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 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 三、常用计算图式 单跨刚构桥 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 2、节点构造 角点受力特点 2、铰的构造 钢铰 铅板铰 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 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 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: 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 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 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 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 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 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 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 二、虎门大桥辅助航道桥 跨径:150+270+150米 荷载:汽——超20级,挂——120 桥宽:30米,6车道+分隔带+紧急停车带 分两幅桥建设 梁高:墩顶14.8m,跨中5.0m 下部结构:双薄壁墩 施工方法:悬臂浇筑 连续刚构墩柱与主梁交点构造 混凝土铰 * * ROSENSTEIN BRIDGE 跨度68 m,跨中梁高1.65 m NECKAR VALLEY VIADUCT spans of 234-134-134-134-264 meters 辅航道桥桥 跨径:150+270+150m 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 MAIN RIVER BRIDGE 82-135-82m main span, depth of 6.5m 我国已建成的预应力混凝土连续刚构桥 斜腿刚构桥 连续刚构桥 V型墩刚构 箱型截面直角点构造 箱型截面斜腿与主梁交点构造 * 桥名 体系 跨径 箱高 墩身类型 立柱 间距 立柱 厚度 跨中 墩顶 三门峡黄河公路大桥 预应力 混凝土 连续刚构 105m +4*160m+105m 3.0m () 8.0m () 双薄壁墩 8.0m () 1.6m () 黄石长江公路大桥 预应力 混凝土 连续刚构 162.5m +3*245m+162.5m 4.1m () 13.0m () 双薄壁墩 10.0m () 3.0m () 攀枝花金沙江铁路桥 预应力 混凝土 连续刚构 100m+ 168m+100m 4.5m () 10.5m () 双薄壁墩 9.6m () 2.4m () 喜旧溪连续 刚构 铁路桥 预应力 混凝土 连续刚构 56m+88m+56m 3.3m () 5.8m () 双薄壁墩 8.0m () 1.5m () 广东金马大桥(方案) 预应力 混凝土 连续刚构 +连续梁 75m +4*135m+75m (连续刚构) 2.5m () 7.0m () 单肢 薄壁墩 / 2.5m () 序号 桥名 主桥跨径 建成年份 边跨 主跨 梁高(m) 高跨比 根部 跨中 根部 跨中 1 虎门大桥辅航道桥 150+270+150 1997 0.556 14.8 5 1/18.2 1/54 2 重庆黄花园大桥 137+3(250+137 1999 0.548 13.8 4.3 1/18.1 1/58.1 3 马鞍石嘉陵江大桥 146+3(250+146 0.584 13.7 4.2 1/18.2 1/59.5 4 黄石长江大桥 162.5+3(245+162.5 1995 0.663 13 4.1 1/18.8 1/59.8 5 江津长江大桥 140+240+140 1997 0.583 13.5 4 1/17.8 1/60 6 重庆高家花园嘉陵江大桥 140+240+140 1997 0.583 3.6 1/66.7 7 泸州长江二桥 140+240+55.5 0.583 13.5 4 1/17.8 1/60 8 南澳跨海大桥 122+221+122 0.552 11 3 1/18.6 1/73.7 9 华南大桥 110+190+110 1998 0.579 9.5 3 1/20 1/63.3 10 洛溪大桥 65+125+180+110 1988 0.694 10 3 1/18 1/60
2第6章 溷凝土刚构桥的设计与计算.ppt
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