25第五章 连续梁桥的设计与计算[1]
钢筋混凝土连续梁桥计算流程(一)

钢筋混凝土连续梁桥计算流程(一)钢筋混凝土连续梁桥计算流程引言钢筋混凝土连续梁桥是一种常见且重要的桥梁类型。
在设计和计算过程中,遵循一定的流程可以保证梁桥的结构安全和稳定性。
本文将详细介绍钢筋混凝土连续梁桥的计算流程。
流程一:梁桥初步设计1.确定桥梁的跨度、宽度和高度等基本参数。
2.根据桥梁的位置和用途,确定相应的设计规范和荷载标准。
3.使用结构设计软件或手工计算,进行初步设计,确定梁桥各个构件的尺寸和布置。
流程二:荷载计算和分析1.根据设计规范和荷载标准,确定梁桥所承受的各种静态和动态荷载。
2.将荷载转化为梁桥上各个构件的力和弯矩,进行静力分析。
3.进行动力分析,考虑桥梁的振动特性和动态荷载的作用。
流程三:结构计算和优化1.根据荷载计算和分析的结果,进行桥梁结构的计算,包括承载力、抗弯能力、抗剪能力等。
2.根据计算结果进行结构优化,调整梁桥各个构件的尺寸和布置,达到经济、安全、美观的设计目标。
流程四:钢筋设计1.根据结构计算的结果,确定梁桥各个构件所需的钢筋面积。
2.钢筋布置设计,确定钢筋的直径、间距和层数等参数。
3.进行钢筋计算和校核,保证每个钢筋构件的强度和刚度满足设计要求。
流程五:施工图设计1.根据梁桥的最终设计结果,进行施工图设计。
2.绘制梁桥的平面图、剖面图和详图,标注构件的尺寸、钢筋的布置和施工要求等。
流程六:施工阶段工程控制1.进行施工过程中的工程质量控制,包括混凝土浇筑质量、钢筋安装质量等。
2.监督施工进度和质量,确保梁桥按设计要求进行施工。
结论钢筋混凝土连续梁桥的计算流程是一个系统而复杂的过程,其中包括初步设计、荷载计算和分析、结构计算和优化、钢筋设计、施工图设计以及施工阶段的工程控制。
通过严谨的流程,可以确保梁桥的结构安全和施工质量。
连续梁桥的设计与计算

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)
微分平衡方程
两跨连续梁
2)简支变连续
按老化理论
一次落架弯矩 徐变后弯矩
解微分方程得:
成桥弯矩
徐变稳定力
两跨连续梁
3)其它施工方法
按老化理论 解微分方程得:
徐变稳定力
成桥弯矩 徐变后弯矩
一次落架弯矩
两跨连续梁
4)一次落架施工
解微分方程得:
一次落架施工连续梁 徐变次内力为零
5)各跨龄期不同时
按老化理论
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
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
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—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
连续梁桥(T构)计算

计算方法
结果分析
采用有限元法进行计算,将主梁离散化为 多个单元,建立整体有限元模型。
通过计算和分析,得出主梁在各种工况下 的应力、应变和挠度等结果,验证主梁的 受力性能是否满足设计要求。
某高速公路的T构优化设计
工程概况
某高速公路连续梁桥(T构)需 要进行优化设计,以提高结构 的承载能力和稳定性。
优化内容
和意外事故。
提高施工质量
施工控制有助于提高桥梁的施工 质量,通过控制施工过程中的各 项参数,确保桥梁的线形、内力
和变形等指标符合设计要求。
节约成本
合理的施工控制可以避免施工过 程中的浪费和不必要的返工,从
而节约施工成本。
施工控制的主要内容
施工监控
对桥梁施工过程中的线形、内力和变形进行实时 监测,确保施工状态符合设计要求。
对主梁的截面尺寸、配筋和桥墩 的布置进行优化设计,降低结构 的自重和提高结构的刚度。
优化方法
采用有限元法进行计算和分析, 通过调整结构参数和材料属性, 对结构进行多方案比较和优化。
结果分析
经过优化设计,结构的承载能力 和稳定性得到了显著提高,同时
降低了结构的自重和造价。
某铁路桥的T构施工控制与监测
03
需要保证桥面平度的桥梁
连续梁桥(T构)的桥面平度较高,能够满足高速铁路、高速公路等对桥
面平度的要求。
02
T构的力学分析
静力学分析
1
计算T构在静力作用下的内力和变形,包括恒载 和活载。
2
分析T构在不同工况下的应力分布和最大、最小 应力值。
3
评估T构的承载能力和稳定性,确保满足设计要 求和使用安全。
在满足安全性和功能性 的前提下,降低T构的造
钢筋混凝土连续梁桥计算流程

钢筋混凝土连续梁桥计算流程钢筋混凝土连续梁桥计算流程1. 梁桥计算概述•连续梁桥是指由多个简支梁或连续梁组成的桥梁结构。
•计算连续梁桥的目的是确定合适的梁桥几何形状和材料尺寸,以满足设计要求和确保结构安全可靠。
2. 基本假设•进行连续梁桥计算时,需要基于以下假设:–材料的弹性性质符合线弹性假设;–材料的强度符合线性破坏模型;–结构在计算过程中保持线性变形。
3. 计算步骤•进行钢筋混凝土连续梁桥的计算时,通常需要按照以下步骤进行:1.确定梁桥的几何形状和外形尺寸;2.计算并确定工作状态荷载和极限状态荷载;3.进行受力分析,包括计算内力和弯矩分布;4.设计梁桥的纵向钢筋和横向钢筋布置;5.根据设计要求进行验算,包括截面抗弯承载力和抗剪承载力的验算;6.完善并绘制梁桥设计图纸;7.进行施工过程中的检测和监控。
4. 梁桥几何形状和外形尺寸确定•确定梁桥的几何形状和外形尺寸是连续梁桥计算的第一步。
•根据桥梁地理位置、交通需求和设计要求,确定梁桥的跨径、支座形式、高度和宽度等参数。
5. 工作状态荷载和极限状态荷载计算•工作状态荷载是指桥梁在正常使用情况下所受到的荷载,包括行车荷载、行人荷载和自重荷载等。
•极限状态荷载是指桥梁在极端情况下所受到的荷载,包括地震荷载、风荷载和水荷载等。
6. 内力和弯矩分布计算•根据荷载及其分布形式,采用结构解析方法计算连续梁桥的内力和弯矩分布。
•内力和弯矩分布的计算是连续梁桥设计的关键,需要保证结构在工作状态和极限状态下的安全可靠。
7. 纵向钢筋和横向钢筋布置设计•根据内力和弯矩分布结果,进行横向和纵向钢筋的布置设计。
•横向钢筋主要用于抵抗弯曲和剪切力,纵向钢筋主要用于抵抗弯矩和拉力。
8. 抗弯承载力和抗剪承载力验算•根据设计要求和规范要求,对梁桥的抗弯承载力和抗剪承载力进行验算。
•验算结果应满足设计要求,确保结构在工作状态和极限状态下的安全性和可靠性。
9. 梁桥设计图纸绘制•根据设计要求和验算结果,完善梁桥设计图纸。
《连续梁桥的构造》课件

主梁施工
主梁结构设计
根据桥梁跨度、荷载等要求,设 计合理的主梁结构,确保桥梁的 承载能力。
预制梁段制作
在预制场对主梁的各个梁段进行 制作,确保尺寸、重量等符合设 计要求。
主梁拼装与连接
将预制好的梁段进行拼装和连接 ,形成完整的主梁结构,并进行 必要的加固措施。
监控与预警
利用先进的监测技术,实时监测连续梁桥的 状态,及时发现异常情况并采取应对措施。
06
连续梁桥的发展趋 势与展望
新材料的应用
高性能混凝土
具有高强度、耐久性好、韧性高等优点,能够提高连续梁桥的承载 能力和耐久性。
复合材料
如碳纤维、玻璃纤维等,具有轻质、高强、耐腐蚀等特点,可用于 加固和修复连续梁桥。
截面形式和尺寸
根据结构受力要求和施工条件,选 择合理的截面形式和尺寸,以满足 强度、刚度和稳定性要求。
施工方法设计原理
施工方法选择
根据桥梁规模、地质条件和施工 条件等因素,选择合适的施工方 法,如预制拼装、满堂支架、悬
臂施工等。
施工控制技术
采用先进的施工控制技术,确保 施工过程中的结构安全和稳定性 ,实现施工质量和进度的有效控
,确保施工顺利进行。
施工测量
03
对桥梁的平面位置、高程等进行精确测量,为施工提供准确的
数据支持。
基础施工
01
02
03
基础结构设计
根据桥梁跨度、荷载等要 求,设计合理的基础结构 ,确保桥梁的稳定性。
基础开挖与处理
对桥梁基础进行开挖,并 根据地质条件进行必要的 加固和处理,以提高基础 的承载能力。
基础浇筑与养护
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• 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
25第五章 连续梁桥的设计与计 算
一、满堂支架现浇 二、简支变连续 三、逐跨施工——现浇、拼装 四、顶推施工 五、悬臂施工——现浇、拼装
25第五章 连续梁桥的设计与计 算
3、梁高——与跨径、施工方法有关
– 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
桥型
支 点 梁 高 (m)
跨 中 梁 高 (m)
等高度连续梁 变高度(折线形)连续梁 变高度(曲线形)连续梁
H =11(5 310 )l 常用 118( 210 )l
H =11(6 210 )l
h =212( 218 )l
H =11(6 210 )l
h =310( 510 )l
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。
h3
1N EI[48Ny(e2)l 16Nyhl]
Nyl (26e5h) 48EI
x 1 1 N /1 1 N y (2e 6 5 h )/32
M N B N ye N y (f e ) 1 N yf
4、变截面梁曲线配筋
25第五章 连续梁桥的设计与计 算
1、线性转换
只要保持束筋在超静定梁中的两端位置 不变,保持束筋在跨内的形状不变,而 只改变束筋在中间支点上的偏心距,则 梁内的混凝土压力线不变,总预矩不变
– 施工阶段的内力状态与使用阶段的内力状态 不一致
– 配筋必须满足施工阶段内力包络图
• 主梁最大正弯矩发生在导梁刚顶出支点 外时
• 最大负弯矩——与导梁刚度及重量有关
– 导梁刚接近前方支点 – 刚通过前方支点
5、平衡悬臂施工 – 分清荷载作用的结构 – 体现约束条件的转换
– 主梁自重内力图,应由各施工阶段时的自重 内力图迭加而成
25第五章 连续梁桥的设计与计 算
25第五章 连续梁桥的设计与计 算
一、体系特点
• 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
均布荷载q 连续梁桥 均布荷载q
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
– 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
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 – 箱形截面——适合于节段施工 – 其它
M NM 0M 1 ' M 0N y(f e)M 1
M N B N ye N y (f e ) 1 N yf
梁端有偏心矩时
1 N 3 N E y[l1 f I 1 l2f2 1 2 (l1 e a l2 e c) e (l1 l2 )]
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
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
– 根据恒载及活载变形设置预拱度——大跨径 时必须专门研究——大跨径桥梁施工控制
– 预拱度设置原则:
某节点预拱度 = -(所有在该节点出现后的 荷载或体系转换产生的位移)
25第五章 连续梁桥的设计与计 算
预应力初弯矩:
1N
11
3 2Nye
• 总预矩
压力线位置
M N M 0 M '1 N y e 2 3 N y e M 1 N y ( e 2 3 e M 1 )
2、曲线配筋
梁端无偏心矩时
11(l1l2)/3EI
1N3 N E y[If1l1f2l2e(l1l2)]
x1 Ny(f1ll11 lf22l2 e)
• 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
MNB
M0
Ny(
f
e1 2
e)
Hale Waihona Puke M1Ny(f
e1 ) 2
3、局部配筋
局部直线配筋
11(l1l2)/3EI
1NE 2[INye4 l7 8]7 1N E 6 yeIl
x11N/113 22 1Nye
M N BNye3 2N 2 1ye1 3N 1 2ye
局部曲线配筋
11(l1l2)/3EI
2 13
一、恒载内力
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 1、满堂支架现浇施工 所有恒载直接作用在连续梁上
2、简支变连续施工
一期恒载作用在简支梁上,二期恒载作用在连 续梁上
3、逐跨施工
主梁自重内力图,应由各施工阶段时的自重 内力图迭加而成
4、顶推施工
– 顶推过程中,梁体内力不断发生改变,梁段 各截面在经过支点时要承受负弯矩,在经过 跨中区段时产生正弯矩
M0 Nye
预应力次弯矩:
M
总预矩:
MNM0M
压力线:
e MN Ny
– 简支梁压力线与预 应力筋位置重合
– 连续梁压力线与预 应力筋位置相差
e M Ny
25第五章 连续梁桥的设计与计 算
1、直线配筋
• 力法方程
1x 111N0
• 变位系数
11
2l 3 EI
• 赘余力
1N
Nyel EI
x1
二、活载内力
1、纵向——某些截面可能出现正负最不利 弯矩,必须用影响线加载
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