第六部分(连续梁)幻灯片.ppt

河河连续梁桥连续梁桥1河河 连续梁连续梁桥桥预应力混凝土连续梁桥基本知识预应力混凝土连续梁桥基本知识连续梁桥的施工连续梁桥的施工连续梁桥的结构内力计算连续梁桥的结构内力计算2河河 连续连续梁梁桥桥 第一节第一节 预应力混凝土连梁桥基本知识预应力混凝土连梁桥基本知识一、预应力连续梁桥的特点一、预应力连续梁桥的特点3河河 连续连续梁梁桥桥 第一节第一节 预应力混凝土连梁桥基本知识预应力混凝土连梁桥基本知识连续梁桥的特点连续梁桥的特点由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩大大减小，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超静定结构，对基础变形及温差荷载较敏感行车条件好行车条件好4河河 连续连续梁梁桥桥 第一节第一节 预应力混凝土连梁桥基本知识预应力混凝土连梁桥基本知识5河河 连续连续梁梁桥桥 第一节第一节 预应力混凝土连梁桥基本知识预应力混凝土连梁桥基本知识6河河 连续连续梁梁桥桥 第一节第一节 预应力混凝土连梁桥基本知识预应力混凝土连梁桥基本知识二、预应力连续梁桥的总体布置与构造二、预应力连续梁桥的总体布置与构造平面布置平面布置立面布置立面布置主梁横断面主梁横断面7河河 连续连续梁梁桥桥 第一节第一节 预应力混凝土连梁桥基本知识预应力混凝土连梁桥基本知识平面布置平面布置 桥桥梁梁的的平平面面布布置置取取决决于于线线路路的的方方向向与与河河道道或或立立交交线线路路的的方方向向，并并受受桥桥址址地地形形和和地地物物的的制制约约，通通常常有有正正交交、斜斜交交、单单向曲线向曲线和和反向曲线反向曲线。8河河 连续连续梁梁桥桥 第一节第一节 预应力混凝土连梁桥基本知识预应力混凝土连梁桥基本知识立面布置立面布置 预预应应力力连连续续梁梁桥桥的的立立面面布布置置主主要要考考虑虑桥桥孔孔分分跨跨、主主梁梁高高度度和和梁梁底曲线形状。底曲线形状。按照梁高变化可以分为：按照梁高变化可以分为：等高度连续梁等高度连续梁和和变高度连续梁变高度连续梁。9河河 连续连续梁梁桥桥 第一节第一节 预应力混凝土连梁桥基本知识预应力混凝土连梁桥基本知识桥孔布置桥孔布置 1.连连续续梁梁桥桥可可以以由由3跨跨、4跨跨或或多多跨跨梁梁组组成成一一联联，再再有有一一联联或或多多联构成全桥。联构成全桥。2.连续梁跨径的布置可采用连续梁跨径的布置可采用等跨等跨或或不等跨不等跨两种。两种。从从美美学学的的角角度度考考虑虑，连连续续梁梁桥桥跨跨度度不不多多时时，一一般般采采用用奇奇数数跨跨，对于对于3跨连续梁，边跨与中跨之比一般为跨连续梁，边跨与中跨之比一般为0.50.7。布置原则：减小弯矩、增大刚度、方便施工、美观要求布置原则：减小弯矩、增大刚度、方便施工、美观要求中小跨度中小跨度10河河 连续连续梁梁桥桥 第一节第一节 预应力混凝土连梁桥基本知识预应力混凝土连梁桥基本知识梁高及梁底曲线梁高及梁底曲线 连续梁桥按照梁高变化可分为连续梁桥按照梁高变化可分为等高度等高度和和不等高度不等高度两种。两种。变变截截面面梁梁的的截截面面变变化化规规律律可可采采用用圆圆弧弧线线、二二次次抛抛物物线线或或折折线线等等，最常用的是最常用的是二次抛物线二次抛物线。11河河 连续连续梁梁桥桥 第一节第一节 预应力混凝土连梁桥基本知识预应力混凝土连梁桥基本知识主梁横断面主梁横断面板式截面板式截面实用于小跨径连续梁实用于小跨径连续梁肋梁式肋梁式适合于吊装适合于吊装箱形截面箱形截面适合于节段施工适合于节段施工12河河 连续连续梁梁桥桥 第一节第一节 预应力混凝土连梁桥基本知识预应力混凝土连梁桥基本知识箱梁细部尺寸箱梁细部尺寸顶板顶板满足横向抗弯及纵向抗压要求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一般采用等厚度，主要由横向抗弯控制腹板腹板主要承担剪应力和主拉应力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。支点处受主拉应力控制，需加厚。底板底板满足纵向抗压要求满足纵向抗压要求 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，需加厚纵向压应力控制，需加厚横隔板横隔板一般在支点截面设置横隔板一般在支点截面设置横隔板13河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工 施工技术的发展对桥梁跨径、桥梁的成型、截面形式等方面施工技术的发展对桥梁跨径、桥梁的成型、截面形式等方面起着重要的作用。起着重要的作用。由于混凝土连续梁桥施工中常常会出现体系转换，因此施工由于混凝土连续梁桥施工中常常会出现体系转换，因此施工阶段的应力和变形必须在结构设计中予以考虑。不同的施工方法，阶段的应力和变形必须在结构设计中予以考虑。不同的施工方法，在各阶段的内力也不同，有时结构的控制设计出现在施工阶段，在各阶段的内力也不同，有时结构的控制设计出现在施工阶段，所以，对连梁桥，施工和设计师不能也无法截然分开的，结构设所以，对连梁桥，施工和设计师不能也无法截然分开的，结构设计必须考虑施工方法、施工内力与变形。计必须考虑施工方法、施工内力与变形。有支架就地浇筑有支架就地浇筑悬臂施工法悬臂施工法顶推施工法顶推施工法逐孔施工法逐孔施工法14河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工一、有支架就地浇筑一、有支架就地浇筑支柱式支架支柱式支架梁式支架梁式支架梁柱式支架梁柱式支架陆地、不通航河道、陆地、不通航河道、桥墩不高的小跨径桥墩不高的小跨径有通航要求的中小跨有通航要求的中小跨桥梁较高、跨径较大桥梁较高、跨径较大15河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工施工方法施工方法 有支架就地浇筑法需采用一联同时搭设支架，按照一定的顺序一有支架就地浇筑法需采用一联同时搭设支架，按照一定的顺序一次浇筑工作，待张拉完应力筋、压浆后移架。次浇筑工作，待张拉完应力筋、压浆后移架。小跨径板梁桥小跨径板梁桥一般采用从一端向另一端浇筑的顺序：先梁身后支一般采用从一端向另一端浇筑的顺序：先梁身后支点一次进行。点一次进行。16河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工施工方法施工方法 大跨径桥大跨径桥通常采用箱形截面，施工时分段进行。通常采用箱形截面，施工时分段进行。一种是一种是水平分层施工法水平分层施工法，即先浇筑底板，待达到一定强度后进行，即先浇筑底板，待达到一定强度后进行腹板施工，最后浇筑顶板。腹板施工，最后浇筑顶板。一种是一种是分段施工法分段施工法，根据施工能力每隔，根据施工能力每隔2045m设置连接缝，连设置连接缝，连接缝一般设在弯矩较小的地方，待各段混凝土浇筑完成后，最后在接接缝一般设在弯矩较小的地方，待各段混凝土浇筑完成后，最后在接缝处施工合拢。缝处施工合拢。17河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工有支架就地浇筑施工中预应力筋的布置方式有支架就地浇筑施工中预应力筋的布置方式预应力混凝土连续梁中预应力筋的布置分为预应力混凝土连续梁中预应力筋的布置分为纵向纵向、横向横向和和竖向竖向三种。三种。纵向预应力筋的布置纵向预应力筋的布置:连续梁跨度不大时，常采用连续曲线布筋；连续梁跨度不大时，常采用连续曲线布筋；跨度较大时，采用曲线交叉配筋。跨度较大时，采用曲线交叉配筋。18河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工有支架就地浇筑施工中预应力筋的布置方式有支架就地浇筑施工中预应力筋的布置方式 变高度连续梁，跨度较小时可采用下缘按直线布筋，在支点截面变高度连续梁，跨度较小时可采用下缘按直线布筋，在支点截面布置帽筋；布置帽筋；跨度较大，采用曲线布筋，但曲率不宜太大。跨度较大，采用曲线布筋，但曲率不宜太大。19河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工二、逐孔施工法二、逐孔施工法 逐孔施工法是逐孔施工法是中等跨径中等跨径预应力混凝土连续梁桥较常用的一种施工方法。预应力混凝土连续梁桥较常用的一种施工方法。移动支架造桥机法；移动支架造桥机法；移动模架造桥机法；移动模架造桥机法；预制预制梁逐孔架设施工。梁逐孔架设施工。20河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工简支变连续简支变连续21河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工简支变连续简支变连续22河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工三、悬臂施工法三、悬臂施工法 悬臂施工就是从已建桥墩开始，对称逐段地沿桥跨方向向两边延悬臂施工就是从已建桥墩开始，对称逐段地沿桥跨方向向两边延伸施工，并通过预应力筋的张拉将新节段与已有节段集成一体悬臂施伸施工，并通过预应力筋的张拉将新节段与已有节段集成一体悬臂施工中不需满设支架，为了承受施工荷载产生的不平衡弯矩，需首先将工中不需满设支架，为了承受施工荷载产生的不平衡弯矩，需首先将墩和梁临时固结，施工时先形成两端带悬臂的墩和梁临时固结，施工时先形成两端带悬臂的T形刚架，待合拢后才成形刚架，待合拢后才成为连续梁，一次施工中存在体系转换。为连续梁，一次施工中存在体系转换。1、逐跨连续悬臂施工、逐跨连续悬臂施工 2、T构构单悬臂单悬臂连续施工连续施工 3、T构构双悬臂双悬臂连续施工连续施工23河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工 1、逐跨连续悬臂施工、逐跨连续悬臂施工 (1)首先从首先从B墩开始进行悬臂施工；墩开始进行悬臂施工；(2)A端边跨合拢，端边跨合拢，B墩临时固结释放后形成单悬臂梁；墩临时固结释放后形成单悬臂梁；(3)从从C墩进行悬臂施工；墩进行悬臂施工；(4)B、C墩间跨合拢，墩间跨合拢，C墩墩临时固结释放后临时固结释放后形成带悬臂的两跨连续梁；形成带悬臂的两跨连续梁；(5)D端边跨合拢，完成连续梁的施工。端边跨合拢，完成连续梁的施工。BCAD24河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工 2、T构构单悬臂单悬臂连续施工连续施工 (1)首先从首先从B墩开始进行悬臂施工；墩开始进行悬臂施工；(2)A端边跨合拢，端边跨合拢，B墩临时固结释放后形成单悬臂梁；墩临时固结释放后形成单悬臂梁；(3)从从C墩进行悬臂施工；墩进行悬臂施工；(4)D端边跨端边跨合拢，合拢，C墩临时固结释放墩临时固结释放后后形成单形成单悬臂梁；悬臂梁；(5)B、C墩间跨合拢墩间跨合拢完成连续梁的施工。完成连续梁的施工。BCAD25河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工 1、T构构双悬臂双悬臂连续施工连续施工(1)首先从首先从B墩开始进行悬臂施工；墩开始进行悬臂施工；(2)从从C墩进行悬臂墩进行悬臂施工；施工；(3)B、C墩间跨墩间跨合拢，合拢，B、C墩墩临时固结临时固结释放；释放；(4)A端边跨合拢端边跨合拢；(5)D端边跨合拢，完成连续梁的施工。端边跨合拢，完成连续梁的施工。BCAD26河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工三、悬臂施工法三、悬臂施工法悬臂对称施工根据施工方法的不同分为悬臂对称施工根据施工方法的不同分为悬臂浇筑悬臂浇筑和和悬臂拼装悬臂拼装。27河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工悬臂浇筑悬臂浇筑 挂篮挂篮28河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工悬臂浇筑悬臂浇筑 挂篮挂篮29河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工悬臂浇筑悬臂浇筑 挂篮挂篮30河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工悬臂拼装悬臂拼装 常用的移动式吊机与挂篮相似，有承重梁，锚固装置，起吊装置，常用的移动式吊机与挂篮相似，有承重梁，锚固装置，起吊装置，行走系统，张拉平台等几部分组成。行走系统，张拉平台等几部分组成。31河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工悬臂拼装悬臂拼装32河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工四、顶推施工法四、顶推施工法 顶推法顶推法的施工原理是沿桥纵轴方向的台后开辟预制场地，分节段浇的施工原理是沿桥纵轴方向的台后开辟预制场地，分节段浇筑或拼装混凝土梁身，并用纵向预应力筋连成整体，然后通过水平液压筑或拼装混凝土梁身，并用纵向预应力筋连成整体，然后通过水平液压千斤顶施力，借助不锈钢板与四氟乙烯模压板特制的滑动装置，将梁逐千斤顶施力，借助不锈钢板与四氟乙烯模压板特制的滑动装置，将梁逐段向对岸顶进，就位后落梁，更换正式支座，完成桥梁施工。段向对岸顶进，就位后落梁，更换正式支座，完成桥梁施工。顶推法主要应用于等截面连续梁施工。顶推法主要应用于等截面连续梁施工。每节段箱梁约为每节段箱梁约为1030m长；长；单向顶推、双向顶推、单点顶推、多点顶推单向顶推、双向顶推、单点顶推、多点顶推 主要设备：千斤顶、滑道主要设备：千斤顶、滑道33河河 连续连续梁梁桥桥 第二节第二节 连续梁桥的施工连续梁桥的施工顶推施工法顶推施工法34河河 连续连续梁梁桥桥 第三节第三节 连续梁桥的内力计算连续梁桥的内力计算一、恒载内力一、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、满堂支架现浇施工 所有恒载直接作用在连续梁上所有恒载直接作用在连续梁上，结构已经是最终体系，不存在，结构已经是最终体系，不存在体系转换。体系转换。35河河 连续连续梁梁桥桥 第三节第三节 连续梁桥的内力计算连续梁桥的内力计算2、逐孔施工法逐孔施工法逐孔现浇施工逐孔现浇施工36河河 连续连续梁梁桥桥 第三节第三节 连续梁桥的内力计算连续梁桥的内力计算2、逐孔施工法逐孔施工法预制梁逐孔架设预制梁逐孔架设37河河 连续连续梁梁桥桥 第三节第三节 连续梁桥的内力计算连续梁桥的内力计算3、悬臂施工法悬臂施工法38河河 连续连续梁梁桥桥 第三节第三节 连续梁桥的内力计算连续梁桥的内力计算4、顶推施工法顶推施工法 39河河 连续连续梁梁桥桥 第三节第三节 连续梁桥的内力计算连续梁桥的内力计算4、顶推施工法顶推施工法 鼻梁刚接近支点时的主梁自重内力图：鼻梁刚接近支点时的主梁自重内力图：40河河 连续连续梁梁桥桥 第三节第三节 连续梁桥的内力计算连续梁桥的内力计算4、顶推施工法顶推施工法 41河河 连续连续梁梁桥桥 第三节第三节 连续梁桥的内力计算连续梁桥的内力计算二二、活活载内力载内力42河河 连续连续梁梁桥桥 第三节第三节 连续梁桥的内力计算连续梁桥的内力计算 连续梁大多数截面都存在变号的弯矩和剪力，连续梁的最大正负内连续梁大多数截面都存在变号的弯矩和剪力，连续梁的最大正负内力可将活载按最不利荷载位置分别布置在同号的影响线区段上，分别对力可将活载按最不利荷载位置分别布置在同号的影响线区段上，分别对正、负区段加载，以求出正、负两个内力值。梁内各截面最大正负内力正、负区段加载，以求出正、负两个内力值。梁内各截面最大正负内力与相应的恒载内力相叠加，就可以得到全梁的最大内力包络图。与相应的恒载内力相叠加，就可以得到全梁的最大内力包络图。43