桥梁工程课件P05第五章混凝土简支梁（上）.pptx

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1、2011-6-191第五章 混凝土简支梁桥上部结构第五章 知识点结构逻辑关系从本章开始，课程将就现代桥梁的主要结构体系类型加以逐一介绍。简支梁桥因其受力明确、构造简单、施工方便等特点，成为中小跨度桥梁中应用最广泛的桥型。在我国公路工程中，混凝土简支梁桥占据了主导地位。本章是整个课程体系学习的重点。进入教学本章主要内容进入教学第一节设计与构造特点第二预制和施工方法第三节设计计算进入教学23第五章 混凝土简支梁桥上部结构第一节 混凝土简支梁桥的设计构造特点一、构成示例二、特点归纳本三、截面形式节四、分块形式主要内五、结构布置容六、钢筋构造七、T梁的截面尺寸三节 计计算混凝土简支梁上部结构第一节设计

2、与构造特点一、简支梁桥构成示例混凝土简支梁桥的构成示例4混凝土简支梁上部结构三节 计计算二、混凝土简支梁桥特点本质1.受力明确2.构造简单形态单孔静定结构，受力明确。混凝土简支梁桥的特点第一节 设计与构造特点5空间3.易于设计4.易于施工5.易于管养6.跨度受限易于设计成系列化和标准化。有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产，显著加快建桥速度。病害少，维修、更换容易。在中小跨径桥梁应用广泛。混凝土简支梁上部结构三节 计计算 三种类型：板桥（6m以下）、肋板式桥和箱型梁桥三、截面形式第一节设计与构造特点6板式肋板式箱式2011-6-192混凝土简支梁上部结构三节 计计算三、

3、截面形式：1.板桥第一节 设计与构造特点7混凝土简支梁上部结构三节 计计算三、截面形式：2.肋板式梁桥第一节设计与构造特点8（1）形截面公路型铁路板桥截面铁路型公路板桥截面混凝土简支梁上部结构三节 计计算三、截面形式：2.肋板式梁桥第一节 设计与构造特点9铁路T梁桥公路T梁桥（2）T形截面整体式双主梁式装配式混凝土简支梁上部结构三节 计计算三、截面形式：3.箱型截面第一节设计与构造特点10公路箱梁桥双线铁路箱梁桥混凝土简支梁上部结构三节 计计算板式肋板式箱式三、截面形式：4.截面形成的考虑第一节 设计与构造特点整体式11运输/安装方便混凝土简支梁上部结构三节 计计算第一节设计与构造特点（1）分

4、 块 的 目 的（2）分 块 的 要 求（3）主 要 分 块 方 式纵向竖缝划分四、装配式构件的分块方式减小构件重量，方便预制、运输、安装。构件标准化、构件简单化、接头少用。纵向竖缝纵缝装配式12纵向水平缝划分纵横向竖缝划分水平缝2011-6-193三节 计计算横向分段块件的预应力连接 预留纵、横向预应力孔道混凝土简支梁上部结构第一节 设计与构造特点13三节 计计算五、结构布置：1.板桥混凝土简支梁上部结构第一节设计与构造特点（1）整 体 式 板 桥 剪力键槽（2）装 配 式 板 桥实企口构造14心板空心板三节 计计算断缝腹板加厚中横隔板端横隔板五、结构布置：2.肋板式桥混凝土简支梁上部结构第

5、一节 设计与构造特点（1）铁路桥15三节 计计算五、结构布置：2.肋板式桥混凝土简支梁上部结构第一节设计与构造特点（2）公路装配式T梁桥16横隔板的作用三节 计计算五、结构布置：3.PC简支梁桥混凝土简支梁上部结构第一节 设计与构造特点3.预应力混凝土简支梁桥采用高强度钢筋，可节约钢材20 40%；预加压应力大大提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐久性；由于利用高标号混凝土，截面尺寸减小，梁体自重减轻，可以增大跨越能力，也有利于运输和架设；混凝土全截面受压，充分发挥了混凝土抗压性能的优势，也提高了梁的刚度。17三节 计计算五、结构布置：3.PC简支梁桥混凝土简支梁上部结构第一节设计与构造特点道碴桥

6、面后张法预应力混凝土梁构造图（l =24.0m）182011-6-194三节 计计算五、结构布置：3.PC简支梁桥混凝土简支梁上部结构第一节 设计与构造特点公路预应力混凝土梁构造图（l =29.16m）19三节 计计算六、钢筋构造：1.一般构造t混凝土简支梁上部结构第一节设计与构造特点受力钢筋构造钢筋钢筋混凝土梁内钢筋可分为两大类：受力钢筋和构造钢筋对于钢筋混凝土梁而言，主要是指梁弯曲后承受沿梁轴方向拉力的主筋和承受腹板内斜拉力的斜筋和箍筋（或称蹬筋）。包括施工时为便于绑扎成型和固定主要钢筋位置的“架立筋”以及难于通过计算确定其受力大小而凭经验设置的辅助钢筋。20三节 计计算六、钢筋构造：2.

7、构造示例混凝土简支梁上部结构第一节 设计与构造特点整体式简支板桥钢筋构造示例双向受力配筋三节 计计算混凝土简支梁上部结构第一节设计与构造特点六、钢筋构造：2.构造示例箍筋架立筋主筋用于板间搭接装配式简支板桥钢筋构造示例三节 计计算混凝土简支梁上部结构第一节 设计与构造特点六、钢筋构造：2.构造示例装配式简支T梁桥钢筋构造示例架立筋箍筋三节 计计算六、钢筋构造：3.PC梁钢筋构造混凝土简支梁上部结构第一节设计与构造特点3.预应力混凝土简支梁钢筋构造特点预应力混凝土梁内钢筋可分为两大类：预应力钢筋和非预应力钢筋（1）预应力钢筋的纵向布置PC梁预应力钢筋纵向布置构造示例遵循：适应内力分布、方便施工、

8、易于构造布设。2011-6-19三节 计计算六、钢筋构造：3.PC梁钢筋构造混凝土简支梁上部结构第一节 设计与构造特点PC梁预应力锚固区钢筋布置示例三节 计计算七、T梁截面尺寸拟定混凝土简支梁上部结构第一节设计与构造特点3.预应力混凝土简支梁钢筋构造特点（2）预应力锚固区的钢筋布置遵循分散、均匀、对称原则1.梁高的确定方法一：按合理高跨比确定跨径大时取偏小的值方法二：参照标准图的梁高与跨度关系内插计算（注意荷载级公路预应力混凝土简支梁的高 别是否对应）跨比为：1/141/25三节 计计算七、T梁截面尺寸拟定混凝土简支梁上部结构第一节 设计与构造特点三节 计计算七、T梁截面尺寸拟定混凝土简支梁上

9、部结构第一节设计与构造特点3.细部尺寸腹板厚度（1）腹板厚度控制抗剪力和主拉应力大小。（2）PC梁由于有预应力钢筋的贡献，腹板厚度一般由构造决定。（3）公路T梁中通常跨中腹板厚约1518cm（不得小于14cm）；端部与马蹄同宽。（4）为保证腹板稳定及灌注，上下翼缘承托间的腹板高度在无竖向预应力钢筋时不大于腹板厚度的15倍。2.主梁间距的确定（1）公路简支T梁主梁间距以采用1.82.5m为宜。（2）加大间距减小片数比较经济。（3）间距过大需注意翼缘板受力。（4）40m标准图间距采用2.2m偏小；实际设计中多用到2.5m三节 计计算七、T梁截面尺寸拟定混凝土简支梁上部结构第一节 设计与构造特点3.

10、细部尺寸上、下翼缘尺寸公路T梁翼缘板厚端部不小于6cm；公路T梁翼缘板厚根部不小于梁高的1/12；公路T梁马蹄全宽为其腹板宽的24倍；平均厚度为梁高的0.150.2倍；第五章 混凝土简支梁桥上部结构第二节 混凝土简支梁桥的预制和施工方法马蹄斜坡宜陡于45。马蹄面积不宜过小，一般占截面总面积的1020%马蹄不宜过高过大，避免降低形心、减小预应力偏小距。返回305本节主要内容一、概述（施工方法分类）二、预制主要工艺三、架设施工方法2011-6-196混凝土简支梁上部结构三节 设计计算第二节 预制与施工方法一、概述混凝土简支梁桥施工方法分为两大类：就地浇筑和预制安装就地浇筑预制安装无需预制场地，不需

11、要大型吊运设备，梁体的主筋也不中断。但是，需要支架，工期长，施工质量不如预制容易控制，而且对于预应力混凝土梁由于收缩和徐变引起的应力损失也较大上、下部结构可平行施工，工期短；混凝土收缩徐变的影响小，质量易于控制；有利于机械化生产。但需要设置预制场地和拥有必要的运输和吊装设备，而且当预制块件之间的受力钢筋中断时需要作接缝处理。混凝土简支梁上部结构三节设计计算第二节预制与施工方法二、混凝土简支梁桥的预制以预制梁为代表介绍混凝土梁是主要施工工艺（制梁工艺）就地浇筑支架架设模板安装预制安装台座架设钢筋加工预制梁板制梁混凝土浇筑预应力张拉运梁架梁混凝土简支梁上部结构三节 设计计算二、混凝土简支梁桥的预制

12、第二节 预制与施工方法1.模板和支架模板用于浇筑混凝土，形成结构形状和尺寸的临时性板块结构。支架又称“赝架”，用于在施工过程中临时支承梁体结构。要求：确保施工质量和安全。具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载；保证工程构造物的设计形状、尺寸及各部分相互之间位置的正确性；构造和制作力求简单，装拆既要方便又要尽量减少构件的损伤，以提高装、拆、运的速度和增加周转使用的次数。现浇梁板混凝土简支梁上部结构三节设计计算二、混凝土简支梁桥的预制第二节预制与施工方法（1）临时支架支架又称“赝架”，用于在施工过程中临时支承梁体结构。材料可采用木结构，也可采用工具式钢结构拼装，如军

13、用梁、工具式钢管、万能杆件等。混凝土简支梁上部结构三节 设计计算第二节 预制与施工方法二、混凝土简支梁桥的预制（1）临时支架满膛支架施工示例混凝土简支梁上部结构三节设计计算第二节预制与施工方法二、混凝土简支梁桥的预制（1）临时支架2010年1月昆明新建机场立交钢管支架垮塌现场。2011-6-197混凝土简支梁上部结构三节 设计计算第二节 预制与施工方法二、混凝土简支梁桥的预制（1）临时支架万能杆件支架施工示例混凝土简支梁上部结构三节设计计算第二节预制与施工方法二、混凝土简支梁桥的预制（1）临时支架贝雷梁支架施工示例三节 设计计算二、混凝土简支梁桥的预制混凝土简支梁上部结构第二节 预制与施工方法

14、（2）模板工程模板用于浇筑混凝土，形成结构形状和尺寸的临时性板块结构。按制作材料分类木模板、钢木结合模板、钢模板；木模板示例采用木模现浇预应力混凝土简支梁40混凝土简支梁上部结构三节 设计计算二、混凝土简支梁桥的预制第二节 预制与施工方法（2）模板工程钢模板示例钢、木组合模板示例混凝土简支梁上部结构三节设计计算二、混凝土简支梁桥的预制第二节预制与施工方法（2）模板工程建筑组合钢模板示例钢木组合模板示例T梁跨径（m）10101620工作台上预留拱度（cm）33546572011-6-19三节 设计计算混凝土简支梁上部结构第二节 预制与施工方法二、混凝土简支梁桥的预制液压钢模板示例（2）模板工程1

15、固定支架；2二级活动臂；3一级活动臂；4二级伸缩油顶；5一级伸缩油顶；6支架升降油顶；7行走轮；8支撑丝杠；9支撑钢管；10内侧模板；11内侧圆弧模板；12内下模板；13内上侧模板；14内上模板东海大桥箱梁钢内模44混凝土简支梁上部结构三节 设计计算第二节 预制与施工方法二、混凝土简支梁桥的预制2.钢筋工作钢筋的准备钢筋的弯制成型钢筋的连接钢筋骨架加工抽样试验（质量检查）整直除锈去污划线下料工作平台，手工或电动弯筋器，标准弯钩。采用电焊（闪光对焊，电弧焊等）连接，或采用套筒冷挤压和直螺纹连接。焊接钢筋骨架，单片平面骨架立体骨架混凝土简支梁上部结构三节设计计算第二节预制与施工方法二、混凝土简支梁

16、桥的预制2.钢筋工作钢筋直螺纹（套筒）连接三节 设计计算混凝土简支梁上部结构第二节 预制与施工方法二、混凝土简支梁桥的预制钢筋骨架焊接及预留拱度三节设计计算混凝土简支梁上部结构第二节预制与施工方法二、混凝土简支梁桥的预制3.混凝土工作配置运送浇筑养护脱（拆）模上料顺序（石-水泥-砂），机械或人工搅拌，坍落度，水灰比，添加剂（早强、泵送、抗裂等）转运次数，时间和距离，离析、泌水和灰浆流失现象，泵送混凝土的堵管和爆管浇注工艺，插入（平板）式振捣器，分层浇筑时的早凝及结合缝的处理，大体积混凝土的水化热与温度、湿度的关系，自然养护，蒸气法养护当强度达到设计强度的25 50%时，即可拆除梁的侧模；达到设

17、计吊装强度并不低于设计标号的70%时，就可起吊主梁；脱模剂4782011-6-199混凝土简支梁上部结构三节 设计计算二、混凝土简支梁桥的预制第二节 预制与施工方法混凝土拌和站示混凝土简支梁上部结构三节设计计算二、混凝土简支梁桥的预制第二节预制与施工方法混凝土浇筑顺序a)水平层浇筑b)斜层浇筑例分段、分层浇筑顺序混凝土简支梁上部结构三节 设计计算第二节 预制与施工方法二、混凝土简支梁桥的预制混凝土施工缺陷 施工：裂缝、蜂窝、麻面、露筋、空洞 使用：开裂，腐蚀、表面剥落、碳化等混凝土简支梁上部结构三节设计计算第二节预制与施工方法二、混凝土简支梁桥的预制4.预应力工作（以后张体内有粘预应力施工为例

18、）需先按照设计图纸位置，采用要求的材料（铁皮、橡胶棒抽拔、金属波纹管、塑料波纹管）形成预应力孔道。在预应力管道内安装预应力钢筋（可预先安装）制孔穿束张拉、锚固压浆利用千斤顶张拉预应力钢筋；利用千斤顶配套装置实现预应力锚固。（钢绞线预应力钢筋的夹片锚固）用灰浆填满孔道内的所有空隙，其目的是防止预应力钢筋锈蚀，保证预应力钢筋与混凝土的握裹力，减少预应力损失。三节 设计计算压浆孔锚环（板）混凝土简支梁上部结构第二节 预制与施工方法二、混凝土简支梁桥的预制波纹管锚座夹片钢绞线夹片式群锚示例 张拉前的准备，包括清理锚垫板和钢绞线表面，安装锚环和夹片；安装张拉设备，包括千斤顶定位，顶紧位于千斤顶后方的工具

19、夹片；张拉千斤顶工具夹片工作夹片 张拉，即向千斤顶张拉缸供油直至设计油压，并测量钢绞线伸长量；锚固，张拉缸回油，位于锚环内的工作夹片自动锚固。在张拉完成后，即可封锚（包括卸除千斤顶，切除多余钢绞线，孔道压浆，锚固端用混凝土封平）。542011-6-1910混凝土简支梁上部结构三节 设计计算三、混凝土简支梁桥的架设移动（纵移，横移）落梁第二节 预制与施工方法1.架设基本工序起吊2.陆地架梁法混凝土简支梁上部结构三节设计计算三、混凝土简支梁桥的架设第二节预制与施工方法3.浮吊架梁法浮吊法架梁示例陆地架梁示例混凝土简支梁上部结构三节 设计计算三、混凝土简支梁桥的架设第二节 预制与施工方法4.架桥机架梁法架桥机架梁示例安装梁纵向拖拉就位，支腿支承在架梁孔的前墩上；前（后）方起重横梁运梁前进至安装位置，固定横梁；落梁，墩顶横移就位；整孔梁（多片）架设完后，铺设移动安装梁的轨道。重复上述工序，直至全桥架设完毕。DFIII型公路架桥机5859架桥机工作动画架桥机.flv斜缆式架桥机（江阴大桥，跨度50m）铁路简支梁桥架桥机60550T架桥机，秦沈线国产130吨铁路架桥机返回