《連續(xù)梁橋—內(nèi)力計(jì)算》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《連續(xù)梁橋—內(nèi)力計(jì)算（39頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),2016-4-21,#,橋梁 工程,主編 趙青,普通高等學(xué)校土木工程專業(yè)精編系列規(guī)劃教材,連續(xù)梁橋內(nèi)力計(jì)算,連續(xù)梁橋內(nèi)力計(jì)算,3,本節(jié)內(nèi)容,一、橋梁設(shè)計(jì)步驟,二,、結(jié)構(gòu),重力計(jì)算,橋梁設(shè)計(jì)一般分,總體設(shè)計(jì)（初步設(shè)計(jì)）,、,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（施工圖設(shè)計(jì)）,兩步。前者工作：選定橋位、橋型方案；確定橋長(zhǎng)、跨徑、橋?qū)?、主梁截面形式、梁高等關(guān)鍵要素。后者工作：細(xì)化構(gòu)造、明確作用（汽車荷載、人群、溫度、基礎(chǔ)變位等）、確定材料、施工方法、完成內(nèi)力計(jì)算、配筋設(shè)計(jì)、驗(yàn)算，最終形成施工圖。,一,、橋梁設(shè)計(jì)步驟,主要步驟如下：,1.,細(xì)化結(jié)

2、構(gòu)尺寸、確定材料類型；,2.,模擬實(shí)際施工階段，計(jì)算相關(guān)作用內(nèi)力,3.,將各作用內(nèi)力進(jìn)行持久狀況承載能力和正常使用極限狀態(tài)效應(yīng)組合即第一次效應(yīng)組合,4.,據(jù)第一次效應(yīng)組合值，按,持久狀況承載能力和正常使用極限,狀態(tài)估算預(yù)應(yīng)力筋。對(duì),PC,連續(xù)梁橋，估算預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，一般將第一次組合最大控制彎矩值的,20%,30%,作為次內(nèi)力計(jì)入。,5.,根據(jù)規(guī)范構(gòu)造、施工要求，將估算的預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行橫、立、平面布置；,6.,根據(jù)鋼筋布置結(jié)果，考慮鋼筋對(duì)主梁截面幾何特性的影響，重新模擬施工過程，進(jìn)行主梁真實(shí)作用效應(yīng)計(jì)算，再次進(jìn)行相應(yīng)作用效應(yīng)組合即第二次效應(yīng)組合；,7.,據(jù),第二次效應(yīng),組合值，進(jìn)行規(guī)定狀況下極限狀態(tài)

3、的截面強(qiáng)度、應(yīng)力、裂縫、變形等驗(yàn)算；,8.,若各項(xiàng)難處均滿足橋規(guī)要求，則設(shè)計(jì)通過；若有些截面不滿足，則調(diào)整鋼筋、甚至修改截面尺寸重新計(jì)算，直至各項(xiàng)驗(yàn)算滿足橋規(guī)為止。,二、結(jié)構(gòu)重力計(jì)算,結(jié)構(gòu)重力作用包括一期恒載（主梁自重）和二期恒載（結(jié)構(gòu)附加重力：橋面鋪裝、人行道、拉桿、燈柱等）；,一期,恒載內(nèi)力與施工方法密切相關(guān)；,二期,恒載模擬為均布荷載；,連續(xù)梁橋常用五種施工方法如下：,（一,）計(jì)算特點(diǎn),1.,適用：橋墩不高、橋下地面適宜搭設(shè)支架中小跨徑連續(xù)梁橋。,2.,該施工法無體系轉(zhuǎn)換，一期、期恒載都按一次落架方式作用在連續(xù)梁上，疊加兩個(gè)施工階段的內(nèi)力即為結(jié)構(gòu)重力作用的內(nèi)力；,3.,結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力可用力

4、法、位移法、影響線法、有限單元法計(jì)算；,4.,采用有限單元法時(shí)，將各單元自重簡(jiǎn)化為均布荷載，橫隔板簡(jiǎn)化為集中力作用在橫隔板中心線處。,（二）,滿堂支架施工,5.,例,有一聯(lián),30+45+30m,的預(yù)應(yīng)力砼變截面連續(xù)梁橋，按一次落架施工法，單元離散圖如下：,先架設(shè)預(yù)制主梁形成簡(jiǎn)支梁，再主梁在墩頂連成整體形成連續(xù)梁體系。以,4,跨連續(xù)梁橋?yàn)槔?，施工過程如下：,1.,階段,1,：架設(shè)主梁,（三）,簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)施工,2.,階段,2,：,邊,跨合龍,3.,階段,3,：中跨合龍,4.,階段,4,：體系轉(zhuǎn)換,5.,階段,5,：橋面系施工,1.,階段,1,：懸臂梁體系,在支架上澆筑邊跨砼，形成單懸臂梁狀態(tài),（四

5、）,移動(dòng)模架逐孔澆筑施工,2.,階段,2,：帶懸臂連續(xù)梁體系,在支架上,澆筑第,2,跨,砼，,形成一次超靜定連續(xù)梁狀態(tài)。以此類推，澆筑后面跨。,3.,階段,3,：連續(xù)梁體系,在支架上,澆筑最后一跨,砼，,形成連續(xù)梁體系。,1.,在橋梁一端搭設(shè)的臺(tái)座上逐段預(yù)制、逐段向橋另一端推進(jìn)。結(jié)構(gòu)體系經(jīng)歷懸臂梁、簡(jiǎn)支梁、雙跨連續(xù)梁、多跨連續(xù)梁直到成橋連續(xù)梁體系。,2.,在頂推過程中，結(jié)構(gòu)體系、梁體內(nèi)力不斷發(fā)生變化，施工過程中的主梁各截面自重內(nèi)力比使用狀態(tài)下自重內(nèi)力更不利。,（五）,頂推施工,3.,主梁配筋由施工過程內(nèi)力包絡(luò)圖和使用階段內(nèi)力包絡(luò)圖共同決定。,4.,每頂出一段長(zhǎng)度（一般取,5m,）進(jìn)行一次自重內(nèi)

6、力分析，頂推施工時(shí)彎矩包絡(luò)圖如下：,5.,與鼻梁相接的第,1,孔梁截面受力最不利；其他孔截面內(nèi)力約為固端梁在自重作用下的彎矩。,6.,施工過程中，主梁最大自重彎矩發(fā)生在鼻梁剛過前方支點(diǎn)。,7.,主梁,最小自重負(fù)彎矩發(fā)生在,鼻梁剛過前方,支點(diǎn)或,鼻梁,剛接近前方支點(diǎn)時(shí)。,1.,懸臂施工的連續(xù)梁橋最終結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力與合龍次序、預(yù)應(yīng)力、砼收縮徐變有關(guān)。,2.,例：一,3,跨預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋，上部結(jié)構(gòu)采用掛籃對(duì)稱平衡懸臂法施工，分為,5,個(gè)施工階段，合龍次序?yàn)橄冗吙绾笾锌纭?（六）,懸臂施工,（,1,）階段,1,：在主墩上懸臂澆筑砼,在,1,號(hào)、,2,號(hào)墩頂澆筑,0,號(hào)塊梁段，后用掛籃橋墩兩側(cè)分節(jié)段對(duì)稱

7、平衡懸臂施工，邊跨不對(duì)稱梁段用支架施工，如上圖,b,。,（,2,）,階段,2,：邊跨合龍,此時(shí)形成單懸臂體系，主梁自重內(nèi)力如,c,（,3,）階段,3,：拆除臨時(shí)錨固,邊,跨合龍連成整體,后，拆除臨時(shí),錨固，,即對(duì)主梁施加一對(duì)方向相反的力,R,，以釋放邊跨合龍時(shí)在臨時(shí)錨固中產(chǎn)生的力，,R,在懸臂體系引起的內(nèi)力如圖,d,。,（,4,）階段,4,：中跨合龍,現(xiàn)澆合龍段自重與掛籃施工機(jī)具重力之和,R,0,施加單懸臂的懸臂端，,R,0,產(chǎn)生的內(nèi)力如,e,（,5,）階段,5,：拆除合龍段掛籃,跨中合龍段砼凝固與兩邊單懸臂梁形成連續(xù)梁后，拆除施工機(jī)具，相當(dāng)于對(duì)連續(xù)梁施加,（,5,）階段,5,：拆除合龍段掛籃

8、,跨中合龍段砼凝固與兩邊單懸臂梁形成連續(xù)梁后，拆除施工機(jī)具，相當(dāng)于對(duì)連續(xù)梁施加一對(duì)反向力,R0,，跨中合龍段自重則作用與連續(xù)梁上，內(nèi)力如,f,以上為每個(gè)階段的內(nèi)力分析，某個(gè)階段的累計(jì)內(nèi)力為該階段內(nèi)力與前幾個(gè)階段內(nèi)力疊加值。,三、可變作用內(nèi)力計(jì)算,（一）計(jì)算公式,=(1+,),(,+,),（二）荷載橫向分布系數(shù)的算法,影響橫向,分布系數(shù)因素：橋梁寬跨比、主梁抗彎、搞扭剛度。,超靜定連續(xù)板,、梁橋橫向,分布系數(shù)：,可用等跨徑等撓曲剛度即“等效剛度簡(jiǎn)支板、梁法”代替連續(xù)板、梁求其橫向分布系數(shù)。,可將連續(xù)板、梁換算為不同跨徑等撓度即“等撓度跨徑換算法”求其橫向分布系數(shù)。,可用連續(xù)板、,梁彎矩圖反彎點(diǎn)之

9、間的跨徑作為簡(jiǎn)支板梁跨徑,求其橫向分布系數(shù)。,四、次內(nèi)力計(jì)算,（,一）次內(nèi)力,連續(xù)梁結(jié)構(gòu)受強(qiáng)迫變形時(shí)會(huì)在多余約束處產(chǎn)生約束反力，從而產(chǎn)生附加內(nèi)力，又稱結(jié)構(gòu)次內(nèi)力（或稱二次力）。,（二）預(yù)加力引起的次,內(nèi)力,預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支梁在預(yù)加力作用下只產(chǎn)生自由撓曲和預(yù)應(yīng)力偏心矩，不產(chǎn)生次力矩。,連續(xù)梁由于多余約束產(chǎn)生限制梁體自由變形，在多余約束處產(chǎn)生垂直次內(nèi)力，在梁體內(nèi)產(chǎn)生次力矩，如下圖。,（三）徐變引起的次,內(nèi)力,砼在荷載作用下的變形分為：彈性變形（與荷載有關(guān)）、收縮變形（與時(shí)間有關(guān)）、徐變變形（與荷載和時(shí)間有關(guān)）,連續(xù)梁砼徐變變形，結(jié)構(gòu)受多余約束而產(chǎn)生次內(nèi)力，稱為徐變次內(nèi)力。,（四）收縮引起的次,內(nèi)力,結(jié)

10、構(gòu)砼收縮不是因外力，而因結(jié)構(gòu)材料本身特性引起的，是與時(shí)間有關(guān)的變形。,收縮是三維的，結(jié)構(gòu)分析中主要考慮順橋向收縮變形量，連續(xù)梁橋只計(jì)算結(jié)構(gòu)收縮位移量，墩梁固結(jié)的剛構(gòu)橋，需考慮因收縮引起的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。,（五）基礎(chǔ)變位引起的次,內(nèi)力,基礎(chǔ),變位包括墩臺(tái)沉降和支座強(qiáng)迫位移，二者引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力稱為,基礎(chǔ),變位次內(nèi)力。,收縮是三維的，結(jié)構(gòu)分析中主要考慮順橋向收縮變形量，連續(xù)梁橋只計(jì)算結(jié)構(gòu)收縮位移量，墩梁固結(jié)的剛構(gòu)橋，需考慮因收縮引起的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。,（六）溫度次,內(nèi)力,溫度影響包括年溫差影響和局部溫差影響（日照溫差）。前者指氣溫隨季節(jié)周期性變化對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用，假定溫度在結(jié)構(gòu)內(nèi)均值變化，連續(xù)梁無水平約束，年

11、溫差強(qiáng)引起結(jié)構(gòu)均勻伸縮，并不產(chǎn)生溫度次內(nèi)力；日照溫差會(huì)溫度在結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部不均勻分布產(chǎn)生次內(nèi)力。,五、內(nèi)力包絡(luò)圖,內(nèi)力包絡(luò),圖：軸力、剪力、彎矩包絡(luò)圖。,六,、截面鋼筋估算及布置,根據(jù)第一次最不利作用組合下的軸力、剪力、彎矩包絡(luò)圖（不含預(yù)應(yīng)力及相關(guān)內(nèi)力）預(yù)估配筋量并進(jìn)行合理布筋。,考慮預(yù)配筋預(yù)應(yīng)力損失及彈性次內(nèi)力后，根據(jù)全橋最不利第,2,次作用效應(yīng)組合,值（含預(yù)應(yīng)力及相關(guān)內(nèi)力,）進(jìn)行調(diào)筋和驗(yàn)算。,a),頂推連續(xù)梁，,b),先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁，,c),、,d),正、負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋分別布置，在彎矩,0,點(diǎn)附近分散交叉，,d),整體澆筑連續(xù)梁的連續(xù)配筋。,（一）預(yù)應(yīng)力筋布置、體系選擇,七、驗(yàn)算,1.,正截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算,2.,斜截面抗剪、抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算,（,一）持久狀況承載能力極限,狀態(tài)驗(yàn)算,（二）,持久,狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,1.,持久狀況法向應(yīng)力驗(yàn)算（砼法向壓應(yīng)力、斜截面主應(yīng)力、拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力），,2.,抗裂驗(yàn)算。,3.,裂縫寬度驗(yàn)算,4.,變形驗(yàn)算,（二,）短暫狀況驗(yàn)算,1.,施工階段驗(yàn)算,4.,施工階段變形驗(yàn)算,