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第六章 混凝土刚构桥的 设计与计算

第六章 混凝土刚构桥的 设计与计算. 第一节 刚构桥的体系 与构造特点. 一、体系特点 恒载、活载负弯矩卸载作用基本与连续梁接近 桥墩参加受弯作用，使主梁弯矩进一步减小 弯矩图面积的小，跨越能力大，在小跨径时梁高较低 超静定次数高，对常年温差、基础变形、日照温均较敏感. 二、刚构桥的主要类型. 单跨刚构桥 —— 主要用于中小跨度的跨线桥，建筑高度小. ROSENSTEIN BRIDGE 跨度 68 m ，跨中梁高 1.65 m. 斜腿刚构桥 —— 受力形式接近拱桥，可获得较大跨度或较小的梁高. NECKAR VALLEY VIADUCT

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第六章 混凝土刚构桥的 设计与计算

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Presentation Transcript

  1. 第六章 混凝土刚构桥的 设计与计算

  2. 第一节 刚构桥的体系与构造特点 一、体系特点 • 恒载、活载负弯矩卸载作用基本与连续梁接近 • 桥墩参加受弯作用，使主梁弯矩进一步减小 • 弯矩图面积的小，跨越能力大，在小跨径时梁高较低 • 超静定次数高，对常年温差、基础变形、日照温均较敏感

  3. 二、刚构桥的主要类型 • 单跨刚构桥——主要用于中小跨度的跨线桥，建筑高度小

  4. ROSENSTEIN BRIDGE 跨度68 m，跨中梁高1.65 m

  5. 斜腿刚构桥——受力形式接近拱桥，可获得较大跨度或较小的梁高斜腿刚构桥——受力形式接近拱桥，可获得较大跨度或较小的梁高

  6. NECKAR VALLEY VIADUCT • spans of 234-134-134-134-264 meters

  7. 安康汉江桥 • 主跨为176m，中孔跨中64m

  8. 连续刚构桥——用于柔性墩或大跨度高墩桥梁 辅航道桥桥 跨径：150+270+150m

  9. Raftsundet Bridge Span of 86+202+298+125m

  10. V型墩刚构——内部高次超静定，外部接近连续梁V型墩刚构——内部高次超静定，外部接近连续梁

  11. MAIN RIVER BRIDGE 82-135-82m main span, depth of 6.5m

  12. 我国已建成的预应力混凝土连续刚构桥

  13. 三、常用计算图式 • 单跨刚构桥

  14. 斜腿刚构桥

  15. 连续刚构桥

  16. V型墩刚构

  17. 四、构造特点 1、截面形式 • 单跨刚构桥——矩形截面 • 斜腿刚构——箱型截面、多肋式 • 连续刚构——大跨度：变高度箱梁 小跨度：多室扁箱梁 • V型墩刚构——箱型截面、多肋式

  18. 2、节点构造 • 角点受力特点 箱型截面直角点构造

  19. 箱型截面斜腿与主梁交点构造

  20. 连续刚构墩柱与主梁交点构造

  21. 2、铰的构造 • 钢铰 • 铅板铰

  22. 混凝土铰

  23. 五、减小墩柱抗推刚度的措施 1、合理选择桥型，避免矮墩桥梁采用连续刚构 2、减小墩柱的纵桥向尺寸 3、采用双臂墩减小墩柱纵桥向抗推刚度 4、对于长大桥梁，中间桥墩采用刚构，边墩采用连续梁体系

  24. 六、预应力配索特点 1、三向预应力体系 腹板、顶底板——纵向预应力 顶板——横向预应力 腹板——竖向预应力 2、纵向预应力束配置的争论 是否需要弯起束和连续束

  25. 第二节 连续刚构桥的主要尺寸 一、主梁 • 主梁的结构尺寸基本与连续梁相同 跨中梁高： 支点梁高：

  26. 二、立柱 • 墩身尺寸根据连续刚构的抗推刚度确定 立柱厚度： ~ 立柱间距： 8~10米

  27. 第三节 刚架桥计算简介 一、基本原则和假定 • 计算按轴线进行 • 惯矩相差悬殊的节点必须模拟成刚臂 • 计算变形时考虑轴力的影响 • 考虑弹性模量的折减 截面刚度按0.8EhI计

  28. 二、恒载内力计算 • 按施工过程叠加自重内力 考虑不同体系、不同截面 三、活载内力计算 • 影响线加载计算最不利内力 • 小跨度按照等刚度法计算横向分布系数 • 大跨度箱梁应作专门横向应力分析

  29. 四、次内力计算 • 长年温差次内力 以结构合拢时的温度为初始值 计算最高计算温度和最低计算温度 温度变化有升温和降温两种情况

  30. 日照温差次内力 • 主梁与连续梁相同 • 高桥墩必须考虑墩身左右侧的日照温差 • 混凝土收缩次内力 • 如不考虑徐变可作为降温计算 • 终结值相当于降温15~20度 • 徐变对收缩次内力有释放作用

  31. 预应力次内力——与连续梁相同，超静定次数更高预应力次内力——与连续梁相同，超静定次数更高 • 徐变次内力——与连续梁基本相同，手算很困难 • 基础不均匀沉降次内力 • 小跨度时比较明显 • 大跨度时是次要因素

  32. 第四节 刚架桥桥例 一、洛溪大桥 • 跨径：65+125+180+110米 • 荷载：汽——超20级，挂——120 • 梁高：墩顶10米，跨中3米 • 下部结构：主跨双薄壁墩，边跨单薄壁墩 • 施工方法：悬臂浇筑

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