3.1.1鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋的特點梁式橋是指其結構在垂直荷載作用下，其支座僅產生垂直反力，而無水平推力的橋梁。這一類橋梁的特點是受力明確，理論計算和設計簡單，施工方法成熟。梁式橋主要采用鋼筋混凝土、預應力混凝土和鋼結構。鋼筋混凝土和預應力混凝土橋梁具有成本低、耐久性好、剛度大、變形小、可塑性強等優點。鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋除斜橋和彎橋尚采用現場整體澆筑外，普遍采用預制裝配式施工，橋梁構件趨于標準化，構件的預制生產趨于場地化集中管理。中小跨徑的橋梁廣泛采用梁式橋。其中鋼筋混凝土簡支梁橋和預應力混凝土簡支梁橋最為常用。更大跨徑的橋梁可采用預應力混凝土懸臂梁、預應力混凝土連續梁或其它類型大跨度橋梁結構。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第1頁。3.1.2梁式橋承載結構體系的類型及應用范圍

梁式橋是目前設計理論和施工工藝相對成熟和完善的橋梁結構體系。不同類型的梁式橋(圖3－1),其受力特點各有差異,對承載結構的截面形式要求也不一樣,因而其應用的范圍也不盡相同。按照梁式橋承載結構體系可劃分為：①簡支梁式橋；②連續梁橋；③懸臂梁橋；④T形剛架橋。按其承載結構的截面形式可劃分為：①板式梁橋；②肋梁式梁橋；③箱形梁橋。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第2頁。1.簡支梁式橋簡支梁式橋是靜定結構，其結構的內力不受地基變形的影響。由于其各跨獨立受力，最易設計成各種標準跨徑的裝配式結構。其橋跨結構主要承受由荷載引起的彎矩和剪力，隨著跨度的增大，荷載在主梁(板)跨中引起的彎矩將急劇增加，同時在主梁(板)內力中，恒載引起的內力所占比例也將明顯增大。減小結構恒載是提高簡支梁式橋跨越能力的最有效途徑。橋梁工程中廣泛采用的簡支梁式橋有三種類型：簡支板橋主要用于小跨度橋梁；分為實心板和空心板。肋梁式簡支梁橋主要用于中等跨度橋梁；由于簡支梁橋主要承受單向彎矩,采用T、I形截面是最合理的。箱形簡支梁橋主要用于預應力混凝土梁橋。特點是截面材料分布較為合理,且便于布置預應力筋，截面具有良好的抗彎、抗扭性能，尤其適用于橋面較寬的預應力混凝土橋梁和跨度較大的斜交橋和彎橋。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第3頁。2.連續梁橋

連續梁橋是多跨簡支梁橋在中間支座處連接貫通，形成整體的、連續的、多跨的梁結構。在荷載作用下中間支座處產生較大的負彎矩，使梁跨中的彎矩明顯減小，整個梁中的彎矩沿梁跨方向分布更加合理。同樣的截面高度連續梁橋有更大的跨越能力。鋼筋混凝土連續梁橋僅用于中小跨徑的橋梁。大跨度連續梁橋宜采用預應力混凝土結構。其特點是：①有效避免混凝土開裂；②能夠采用現代橋梁施工技術；③可充分利用高強度材料；④車輛荷載作用下變形和緩，行車平穩，伸縮縫較少；⑤結構全截面受力；⑥連續梁橋的中間橋墩只布置單排支座；⑦連續梁是超靜定結構。連續梁按其截面變化可分為等截面連續梁和變截面連續梁；按其各跨的跨長可分為等跨連續梁和不等跨連續梁。預應力混凝土連續梁橋一般跨徑范圍為40～160m，最大跨徑已達240m。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第4頁。3.懸臂梁橋和T形剛架橋懸臂梁橋是簡支梁橋的梁體向一端或兩端伸過其支點所形成的梁式橋結構。可分為單懸臂梁和雙懸臂梁。T形剛架橋是由橋跨梁體與橋墩(臺)剛接形成的具有懸臂受力特點的無支座T形梁式橋結構。在荷載作用下懸臂梁橋和T形剛架橋有與連續梁橋類似的內力分布，一般為靜定結構。懸臂梁橋受力特點和施工方法與連續梁橋相近，而在結構上卻增加了懸臂與掛梁間的牛腿和剪力鉸構造，使用上其行車舒適性也不如連續梁橋。因此在實際橋梁工程中的應用受到很大限制。T形剛架橋宜采用預應力混凝土結構。預應力混凝土T形剛架橋，的結構性能與懸臂施工法達到了高度協調統一，其梁跨在施工中的受力狀態與運營荷載作用下的受力狀態基本一致，且省去了橋梁支座，在施工中不必設置墩上臨時固定裝置，避免了施工過程中的結構體系轉換問題。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第5頁。3.1.3梁式橋承載結構體系的截面類型梁式橋承載結構體系的截面類型與梁式橋的跨度、立面布置、建筑高度、施工方法以及所使用材料的性質等有關。其關鍵在于充分合理地利用材料，滿足結構的承載要求，并在施工中容易實施。目前經常采用的截面形式為板式截面肋梁式截面箱形截面

返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第6頁。1.板式截面板式截面特點是建筑高度小、構造簡單、施工方便，采用預制裝配施工時，預制構件重量小、架設方便。板式截面根據其截面形式和施工方式可劃分為：整體式矩形實心板裝配式板裝配整體組合式板異形板前三種板主要用于小跨度板式梁橋，包括簡支板橋、連續板橋和斜板橋。異形板截面形式主要用于城市高架橋及跨度在20～30m，橋面較寬的預應力混凝土連續板橋。

圖3－2板橋橫截面

返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第7頁。整體式矩形實心板整體式矩形實心板截面形狀簡單，結構剛度大，整體性好，可適用于各種道路線型復雜的橋梁。通常采用現澆混凝土施工。在車輛荷載作用下，整體式矩形實心板實際上屬于雙向受力板(圖3－3)。只有在某些條件下，它才可簡化為單向受力的板。有時為了減輕自重，挖去部分受拉區的混凝土，做成矮肋式截面。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第8頁。裝配式板橋裝配式板截面避免了現場澆筑混凝土引起的弊端，一般由數塊一定寬度的實心或空心預制板組成，各板利用板間企口縫填充混凝土相連接。在荷載作用下，每塊板相當于單向受力的梁式窄板，除主跨徑方向承受彎曲外，還承受由板間接縫(鉸縫)傳遞的剪力而引起的扭轉(圖3－4)。這種板式截面其結構整體性較差。但其施工方便，工期較短。這種板式截面分為三種類型：鋼筋混凝土實心預制板；鋼筋混凝土空心預制板；預應力混凝土空心預制板。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第9頁。2.肋梁式截面

肋梁式截面的基本形式由多片T形截面主梁組成。根據其施工方式可劃分為整體肋梁式截面和裝配肋梁式截面。其主梁除采用T形截面外，也可采用II形或I形截面，但將其組合成橋梁橫截面時，仍類似于T形截面主梁組合的橋梁橫截面。

繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第10頁。T形截面

T形截面特點是外形簡單，制造方便，主梁之間通過橫隔梁聯結，結構整體性較好。從結構主梁受力角度分析，由于T形橫截面上翼緣面積較大，其截面重心位置偏上。T形橫截面上翼緣恰好提供了更大的混凝土受壓區，而下翼緣只要能滿足受拉鋼筋或預應力鋼筋的布置，就足夠了。T形橫截面的重心至下翼緣的距離較大，對于有效地利用受拉鋼筋和預應力鋼筋非常有利。由于T形橫截面最適合于承受單向彎矩，因而肋梁式截面大多用于跨徑為13～20m的鋼筋混凝土或20～60m預應力混凝土簡支梁橋以及少數跨度不大，正負彎矩絕對值相差不大的懸臂梁橋或連續梁橋。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第11頁。3.箱形截面

箱形截面特點是全截面參加工作，截面抗彎、抗扭剛度較大；材料在截面上分布相當合理，使其能夠有效地抵抗正、負彎矩和較大扭矩，能夠滿足普通鋼筋和預應力鋼筋的配筋要求，同時有良好的橫向抗彎能力。箱形截面抗扭剛度較大，在車輛荷載作用下各主梁受力較均勻，其荷載橫向分布系數較小。箱形截面不僅適用于較大跨徑的簡支梁橋，還特別適用于較大跨徑的連續梁、懸臂梁和T形剛架。箱形截面的類型一般分為單箱單室、單箱雙室、單箱多室、雙箱單室、雙箱雙室和多箱單室以及長懸臂斜腹箱形截面等。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第12頁。箱形截面的類型單箱單室截面受力明確，計算較簡單，施工方便，材料用量較節省。單箱多室和雙箱雙室等截面內力分布較均勻，但計算較復雜，施工較困難。實際工程中較多地選用單箱單室和雙箱單室等截面。中等寬度的橋梁一般選用單箱單室或單箱雙室，而一般寬橋選用單箱多室、雙箱單室或直接采用兩個分離的單箱單室或單箱雙室截面。長懸臂斜腹箱形截面是現代城市高架橋經常采用的截面形式之一。箱形截面是絕大多數大跨度橋梁優先選用的截面形式之一。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第13頁。3.2.1簡支板橋的設計與構造

簡支板橋是小跨度橋梁廣泛采用的橋型之一。根據施工方式分為整體式板橋、裝配式板和裝配整體式板橋。根據跨越方式可分為正交板橋和斜交板橋。1.整體式板橋的設計與構造整體式板橋通常采用等厚矩形截面。在荷載作用下，整體式板橋實際處于雙向受力狀態,理論上可采用彈性薄板小撓度彎曲理論建立其基本微分方程，進而根據板的邊界條件和所承受的荷載求解板中內力。整體式正交板橋的受力特點整體式正交簡支板橋的構造與配筋整體式斜交板橋2.裝配式板橋的設計與構造

3.裝配整體式板橋的設計與構造

返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第14頁。整體式正交板橋的受力特點(1)在均布恒載作用下，橋跨板基本處于單向受力狀態(圖3－7)。其跨中截面單位寬度上的彎矩ｍｘ可象簡支梁跨中彎矩那樣確定，與之正交截面單位寬度上的彎矩ｍｙ＝μｍｘ(μ為Poisson比)比彎矩ｍｘ小得多。

繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第15頁。整體式正交板橋的受力特點(2)當車輪荷載作用在板中時，橋跨板處于雙向受力狀態。其跨中截面彎矩ｍｘ沿板橫向(y軸方向)是非均布的(圖3－8)，ｍｘ的值隨著距作用點的距離增加而減小，ｍｘ最大值與板寬和荷載作用位置有關。由于此時板的撓度沿y軸方向有變化，根據撓度及曲率與橫向彎矩ｍｙ的關系，ｍｙ的值沿y軸方向也有變化，并將大于均布恒載作用下的該值，但與ｍｘ相比仍然較小。可考慮作為單向板計算。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第16頁。整體式正交板橋的受力特點(3)當車輪荷載作用在板的自由邊附近時，ｍｘ和ｍｙ的分布規律與荷載作用在板中類似，但ｍｘ數值較大，而ｍｙ數值較小。根據上述受力特點，實際工程中的整體式正交板橋通常作為單向板考慮，采用更為實用的簡化設計計算方法確定其內力，如“折算寬度法”。該法假定車輪荷載引起的跨中彎矩Mc由板的折算寬度b來承擔，折算寬度b取《橋規》中車輪荷載的有效分布寬度。在折算寬度內車輪荷載引起的單位板寬上的彎矩ｍｘc＝Mc/b為均布。由此所確定的板中彎矩ｍｘ＝ｍｘc＋ｍｘｇ(均布恒載引起的單位板寬上的彎矩)可根據鋼筋混凝土結構設計原理用于確定板受力鋼筋的數量。此外整體式正交簡支板橋也可采用簡化剛接板(梁)法確定其內力。

返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第17頁。整體式正交簡支板橋的構造與配筋

整體式正交簡支板橋的板厚通常取跨徑的1/15～1/20，但不宜小于100mm。其配筋應與其受力特點相吻合。當車輪荷載作用在板橋兩側邊緣的某一側時，板邊緣截面上的ｍｘ值較大(車輪荷載有效分布寬度小于板中)，因而在板邊緣的1／6板寬內主筋配筋量通常增加15％，同時應考慮布置適量邊緣構造鋼筋。圖3－9所示為標準跨徑6m，橋面凈寬8.5m，兩側各有0.25m的安全帶,并按汽車-15級,掛車-80的荷載標準設計的整體式簡支板橋的構造與配筋。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第18頁。整體式簡支板橋的構造與配筋實例該橋計算跨徑為5.69m，板厚0.32m,約為跨徑的1／18。縱向主筋為直徑20mm的II級鋼,在中間2/3板寬內按間距125mm布置,兩側各1／6板寬內按間距110mm布置，并在跨徑兩端1／4～1／6的范圍內按30°彎起。返回橫向分布鋼筋為直徑10mm的I級鋼，按單位寬度截面上所配主筋面積的15％配制，并沿縱向按間距200mm布置。橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第19頁。整體式斜交板橋

在橋梁工程中,由于橋位處的地形條件限制或道路線型的要求,許多橋梁采用斜交方式跨越河流或障礙物。斜交板橋的受力分析比較復雜,工程設計中通常采用近似數值法確定其內力或將其結果制成表格供設計者直接查用。理論計算和實驗分析表明斜交板的內力分布受斜交角φ的大小影響,受垂直于板橋軸線的板寬b與垂直于簡支邊的跨徑l比的影響及受支座類型的影響。斜交板的受力特點(1)當斜交角φ≤15°時，斜交角的影響可忽略不計，并可按正交板考慮。

(2)斜板中主彎矩的方向在寬板的中部近似垂直于支承邊，在兩側近似平行于自由邊；窄板的兩側與寬板兩側類似，但窄板中部處于平行于自由邊與垂直于支承邊的中間方向；斜板中扭矩分布相當復雜。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第20頁。斜交板的受力特點(3)縱向最大彎矩的位置隨著斜交角φ的增大從跨中向鈍角方向移動(圖3-10)。(4)斜交板的最大縱向彎矩比相同斜跨徑的正交板要小，而橫向彎矩要大得多。(5)鈍角處有相當大的垂直于鈍角平分線的負彎矩和平行于鈍角平分線的正彎矩。(6)在支承邊上的反力從鈍角處向銳角處逐漸減小,鈍角處最大,而銳角處最小。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第21頁。斜交板橋的構造與配筋斜板橋的配筋原則上要與其受力特點相一致。對于斜板窄橋(lφ/b≥1.3)板底層縱向主筋一般沿斜跨方向布置，而橫向鋼筋在板中部鈍角范圍內垂直于縱向主筋,在支承邊附近范圍內平行于支承邊布置。對于斜板寬橋板(lφ/b＜1.3＝底層縱向主筋在板中部鈍角范圍內垂直于支承邊布置，在銳角至對面鈍角間的板邊部分平行于自由邊布置，橫向鋼筋平行于支承邊布置。此外在斜板橋板頂層沿自由邊寬度br=h范圍內布置一些附加鋼筋網，縱向筋平行于自由邊，橫向筋平行于支承邊；并在鈍角的lφ/5范圍內布置相當于跨中主鋼筋0.8～1.0倍的附加鋼筋，在板頂層鋼筋垂直于鈍角平分線，在板底層鋼筋平行于鈍角平分線(圖3－11)。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第22頁。圖(3－11)返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第23頁。2.裝配式板橋的設計與構造

裝配式板橋是目前采用最廣泛的板橋形式之一。按其橫截面形式主要分為實心板和空心板。鋼筋混凝土空心板的跨徑范圍為6～13m，板厚0.4～0.8m，而預應力混凝土空心板的跨徑范圍為8～16m，板厚0.4～0.7m。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第24頁。裝配式板橋的橫向聯結方式裝配式板橋通過各種橫向聯結方式將預制板塊連接成整體，以便共同承受各種荷載的作用。常用的聯結形式有兩種企口混凝土鉸聯結和鋼板聯結。企口混凝土鉸聯結有圓形、菱形和漏斗形三種(圖3-13a)。鋼板聯結一般采用在預制板頂面沿縱向兩側邊緣每隔0.8～1.5m預埋一塊鋼板(圖3-13b)，連接時將鋼蓋板與相鄰預制板頂面對應的預埋鋼板焊接在一起。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第25頁。裝配式板橋的受力分析裝配式板橋在荷載作用下亦屬雙向受力板，但由于其結構受力特點可簡化為單向受力窄板來確定其板中內力，每塊預制板除承受本板內的荷載外，還通過預制板間的聯結承受相鄰板上荷載、變形或兩者同時所引起的豎向剪力和其它內力的作用(圖3-4、14)。設計中多采用鉸接板(梁)法確定其板中內力。其它內力與豎向剪力相比對確定板的內力影響極小。板中主要受力鋼筋的數量由計算得到的內力確定。此外在板中布置適量的構造鋼筋以承受計算時忽略的某些內力。工程中裝配式板橋基本上采用標準設計。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第26頁。圖3-4、14繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第27頁。標準設計實例(1)圖3－15為裝配式鋼筋混凝土簡支實心預制板橋的一個標準設計實例。其標準跨徑為6m，橋面凈空為凈－7(無人行道),荷載等級為汽車－15級,掛車－80。橋跨結構中部采用6塊寬度為990mm的預制板，兩側邊緣采用寬度為740mm的預制板。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第28頁。標準設計實例(2)圖3－16為裝配式預應力混凝土簡支空心預制板橋。其標準跨徑為13m，橋面凈空為凈－7＋2×0.5m，荷載等級為汽車－20級，掛車－100。橋跨結構采用8塊寬為990mm、混凝土為C40號的預制板。每塊板底層配置7根直徑為20mm的Ⅳ級冷拉鋼筋作為預應力筋，板頂層配置3根直徑為12mm的架力鋼筋，在支點附加還配置6根直徑為8mm的構造筋。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第29頁。裝配式斜交簡支板橋裝配式斜交簡支板橋的受力與整體式斜交板橋基本相同，其板中內力同樣采用近似數值法確定。預制斜交板的鋼筋布置有兩種方式:當斜交角φ=25°～30°時,主鋼筋按平行于自由邊布置,而分布鋼筋按平行于支承邊布置；當斜交角φ=40°～60°時,主鋼筋仍按平行于自由邊布置,而分布鋼筋在鈍角范圍內垂直于主鋼筋布置，支承邊附加平行于支承邊布置。此外在支承邊板底層布置垂直于支承邊的加強鋼筋，在鈍角處板頂層布置垂直于鈍角平分線的加強鋼筋，板頂層沿自由邊布置適量附加縱向筋(圖3－17)。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第30頁。圖3－17返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第31頁。3.裝配整體式板橋的設計與構造

裝配整體式板橋具有安裝重量輕，結構整體性好，施工簡單和模板用量省等特點。適用于小跨度板橋。為了保證板結構的整體作用,預制構件中的橫向鋼筋要伸出構件,現澆混凝土中還要布置適量的縱向鋼筋和橫向分布筋，并與預制構件中伸出的鋼筋相結合構成整體鋼筋骨架，使現澆混凝土和預制構件能很好地結合形成整體，共同承受荷載的作用(圖3－18)。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第32頁。3.2.2裝配式簡支梁橋的設計與構造

簡支梁橋按施工方法可分為整體式和裝配式簡支梁橋。橫截面形式為T形、I形和II形等肋梁式截面。裝配式簡支梁橋在設計和施工中首先要解決的問題是如何將整個橋跨結構合理地劃分成各種預制裝配單元。裝配式簡支梁橋的設計還需考慮預制裝配單元的構造布置、構造尺寸和構造聯接等問題。1.預制裝配單元的劃分2.裝配式簡支梁橋的構造布置3.主梁的設計與構造4.橫隔梁的設計與構造

返回預制裝配單元橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第33頁。1.預制裝配單元的劃分預制裝配單元的合理劃分應符合如下原則：①預制裝配單元的劃分應有利于簡化結構的計算；②預制裝配單元的劃分不能影響結構作為整體的承載能力，拼裝部位應位于內力較小處；③拼裝接縫的數量盡可能地要少，接頭的形式要合理、牢固可靠，且要施工方便；④預制裝配單元的形狀和尺寸力求標準化，可互換性強，盡可能減少種類；⑤預制裝配單元的大小和重量應便于預制、運輸和安裝。繼續預制裝配單元橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第34頁。預制裝配單元劃分方式(1)(1)縱向豎縫劃分此劃分方式是用縱向豎縫沿橫向將橋跨的多主梁結構劃分為多個單主梁預制裝配單元，每個預制裝配單元為一個整跨T形或II形梁，拼裝接縫位于行車道板和橫隔梁內(T形梁)或位于梁肋上(II形梁)。此劃分方式對結構主梁的受力和承載能力影響較小，因接縫處內力較小，可保證聯接牢固可靠，使橋跨結構有較好的整體性。此劃分方式有利于結構簡化計算，與結構設計采用的簡化計算模式比較吻合。劃分后的預制裝配單元可實現預制構件的形狀尺寸、結構配筋和拼接方式的標準化，以方便施工，降低施工成本。缺點是預制裝配單元的構件尺寸和重量比較大，并隨跨徑的增加急劇上升。繼續預制裝配單元橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第35頁。預制裝配單元劃分方式(2)(3)(2)縱向水平縫劃分此劃分方式是用縱向水平縫將橋跨的肋梁結構劃分成梁肋和翼緣板，翼緣板再劃分為一定寬度的矩形板。劃分后預制構件為整跨I形梁和與主梁間距同寬的矩形預制板。此劃分的裝配式梁橋也稱組合式梁橋。其預制構件的尺寸和重量比前一種劃分方式小得多，更有利于拼裝施工。這種組合式的主梁為分階段受力。(3)縱、橫向豎縫劃分此劃分方式是在第一種劃分方式的基礎上將整跨的T形梁或其它截面形狀的整跨梁用橫向豎縫沿縱向再次分割，形成較小的預制梁段。此劃分方式的預制梁段在串接成整跨梁時只能采用施加預應力的方法。此劃分方式使預制構件的尺寸更小，重量更輕。返回預制裝配單元(1)橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第36頁。2.裝配式簡支梁橋的構造布置(圖3-20)

裝配式簡支梁橋的構造布置是在給定橋面設計寬度的條件下選擇出主梁的截面形式、確定主梁的間距(或片數)和確定橋跨結構所需橫隔梁的數量。主梁截面大多采用T形截面，也常采用I形截面。主梁間距(或片數)的確定，需綜合考慮許多因素。橫隔梁的作用是將各主梁連結成一個整體，并保證在荷載作用下能共同工作。它的剛度越大，連結越可靠，橋梁結構的整體性就越好。

繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第37頁。(圖3-20)返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第38頁。3.主梁的設計與構造橋跨結構中的主梁是最重要的承載預制構件。主要介紹T形截面主梁的設計與構造。(1)主梁的構造尺寸

(2)主梁的配筋構造返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第39頁。(1)主梁的構造尺寸主梁的高度與主梁的截面類型和間距以及設計荷載的等級有直接關系。主梁翼板除承受自重和橋面恒載外,主要承受由車輪引起的局部荷載。根據其受力特點,一般做成變厚度板。通常翼板根部的厚度不小于梁高的1/12。翼板邊緣厚度與相鄰主梁翼板間的連結方式有關。此外為了減小翼板和梁肋連結處的局部應力集中和易于脫模,常在此部位設置折線形承托或圓角。主梁的肋寬必須滿足截面抗剪和抗主拉應力的強度要求，同時應考慮梁肋的屈曲穩定性、梁肋內主筋或預應力筋的布置和澆筑混凝土施工所需的最小肋寬。鋼筋混凝土T形截面梁的下翼緣通常與梁肋同寬。預應力混凝土T形截面梁的下翼緣通常做成馬蹄形，以便滿足預應力筋布置的要求和施加預應力時該部位的強度要求。

繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第40頁。預應力混凝土T形截面梁的馬蹄形下翼緣馬蹄尺寸過小，在施工和使用中會出現縱向水平裂縫；馬蹄尺寸過大，會降低截面形心，減小預應力筋的偏心距，增加預應力筋的用量。根據統計馬蹄形的寬度為梁肋寬度的2～4倍，具體由馬蹄形中沿橫向布置幾排預應力筋的構造要求所需寬度來確定。馬蹄形的高度(下翼緣高度加斜坡高度)與沿高度布置幾排預應力筋有關，通常約為梁高的0.15～0.2倍。馬蹄形的斜坡坡度陡于45°為宜。圖3-21和圖3-22所示為跨徑20m的裝配式鋼筋混凝土T形梁和跨徑為30m的裝配式預應力混凝土T形梁的構造尺寸實例。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第41頁。構造尺寸實例——鋼筋混凝土T形梁圖3-21為跨徑20m的裝配式鋼筋混凝土T形梁的構造尺寸實例。其設計荷載分別為汽車－15級，驗算荷載為掛車－80和汽車－20級，驗算荷載為掛車－100。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第42頁。構造尺寸實例——預應力混凝土T形梁圖3-22所示為跨徑為30m的裝配式預應力混凝土T形梁的構造尺寸實例。其設計荷載分別為汽車－15級，驗算荷載為掛車－80和汽車－20級，驗算荷載為掛車－100。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第43頁。(2)主梁的配筋構造

主梁的配筋包括縱向受力主筋或預應力筋和各種構造鋼筋。受力主筋和預應力筋的數量通過計算確定，并按主梁受力特點布置。主筋、預應力筋和各種構造鋼筋通常按《橋規》的構造要求布置，部分構造鋼筋需要通過計算確定其配筋量。但必須滿足構造所要求的最小配筋量。鋼筋混凝土T形主梁的配筋構造示例。預應力混凝土T形主梁的配筋構造示例。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第44頁。鋼筋混凝土T形主梁的配筋構造示例(圖3-23)主梁內共配置縱向受力鋼筋10根，分五層疊置，8根直徑為32mm，編號為N1、N2、N3、N4，2根直徑為16mm，編號為N6。

為滿足梁內抗剪要求，補充設置直徑為16mm的附加斜筋N7、N8、N9、N10和N11。為防止梁肋兩側產生裂縫，沿梁高布置直徑為8mm的水平縱向分布鋼筋N12。由于梁肋下緣拉力較大，該分布筋布置較密，向上則逐漸布置得較稀。箍筋N14和N15采用直徑為8mm的普通光圓鋼筋，間距為240mm；支座附近采用下缺口的四肢式箍筋(N15)以便滿足抗剪要求和適應支座鋼板錨筋的布置；跨中部分采用雙肢箍筋(N14)。全梁布置兩片平面焊接鋼筋骨架，每片重5.86kN,用C25號混凝土澆筑，每根中間主梁的安裝重量為211.7kN。

繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第45頁。圖3-23返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第46頁。預應力混凝土T形主梁配筋構造示例(圖3-24)

梁內預應力筋采用7束24根φ5高強鋼絲束，均以圓弧起彎并錨固在梁端20mm厚的鋼墊板上。全部鋼絲束的重心線不超過束界范圍。在錨固區域錨具的布置應分散均勻，最好對稱于豎軸，并留有足夠的凈距以便張拉操作。除預應力鋼筋之外，為了梁的抗剪和抗裂需要，梁肋兩側布置用φ8鋼筋構成鋼筋網。故在鋼墊板下預應力筋周圍設置φ8的螺旋筋，并在梁端加寬范圍內的各排鋼絲束之間設置加密鋼筋網或加密的縱向水平分布筋和箍筋。在梁的拉應力或拉應變區適當布置一些普通鋼筋以便協調預應力筋和普通鋼筋的配置、改善梁的結構性能。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第47頁。圖3-24返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第48頁。4.橫隔梁的設計與構造

橫隔梁的設計要考慮橫隔梁的尺寸和其受力鋼筋、構造鋼筋的布置。

在裝配式T形梁中，橫隔梁與主梁是同時布筋，同時預制完成。主梁安裝就位后，在橫隔梁的預埋連接鋼板上加焊鋼蓋板使橫隔梁連成整體(圖3-26)。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第49頁。3.3.1簡支梁式橋的計算內容

簡支梁橋設計與計算項目一般有主梁、橫隔梁、橋面板(行車道板)和支座等。在結構設計中，通常根據橋梁使用要求、跨徑大小、橋面凈寬、荷載等級和施工等基本條件，參考已經設計建造的橋梁擬定截面型式和尺寸，根據作用在結構上的荷載，用數學和力學方法計算出結構各部份可能產生的最不利內力，進行強度、剛度和穩定性驗算。本節將著重介紹行車道板、主梁和橫隔梁的承載特點和計算方法。

返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第50頁。3.3.5橫隔梁內力計算橫隔梁的計算方法與主梁的計算方法一致。1.偏壓法計算橫隔梁內力2．比擬板法計算橫隔梁內力

對于有多根橫隔梁的情況，由于位于跨中橫隔梁的受力最大，通常只需計算跨中附近的中橫隔梁，其它橫隔梁可仿此設計。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第51頁。1.偏壓法計算橫隔梁內力(1)

這種方法的力學模型是將橋梁的中橫隔梁近似地視作豎向支承在多根彈性主梁上的多跨彈性支承連續梁，如圖3-63b所示。(1)橫隔梁的內力影響線如圖3-63b所示，當橋梁在跨中有單位荷載Ｐ＝1作用時，各主梁所受的荷載將為R1，R2，R3，…Rn，這也就是橫隔梁的彈性支承反力。因此，由力的平衡條件就可寫出橫隔梁任意截面r的內力計算公式。圖3-63橫隔板計算圖式

繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第52頁。1.偏壓法計算橫隔梁內力(2)1)荷載Ｐ＝1位于截面r的左側時：

Mr＝R1·b1＋R2b2－1·e＝Σ左Ribi－eQr＝R1＋R2-1＝Σ左Ri-1(3-36)2)荷載Ｐ＝1位于截面r的右側時：

Mr＝R1·b1＋R2b2＝Σ左RibI

Qr＝R1＋R2＝Σ左Ri

(3-37)式中：Mr、Qr—橫隔梁任意截面r的彎矩和剪力；e—荷載Ｐ＝1至所求截面的距離；bi—支承反力Ri至所求截面的距離；Σ左—表示涉及所求截面以左的全部支承反力的作用。

以上公式中對于確定的計算截面r來說，所有的bi是已知的，而Ri則隨荷載Ｐ＝1位置e而變化。故公式為橫隔梁的內力影響線。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第53頁。橫隔梁的R、M、Q影響線繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第54頁。(2)作用在橫隔梁上的計算荷載

：汽車荷載為：

繼續平板掛車荷載為：Pog＝ΣPiyi/4均布的履帶荷載或人群荷載為：履帶車：Pol＝pl·Ωl/2人群：Por＝por·Ωr=porla(影響線上布滿荷載)式中：pl和p0r—為一輛履帶車每延米的荷載和一側人行道每延米的人群荷載；Ωl和Ωr—相應為對應于履帶車和人群荷載范圍的影響線面積；la—橫隔梁的間距。橫隔梁上計算荷載的計算圖式橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第55頁。(3)橫隔梁內力計算用上述計算荷載在橫隔梁內力影響線上按最不利位置橫向加載，就可求得作用在一根橫隔梁上的最大(或最小)內力值。求得橫隔梁內力后，可按RC或PC結構設計原理計算配筋和進行

返回強度驗算或應力演算。橫隔梁用焊接鋼板接頭連接的裝配式T形梁橋，鋼板所承受的軸向力為：

N＝M/z式中：z—橫隔梁頂部和底部接頭鋼板之間的中心距離。橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第56頁。2.比擬板法計算橫隔梁內力(1)比擬正交異性板的橫向單寬彎矩表達式可寫成：

(3－38)()式中：B—橋寬的一半；p0sin(πx/l)—橫向單寬板條上的荷載；μα—彎矩影響系數；當0＜α＜1時，(3-39)對于內橫隔梁來說，橫隔梁的間距是a，并且計入活載的沖擊系數，則此梁承受的彎矩顯然可近似地用下式表示：如果作用在橋上的荷載沿縱向的是幾個集中力或局部的分布力，而且沿橋的橫向有m行同類荷載作用時，則將上式改寫成：

My＝(1＋μ)·ζ·a·γ·sin(πx/l)·(3-40)繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第57頁。2.比擬板法計算橫隔梁內力(2)對于跨中橫隔梁，代入x＝l/2，則得：

My＝(1＋μ)·ζ·a·γ·(3-41)式中：γ—荷載函數，與荷載的形式及位置有關。對于單個集中荷載作用于跨中時，γ=2p/l；對于均布荷載，γ=4q/π；

—與各行荷載位置相對應的橫向彎矩影響線坐標之和。當用比擬板法計算橫隔梁的剪力時，可根據按比擬板法求得的有主梁的荷載橫向影響線，仿照“偏心壓力法”繪制橫隔梁剪力影響線的方法進行。

返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第58頁。3.4梁式橋支座

3.4.1支座的作用與要求

3.4.2支座的常用類型與構造梁式橋的支座一般采用鋼、橡膠、聚四氟乙烯或鋼筋混凝土等材料制作，并根據橋梁的跨徑和支點反力的大小、橋跨結構的變形程度以及留給支座的空間高度等因素選定其類型。以下介紹幾種常用的支座類型及其構造。

1.簡易墊層支座與弧形鋼板支座

2.鋼筋混凝土擺柱式支座

3.橡膠支座

3.4.3支座的計算返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第59頁。3.4.1支座的作用與要求橋梁支座是設置在橋梁上部承載結構與墩臺之間的傳力裝置。橋梁支座的作用：①將作用在上部承載結構的各種荷載傳遞到墩臺上；②保證結構在荷載、溫度、混凝土收縮和徐變等因素作用下自由變形，不產生附加內力，使上、下部結構的實際受力符合設計結構的靜力計算圖式。對橋梁支座的要求：①必須有足夠的承載能力和適應梁體變形的能力；②具備便于安裝、養護、維修和更換的特點。根據靜力計算圖式梁式橋支座有三種形式。支座的設置根據梁式橋的橋寬、截面類型和橋型(多跨簡支梁，連續梁,坡橋,懸臂梁)以及墩臺類型而定。此外，設置橋梁支座的支承平面應保持水平，避免豎向荷載作用產生水平力。隨著橋梁工程技術的發展，出現了許多新型橋梁支座，尤其是近三十年來出現的各種橡膠支座。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第60頁。1.簡易墊層支座與弧形鋼板支座簡易墊層支座主要用于標準跨徑小于10m的簡支梁、板橋。這種支座直接將梁或板的端部支承在幾層油毛氈或石棉做成的簡易墊層上，墊層壓實后的厚度不應小于10mm，這種支座變形能力很差。為避免墩、臺頂受壓開裂或拉裂，墩、臺頂前緣削成斜角，在梁、板底部和墩、臺頂內部增設1～2層鋼筋網。弧形鋼板支座主要用于標準跨徑在10～20m范圍內、支點反力小于600kN的簡支梁、板橋。弧形鋼板支座由兩塊厚度為40～50mm的鑄鋼制成的上墊板、下墊板組成，上、下墊板之間可相對自由轉動和滑動以實現活動支座的功能。若作為固定支座，則需在上墊板上加工出齒槽(或銷釘孔)，在下墊板相應部位焊上齒板(或銷釘)以便安裝后固定上下墊板的相對位置，使其可相對自由轉動，而不能相對滑動。弧形鋼板支座

返回簡易墊層支座橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第61頁。2.鋼筋混凝土擺柱式支座鋼筋混凝土擺柱式支座是由兩組弧形鋼板固定支座和混凝土擺柱組成。擺柱的橫橋向尺寸b一般取梁肋寬度，順橋向尺寸a由擺柱橫截面的混凝土抗壓強度來確定。鋼筋混凝土擺柱支座依靠混凝土擺柱的轉動來實現活動支座的功能。這種支座目前基本不再使用。鋼筋混凝土擺式支座

返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第62頁。3.橡膠支座(1)板式橡膠支座板式橡膠支座適應于中小跨徑的橋梁。公路規范規定標準跨徑20m以內的梁和板橋，可采用板式橡膠支座。板式橡膠支座就是一塊矩形黑色橡膠板。常用的板式橡膠支座是在橡膠板內加進數層薄鋼板或鋼絲網作為加勁層制成。支座中的薄鋼板厚度為2mm、3mm、5mm不等,薄鋼板間的橡膠厚度為5mm、8mm、11mm、15mm不等。通常根據計算來具體確定。板式橡膠支座通過橡膠層水平剪切變形和不均勻彈性壓縮變形來實現支座水平位移和轉動。采用橡膠支座時可不設固定支座，各跨采用等高橡膠支座，使各支座均勻地承受水平力，橡膠支座一般直接放置在墩臺頂面，梁體直接放置在支座上。若水平荷載較大時，為防止支座滑動，支座的頂面和底面可設淺的定位槽。一般錨釘不宜伸入支座過深，以免影響支座的變形性能。繼續板式橡膠支座橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第63頁。板式橡膠支座板式橡膠支座一般采用氯丁橡膠，使其具有一定的耐老化性、耐熱性和耐油性。環境溫度低于－25°C時，可采用天然橡膠支座或三元乙丙橡膠支座。除矩形板式橡膠支座外，圓形板式橡膠支座也廣泛地被采用。聚四氟乙烯滑板式橡膠支座是板式橡膠支座的一種特殊形式，系在板式橡膠支座表面粘合一塊厚為1.5～3mm的聚四氟乙烯板材，另在梁底支點處，設置一塊有一定光潔度的不銹鋼板，使其可在支座的聚四氟乙烯板表面來回移動。它除了具有橡膠支座優點外，能滿足水平位移量較大的要求。適用的支座反力范圍為90—3600kN。這種支座適用于較大跨度的簡支梁橋，各種連續梁橋。這種支座有兩種類型：封閉型和簡易型；封閉型用于環境較差的地區和條件復雜的情況。聚四氟乙烯滑板式橡膠支座繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第64頁。(2)盆式橡膠支座盆式橡膠支座能滿足支座轉動的要求。嵌放在鋼盆環頂面的填充聚四氟乙烯板與其上的不銹鋼滑板板相對摩擦系數設計時采用0.05，兩者間的相對滑動可滿足支座水平位移的需要。盆式橡膠支座的橡膠硬度為邵氏60±5°。通常橡膠板的相對厚度t/D越大，其抗轉動力矩就越小。盆式橡膠支座是目前應用最廣泛的一種大、中型橋梁支座。目前已定型生產的承載力為1000～60000kN的盆式橡膠支座分31級。為了適應轉動量大的情況，盆式橡膠支座可改進為盆式球形橡膠支座。為了抗震的需要，盆式橡膠支座可加入減震消能裝置改進為抗震型盆式橡膠支座。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第65頁。3.4.1支座的計算1.支座的受力分析橋梁支座主要承受由上部結構傳來的豎向力和水平力。根據這些受力來選定支座的尺寸，并進行強度和穩定性驗算。(1)豎向力支座上的豎向力包括結構自重、活載及其影響力引起的支點反力。在計算活載的支點反力時，要按照最不利的狀態排列荷載計算，并計入沖擊的影響。當支座可能會出現上拔力時，應分別計算支座的最大豎向上拔力。橋梁上部結構可能被風力掀離的支座時，應計算支座錨栓及有關部件的承載力。(2)水平力正交直線橋梁的支座，僅需計算縱向水平力。斜橋和彎橋，需要計算由于汽車荷載的離心力或風力所產生的橫向水平力。支座上的縱向水平力，包括汽車荷載的制動力、風力、摩擦力或由于溫度變化、支座變形引起的水平力以及其他原因如橋梁縱坡產生的水平力。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第66頁。2.板式橡膠支座的計算板式橡膠支座的設計與計算包括確定支座尺寸、驗算支座受壓偏轉情況以及驗算支座的抗滑穩定性。(1)確定支座的平面尺寸橡膠支座的平面尺寸a×b(矩形)或直徑D(圓形)由橡膠板的抗壓強度與梁端部或墩臺頂的混凝土局部承壓強度來確定，故應滿足條件：①橡膠板：

=N/A≤[

j]

式中：N—最大支反力；A—橡膠支座的平面面積；[

j]—橡膠支座的平均容許壓應力，根據支座形狀系數S確定，5≤S≤8時，[

j]=7000～9000kPa，S

8時，[

j]=10000kPa；S由下式確定：矩形支座：S=a×b/2(a+b)t；圓形支座：S=d/4t其中：t為中間層橡膠的厚度。②梁端部或墩臺頂的混凝土，應按照《橋涵設計規范》規定的鋼筋混凝土的局部承壓強度設計方法計算。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第67頁。(2)確定支座的厚度根據板式橡膠支座的位移機理：梁的水平位移主要通過橡膠片的剪切水平變形來實現。因此，支座的厚度h取決于主梁由于溫度變化等因素產生的縱向最大水平位移

。橡膠片的剪切角按下式計算：

tan=/∑ti≤[tan]∑ti≥/[tan]式中：[tan]—橡膠片容許剪切角

的正切，可取用0.5或0.7。上式不計活載制動力用0.5，計及活載制動力取用0.7各表達為：

∑ti≥2D；∑ti≥1.43(D＋L)式中：

D—恒載作用下，上部結構溫度變化、橋面縱坡等因素引起的支座水平位移，表達為：

D=tl/2；

L—由制動力引起的支座水平位移，表達為：

L=HT∑ti/2GA考慮橡膠支座的穩定性，∑ti≤支座順橋向邊長的0.2倍。橡膠支座的厚度：h=∑ti＋n層加勁薄板的總厚。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第68頁。(3)驗算支座偏轉的位移主梁受力發生撓曲變形時，梁段將發生轉動位移，但不允許與支座相互脫離，即

s2≥0。橡膠支座平均壓縮變形：s=(s1+

s2)/2=∑ti=Nmax∑ti/EAE—橡膠支座的彈性模量，E=(53S-41.8)(MPa)；已知梁端轉角位移

(=0.0025?0.005rad)，可計算其他參數：

s2=s-

a/2；

s1=

a+s2

橡膠支座平均壓縮變形應滿足以下要求：

s0.05∑ti

s2

s1a

Nh繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第69頁。(4)驗算支座的抗滑性能橡膠支座一般直接放置在墩臺與梁底之間，承受水平力H時應保證支座不致滑動。無活載作用時：

ND≥1.4

GA

D/∑ti

有活載作用時：

(ND+NPmin)≥1.4

GA

D/∑ti+HT式中：ND—恒載作用下的支座反力；

NPmin—汽車活載產生的最小支座反力；

HT—汽車活載的制動力在支座上產生的水平力；

—橡膠支座與混凝土表面的摩擦系數為0.3，與鋼板為0.2；

GA

D/∑ti—一個支座上由溫度變化等因素引起的水平力。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第70頁。3.5其它梁式橋的構造特點與計算要點3.5.1其它梁式橋的構造特點1.連續梁橋、懸臂梁橋和T形剛架橋的分孔2.橫截面型式及主要尺寸3.預應力筋的布置要點

3.5.2其它梁式橋的計算特點

1.恒載內力計算2.活載內力計算返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第71頁。1．連續梁橋、懸臂梁橋和T形剛架橋的分孔連續梁橋、懸臂梁橋和T形剛架橋，在分孔時必須考慮橋梁相鄰跨徑的合理比例。根據恒載作用下的彎矩分布特點，通常設計成不等跨變高度的主梁結構形式。連續梁主梁連續超過五跨時，可按2-5孔為一聯分聯布置。聯與聯的銜接處，象簡支梁橋一樣，采用兩個支座支承在同一橋墩上的方式。連續梁分跨布置時，各孔宜布置成對稱于中央孔的不等跨徑。三跨時邊跨與主跨的比為0.65-0.8，五跨時為0.65-0.9。懸臂梁和T形剛架橋懸臂主梁間可用掛孔通過剪力鉸相連，形成靜定結構；也可用剪力鉸直接相連，形成超靜定結構。其懸臂長度和掛梁跨徑應與錨固跨或主跨有合理的比值。懸臂梁通常采用帶掛梁的布置。懸臂梁橋的中間支座采用固定鉸支座，端支座采用活動支座。T形剛架橋通常采用盡可能相同的T形單元尺寸和盡可能對稱的布置。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第72頁。2.橫截面型式及主要尺寸(1)大跨度的連續梁橋、懸臂梁橋和T形剛架橋多采用變截面形式,梁高沿橋縱向的變化常采用曲線或折線，如拋物線、正弦曲線、三次曲線、圓弧線以及折線等。主梁的截面通常采用箱型截面，主梁支點截面的高度約為梁跨的1/16～1/26，變高度主梁的跨中梁高約為支點梁高的1/5～1/2。箱型截面的寬度通常由橋面寬度、施工方式及墩臺構造形式來確定。較經濟合理的截面腹板的間距為2.5～4m，在大跨度的結構中可達到6m或更大。繼續橋型支點梁高/梁跨跨中梁高/梁跨支點梁高/跨中梁高連續梁1/16～1/261/25～1/351.5～1.8懸臂梁1/15～1/201/20～1/352.0～2.5T形剛構1/14～1/222.5～5.0橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第73頁。2.橫截面型式及主要尺寸(2)腹板厚度應根據抗剪強度、鋼筋和預應力筋布置及混凝土澆筑等要求來確定。通常支承處截面的腹板厚度約為其截面高度的1/12～1/16(等高梁)或1/15～1/20(變高梁)，一般為300～600mm；腹板的最小厚度一般由構造確定，腹板內無縱向預應力筋布置時可采用200mm，有縱向預應力筋布置時采用250～300mm，有縱向預應力筋錨固頭時采用350mm。箱型截面的頂板和底板是結構承受正負彎矩的主要工作部位。底板厚度隨箱梁負彎矩的增大而逐漸加厚，在支點處約為梁高的1/10～1/12；在跨中一般為150～180mm，若板內需布置預應力筋(連續梁)，其底板厚度一般為200～250mm。普通鋼筋混凝土頂板的厚度約為180～300mm；采用縱向或橫向預應力時，需考慮預應力筋布置的構造要求；頂板的厚度也可取腹板間距的1/25～1/30。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第74頁。箱梁截面高度橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第75頁。3.預應力筋的布置要點(1)預應力筋的布置通常根據正負彎矩沿梁縱向分布的變化來確定，其布置的方式與所采用的施工方法和預應力筋類型有密切的關系。預應力筋布置既要符合結構的受力要求，又要避免引起超靜定結構中的附加內力；既要考慮結構在使用階段的需要，又要考慮結構在破壞階段的要求；同時必須考慮施工的方便。圖3-71為目前連續梁常用的預應力筋布置方式。其中圖a所示為采用頂推法施工的連續梁直線形預應力筋布置。圖b所示為采用先簡支后連續施工方法的預應力筋布置。圖c、d所示為曲線形的預應力筋布置。梁中除了正彎矩區和負彎矩區各需設置底部和頂部預應力筋外，在有正、負彎矩的區段內，頂、底板中均需設置預應力筋。圖e表示曲線形預應力筋分段錨固于梁端和支點附近梁頂的布置方式，這種布置方式會在錨固區引起局部拉應力應注意配置適量的普通鋼筋。繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第76頁。3.預應力筋的布置要點(2)圖3-72所示為采用懸臂施工方法的連續梁預應力筋布置,從支點向懸臂兩側伸展的直筋束和彎筋束是用于承受支點附近梁段負彎矩的預應力筋；跨中布置在梁底的彎筋束和直筋束以及一些梁頂直束主要承受跨中梁段的正或負彎矩,這部分預應力筋通常在跨中合攏后張拉錨固。圖3－73所示為采用懸臂施工方法的懸臂梁和T形剛架的預應力筋布置。預應力筋主要布置在截面上部的橋面板和梁肋的上部，以承受懸臂梁段的負彎矩。直筋束部分錨固在梁段接縫處的端面上，部分錨固在懸臂端部牛腿的端面上，梁肋內的彎筋束隨著施工的推進分別下彎錨固在接縫處梁肋端面上。除縱向預應力筋外,對于大跨度寬橋面的梁式橋通常也采用橫向和豎向預應力筋。在橫隔梁內施加橫向預應力以加強橋梁橫向聯系。橫向和豎向預應力筋多采用直線布筋,短預應力筋可采用高強粗鋼筋。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第77頁。3.5.2其它梁式橋的計算特點

橋梁結構從其受力和變形來看，屬空間結構體系，可采用空間結構計算理論直接計算結構任何部位在任何荷載條件下的內力和位移。傳統的結構計算方法是將復雜的空間結構問題合理地簡化為平面問題來求解，為目前的設計計算所廣泛采用，但空間結構計算理論也越來越多的被用于結構的設計和計算。連續梁橋和懸臂體系梁橋的計算步驟和內容與簡支梁基本相同，但由于其結構型式有較大差別，使其部分內容的計算方法有所不同，還需計算各種因素引起的附加內力。1.恒載內力計算2.活載內力計算

返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第78頁。連續梁橋和懸臂體系梁橋沿梁縱向多采用變高截面，其恒載內力數值和符號沿梁縱向有較大變化。通常每跨選擇適當數量的計算截面，利用各截面的內力影響線來計算其內力，最后繪出主梁恒載內力包絡圖。靜定的懸臂體系梁橋的內力影響線由多段直線組成，超靜定的連續梁橋，可盡量利用現成的公式和圖表繪制內力影響線。恒載集度為gx時，用影響線計算恒載內力的表達式為：其中yx為內力影響線的豎向坐標。yx和gx均為x的函數(圖3-74)。影響線為直線段時，S可用下式表達：1.恒載內力計算(1)繼續橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第79頁。1.恒載內力計算(2)影響線為曲線段，而gx為直線段時，S采用下式表達：

式中：Ωgi、Ωyi—分別是i段恒載集度gx圖和影響線圖的面積；

yci、gci—分別是i段恒載集度gx圖形心所對應的影響線座標和i段影響線圖形心所對應的恒載集度gx值；

n—為恒載集度gx和影響線相對應的分段數目。影響線圖和gx圖均為曲線時,可采用分段線性化的方法,將兩圖分成若干段,其中一圖每段近似作為直線，然后利用上述公式計算其恒載內力(圖3-74b)。恒載內力的計算與所采用的施工方法有著十分密切的關系，應根據所采用施工方法的施工程序分階段確定恒載集度gx和所對應的內力影響線，采用上述計算內力S的方法確定每階段的內力，最后求和得到最終的恒載內力。返回橋梁工程鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋全文共87頁，當前為第80頁。2.活載內力計算(1)

計算主梁活載內力時，需要考慮主梁荷載的空間分布和由此引起的主梁內力的空間分布。通常可采