第二篇第四章混凝土悬臂、连续体系梁桥计算(09级教学)PPT文件格式下载.ppt

1、种：有支架施工法；逐孔施工法；悬臂施工法；顶推施工法顶推施工法二、二、悬臂浇筑施工时连续梁恒载内力计算悬臂浇筑施工时连续梁恒载内力计算以一座三孔连续梁为例，采用挂篮对称平衡悬臂浇筑法施工，可归纳以一座三孔连续梁为例，采用挂篮对称平衡悬臂浇筑法施工，可归纳为五个主要阶段：为五个主要阶段：阶段阶段1 1：在主墩上悬臂浇筑混凝土梁段在主墩上悬臂浇筑混凝土梁段 首先在主墩上浇筑墩顶梁体节段（首先在主墩上浇筑墩顶梁体节段（零号块零号块），用粗钢筋及临时垫块），用粗钢筋及临时垫块将梁体与墩身作将梁体与墩身作临时锚固临时锚固，然后采用施工挂篮向桥墩两侧分节段、，然后采用施工挂篮向桥墩两侧分节段、对称平衡悬臂

2、施工对称平衡悬臂施工。此时桥墩上支座暂不受力，结构工作性能犹如。此时桥墩上支座暂不受力，结构工作性能犹如T T形刚构形刚构；对于边跨不对称的部分梁段则采用有；对于边跨不对称的部分梁段则采用有支架施工支架施工。该阶段结构体系静定，外荷载为梁体自重该阶段结构体系静定，外荷载为梁体自重q q自自（x）（x）和挂篮重量和挂篮重量P P挂挂，其弯矩，其弯矩图与一般悬臂梁无异。图与一般悬臂梁无异。当当边跨梁体合龙边跨梁体合龙以后，先拆除中墩临时锚固，然后可拆除支架和边跨以后，先拆除中墩临时锚固，然后可拆除支架和边跨的挂篮。此时由于结构体系发生了变化，边跨接近于一单悬臂梁，原来由的挂篮。此时由于结构体系发生

3、了变化，边跨接近于一单悬臂梁，原来由支架承担的边段梁体重量转移到边跨梁体上。由于边跨挂篮的拆除，相当支架承担的边段梁体重量转移到边跨梁体上。由于边跨挂篮的拆除，相当于结构承受一个向上的于结构承受一个向上的集中力集中力P P挂挂。阶段阶段2 2：边跨合龙：边跨合龙 当中跨合龙段上的混凝土当中跨合龙段上的混凝土尚未达到设计强度尚未达到设计强度时，该段混凝土的自重时，该段混凝土的自重q q及及挂篮重量挂篮重量2p2p挂挂将以将以2 2个集中力个集中力R R0 0的形式分别作用于两侧悬臂梁端部。由于此的形式分别作用于两侧悬臂梁端部。由于此阶段的阶段的挂篮均向前移挂篮均向前移了，故原来向下了，故原来向下

4、p p挂挂的现以方向向上的卸载力的现以方向向上的卸载力p p挂挂作用作用在梁段的原来的位置上。在梁段的原来的位置上。阶段阶段3 3：中跨合龙：中跨合龙 第四章 第一节 结构恒载内力计算 全桥已经形成整体结构（全桥已经形成整体结构（超静定结构超静定结构），拆除合龙段挂篮后，原先），拆除合龙段挂篮后，原先由挂篮承担的合龙段自重转而作用于整体结构上。由挂篮承担的合龙段自重转而作用于整体结构上。阶段阶段4 4：拆除合龙段挂篮：拆除合龙段挂篮 第四章 第一节 结构恒载内力计算在桥面均布在桥面均布二期恒载二期恒载的作用下，可得到三跨连续梁桥的相应弯矩图。的作用下，可得到三跨连续梁桥的相应弯矩图。以上是对每

5、个阶段受力体系的剖析，若需知道是某个阶段的累计内力以上是对每个阶段受力体系的剖析，若需知道是某个阶段的累计内力时，则将该阶段的内力与在它以前几个阶段的内力进行叠加便得。成时，则将该阶段的内力与在它以前几个阶段的内力进行叠加便得。成桥后的总恒载内力，将是这五个阶段内力桥后的总恒载内力，将是这五个阶段内力叠加叠加的结果。的结果。阶段阶段5 5：上二期恒载：上二期恒载 第四章 第一节 结构恒载内力计算三、三、顶推法施工时连续梁恒载内力计算顶推法施工时连续梁恒载内力计算1.1.受力特点受力特点顶推连续梁一般将结构设计成顶推连续梁一般将结构设计成等跨度和等高度截面等跨度和等高度截面形式。当全桥顶推就位形

6、式。当全桥顶推就位后，其恒载内力的计算与有支架施工法的连续梁完全相同。后，其恒载内力的计算与有支架施工法的连续梁完全相同。顶推连续梁的主要受力特点反映在顶推连续梁的主要受力特点反映在顶推施工顶推施工过程中，随着主梁节段逐段向过程中，随着主梁节段逐段向前推进，将使全桥每个截面的内力不断地从前推进，将使全桥每个截面的内力不断地从负弯矩负弯矩正弯矩正弯矩负弯矩负弯矩，呈反复性的变化呈反复性的变化 。第四章 第一节 结构恒载内力计算为了改善顶推法带来的为了改善顶推法带来的负面影响负面影响，采用以下措施：，采用以下措施：顶推梁前端设置自重轻、刚度大的临时顶推梁前端设置自重轻、刚度大的临时钢导梁（鼻梁钢导

7、梁（鼻梁），导梁长约），导梁长约为主梁跨径的为主梁跨径的65%左右，以降低主梁截面的左右，以降低主梁截面的悬臂负弯矩悬臂负弯矩；当主梁跨径较大（一般当主梁跨径较大（一般60m）时，可在桥孔中央设置）时，可在桥孔中央设置临时墩临时墩，或永，或永久墩沿桥纵向的两侧增设三角形临时久墩沿桥纵向的两侧增设三角形临时钢斜托钢斜托，以减小顶推跨径；，以减小顶推跨径；在成桥以后不需要布置正或负弯矩的钢束区，则根据顶推过程中的在成桥以后不需要布置正或负弯矩的钢束区，则根据顶推过程中的受力需要，配置适量的受力需要，配置适量的临时预应力钢束临时预应力钢束（可拆除）。（可拆除）。第四章 第一节 结构恒载内力计算2.2

8、.施工中恒载内力计算施工中恒载内力计算（1）（1）计算假定计算假定逐段预制、逐段推进逐段预制、逐段推进：先由悬臂梁先由悬臂梁简支简支梁梁连续梁连续梁双跨连续梁双跨连续梁多跨连续梁多跨连续梁 达到设计跨数达到设计跨数。台座上梁段不参与计算，计算图式中台座上梁段不参与计算，计算图式中，靠近台座的桥台处可取为靠近台座的桥台处可取为完全铰完全铰；每个顶推阶段均按该阶段全桥实际跨径每个顶推阶段均按该阶段全桥实际跨径布置和荷载图式进行整体内力分析，而不布置和荷载图式进行整体内力分析，而不是对同一截面内力按若干不同阶段计算进是对同一截面内力按若干不同阶段计算进行叠加，行叠加，即：即：截面是流动的截面是流动的

9、顶推连续梁计算图示顶推连续梁计算图示第四章 第一节 结构恒载内力计算（2）（2）最大正弯矩截面计算最大正弯矩截面计算顶推连续梁的内力呈顶推连续梁的内力呈动态型动态型，它与主梁和导梁的自重比、跨长比和刚度比，它与主梁和导梁的自重比、跨长比和刚度比等因素有关，很难用公式来确定等因素有关，很难用公式来确定最大正弯矩截面最大正弯矩截面的所在位置，只能借助有的所在位置，只能借助有限元计算程序和通过试算来确定。限元计算程序和通过试算来确定。参照近似公式计算：式中：q q自自主梁单位长自重；主梁单位长自重；导梁与主梁的单位长自重比；导导梁与跨长梁与跨长l l的值。的值。第四章 第一节 结构恒载内力计算（3）

10、（3）最大负弯矩截面计算最大负弯矩截面计算按两种计算图示对比确定按两种计算图示对比确定:最大负弯矩最大负弯矩公式公式计算（计算模式解释）：计算（计算模式解释）：主梁主梁悬出部分的出部分的长度与跨径度与跨径l之比之比；导梁接近前方支点时的自重内力图导梁接近前方支点时的自重内力图导梁与主梁的梁与主梁的单位位长自重比自重比。第四章 第一节 结构恒载内力计算前支点支承在前支点支承在导梁约一半长度处导梁约一半长度处:导梁支承在前方支点时的计算图示导梁支承在前方支点时的计算图示 一般取带悬臂的一般取带悬臂的两跨连续梁图式两跨连续梁图式计算最为不利，这是根据支点计算最为不利，这是根据支点截面的截面的负弯矩影

11、响线面积负弯矩影响线面积和的因素来判断的。和的因素来判断的。该图式为该图式为一次超静定结构一次超静定结构，虽然其中一跨梁存在刚度的变化，虽然其中一跨梁存在刚度的变化，但计算并不困难。真正的最大负弯矩截面还需在靠近其两侧作试算但计算并不困难。真正的最大负弯矩截面还需在靠近其两侧作试算和比较。和比较。第四章 第一节 结构恒载内力计算（4）（4）一般梁截面的内力计算一般梁截面的内力计算各支点截面在端弯矩各支点截面在端弯矩M Md d作用下的弯矩：作用下的弯矩：各支点截面在主梁自重作用下的弯矩：各支点截面的各支点截面的总恒恒载弯矩弯矩Mi为：导梁完全处在导梁完全处在悬臂状态悬臂状态，多跨连续梁可分解为

12、，多跨连续梁可分解为下图下图所示的所示的两种情况两种情况计算计算，然后然后叠加叠加。对弯矩对弯矩无影响无影响第四章 第一节 结构恒载内力计算等截面等跨径连续梁在端弯矩作用下支点弯矩系数等截面等跨径连续梁在端弯矩作用下支点弯矩系数跨跨数数各支点截面弯矩系数各支点截面弯矩系数1 1nM0M1M2M3M4M5M6M7M8M9M1010-1200.250000-130-0.0666670.266667-1400.017857-0.0714290.267857-150-0.0047850.019139-0.0717710.267943-1600.001282-0.0051280.019231-0.071

13、7950.267949-170-0.0003440.001374-0.0051530.019237-0.0717970.267949-1800.000092-0.0003680.001381-0.0051550.019238-0.0717970.267949-190-0.0000250.000097-0.0003700.001381-0.0051550.019238-0.0717970.267949-11000.000007-0.0000260.000099-0.0003700.001381-0.0051550.019238-0.0717970.267949-1第四章 第一节 结构恒载内力计算

14、等截面等跨径连续梁在自重作用下支点弯矩系数等截面等跨径连续梁在自重作用下支点弯矩系数 跨跨数数各支点截面弯矩系数各支点截面弯矩系数2nM0M1M2M3M4M5M6M7M8M9M1010020-0.125000030-0.100000-0.100000040-0.107143-0.071428-0.107143050-0.105263-0.078947-0.078947-0.105263060-0.105769-0.076923-0.086538-0.076923-0.105769070-0.105634-0.077465-0.084507-0.084507-0.077465-0.105634080-0.105670-0.077320-