第四章 预应力砼连续梁桥设计(1)
三跨变截面-预应力混凝土连续梁桥
炭厂沟预应力混凝土连续梁桥的设计设计说明一、设计依据1、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62- 2004）2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60- 2004）3、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）二、技术标准和技术规范2.1技术标准1、荷载等级：公路—Ⅰ级；2、桥面宽度：0.25m（栏杆）+0.5m（防撞栏）+1.5m（人行道）+9m（行车道）+1.5m （人行道）+0.5m（防撞栏）+0.25m（栏杆）=13.5m。
3、桥面设有双向2%的横坡，通过桥面铺装完成；2.2采用规范1、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62- 2004）2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60- 2004）3、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）4、《公路桥涵地基和基础设计规范》（JTJ024-85）5、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）三、基础资料该桥地质情况从上到下为黄土、古土壤、亚粘土和石灰岩。
前三种土质的侧阻力分别为65KPa、70 KPa、85 KPa。
由于本桩基础是支撑在基岩上的端承式。
基岩为石灰岩，其地基承载力特征值4000akf KPa。
四、结构设计4.1 孔跨布置根据路线设计线位，结合桥跨范围地形地质情况，对变截面连续梁桥孔跨布置设计，全桥孔跨组合为80m+125m+80m 。
图4-1 桥梁纵断面布置图4.2 箱梁结构箱梁采用的是单箱单室箱型截面。
桥面行车道的净宽为9m ，人行道净宽为2×1.5m ，因此在设计时设置2×0.5m 的防撞栏及2×0.25m 的人行栏杆。
故箱顶宽为13.5m ，底宽为7.5m ，箱梁顶为平行面。
箱梁跨中及边跨现浇段梁高为2.8m ，箱梁根部断面和墩顶0号梁段高为7.0m 。
从中跨跨中至箱梁根部，箱高、箱梁底板、箱梁腹板均是按照二次抛物线变化的。
midas例题演示(预应力砼连续梁)
完成建模和定义施工阶段后，在施工阶段分析选项中选择是否考虑材料的时
间依存特性和弹性收缩引起的钢束应力损失，并指定分析徐变时的收敛
条件和迭代次数。
2
④ 时间依存效果 ⑤ 徐变 和收缩 (开) ; 类型
>徐变和收缩⑥ 源自变分析时得收敛把握 ⑦ 迭代次数 ( 5 ) ; 收敛误
4
)
5
② 模型 /边界条件 / 一般支
撑
③ 单项选择(节点 : 1)
2
④ 边界组名称>B-G1
⑤ 选择>添加
⑥ 支撑条件类型> Dy, Dz,
6
Rx (开)
⑦ 同上操作
⑧ 单项选择 (节点 : 16) ⑨ 边界组名称>B-G1 ⑩ 选择>添加 ⑪ 支撑条件类型>Dx, Dy,
Dz, Rx (开) ⑫ 单项选择 (节点 : 31) ⑬ 边界组名称>B-G2 ⑭ 选择>添加 ⑮ 支撑条件类型> Dy, Dz,
5 6
7 8
9
步骤 3.1 定义构造组
操作步骤 ① 模型>组>定义构造租 ② 定义构造组>名称( S-G )
; 后缀 ( 1to2 ) ③ 定义构造组>名称 ( All ) ④ 单元号显示 (on) ⑤ 窗口选择 (单元 : 1 to
18)
3
⑥ 组>构造组>S_G1 (拖& 放)
⑦ 同上操作 ⑧ 窗口选择 (单元 : 19 to
(N, R)
⑦ 开头收缩时的混凝土材龄
(3)
23 45 67
步骤 2.3 定义材料的时间依存性并连接
操作步骤 ① 模型 / 材料和截面特性 /
桥梁工程课件02-4第二篇(第四章)装配式简支梁桥的设计与构造
第四章装配式简支梁桥的设计与构造钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁桥特点：属于单孔静定结构，受力明确、构造简单、施工方便，中小跨径桥梁中应用最广泛装配式施工方法特点：大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度第四章装配式简支梁桥的设计与构造Array第一节装配式简支梁桥的构造类型 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥第四节组合梁桥装配式简支梁桥构造类型的采用依据：跨径大小、是否施加预应力、运输和施工条件等 构造类型涉及内容：装配式主梁的横截面形式、沿纵截面上的横隔梁布置、块件的划分方式以及块件的连接集整第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式按主梁的截面形式分类Π形梁桥T 形梁桥箱形梁桥第一节装配式简支梁桥的构造类型第一节装配式简支梁桥的构造类型（c）（a)（b）(a)(b)(c)T形梁桥箱形梁桥Π形梁桥第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式Π形梁桥说明：块件之间用穿过腹板的螺栓连接优点：截面形状稳定、横向抗弯刚度大、块件堆放、装卸、安装方便缺点：通常用钢筋网做配筋，难以做成刚度大的钢筋骨架经验结论：跨度较大时Π形梁桥混凝土、钢筋用量较T形梁桥大，构件重，一般用于6-12m的小跨径，目前很少采用第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式T形梁桥说明：主梁之间借助间距4-6m的横隔梁连接优点：制作简单、整体性好、接头方便缺点：截面形状不稳定、运输和安装较为复杂、构件在桥面板的跨中接头对板受力不利经验结论：常用跨径为7.5-20m（钢筋混凝土）、20-40m（预应力），目前在装配式简支梁中应用最广泛。
发展趋势：保证抗剪等条件下，减少梁肋（腹板）厚度，以期减少构件自重装配式简支梁桥的截面形式T 形梁桥第一节装配式简支梁桥的构造类型第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式箱形梁桥说明：一般情况下受拉区混凝土不参与工作，多余箱梁底板增大自重，全截面受力预应力混凝土梁例外优点：抗扭能力大、横向抗弯刚度大、在预施应力、运输安装阶段单梁稳定性比T梁好、可做成薄壁结构、减少板厚节省钢筋缺点：箱梁薄壁构件预制施工较复杂、单根箱梁的安装质量通常比T梁大第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式其他说明：装配式梁桥通常借助沿纵向配置的横隔梁的接头和桥面板的接缝练成整体，以使桥上车辆荷载能分配给各主梁共同负担，鉴于横隔梁的抗弯刚度远比桥面板大，横隔梁对荷载分配起主要作用跨度内无横隔梁的装配式简支梁桥的主梁间的横向联系主要由加强桥面板来实现横隔梁高度大时可将其中部挖空，挖空部分边缘做成钝角并配置钢筋第一节装配式简支梁桥的构造类型块件划分方式装配式梁桥块件的划分遵循一般原则重量符合现有运输工具和起吊设备的承载能力 满足受力要求，接头尽量设在内力较小处尽可能少用接头，接头形式要牢固可靠构件便于预制、运输和安装块件形状和尺寸标准化块件划分方式钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用分块方式纵向竖缝划分纵向水平缝划分 纵横向竖缝划分第一节装配式简支梁桥的构造类型第一节装配式简支梁桥的构造类型块件划分方式纵向竖缝划分简支梁桥中应用最普遍（见上横截面图示）。
预应力砼连续箱梁施工方案
预应力砼连续箱梁施工方案1. 引言预应力砼连续箱梁是一种常见的桥梁结构形式，其具有承载能力强、刚度好、施工周期短等优点，在桥梁工程中被广泛应用。
本文将对预应力砼连续箱梁的施工方案进行详细介绍。
2. 施工前准备在进行预应力砼连续箱梁的施工前，需要进行一系列的准备工作，包括但不限于以下内容：•梁型设计：根据桥梁的跨度、荷载要求等因素，确定连续箱梁的几何尺寸和预应力布置方案。
•施工组织设计：确定施工的总体计划和具体施工步骤，制定工程进度计划和施工方案。
•材料准备：采购所需的预应力钢束、钢筋、混凝土等材料，并对其进行质量检验。
•基础处理：为确保连续箱梁的稳定性和安全性，需要对桥墩或桥台进行加固或加密处理。
•施工设备准备：准备吊装设备、模板支撑设备等，确保施工所需设备的齐全与良好状态。
3. 施工步骤步骤1：制作模板•根据梁型设计方案，制作合适的模版，用于浇筑混凝土。
•根据预应力布置方案，在模板中预留出锚固预应力钢束的孔洞。
步骤2：钢筋安装•在模板安装完成后，根据梁型设计方案，在模板内安装钢筋骨架，包括挡板钢筋、梁底钢筋、挺腹钢筋等。
•将预应力钢束穿过模板中的孔洞，并按照设计要求进行预应力张拉和固定。
步骤3：混凝土浇筑•在钢筋安装完成后，进行混凝土的浇筑工作。
•根据施工计划和连续浇筑原则，逐步进行混凝土的浇筑，确保浇筑工序的顺利进行。
步骤4：养护•混凝土浇筑完成后，对连续箱梁进行养护，保证混凝土的强度和耐久性。
•养护期间，进行定期湿养保湿，避免混凝土的早期干燥和开裂。
步骤5：拆模•在混凝土达到设计强度后，进行模板的拆除工作。
•拆模时要注意不损坏混凝土结构，并采取相应的安全措施，确保施工人员的安全。
步骤6：桥面铺装•拆模完成后，进行桥面的铺装工作，采用沥青混凝土或其他合适的铺装材料。
•桥面铺装完成后，进行相应的标线和交通设施安装。
4. 施工注意事项•在施工过程中，要严格按照设计要求进行工作，特别是预应力张拉和固定的过程，确保预应力钢束的正确安装和固定，避免出现质量问题。
预应力混凝土连续梁(刚构)桥
2.立面布置
等高连续梁
梁高选择：与跨度有关。 • 公路桥的高跨比h/L在1/25～1/15之间。当采用顶推法施
工时，考虑顶推法施工时对结构的附加受力要求，高跨 比选1/15～1/12为宜
• 干线铁路桥， 高跨比为1/8～1/16
Kochertal Bridge
德国 | 科查塔桥
Kochertal Bridge
连续钢构体系
2.立面布置
带V形墩或V形支撑的连续梁体系
优点： • 适当增加连续梁的跨越能力、节省材料 • 削减墩顶的负弯矩 • 外观上显得轻巧别致
桥无止，路无尽
2.立面布置
连续钢构体系
特点： ③在构造方面，主梁常采用变截面箱形梁，桥墩多采用矩形和 箱形截面的柱式墩或双薄壁墩；在连续刚构两端设置的伸缩装 置应能适应结构纵向位移的需要，同时，端部需设置控制水平 位移的挡块，以保证结构的水平稳定性。
2.立面布置
连续钢构体系
受力特点： ①随着墩高的增加，连续刚构的墩顶以及跨中梁部弯矩趋近连 续梁者 ②墩的轴向力和墩底弯矩随墩高的增加急剧减少 ③两墩之间的梁部所受到的轴向力随墩高的增加而急剧减少。 因此，连续刚构梁的高跨比等设计参数可参照连续梁桥取值 （适当偏小），对带双薄壁墩的连续刚构体系，其梁部弯矩与 双薄壁的截面尺寸和间距有较大关系
可取1/25～1/16，支点截面与跨中截面高度之比在2.0 ～ 3.0； • 铁路：支点截面可取1/16 ～ 1/12，支点截面与跨中截面 高度之比在1.5 ～ 2.0.边跨与中跨的跨度比在0.5 ～ 0.8 内变化，采用悬臂法施工时宜取较小值。比值过大，会导 致边跨正弯矩分布不合理；而比值过小，梁端支点可能发 生负反力，需要设置构造复杂的拉力支座。
市政工程预算教程第四章-6(桥梁工程)全解
（2）入岩
1）工程量=实际入岩长度×设计桩截面积
2）定额套用：根据桩径套用定额，计取入岩增加费
3、冲孔桩机冲抓（击）锥冲孔
（1）工程量计算规则
冲孔工程量=进入各类土层的成孔长度×设计桩截面积
（2）定额套用
按桩长、土质套用定额子目（Pd108、Pd109） 土质鉴别标准见Pd100第三条说明 若工程量小于150m3，人工、机械乘系数1.25。（Pd100）
设计未规定时，加灌长度按桩长确定（Pd101-四）
定额已考虑砼灌注充盈量（扩孔系数）（Pd100-九）
2、定额套用
按成孔方式、砼拌制形式（自拌、商品砼）套用定额
（五）桩孔回填
1、桩孔回填工程量=空钻部分长度×桩截面积
空钻部分长度=原地面标高-加灌后桩顶标高
2、定额套用（Pd100-七）
回填土：套用第一册土石方工程松填土定额
加灌后桩顶标高=-1.0+0.5=-0.5m
V=(0－(-0.5))×3.1416×1.22/4×10=5.65m3 定额子目：3-207 H 调整后的基价=1128×0.7=790元/10m3
四、《桥涵工程》第三章
砌筑工程
砌筑工程（5大项）
1.浆砌块石 2.浆砌料石 3.浆砌砼预制块 4.砖砌体
提升高度不同,调整系数不同 按提升高度分段计算 采用泵送砼时,砼项目不需调整
d表3-1
（2）陆上安装梁工程：调整相应定额子目中的人工及起重机台班消耗量。
提升高度不同,调整系数不同
【例题】某工程在陆上采用起重机安装T形梁，梁长18m，已知提升高度 为10m，试确定其套用的定额子目及基价。
预应力钢筋混凝土及普通钢筋混凝土连续箱梁设计要点
预应力钢筋混凝土及普通钢筋混凝土连续箱梁设计要点本说明适用于常规等梁高的普通钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土连续梁桥。
本说明主要目的在于为设计人员在连续梁设计中提供一些建议，以期保证我院设计文件的统一性和完整性。
实际工程的设计中，根据具体项目的具体特点，需仰赖设计人的独立思考以确保工程质量。
1、跨径及梁高的选取1.1、一般连续梁（跨径<50m）在桥梁分跨时，宜将边跨取为中跨的0.75~0.8倍。
1.2、普通钢筋混凝土连续梁边跨不宜大于20m，且中跨取22m以上并小于25m为好。
1.3、将边跨跨径除以0.75并与中跨跨径相比较，取较大者为L，用于确定梁高。
1.4、普通钢筋混凝土梁高应大于L/20，预应力连续梁梁高应大于L/25。
1.5、为适应梯度温差、基础不均匀沉降等附加荷载，连续梁梁高不应无节制加高。
对于普通钢筋混凝土连续梁，梁高应小于L/15；对于预应力连续梁，梁高应小于L/20。
1.6、为使平面杆系计算模型能最大限度的符合工程实际，在无特殊要求下，应将桥梁墩位按照桥梁中线的法线布置，且各墩位的支点间距不大于4倍梁高为好。
1.7、主梁顶、底面横坡与桥面横坡一致。
无特殊情况，腹板高度全梁一致。
2、主梁截面选取2.1、确定翼板宽度。
对于有匝道的立交桥，首先确定匝道桥的翼板宽度，主线桥一般宽度与之相同为好。
在任一情况下，翼板宽度不应大于2倍梁高。
2.2、主梁箱室宽度不应大于3倍梁高。
2.3、在满足局部计算的情况下，主梁顶、底板的厚度取20cm，此为一般值和最小值。
在中支点底板包络应力不大于0.5f ck（C50为16.2MPa）时，不要加厚底板，这样更利于内模制作。
2.4、主梁顶、底板与腹板通过承托过渡，一般取顶板承托60x20cm，底板承托20x20cm。
为方便混凝土分层浇筑，一般将翼板根部与顶板承托根部布置于同一水平。
2.5、腹板厚度的选取2.5.1、普通钢筋混凝土箱梁的腹板应使布置于其中的钢筋骨架间距大于10cm。
论预应力混凝土连续箱梁桥设计思路
模 量 ＝ ．５ １ ａ １ ｘ ０ＭＰ ，松 驰率ｐ ００ ５ ９ ＝ ．３ ，松驰 系 数 ＝ ０３ ．。精 轧螺 纹 钢 筋公 称 直径 为 ２ ｍ ５ ｍ，抗 拉 强度 标 准 值 为 ９０ ａ ３ ＭＰ 。锚 具 变 形 、钢 筋 回缩 按 ６ ｍ（ ａ ｒ 一
８Ｏ ，级 差 为０５ ．ｒ ｅ ．ｍ，台身 人土 深分 别 为０ ２Ｏ ～． ｍ。 同 跨 度 的直 曲线 桥 台合并 设计 ，采 用 相 同尺 寸 。适
｝ 刳１ 坝 珙 厦 曲线 及 方 程
面杆 系结 构计算 软 件 ，并 采用 空 间结构 计算 软 件校 核 。本 桥 梁 的 设 计 参 数 混 凝 土 重 力 密 度 取 ２ ｋ ／ ６ Ｎ
ｍ３ Ｃ ５ｇ凝 土 弹 性 模 量 分 别 为３５ × ０Ｍ ａ ， ５￣ ．５ １ ４ Ｐ 。沥 青 混 凝 土 重 力 密度 Ｙ ２ ．ｋ ／ ３ 预应 力 钢 筋 弹性 ＝ ４０ Ｎ ｍ 。
变 ：混 凝 土 收 缩 徐 变 算 法 采 用 《 桥 规 Ｄ ２ ２ ０ 公 ６ － ０４
附 录》 法 ，混 凝 土 加 载龄 期 按 ６ 计 算 ，构 件 的 理 算 ｄ 论 厚度 算法 按公 路桥 梁 规范执 行 。
３５ 预 应 力 钢 筋 布 置 方 案 ．
采 用型 钢模 数式 伸缩 缝 ，主桥 纵 向和０ 台 、５ 台采 ＃ ＃
图 ２ 跨 中截 面钢 束 布置 图
参考 文献 【】龚 宇． １ 浅谈 预 应 力混 凝 土 连续 箱 梁桥 设 计 【 ． Ｊ 科 ］ 技 资 讯 ，２ ０ ，２ （ ） ４ ７ ． ０ ６ ７ ２ ：７ — ５
３５２ 锚 固面 刚束 布置 ．．
锚 固面 刚束布 置 如 图３ 所示 。
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2. 优势(构造简单,施工方便) a. 对于有支架施工的预制拼装，便于预制安 装及模板的周转使用 b. 对于顶推法，便于布置顶推和滑移设备 c. 对于长大桥梁逐跨施工和移动模架施工， 可使用较少的设备完成施工； d. 结构用钢量大的缺点可以被先进施工方法 带来的经济效益抵消(*)
3. 跨径组合—等跨和不等跨布置
3.1 类型和体型
一、连续梁桥
（一）、等截面连续梁桥
1.
适用条件： 跨径40-60m以内(经济跨径) 等截面布置以等跨布置为主 采用逐跨架设法，移动模架法，顶推法，节段 拼装施工的连续梁桥多选用等截面布置 双层桥梁在无需作大跨径时，选用等截面可简 化结构构造 城市高架道路，深谷桥，跨湖，跨海湾的长桥 中应用广泛
（二）、变截面连续梁桥
（适用跨径较大）
均布荷载q
连续梁桥
均布荷载q
1. 变化原因分析 大跨桥梁在外载和自重作用下，支点截面出 现较大负弯矩，大于跨中截面的正弯矩。采 用变截面梁更符合梁的内力分布规律。 大跨连续梁桥宜选用悬臂法施工，变截面梁 与施工内力状态相吻合。 有些采用有支架施工和预制装配施工的大跨 径连续粱桥，也以梁的受力需要选用变截面 梁
第三章 预应力砼连续梁桥设计
连续梁连续长度
结构的连续性改善了行车条件，令结构简 单，施工方便，伸缩缝少，便于养护，经 济效益好。英国的奥韦尔桥为18跨一联的 连续梁桥，最大跨径190m，连续长度 1286m，仅在桥梁两端设置伸缩缝。我国 湖北沙洋桥取8跨一联预应力砼连续梁桥， 中跨跨径111m，全长790．8m。 一般连续梁桥取4—8跨为一联 随着连续长度的增加，由砼收缩，徐变， 温度变形导致桥梁的伸缩量大大增加
2. 变化形式 (主要指梁高) a.直线（不美观，便于施工）;b.圆弧线 a. b 用于较小跨径（100m以下） c. 二次抛物线：常用，此线形与连续梁弯 矩变化规律相近 d.对箱形截面可将截面底、顶和腹板作成 变厚，以满足梁内各截面的不同受力要 求
3. 跨径组合
多跨连续时，中间等跨布置，边中跨比约为 0.6-0.8；当边跨采用中跨跨径的0.5倍或 更小时，在桥台上设置拉力座或压重
长桥和选用项推法以及由简支—连续施工的桥 梁，多采用等跨布置，使结构简单，统一模式 等跨布置的跨径大小主要取决于经济分孔和施 工设备条件 满足通航成桥下交通要求而需要对个别跨径加 大时，常不改变梁高，用增加钢束数和调整截 面尺寸，使桥梁外观保持等截面布置。பைடு நூலகம்模板 规格不变， 调整内模即可。 当标准跨径较大时，为减小边跨正弯矩应采用 不等跨布置，边跨与中跨比0.6-0.8左右
Raftsundet Bridge 86+202+298+125m
构造特点
要有两个以上主墩墩梁固结，主墩有一定柔度而形 成摆动支承体系 墩梁固结利于悬臂施工，免除更换支座 受力特点，上部结构为连续梁特点，桥墩受弯矩较 T构减少，但墩梁结合处仍有刚架受力性质。 边跨桥墩较矮，相对刚度大时，为适应上部结构位 移的需要，墩梁应做成铰接或设置支座 伸缩缝设置在连续梁的两端--桥台，长桥可设置在 铰处
主桥与引桥间采用过渡跨径连续，该跨 径应采用：L=（L1+L2）/2
当多跨连续梁跨数很多时，可在中间若 干跨的1／4点左右设置伸缩缝，线形比 跨中设铰好。此时，一般采用等跨布置
归纳连续梁桥采用变截面的一般情况?
二、连续-刚构体系梁桥
（一）、连续-刚构连续体系
——具有墩梁固结的连续梁桥
墩梁固结的部分多在大跨、高墩上采用，它 利用高墩的柔度来适应结构内预加力、混凝土 收缩、徐变和温度变化所引起的纵向位移，即 把高墩视做一种摆动的支承体系。边跨墩项部 或底部设铰，以适应纵向位移。