第五章 连续梁桥的设计与计算
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
连续梁桥桥墩顺桥向水平力分配计算
连续梁桥桥墩顺桥向水平力分配计算
连续梁桥桥墩顺桥向水平力分配计算是桥梁设计中的一项重要工作，它是桥梁结构的稳定性和安全性的关键。
连续梁桥桥墩顺桥向水平力分配计算的目的是将桥梁的水平力分配到桥墩上，以确保桥梁的稳定性和安全性。
连续梁桥桥墩顺桥向水平力分配计算的基本原理是：桥梁的水平力分配到桥墩上，以确保桥梁的稳定性和安全性。
连续梁桥桥墩顺桥向水平力分配计算的具体步骤如下：
1.确定桥梁的水平力，包括桥梁的自重、车辆荷载、风荷载等；
2.确定桥梁的桥墩数量，以及桥墩的位置；
3.根据桥梁的水平力和桥墩的位置，计算桥墩上的水平力；
4.根据桥墩上的水平力，计算桥墩的抗拉力、抗压力和抗剪力；
5.根据桥墩的抗拉力、抗压力和抗剪力，计算桥墩的抗力系数；
6.根据桥墩的抗力系数，计算桥墩的水平力分配；
7.根据桥墩的水平力分配，计算桥墩的抗力系数；
8.根据桥墩的抗力系数，计算桥墩的水平力分配；
9.根据桥墩的水平力分配，计算桥墩的抗力系数；
10.根据桥墩的抗力系数，计算桥墩的水平力分配，以确保桥梁的稳定性和安全性。
以上就是连续梁桥桥墩顺桥向水平力分配计算的基本原理和具体步骤，它是桥梁设计中的一项重要工作，是桥梁结构的稳定性和安全性的关键。
只有通过准确的计算，才能确保桥梁的稳定性和安全性，从而保证桥梁的正常使用。
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。
第五章 混凝土简支梁桥
装配式斜板桥的钢筋布置与正交板有所不同。下 图为斜交角30°时斜板的顶层、底层钢筋布置，其 余钢筋布置与正交板相同。
图为标准跨径16m的后张预应力混凝土简支空心 板的截面和预应力筋布置图。板高为0.75m，采用 C40混凝土预制，两肋下部各布置2束钢绞线，每束由 6根Φ15钢绞线组成。《公路桥涵标准设计》中采用 强度等级为1570MPa的钢绞线，目前工程中较多采用 强度等级为1860MPa的钢绞线，在设计中作等效替换 即可。在顶板和底板布置有48的纵向钢筋以增强板的 抗裂性。箍筋在板端加密，以承受剪力。
(3)在均布荷载作用下，当桥轴线方向的跨长相同 时，斜板桥的最大跨内弯矩比正板桥要小，跨内纵向 最大弯矩或最大应力的位置，随斜交角 φ的变大而由 中央向钝角方向移动。图表示在满布均布荷载时，跨 内最大弯矩位置沿板宽的变化曲线，由图可知，当斜 交角φ在15°以内时，可以近似地按正交板桥计算， 因此《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62—2004)便作了这样的规定。
3．整体式斜交板桥的受力特点与构造
在桥梁建设中，由于桥位处的地形限制、或由于 路线线形的要求而将桥梁做成斜交。斜交板桥的桥轴 线与支承线的垂线呈某一夹角，此角称作斜交角φ。 斜板桥的受力状态是很复杂的，迄今尚无力学经典解 答，多借助计算机以求得数值解。为了对斜板桥的受 力性能有个定性的了解，以便从构造上予以保证，这 里只作简单介绍。
2．钢筋构造 截面配筋应依据计算的纵、横弯矩来定，主钢筋直径 应不小于12mm，间距应不大于200mm，一般也不宜小于 70mm；由于汽车荷载在板边缘的分布范围比跨中小，因而 两侧各1／6板宽范围内的主筋宜较中间板带增加15％。图 为整体式简支板桥的构造图。其标准跨径6m，桥面净宽 8.5m(与路基同宽)，两边有0.25m的安全带，计算路径为 5．69m，板厚320mm，约为跨径的1／18。纵向主筋采用 Φ20，在跨径两端l／4—1／6的范围内呈30°弯起；分布 钢筋采用Φ10，按单位板宽上主筋面积的15％配置。
简支梁和连续梁的计算
简支梁和连续梁的计算简支梁和连续梁是结构工程中常见的两种梁的形式。
本文将分别从简支梁和连续梁的计算角度进行介绍。
简支梁是指梁两端支座完全固定，不受弯矩和剪力的约束，只有轴力作用的梁结构。
在计算简支梁时，需要考虑梁的受力情况以及梁的形状和材料等因素。
首先，需要确定梁的受力情况，包括梁的荷载和支座的约束。
根据支座的类型和位置，可以确定梁的边界条件，进而计算出梁的弯矩和剪力分布。
在计算弯矩和剪力时，可以使用静力学平衡方程和力矩平衡方程进行计算。
另外，还需要考虑梁的形状和材料的特性，如梁的截面形状、尺寸、材料的弹性模量等。
根据这些信息，可以计算出梁的挠度和应力分布，并进行验算。
简支梁的计算可以使用手算方法、数值计算方法或专业软件进行。
连续梁是指梁两端支座之间还有其他支座的梁结构。
在计算连续梁时，需要考虑梁的受力情况以及各支座的约束。
与简支梁不同的是，连续梁在计算时需要考虑梁的整体受力平衡。
首先，需要确定梁的边界条件，即支座的类型和位置。
可以根据支座的约束和梁的几何形状，建立受力平衡方程组，求解出各支座的反力。
然后，根据反力和支座的约束条件，可以计算出梁的弯矩和剪力分布。
在计算弯矩和剪力时，可以使用力矩平衡方程和剪力平衡方程进行计算。
同时，还需要考虑梁的形状和材料的特性，如梁的截面形状、尺寸、材料的弹性模量等。
根据这些信息，可以计算出梁的挠度和应力分布，并进行验算。
连续梁的计算通常较为复杂，需要使用专业软件进行计算，以提高计算的准确性和效率。
简支梁和连续梁在结构工程中都有广泛的应用。
简支梁适用于跨度较小、受力较简单的梁结构，如房屋的屋梁和桥梁的短跨径梁。
而连续梁适用于跨度较大、受力较复杂的梁结构，如高速公路桥梁、铁路桥梁和大跨度建筑物的梁。
根据实际情况选择适合的梁形式和计算方法，可以保证结构的安全和经济性。
简支梁和连续梁是结构工程中常见的两种梁的形式。
在计算简支梁和连续梁时，需要考虑梁的受力情况、形状和材料等因素，并使用适当的计算方法进行计算。
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第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
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
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算第五章 连续梁桥的设计与计算
3、梁高——与跨径、施工方法有关
– 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）
第五章 连续梁桥的设计与计算
第四节 预应力次内力计算
预应力初弯矩：
M0 Nye
预应力次弯矩：
M
总预矩：
MNM0M
第五章 连续梁桥的设计与计算
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
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第一节 连续梁桥的体系 与构造特点
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
第五章 连续梁桥的设计与计算
– 连续梁后期配筋
• 各跨跨中底板配置连续束
第五章 连续梁桥的设计与计算
• 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
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第二节 连续梁桥常用施工方法
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
h =212( 218 )l
变高度(曲线形)连续梁
H =11(6 210 )l
第五章 连续梁桥的设计与计算
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。
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
• 主梁最大正弯矩发生在导梁刚顶出支点 外时
第五章 连续梁桥的设计与计算
• 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
第五章 连续梁桥的设计与计算
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
– 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
H =115( 310 )l 常用 118( 210 )l
变高度(折线形)连续梁
H =11(6 210 )l
均布荷载q 连续梁桥 均布荷载q
第五章 连续梁桥的设计与计算
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
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
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
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
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
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第五章 连续梁桥的设计与计算
第三节 连续梁桥内力计算
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
第五章 连续梁桥的设计与计算
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
第五章 连续梁桥的设计与计算
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
第五章 连续梁桥的设计与计算
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 – 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
第五章 连续梁桥的设计与计算
• 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
第五章 连续梁桥的设计与计算
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
e M Ny
第五章 连续梁桥的设计与计算
一、用力法解预加力次力矩
1、直线配筋
第五章 连续梁桥的设计与计算
• 力法方程
1x 111N0
• 变位系数
11
2l 3EI
• 赘余力
1N
Nyel EI
x1
1N
11
3 2Nye
• 总预矩
内力图迭加而成
第五章 连续梁桥的设计与计算
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
第五章 连续梁桥的设计与计算
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)