桥梁工程连续梁桥构造设计与计算
桥梁工程考点复习计算

桥梁工程(1)第一章混凝土简支梁桥构造和设计(1)为了保证板块共同承受车辆荷载,装配式板桥板块之间必须采用横向连接构造。
常用的横向连接有企口混凝土铰接和钢板焊接两种。
(2)装配式T形简支梁概貌(识图填空)P66T形钢构桥:将悬臂梁桥的墩柱与梁体固结后形成的带挂梁或带铰的结构牛腿:悬臂梁桥的悬臂端与挂梁端结合部的局部构造.连接构造、中间隔板、梁肋、行车道板、端横隔板、人行道板、人行道挑梁、(路面层、混凝土保护层、馈水层、三角垫层)(3)钢筋混凝土简支梁的T形截面的下翼缘一般与肋板等宽。
为了满足布置预应力束筋及承受张拉阶段压应力的要求,预应力混凝土T梁的下缘应扩大做成马蹄形;马蹄的尺寸应满足预施应力各个阶段的强度要求。
若马蹄尺寸过小,往往在施工和使用中形成水平纵向裂缝,特别是马蹄斜坡部分。
因此马蹄面积不宜过小,一般应占截面总面积的10% —20%。
(4)桥面板(翼缘板)横向连接有刚性接头和铰接接头两种。
刚性接头既可承受弯矩,也可承受剪力。
交接接头只承受剪力。
(5)悬臂梁桥的受力特点:①属于静定体系,内力不受基础不均匀沉降等附加变形的影响。
②支点处存在负弯矩,跨中弯矩显著减小。
③悬臂端易下挠,行车舒适性差。
(6)悬臂梁桥和连续比较:相同点:负弯矩的卸载使截面高度减小,跨越能力提高。
不同点:①跨越能力:连续比悬臂体系大②静力图示:对温度环境、基础条件的要求不同。
(7)T形钢构桥的分类:两T构之间带挂梁和两T构之间带铰。
①两T构之间带挂梁属于静定结构,桥梁基础的不均匀沉降、混凝土收缩徐变及温度变化等因素均不会对结构产生次内力。
与连续梁相比,该桥型具体悬臂法施工阶段的受力状态与运营阶段一致,无需体系转换,省掉设置大吨位支座及更换支座等优点,当挂梁与两岸引桥的简支跨尺寸和构造相同时,更能加快全桥施工进度,以获得良好经济效果。
与带剪力铰的T形钢构桥相比,其受力和变形性能均略差一些,但其受力明确,对施工阶段的标高控制的精度可以稍微放宽些,没有像后者为设置剪力铰进行强迫和龙的可能及为更换剪力铰处支座的麻烦。
连续刚构铁路梁桥设计计算原则

主桥(96+168+96)m连续刚构施工图设计主桥设计原则目录一、设计范围及依据 (2)二、设计采用规范及规定 (2)三、主要技术标准 (2)四、地形地貌、水文、地质及气象条件 (3)五、线路平、纵断面 (4)六、荷载及主要设计指标 (4)七、建筑材料 (8)八、刚构连续梁设计及检算 (9)九、施工方法 (13)十、附属构造及其他 (13)十一、提高耐久性措施 (14)十二、有关环保要求 (15)十三、绘图标准 (15)一、设计范围及依据:(一)、设计范围新建主桥(96+168+96)m连续刚构施工图设计(主桥梁部及相应的主墩、边墩墩身和基础设计)。
(二)、设计依据1、铁道部计划安排。
2、铁道部鉴定中心“初步设计审查意见”(尚未下来)。
3、《新建铁路施工图设计桥涵补充设计细则》。
二、设计采用规范及规定:1、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005);2、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005);3、《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》(TB10002.4-2005);4、《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005);5、《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设函[2005]285号);6、《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》(2006.6);7、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2005]157号);8、《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006);9、《铁路桥涵设计细则》(桥隧处1997年8月10日颁布实施),简称《细则》;10、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D62-2004);11、《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D62-01-2004)。
三、主要技术标准(一)主要技术条件1、铁路等级:Ⅰ级;2、正线数目:双线;3、限制坡度:13‰;4、牵引种类:电力;5、机车类型:货机SS4,客机SS9、动车组;6、列车设计行车速度:客车200km/h,货车120 km/h。
桥梁工程第三篇悬臂及连续体系梁桥

力学特点及适用范围 (1)由于支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩显著减小。 (2)通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大,但当跨径
不大时,差别不太大。 (3)属超静定结构,墩台基础的不均匀沉降会使梁内产生
不利的附加内力(由于混凝上的塑性性质,这种内力会随 着时间逐渐减小)考虑次内力影响。 适用:一般跨径不超过25~30m。
对三跨双悬臂梁桥 主梁为T形截面时,悬臂长度一股为中跨长度0.3~0.4倍。 箱形截面时,最好使跨中最大和最小弯距绝对值般不超过中跨长度的 0.5倍。 当采用普通钢筋混凝土时,边跨一般为中跨的0.3~0.4;当采用预应 力钢筋混凝土时,边跨一般为中跨的0.3~0.5。 对三跨单悬臂带挂梁结构 边跨为中跨的0.6~0.8,挂孔的长度为中跨的0.4~0.6(钢筋砼) 和0.2~0.4(预应力砼)。
对多跨双悬臂带挂梁结构
边跨为中跨的0.75~0.8,挂孔的长度为中跨的0.5~0.6(钢筋砼) 和0.5~0.7(预应力砼)。
2)高跨比h/L
T形梁的跨中梁高为跨径的1/12~1/20,支点处梁高通常加大到跨 中梁高的1~1.5倍。
大跨径箱形截面时,跨中梁高可减小至(1/20~1/30)l,在此情况 下支点梁高一般为跨中梁高的2~2.5倍。
第二章 立面和横断面布置
一、立面设计的内容 桥梁体系的选择、桥梁总长及分跨布置,桥面高程确定,梁高选择,
桥梁下部结构和基础形式的选择。 1、混凝土悬臂梁桥 1)跨径布置
各跨跨径比 悬臂长与跨径比 具体考虑因素 • 材料 • 施工方法 • 特殊使用要求
– 城市桥梁可能要求较小的锚孔,但必须保证稳定性
• 由于弯矩图面积的减小,跨越能力增大,减小跨内主梁高 度和降低材料用量,经济;
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
桥梁工程第3章 梁式桥梁的构造与设计

图3.42 跨径50m后张结预应力混凝土T梁桥构造图
• 3.4 悬臂梁桥 • 3.4.1 悬臂梁桥的受力特点 • 3.4.2 悬臂梁桥的构造 • (1)钢筋混凝土悬臂梁桥 • (2)预应力混凝土悬臂梁桥 • (3)截面形式及配筋特点 • 3.4.3 牛腿构造
图3.43 恒载弯矩比较图
图3.44 钢筋混凝土悬臂梁桥的立面布置及主要尺寸
性能要求,多采用箱形截面。
• (2)预应力筋的布置
• 纵向预应力筋布置主要有明槽法和暗管法 两种。
图3.57 预应力混凝土T形刚构桥
图3.58 箱形梁横截面
图3.59 分离式箱形截面
图3.60 T构悬臂预应力筋布置示意图
• 3.6.3 构造示例
• 重庆长江大桥是一座带挂梁的预应力混凝土T形刚 构桥,最大跨径为174m。设计标准:桥宽21m, 其中行车道15m,两侧人行道各3m;设计荷载为 汽—20级,挂—100及载重1 471kN平板车验算, 人群荷载为3.43kN/m2。桥跨布置为86.5m+4×
图3.48 预应力混凝土连续梁桥
图3.49 三跨连续梁惯矩对内力的影响
图3.50 典型截面形式(尺寸单位:cm)
图3.51 南京大桥南路高架匝道桥横断面(尺寸单位:cm)
图3.52 箱形截面形式
• 3.5.3 纵向断面布置
• (1)钢筋混凝土连续梁桥
• 跨径20m以内的连续梁桥可采用等截面形式, 30m及以上的连续梁桥可采用变截面形式。 梁的根部高度约为最大跨径的1/15,梁的跨 中高度可按构造选用,一般为最大跨径的 1/15~1/25。
图3.28 鱼腹形梁的构造布置
图3.29 截面特性
图3.30 预应力混凝土简支梁的应力状态
桥梁工程毕业设计计算书(五跨等截面连续梁桥)

1 设计基本资料1.1 概述跨线桥应因地制宜,充分与地形和自然环境相结合。
跨线桥的建筑高度选取除保证必要的桥下净空外,还需结合地形以减少桥头接线挖方或填方量,最终再谈到经济实用的目的。
如果桥两端地势较低,主要采用梁式桥;略高的则主要采用中承式拱肋桥;更高的则宜采用斜腿刚构、双向坡拱等形式。
在桥型的选择时,一方面从“轻型”着手,以减少圬工体积,另一方面结合当地的资源材料条件,以满足就地取材的原则。
随着社会和经济的发展,生态环境越来越受到人们的关注与重视,高速公路跨线桥将作为一种人文景观,与自然相协调将会带来“点石成金”的效果。
高速公路上跨线桥常常是一种标志性建筑物,桥型本身具有的曲线美,能够与周围环境优美结合。
茶庵铺互通式立体交叉K65+687跨线桥,必须遵照“安全、适用、经济、美观”的基本原则进行设计,同时应充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。
1.1.1设计依据按设计任务书、指导书及地质断面图进行设计。
1.1.2 技术标准(1)设计等级:公路—I级;高速公路桥,无人群荷载;(2)桥面净宽:净—11.75m + 2×0.5 m防撞栏;(3)桥面横坡:2.0%;1.1.3 地质条件桥址处的地质断面有所起伏,桥台处高,桥跨内低,桥跨内工程地质情况为(从上到下):碎石质土、强分化砾岩、弱分化砾岩,两端桥台处工程地质情况为:弱分化砾岩。
1.1.4 采用规范JTG D60-2004 《公路桥涵设计通用规范》;JTG D62-2004 《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》;JTG D50-2006 《公路沥青路面设计规范》JTJ 022-2004 《公路砖石及砼桥涵设计规范》;1.2 桥型方案经过方案比选,通过对设计方案的评价和比较要全面考虑各项指标,综合分析每一方案的优缺点,最后选定一个最佳的推荐方案。
按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。
独塔单索面斜拉桥比较美观,但是预应力混凝土等截面连续梁桥桥梁建筑高度小,工程量小,施工难度小,可以采用多种施工方法,工期较短,易于养护。
连续梁桥计算

M0
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
M8
M9
M10
1
0
-1
2
0
0.250000
-1
3
0
-0.066667
0.266667
-1
4
0
0.017857
-0.071429
0.267857
-1
5
0
-0.004785
0.019139
-0.071771
0.267943
-1
6
0
0.001282
-0.005128
0.019231
阶段图式1在主墩上悬臂浇注砼2边跨合龙3中跨合龙4拆除合龙段挂篮5上二期恒载图11采用悬臂浇筑法施工时连续梁自重内力计算图式四阶段4拆除合龙段的挂篮此时全桥已经形成整体结构超静定结构拆除合龙段挂篮后原先由挂篮承担的合龙段自重转而作用于整体结构上
第一章 混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算
第一节 结构恒载内力计算
阶段
图 式
1
在主墩上悬臂浇注砼
2
边跨合龙
3
中跨合龙
4
拆除合龙段挂篮
5
上
二
期
恒
载
图1-1采用悬臂浇筑法施工时连续梁自重内力计算图式
(四)阶段4 拆除合龙段的挂篮
此时全桥已经形成整体结构(超静定结构),拆除合龙段挂篮后,原先由挂篮承担的合龙段自重转而作用于整体结构上。
(五)阶段5 上二期恒载
在桥面均布二期恒载 的作用下,可得到三跨连续梁桥的相应弯矩图。
顶推连续梁的内力呈动态型的,其内力值与主梁和导梁二者的自重比,跨长比和刚度比等因素有关,很难用某个公式来确定图1-2b中最大正弯矩截面的所在位置,因此,只能借助有限元计算程序和通过试算来确定。但在初步设计中,可以近似地按图1-4的三跨连续梁计算图式估算。其理由是距顶推连续梁端部0.4 截面处的正弯矩影响线面积之和相对最大,虽然在导梁的覆盖区也有负弯矩影响线面积,但导梁自重轻,故影响较小。
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
四、对称悬臂施工连续梁
对称悬臂施工连续梁:利用预 应力作为一种施工手段的悬臂 施工方法在预应力混凝土桥梁 中开始应用,加速了预应力混 凝土梁桥的发展步伐。由于结 构的悬臂体系和悬臂施工方法 相结合产生了T型刚构。
五、预应力连续刚构
预应力连续刚构是刚构桥与连 续梁桥的结合,墩梁固结,从 受力上看,更接近连续梁桥。 具有T型刚构桥和连续梁桥的 优点,从而使其跨径适用范围 从连续梁桥的150m左右,发展 到300m以上。
按材料
等跨
不等跨 等高
不等高 RC
(容易出现裂缝,应用较少)
PC
小贴士
跨径、截面和材料的选择与施工方法、跨越障碍的性质相关,下面 学习中,注意体会。
一、截面形式
锚跨跨中承受正弯矩、支点附近承受较大负弯矩,故支点 截面底部受压区需加强。
截面形式:T形截面、箱形截面
跨中截面
支点截面
h
T形截面
(a)
h
(b)
H
H
带马蹄形T形截面: 适用30m以内跨径 的钢筋混凝土桥梁
底部加宽T形截面: 适用30~50m跨径 的预应力混凝土桥 梁
50m以上跨径使用箱形截面。优点:整体性强、抗扭刚度大、
承受偏载和悬臂施工都有利,顶底板能提供足够的受压面积,
能满足抵抗正、负弯矩预应力钢束布置。
单箱单室截面
(a)
跨中截面
(b)
连续孔数一般不超过5跨;
多于三跨的连续梁桥,除边跨外,其中间各跨一般 采用等跨布置,以方便悬臂施工;
多于两跨的连续梁桥,其边跨一般为中跨的0.6~ 0.8倍左右,当采用箱形截面,边孔跨径其至可减少 至中孔的0.5~0.7倍;
②可将支点截面底板、顶板和腹板作成变厚度,满足不同截面 受力要求; ③支点梁高与最大跨径之比一般为1/16~1/18、不小于1/20; 跨中通常为支点截面梁高的1/1.5~1/2.5,实际设计时,还需 根据中、边跨比例荷载等级等因素比较确定。 3. 适用范围 ①跨径70m以上连续梁,宜采用变截面布置; ②适合悬臂法施工(悬臂浇注、悬臂拼装),施工阶段、运营 阶段主梁内力基本一致; ③变截面结构外形美观、可节省材料、增大桥下净空高度; ④悬臂法施工存在墩、梁临时固结和体系转换工序,结构稳定 性应重视,施工复杂; ⑤主墩要布置大型橡胶支座,养护、更换麻烦。
边跨与中跨之比不小于0.6,高跨比一般为1/15~1/25; 顶推施工的等截面连续梁桥中梁高(H)与顶推跨径L0之比一 般为1/12~1/17。 3.适用范围 ①一般采用中等跨径(40~60m、最大80m)-主梁构造简单、 施工快捷; ②立面布置以等跨径为宜,也可以采用不等跨布置; ③适应于有支架施工、逐孔架设施工、移动模架施工及顶推法 施工; ④当跨径较大时采用悬臂法施工,支点负弯矩比跨中正弯矩大, 仍采用等截面布置受力上不合理、不经济,可采用变截面连续 梁。
2、变截面连续梁桥 1.力学特点 主跨跨径大于70m-支点设计负弯矩比跨中设计正弯矩大,变截面主梁符 合受力要求,高度变化与内力变化相适应。
①适合悬臂施工,施工阶段主梁刚度大、内力与运营阶段基本一致; ②变截面梁加大支点梁高,降低跨中设计正弯矩。
变截面梁合理性: ①对恒载引起的截面内力影响不大; ②与桥下通航净空要求无妨害; ③能适应抵抗支点处很大剪力的要求; ④是连续体系梁桥比简支梁桥、悬臂梁跨越能力大的原因; ⑤外形美观。 2. 构造特点 ①梁底可采用折线、圆弧线和抛物线等:多用二次抛物线,其 变化规律与弯矩变化规律基本接近;折线形截面变化构造简单、 施工方便;具体选用形式按截面上下缘受力均匀、容易布筋来 确定。
黄石长江大桥
黄花园嘉陵江大桥
六、不同结构体系的连续梁桥的受力
力学特点: 恒、活载下跨中弯矩比 简支梁小(经济); 弯矩图总面积小(省 财); 梁截面沿纵向改变,引 起弯矩改变; 超静定结构,温度效应、 基础不均匀沉降,混凝土 收缩徐变引起次内力。
4.2 连续梁桥一般构造
25
按跨 径
按截面高度
第4章连续梁桥的构造与设计
4.1连续梁桥概论 4.2连续梁桥一般构造 4.3连续刚构桥一般构造 4.4连续刚构桥
主要讲解公路工程中常用的先简支后连续预应力混凝土连 续梁桥和对称悬臂施工预应力混凝土连续梁桥,对过去出现 过,但现在不常用的连续梁只做简要介绍。
顶推法施工连续梁、悬臂梁、T型刚构桥过去出现过,但 现在已经很少用,现在仍有许多桥在使用,同学可以查看相 关资料了解。
连续梁桥的
特点
3
4
普通钢筋混凝土连续 梁桥跨径在15-30m 间(应用较少);跨 径增大时用预应力混 凝土连续梁桥
连续梁桥有多种施 工方法,如先简支 后连续、顶推法、 悬臂法、移动模架 节段拼接。
三、先简支后连续梁桥
先简支后连续梁桥:吸取简支梁预制施工、质量有保证、 工期短的优点,连续梁受力合理,行车平顺,目前大量采用。
支点截面
较窄桥墩满足较宽 桥面,减少下部工 程量,应用最为广 泛。
分离式双箱单室截面
(c)
多在宽桥中采用
箱形截面
单箱多室截面 多在宽桥中采用
二、等截面与变截面连续梁
1.预应力混凝土连续梁桥
(1)等截面连续梁桥 一般适用于70m以内的中等跨径公路桥、城市立交或高架桥, 为了支承等截面连续梁,轻巧,简洁,桥下透空性大。 1.力学特点 连续梁属超静定结构,支点截面设计负弯矩一般比跨中截面设 计正弯矩大,但跨径不大时差值不大,可以采用等截面,采取 构造措施来调节,简化了主梁构造。
④ 为了降低材料用量指标,对于较大跨径的桥梁,宜采用能 减小跨中弯矩值的其他体系桥梁,例如悬臂体系、连续体 系的梁桥等。
二、连续梁桥的特点
具有结构刚度大、变
形小、伸缩缝少和行
车平稳舒适等优点 1
2
预应力混凝土连续 梁桥充分发挥了高 强材料特性,提高 混凝土的抗裂性, 促使结构轻型化, 跨越能力较大
4.1
连续梁桥概论
一、概述
① 对连续梁桥、连续刚构桥的构造、参数取值、力学及特点 作了简单的介绍;
② 普通钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥的经济跨径分别 为20m和40m左右;
③ 跨径超出此范围时,跨中恒载弯矩和活载弯矩将会迅速增 大,从而导致梁的截面尺寸和自重显著地增加,不但材料 耗用量大而不经济,并且也由于很大的安装重量给装配式 施工造成很大的困难;