第五章--混凝土简支梁桥
混凝土简支梁(板)桥结构与构造

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目录
• 引言 • 简支梁(板)桥的结构设计 • 简支梁(板)桥的构造 • 简支梁(板)桥的施工方法 • 简支梁(板)桥的维护与加固 • 案例分析
01 引言
目的和背景
01
研究混凝土简支梁(板)桥结构与构 造的背景和意义,阐述其在桥梁 工程中的重要性和应用范围。
总结词
先进施工方法
详细描述
该大桥采用预制桥梁段的拼装施工方法,有效缩短了施工周期,降低了施工难度。施工过程中,对预 制桥梁段进行了严格的检测和质量控制,确保了桥梁的整体性能和安全性。
某大桥的维护加固案例
总结词
及时维护加固
详细描述
该大桥在运营过程中,针对出现的裂缝、锈蚀等问题,及时进行了维护加固。加固措施 包括裂缝灌浆、涂装防锈、增加预应力等,有效延长了桥梁的使用寿命,保证了交通的
顺畅和安全。
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锈蚀
对锈蚀部位进行除锈、防锈处 理,涂刷防锈漆等保护层。
支座损坏
更换损坏的支座,保持桥梁稳 定。
桥面铺装层损坏
修复损坏的桥面铺装层,采用 耐久性好的铺装材料。
加固方法
粘贴钢板加固
在梁板底部粘贴钢板,提高承 载能力。
体外预应力加固
在梁板体外施加预应力,改善 结构受力状态。
增加横梁加固
在桥面板增设横梁,提高结构 整体稳定性。
桥墩加固
对桥墩进行加固处理,如扩大 截面、增加桩基等,提高承载
能力。
06 案例分析
某大桥的结构设计案例
总结词
合理结构设计
详细描述
该大桥结构设计充分考虑了桥梁跨度、荷载要求和地质条件,采用了简支梁(板)桥结构,合理分布荷载,优化了 桥面宽度和梁板厚度,确保了桥梁的承载能力和稳定性。
混凝土简支梁桥的构造

混凝土简支梁桥的构造
混凝土简支梁桥是一种建造在河流、道路或铁路上的桥梁结构。
它的主要构造组成包括桥墩、桥台、梁、支座和栏杆等部分。
桥墩是桥梁结构的支撑结构,其底部通常设置在桥基或岩石上。
桥墩通常采用矩形或圆形截面,并通过钢筋混凝土加固。
桥墩还要承担风荷载和横向力等作用。
桥台是简支梁桥的另一个重要组成部分,通常设置在桥墩的两端。
桥台用于固定桥梁的端部,通过桥台将桥梁的荷载引入桥墩中,并将其分散到地基上。
通常包括上部结构和下部结构两个部分。
梁是桥梁结构的主要承载构件,其作用是将车辆和行人的荷载引向桥墩上,并通过桥墩将荷载分散到地基上。
梁通常采用钢筋混凝土或预应力混凝土制成。
支座是用于支撑梁的构件,通常由橡胶、钢板和钢筋混凝土等材料组成。
支座的作用是缓解梁的变形和震动,并通过支座引导荷载到桥墩上。
栏杆是桥梁结构的一部分,通常用于保护行人和车辆。
栏杆通常采用钢筋混凝土或钢制构造,并根据需要设置反光装置等安全设施。
桥梁工程复习思考题

绪论1.桥梁的作用是什么?它是由哪几个主要部分组成的?各部分的主要作用是什么?桥梁(bridge)就是供车辆(汽车、列车)和行人等跨越障碍(河流、山谷、海湾或其他线路等)的工程建筑物、支座上部结构、下部结构、2.解释以下几个术语:总跨径(桥梁孔径)、净跨径、计算跨度、桥长、建筑高度、桥渡。
对梁式桥,设计洪水位线上相邻两桥墩(或桥台)间的水平净距L0,称为桥梁的净跨径。
各孔净跨径之和,称为总跨径,它反映出桥位处泄洪能力的大小。
桥跨结构相邻两支座间的距离L1, 称为计算跨径。
桥梁结构的分析计算以计算跨径为准。
桥长:对梁桥,两桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离LT,可称为桥梁全长。
桥面(或铁路桥梁的轨底)至桥跨结构最下缘的垂直高度h,称为桥梁建筑高度。
3.按照力学特性(体系)划分,桥梁有哪些基本类型?各类桥梁的受力特点是什么?按结构体系及其受力特点,桥梁可划分为梁、拱、索三种基本体系和组合体系。
梁作为承重结构,主要是以其抗弯能力来承受荷载的。
拱桥(图1.2(c))的主要承重结构是具有曲线外形的拱圈(arch ring)。
在竖向荷载作用下,拱圈主要承受轴向压力,但也受弯、受剪。
拱趾处的支承反力除了竖向反力外,还有较大的水平推力(thrust)。
但大跨度悬索桥的主要承重结构为缆。
组合体系桥(combined system bridge)指承重结构采用两种基本体系,或一种基本体系与某些构件(梁、塔、柱、斜索等)组合在一起的桥。
4. 请根据各类桥梁的力学特点,你认为各自有竞争力的跨度范围是什么?适用于什么样的地质条件?(思考题)第二章桥梁工程的规划与设计1.什么是桥梁的净空(限界)?它有什么用途?是保证车辆、行人安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限。
建筑限界:路面(轨面)以上的一定宽度和高度范围内,不允许有任何设施及障碍物侵入的规定最小净空尺寸。
2.桥梁设计包括哪些内容?确定桥梁的高度、长度和孔径划分时,应分别考虑哪些因素?桥梁立面、断面和平面布置。
混凝土简支梁桥的设计与计算

2. 双向板:整体现浇T梁,长宽比﹤2时,需按两个方向
配置受力钢筋。
3. 悬臂板:装配式T梁,长宽比≥ 2,两主梁翼板之间采用
钢板焊接接头联结,作为沿短跨一端嵌固另一端为自由 端的悬臂板计算。
4. 铰接板:装配式T梁,长宽比≥ 2,两主梁翼板之间采用
矩。 比拟正交异性板法——将主梁和横隔梁的刚度换算成两向刚度
不同的比拟弹性平板来求解,并由实用的曲线图表进行荷载横 向分布计算。
.
2.杠杆原理法
计算原理
➢忽略主梁之间横向结构的联系,假设桥面板在主梁
上断开,当作横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。 (基本假定)
➢在计算时,通常可利用各主梁的反力影响线进行,
8a 2
恒载弯矩:
.
M 0g
1 8
gl 2
3)考虑有效工作宽度后的支点剪力
不考虑板和主梁的弹性固结作 用,车轮布置在支承附近。
对于跨内只有一个车轮荷载的
l
情况:
Q sg2 l0(1)(A 1y1A2y2)
其中,矩形部分荷载的合力为:
A1pb12aPb1b12Pa 三角形部分荷载的合力为:
A 21 2(q ' q ) (a a ') 8 a a P 'b 1 a a ')2
湿接接头联结,作为沿短跨一端嵌固另一端铰接的铰接 悬臂板计算。
.
.
二、车轮荷载在板上的分布
车轮均布荷载— a2 (b纵2 、横) 桥面铺装的分布作用:按450 角分布。
a1 a2 2H
b1 b2 2H
加重车后轮轮压:
p P 2 a1b1
国外采用较长的压力边长:
第二篇第5章 简支梁桥计算

S P'h1 x
(已学)
4.荷载横向分布系数的概念
按最不利情况设计 P 1 P ' h 2 yi P h 2 yi 2 2
mP
定量!
m —— 荷载横向分布系数,它表示某根梁所承担的最大荷 载是各个轴重的倍数。
3
1
2
P 2
4 P P P 2 2 2
求解: 桥面在单位竖向偏心荷载作用下,各片梁的反力Ri
a' a1 t a2 2H t
l 3
ax= a’+2x
(3)车轮荷载靠近板的支承处
a x a'2 x a1 2 H 2 x
a=a1+l/3 ≥2l/3
a’
x
45
•规律: 车轮由支点处向跨中移动时,荷载分布宽度近似按45° 线过渡。
(二)悬臂板 当P位于板端时(最不利):
(1)车轮荷载在跨径中间 2l l l a a1 a2 2 H • 单轮 3 3 3 2l l l • 多轮 d a a1 d a2 2 H d 3 3 3 l l b1 a a1 a
d
b1
a1
(2)车轮荷载在板的支承处
t
h l
1 1 A2 p' p a a' 2 2 P a a'2 8aa' b1
P p' 2a' b1
P p 2ab1
g
y2
y1
(二)铰接悬臂板内力
• 计算截面:悬臂根部
b1
• 最不利荷位:铰接处(铰内剪力为0)
M Ag
2 gl 0 2
第二篇第五章简支梁桥计算2精品PPT课件

M支
0.7M0
当t/h≥1/4时(即主梁抗扭能力小者):
M中 0.7M0
M支
0.7M0
式中:h为肋高;M0为把板当作简支板时,由使用荷载引起的一米
宽板的跨中最大设计弯矩M0,它是Mop和Mog两部分的内力组合。
第二篇
第五章
第二节 行车道板的计算
Mop为1m宽简支板条的跨中活载弯矩,对于汽车荷
则结构自重和汽车荷载弯矩值可由一般
公式求得:
H
P/2
b2
b1 p =2aPb1
l0
b1
M m in ,p (1 )1 2 p l0 2 (1 )4 a P b 1l0 2 (b 1 l0 时 ) l0
b1=b2 +H
M m in ,p ( 1 )p b 1 ( l0 b 2 1 ) ( 1 )2 P a ( l0 b 2 1 )
结构自重弯矩(近似值):
悬臂板计算图示
Mmin,g
1 2
gl02
必须注意,以上所有活载内力的计算公式都是对于轮重为P/2的汽车荷
载推得的 。
第二篇
第五章 简支梁桥计算
第三节 横向分布计算
第二篇
第五章
第三节荷载横向分布的计算
荷载横向分布的定义
对于某根主梁某一截面的内力值的确定,我们在桥梁纵、横向均引入影响线的 概念,将空间问题简化成为了平面问题,即:
S P (x ,y ) P 2 (y )1 (x )
(x, y) 1(x)
2(y)
横向分布系数
是空间计算中某梁的内力影响面;
是单梁在x轴方向某一截面的内力影响线
是单位荷载沿桥面横向(y轴方向)作用在不同位置时,某梁 所分配的荷载比值变化曲线,也称作对于某梁的荷载横向分 布影响线。
第9讲第五章横向分布系数计算杠杆法

主讲人 : 王丽荣
作
业
• 例题1:计算其1号梁、3号梁汽车荷载、人群荷载 作用下的荷载横向分布系数。 • 例题2:计算桥面净空:净-7+2×0.75m,横向4片 T 梁 , 主 梁 间 距 为 2.2m , 人 群 荷 载 标 准 值 : 3.0kN/m2 其 1 号梁、 2 号梁汽车荷载、人群荷载作 用下的荷载横向分布系数。
土木与建筑工程学院
2010年3月19日
主讲人 : 王丽荣
4、适用
• (1)梁式桥:荷载靠近支点,即主梁支承刚度远大 于横向联系刚度。 • (2)无中间横隔梁的桥梁。 • (3)双主梁→精确结果。
2010年3月19日
土木与建筑工程学院
主讲人 : 王丽荣
5、计算步骤
1、求横向分布影响线。 2、→最不利布载。 3、→求m→单梁最大荷载。 4、→主梁最大活载内力。 汽车 人群
2010年3月19日
土木与建筑工程学院
主讲人 : 王丽荣
二、活载内力1
1、活载特点:横向分布 • 桥上的荷载→某梁的某截面内力←→ 空间问题→多个车辆 纵横向移动→难
• 2、实用:平面化 • ①横桥向上,荷载分配至各梁→ 横向分布问题。 • ②某梁在分得荷载的作用下,内力计算问题(纵)。
S P ( x, y) P 2 ( y) 1 ( x)
2010年3月19日
土木与建筑工程学院
主讲人 : 王丽荣
6、计算示例
• • • • • 某一简支T梁桥,计算其2号梁在结构重力(包 括附加重力)及汽车荷载、人群荷载作用下的跨中 最大弯矩及支点最大剪力。 (1)设计资料 桥面净空:净-9+2×1.0m; 汽车荷载等级:公路—Ⅱ级; 人群荷载标准值:3.0kN/m2。
桥梁工程第12讲第五章横向分布系数计算GM法-PPT文档资料

2、求解板在半波正弦荷载下的挠度
• (1)弹性板的挠曲面微分方程:正交均质
2013年3月22日
土木与建筑工程学院
主讲人 : 王丽荣
(2)比拟正交异性板挠曲微分方程
正交异性定义:结构材料两个方向弹性性质不同 桥跨结构纵横向构造不同
内力与位移关系方程:
2013年3月22日
土木与建筑工程学院
主讲人 : 王丽荣
土木与建筑工程学院
主讲人 : 王丽荣
优点:
• 1、结果比较精确。 • 2、适用于各种桥面净空宽度和多种荷载组合。 • 3、宽窄桥全适用。
2013年3月22日
土木与建筑工程学院
主讲人 : 王丽荣
横向分布系数计算
(1)绘制影响线的原理 A 、根据荷载、挠度、内力的关系。
C、为与跨度和截面刚度相关的常数。 B、外载为单位正弦荷载。
2013年3月22日 土木与建筑工程学院
主讲人 : 王丽荣
第12讲 第五章 混凝土简支梁桥的计算-荷载横向分布系数
• • • • • • • • •
学教内容: 1、掌握GM法计算横向分布系数的特点、定义 2、掌握GM法计算横向分布系数的方法。 重 点: 1、 GM法的特点、定义。 2、 GM法计算横向分布系数的方法。 难 点: 1、 GM法计算横向分布系数的方法。
2013年3月22日
土木与建筑工程学院
主讲人 : 王丽荣
主梁荷载横向影响线
2013年3月22日
土木与建筑工程学院
主讲人 : 王丽荣
4、弯扭参数α计算
(1)抗弯惯矩计算 纵: 横:必须考虑受压翼板有效工作宽度。
2013年3月22日
土木与建筑工程学院
主讲人 : 王丽荣
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(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。
2、钢筋混凝土简支梁桥经济合理的常用跨径在 20m以下,大于20m时一般采用预应力混凝土结 构。
我国预应力混凝土简支梁桥的标准设计跨径在40m以内,
已建成的最大跨径达到62m。世界上预应力混凝土简支 梁
桥最大路径达76m。一般来讲,跨径超过50m后就不太 经济
了。
㈡连续梁桥
1、连续梁桥是上部结构由连续跨过三个以上支座的梁作 为主要承重结构的桥梁,在恒载作用下,由于支点负弯 矩的卸载作用,跨中最大正弯矩显著减小,因此用在较 大跨径时将较简支梁经济。连续梁在每个墩台上沿桥纵 向只需设一排支座,桥墩宽度小,节省材料,而且梁
⑷整体式简支梁,其横向刚度大,稳定性好。由于受运 梁条件及架梁设备起吊能力的限制,整体式梁一般适 用于就地浇筑;而装配式简支梁则是目前广泛采用的 桥梁类型。
⑸混凝土简支梁按承重结构(梁)的横截面形式可分为:板 桥、肋梁桥和箱形梁桥。
二、混凝土简支板桥 在所有的桥梁形式中,板桥因其建筑高度小、外形最
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。
(4)在上述同样情况下,斜板桥的跨中横向弯矩比正 桥的要大,可以认为横向弯矩增大的量,相当于跨径 方向弯矩减小的量。
熟悉了斜板的工作性能以后,就可据以配置斜板 桥的钢筋。整体式斜板桥钢筋布置如图所示。当斜交 角(板的支座轴线的垂直线与桥纵轴线的夹角)不大于
简单而久用不衰。板桥不单外部形状简单,而且内部一般 无需专门配置抗剪钢筋,只需按构造要求将部分主筋起, 因而施工简单,模板和钢筋工程都较省。对于高等级公路 和城市立交工程,板桥(尤其是整体式板桥)又以极易满足 斜、弯、坡以及s形、喇叭形等特殊要求而受到重视。板 桥的建筑高度小,适宜桥下净空受到限制的桥梁使用,既 可降低桥面高度,又可缩短引道长度。
连续通过支座,接缝少,行车乎顺。但连续梁为超静定 结构,支座变位将引起结构内力的变化,适用于地质良 好的桥位处
㈢悬臂梁桥
悬臂梁桥是主梁长度超出跨径的悬臂结构。仅一端 悬出者称为单悬臂梁,两端均悬出者称为双悬臀梁。对于 较长的桥,还可以借助简支的挂梁与悬臂梁一起组合成多 孔桥。在力学性能上,悬臂根部产生的负弯短减小了跨中 正弯矩,所以悬臂梁也与连续梁相仿,可以节省材料用量。 悬臂梁桥属于静定结构,墩台的不均匀沉陷不会在梁内引 起附加内力。
㈠整体式简支板桥
1.总体构造 整体式板桥一般做成实体式等厚度的矩形截面,为了
减轻自重也可做成矮肋板式截面。城市高架桥的板桥可采 用单波或双波[图5—2d)]截面,与独柱墩配合使用,桥下 净空开阔,造型优美。整体式简支板的跨径一般为4~ 10m,板的厚度一般取跨径的1/16—1/23,随跨径增
大 取用较小值。整体式板桥采用现浇施工,简支结构多应用 于单独一跨的情形,多跨时一般做成连续结构。
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
第二节 混凝土简支梁桥的构造
一、混凝土简支梁按建筑材料分为:钢筋混凝土梁、预 应力混凝土梁、部分预应力混凝土梁等几类。
⑴ 钢筋混凝土简支梁桥一般适用于跨径为16m以下的公 路桥梁。
⑵预应力混凝土简支梁桥的跨越能力大一些,一般适用 于50m以下的公路桥梁。
⑶混凝土简支梁按施工工艺分为:整体式和装配式(分片 式)两大类。
第一节 概述
一、混凝土梁桥按承重结构的静力体系可划分为:
简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。
㈠简支梁桥
1、简支梁桥是静定结构,各跨单独受力,结构受力 比较单纯,不受支座变位等影响,适用于各种地 质情况,构造也较简单,容易做成标准化、装配 式构件,制造、安装均较方便,是一种采用最广 泛的梁式桥。因此,它是目前我国公路桥梁中最 常用的结构形式。
5.69m,板厚320mm,约为跨径的1/18。纵向主筋 采用
整体式简支板桥的桥面宽度往往大于跨径,因此,在 荷载作用下,桥面板实际上是处于双向受力状态,即除 板的纵向中部产全正弯矩外.横向也产生较大的弯矩。 当桥面板宽度较大时,除配置纵向的受力钢筋外,尚应 计算配置板的横向受力钢筋。在城市修建宽桥时,为了 防止产生过大的横向弯矩以及温度变化和混凝土收缩引 起的纵向裂纹,可以沿中线分开,做成两幅。
斜板桥的受力与正交板桥相比,有其特别之处。理 论与试验表明,斜板在垂直荷载作用下,一般具有下列 特性: (1)荷载有向两支承边之间员短距离方向传递的趋势。
如图所示,在较宽的斜板中部、其最大主弯矩方向 (即在垂直于该方向的截面上没有扭矩)几乎接近与支承 边正交。其次,无论对宽的或者窄的斜板,其两侧的主 弯短方向虽接近平行于自由边,但仍有向支承边垂线方 向偏转的趋势。 (2)各角点受力情况可以用比拟连续梁的工作来描述。
如图所示,在斜板的“Z”形条带A—B—C—D上 各点的受力情况可以用三跨连向垂直于钝角的二 等分线;同时在B、C点的反力也较大,锐角A、D点
的 反力较小,当斜交角与斜的宽跨比都较大时,锐角便 有向上翘起的趋势。此时若固定锐角角点,势必导致 板内有较大的扭矩。