连续梁桥钢构桥斜拉桥的演示.pptx

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1、15.1.1 5.1.1 概述 简支梁桥：L2025m，跨中弯矩迅速增大，截面尺寸和自重显著增加，材料用量大且不经济，安装重量给装配式施工造成困难。较大跨径的梁式桥：降低材料用量，采用能减小跨中弯矩值的其他体系桥梁，如悬臂体系、连续体系的梁桥等。第1页/共112页梁式桥恒载弯矩比较图第2页/共112页35.1.2 5.1.2 主要结构与构造一、立面布置1等截面连续梁中等跨度（4060m）、一联较长分跨：等跨、不等跨 边跨/中跨：0.60.8 第3页/共112页厦门高集海峡大桥-1-1 第4页/共112页厦门高集海峡大桥-2 2第5页/共112页62.2.变截面连续梁 适应结构的内力分布规律 L

2、100m公路混凝土连续梁桥 梁高变化规律：斜（直）线、圆弧线或二次抛物线高跨比h/L：跨中1/301/50，支点1/161/25支点与跨中高度之比：2.03.0 第6页/共112页7 广东容奇大桥 -1-1第7页/共112页8广东容奇大桥 -2-2第8页/共112页93 3连续刚构 v 墩梁固结：有利于悬臂施工，减少大型支座及其养护、维修和更换；v受力方面：上部结构：连续梁，计入桥墩受力及混凝土收缩、徐变和温度变化引起的变形对上部结构的影响；桥墩：具有一定柔度，其根部所受弯矩很小，墩梁结合处有刚架受力特点；第9页/共112页10v构造方面：主梁：变截面箱型梁，桥墩：矩形和箱形截面的柱式墩或双薄

3、壁墩；伸缩装置：适应结构纵向位移的需要桥台：设置控制水平位移的挡块，以保证结构的水平稳定性。第10页/共112页11广东虎门珠江辅航道桥 第11页/共112页12南昆线清水大桥的总体布置图 第12页/共112页13二、横截面布置（1）板、肋式截面（2）箱形截面（3）横隔板 第13页/共112页14常用板、肋式截面形式 第14页/共112页15常用箱形截面形式 第15页/共112页 实桥箱梁截面 第16页/共112页17 横隔板一般布置 第17页/共112页18三、预应力钢筋的布置 v纵向力筋的布置连续配筋分段配筋 逐段加长力筋体外布筋 第18页/共112页19 连续配筋的力筋布置 第19页/共

4、112页连续梁桥的分配配筋 第20页/共112页21逐段施工连续梁桥的主筋接长 第21页/共112页22箱梁顶板的横向力筋（清水河桥）横向和竖向布筋 第22页/共112页235.1.35.1.3预应力混凝土连续箱梁计算要点 一、连续梁恒载、活载内力计算（1）恒载内力计算与施工方法有密切关系。体系转换的桥梁，最终恒载内力是各个施工阶段的恒载内力之和。第23页/共112页三跨连续梁施工程序及恒载弯矩计算 第24页/共112页第1步：T构 第2步：将2、3号T构与预先在支架上施工完毕的边跨端部梁段合龙。第3步：拆除2、3号墩顶的临时固结，设置永久性支座，形成带悬臂的简支梁。第4步：中跨合龙。第5步：

5、对上述各阶段恒载弯矩求和，得到最终恒载弯矩图，第25页/共112页v具有体系转换的恒载内力计算说明：1）结构恒载不重复计算；2）计算步骤，可按力学等效原则合并简化；3）梁端剪力，也可照此计算；4）连续刚构体系，不存在墩梁临时固结和拆除工序，计算时应同时考虑梁部轴力和桥墩的内力。v桥面构造：（附加恒载、二期恒载）内力，最终结构的内力影响线加载求得。第26页/共112页27（2 2）活载内力计算与简支梁基本相同：绘制内力影响线，活载加载，求得各截面最大活载内力。等截面连续梁：手算简单，可查阅有关计算手册中公式、图表确定；变截面连续梁：内力影响线与截面刚度有关，桥梁电算程序计算。第27页/共112页

6、 连续梁的内力影响线 第28页/共112页29全梁的内力包络图：将连续梁的最大、最小活载内力与恒载内力按荷载组合规定进行叠加，就可以得到全梁的内力包络图（包括各项次内力）。第29页/共112页30连续梁的内力包络图 第30页/共112页31二、预应力混凝土连续梁的次内力（1）预加力引起的次内力等效荷载法：求解预加力的总预矩 预加力对混凝土的作用以外加荷载的形式等效替代。第31页/共112页32连续梁的初预矩、次力矩和总预矩第32页/共112页33（2）混凝土徐变引起的次内力公路桥规的公式：第33页/共112页34三 、箱梁截面的简化计算箱形截面内力及应力分析：分析法（如约束扭转理论）或数值法（

7、如有限元理论）实际设计中采用简化方法。第34页/共112页35（1）经验估值法Mg、Qg恒载引起的弯矩和剪力；Mp、Qp全部活载对称于桥中线作用时引起的弯矩和剪力 第35页/共112页36（2）用修正偏心压力法求活载内力增大系数n箱梁的腹板总数抗扭修正系数 第36页/共112页37内力增大系数计算图式 第37页/共112页38（3）活载内力增大系数 nmax（4）计及活载偏心扭转作用的箱梁截面总内力为：第38页/共112页39四、配筋估算 依据应力或强度验算公式，推算梁部各截面所需要的预应力钢筋数量。估束：按在使用荷载作用下梁截面上、下缘混凝土不出现拉应力作为推算配筋公式的条件。求出各截面预应

8、力钢筋数量后，再结合悬臂施工等因素进行适当调整，就可确定最终值。第39页/共112页405.1.4 5.1.4 施工方法简介 一、悬臂施工法（1）悬臂施工的程序（2）采用挂篮的悬臂灌注法（3）采用吊机的悬臂拼装法第40页/共112页41T T构悬臂梁连续梁的施工程序 第41页/共112页几种常用挂蓝示意-1-1 第42页/共112页43几种常用挂蓝示意-2-2第43页/共112页44移动式吊机悬臂施工示意-1-1 第44页/共112页45移动式吊机悬臂施工示意-2-2第45页/共112页46二、装配整体施工法三种分段施工方式v简支连续v单悬臂连续v双悬臂连续 第46页/共112页47简支一连续

9、施工法 第47页/共112页简支单悬臂连续施工法 第48页/共112页49三、顶推施工法 应用于等截面连续梁 每节段箱梁约1030m长 单向顶推、双向顶推、单点顶推、多点顶推 主要设备：千斤顶、滑道 第49页/共112页连续梁顶推法施工示意图 第50页/共112页51四、移动式模架逐孔施工法适用于跨径2050m的等跨和等高度连续梁桥施工 第51页/共112页52 移动式模架孔施工法 第52页/共112页535.2 5.2 斜拉桥5.2.1 5.2.1 概述斜拉桥：由斜拉索、塔柱和主梁组成结构体系：悬浮体系、支承体系、塔梁固结体系和刚构体系。第53页/共112页54斜拉桥简图 第54页/共112

10、页555.2.2 5.2.2 斜拉桥的结构与构造 一、孔跨位置v双塔三跨式v独塔双跨式 第55页/共112页56双塔三跨斜拉桥第56页/共112页57独塔单跨式（日本秩父桥）第57页/共112页58三塔斜拉桥（湖南洞庭湖大桥）第58页/共112页59二、斜拉索（1）斜拉索的布置v单索面v双索面双平行索面双斜索面 第59页/共112页60索面布置形式 第60页/共112页索面形状第61页/共112页62稀索和密索 第62页/共112页索与塔的联结形式 第63页/共112页索锚固于塔的构造 第64页/共112页65 斜拉索的截面 第65页/共112页66 DINADINA冷铸镦头锚 第66页/共1

11、12页67PEPE套管保护第67页/共112页三、主梁（1）主梁的支承体系v主梁与索塔的关系第68页/共112页（2 2）混凝土主梁常用截面形式 第69页/共112页70钢主梁常用截面形式 第70页/共112页71斜拉桥的主梁横断面 第71页/共112页72安纳西斯的主梁截面 第72页/共112页73南浦大桥主桥横断面 第73页/共112页74四、索塔的布置（1）单索面：单柱形、倒V形或A形、倒Y形。（2）双索面：双柱式、门式、H形、倒V形、倒Y形第74页/共112页75 桥塔的纵向形式 第75页/共112页76索塔的横向形式-1-1 第76页/共112页77索塔的横向形式-2-2第77页/共

12、112页785.2.3 5.2.3 斜拉桥计算要点 v主梁内力简化图式（例图）：由1个中间支座和4个索提供弹簧支承的连续梁，以这5个反力为多余力，建立力法方程。v解力法方程求得多余力，将多余力和荷载作用在基本结构上，可求得结构的内力。v将单位荷载作用在结构上，通过移动单位荷载，可求得结构的内力影响线。第78页/共112页 弹性支承连续梁 第79页/共112页80斜拉桥简化计算模型 第80页/共112页斜拉桥截面内力影响线 第81页/共112页825.2.4 5.2.4 斜拉桥施工方法简介 斜拉桥支架施工法第82页/共112页 斜拉桥悬臂施工示意第83页/共112页845.3 5.3 悬索桥5.

13、3.1 概述由主缆、加劲梁、塔柱和锚碇构成 第84页/共112页85 悬索桥 第85页/共112页865.3.2 5.3.2 悬索桥的结构与构造一、悬索桥的结构体系 v单跨v三跨简支加劲梁v三跨连续加劲梁 第86页/共112页87悬索桥的构造形式 第87页/共112页88自锚式悬索桥 第88页/共112页89带斜拉索的吊桥第89页/共112页90斜拉悬吊混合式悬索桥 第90页/共112页91 美式悬索桥 第91页/共112页92英国式吊桥第92页/共112页93二、悬索桥的总体布置二、悬索桥的总体布置(1)跨径(2)主索矢高及塔高(3)吊杆间距(4)锚索倾角(5)加劲梁(6)横截面布置第93页

14、/共112页加劲梁横截面布置 第94页/共112页95三、三、悬索桥的主要构造悬索桥的主要构造(1)大缆(2)桥塔(3)鞍座(4)锚碇(5)加劲梁(6)索夹及吊索第95页/共112页96主缆内丝股的排列紧缆后丝股的截面变形状态 第96页/共112页97悬索桥桥塔的形式 第97页/共112页98塔与索鞍的联结形式 第98页/共112页日本关门桥桥塔 第99页/共112页100美国金门桥桥塔断面第100页/共112页101塔顶鞍座示例（侧面图）第101页/共112页102展束鞍的构造示意 第102页/共112页103 锚碇的形式 第103页/共112页1045.3.4 5.3.4 悬索桥施工方法简介 v基本施工步骤先修建基础、锚碇、桥塔；利用桥塔架设施工便道（称为猫道）；利用猫道来架设大缆；安装吊缆、拼装加劲梁。第104页/共112页105韦拉扎诺桥的送丝工艺示意 第105页/共112页 猫道、牵引索和支承索示例 第106页/共112页悬索桥施工步骤示意-1 1 第107页/共112页悬索桥施工步骤示意-2 2 第108页/共112页江阴长江大桥主桥总体布置图 第109页/共112页锚碇布置图第110页/共112页111厦门海沧大桥总体布置图 第111页/共112页第五章 其它体系桥梁112感谢您的观看！第112页/共112页