第五章  连续梁桥的设计与计算 第一节 连续梁桥的体系与构造特点 一、体系特点 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 超静定结构，对基础变形及温差荷载较敏感 行车条件好 二、构造特点 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  2、截面形式 板式截面——实用于小跨径连续梁 肋梁式——适合于吊装 箱形截面——适合于节段施工 其它 3、梁高——与跨径、施工方法有关 等高度梁——实用于中、小跨径连续梁，一			般跨径在50~60米以下 变高度梁——实用于大跨径连续梁，100米			以上，90%为变高度连续梁 4、腹板及顶、底板厚度 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，需加厚。 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 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掖中 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 第二节 连续梁桥常用施工方法 一、满堂支架现浇 二、简支变连续 三、逐跨施工——现浇、拼装 四、顶推施工 五、悬臂施工——现浇、拼装 第三节 连续梁桥内力计算 一、恒载内力 	必须考虑施工过程中的体系转换，不同的荷载作用在不同的体系上 1、满堂支架现浇施工 所有恒载直接作用在连续梁上  2、简支变连续施工 一期恒载作用在简支梁上，二期恒载作用在连续梁上  3、逐跨施工 	主梁自重内力图，应由各施工阶段时的自重内力图迭加而成  4、顶推施工 顶推过程中，梁体内力不断发生改变，梁段各截面在经过支点时要承受负弯矩，在经过跨中区段时产生正弯矩 施工阶段的内力状态与使用阶段的内力状态不一致 配筋必须满足施工阶段内力包络图 主梁最大正弯矩发生在导梁刚顶出支点外时 最大负弯矩——与导梁刚度及重量有关 导梁刚接近前方支点 刚通过前方支点  5、平衡悬臂施工 分清荷载作用的结构 体现约束条件的转换 主梁自重内力图，应由各施工阶段时的自重内力图迭加而成  二、活载内力 1、纵向——某些截面可能出现正负最不利			弯矩，必须用影响线加载 2、横向 箱梁——专门分析 多梁式——横向分布系数计算，等刚度法 三、超静定次内力计算 1、产生原因——结构因各种原因产生变形，在多余约束处将产生约束力，从而引起结构附加内力(或称二次力) 2、连续梁产生次内力的外界原因 预应力 墩台基础沉降 温度变形 徐变与收缩 四、变形计算 必须考虑施工过程中的体系转换，不同的荷载作用在不同的体系上 根据恒载及活载变形设置预拱度——大跨径时必须专门研究——大跨径桥梁施工控制 预拱度设置原则： 	某节点预拱度 = －（所有在该节点出现后的荷载或体系转换产生的位移） 第四节 预应力次内力计算 预应力初弯矩： 	 预应力次弯矩：  总预矩：  压力线：   简支梁压力线与预应力筋位置重合 连续梁压力线与预应力筋位置相差 一、用力法解预加力次力矩  1、直线配筋 力法方程  变位系数  赘余力  总预矩  2、曲线配筋  3、局部配筋  4、变截面梁曲线配筋 二、线性转换与吻合束  1、线性转换 	只要保持束筋在超静定梁中的两端位置不变，保持束筋在跨内的形状不变，而只改变束筋在中间支点上的偏心距，则梁内的混凝土压力线不变，总预矩不变  2、吻合索 	调整预应力束筋在中间支点的位置，使预应力筋重心线线性转换至压力线位置上，预加力的总预矩不变，而次力矩为零。 	次力矩为零时的配束称吻合索  	多跨连续梁在任意荷载作用下 三、等效荷载法求解总预矩   	把预应力束筋和混凝土视为相互独立的脱离体，预加力对混凝土的作用可以用等效荷载代替 1、在梁端部 轴向力   竖向力   力矩 2、在梁内部 初预矩图为曲线时产生均布荷载   初预矩图成折线时产生集中力 3、初预矩与总预矩  将等效荷载作用在基本结构上可得初预矩 将等效荷载直接作用在连续梁上可得总预矩 如果等效荷载直接作用在连续梁上支反力等于0，此时为吻合束 只有改变预应力束曲率半径或梁端高度才能改变总预矩 第五节 徐变、收缩次内力计算 一、徐变、收缩理论  收缩——与荷载无关 徐变——与荷载有关 收缩、徐变与材料、配合比、温度、湿度、截面形式、护条件、混凝土龄期有关 1、混凝土变形过程 收缩 弹性变形 回复弹性变形 滞后弹性变形 屈服应变 2、收缩徐变的影响  结构在受压区的徐变和收缩会增大挠度； 徐变会增大偏压柱的弯曲，由此增大初始偏心，降低其承载能力； 预应力混凝土构件中，徐变和收缩会导致预应力的损失； 徐变将导致截面上应力重分布。 对于超静定结构，混凝土徐变将导致结构内力重分布，即引起结构的徐变次内力。 混凝土收缩会使较厚构件的表面开裂 3、线性徐变 当混凝土棱柱体在持续应力不大与0.5Ra时，徐变变形与初始弹性变形成线性比例关系 徐变系数——徐变与弹性应变之比  二、 徐变、收缩量计算表达 1、实验拟合曲线法 	建立一个公式，参数通过查表计算， 	各国参数取法不相同，常用公式有： CEB—FIP 1970年公式 联邦德国规范1979年公式 国际预应力协会（FIP）1978年公式——我国采用的公式 2、徐变系数数学模型 1）基本曲线——Dinshinger公式 	 2）徐变系数与加载龄期的关系 三、结构因混凝土徐变引起的变形计算 1、基本假定 不考虑钢筋对混凝土徐变的约束作用 混凝土弹性模量为常数 线性徐变理论 2、应力不变条件下的徐变变形计算 应力应变公式   变形计算公式 静定结构可以满足应力不变的条件 一次落架结构可以直接按该式计算 分段施工结构要考虑各节段应力是分多次在不同的龄期施加的 3、应力变化条件下的徐变变形计算 四、结构因混凝土徐变引起的次内力计算 计算变形时次内力为未知数，必须通过变形协调条件计算 计算有两种思路：微分平衡、积分平衡 1、 微分平衡法（Dinshinger法） 1）微分平衡方程      赘余力方向上       微分平衡方程 2）简支变连续  3）其它施工方法  4）一次落架施工  5）各跨龄期不同时  6）多跨连续梁  7）预应力等效荷载徐变次内力 	由于徐变损失，预加力随着时间变化，引用平均有效系数C 			C=Pe/Pp  Pe??徐变损失后预应力钢筋的平均拉力； Pp??徐变损失前预应力钢筋的平均拉力 2、换算弹性模量法(Trost-Bazant法) 1）平衡方程 赘余力方向上       2）一次落架时 3）各跨龄期不同时  4）多跨连续梁  五、结构因混凝土收缩引起的次内力计算 1、收缩变化规律 假设混凝土收缩规律与徐变相同 2、微分平衡法（Dinshinger法） 位移微分公式       3、换算弹性模量法 位移公式    

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