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第十章 超静定混凝土梁桥的构造. 【 了解 】 悬臂和连续体系梁桥的类型和一般特点 【 掌握 】 预应力砼连续梁桥 【 了解 】 混凝土刚构桥 【 了解 】 预应力混凝土 斜拉桥. 10-1 悬臂和连续体系梁桥的一般特点. ◎ 简支梁特点回顾： 跨越能力较低、经济指标不甚理想、行车舒适性受到限制； ◎悬臂和连续体系的共同特点 ◎利用超静定结构支点负弯距的卸载作用，有效降低跨中正弯距，能减小截面高度、增大跨越能力； ◎主梁截面可根据内力的变化曲线，作成变截面线型，使截面尺寸与内力匹配； ◎使用较少数量的支座，减少桥墩尺寸； ◎施工方法复杂、多样性；
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第十章 超静定混凝土梁桥的构造 【了解】悬臂和连续体系梁桥的类型和一般特点 【掌握】预应力砼连续梁桥 【了解】混凝土刚构桥 【了解】预应力混凝土斜拉桥
10-1 悬臂和连续体系梁桥的一般特点 ◎简支梁特点回顾： • 跨越能力较低、经济指标不甚理想、行车舒适性受到限制； ◎悬臂和连续体系的共同特点 • ◎利用超静定结构支点负弯距的卸载作用，有效降低跨中正弯距，能减小截面高度、增大跨越能力； • ◎主梁截面可根据内力的变化曲线，作成变截面线型，使截面尺寸与内力匹配； • ◎使用较少数量的支座，减少桥墩尺寸； • ◎施工方法复杂、多样性； • ◎结构内力计算、结构配筋受施工方案的影响较大；
◎连续～超静定结构：对温度变化和支座变位敏感。◎连续～超静定结构：对温度变化和支座变位敏感。 ◎悬臂～静定结构： 挂孔牛腿应力复杂，易损坏。 ◎营运条件: • 连续梁较少的桥面接缝，有营运条件的优势 • 但简支梁的桥面连续措施，也可改善之。
悬臂与连续体系的进一步比较 共同点： • 负弯矩的代偿功能（卸载作用）使截面高度减小、跨越能力提高。 不同点： • 1、 静力图式：悬臂～静定，连续～超静定； 因而对温度环境、基础条件的要求不同。 • 2、跨越能力：连续体系比悬臂体系更大。 • 3、行车条件：连续体系更好些。 • 4、局部构造：悬臂体系的挂孔牛腿的缺陷，不可忽视。
连续梁～变高度截面可提高跨越能力 负弯矩 1200 →1540 正弯矩 800 →400 变截面： 以少量的负弯矩代偿大量的正弯矩，为提高跨越能力创造条件
10-2 预应力砼连续梁桥 10-2-1 概述： • 1、现阶段，大跨径连续梁桥的截面型式，绝大部分以箱形截面为主。 • 2、连续箱形梁桥概要： • 一般适应跨径：40-250m • 葡萄牙～已建成250m的连续箱梁桥,超过这一跨径不经济. • 我国～南京长江二桥北汊桥165m变截面连续箱梁。 • 常用施工方法： • 立支架就地现浇、预制拼装(可以整孔、分段串联)、悬臂浇筑、顶推、用滑模逐跨现浇施工等。 • 发展趋势： • 减轻结构自重，采用高标号混凝土40-60号； • 跨径40-80m，一般用于特大型桥梁引桥、高速公路和城市道路的跨线桥以及通航净空要求不太高的跨河桥。 • 现阶段我国公路桥梁100m以上多采用预应力混凝土连续刚构桥。
10-2-3 连续梁桥的体系特点 结构概念： • 多跨连续跨越，梁墩分离，上部结构、下部结构依靠支座联系〖图↓〗 形式： • 等高度截面及变高度截面； 力学： • ◎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 • ◎属超静定结构,存在体系转换，对基础变形及温差较敏感
施工方面： • ◎满堂支架 • ◎逐跨施工(支架现浇、滑移支架拼装） • ◎悬臂挂蓝现浇、悬臂预制拼装施工 • ◎顶推法（等高度） • ◎简支变连续（等高度） 运营及使用： • ◎挠度曲线缓和、刚度大、行车条件好 • ◎便于保养及维护
连续梁桥结构示意图 边跨/中跨=0.5~0.8 均布力 集中力
预应力布置示例（腹板，满堂支架施工） ◎ 预应力筋布置形态与弯矩分布规律相当
10-2-4 构造特点 10-2-4-1 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 • 〖图↓〗
几种桥跨布置图 等跨、等高度截面 悬臂施工法常用 短边跨～中跨无负弯矩，边跨拉力支座 连续刚构（见后）
10-2-4-2 截面形式 • 板式截面——适用于小跨径连续梁（连续板，少用） • 肋梁式（T、I 形截面）——适合于吊装，中等跨径 • 箱形截面——适合于节段施工〖现阶段为最常用的截面型式〗 • 其它（组合截面等，少用）
10-2-4-3 梁高——与跨径的比例 • 等高度梁： • 适用于中、小跨径连续梁，一般跨径在50~60米以下 • 变高度梁 • 适用于大跨径连续梁，100米以上90%为变高度连续梁
10-2-4-4 腹板、顶板、底板 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，均需加厚。 有关比例： • ◎ 等高度梁支点腹板总厚度与行车道板宽度之比约为： 1/16～ 1/21；支点处腹板厚度与梁高之比约为：1/12～1/16。 • ◎ 变高度连续梁支点腹板总厚度 约 1/16～1/25 B，支点处腹 • 板厚度与梁高之比约 1/15～1/30 。
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
10-2-4-5 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腋中 • 需下弯时平弯至腹板位置 • 一般在锚固前竖弯，以抵抗剪力 • 连续梁后期配筋 • 各跨跨中底板配置连续束 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。
预应力筋的几种布置方式 顶推施工，直线形布置。 ◎适应施工阶段的负弯矩 ◎临时索 先简支后连续的典型布置 变高度 箱形截面 曲线 预应力筋布置 通长布束，预应力损失较大
连续梁桥实例 富阳·富春江桥 :主跨80米， 跨中梁高2.3米，支点梁高5米 单箱单室，悬臂施工
连续梁桥实例 上海·奉浦大桥～主跨125米 ，支点高度7米、跨中2.5米， 悬臂施工
连续梁桥实例 德国·莱茵河桥～ 主跨205米， 支点高度7.9m、跨中4.2米
法国，使用体外预应力 工程实例2
非洲南部的科马提河桥 工程实例3
湘潭湘江二桥 ，主跨90米 工程实例4
美国美因河桥，全长1132米，两边顶推，辅助缆美国美因河桥，全长1132米，两边顶推，辅助缆 工程实例5
鼻梁 工程实例6
鼻梁+临时支架 工程实例7
10－3 混凝土刚构桥 主要内容： 结构类型形式 • 单跨、斜腿、多跨连续、V型墩 构造特点 尺寸布置 内力计算要点简介
〖附〗已淘汰的T型刚构 ◎◎T构在外形上与门型刚构相同， ◎◎但其实质属于无推力的悬臂体系。 T构的致命缺陷： • 1）由于挠曲线在挂孔处呈尖角，于高速行车不利。 • 2）挂孔牛腿处的应力复杂，极易损坏。 进入20世纪90年代后，便不再设计。
乌龙江大桥 主跨：144米；桥梁类型：梁桥、T型刚构桥；全长552米。建成时间1971年9月。跨径纪录保持了整个七十年代；是我国大跨径桥梁发展过程中的一个里程碑。
重庆长江公路大桥 国内跨度最大的预应力混凝土Ｔ型刚构桥。 正桥全长１１２０ｍ，分跨为８６.５＋４×１３８＋１５６＋１７４＋１０４.５(ｍ)，最大跨度１７４ｍ。１９８０年７月１日建成通车。
10-3-1 刚构桥的体系与构造特点 10-3-1-1 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，能增加净空高度，但对基础要求较高； • ○超静定次数高，对常年温差、基础变形、日照温均较敏感；
10-3-1-2 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
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
安康汉江桥 主跨为176m，中孔跨中64m
连续刚构桥—— • 用于柔性墩或大跨度高墩桥梁
Raftsundet Bridge Span of 86+202+298+125m
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
MAIN RIVER BRIDGE 82-135-82m main span, depth of 6.5m
