桥梁截面设计.ppt

§2.1.3 横截面设计 桥梁系：陆 萍 一、设计原则 主梁既要保证抗弯，又要保证抗剪 截面尺寸尽可能小，以减轻自重 桥宽及建筑高度影响横截面布置 应有利于主梁的施工、安装 横向联系应简单、可靠 二、板式截面 * 特点： 建筑高度小，适于桥高受限场合 构造简单、易于工厂化预制 预制构件重量轻，易于架设 开口截面，抗弯抗扭刚度小 空心板： 截面挖空，减轻自重，减小拉区面积及重量，挖空形式多样 为保证截面抗剪强度，最薄壁厚应＞8cm。 内衬气囊 要注意混凝土浇筑时，气囊上浮 安放气囊的位置 三、肋形截面 肋形（T形）截面抵抗正弯矩特别有利，但抵抗负弯矩则不够方便，需加设下翼缘，形成工形截面 为适应向支点逐渐增大的负弯矩和剪力要求,可采取以下3种措施: ①增大梁高； ②加厚梁肋； ③增设逐渐拓宽的下缘翼板。 肋形截面承受负弯矩 组合梁桥 定义：用纵向水平缝将单梁的梁肋部分与桥面板（翼板）分隔开来 的装配桥跨结构，使单梁的整体截面变成板与肋的组合截面。 1.优点：可以显著减轻预制构件的重量，便于集中制造和运输吊装。 2.型式： I形组合梁桥： 适用于混凝土简支梁桥 箱形组合梁桥： 适用于预应力混凝土梁桥 3.构造：在组合梁中，梁与现浇板的结合面处，板的厚度不应小于15cm； 当梁顶伸入板中时，梁顶以上板的厚度不应小于10cm。 4.受力特点：分阶段受力（拦腰截断） 组合梁梁肋的上下缘应力远大于T梁上下缘的应力。 装配式T梁与组合梁的应力图比较 （1）截面效率指标 T 梁截面特征 为了确保预应力混凝土梁截面受力的合理性，截面设计时应考虑截面的效率指标。 T梁截面细部尺寸 预加力阶段 运营阶段： 截面效率指标： （0.45~0.5以上，较大值为好） （2）主梁梁肋尺寸 主梁高度： 高跨比1/16~1/18左右（1.3~2.5m） 梁肋厚度： 16 ~24cm （屈曲稳定性、浇筑砼不致困难） 支点梁肋：为保证预筋锚固和抗剪，梁端需加宽与马蹄同宽 翼缘板：梁距（主梁片数讨论、截面效率指标） 力学图示：弹性固结悬臂板，负弯矩，翼缘变厚 板厚：满足车辆荷载局部受力需要； 横向连接：为有足够砼连接厚度，端部至少10cm，根部按计算取值 下马蹄：a. 马蹄面积不少于全截面的10~20%； b.马蹄宽度为肋宽2~4倍； c.马蹄平均高度约为0.15h~0.2h，斜坡应陡于45度 30m预应力T梁设计图（中梁横截面） （3）横隔梁尺寸 高度：中主梁高度3/4左右。端横隔梁与主梁同高或略低 宽度： 12 ~16cm，上宽下窄。 与马蹄关系：从上至下延伸到马蹄加宽处。 吊装后T梁桥仰视照片 四、箱形截面 闭口截面，抗弯、抗扭惯性矩大； 顶板、底板面积大，能满足正负弯矩配筋需要 偏心荷载作用下，内力分布较均匀 单箱单室：受力明确，施工方便，用料节省，适于桥宽14m的桥梁； 单箱双室：有效减小顶板跨度，利于顶底板钢束布置，但施工复杂，自重增加较多 顶板宽20m 顶板宽25m 顶板宽 40m 单箱单室 单箱双室 分离式双箱单室 造型美观 减少底板宽度，缩小墩台尺寸 减少正弯矩区混凝土用量 底板束的锚固和弯起复杂 支点负弯矩区，底板厚度需增厚 截面形心轴位置偏高，不利预筋力臂 浇筑模板需设置侧向支撑，耗用支架多 斜腹板箱特点 竖腹板多用 箱型截面细部尺寸 顶板：满足顶板布筋需要（纵向即横向预应力钢筋），满足行车道板厚度要求； 底板：满足跨中底板预应力布束要求，根部底板厚度须满足抗压要求，在破坏阶段还宜使中性轴保持在底板内，并有适当富余。 腹板：承受剪应力和主拉应力，满足预应力束布置和砼浇注。 翼缘板长度讨论 * * *