第五章 连续梁桥的设计与计算
005-梁式桥一般特点与构造
i>2, L< 50m 时：不设；
i>2, L>500 m 时：12~15m设一个；
i<2,
时： 6~8m设一个；
泄水管过水面积不小于2~3cm2/m2桥面 距离路缘石20~50cm
桥面排水系统
常用做法 金属泄水管 混凝土泄水管 横向泄水 封闭式
人行道
人行道、安全带
装配式人行道—构造
栏杆、灯柱
栏杆高度——0.8~~1.2米，按规范计 算水平力;间距1.5~~3.0m;
做法： 全预制安装 现浇栏杆柱、预制安装扶手
灯柱一般均为预制安装
护栏的作用、种类
作用 封闭沿线两側的作用 具有吸收碰撞能量的作用
种类 刚性护拦 半刚性护拦 柔性护拦
3.便于安装、养护、维修甚至进行更换
支座类型
活动铰支座：限制竖向位移 固定铰支座：限制竖向、水平向位移 固定支座： 竖向、水平、转动都限制 滑动支座（也叫定向支座）：限制转动
和 一个方向位移
板式橡胶支座
特点：构造简单；吨位、变形不大； 适用于：跨径不超过30m的中小桥梁
尤以砼梁桥常见～简支梁桥、板梁、T梁桥
·其承载力可以达到 20000～50000KN的水平， 基本能满足国内大型桥 梁建造的需要，使用寿 命可以达到50年以上。
球型支座
基于盆式橡胶支座发展而来； 特点：多向活动 变位机理：
线变位：同盆式橡胶支座； 转动：球型板与球面板之间的滑动。 适用于：曲线桥、宽桥、斜桥等。
QGZ球型钢支座构造 （一）
钢筋砼防撞护栏基本形状
栏杆样式—实例1
栏杆样式—实例2
栏杆样式—实例3
组合梁桥课程设计计算书
3
7
317 330
3
355
25
图 3.2 板的有效计算宽度示意图
翼缘板有效宽度： bs min(80000 / 3,3000,600 12 250) 3000mm ；
,
将混凝土板按与主梁钢材的刚度比进行换算截面： n0
钢-混凝土连续梁桥设计计算书
1 工程结构概况
本设计桥梁为某高速公路跨线桥，设计车道数为双向四车道，设计车速为 120km/h，设计荷载 采用 1.3 倍公路-Ⅰ级荷载。桥梁为跨径布置 50m+80m+50m 的连续梁桥，桥宽为 25.5m。通过综合 分析比较各类桥型，本桥梁采用钢-混凝土组合梁桥结构形式对跨线桥进行初步设计，并进行结构设 计验算。本文先后分别进行截面设计，抗弯强度计算，以及抗剪强度设计。本文设计过程先采用手 工计算，再运用有限元软件进行复核。
目
录
钢-混凝土连续梁桥设计计算书 ............................................................................1 1 工程结构概况 ........................................................................................................... 1 2 结构设计参数及设计原理 ....................................................................................... 1 3 截面特性计算 ........................................................................................................... 2 3.1 钢梁截面特性 ................................................................................................. 3 3.2 混凝土截面特性 ............................................................................................. 3 3.3 组合截面特性 ................................................................................................. 4 4 横向连接系的设计 ................................................................................................... 5 4.1 横向联结系的设计 ......................................................................................... 5 4.2 钢主梁腹板加劲肋的设计 ............................................................................. 6 4.3 主梁荷载的横向分布系数计算 ..................................................................... 7 5 内力计算 ................................................................................................................. 10 5.1 恒载内力计算 ............................................................................................... 10 5.2 活载内力的计算 ........................................................................................... 11 6 主梁作用效应组合与应力验算 ............................................................................. 13 6.1 应力验算 ....................................................................................................... 13 6.2 最不利荷载组合及应力组合 ....................................................................... 18 6.3 负弯矩区混凝土板的配筋计算 ................................................................... 20 6.4 剪力连接件的计算 ....................................................................................... 21 6.5 横隔梁的内力计算 ....................................................................................... 23 7 有限元软件分析计算 ............................................................................................. 26 7.1 有限元建模与计算 ....................................................................................... 26 7.2 结构内力计算结果 ....................................................................................... 27 7.3 结构挠度计算结果 ....................................................................................... 29
先简支后连续梁支座计算
先简支后连续梁支座计算简支和连续梁是常见的桥梁结构形式，而支座则是桥梁结构中的重要组成部分。
在桥梁设计中，支座的设计和计算是十分关键的。
本文将重点介绍以先简支后连续梁支座计算的相关内容。
简支和连续梁支座的设计和计算是有所区别的。
简支梁支座计算主要考虑梁端的转动和水平力，而连续梁支座计算则需要考虑梁端的转动、水平力和垂直力。
两者的设计和计算方法有一定的差异，需要根据具体的桥梁结构形式进行选择。
对于先简支后连续梁结构，首先需要确定简支段和连续段的边界位置。
在边界位置处，支座需要能够满足简支段和连续段之间的转动和水平力的传递。
通常情况下，简支段的支座设计可以采用简单支座，而连续段的支座设计则需要考虑连续梁的特点。
在简支段的支座计算中，主要考虑的是梁端的转动和水平力。
转动可以通过简支段的支座进行传递，而水平力则需要通过支座的摩擦力来平衡。
支座的摩擦力大小与梁端水平力的大小有关，需要根据具体情况进行计算。
在连续段的支座计算中，除了考虑梁端的转动和水平力外，还需要考虑垂直力。
由于连续梁在连续段上存在弯矩和剪力，梁端会受到垂直方向上的力的作用。
支座需要能够承受这些垂直力，并将其传递到桥墩或基础上。
在进行支座计算时，需要考虑支座的承载能力和稳定性。
支座的承载能力需要满足桥梁的荷载要求，同时还需要考虑支座的材料和结构的强度。
支座的稳定性则需要满足桥梁结构的位移和变形要求，避免桥梁的不稳定和破坏。
在具体的支座计算中，可以采用一些经验公式和计算方法。
例如，可以根据支座的类型和桥梁的参数来选择合适的公式。
同时，还需要结合实际工程经验和设计规范进行综合考虑，以确保支座的设计和计算的准确性和可靠性。
先简支后连续梁支座计算是桥梁设计中的重要内容。
通过合理的支座设计和计算，可以确保桥梁结构的安全和稳定。
在实际工程中，需要根据具体情况和设计要求进行选择和应用，以满足桥梁结构的需求。
同时，还需要注意支座的施工和维护，以确保桥梁的长期使用和运营。
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(刚构)立模标高的确定
连续梁桥（刚构）立模标高计算方法
立模标高计算方法
连续梁桥（刚构）施工监控过程中,在计算每一施工节段的立模标高时,分别考虑了以下三个方面：
（1）根据挂篮预压试验得到的挂篮弹性变形值；
（2）成桥预拱度：为了防止后期由于收缩徐变引起的跨中下挠，根据目前国内连续梁(刚构)的监控经验，一般的计算方法是：f=(L/1500～L/1000)+1/2静活载挠度+3年的徐变挠度（其中L/1500～L/1000这个数值一般是在监控单位与业主、设计单位在大桥施工前确定的），这个是中跨跨中截面的成桥预拱度值，其他截面的成桥预拱度按照经验的余弦曲线（或二次抛物线）进行分配，边跨1/4截面的成桥预拱度值为f/4，其他各截面的成桥预拱度值也同时按照经验的余弦曲线（或二次抛物线）进行分配。
注：一般施工监控，进行大桥结构有限元分析时，将后期的收缩徐变（一般3-5年）定义在最后一个施工阶段，其后期的收缩徐变值是收缩徐变阶段完成后的计算结果与二期铺装阶段（成桥时）计算结果的差值。
（3）施工预拱度，这个也是一座桥施工监控成败的最重要一个环节，要通过采用计算程序，严格按照桥梁施工的步骤进行仿真模拟，计算出到最后一个施工阶段（此阶段指二期铺装阶段）主梁所有节点的最终累计挠度，就是每个截面(节点)的施工预拱度，其计算结果的精确度一般与弹性模量E以及预应力管道的摩阻有很大关系,这些都需要在后期的监控过程中进行不断的修正,才能使得理论数据与现场实测数据尽量接近。
以上这3项的和与设计标高相加就是每个节点(节段)的立模标高。
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第6讲第五章钢筋混凝土简支板桥(下)及T梁桥构造
简支T梁桥
简支T梁桥
（2）肋宽
• 作用：抗剪 • 考虑：尽量薄 • 屈曲稳定 施工可能 • 肋宽：0.15～0.20m （一般） • 0.16～0.24m （加大保护层厚度） 标准图肋宽：0.18m
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简支T梁桥
2、横隔梁尺寸
简支T梁桥
• • • • • • •
（1）高度： 3 中横隔梁： 4 主梁高 端横隔梁：①方便安装支座——下缘提高 ②稳定——与主梁同高 （2）肋宽： 0.12～0.16m 上宽下窄、内宽外窄——脱模
简支T梁桥
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简支T梁桥
简支T梁桥
（二）主要尺寸
1、主梁 2、横梁 3、翼板
1、主梁
• • • • • • （1）梁高 考虑：跨径、活载、主梁间距、经济 经济：跨径=10～20m的T梁 1 1 ( ~ 梁高= 11 16 )l 小跨←→大跨 标准图梁高： 10m—0.9m；13m—1.1m； 16m—1.3m；20m—1.5m
简支T梁桥
简支T梁桥
简支T梁桥
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简支T梁桥
（一）构造布置
简支T梁桥
• 1、主梁布置——用几片梁←→主梁间距，图。 • 影响到：材料用量 • 吊重 • 翼板刚度 • 主梁间距：1.5～2.2m → 1.6、2.0、2.2
2、横隔梁布置
• • • • • • • • • • • 作用：横向整体性、横向刚度 要求：刚度 缺点：施工麻烦 端横隔梁的作用： 有利于制造、运输、安装时的稳定 能显著增强全桥的整体性 → 必须设 中横隔梁的作用： 荷载横向分布均匀 减少翼缘板接缝开裂 → 跨径＞13m，宜设，1～3道，即5～8m一道
简支T梁桥
4、钢筋构造
第五章刚构桥简介
——
三、桥型实例
在 钢 桁 拱 架 上 施 工 的 桥 例 山 西 浊 漳 河 桥
——
三、桥型实例
竖 向 转 体 法 施 工 的 桥 例 陕 西 安 康 汉 江 桥
——
三、桥型实例
平 面 转 体 法 施 工 的 两 座 桥 例 江 西 小 港 桥 和 贵 溪 桥
——
第三节 全无缝式连续刚构桥
经过斜腿传至地基土上。这样的单隔板或呈三角形的隔板将使此处梁
截面产生较大的负弯矩峰值，使得通过此截面的预应力钢筋十分密集， 在构造布置上比较复。 斜腿与 主梁相 交节点 构造
第五章 第二节
斜腿刚架桥
2、预加力、徐变、收缩、温度变化以及基础变位等因素都会使斜腿 刚架桥产生次内力，受力分析上也相对较复杂。因此，为了减少超
——
三、桥型实例
悬 臂 浇 筑 法 施 工 的 桥 例 法 国 博 诺 姆 桥
——
三、桥型实例
悬 臂 拼 装 法 施 工 的 桥 例 江 西 洪 门 大 桥
——
三、桥型实例
悬 臂 拼 装 法 施 工 的 桥 例 江 西 洪 门 大 桥
——
三、桥型实例
在 钢 桁 拱 架 上 施 工 的 桥 例 山 西 浊 漳 河 桥
第二篇 混凝土梁桥和刚架桥
第五章 刚架桥简介
内容提要
• 第一节 门式刚架桥
• 第二节 斜腿刚架桥
• 第三节 全无缝式连续刚构桥
第一节 门式刚架桥
一、结构特点、受力特点及适用范围
结 构 特 点 台身与主梁固结 无伸缩缝 改善桥头行车的平顺性 提高结构的刚性
受力特点： 在竖向荷载作用下，固结端的负弯矩可部分降 低梁的跨中弯矩，从而达到减小梁高的目的。 适用范围： 中小跨度的跨线桥，建筑高度小。
本科毕业设计-钢桥验算(受弯构件-抗倾覆验算-挠度及预拱度验算)
第五章 整体分析验算5.1 一般规定5.1.1 局部受压稳定折减系数钢桥在验算受压稳定性时，一般结构在屈曲前后仍在小变形假设范围内处于弹性状态，即弹性屈曲。
对于局部受压的板件，由于构件的弹性屈曲，对构件材料的标准值有所影响。
在计算时，需要考虑弹性屈曲引起的局部稳定折减，局部稳定折减系数ρ应按下列规定计算[3]：()020.4=1110.4=112p λρλρελ⎧≤⎪⎪⎧⎨⎪>++⎨⎪⎪⎪⎩⎩时：时： （5-1）()00.80.4p ελ=- （5-2）1.05p p b t λ⎛== ⎝ （5-3） 式中：p λ——相对宽厚比； t ——加劲板的母板厚度；y f ——屈服强度； E——弹性模量；cr σ——加劲板弹性屈曲欧拉应力；p b ——加劲板局部稳定计算宽度，对开口刚性加劲肋，按加劲肋的间距 b i计算；对闭口刚性加劲肋，按加劲肋腹板间的间距计算；对柔性加劲肋，按腹板间距或腹板至悬臂端的宽度i b 计算；k ——加劲板的弹性屈曲系数，可参考规范《公路钢结构桥梁设计规范》附录B 计算，计算如下。
参考规范《公路钢结构桥梁设计规范》附录B 规定，加劲肋和加劲板对弹性屈曲系数k 有很大的影响。
对纵向加劲肋等间距布置且无横向加劲肋布置的顶板和底板，其弹性屈曲系数k 可由式5-4、5-5计算：*4l l k γγ≥=时： (5-4)()()(()2202*011211l l l l l n a k n b a k n b αγαααδγγααδ⎧++⎛⎫⎪==≤ ⎪⎪+⎝⎭⎪<⎨⎪⎛⎫==>⎪ ⎪+⎝⎭⎪⎩时: （5-5）式中：n ——受压板被纵向加劲肋分割的板元数，1l n n =+； l n ——等间距布置纵向加劲肋根数；a ——加劲板的计算长度（横隔板或刚性横向加劲肋的间距）；b——加劲板的计算宽度（腹板或刚性纵向加劲肋的间距）；α——加劲板的长宽比，按时5-6计算：abα=（5-6） l δ——单根纵向加劲肋的截面面积与母板的面积之比, 按式5-7计算：l l Abtδ= （5-7）t ——加劲板的厚度；l A ——单根纵向加劲肋的截面面积；l γ——纵向加劲肋相对刚度，按式5-8计算：l l EIbDγ= （5-8）l I ——单根纵向加劲肋对加劲板的抗弯惯性矩；D——单宽板刚度，按式5-9计算：()32121Et D ν=- （5-9） ν——泊松比； t ——加劲板的厚度；E——弹性模量。
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❖ 由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯 矩大大减小，恒载、活载均有卸载作用
❖ 由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大 ❖ 超静定结构，对基础变形及温差荷载较
敏感 ❖ 行车条件好
一、体系特点
均布荷载q 连续梁桥 均布荷载q
一、体系特点
二、构造特点
1、跨径布置
➢ 布置原则：减小弯矩、增加刚度、方便施工、 美观要求
二、构造特点
❖ 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
二、构造特点
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
➢ 不等跨布置——大部分大跨度连续梁 边跨为0.5~0.8中跨
➢ 等跨布置——中小跨度连续梁 ➢ 短边跨布置——特殊使用要求
二、构造特点
二、构造特点
二、构造特点
2、截面形式
板式截面——实用于小跨径连续梁 肋梁式——适合于吊装 特点
3、梁高——与跨径、施工方法有关
连续梁后期配筋
❖各跨跨中底板配置连续束
二、构造特点
❖ 顶板——配制横向钢筋或 横向预应力钢筋
❖ 腹板——下弯的纵向钢筋 需要时布置竖向预应力钢筋
➢ 等高度梁——实用于中、小跨径连续梁，一 般跨径在50~60米以下
➢ 变高度梁——实用于大跨径连续梁，100米 以上，90%为变高度连续梁
二、构造特点
4、腹板及顶、底板厚度 ❖ 顶板——满足横向抗弯及纵向抗压要求
一般采用等厚度，主要由横向抗 弯控制
❖ 腹板——主要承担剪应力和主拉应力 一般采用变厚度腹板，靠近跨中 处受构造要求控制，靠近支点 处受主拉应力控制，需加厚。