悬臂与连续体系梁桥基本概念
悬臂梁桥与连续梁桥[荟萃知识]
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行业知识
图6-1 恒载产生的弯矩图
2
（3）优缺点及适用范围
1）悬臂梁桥和简支梁桥一样，都属于静定体系，它 们的内力不受基础不均匀沉降的影响。
2）从桥的立面上看，在桥墩上只需布置一排沿墩 中心布置的支座，从而可减小桥墩的尺寸。
3）从运营条件来看：悬臂梁桥与简支梁桥均不甚理 想。
61悬臂体系梁桥62连续体系梁桥6悬臂体系梁桥与连续体系梁桥1行业知识1结构类型611悬臂梁桥61悬臂体系梁桥2力学特点悬臂梁桥由于跨内支点负弯矩的存在使跨中正弯矩值显著减小
6 悬臂体系梁桥与连续体系梁桥
6.1 悬臂体系梁桥 6.2 连续体系梁桥
行业知识
1
6.1 悬臂体系梁桥
6.1.1 悬臂梁桥
（1）结构类型 （2）力学特点
行业知识
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图6-6 变截面连续梁桥
1）力学特点
连续梁的支点截面负弯矩大于跨中截面正弯矩 ， 可通过改变支点梁高和各跨的刚度来满足设计要求。
行业知识
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图6-6 变截面连续梁桥
2）跨径布置
主梁采用变截面形式的大跨径预应力混凝土连续 梁桥，立面一般采用不等跨布置。
3）构造特点
①连续梁在每个中间墩上只需设置一排支座，而 在相邻两联连续梁的桥墩上仍需设置两排支座。
4）钢筋混凝土的悬臂梁桥在支点附近负弯矩区段 内，不可避免要出现裂缝，雨水易于浸入梁体，而且 其构造也较简支梁为复杂。
6.1.2 T型刚构桥
行业知识
3
（1）带挂梁的T构桥型
图6-5 带挂梁的T型刚构
（2）带铰的T构桥型
图6-6 行带业铰知的识 T型刚构
4
桥梁的基本体系
桥梁的基本体系桥梁的基本体系按结构体系及受力特点，桥梁可划分为梁、拱、索三种基本体系，以及由基本体系之间组合而形成的组合体系1．梁式桥梁式桥的特点是其桥跨的承载结构由梁组成。
在竖向荷载作用下梁的支承处仅产生竖向反力而无水平反力（推力）。
梁的内力以弯矩和剪力为主。
梁式桥可分为简支梁桥，连续梁桥和悬臂梁桥。
简支梁桥的跨越能力有限（一般在50m以下），当计算跨径小于25m时，通常采用混凝土材料，而计算跨径大于25m时，更多采用预应力混凝土材料。
2．拱式桥拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。
其特点是结构在竖向荷载作用下，两拱脚处不仅产生竖向反力，还产生水平力（推力），由于水平推力的作用使拱中的弯矩和剪力大大地降低。
设计合理的拱主要承受拱轴压力，拱截面内弯矩和剪力均较小，因此可充分利用石料或混凝土等抗压能力强而抗拉能力差的圬工材料。
拱式桥是推力结构，其墩台，基础必须承受强大的拱脚推力。
因此拱式桥对地基要求很高，适建于地质和地基条件良好的桥址。
拱式桥构造简单，承载能力大，造型美观，是桥梁工程中广泛采用的桥型之一。
3．悬索桥悬索桥又称吊桥，其特点是桥梁的主要承重结构由桥塔和悬挂在塔上的高强度柔性缆索及吊索，加劲梁和锚锭结构组成。
桥跨上的荷载由加劲梁承受，并通过吊索将其传至缆索。
主缆索是主要承重结构，但其仅受拉力。
缆索本身是几何可变体，但可通过桥塔，锚锭结构及作用的荷载相组合，在空间形成有一定几何形状的平衡受力结构体系。
主缆索的拉力通过对桥塔的压力和锚锭结构的拉力传至基础和地基。
这种桥型充分发挥了高强钢缆的抗拉性能，使其结构自重较轻，能以较小的建筑高度跨越其他任何桥型无法比拟的特大跨度。
4．组合体系组合体系桥是指承重结构采用两种基本结构体系，或一种基本体系与某些构件（塔，柱，索等）组合在一起的桥。
代表性的组合体系有以下几种。
（1）刚架桥刚架桥是梁与立柱（墩柱、竖墙）刚性连接的结构体系。
刚架桥的特点是在竖向荷载作用下，柱脚处不仅产生竖向反力，同时产生水平反力，使其基础承受较大推力。
第五章 悬臂梁桥简介
第五章 悬臂梁桥简介钢筋混凝土简支梁桥，由于构造简单，预制和安装方便，在桥梁建设中得到了广泛使用。
然而这种简支体系当跨径超过20～25m时，鉴于跨中恒载弯矩和活载弯矩将迅速增大，致使梁的截面尺寸和自重显著增加，这样不但材料耗用量大而不经济，并且很大的安装重量也给装配式施工造成困难。
因此，对于较大跨径的桥梁，为了降低材料用量指标，就宜采用能减小跨中弯矩值的其他体系桥梁，如悬臂体系和连续体系梁桥等。
本章内将主要介绍悬臂梁桥的力学特点、一般构造特点及其设计要点，以便在掌握简支梁桥构造和设计的基础上，从力学和混凝土原理等方面知识出发，进一步了解和掌握这类体系桥的计算和设计工作。
5.1 悬臂梁桥结构类型和力学特点5.1.1 悬臂梁桥结构类型将简支梁梁体加长延伸，并越过支点就成为悬臂梁桥。
我们把梁的一端悬出和两端均悬出分别称为单悬臂梁和双悬臂梁。
常见的类型有：双悬臂梁桥（图5.2a）、两个单悬臂梁与中孔简支挂梁组合的三跨悬臂梁桥（图5.2b）、双悬臂梁（或单悬臂梁）与简支挂梁联合组成多孔悬臂梁桥（图5.2c），以及带挂梁的T形悬臂梁桥（图5.1d，即带挂梁的T形刚构）。
根据桥长的需要可选用不同的类型。
通常将悬臂梁主跨称为锚跨。
多孔悬臂梁桥的结构特点是锚跨与挂孔跨交替布置,通常为奇数跨布置。
5.1.2 悬臂梁桥力学特点悬臂梁桥利用悬出支点以外的伸臂，使支点产生负弯矩，对锚跨跨中正弯矩产生有利的卸载作用。
图 5.1所示为各种梁式体系在恒载作用下的弯矩图。
图中各种梁式体系的跨径布置相同，假定其恒载集度也相同（实际上，简支梁的恒载集度较大）。
比较图5.1中a）与b）、c），显然，简支梁的各跨跨中恒载弯矩最大，无论单悬臂梁或双悬臂梁在锚跨跨中弯矩因支点负弯矩以卸载作用而显著减小，而悬臂跨中因简支挂梁的跨径缩短而跨中正弯矩也同样显著减小。
悬臂梁桥的弯矩图面积(反映材料用量)也比简支梁桥小，以图5.1 c)的中跨弯矩图为例，当悬臂长度等于中孔跨径的四分之一时，正负弯矩图面积的总和仅为同跨径简支梁的1／3.2。
悬臂和连续梁桥施工
第二篇 混凝土梁桥和刚架桥 第八章 第三节 悬臂体系和连续体系梁桥的施工 16
箱梁合拢后外景
《桥梁工程》第二版，邵旭东主编
人民交通出版社
第二篇 混凝土梁桥和刚架桥 第八章 第三节 悬臂体系和连续体系梁桥的施工 17
2. 悬臂拼装法
①悬臂拼装法是将预制好的梁段，用驳船运到桥墩的两侧，然后通过悬臂 梁上的一对起吊机械，对称吊装梁段，待就位后再施加预应力，如此下去， 逐渐接长。 ②悬拼节段接缝处理
《桥梁工程》第二版，邵旭东主编
人民交通出版社
Hale Waihona Puke 第二篇 混凝土梁桥和刚架桥 第八章 第三节 悬臂体系和连续体系梁桥的施工 18
(a) (b)
(c)
提升卷扬机 卷扬机横梁
牵引倒链
人民交通出版社
第二篇 混凝土梁桥和刚架桥 第八章 第三节 悬臂体系和连续体系梁桥的施工 14
箱梁边跨在支架现浇先合拢施工
《桥梁工程》第二版，邵旭东主编
人民交通出版社
第二篇 混凝土梁桥和刚架桥 第八章 第三节 悬臂体系和连续体系梁桥的施工 15
箱梁中跨合拢施工
《桥梁工程》第二版，邵旭东主编
人民交通出版社
② 施工流程: （1）浇筑混凝土，混凝土达到规定强度后施加预应力； （2）脱模卸架，由台车将承重梁和模架运送至下一桥孔； （3）承重梁就位后，再将导梁向前移动，准备下一循环的 浇 筑工作。
《桥梁工程》第二版，邵旭东主编
人民交通出版社
第二篇 混凝土梁桥和刚架桥
5
a
5
(a)
6
4
1
2
3
a b
(b)
7 b
(c)
移动模架法的特点
7
桥梁工程第7章 悬臂梁桥、连续梁桥和连续刚构桥
悬臂梁桥还需在跨间增加悬臂和挂梁间的牛腿及伸缩装臵, 行车 条本港大桥( 主跨 510 m)
6
目前, 国内采用箱形截面的钢筋混凝土悬臂梁桥最大跨径为 55 m, 常用跨径在30 m以内, 国外一般在 70 ～80 m。 预应力混凝土悬臂 梁桥国内常用跨径为 30 ～50 m, 国外最大跨径为 150 m。 三孔预应 力混凝土悬臂梁桥, 在采用平衡悬臂法装配施工时, 中孔也可不用 挂梁而仅在跨中用剪力铰相连, 这种带剪力铰的悬臂体系为一次 超静定结构。 苏联曾建造过一座中跨跨径为 128 m 的悬臂梁桥。 除钢筋混凝土和预应力混凝土悬臂梁桥外, 还有钢悬臂梁桥, 如重庆嘉陵江大桥, 日本港大桥 ( 图 7. 2 ) , 美 国的康摩多 巴雷桥
底板和顶板厚度提供了构造上的保证。 腹板与顶、底板连接处的
梗腋常用布臵形式参见本章第二节连续梁桥有关内容。 宽桥宜采用单箱双室截面, 其顶板、底板、腹板厚度可参照单 箱单室截面的规定取用, 但中间腹板厚度可以比两侧腹板厚度小 5 cm。
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；
工学第七章悬臂和连续梁桥简介
4）多箱多室截面（e）
5）分离式箱形截面（g、h）
说明：悬臂部分（锚孔）——吊装时采用肋梁，悬臂施工时
采用箱梁；挂孔——一般采用肋梁，便于吊装
3、配筋特点：
纵向钢筋——悬臂上只承担负弯矩，配置负弯矩钢筋
——锚孔可能承担正或负弯矩需双向配筋
腹板——下弯的纵向钢筋，需要时布置竖向预应力钢筋
2 cos
tg 2
2h( R N y sin )
3 Re H ( 2h 3 ) N y cos ( 2h 3m )
（4）、专门空间分析
对于重要的牛腿应作为
专门课题来验算
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90
90
30.4
Lg
35
40
33
25
30
25
29
.2
悬臂主梁尺寸(m)
底缘曲线
H2
H1
三次曲线
11.0 3.2
10.0 2.5
8.5
7.5
2.0
2.0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
园弧线
园弧线
10.1
9.2
园弧线
5.0
1.9
半立方抛
物线
5、牛腿构造特点
牛腿的高度不到悬臂梁高和挂梁梁高的一半，但要
传递较大的力——成为上部结构的薄弱部位，凹角处应
(3)双悬臂梁（或单悬臂梁）与简支挂梁联合组成多孔悬臂梁桥
多跨悬臂梁桥
(4)带挂梁的T形悬臂梁桥
多跨连续梁桥
T形刚构桥
其它特点：
（1）悬臂端容易下挠，行车舒适性较差。
（2）一般为静定结构，结构内力不受温度、混凝土收缩徐变
连续刚构桥
[基础知识]铁路桥梁的结构形式及按长度、位置、机构形式的分类
![[基础知识]铁路桥梁的结构形式及按长度、位置、机构形式的分类](https://img.taocdn.com/s3/m/e1b333f259eef8c75ebfb3bb.png)
铁路构筑物:桥梁的结构形式及分类桥隧建筑物包括桥梁隧道、涵洞等。
(一)桥梁分类1.按桥梁的长度分类按桥梁长度(L)可分为小桥(L<20 m)、中桥(20 m≤L<100 m).大桥(100 m≤L<500 m)和特大桥(L≥500 m)等。
2.按桥跨结构所用建筑材料分类(1)钢桥:钢桥桥跨结构的主体是钢梁。
钢桥的钢粱由型钢拼接而成,常见的有钢桁梁及钢板梁两种。
钢桥的质量轻,强度大,安装方便,多用于跨度较大的桥梁。
(2)混凝土桥:用钢筋混凝土或预应力混凝土制造梁部结构或刚构结构的桥。
这种桥梁经济实用，易于维修养护,使用广泛。
(3)石桥:用石料建造的桥。
这种桥经久耐用,可就地取材,造价低。
3.按桥梁结构形式分类按桥梁构造外形可分为梁式桥、拱式桥、斜拉桥等。
(1)梁式桥。
铁路桥梁采用最多的是梁式桥。
它是一种使用最广泛的桥梁形式，可细分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。
简支梁桥是指梁的两端分别为铰支(固定)端与活动端的单跨梁式桥。
连续梁桥是指桥跨结构连续跨越两个以上桥孔的梁式桥。
在桥墩.上连续，在桥孔内中断，线路在桥孔内过渡到另一根梁上的称为悬臂梁，采用这种梁的桥称为悬臂梁桥。
(2)拱式桥。
拱式桥由拱上建筑、拱圈和墩台组成。
在竖直荷载作用下，作为承重结构的拱肋主要承受压力，拱桥的支座既要承受竖向力，又要承受水平力。
因此，拱式桥对基础与地基的要求比梁式桥要高。
(3)斜拉桥。
斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。
它由梁、斜拉索和塔柱三部分组成。
斜拉桥是一种自锚式体系，斜拉索的水平力由梁承受。
梁除支撑在墩台上外，还支撑在由塔柱引出的斜拉索上。
4.按桥面所在位置分类(1)上承式桥:桥面位于主要承重结构(梁、拱、桥梁).上部的桥。
(2)下承式桥:桥面位于两主梁(桁架或板梁)或两拱肋之间,荷载先传至其下部的桥。
(3)中承式桥:在桥跨全长中,桥面在桥跨结构中部通过,即部分桥面位于主要承重结构上部,另一部分桥面位于主要承重结构下部的桥。
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1、 悬臂梁桥：将简支梁梁体加长，并越过支点就成为悬臂梁桥。
悬臂梁桥的结构类型：悬臂梁桥有单悬臂梁和双悬臂梁两种。
单悬臂梁是简支梁的一端从支点伸出以支承一孔吊梁的体系。
双悬臂梁是简支梁的两端从支点伸出形成两个悬臂的体系。
悬臂梁桥的构造特点：
（1）立面布置：单悬臂梁桥一般做成三跨，中间带挂梁边孔成为锚孔。
双悬臂梁桥有单孔悬臂梁桥和多孔悬臂梁桥。
单孔悬臂梁桥桥头两端不设桥台，仅设搭板完成主桥与路堤的衔接，多用于人行天桥；多孔悬臂梁桥需每隔一孔设挂梁。
（2）横截面形式：与等截面简支梁不同，悬臂梁桥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大面积加强，通常采用的横截面形式为T 形截面和箱形截面。
悬臂梁桥的优缺点：悬臂梁桥一般为静定结构，结构内力不受地基变形影响，对基础要求较低。
悬臂梁桥虽然在力学性能上优于简支梁桥，可适用于更大跨径的桥梁方案，但由于悬臂梁桥的某些区段同时存在正、负弯矩，无论采用何种主梁截面形式，其构造较为复杂；而且跨径增大以后，梁体重量快速增加，不易采用装配式施工，往往要在费用昂贵、速度缓慢的支架上现浇。
悬臂梁桥的计算： （1）恒载内力计算：恒载包括主梁自重内力1G S 和二期恒载（栏杆、灯柱等）引起的内力2G S 。
1()()G L
S g x y x dx =∙⎰， 式中1G S 为主梁自重内力（弯矩或剪力），()g x 为主梁自重集度，()y x 为相应主梁内力影响线坐标。
（2）活载内力计算：
(1()c k i k i S m q m P y =+μ)ξΩ+
式中m 为悬臂梁桥的荷载横向分布系数，y 为内力影响线竖标，其他分别为冲击系数、荷载折减系数、车道荷载等。
悬臂梁桥的配筋特点：（1）在悬臂部分与支点附近是负弯矩区段，主钢筋布置在梁的顶部；（2）跨中部分承受正弯矩，主筋应布置在梁的底部；（3）在正、负弯矩过渡区域，两个方向的弯矩都可能发生，顶部和底部均要布置适量钢筋。
牛腿的概念：悬臂梁桥的悬臂端和挂梁端部结合处的局部构造为牛腿。
牛腿是T形刚构桥上不构造的一个重要部分，衔接悬臂梁与挂孔，传递来自挂梁的荷载。
牛腿构造注意的要点：（1）挂梁和悬臂梁的反力，应该通过加强的牛腿横梁来保证传力效果；（2）端横梁的宽度一般应将牛腿包含在内，形成整体；（3）牛腿的凹角线应该和缓，避免尖锐转角，以减缓主拉应力过分集中；（4）牛腿处的支座高度应尽量减少，并且宜采取摩阻力较小的支座，以改善牛腿受力状态；（5）牛腿构造还应满足特殊要求：如承受更换支座的顶升荷载，端横梁因通过管线开洞后加固钢筋网的设置。