桥梁支座结构
桥梁支座结构

桥梁支座结构桥梁支座是连接桥面与桥墩之间的组件,起到承载桥面荷载并传递到桥墩的作用。
它是桥梁结构中的重要组成部分,直接影响整个桥梁的承载性能和运行安全。
本文将介绍桥梁支座结构的种类、功能以及其在桥梁工程中的重要性。
桥梁支座结构主要分为橡胶支座和滑动支座两种。
橡胶支座由橡胶垫层和钢板组成,其主要功能是通过橡胶的弹性变形来吸收桥面的荷载,同时保证桥墩的稳定。
滑动支座则由上下两个滑动面组成,通常使用钢板、特殊材料或涂层来减小摩擦系数,使桥梁能够自由滑动,从而适应桥梁的伸缩变形并抵抗外力作用。
在桥梁工程中,桥梁支座具有重要的功能和作用。
首先,它可以减小桥梁对地基的荷载传递,降低地基的受力,从而保护地基的稳定性。
其次,桥梁支座能够吸收桥面的荷载变形,降低桥梁的应力集中,提高桥梁的使用寿命。
此外,桥梁支座还能够减少桥梁在温度和湿度变化时的伸缩变形,防止桥梁的损坏和破坏。
总而言之,桥梁支座在桥梁工程中具有重要的结构功能和安全保障作用。
除了功能上的重要性,桥梁支座在桥梁工程中的选择和设计也是至关重要的。
首先,需要根据桥梁的设计要求、荷载特性和地理环境等因素进行合理选择。
例如,在高速公路等大型桥梁项目中,多采用橡胶支座,因其具有较大的荷载承载能力和较好的横向移动性。
而在小型桥梁项目中,滑动支座则更为常见,由于其结构简单、成本较低且维护方便。
其次,桥梁支座的设计需要考虑到桥梁的形态、尺寸、材料等因素,确保其与桥梁结构的协调性和稳定性。
在桥梁工程实践中,桥梁支座的安装和维护也是不可忽视的。
安装时,需要严格按照设计要求和施工方案进行,保证支座的准确定位和固定。
同时,需要合理设置支座间距和布置等,保证桥面荷载的均匀传递和支座的均衡受力。
维护方面,需要定期对桥梁支座进行检查和维修,保证其正常工作和性能稳定。
特别是在桥梁震动、温度变化等环境影响下,需要及时发现和解决支座的故障和损坏问题,确保桥梁的安全运行。
综上所述,桥梁支座结构在桥梁工程中具有重要的作用和意义。
钢筋混凝土简支梁桥的构造

钢筋混凝土简支梁桥的构造钢筋混凝土简支梁桥(简称梁桥)是指只有两座墩和一跨梁的桥梁。
它是道路交通中常见的桥梁形式之一,构造简单、经济。
本文将就钢筋混凝土简支梁桥的构造进行介绍。
1. 桥梁整体结构梁桥上部结构主要由下列几个部分组成:1)桥面铺装层:用于行车和行人通行的路面。
通常采用水泥混凝土、沥青混凝土、钢筋混凝土、石头硬化层等材料。
2)梁:主要承受桥面荷载,多采用钢筋混凝土梁。
结构主要由上部混凝土面板、下部钢筋混凝土梁板及截面的钢筋、压力筋构成。
3)支座:梁与墩子之间的连接装置,用于缓解梁上荷载,保证桥梁的安全和稳定。
常见支座类型有滑动支座和固定支座。
4)墩:直接支撑梁的结构部件,一般为混凝土建筑物,其高度一般不小于墩距的1/4。
下部结构包括:桥台、墩基础,由于梁桥墩的数量少,通常采用独立基础或直接制成桥台,也可以拓宽桥台,将墩安装在上面。
2. 梁的构造钢筋混凝土简支梁中,梁是连接两个支座的部件,其负责承担行车、行人及其他荷载,其构造应符合桥梁的要求和规范。
下面介绍梁的构造方法。
1)梁板的截面形状梁板截面形状通常采用矩形或T形,其中T形截面中梁板的顶端向下弯曲,可以提高整个截面的荷载承载能力。
2)梁的钢筋布置梁中应设置充足的钢筋,并正确而精确地布设钢筋。
结构中需要设置纵向钢筋、横向钢筋和箍筋。
横向钢筋通常分步设定,依据受力程度,在荷载大的地方设置较多的钢筋。
3)梁与支座的连接梁与支座之间的连接通常采用支座,其分为滑动支座和固定支座。
支座的安装应给每个支座预留一定的压缩和伸长量,以充分保证梁的变形和伸缩。
3. 桥面的铺装为了保证行车的安全和舒适性,桥面铺装层应该具备良好的防滑性和防水性,同时保证美观、坚固。
铺装层的铺设要满足以下条件:1)满足行车的稳定性和安全性,如防滑、防震、防噪声等。
2)应具有较好的平整度,符合道路规划要求。
3)耐久性好,长期保持坚固稳定。
4)铺装材料成本低,保修费用较少。
5)紧凑,防水防漏。
7.2 支座的构造及工作原理

7.2支座的构造及工作原理下面介绍钢筋混凝土和预应力混凝土公路桥梁几种常见支座类型的构造及工作原理。
7.2.1 板式橡胶支座板式橡胶支座的构造最为简单,从外形上看它就是一块放置在上下部结构之间的矩形黑色橡胶板,如图7.2a和b所示。
它的工作原理是:利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角θ,利用其剪切变形实现水平位移Δ,如图7.2c所示。
板式橡胶支座一般无固定支座与活动支座之区别,所有纵向水平力由各个支座按抗推刚度大小进行分配。
必要时也可采用高度不同的橡胶板来调节各支座传递的水平力和位移。
常见的板式橡胶支座均内设有几层薄钢板作为加劲层,加劲层的作用是阻止橡胶片侧向膨胀,提高橡胶片抗压强度。
目前,国内定形产品规格很多,可参见《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4-93)。
在定形产品中,中间橡胶层厚度t es由5mm、8mm、11mm三种情况,外层橡胶层厚度t es,u=2.5mm,单层加劲钢板厚度t s有2mm和3mm两种情况,支座高度h=14mm~106mm,平面尺寸l a×l b范围为100 mm×100 mm~450 mm×800 mm。
板式橡胶支座有矩形和圆形,支座的橡胶材料以氯丁橡胶为主,也可采用天然橡胶和三元乙丙橡胶。
其中氯丁橡胶支座适于在-25℃~60℃温度范围使用;天然橡胶支座适于在-35℃~60℃温度范围使用;三元乙丙橡胶支座适于在-40℃~60℃温度范围使用。
板式橡胶支座竖向承载力在一般在70 kN~3600kN范围内,一般标准跨径20m以内的梁、板桥多采用此种支座。
圆板橡胶支座多用于弯桥,以适应结构多向变形的需要。
为使橡胶支座受力均匀,在安装时应使梁底面和墩台顶面清洁平整,安装位置要正确。
必要时可在墩台顶面铺设一层1 :3水泥砂浆。
由于施工等原因倾斜安装时,则坡度最大不7.2.3 盆式橡胶支座盆式橡胶支座亦分为活动盆式橡胶支座和固定盆式橡胶支座。
活动盆式橡胶支座的基本结构一般可分为上座板和下座板(见图7.3a)。
论桥梁结构中支座的布置方式与原则

论桥梁结构中支座的布置方式与原则摘要:近年来,桥梁结构对各国国民经济的发展起着至关重要的作用。
而桥梁支座对桥梁的水平位移、转角及桥面的行车舒适度起着十分重要的作用,其性能的好坏会直接影响到桥梁的使用效果与寿命。
本文结合不同类型桥梁的结构特性,简要讨论了各自支座布置的总体原则与方式。
关键词:支座,桥梁结构,布置方式,布置原则0 引言随着我国公路桥梁技术的发展,桥梁支座的类型在不断更新与增加。
20世纪60年代以前,对于小跨径桥梁只作简单处理,如满铺油毛毡、橡胶板等;而对较大跨径的桥梁支座多采用钢支座和钢筋混凝土支座。
从20世纪60年代初开始,板式橡胶支座与盆式支座逐渐得以开发和应用,尤其到20世纪80~90年代,随着一系列规范标准的发布与实施,盆式支座成为我国桥梁最主要的支座形式。
我国目前桥梁除有个别特殊要求外,几乎都采用板式橡胶支座和盆式支座。
同时,随着我国桥梁支座的制造和加工水平的提高,研究和开发了一系列具有特殊用途的支座,如可调式盆式支座、拉压式支座、用于地震区的减震型盆式橡胶支座、HDR系列高阻尼隔震橡胶支座、LNR系列水平力分散型橡胶支座、铅心隔震橡胶支座及球形抗震支座等。
同时对桥梁支座的监控也在不断加强,有关桥梁支座动力性能的研究不断兴起,桥梁支座将更好地满足我国桥梁建设的需要。
从桥梁支座适应的变形来看,支座分为固定支座(GD)、横向活动支座(HX)、纵向活动支座(ZX)多向(或万向)活动支座(DX)四大类型。
支座的选择形式与桥梁结构形式有关,支座选型不当会导致支座过早破坏。
因此,对一座桥梁上的各个位置所选用的支座形式,应考虑如下因素:(1)竖向作用(或载荷);(2)水平作用(或载荷);(3)位移要求;(4)转动要求;(5)桥墩(或台)和上部构造的宽度;(6)各支撑点所需支座的数量;1 桥梁支座布置的总体原则选用不同的桥梁支座布置形式,应根据设计时的基本假定,保证上部结构发生的反力能顺畅地传递到下部结构,而不应出现任何约束桥梁位移的情况发生。
现有支座类型及适用场合

现有支座类型及适用场合摘要:在桥梁结构中,支座是上、下部结构的连接点,作用重大。
本文就传统常用桥梁支座和新型支座简述了桥梁支座类型,并阐明了各种支座所适用的场合。
关键词:桥梁支座、支座类型、适用场合在桥梁结构中,支座是桥梁上、下部结构的连接点,其作用是将上部结构的荷载舒适、安全地传递到桥梁墩台上去,同时保证上部结构在荷载、温度变化、混凝土收缩徐变等因素作用下的自由变形,以便使结构的实际受力情况符合计算图式,并保护梁端、墩台帽不受损伤。
梁式桥的支座的类形很多,可按其功能、材料、外形、能否承受拉力等分类,而在选用的时候,则可根据桥梁跨径、支点反力和对支座建筑高度的要求等选用。
随着桥梁结构体系的发展, 桥梁支座的研究发展方向为:改善材料,提高强度和抗腐蚀、抗老化性能;减少摩擦系数;简化构造;降低支座的结构高度;提高经济和使用性能;安装和更换方便等。
支座类型也就相应得以更新换代,过去一般针对小跨径桥梁的或加工较繁琐的支座型式已不常使用,取而代之的是各种新型的支座。
1、传统的常用桥梁支座传统的常用桥梁支座有:垫层支座、平板支座、弧形支座、摇轴支座、铰式固定支座以及铰式辊轴支座等。
1.1 垫层支座用油毛毡或石棉板做成垫层支承上部结构,用于跨度小于6米(铁路桥)或10米(公路桥)的简支板式桥和梁式桥。
1.2 平板支座由上、下两块平面铸钢板(座板)构成,用于跨度小于8米或12米的梁式桥。
座板之间如加设销钉,即可构成固定支座。
1.3 弧形支座其活动支座系由平板支座中的下座板改为圆弧面板而成,可提高其滑移和转动性能,用于跨度小于20米的公、铁路桥。
在座板间加销钉即成固定支座。
1.4 摇轴支座用铸钢摇轴与上、下座板组成的活动支座,用于中等跨度梁式桥。
1.5 铰式固定支座由铸钢上、下摆组成,两摆之间嵌以摆卡,以控制横向滑动。
是用于大跨度梁式桥的固定支座。
1.6 铰式辊轴支座在铰式固定支座的下摆下面加设锻钢辊轴和铸钢座板而成,辊轴的数量及尺寸根据支承反力的大小来确定。
桥梁结构与识图3桥面系构造及支座

桥面铺装一般不作受力计算,但如在施工中能确保铺装 层与行车道板紧密结合成整体则铺装层的混凝土(除去 作为车轮磨耗部可取0.01~0.02m厚外)还可以计算在 行车道的厚度内和行车道板共同受力。
为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性(能起连接 各主梁的作用),一般要在混凝土中设置钢筋网。
双层桥面布置可以使不同的交通严格分道行驶,提 高了车辆和行人的通行能力,并便于交通管制同时 ,可以充分利用桥梁空间,在满足同样交通要求之 下减小桥梁宽度、缩短引桥长度取得较好的经济效 益。
双层桥面布置
二、桥面铺装
作用
防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板,保护主梁 免受雨水的侵蚀,并对车辆轮重的集中荷载起分布 作用。Leabharlann 金属泄水管混凝土泄水管
封闭式排水系统
梁体内的泄水管道
桥面横坡的设置
目的:迅速排除雨水、防止和减少雨水对铺装 层的渗透,从而保护行车道板,延长桥梁使用 寿命。
公路桥面的横坡,一般为1.5%~3% 通常有三种形式
对板桥或就地浇注的肋板式桥梁
为节省铺装材料并减轻桥面恒载重量,可将横坡直 接设在墩台顶部,而使桥梁上部构造做成双向倾斜 ,此时铺装层在整个桥宽上做成等厚的,如图示。
要求
具有抗车辙、行车舒适、抗滑、不透水、刚度好
采用材料
水泥混凝土、沥青混凝土、沥青表面处治、泥结碎 石
常用做法
一层混凝土铺装,8~10cm厚 一层砼+一层沥青,(8+5)cm 防水混凝土铺装——抗裂性较好的砼
桥面铺装与主梁的关系
桥面铺装必须配筋 铺装层对主梁受力有一定帮助作用
防水层铺设要求 在桥面伸缩缝处应连续铺设,不可切断;桥面纵向 应铺过桥台背;桥面横向两侧,应伸过缘石地面, 从人行道与缘石砌缝里向上叠起0.10m。
桥梁支座的类型

桥梁支座的类型一、支座的简介及作用桥梁支座是连接桥梁上部结构与下部结构的重要部件,位于桥梁与垫石之间,能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠地传递给桥梁的下部结构,是桥梁的重要传力装置,见图3.1.1。
图3.1.1 桥梁支座位置图1. 桥梁支座功能要求首先,支座必须具有足够的承载能力,以保证安全可靠地传递支座反力(竖向力与水平力);其次,支座对桥梁变形(位移和转角)的约束应尽可能地小,以适应梁体自由伸缩和转动的需要;最后,支座还应便于安装、养护和维修,并在必要时进行更换。
2. 支座的组成一般来说,支座大致可以笼统地看成由上中下三部分组成。
下面以盆式支座为例来说明桥梁支座具体的组成部件。
上部由预埋钢板(简支梁)、上支座板等组成;中间部位由中间钢板、聚四氟乙烯板(耐磨板)、密封圈和黄铜紧箍圈、承压橡胶板组成;下部由下支座板、套筒、锚栓以及锚固螺栓组成。
见图3.1.2。
图3.1.2 板式支座构造图二、支座的类型1. 按其变位的可能性分类支座按其变位的可能性分为固定支座、活动支座。
固定支座传递竖向力和水平力,允许上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动;活动支座则只传递竖向力,允许上部结构在支座处既能自由转动又能水平移动。
活动支座又可分为多向活动支座(纵向、横向均可自由移动)和单向活动支座(仅一个方向可自由移动)。
2. 按材料分类支座按材料分有、钢支座、钢筋混凝土支座、聚四氟乙烯支座、橡胶支座、铅芯橡胶支座。
3. 按结构形式分类支座按结构形式分有弧形支座、摇轴支座、辊轴支座、橡胶支座、球形支座、拉压支座等。
桥梁支座类型很多,应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、梁体的变形程度、对建筑高度的要求、适应单向和多向位移及其位移量的需要,以及防震、减震的需要等因素来选取支座类型。
城市桥梁中常用的支座主要为板式橡胶支座和盆式支座等。
中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座(图 3.1.3),大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座(图3.1.4)。
桥梁支座的设计

环保性原则
总结词
桥梁支座的设计应注重环保,减少对环境的负面影响。
详细描述
在设计中,应优先选择可再生、环保的材料,减少对资源的消耗。同时,应采取 有效的降噪、减震措施,降低对周边环境的干扰。此外,应合理利用废弃物,降 低对环境的污染。
安全性原则
总结词
桥梁支座的设计必须保证安全,防止因 支座失效而对人员和财产造成损失。
收,确保质量合格。
质量保证措施
建立完善的质量保证体系,确 保桥梁支座施工质量稳定可靠
。
06
桥梁支座的维护与保养
定期检查与维护
定期检查
桥梁支座需要定期进行检查,包括外观检查、磨损情况检查以及功能测试等,以确保其正常工作。
清洁与润滑
定期对支座进行清洁,并涂抹润滑剂,以减少摩擦和磨损,延长支座使用寿命。
桥梁支座的设计
目录 CONTENT
• 桥梁支座概述 • 桥梁支座的设计原则 • 桥梁支座的材料选择 • 桥梁支座的结构设计 • 桥梁支座的施工工艺 • 桥梁支座的维护与保养
01
桥梁支座概述
桥梁支座的种类与功能
固定支座
固定支座主要用于固定桥梁, 防止桥梁发生水平位移和转动
。
滑动支座
滑动支座允许桥梁在水平方向 上自由滑动,主要用于减小地 震等外力对桥梁的影响。
质量检测
对安装完成的桥梁支座进行质量检测, 确保满足设计要求和使用安全。
施工质量控制与验收
01
02
03
04
材料质量控制
对进场的材料进行质量检查, 确保符合设计要求和规范标准
。
施工过程监控
对施工过程进行全程监控,确 保每道工序符合规范要求,及
时发现并处理问题。
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5.1实腹式拱桥的主要组成部分有哪些?哪些属于上部结构?哪些属于下部结构?答:1、主拱圏2、拱顶3、拱脚4、拱轴线5、拱腹6、拱背7、栏杆8、人行道块石9、变形缝10、侧墙11、防水层12、填料13、路面14、桥台15、桥台基础16、盲沟其中上部结构有:6、拱背7、栏杆8、人行道块石9、变形缝10、侧墙11、防水层12、填料13、路面其中下部结构有:14、桥台15、桥台基础16、盲沟5.3 石板拱应满足的基本要求有哪些?答:1、拱石受压面的砌缝应与拱轴线相垂直。
这种辐向砌缝一般可做成通缝,不必错缝。
2、当拱圏厚度不大时,可采用单层拱石砌筑,并应纵横错缝,其错缝间距≧10cm.。
3、灰缝的宽度宜≦2cm。
4、拱圏与墩台及空腹式的腹拱墩连接处,应采用特制的五角石,以改善连接处的受力状况。
五角石不得带有锐角,以免施工时易破坏和被压碎。
5、当用块石砌筑拱圏时,应选择较大的平整面与拱轴线垂直,砌缝必须交错,块石的大头在上,小头在下。
石块间的砌缝必须相互交错,较大的缝隙应用小石块嵌紧。
同时还要求砌缝用砂浆或小石子混凝土灌满。
5.6简述布置伸缩缝、变形缝、防水层的位置及做法.通常是在相对变形较大的位置设置伸缩缝,而在相对变形较小处设置变形缝。
人行道、栏杆、缘石和混凝土桥面,在腹拱铰的上方或侧墙有变形缝处,均应设置贯通全桥宽度的伸缩缝或变形缝。
对于实腹式拱桥,防水层应沿拱背护拱、侧墙铺设。
对空腹式拱桥,防水层沿拱圈跨中的拱背和腹拱上方设置设置。
防水层在全桥范围内不宜断开,当通过伸缩缝或变形缝处应妥善处理,使其既能防水又可以适应变形6.1、拱桥的总体布置有哪些主要内容?答:拱桥的总体布置包括确定拱桥的设计标高和矢跨比、不等跨连续拱桥的处理方法。
6.2确定拱桥的标高要考虑哪些因素?拱桥桥面的标高,即指桥面与缘石相接处的高程,一方面由两岸线路的纵断面设计来控制;另一方面还要保证桥下净空泄洪或通航的要求。
根据跨径大小、荷载等级、主材料规格等条件估算出拱圈的厚度,拱背的标高减去拱圈厚度即可得到拱顶底面标高。
起拱线标高受到通航净空、排洪、流水等条件的限制。
基础底面的标高主要根据冲刷深度、地质情况即地基承载力等因素确定6.3矢跨比的影响因素有哪些?答:(1)拱圈内力的大小;(2)拱桥的构造形式和施工方法;(3)拱桥的外形是否美观,与周围景物能否协调。
6.4 不等跨连续拱桥有哪些处理方法?答:不等跨拱桥,由于不等跨拱桥由于相邻孔的恒载推力不相等。
使桥梁和基础承受了不平衡推力,在采用柔性墩的多孔连续拱桥中,还需要考虑恒载不平衡推力产生的连拱作用,使计算和构造较为复杂。
为了减小不平衡推力,改善桥墩、基础的受力状况。
可采用:1、采用不同的矢跨比2、采用不同的拱脚标高3、调整拱上建筑的恒载重量。
6.5 常用拱轴线的类型及选择拱轴线的基本要求有哪些?答:拱轴线的类型有:圆弧形、抛物线和悬链线三种。
在选择拱轴线时应满足以下要求:要求尽量减小拱圈截面的弯矩,使主拱圈各主要截面的应力相差不大、且最大限度减小截面拉应力,最好是不出现拉应力。
(1)对于无支架施工的拱桥,应满足各施工阶段的要求,并尽可能少用或不用临时性施工措施。
(2)计算方法简便,易为生产人员掌握。
(3)线型美观,便于施工。
7.3什么是“五点重合法”?空腹式无铰拱为何能采用悬链线作为拱轴线?答:“五点重合法”是要求在五个点(拱顶、两个4/1点和两个拱脚)上,拱轴线与三铰拱拱轴线重合。
由于拱轴线与恒载压力线之间的偏差,在拱顶和拱脚处都产生了偏离弯矩。
拱顶的偏离弯矩为负值,而拱脚的偏离弯矩为正值。
这一情况正好与该两截面的控制弯矩符号相反,有利于降低控制截面的应力,改善拱顶、拱脚截面的受力性能。
7.4恒载、活载作用下拱的内力计算要考虑什么因数?答:恒载、活载作用下拱的内力计算要考虑弹性压缩。
7.6 什么是调整应力的假载法、临时铰法和改变拱轴线法?答:假载法是:在拱脚和拱顶两个控制截面中,如一个控制截面的弯矩较大,而另一个控制截面的弯矩较小,我们就可以调整拱轴系数m来改变拱轴线,使拱顶和拱脚两控制截面的弯矩值接近,从而改善拱截面的受力状态的方法。
临时铰法为:拱圈施工时,在拱顶和拱脚截面处设置铅垫板做成临时铰,拆除拱架后,拱圈成为静定的三铰拱。
待拱上建筑砌筑完毕后,再用高标号水泥浆将铰封死,最后形成无铰拱。
改变拱轴线法:将千斤顶平放在拱顶预留的空洞内。
利用千斤顶对两个半拱缓缓施加推力,使两半拱既分开又抬升。
千斤顶施加推力时,可以抵消(或部分抵消)拱圈恒载的弹性压缩内力、拱圈材料收缩内力,而拱被抬升则使拱架易于卸除,同时拱桥基础立即产生的变形影响亦可消除;调整千斤顶施力点的位置和加力的大小,即可达到调整主拱应力的目的。
8.1简支体系、悬臂体系、连续体系的结构特性有何不同?答:从恒载弯矩图来分析,当跨径和恒载集度相同的情况下,简支梁的跨中弯矩值最大。
悬臂体系与连续体系则由于支点负弯矩的存在,使跨中正弯矩值显著减小。
从静力图式来说,简支梁和悬臂梁都属于静定体系,而连续梁是超静定体系。
从运营条件来说,简支体系在梁衔接处、悬臂体系在悬臂端与挂梁衔接处的挠曲线,都会发生不利于行车的折点;而连续体系则无此缺陷。
8.3 在结构特点上,预应力混凝土连续梁桥与预应力混凝土简支梁桥、钢筋混凝土连续梁桥有何异同点?答:仅就超静定结构而言,预应力混凝土连续梁桥与普通钢筋混凝土连续梁桥具有相同的特点。
仅就预应力结构而言,预应力混凝土连续梁桥能充分发挥高强材料的特性,使结构轻型化而具有更大的跨越能力,同时能有效地避免混凝土开裂(尤其是负弯矩区的桥面板开裂)。
仅就此特性而言,预应力混凝土连续梁桥与预应力混凝土简支梁桥(乃至其他预应力结构)几乎没有区别。
然而,在预加应力的作用下,超静定的连续梁将产生“次内力”,这是预应力混凝土连续梁与普通钢筋混凝土连续梁不同的重要力学特点。
8.8预应力混凝土连续梁桥采用悬臂施工法时,为什么要特别重视合拢段的设计与施工?为此应采取哪些相应的措施?答:因为合拢段混凝土从浇筑到张拉预应力筋,需要经过一定的时间;在此期间内,由于昼夜温差、新浇混凝土的早期收缩、已成梁段混凝土产生变形和内力;这对新浇筑的合拢段混凝土的质量有直接影响。
如合拢段设计部合理或施工措施不力,势必引起合拢段混凝土的开裂,其后果非常严重。
采取的措施:(1)在满足施工需要的前提下,尽量缩短合理段长度,以减小现浇混凝土数量。
(2)锁定支撑:在合拢段采用设置临时劲性支撑和临时预应力束,以“锁定”左右“T结构”,使合拢段两端形成能承受一定弯矩、剪力和轴力的刚节点,保证合拢前后结构变形协调;防止在合拢尚未完成前由温度等因素产生的变形。
(3)合拢顺序应与设计一致,使得体系转换的二次应力与设计符合。
(4)为了避免新浇混凝土早期受到较大的拉力(降温收缩引起的),通常在当天气温最低的时刻浇筑合拢段混凝土。
(5)还应在混凝土配合比、预应力筋张拉、结构变位控制等方面采取必要的措施。
8.9何为刚架桥?它在结构上有哪些特点?桥跨结构(主梁)和墩台(支柱)整体相连的桥梁叫做刚架桥。
在竖向荷载作用下,由于主梁和支柱之间为刚性连接,主梁端部将产生负弯矩;负弯矩的代偿作用减小了跨中正弯矩,进而减小了跨中截面尺寸。
因此,刚架桥的主梁高度可以较梁桥为小,在需要较大的桥下净空和建筑高度受限制时就具有明显的优势。
刚架桥在竖向荷载作用下,支柱除承受压力外,还要承受弯矩,并在柱脚产生水平推力。
因此,刚架桥对地基条件要求较高,或者要以深基础和特殊构造措施来抵抗推力。
刚架桥大多做成超静定的结构形式,在混凝土收缩、温度变化、墩台不均匀沉降和预加应力等因素和作用下,会产生附加内力(次内力)。
8.11 钢管混凝土有何特点?答:钢管混凝土本质上属于套箍混凝土,除了具有一般套箍混凝土的强度高、塑性好、质量轻、耐疲劳、耐冲击等特点外,还具有以下特点:1)钢管本身就是耐侧压的模板,浇注混凝土时无需支模、拆模,并可适应先进的泵送混凝土工艺。
2)钢管本身就是钢筋,兼有纵向钢筋和横向箍筋的作用,既能受压也能受拉。
3)钢管本身又是劲性承重骨架,在施工阶段可起到劲性钢骨架的作用,在使用阶段又是主要承重结构;可节约脚手架、缩短工期、减少施工用地,降低工程造价。
4)在受力构件中采用钢管混凝土,可大幅度节约材料。
钢管混凝土具有刚度大、承重能力大、质量轻等优点,这些优点与桥梁转体施工工艺相结合,可以解决转体质量大和转体结构的强度、刚度的矛盾。
8.13什么是钢管混凝土的套箍指标?它有何意义?答:①钢管本身就是耐测压的模板,浇注混凝土时无需支模、拆模,并可适应现金的泵送混凝土工艺;②钢管本身就是钢筋,兼有纵向钢筋和横向箍筋的作用,既能受压又能受拉;③钢管本身又是劲性承重骨架,在施工阶段可起到劲性刚骨架的作用,在使用阶段又是主要的承重结构;④在受压构件中采用钢管混凝土,可大幅度节省材料。
钢管混凝土具有刚度大、承载能力大、质量轻等有点,这些有点与桥梁转体施工工艺想结合,可以解决转体质量大和转体结构的强度、刚度的矛盾。
8.14试比较柔性系杆刚性拱、刚性系杆柔性拱、刚性系杆刚性拱的结构特点。
柔性系杆刚性拱的弯矩均由拱肋承受,系杆只受拉力以平衡拱的推力。
刚性系杆柔性拱相当于把桁架弦杆与梁组合起来,以梁为受力主体,而曲线桁架对梁加劲,形成具有刚性梁的曲线桁架。
它的特点是内力分配均匀,刚性系杆与吊杆、横撑可以组成刚度较大的框架;在适用跨度内,拱肋不会发生面内S状变形,拱的稳定性有充分保证。
刚性系杆刚性拱,当(EI)拱/(EI)系在1/80~80之间时,拱肋和系杆都有一定的抗弯刚度,荷载引起的弯矩在拱肋和系杆之间按刚度分配,二者共同承受纵向力合弯矩,其特点介于柔性系杆刚性拱和刚性系杆柔性拱之间。
8.16 斜拉桥的索塔的之承体系有哪几种?各有何特点?答:索塔的支承体系一般可分为四种型式,由此也形成斜拉桥的不同结构体系(1)塔墩固结、塔梁分离。
塔柱下端与桥墩固结,这种索塔的整体刚度较大,对施工有利,但对地基要求高。
(2)塔梁固结、塔墩分离。
塔柱下端与主梁固结,并通过支座支承在桥墩顶部;因此也称支座支承体系或塔梁固结体系。
这种支承型式可减少塔柱弯矩,对地基要求低,可在软土地基上建造。
(3)塔墩铰结,梁墩分离。
塔柱下端铰结于墩顶或主梁顶部。
这种索塔支承型式可减少塔柱的弯矩,降低结构的超静定次数。
(4)塔、梁、墩固结。
塔、梁、墩固结也称刚构体系。
这种支承体系,由于索塔刚度大,对施工有利,但因为温度内力较大,故在双塔三跨式斜拉桥中较少采用;一般适用于中小跨径的独塔双跨式斜拉桥。
8.21 悬索桥与斜拉桥的主要区别有哪些?答:悬索桥与斜拉桥的区别,显而易见的是前者跨越能力更大,但这只是悬索桥与斜拉桥不同之处的一种具体表现。