工学连续梁桥的设计与计算
连续梁桥—内力计算
（四）移动模架逐孔浇筑施工
1.阶段1：悬臂梁体系 在支架上浇筑边跨砼，形成单悬臂梁状 态
2.阶段2：带悬臂连续梁体系 在支架上浇筑第 2跨砼，形成一次超静定 连续梁状态。以此类推，浇筑后面跨。
3.阶段3：连续梁体系 在支架上浇筑最后一跨砼，形成连续梁 体系。
（五）顶推施工
1.在桥梁一端搭设的台座上逐段预制、 逐段向桥另一端推进。结构体系经历悬臂梁、 简支梁、双跨连续梁、多跨连续梁直到成桥 连续梁体系。
三、可变作用内力计算
（一）计算公式
??=(1+??)ξ ????(????Ω +???????)?
（二）荷载横向分布系数的算法
影响横向分布系数因素：桥梁宽跨比、 主梁抗弯、搞扭刚度。
超静定连续板、梁桥横向分布系数：
可用等跨径等挠曲刚度即“等效刚度简 支板、梁法”代替连续板、梁求其横向分布 系数。
连续梁砼徐变变形，结构受多余约束而 产生次内力，称为徐变次内力。
普通高等学校土木工程专业精编系列规划教材
桥梁 工程
主编 赵青
连续梁桥内力计算
连续梁桥内力计算
本节内容
一、桥梁设计步骤 二、结构重力计算
3
一、桥梁设计步骤
桥梁设计一般分 总体设计（初步设计） 、 结构设计（施工图设计） 两步。前者工作： 选定桥位、桥型方案；确定桥长、跨径、桥 宽、主梁截面形式、梁高等关键要素。后者 工作：细化构造、明确作用（汽车荷载、人 群、温度、基础变位等）、确定材料、施工 方法、完成内力计算、配筋设计、验算，最 终形成施工图。
2.在顶推过程中，结构体系、梁体内力 不断发生变化，施工过程中的主梁各截面自 重内力比使用状态下自重内力更不利。
3.主梁配筋由施工过程内力包络图和使 用阶段内力包络图共同决定。
连续刚构桥梁的设计与计算
连续刚构桥梁的设计与计算连续刚构桥梁是指由多个梁段组成的桥梁，每个梁段均能起到承担桥载荷和传递荷载的作用。
这种桥梁采用了连续刚构的结构形式，在设计和计算过程中需要考虑多个因素，包括材料选用、截面形状、节点连接、荷载分布等。
本文将从这些方面对连续刚构桥梁的设计和计算进行探讨。
1.材料选用在连续刚构桥梁的设计中，材料的选取是至关重要的。
一般情况下，桥梁采用钢、混凝土等材料进行建造。
不同的材料具有不同的特点和性能，因此需要根据设计要求进行选择。
钢材具有强度高、刚度好的特点，可以满足桥梁对于载荷强度和刚度的要求；而混凝土则具有较好的耐久性和抗冲击性能，并且能够有效地降低桥梁的噪音和震动。
在实际应用中，一般会结合两种材料进行设计，如采用钢筋混凝土构造。
2.截面形状桥梁的截面形状对于桥梁的承载能力和刚度影响较大。
因此，在设计中需要根据实际需要和材料特性选择适合的截面形状。
目前常见的截面形状包括T形、矩形、圆形、箱形等。
不同的截面形状具有不同的承载能力和刚度，可以根据设计要求进行选择。
例如，对于需要承受大荷载的桥梁，一般采用宽而深的箱形截面，以提高承载能力和刚度；而对于跨度较小的桥梁，则可以选择较为轻盈的矩形或圆形截面。
3.节点连接节点连接是指桥梁中各个构件的连接方式。
在连续刚构桥梁的设计中，节点连接的质量和可靠性对于桥梁的安全性和稳定性十分重要。
节点连接方式一般分为焊接、螺栓连接、铆接等。
其中，焊接方式具有连接强度高、结构稳定等优点，但需要施工技术高超，且难以拆卸和维修；而螺栓连接方式则具有拆卸和维修方便等特点，但连接强度相对较低。
因此，在节点连接的选择上需要根据桥梁的具体情况进行综合考虑。
4.荷载分布在桥梁的设计和计算中，需要考虑到各种不同类型的荷载，包括自重荷载、静荷载、动荷载、温度荷载等。
这些荷载的分布和大小对于连续刚构桥梁的稳定性和承载能力有着较大的影响。
例如，在静荷载和动荷载作用下，桥梁会发生不同程度的挠曲和变形，会对桥梁的安全性和稳定性产生影响。
第1章+连续梁桥计算
第1章：连续梁桥计算连续梁桥是一种应用广泛的桥梁结构，具有多跨、多支承、结构连续等特点。
这种桥梁结构需要进行复杂的计算才能保证其安全可靠。
本章将介绍连续梁桥的计算方法和应用。
连续梁桥的基本结构连续梁桥由多个跨距相等的梁段组成，每个梁段之间通过支承连接。
在连续梁桥结构中，跨中和支点处的内力是最大的，因此需要进行合理的设计和计算。
另外，在计算过程中需要考虑桥梁的自重、荷载和温度等因素的影响。
连续梁桥的计算方法静力计算法静力计算法是一种较为简单的连续梁桥计算方法，其基本思想是将桥梁看作任意形状的集合，通过应力、弯曲、剪切力、反力等来计算桥梁的内力和应力。
有限元法有限元法是一种基于数值计算的连续梁桥计算方法，其特点是能够考虑桥梁结构的非线性、动态和破坏情况等因素。
目前，有限元法已成为桥梁结构计算中最常用的方法之一。
连续梁桥的设计应用连续梁桥的设计应用是建造一个安全、可靠的桥梁结构的重要一步。
在设计过程中需要考虑桥梁结构的材料选择、跨径和支承的位置、桥梁的承载能力等因素。
设计师需要综合考虑以上因素，并根据具体情况判断，得出最终的桥梁设计方案。
连续梁桥的施工与检测在连续梁桥的施工过程中，需要保证结构的安全性和施工效率。
在桥梁建成后，需要对其进行检测，以确保桥梁运行安全。
检测的方法包括：目视检查、测量检查、声波检测和超声波检测等。
结论连续梁桥是一种应用广泛的桥梁结构，其计算方法和应用必须掌握，才能确保桥梁的结构安全可靠。
连续梁桥的设计、施工和检测也是确保桥梁运行安全的重要保障，需要加强相关人员的培训和管理，提高桥梁的建设质量和运营效率。
钢结构课件连续体系梁桥的设计与计算
计算分析
根据桥梁设计规范，对该桥进行了 静力、动力和稳定性分析，计算了 主梁和桥墩的承载能力、位移和应 力分布等。
施工方案
根据计算结果和施工条件，制定了 详细的施工方案，包括钢构件的制 作、运输、拼装和焊接等。
某大桥的施工过程与监控
施工监控
在施工过程中，对该桥进行了全 面的施工监控，实时监测桥梁的 变形、位移和应力等参数，确保
钢结构课件连续体系 梁桥的设计与计算
目录
• 引言 • 连续体系梁桥的设计 • 钢结构的计算与分析 • 案例研究 • 结论与展望
01
引言
背景介绍
随着我国交通事业的不断发展，对桥 梁的需求不断增加，对桥梁的质量和 性能要求也越来越高。
钢结构连续体系梁桥作为一种新型的 桥梁结构形式，具有结构稳定、承载 能力强、施工方便等优点，被广泛应 用于各类桥梁工程中。
施工方法设计
施工方法选择
根据工程条件和要求，选 择合适的施工方法，如预 制拼装、整体吊装或常规 浇筑等。
施工顺序设计
合理安排施工顺序，确保 施工过程中的结构安全和 稳定性。
施工监控
采用先进的施工监控技术， 实时监测施工过程中的结 构变形和应力状态，确保 施工安全和质量。
桥面铺装设计
铺装材料选择
根据桥梁使用环境和荷载要求，选择合适的 铺装材料，如耐磨耐压沥青混凝土、耐久性 好且防滑性能良好的耐磨耐压混凝土等。
01
02
03
结构形式选择
根据桥梁跨度、荷载要求 和地形条件，选择适合的 结构形式，如简支梁、连 续梁和悬臂梁等。
截面设计
根据桥梁承载能力和稳定 性要求，设计钢结构的截 面类型和尺寸，以满足强 度、刚度和稳定性要求。
连续梁桥设计计算
第1章绪论1.1 概述随着我国交通运输业的发展，人们对公路桥梁的建设提出了更高的要求，例如行车要舒适、平稳，建设周期要短等等。
于是，兼顾简支梁桥和连续梁桥优点的先简支后连续桥梁形式应运而生。
简支变连续梁桥经历了简支梁桥面（板）连续→恒载简支、活载连续、体系不转换→先简支后连续结构体系的发展历程，从原来的普通钢筋连接墩顶发展到现在的采用预应力筋连接，但是墩顶混凝土的开裂问题的克服效果不佳，就此国内外主要对墩顶混凝土开裂，以及如何更好连接墩顶以防止开裂的研究进行了大量的研究。
跨径大有增加，并且有继续增大的趋势，成为现代桥梁建设中的一种重要桥型。
简支梁桥属于单孔静定结构，它构造简单，施工方便，其结构尺寸易于设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产，并用现代化的起重设备进行安装。
采用装配式的施工方法可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度。
然而简支梁桥也存在很大缺点：从运营条件来说，简支梁桥在梁衔接处的挠曲线会发生不利于行车的折点，一般简支梁在梁衔接处设置成伸缩缝或桥面连续，伸缩缝造价较高，易受破坏，又无法避免行车的不舒适性；桥面连续也容易出现破坏(已建工程中简支梁上桥面连续出现破坏的屡见不鲜)，另外简支梁跨中弯矩较大，致使梁的截面尺寸和自重显著增加，需要耗用材料多，这些都是简支梁桥的显著缺点。
而连续梁桥同简支梁桥相比较而言，其特点差别很大：结构较复杂，且从桥梁建筑现代化的角度来衡量，钢筋混凝土连续梁桥逊色于简支梁桥，因为当跨径较大时，长而重的构件不利于预制安装施工，而往往要在工费昂贵的支架上现浇，需要的工期长。
但是连续梁桥无断点，行车舒适，且由于支点负弯矩的存在，使跨中正弯矩值明显减少，从而减少材料用量及结构自重，这些特点是简支梁桥所无法比拟的。
先简支后连续梁桥刚好发挥了上述两种梁桥的优点，克服它们的缺点。
其施工特点是先按简支梁规模化施工，后用湿接缝把相临跨的梁块连接成连续梁，从而得到连续梁优越的使用效果。
连续梁桥—内力计算
5.根据规范构造、施工要求，将估算的预 应力筋进行横、立、平面布置； 6.根据钢筋布置结果，考虑钢筋对主梁截 面几何特性的影响，重新模拟施工过程，进行 主梁真实作用效应计算，再次进行相应作用效
应组合即第二次效应组合；
7.据第二次效应组合值，进行规定状况下
极限状态的截面强度、应力、裂缝、变形等验
算；
5.例
有一联 30+45+30m 的预应力砼变截面连续梁桥，
按一次落架施工法，单元离散图如下：
（三）简支转连续施工
先架设预制主梁形成简支梁，再主梁在 墩顶连成整体形成连续梁体系。以4跨连续梁 桥为例，施工过程如下：
1.阶段1：架设主梁
2.阶段2：边跨合龙
3.阶段3：中跨合龙
4.阶段4：体系转换
1. 在桥梁一端搭设的台座上逐段预制、
逐段向桥另一端推进。结构体系经历悬臂梁、
简支梁、双跨连续梁、多跨连续梁直到成桥 连续梁体系。 2. 在顶推过程中，结构体系、梁体内力 不断发生变化，施工过程中的主梁各截面自 重内力比使用状态下自重内力更不利。
3. 主梁配筋由施工过程内力包络图和使
用阶段内力包络图共同决定。
（二）满堂支架施工
1.适用：桥墩不高、桥下地面适宜搭设支架中
小跨径连续梁桥。
2.该施工法无体系转换，一期、期恒载都按一
次落架方式作用在连续梁上，叠加两个施工阶段的
内力即为结构重力作用的内力；
3.结构自重内力可用力法、位移法、影响线法、 有限单元法计算； 4.采用有限单元法时，将各单元自重简化为均 布荷载，横隔板简化为集中力作用在横隔板中心线
主要步骤如下： 1.细化结构尺寸、确定材料类型； 2.模拟实际施工阶段，计算相关作用内力 3.将各作用内力进行持久状况承载能力和 正常使用极限状态效应组合即第一次效应组合
连续梁桥的设计与计算14453
序 桥名
主桥跨径
桥址
号
1 南京长江二桥北汊桥 90+3165+90
江苏
2 六库怒江大桥
85+154+85
云南
3 宜昌乐天溪桥
85.8+2125+85.8 四川
建成 年份 2000 1995 1990
截面型式
双幅单箱单室 单箱单室 单箱单室
梁高 H（m）、H/L H 支 H 支/L H 中 8.8 1/18.7 3 8.53 1/18.1 2.83 7.7 1/16.2 3.2
11(l1l2)/3EI
x1
Ny(f
e1 2
e)
M N M 0 x 1M 1 M 0 N y(f e 2 1 e )M 1
MNB
底板——满足纵向抗压要求 一般采用变厚度，跨中主要受 构造要求控制，支点主要受纵向 压应力控制，需加厚
横隔板——一般在支点截面设置横隔板
5、配筋特点 纵向钢筋
悬臂施工阶段配筋
主筋没有下弯时布置在腹板加掖中 需下弯时平弯至腹板位置 一般在锚固前竖弯，以抵抗剪力
连续梁后期配筋
各跨跨中底板配置连续束
2、横向 箱梁——专门分析 多梁式——横向分布系数计算，等刚度法
三、超静定次内力计算
1、产生原因——结构因各种原因产生变形， 在多余约束处将产生约束力，从而引起结构 附加内力(或称二次力)
2、连续梁产生次内力的外界原因 预应力
墩台基础沉降 温度变形 徐变与收缩
四、变形计算
必须考虑施工过程中的体系转换，不同的荷 载作用在不同的体系上
上海 广东 湖南 山西 湖北 广东 广东
1995 1996 1986 1994 1985 1988 1983
连续刚构桥的设计与计算
连续刚构桥的设计与计算连续刚构桥（Continuous Rigid Frame Bridge）是指由一系列刚性构件（如梁、柱和连接节点）组成的桥梁结构，其具有较高的刚度和稳定性。
该设计与计算过程通常包括以下几个步骤：结构形式选择、作用力分析、截面设计、节点设计和整体稳定性分析。
下面将详细介绍这些步骤。
首先，结构形式选择是连续刚构桥设计的起点。
在选择结构形式时，需要考虑桥梁的跨度、地质条件、交通承载能力要求和建设成本等因素。
常见的连续刚构桥形式包括刚性桥梁、单塔拉索悬索桥和钢混合结构，设计人员可以根据具体情况选取对应的桥梁形式。
其次，作用力分析是连续刚构桥设计的核心部分。
在进行作用力分析时，需要考虑桥梁所承受的静力荷载、动力荷载和温度荷载等。
根据设计规范和标准，通过合理的假设和简化计算模型，计算出各个构件的内力和外力作用情况。
然后，根据作用力分析的结果，需要进行截面设计。
截面设计主要包括确定梁和柱截面的尺寸和受力性能。
在截面设计时，需要考虑材料的强度、受力性能要求和工程经济性。
为了满足设计要求，可能需要进行多次迭代计算，直到满足结构强度和刚度的要求。
接下来是节点设计。
节点是连续刚构桥中的重要连接部分，需要保证节点的刚性和稳定性。
节点设计主要包括节点连接方式和节点构造设计两个方面。
在节点连接方式的选择上，常见的有焊接、螺栓连接和预应力锚固等。
在节点构造设计中，需要考虑连接构件的受力情况、节点刚度和施工性能等。
最后，整体稳定性分析是连续刚构桥设计的最后一步。
在进行整体稳定性分析时，需要考虑桥梁的水平和垂直稳定性。
水平稳定性主要通过设置纵横向加固措施来保证，如设置剪力墙、横向联结梁和固定支座等。
垂直稳定性则通过合理的梁柱列设计和支座设计来保证。
总之，连续刚构桥的设计与计算是一个复杂而繁琐的过程，需要设计人员具备良好的结构力学知识和经验。
通过合理的结构形式选择、作用力分析、截面设计、节点设计和整体稳定性分析等步骤，可以设计出满足设计要求的连续刚构桥。
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150
20
40
30m跨径连续梁截面
滑移模架系统施工技术
滑模主要部件： 主梁 鼻梁 牛腿与滑移小车 横梁及外模板 内模板及内模小车 液压装置
三、悬臂浇筑施工连续梁桥
南京长江二桥北汊桥 跨径：90m+3165m+90m 截面：箱梁 梁高：根部8.8m，跨中3.0m 预应力：三向预应力体系
主梁配纵向预应力筋，钢绞线 桥面板配横向预应力筋，钢绞线 腹板配竖向预应力筋，精轧螺纹钢
解微分方程得：
一次落架施工连续梁 徐变次内力为零
两跨连续梁
5）各跨龄期不同时
按老化理论
以梁段②的时间为基 准t' ，则梁段①加载
时间历程为t=t' +1
令
解得：6）多跨连续梁解 Nhomakorabea：7）预应力等效荷载徐变次内力 由于徐变损失，预加力随着时间变化， 引用平均有效系数C C=Pe/Pp
Pe徐变损失后预应力钢筋的平均拉力； Pp徐变损失前预应力钢筋的平均拉力
1、 微分平衡法（Dinshinger法）
1）微分平衡方程
两跨连续梁
根据施工 情况确定
赘余力方向上
微分平衡方程
2）简支变连续
按老化理论 解微分方程得：
徐变稳定力
两跨连续梁
一次落架弯矩
徐变后弯矩
成桥弯矩
3）其它施工方法
按老化理论 解微分方程得：
徐变稳定力
两跨连续梁
成桥弯矩
徐变后弯矩
一次落架弯矩
4）一次落架施工
– 最好的办法是在成桥后压重 – 通过支承反力的调整将被徐变释放
第七节 温度应力计算
一、温度变化对结构的影响
– 产生的原因：常年温差、日照、砼水化热 – 常年温差：构件的伸长、缩短；
连续梁——设伸缩缝 拱桥、刚构桥——结构次内力 – 日照温差：构件弯曲——结构次内力； 线性温度场——次内力 非线性温度场——次内力、自应力
三、温度次应力计算
力法方程
11x1T＋1T＝0
温度次力矩 温差次应力
四、我国公路桥梁规范中规定的温度场
桥面板升温5度——偏不安全
我国铁路桥梁规范中规定的温度场
英国桥梁规范中规定的温度场
第八节 连续梁示例
一、简支变连续施工连续梁桥 美国 Sidney Lanier Bridge引桥 跨径：120-foot ，180-foot 截面：T梁，梁高90 inches 预应力：裸梁采用先张法预应力 二期恒载采用钢绞线12股 连接采用粗钢筋
– 位移微分公式
收缩产生的弹 性应变增量
收缩产生的应力状态的 徐变增量，初始应力为0
收缩应变增量
– 位移微分平衡方程
3、换算弹性模量法
– 位移公式
收缩产生的弹性变形与徐变变形
收缩应变
– 位移平衡方程：
收缩产生的徐变次内力
收缩产生的弹性次内力
第六节 基础沉降引起的次内力计算
一、沉降规律
– 假定沉降规律与徐变相同
沉降终极值
沉降速度系数
二、变形计算公式
– 变形过程 瞬时沉降长期沉降（沉降+徐变）
瞬时沉降弹性 及徐变变形
沉降徐变 增量变形
三、力法方程
沉降弹性 增量变形
后期沉降 自身变形
• 墩台基础沉降规律与徐变变化规律相似时 • 墩台基础沉降瞬时完成时 • 徐变使墩台基础沉降的次内力减小
• 连续梁内力调整措施
2、换算弹性模量法(Trost-Bazant法)
1）平衡方程
赘余力方向上
两跨连续梁
根据施工 情况确定
2）一次落架时
两跨连续梁
根据施工 情况确定
3）各跨龄期不同时
4）多跨连续梁
五、结构因混凝土收缩引起的次内力计算
1、收缩变化规律
– 假设混凝土收缩规律与徐变相同
收缩终极值
2、微分平衡法（Dinshinger法）
主梁预制
主梁吊装——梁重116吨
后期预应力钢筋张拉
桥面浇筑
二、移动模架施工连续梁桥
南京长江二桥北引桥 跨径：16×30m+5×50m 截面：箱梁，梁高1.5m，2.5m 预应力：双向预应力体系
主梁配纵向预应力筋 桥面板配横向预应力筋
跨径布置
236.3
3200/2
线性温度梯度对结构的影响 非线性温度梯度对结构的影响
温度梯度场
二、自应力计算
温差应变 平截面假定 温差自应变 温差自应力
T(y)=T(y) a(y)=0+y (y)=T(y)-a(y)=T(y)-(0+y) s0(y)=E(y)=E{T(y)-(0+y)}
截面内水平力平衡 截面内力矩平衡 求解得
3200/2
50
1475
75 75
1475
40 130
2%
30 30
60
2%
34 30 30
40 150
250 20 20
250 60 20
50m跨径连续梁截面
134.5
3200/2
3200/2
50
1475
75 75
1475
30 130
20
2% 30 30 50
2% 32 30 30
150
20
40 150