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鋼筋混凝(níng)土和預應力混凝土(tǔ)梁(liáng)式(shì)橋設計
更新時間:2021-04-10 17:51
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國內外中(zhōng)小跨徑的公路橋梁或城市橋梁,大部分是鋼筋混凝土或預應力混凝土梁式橋。鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋都是采用抗壓性能(néng)好的混凝土和抗(kàng)拉能力(lì)強的鋼筋結合在一起組合而成的。預應力混凝土(tǔ)梁橋更具有降低梁高和跨越能力大的優點,尤其是預應力技術的采用,為現代裝配式結構提供了最有效的接頭(tóu)和拚裝(zhuāng)手段,推進了建橋技術的進步(bù),有效改善了橋梁(liáng)運營(yíng)的舒適性。

—、梁橋的主要(yào)類型及其適用條件

鋼筋混凝土與預應力混凝土梁式橋具有多種不同的類(lèi)型(xíng)和構造。對其演變加以分析可(kě)以看出(chū),除了從力學上考慮充分發揮材料特性而不斷改進橋梁的截麵形式外,構件的施工方便以及起重安裝設備(bèi)的能力,也是影響構(gòu)造形式發(fā)生變化的重要因素(sù)。

下麵從幾個主(zhǔ)要方(fāng)麵簡述鋼筋混(hún)凝土和預應力混凝土梁式橋上部結構的類型(xíng)和構造及其適用(yòng)情況。

1.按(àn)施工方法分

按施工方法分為整體澆築式梁橋、裝配式梁橋、組合(hé)式(shì)梁橋。

(1)整(zhěng)體澆築式梁橋

建(jiàn)橋的全(quán)部工(gōng)作都在施工現場進行。由於全橋在縱向和橫(héng)向都是現場整體澆築,所以整體澆(jiāo)築式梁橋整體性好,可以按需要做成各種外形。但施工速度慢,工業(yè)化程度低,又要耗費較多的支架(jià)和模(mó)板材料,目前除了一些林(lín)區或運輸困(kùn)難的地方以及(jí)部分彎、斜橋外,一般情況下較少采用現場整(zhěng)體澆築(zhù)。

(2)裝配式梁橋

上部構造在預製(zhì)工廠或工地預製場分塊預製(zhì),再(zài)運到現場吊裝就(jiù)位,然後在接頭處(chù)把構(gòu)件連接成整體。裝配式梁(liáng)橋的預製構件采用工廠化施工,受季節影響小,質量易於保證,而且還能與下部工程同時施工,既加快了(le)施工進度,又能節(jiē)約支架和模板的材料。

(3)組合式梁(liáng)橋

組合式梁橋也是一(yī)種裝配式的橋跨結(jié)構,不過它(tā)是用(yòng)縱向水平縫將橋梁分割成工形的梁肋或開口(kǒu)槽形(xíng)梁和橋麵板,橋麵板(bǎn)再(zài)借縱橫向的豎縫劃分成在平麵內呈矩形(xíng)的預製構件(jiàn)。這樣可以顯著減輕預製構件的重力,並便於集中製造和運輸吊裝(zhuāng)。

組(zǔ)合梁的特點是整個截麵分兩個(或幾個)階段組合而成,在工形梁或開口槽(cáo)形梁上擱置輕(qīng)巧的預製空心板(bǎn)或(huò)微彎板構件,通過現澆混凝土接頭而與工形梁或槽形梁結合成整體,或以弧形(xíng)薄板或平板作為現澆橋麵混凝土的模(mó)板,通過現澆混凝土使各主梁結合(hé)成整體(tǐ)。

2.按承重結構的橫(héng)截麵形式劃分

(1)板橋

板橋的承重結構就是矩形截麵的鋼筋混凝土或預應力混凝土板。板橋橫截麵形式包括整體式矩形實心板、裝配式實心板和裝配式空心板(bǎn)。

整體式矩形實心板具有形狀簡單、施工方(fāng)便、建築高(gāo)度小、結構(gòu)整體剛度大等優點,但施工時需要現澆混凝土,受季節氣候影(yǐng)響,又需模板(bǎn)與支架。使用較(jiào)為廣泛的為裝配(pèi)式板(bǎn)橋(qiáo),由幾塊預製的實心板利用板間企口縫填人混凝土連接而成。從力(lì)學性能上分(fèn)析,對鋼筋(jīn)混(hún)凝土板,由於受拉(lā)時混凝土開裂後位於受(shòu)拉(lā)區域的混(hún)凝土材料不但不能發揮作(zuò)用,反而增大了(le)結構的自重,所以隻適用於小跨徑(jìng)的橋梁(liáng)。當跨徑逐漸增大時,為(wéi)了減輕自重,也可將(jiāng)截麵受拉區稍加挖空做成矮肋(lèi)式的板。裝配式板橋也可做成橫截麵被顯著挖空的空(kōng)心板[圖2-2d)]。橫截麵(miàn)也可做成一種裝配一整體組(zǔ)合式橋[圖2-2e)],它(tā)利用一些小(xiǎo)型預製(zhì)構件(jiàn)安裝就位後作為底模,在其上再澆築(zhù)混凝土結合(hé)成整(zhěng)體,在缺乏(fá)起重設備的情況下,這(zhè)種板橋(qiáo)能收到好的效果。鋼筋混凝土簡支實心板梁的跨徑,一般不超過8m,預應力混凝土空心板跨徑可以為到 10 - 32m。

(2)肋(lèi)梁橋(qiáo)

在橫(héng)截麵內形成明顯肋形結構的(de)梁橋稱為肋板(bǎn)式梁橋,或簡稱肋梁橋。肋(lèi)梁式橋橫截麵常見的三種基本類型有:工形、Ⅱ 形、T形。

在此種橋上,梁肋(lèi)(或稱腹板)與頂部的鋼筋混凝土橋(qiáo)麵板結合在一起作為(wéi)承重結(jié)構。由於肋與(yǔ)肋之間處於受拉區域的混凝土得到很大程度的挖空,就顯著減輕了結構自重。特別對於僅承受(shòu)正彎矩作用的(de)簡支梁來說,既充分利用了擴展的混凝(níng)土橋麵板的抗壓能(néng)力,又有效地發揮了(le)集中布置在梁肋下部的受力鋼筋的抗拉作(zuò)用(yòng),從而使結構構造與受力性能達(dá)到理(lǐ)想(xiǎng)的配合。與板橋相比,對(duì)於梁肋較高的肋梁橋來說(shuō),由於混凝土抗壓和鋼筋受拉所形成的力偶臂較大,因而肋梁橋也具有更大的抵抗荷載(zǎi)彎(wān)矩的能力。鋼筋混凝土(tǔ)簡支肋梁躑橋的常用跨徑為13 - 20m,預應力混凝土簡支肋梁橋的(de)常用跨徑(jìng)為(wéi)25 - 50m。

(3)箱梁橋

橫截麵(miàn)呈一個或幾個封閉箱形的梁橋簡稱為箱(xiāng)形梁橋。這種結構除(chú)了梁肋的上部翼緣板外(wài),在底部尚有擴展的(de)底板,閗羅因此它提(tí)供(gòng)了承受正、負彎矩的足夠的混凝(níng)土受壓區。箱形梁(liáng)橋的另一個重要(yào)特(tè)點,是在一定的截(jié)麵麵積下能獲得較大的抗彎慣矩,而且抗(kàng)扭剛(gāng)度也特別大,在偏心活載作用下各(gè)梁肋的受力比較均勻,因此箱形截麵能適用於較大跨(kuà)徑懸臂梁橋和連續梁橋,也可用來修建(jiàn)全(quán)截麵均參與(yǔ)受力的預應力混凝土(tǔ)筒支梁橋(qiáo)。顯然(rán),對於普通鋼筋(jīn)混凝土的簡支梁(liáng)橋來說,底板除徒然增加自重外(wài)並無(wú)其他(tā)益處,故不宜采用(yòng)。

3.按承重結構的靜力體係分

(1)簡支梁橋

簡支梁橋是梁式橋(qiáo)中應用最早、使用最廣泛的一種橋型。它構造簡單,最易設計為各種標準跨徑的裝配式結構;施工工序少(shǎo),架設方便;在多孔簡支梁橋(qiáo)中,由於(yú)各跨構造和尺寸劃一,簡化施工管理工作,降低施工費用;因相鄰橋孔各自單獨受力,橋墩上需設置相鄰簡支梁的兩個支座;簡支(zhī)梁橋的構(gòu)造較易(yì)處(chù)理而常被選用。

(2)連續梁橋

這種體係的主要特點是:承重結構c板、T 形梁或箱梁,不間斷地連續跨越幾個橋孔而(ér)形成一超靜(jìng)定結構。連續孔數一(yī)般(bān)不宜過多。當橋梁跨數(shù)較多時(shí),需要沿橋(qiáo)長分建成(chéng)幾組(或稱幾聯(lián))連續梁(liáng)。連續梁由於荷載作用(yòng)下支(zhī)點截(jié)麵產生負彎矩,從而顯著(zhe)減小了跨中的正彎矩,這樣不(bú)但可減小跨中的建築高度,而且能節省鋼筋混凝土數量。跨徑(jìng)增大時,這種節省就愈益顯著。連續梁通常(cháng)適用於橋基(jī)良好的場合,否則(zé),任一(yī)墩(dūn)台基礎發生不均勻沉陷時,橋跨結構內均(jun1)產生附加內力。

(3)懸臂梁橋

這種橋梁的主體是長度(dù)超出跨徑(jìng)的懸臂結構。僅一端懸出者稱(chēng)為(wéi)單懸臂梁,兩端均懸出者稱為雙懸臂梁。對於較長的橋,還可(kě)以借助簡(jiǎn)支(zhī)的(de)掛梁與懸臂梁一起組合成(chéng)多孔橋。在力學性能上,懸(xuán)臂根部產生的負彎矩減小了跨(kuà)中正彎(wān)矩(jǔ),所以懸臂梁也與(yǔ)連續梁相仿,可以節省材(cái)料(liào)用量、增大跨越能力。懸臂梁橋屬於(yú)靜定結構,墩台的不均(jun1)勻沉陷不會在梁內引起附加內力。

中交路橋(qiáo)工程(chéng)檢測主要檢測業務:鋼結構檢(jiǎn)測橋(qiáo)梁檢測(cè)隧道檢測

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