梁寬小2厘米；根部厚度不小于主梁高1/12端部不小于8厘米；,鋼筋砼鋪裝層構(gòu)造,T 梁受力特點(diǎn)—彎距包絡(luò)圖,,主梁配筋特點(diǎn),包括縱向受力鋼筋、彎起（斜）鋼筋、箍筋、防裂鋼筋、架立鋼筋、分布鋼筋（構(gòu)造）、局部加強(qiáng)鋼筋；受力特點(diǎn)拋物線正彎距，可彎起部分

6、主筋；但至少2根不小于20%主筋通過支承截面；抗剪要求斜筋，起角45度；箍筋間距不大于梁高3/4及50厘米（一般10~20厘米），第一根箍筋距支承邊緣5厘米處；箍筋與混凝土承擔(dān)60%，斜筋40%；最大剪力距支座中心h/2處；,通過支承截面不彎起的主拉鋼筋，長度圓鋼筋15d，螺紋鋼筋10d保護(hù)層厚度，主鋼筋離底部凈距不小于3厘米，不大于5厘米，與側(cè)面凈距不小與2.5厘米；箍筋不小于1.5厘米；,鋼筋聯(lián)接,焊接鋼筋骨架，按規(guī)范焊縫強(qiáng)度

7、不低于鋼筋本身強(qiáng)度,配筋特點(diǎn)--翼板鋼筋、梁端加強(qiáng)鋼筋,鋼筋最小錨固長度,T梁配筋圖,中主梁橫隔梁構(gòu)造,7-3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋,比較廣泛的橋梁結(jié)構(gòu)形式；跨徑大于20米，目前可到65米；其發(fā)展依賴于基本材料指標(biāo)，如使用高強(qiáng)輕質(zhì)混凝土，高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力工藝、大噸位的張拉設(shè)備，大型安裝設(shè)備,T梁構(gòu)造—立面、斷面,截面尺寸,梁高一般取高跨比1/15~1/25,跨徑大取??；梁寬一般1.6~~2.5M，跨徑大取大;也可作成魚腹形主

8、梁腹板下端做成馬蹄形（做法），寬度約為肋寬的2~4倍，管道保護(hù)層不小于6厘米，配合預(yù)應(yīng)力布置腹板在梁端加厚，與馬蹄同厚，并有過渡段（>45。）；肋寬一般構(gòu)造決定，0.14~~0.20m,梁端部預(yù)留預(yù)應(yīng)力錨固張拉位置；,一般構(gòu)造,,橫斷面,主梁預(yù)應(yīng)力索布置,,T梁梁肋鋼筋構(gòu)造,橫隔板細(xì)部構(gòu)造、接頭構(gòu)造,,行車道板鋼筋構(gòu)造圖,,預(yù)應(yīng)力混凝土工作原理,未開裂預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力：Ny---預(yù)應(yīng)力；ey---

9、預(yù)加力的合力至截面重心的距離；y—計(jì)算的點(diǎn)至截面重心軸的距離；,,,截面特征,形心軸；核心距1）截面核心概念2）軸向壓力在上、下核心之間移動(dòng)，截面不產(chǎn)生拉應(yīng)力,普通鋼筋砼T梁 與 預(yù)應(yīng)力砼T梁的抗力效應(yīng)比較,普通鋼筋砼T梁◎鋼筋合力（拉應(yīng)力）中心與砼合力（壓應(yīng)力）中心為“內(nèi)力偶距” ；◎鋼筋合力（拉應(yīng)力合力）【或砼的壓應(yīng)力合力、二者為一對平衡力 】為“內(nèi)力”；◎ “內(nèi)力偶距”、 “內(nèi)力”的乘積構(gòu)成抵抗彎矩；◎ “內(nèi)力偶距

10、” 基本不變， “內(nèi)力”變化（不同截面縱筋數(shù)量不同）； ◎以變化的“抵抗彎矩” 來抵抗荷載效應(yīng)。預(yù)應(yīng)力砼T梁◎預(yù)應(yīng)力筋合力（壓應(yīng)力）中心的“偏心距” 【內(nèi)力偶距】?！蝾A(yù)應(yīng)力筋合力（壓應(yīng)力合力）為“偏心力”；◎ “偏心距” 、 “偏心力”的乘積構(gòu)成“預(yù)加彎矩”；◎ “偏心距”變化—預(yù)應(yīng)力筋彎起， “偏心力”基本不變（彎起角不同，有少量變化）。 ◎以變化的“預(yù)加彎矩” 來抵抗荷載效應(yīng)?！颉?“預(yù)加彎矩”

11、在不同的階段（或截面） ，其效應(yīng)不同；◎◎在施工階段（梁端）一部分是負(fù)效應(yīng)；◎◎ “預(yù)加彎矩”要獲得更大的正效應(yīng)、避免過大的負(fù)效應(yīng)，必須使 “偏心距” 的允許變化范圍盡可能的大?！颉?使上、下緣都不出現(xiàn)拉應(yīng)力，“偏心距”只能在上、下核心之內(nèi)變化。即：上、下核心距越大，預(yù)應(yīng)力筋越好布置，效果越好。,預(yù)應(yīng)力T梁截面受力特點(diǎn),預(yù)加力階段，上緣達(dá)到0應(yīng)力；運(yùn)營階段，截面下緣應(yīng)力為0；Ny*e’=Mg1; 偏距 e’

12、 抵消主梁自重，應(yīng)在設(shè)計(jì)中使截面形心高一些以增大偏距；(Ny-△Ny)*(Ku+Ko)=Mg2+Mp；【 △Ny —預(yù)應(yīng)力損失】核心距K= Ku+Ko,反映運(yùn)營階段承載能力，K越大越節(jié)省預(yù)應(yīng)力筋；截面效率指標(biāo) ρ=K/h , 一般在0.45~~0.5以上較經(jīng)濟(jì),配筋特點(diǎn),縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，盡可能采用后張法曲線布置，對抵抗彎距、剪力有利；考慮預(yù)應(yīng)力損失彎起角不能太大；在跨中截面，盡可能使預(yù)應(yīng)力重心靠下，滿足構(gòu)造要求下，各束預(yù)應(yīng)力筋互

13、相靠近，減小馬蹄尺寸；一般錨固在梁端腹板，特殊情況頂板可布置；,預(yù)應(yīng)力向梁端彎起原因,索界的概念;預(yù)應(yīng)力向梁端起彎的原因：減少梁端負(fù)彎矩，提供部分抗剪能力，分散錨下集中力、便于布置錨具。,預(yù)應(yīng)力向梁端彎起原因,減余剪力圖彎起預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生豎向分力，抵消梁內(nèi)剪力，減低腹板內(nèi)主拉應(yīng)力；跨徑的1/3~1/4點(diǎn)起彎，一般按圓弧，彎起半徑對鋼鉸線、鋼絲束不小于4米；鋼筋束按鋼筋直徑范圍12<d≤25mm 為4~15米；,錨固與局部加

14、強(qiáng),先張法傳遞長度,錨固與局部加強(qiáng),后張法錨固（見后）防止局部的劈裂錨具下設(shè)置鋼墊板、加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)、螺旋筋；錨具的布置應(yīng)符合凈距要求，均勻布置；,后張法錨固—端部構(gòu)造示意,普通鋼筋按構(gòu)造要求配置,注意馬蹄鋼筋、管道布置；馬蹄內(nèi)應(yīng)設(shè)閉合式箍筋，間距不大于15厘米；布置管道，橡膠抽拔管凈距不小于4厘米，鐵皮套管水平凈距不小于4厘米；管道至構(gòu)件頂面、側(cè)面凈距不小于3.5厘米，至底面不小于5厘米；管道內(nèi)徑比預(yù)應(yīng)力筋外徑至少大1厘米,構(gòu)

15、造圖-1,構(gòu)造圖-2,全橋橫斷面,主梁橫斷面,預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖1,預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖2,預(yù)應(yīng)力鋼束在梁端的平面布置,普通鋼筋配筋圖1,普通鋼筋配筋圖2,橫隔板構(gòu)造、配筋,橫隔板構(gòu)造、接縫,橫隔板配筋2,行車道板鋼筋1,行車道板鋼筋2,7-4 組合梁橋,減輕預(yù)制重量，腹板（梁肋）與橋面板（翼板）分開預(yù)制，再安裝；注意內(nèi)力的疊加及內(nèi)力重分布,組合梁橋概貌,少筋微彎板構(gòu)造1,少筋微彎板構(gòu)造2,弧形薄板與箱形主梁組合,預(yù)應(yīng)力砼組合箱梁橋構(gòu)造,