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1、桥梁工程 土木工程系 代凤娟 第一章 概述第二篇 钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土简支梁桥1-1钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的一般特点1-2 梁式桥的主要类型及其使用情况桥梁工程 土木工程系 代凤娟 梁桥是一种最基梁桥是一种最基本、最古老的桥本、最古老的桥型。是以型。是以梁为承重结构。梁为承重结构。梁平置于墩台之梁平置于墩台之上。上。受力特点受力特点以主梁受弯承担使以主梁受弯承担使以主梁受弯承担使以主梁受弯承担使用荷载，用荷载，用荷载，用荷载，结构不产结构不产结构不产结构不产生水平反力生水平反力生水平反力生水平反力预应力预应力钢筋混钢筋混凝土、部分预应力、凝土、部分预应力、全预应力混凝土梁全预应力
2、混凝土梁桥梁工程 土木工程系 代凤娟 装配式梁桥与整体式梁桥相比，主要优点为装配式梁桥与整体式梁桥相比，主要优点为：v构件的形式和尺寸趋于向标准化，有利于大规模工业化制构件的形式和尺寸趋于向标准化，有利于大规模工业化制构件的形式和尺寸趋于向标准化，有利于大规模工业化制构件的形式和尺寸趋于向标准化，有利于大规模工业化制造；造；造；造；v工业化预制生产，可充分采用自动化或半自动化、机械化工业化预制生产，可充分采用自动化或半自动化、机械化工业化预制生产，可充分采用自动化或半自动化、机械化工业化预制生产，可充分采用自动化或半自动化、机械化施工，提高劳动生产率，提高施工质量，降低工程造价；施工，提高劳动
3、生产率，提高施工质量，降低工程造价；施工，提高劳动生产率，提高施工质量，降低工程造价；施工，提高劳动生产率，提高施工质量，降低工程造价；v构件的制造不受季节影响，可上下结构同时施工，加快施构件的制造不受季节影响，可上下结构同时施工，加快施构件的制造不受季节影响，可上下结构同时施工，加快施构件的制造不受季节影响，可上下结构同时施工，加快施工速度，缩短工期；工速度，缩短工期；工速度，缩短工期；工速度，缩短工期；v可节省支架、模板等材料；可节省支架、模板等材料；可节省支架、模板等材料；可节省支架、模板等材料；桥梁工程 土木工程系 代凤娟 装配式简支梁桥的上部结构概貌装配式简支梁桥的上部结构概貌桥梁工
4、程 土木工程系 代凤娟 上部构造组成：上部构造组成：1 1 1 1）主梁是上部构造的主要承重构件；）主梁是上部构造的主要承重构件；）主梁是上部构造的主要承重构件；）主梁是上部构造的主要承重构件；2 2 2 2）横隔梁联系主梁起整体作用；）横隔梁联系主梁起整体作用；）横隔梁联系主梁起整体作用；）横隔梁联系主梁起整体作用；3 3 3 3）行车道板组成行车平面，承受车辆荷载的局部作）行车道板组成行车平面，承受车辆荷载的局部作）行车道板组成行车平面，承受车辆荷载的局部作）行车道板组成行车平面，承受车辆荷载的局部作用；用；用；用；4 4 4 4）桥面部分：桥面铺装，排水和防水设备，伸缩缝，）桥面部分：桥
5、面铺装，排水和防水设备，伸缩缝，）桥面部分：桥面铺装，排水和防水设备，伸缩缝，）桥面部分：桥面铺装，排水和防水设备，伸缩缝，人行道，栏杆等。人行道，栏杆等。人行道，栏杆等。人行道，栏杆等。桥梁工程 土木工程系 代凤娟 一、钢筋砼梁式桥的一般特点一、钢筋砼梁式桥的一般特点一、钢筋砼梁式桥的一般特点一、钢筋砼梁式桥的一般特点钢筋砼梁式桥与其他桥型比较钢筋砼梁式桥与其他桥型比较钢筋砼梁式桥与其他桥型比较钢筋砼梁式桥与其他桥型比较优点优点优点优点为：为：为：为：耐久性好耐久性好耐久性好耐久性好,可塑性强，可以按照设计意图做成各种形可塑性强，可以按照设计意图做成各种形可塑性强，可以按照设计意图做成各种形
6、可塑性强，可以按照设计意图做成各种形状的结构状的结构状的结构状的结构 ；与钢桥比较，可节省大量钢材；与钢桥比较，可节省大量钢材；与钢桥比较，可节省大量钢材；与钢桥比较，可节省大量钢材；与圬工拱桥比较，工期短；与圬工拱桥比较，工期短；与圬工拱桥比较，工期短；与圬工拱桥比较，工期短；刚度大，噪音小。刚度大，噪音小。刚度大，噪音小。刚度大，噪音小。钢筋砼梁式桥稳定性和抗震性好。钢筋砼梁式桥稳定性和抗震性好。钢筋砼梁式桥稳定性和抗震性好。钢筋砼梁式桥稳定性和抗震性好。1-11-1钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的一般特点钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的一般特点桥梁工程 土木工程系 代凤娟 钢筋砼梁桥的不足：
7、钢筋砼梁桥的不足：钢筋砼梁桥的不足：钢筋砼梁桥的不足：x模板用量大；模板用量大；模板用量大；模板用量大；x自重大，钢筋混凝土结构无法利用高强度材自重大，钢筋混凝土结构无法利用高强度材自重大，钢筋混凝土结构无法利用高强度材自重大，钢筋混凝土结构无法利用高强度材料来减轻结构自重，增大跨越能力。最大跨料来减轻结构自重，增大跨越能力。最大跨料来减轻结构自重，增大跨越能力。最大跨料来减轻结构自重，增大跨越能力。最大跨径一般为径一般为径一般为径一般为20M20M20M20M左右；左右；左右；左右；x悬臂梁与连续梁最大跨径为悬臂梁与连续梁最大跨径为悬臂梁与连续梁最大跨径为悬臂梁与连续梁最大跨径为60-70M
8、60-70M60-70M60-70M。桥梁工程 土木工程系 代凤娟 二、预应力砼梁桥的一般特点二、预应力砼梁桥的一般特点 通过张拉高强度钢筋预应力筋，使受拉区预先储备一定通过张拉高强度钢筋预应力筋，使受拉区预先储备一定通过张拉高强度钢筋预应力筋，使受拉区预先储备一定通过张拉高强度钢筋预应力筋，使受拉区预先储备一定的压应力，在外力作用时，混凝土可不出现拉应力或不出现超的压应力，在外力作用时，混凝土可不出现拉应力或不出现超的压应力，在外力作用时，混凝土可不出现拉应力或不出现超的压应力，在外力作用时，混凝土可不出现拉应力或不出现超过某一限值的拉应力。过某一限值的拉应力。过某一限值的拉应力。过某一限值
9、的拉应力。优点：优点：优点：优点：有有有有效效效效地地地地利利利利用用用用现现现现代代代代的的的的高高高高强强强强度度度度材材材材料料料料（高高高高强强强强混混混混凝凝凝凝土土土土、高高高高强强强强钢钢钢钢材材材材），减减减减小小小小构构构构件件件件截截截截面面面面，显显显显著著著著降降降降低低低低自自自自重重重重所所所所占占占占全全全全部部部部设设设设计计计计荷荷荷荷载载载载的的的的比比比比重重重重，增大跨越能力，并扩大混凝土结构的适用范围。增大跨越能力，并扩大混凝土结构的适用范围。增大跨越能力，并扩大混凝土结构的适用范围。增大跨越能力，并扩大混凝土结构的适用范围。与与与与钢钢钢钢筋筋筋筋混
10、混混混凝凝凝凝土土土土梁梁梁梁桥桥桥桥相相相相比比比比，一一一一般般般般可可可可以以以以节节节节省省省省钢钢钢钢材材材材3030303040404040，跨径愈大，节省愈多。跨径愈大，节省愈多。跨径愈大，节省愈多。跨径愈大，节省愈多。桥梁工程 土木工程系 代凤娟 全预应力混凝土梁在使用荷载下不出现裂缝，全截面参加全预应力混凝土梁在使用荷载下不出现裂缝，全截面参加全预应力混凝土梁在使用荷载下不出现裂缝，全截面参加全预应力混凝土梁在使用荷载下不出现裂缝，全截面参加工作，梁的刚度就比通常开裂的钢筋混凝土梁大。工作，梁的刚度就比通常开裂的钢筋混凝土梁大。工作，梁的刚度就比通常开裂的钢筋混凝土梁大。工作
11、，梁的刚度就比通常开裂的钢筋混凝土梁大。更适合于装配式桥梁。如悬臂拼装、顶推法和旋转施工法更适合于装配式桥梁。如悬臂拼装、顶推法和旋转施工法更适合于装配式桥梁。如悬臂拼装、顶推法和旋转施工法更适合于装配式桥梁。如悬臂拼装、顶推法和旋转施工法在预应力混凝土梁桥中得到新的发展，可根据需要在结构在预应力混凝土梁桥中得到新的发展，可根据需要在结构在预应力混凝土梁桥中得到新的发展，可根据需要在结构在预应力混凝土梁桥中得到新的发展，可根据需要在结构纵、横向和竖向任意分段，施加预应力，即可集成理想的纵、横向和竖向任意分段，施加预应力，即可集成理想的纵、横向和竖向任意分段，施加预应力，即可集成理想的纵、横向和
12、竖向任意分段，施加预应力，即可集成理想的整体。整体。整体。整体。缺点：缺点：（1 1 1 1）需大量设备、施工复杂如锚具、张拉设备等）需大量设备、施工复杂如锚具、张拉设备等）需大量设备、施工复杂如锚具、张拉设备等）需大量设备、施工复杂如锚具、张拉设备等（2 2 2 2）造价高（高强砼、高强钢）造价高（高强砼、高强钢）造价高（高强砼、高强钢）造价高（高强砼、高强钢）桥梁工程 土木工程系 代凤娟 一、按承重结构的截面型式划分按承重结构的截面型式划分1-2 1-2 梁式桥的主要类型及其适用情况梁式桥的主要类型及其适用情况板梁桥板梁桥板梁桥板梁桥肋板式梁桥肋板式梁桥肋板式梁桥肋板式梁桥箱形梁桥箱形梁桥
13、箱形梁桥箱形梁桥桥梁工程 土木工程系 代凤娟 板梁桥板梁桥构造简单，施工方便，而建筑高度较小构造简单，施工方便，而建筑高度较小构造简单，施工方便，而建筑高度较小构造简单，施工方便，而建筑高度较小自重大自重大自重大自重大空心板、实心板空心板、实心板空心板、实心板空心板、实心板适合于小跨径桥梁适合于小跨径桥梁适合于小跨径桥梁适合于小跨径桥梁特点特点桥梁工程 土木工程系 代凤娟 1 1 1 1、整体式板桥：双向受力弹性薄板。一般跨径、整体式板桥：双向受力弹性薄板。一般跨径、整体式板桥：双向受力弹性薄板。一般跨径、整体式板桥：双向受力弹性薄板。一般跨径13m13m13m13m以下的板桥以下的板桥以下的
14、板桥以下的板桥2 2、矮肋式板桥、矮肋式板桥 将受拉区砼去掉一些。将受拉区砼去掉一些。板桥截面形式板桥截面形式桥梁工程 土木工程系 代凤娟 3 3、装配式实心板桥：、装配式实心板桥：单向受力窄板桥单向受力窄板桥 b=1m,L=1.5b=1m,L=1.58m,h=0.168m,h=0.160.36m,0.36m,沿跨径沿跨径方向受方向受M M及扭矩作用。及扭矩作用。3bh桥梁工程 土木工程系 代凤娟 4 4、装配式空心板桥、装配式空心板桥 钢筋砼空心板桥：钢筋砼空心板桥：l=10l=1013m,h=0.413m,h=0.40.8m0.8m 预应力钢筋砼空心板桥：预应力钢筋砼空心板桥：l=16l=
15、1620m,20m,h=0.4h=0.40.7m0.7m。桥梁工程 土木工程系 代凤娟 5 5、整体组合式板桥、整体组合式板桥 利用小型预制构件作为底模，其上浇筑砼。利用小型预制构件作为底模，其上浇筑砼。桥梁工程 土木工程系 代凤娟 （1 1 1 1）承重结构是肋梁，它与桥面板结合在一起，节省）承重结构是肋梁，它与桥面板结合在一起，节省）承重结构是肋梁，它与桥面板结合在一起，节省）承重结构是肋梁，它与桥面板结合在一起，节省了肋与肋之间处于受拉区的混凝土，减轻了结构的重了肋与肋之间处于受拉区的混凝土，减轻了结构的重了肋与肋之间处于受拉区的混凝土，减轻了结构的重了肋与肋之间处于受拉区的混凝土，减轻
16、了结构的重力。力。力。力。（2 2 2 2）正弯矩的简支梁桥，充分利用混凝土桥面板抗压和）正弯矩的简支梁桥，充分利用混凝土桥面板抗压和）正弯矩的简支梁桥，充分利用混凝土桥面板抗压和）正弯矩的简支梁桥，充分利用混凝土桥面板抗压和梁肋下部钢筋抗拉能力。梁肋下部钢筋抗拉能力。梁肋下部钢筋抗拉能力。梁肋下部钢筋抗拉能力。（3 3 3 3）梁肋高，抵抗能力强。）梁肋高，抵抗能力强。）梁肋高，抵抗能力强。）梁肋高，抵抗能力强。肋板式梁桥肋板式梁桥特点特点适用范围适用范围 适合于中等跨径简支桥梁。适合于中等跨径简支桥梁。适合于中等跨径简支桥梁。适合于中等跨径简支桥梁。钢筋混凝土简支：钢筋混凝土简支：8 82
17、0m20m 预应力钢筋混凝土预应力钢筋混凝土:25:2550m50m桥梁工程 土木工程系 代凤娟 1 1、整体式、整体式肋板式梁桥的截面形式肋板式梁桥的截面形式桥梁工程 土木工程系 代凤娟 城市高架桥中，做成低高度的宽肋式的双城市高架桥中，做成低高度的宽肋式的双T T形截面或单形截面或单T T形截面；肋宽可做到形截面；肋宽可做到2 24M4M；桥宽；桥宽在在101015M15M。9M桥梁工程 土木工程系 代凤娟 多主梁多主梁T T形整体式截面一般在建筑高度较小的简形整体式截面一般在建筑高度较小的简支梁中采用。美国支梁中采用。美国PontchartrainPontchartrain湖桥，采用先张
18、湖桥，采用先张法，法，t t片片T T梁截面型式，整体预制，通孔架设。梁截面型式，整体预制，通孔架设。l=17m,l=17m,桥宽桥宽10m,10m,梁高梁高1.2m,1.2m,主梁间距主梁间距1.42m,1.42m,肋宽肋宽150mm,150mm,桥总长桥总长38.4Km38.4Km。桥梁工程 土木工程系 代凤娟 2 2、装配式肋梁桥：、装配式肋梁桥：优点：优点：优点：优点：质量好；质量好；质量好；质量好；可用较小的起重设备；可用较小的起重设备；可用较小的起重设备；可用较小的起重设备；构件容易修复或更换。构件容易修复或更换。构件容易修复或更换。构件容易修复或更换。T T型梁桥型梁桥型梁桥型梁
19、桥型梁桥型梁桥型梁桥型梁桥桥梁工程 土木工程系 代凤娟 （1 1 1 1）承重结构是封闭的薄壁箱形梁。箱形梁因顶、底板能）承重结构是封闭的薄壁箱形梁。箱形梁因顶、底板能）承重结构是封闭的薄壁箱形梁。箱形梁因顶、底板能）承重结构是封闭的薄壁箱形梁。箱形梁因顶、底板能承受较大压力，因此，它不仅能承受正弯矩，而且也能承承受较大压力，因此，它不仅能承受正弯矩，而且也能承承受较大压力，因此，它不仅能承受正弯矩，而且也能承承受较大压力，因此，它不仅能承受正弯矩，而且也能承受负弯矩。受负弯矩。受负弯矩。受负弯矩。（2 2 2 2）整体受力性能好，箱壁可以做得很薄，能有效减轻重）整体受力性能好，箱壁可以做得很
20、薄，能有效减轻重）整体受力性能好，箱壁可以做得很薄，能有效减轻重）整体受力性能好，箱壁可以做得很薄，能有效减轻重力。一般大跨径的悬臂梁桥、连续梁桥和斜拉桥往往采用力。一般大跨径的悬臂梁桥、连续梁桥和斜拉桥往往采用力。一般大跨径的悬臂梁桥、连续梁桥和斜拉桥往往采用力。一般大跨径的悬臂梁桥、连续梁桥和斜拉桥往往采用箱形梁。箱形梁。箱形梁。箱形梁。（3 3 3 3）全截面参与受力的预应力混凝土梁桥用。钢筋混凝土）全截面参与受力的预应力混凝土梁桥用。钢筋混凝土）全截面参与受力的预应力混凝土梁桥用。钢筋混凝土）全截面参与受力的预应力混凝土梁桥用。钢筋混凝土不宜。不宜。不宜。不宜。（4 4 4 4）面积一
21、定，较大抗弯惯矩、抗扭刚度大，偏载时各梁）面积一定，较大抗弯惯矩、抗扭刚度大，偏载时各梁）面积一定，较大抗弯惯矩、抗扭刚度大，偏载时各梁）面积一定，较大抗弯惯矩、抗扭刚度大，偏载时各梁肋受力均匀。肋受力均匀。肋受力均匀。肋受力均匀。箱形梁桥箱形梁桥特点特点桥梁工程 土木工程系 代凤娟 1 1、单箱单室：、单箱单室：B=14MB=14M左右，受力明确施工方便，节省材左右，受力明确施工方便，节省材料。料。B 2 2、单箱双室、单箱双室 B=12B=12B=12B=1218M18M18M18M，顶板的正负弯矩比单室式分别减少，顶板的正负弯矩比单室式分别减少，顶板的正负弯矩比单室式分别减少，顶板的正负
22、弯矩比单室式分别减少70%70%70%70%和和和和50%50%50%50%；腹板总厚度增加，布束容易。施工难。；腹板总厚度增加，布束容易。施工难。；腹板总厚度增加，布束容易。施工难。；腹板总厚度增加，布束容易。施工难。B桥梁工程 土木工程系 代凤娟 3 3、双箱单室与双箱双室、双箱单室与双箱双室1 1 1 1）双箱单室）双箱单室）双箱单室）双箱单室B=22MB=22MB=22MB=22M2 2 2 2）双箱双室）双箱双室）双箱双室）双箱双室B=22B=22B=22B=2232M32M32M32M左右。重庆长江大桥左右。重庆长江大桥左右。重庆长江大桥左右。重庆长江大桥1 1 1 1）与）与）与
23、）与2 2 2 2）方案比较，）方案比较，）方案比较，）方案比较，1 1 1 1）比）比）比）比2 2 2 2）减轻重量）减轻重量）减轻重量）减轻重量13%13%13%13%左右。左右。左右。左右。双箱单室双箱单室B=22MB=22M双箱双室双箱双室B=22B=2232M32M左右左右桥梁工程 土木工程系 代凤娟 4 4、采用两个分离的单室箱梁、采用两个分离的单室箱梁 多在宽桥中使用。桥面总宽度是多在宽桥中使用。桥面总宽度是40M40M左右，经左右，经济且施工方便。济且施工方便。桥梁工程 土木工程系 代凤娟 三三 按有无预应力划分按有无预应力划分钢筋混凝土梁桥钢筋混凝土梁桥 部分预应力混凝土梁
24、桥部分预应力混凝土梁桥部分预应力混凝土梁桥部分预应力混凝土梁桥全预应力混凝土梁全预应力混凝土梁全预应力混凝土梁全预应力混凝土梁预应力混凝土梁桥预应力混凝土梁桥（按混凝土受压程度）（按混凝土受压程度）桥梁工程 土木工程系 代凤娟 桥梁工程 土木工程系 代凤娟 本章小结本章小结简支体系的混凝土梁式桥的承重结构横截面形式主简支体系的混凝土梁式桥的承重结构横截面形式主简支体系的混凝土梁式桥的承重结构横截面形式主简支体系的混凝土梁式桥的承重结构横截面形式主要有板桥、肋梁桥和箱形梁桥。要有板桥、肋梁桥和箱形梁桥。要有板桥、肋梁桥和箱形梁桥。要有板桥、肋梁桥和箱形梁桥。按其施工方法可分为整体现浇式梁桥和预制
25、装配式按其施工方法可分为整体现浇式梁桥和预制装配式按其施工方法可分为整体现浇式梁桥和预制装配式按其施工方法可分为整体现浇式梁桥和预制装配式梁桥。梁桥。梁桥。梁桥。按有无预应力可分为混凝土和预应力混凝土梁桥按有无预应力可分为混凝土和预应力混凝土梁桥按有无预应力可分为混凝土和预应力混凝土梁桥按有无预应力可分为混凝土和预应力混凝土梁桥桥梁工程 土木工程系 代凤娟 作业作业1 1 1 1、钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥特点。、钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥特点。、钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥特点。、钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥特点。2 2 2 2、梁桥按承重结构横截面型式分为哪几种类型？、梁桥按承重结构横截面型式分为哪几种类型？、梁桥按承重结构横截面型式分为哪几种类型？、梁桥按承重结构横截面型式分为哪几种类型？分析其每一类型的特点？分析其每一类型的特点？分析其每一类型的特点？分析其每一类型的特点？