第六章 连续体系梁桥

第六章 连续体系梁桥

第一节 连续体系梁桥的特点

[A2-6.1] 连续体系梁桥均为超静定结构,在结构内力计算时与简支梁桥最大的不同在于:预加力、混凝土收缩和徐变、温度变化以及基础不均匀沉降等因素将引起结构附加内力(又称次内力),因此,除进行永久作用、可变作用内力计算外,还应进行附加内力的计算。设计实践表明:在结构内力计算中,永久作用内力和可变作用内力是主要的,一般占整个设计最大内力的80~90%以上。

1. 材料特点

[A2-6.2] 连续体系梁桥按建筑材料分为混凝土连续体系梁桥、钢-混凝土组合梁连续体系梁桥、波形钢腹板预应力混凝土连续梁桥等。混凝土连续体系梁桥按预应力度λ不同可分为普通钢筋混凝土连续梁桥(简称钢筋混凝土连续梁桥,λ=0)、预应力混凝土连续梁(或连续刚构)桥(包含部分预应力混凝土连续梁桥( 0<λ<1)和全预应力混凝土连续梁(或连续刚构)桥(λ≥1 )。钢筋混凝土连续梁桥的设计跨径不超过25 m,否则主梁跨中截面下缘和支点截面上缘开裂严重,影响结构正常使用和耐久性。跨径超过25 m将采用预应力混凝土连续梁桥,预应力混凝土连续梁桥跨径超过150 m后,由于自重大,材料用量多,导致结构设计不经济,且存在梁体开裂、跨中下挠等问题;可采用预应力混凝土连续刚构桥,但超过一定跨径后,仍存在梁体开裂、跨中下挠等问题。为改善结构受力,大跨径连续梁桥可采用钢-混凝土组合梁连续体系梁桥,跨径可达200 m。

2. 施工特点

[A2-6.3] 连续梁桥设计与施工方法密切相关,施工方法不同将导致结构受力不同(图2-1-5),从而使结构构造不尽相同。例如:

(1)采用满堂支架法施工时,连续箱梁桥可以设计成等截面(等高度)梁,也可以设计成变截面梁。而采用顶推法施工时一般采用等截面梁,有利于顶推作业;采用悬臂法施工时一般采用变截面梁,可减小结构自重,有利于结构受力。

(2)采用满堂支架施工的连续箱梁,既可以设计成直腹式箱梁,也可以设计成斜腹式箱梁。而采用悬臂法施工时尽量不采用斜腹式箱梁。

(3)对于中等跨径的等跨连续梁桥,采用满堂支架施工时,连续梁一般设计成整体式箱梁,结构自重按一次落架的成桥状态进行计算。而采用预制装配施工时,设计成先简支后连续梁,梁截面形式有空心板梁、T梁和小箱梁,截面构造与简支梁桥相同,在各跨主梁之间需现浇湿接缝、张拉负弯矩束(图2-6-1);主梁自重(一期恒载)作用时按简支梁桥受力计算,桥面系构造(二期恒载)和汽车荷载等作用时按连续梁桥受力计算(图2-1-2)。

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图2-6-1 先简支后连续梁桥示意

3. 平面布置

[A2-6.4] 连续梁桥按平面布置形式,可分为直线桥(通常称的连续梁桥)和曲线桥(通常称的连续弯梁桥)。连续梁桥主要承受“弯、剪”作用,横向扭转较小;而连续弯梁桥处于“弯、剪、扭”的复合受力状态,这也是连续弯梁桥区别于连续直梁桥的最主要受力特性。故在连续弯梁桥设计中,必须采取措施保障上、下部结构有利于抵抗“弯、剪、扭”的组合效应。