组合体系桥构造超全解析!(梁拱组合、刚构连续组合、部分斜拉…) 1、预应⼒混凝⼟梁拱组合体系桥
1)拱肋拱式组合体系桥的基本组成和构造:拱式组合体系桥⼀般由拱肋、系杆、吊杆(或⽴柱)、⾏车道梁(板)及桥⾯等组成。
A.柔性系杆刚性拱:与普通中下承式拱相同
B.刚性系杆柔性拱:
a.可将拱肋⾼h从(1/100-1/120)L 压缩到(1/140-1/160)L。
b. 若采⽤刚性吊杆,则横向刚度较⼤的拱肋、吊杠与横梁组成半框架,⼀般情况下可不设横撑,设计成敞⼝桥,使视野开阔。
2)系杆
构造原则:⼀⽅⾯要考虑系杆与拱肋联接,保证系杆能很好地与拱肋共同受⼒;另⼀⽅⾯⼜要避免桥⾯⾏车道因阻碍系杆受拉⽽遭到破坏。构造上处理⽅法有:radon变换
a. 在⾏车道设置横向断缝
b. 系杠采⽤型钢或扁钢制造
c. 采⽤独⽴的钢筋混凝⼟或预应⼒系杆
3)吊杆
吊杆⼀般是长细构件,设计时通常将其作为轴向受⼒构件考虑,故顺桥向尺⼨⼀般设计得较⼩,使之具有柔性⽽不承受弯矩,只承受拉⼒,横桥向尺⼨设计得较⼤,以增强拱肋的稳定性。 (1)简⽀梁拱组合体系桥
单肋:箱形加劲梁截⾯以加劲梁强⼤的抗扭刚度抵消偏载影响
(2)悬臂梁拱组合体系桥
单悬臂组合式桥梁只适⽤于上承式,采⽤转体施⼯特别⽅便。单悬臂梁拱组合式桥梁实际上是将实腹梁挖空,⽤⽴柱代替梁腹板,原腹板剪⼒主要由拱肋竖向分⼒及加劲梁剪⼒平衡。这样的结构加劲梁受拉弯作⽤,加劲梁采⽤预应⼒混凝⼟,拱肋为钢筋混凝⼟。 (3)连续梁梁拱组合体系桥
受⼒特点:
加劲梁→承担拉⼒及局部弯矩
拱肋→承担轴压⼒及弯矩,拱肋轴⼒的垂直分⼒承担剪⼒
⽴柱→传递压⼒科技英语
空腹范围内加劲纵梁产⽣的拉⼒与拱内⽔平分⼒组成⼒矩,平衡截⾯内的连续梁弯矩,同时连续梁中墩附近的⾼度依靠拱来加⼤,使跨中弯矩减⼩,中墩处负弯矩产⽣的梁内拉⼒由预应⼒平衡。
⼀般边跨与主跨之⽐为(0.5~0.7):1
中承式连续梁拱组合体系桥⼀般由三跨组成,包括⼆个半拱、⼀个全拱和通长的加劲梁,其间设置⽴柱和吊杆。
⼒学特点:在负弯矩区⽤桥⾯以下两组主拱腿来加强,在桥⾯以上正弯矩区⽤⼀组拱肋来加强,连续刚梁不仅承担弯矩与剪⼒,⽽且还需以轴向拉⼒来平衡拱的推⼒。
⼀般边跨与主跨之⽐为(0.25~0.5):1。
由于中承式连续梁拱组合体系桥结构布置合理,造型美观,施⼯⽅便,是⽬前我国在梁拱组合体系桥的设计与建造中采⽤较多的⼀种桥梁形式。
c) 下承式
下承式连续梁拱组合体系桥实际上为三跨变截⾯连续梁,中孔⽤全拱来加强
⼒学特点:梁拱的弯矩按刚度分配,通过拱的加强,显著地减⼩了中跨主梁的弯矩,使得加劲梁的建
筑⾼度可以⼤幅度减⼩,两个边跨由于受到中孔拱的刚度影响,减少了正弯矩的负担,扩⼤了负弯矩的区域,有利于配置预应⼒束。
2、部分斜拉桥
2、部分斜拉桥
1、部分斜拉桥结构形式及构造特点
•由塔、梁、索三部分组成
•部分斜拉桥结构形式和构造上⼜有显著的特点,主要体现在塔的⾼度较矮、主梁刚度⼤和斜拉索布置较为集中等⽅⾯。
•塔⾼h⼀般采⽤主跨L0的1/8~1/12倍,相当于斜拉桥塔⾼的1/2~1/3。。
主梁⼀般宜采⽤变⾼度截⾯,跨中梁⾼⼀般在(1/54~1/69)L0之间,是同跨径斜拉桥梁⾼的2~2.5倍;塔墩处主梁根部梁⾼⼀般在(1/32~1/39)L0之间。二苯甲醇
•斜拉索布置较为集中,通常布置在边跨跨中及1/3中跨附近,中跨跨中⽆索区长度通常在(0.129~0.224)L0之间。•在桥跨布置上,主边跨跨度⽐例更接近连续梁,⼀般在0.42~0.62之间;
•结构体系可选⽤塔梁固结并在梁底设⽀座、塔墩固结并塔梁分离、塔梁墩固结三种形式。
1)主梁
斜拉桥的主梁结构主要是采⽤混凝⼟结构、钢结构或者钢混组合结构,在截⾯形式上⼜可分为闭⼝截⾯和开⼝截⾯。
在进⾏静⼒计算时,混凝⼟截⾯均可采⽤普通梁单元来进⾏模拟,结果⾜够精确;对于钢箱梁截⾯的空间效应,最好是采⽤带第7个畸变⾃由度的空间梁单元来进⾏分析。 老河口实验小学但在进⾏动⼒分析(抗风、抗震)时,主梁的模拟⽅法对结构动⼒特性的影响⾮常⼤。
主梁单元和节点的划分⽅式主要跟主梁的施⼯⽅法有关,在横梁相接处、典型截⾯位置、拉索锚固点、不同材料相接处、施⼯缝等这些位置都需要划分节点。
2)索塔
桥塔可采⽤混凝⼟结构、钢—混凝⼟组合结构或钢结构。对于混凝⼟索塔或者钢塔,在整体计算时可采⽤梁单元进⾏模拟,对于钢—混组合索塔,若在两个结点之间同时有两种材料,则可通过同时建⽴钢单元和混凝⼟单元来模拟;在索塔锚固区,单元长度拉索间距的1~3倍控制。
3)拉索
拉索的模拟分为两类:对于近千⽶或者超千⽶的斜拉桥,长拉索具有明显的⾮线性效应,可采⽤计⼊⼤变形的索单元或者悬链线单元来模拟;对于中⼩跨径斜拉桥结构,其斜拉索的模拟可采⽤Ernst公式修正的等效桁架单元(只受拉)结果⾜够准确。
4)索梁锚固、索塔锚固
拉索在梁和塔上的锚固点⼀般不与主梁、索塔截⾯的中性轴置相重合,之间都会有⼀段距离。
3、刚构连续组合梁桥
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1)刚构—连续组合梁桥是连续梁桥与连续刚构桥的组合。通常是在⼀联连续梁的中部数孔较⾼桥墩处采⽤墩梁固结的刚构,边部数孔为设置⽀座的连续结构。从构造上可分为在主跨中设铰、其余各跨梁连续和全联梁不设铰两种组合梁桥形式,后者通常称为刚构—连续组合梁桥,最为常见;前者则称为带铰的刚构—连续组合梁桥。
2)刚构—连续组合梁桥上部结构通常采⽤变⾼度箱形截⾯,截⾯尺⼨拟定原则与连续梁桥及连续刚构桥相似。桥墩可采⽤板式墩、双薄壁墩,V形墩等形式。
3)刚构—连续组合梁桥通常采⽤预应⼒混凝⼟结构。数字魔盒
4)刚构—连续组合梁桥具有连续体系梁桥伸缩缝少、⾏车平顺等特点,有利于⾼速⾏车。与连续梁⽐,刚构—连续组合梁桥减少了造价较⾼的⼤吨位桥梁⽀座数量,减少了⽀座养护和更换的⼯作量,降低了使⽤期的维护费⽤;与连续刚