道路与桥梁工程概论论文.docx

《道路与桥梁工程概论》论文----梁式桥院 （系）：专业班级：学生姓名：学 号：指导教师：道路与桥梁工程概论论文 ——梁式桥摘要:梁式桥为桥梁的基本体系之一，是以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。其制造和架设均比较方便，使用广泛，在桥梁建筑中占有很大比例。梁式桥种类也很多，也是公路桥梁中最常用的桥型，梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标，一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。本文主要介绍了梁式桥的结构形式、施工和发展趋势。梁式桥的类型 梁式桥按不同的结构形式可以分为不同的类型：按上部结构的静力体系分：主要有简支梁桥，连续梁桥和悬臂梁桥；按结构体系分为：简支梁、悬臂梁、连续梁、T型刚构、连续刚构等；按截面型式分为：T型梁、箱型梁（或槽型梁）、衍架梁等；按上部结构的材料分：有木梁桥、石梁桥、钢梁桥、钢筋混凝土梁桥、预应力混凝土梁桥以及用钢筋混凝土桥面板和钢梁构成的结合梁桥等。按主要承重结构的形式分：有实腹梁桥和桁架梁桥两大类。但实腹梁桥构造简单，制造与架设均较方便。这两种梁式桥的受力性质不同，实腹梁桥以用于预应力混凝土桥为主，而桁架梁桥则多用于钢桥。 下面简单介绍几种常用的桥梁结构： 连续梁桥 主梁若干孔为一联，在中间支点上连续通过，是超静定结构，最大正弯矩发生在跨中附近，而最大负弯矩（绝对值）发生在支点截面上。由于支点负弯矩的存在。可使跨中正弯矩比同跨的简支梁减少很多。以受均布荷载的三等跨连续梁为例，边孔最大正弯矩为3q/40，仅为简支梁桥的60％，且弯矩分布也比较均匀。当跨度较大，恒载对总荷载的比值稍大时，采用连续梁可导致材料用量减少。连续梁桥更适合采用悬臂拼装和悬臂灌筑、纵向拖拉或顶推法施工。由于它是超静定结构，一孔受到破坏时，邻孔可给予支持而不坠落，对修复与加固有利，而且刚度较大，抗震性能良好。为使连续梁桥的平面位置得到固定，且能将纵向水平力传给墩台，每一联必须设立一固定支座，其余为活动支座。现在公路桥为满足高速平稳行车的要求，常采用多孔一联，用以减少桥面伸缩缝的数目，而将伸缩量集中在桥的活动端，并设置完善的具有大变形量的伸缩缝装置。连续梁桥的缺点是，当地基发生差异沉降时，梁内要产生额外的附加内力，为此在设计中必须考虑在支座处设置顶梁与调整支座标高的装置。 悬臂梁桥 桥弯矩图中的零值弯矩点（反弯点）处设铰，从构造设计上使此处弯矩为零（铰只能承受剪力而不能受弯矩），当设铰的数目等于连续梁的超静定次数时，这就将超静定的连续梁桥变成静定的悬臂梁桥。其内力不因地基不均匀沉陷而变，故可适用于地质不良的地区，但仍具有支点负弯矩卸载的优点（减少跨中的正弯矩）。人为设铰能调整恒载内力沿跨长作有利的分布，铰的位置选在跨长0.2～0.3处，设跨度及荷载均和简支梁相同时，边孔的最大正弯矩仅q/12～q/14，也比简支梁小得多，这对恒载占主要比例的公路桥和大跨桥梁是有利的。 悬臂梁桥的上部结构由锚固孔、悬臂和悬挂孔（简称挂孔）组成，悬挂孔支承在悬臂上，用铰相联。常采用单悬臂梁桥和双悬臂梁桥两种型式。前者由三跨构成，中跨较大以满足通航（车）要求；后者可构成多跨的长大梁式桥。其中的锚固孔起平衡稳定作用，防止桥身绕悬臂的支点倾覆。在单悬臂梁桥中，如锚固孔过小而悬臂铰长时，则边孔的端支座将受到上拔力，此时需设置受拉力的支座或加平衡重，这往往要增加构造和施工的复杂性。悬臂梁桥也适合采用悬臂拼装或悬臂灌筑法施工。其缺点是：锚固孔一旦破坏，将株连悬挂孔和悬臂的倒塌；结构刚度不如连续梁大，而且桥面伸缩缝多，不利于高速平稳行车。 简支T型梁桥 T型梁桥在我国公路上修建最多，早在50、60年代，我国就建造了许多T型梁桥，这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用。80年代以来，我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥（或桥面连续），如河南的郑州、开封黄河公路桥，浙江省的飞云江大桥等，其跨径达到62m，吊装重220t。 T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了，从16m到5Om跨径，都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。预应力体系采用钢绞线群锚，在工地预制，吊装架设。其发展趋势为：采用高强、低松弛钢绞线群锚：混凝土标号40～60号；T形梁的翼缘板加宽，25m是合适的；吊装重量增加；为了减少接缝，改善行车，采用工型梁，现浇梁端横梁湿接头和桥面，在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束，形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。 预应力混凝土T形梁有结构简单，受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大等优点。其最大跨径以不超过50m为宜，再加大跨径不论从受力、构造、经济上都不合理了。大于50m跨径以选择箱形截面为宜。 目前的预应力混凝土T形梁采用全预应力结构，预应力张拉后上拱