大跨径混凝土连续梁桥构造设计，有图有真相！

连续梁桥是指上部结构连续,上部结构与下部结构通过支座来传递荷载。连续刚构是指上部结构连续,上下部结构固结的桥梁形式(桥墩无支座)。连续刚构桥是指墩梁固结的连续梁桥。分主跨为连续梁的多跨刚构桥和多跨连续-刚构桥，均采用预应力混凝土结构，有两个以上主墩，采用墩梁固结体系，具有T形钢构桥和连续梁桥的优点。

连续梁桥的构造设计

连续梁桥的受力特点  

一次落架施工的连续梁桥，在结构自重荷载作用下，跨中截面产生正弯矩，支点截面产生负弯矩，且支点截面负弯矩大于跨中截面正弯矩。

与同等跨径的简支梁相比，连续梁的最大正弯矩及负弯矩均小于简支梁的跨中弯矩。

连续梁的内力分布比简支梁要均匀，有利于充分发挥材料的作用。

连续梁为超静定结构，在汽车荷载作用下跨中产生的挠度比简支梁小，行车平顺舒适。

连续梁因结构整体发生均匀温度变化引起纵向水平位移，在结构中不产生附加内力及支承反力。

连续梁属超静定结构，非线性温度变化、预应力作用、混凝土收缩徐变及基础沉降等将引起结构附加内力。

连续梁桥施工方法  

连续梁桥施工过程的内力，成桥状态的内力及最终设计内力与施工方法密切相关，从而影响到其配筋设计，包括预应力筋的布置方式和数量。

施工方法包括整体施工法、逐跨施工法、简支-连续施工法、悬臂施工法、顶推施工法。

1、整体施工法

也叫一次落架法。

工序：搭设支架、安装模板、绑扎 钢筋、浇筑混凝土、一次卸落支架。

特点：最古老最简单，需要大量支架、工期长、临 时材料用量大，不太经济。施工过程受力体系不发生改变。

2、逐跨施工法

是逐孔现场现浇或逐跨装配、连续施工的一种方法。施工支架少，速度快，适合跨数较多的桥梁施工。施工过程结构体系发生变化，由悬臂梁或简支梁转换为连续梁。

3、简支-连续施工法

先现浇或预制简支梁，并在简支梁的端部预留接缝位置，待简支梁达到强度、安装就位后，再浇筑接缝混凝土及张拉连接预应力筋，成为连续梁。结构体系发生变化，由简支梁转换为连续梁。

3、简支-连续施工法

4、悬臂施工法

包括悬臂浇筑法和悬臂拼装法。

施工过程中：墩梁临时固结，主梁从墩顶向两边同时对称分段浇筑或拼装，直至合龙。合龙之前，结构受力呈T构状态，属静定结构，梁的受力与悬臂梁相同。

合龙后拆除临时固结，转换为连续体系。仅需挂篮等少量施工设备，避免大量的支架，特别适合建造跨越深谷、河流的大跨连续梁桥。

几种常用挂蓝示意

悬臂拼装：

5、顶推施工法

在岸上分段预制梁，然后逐步向对岸顶推的施工方法。施工过程结构受力体系不断发生变化，截面内力也不断变化，正负弯矩也可能交替出现。适用于等截面连续梁。

等截面连续梁桥

一般情况下，连续梁桥在恒载和活载作用下，支点截面负弯矩大于跨中截面正弯矩，但跨径不大差值也不大，可采用等截面形式，简化施工。

跨径布置与梁高：

跨径布置可采用等跨和不等跨两种布置方式。为使边跨正弯矩减小，受力均匀合理，大多采用不等跨形式，奇数跨多。

l1:l=0.6~0.8

h/l=1/15~1/25

适用范围:中等跨径，40~60m范围，国外最大达80m。施工方法：整体施工、逐跨施工、先简支后连续施工及顶推施工等。

变截面连续梁桥

随着跨径的增大，l≥70m时，采用变截面设计显得经济合理，大跨度连续梁以采用变高度梁为主。

与等截面连续梁相比，变截面连续梁可用于较大跨径的原因：

（1）采用支点梁高大于跨中梁高的变截面形式，使得梁高的变化规律与连续梁的弯矩图变化规律相一致；

（2）减小跨中梁高，有利于减小结构自重产生的弯矩、剪力；

（3）增大支座截面梁高，有利于抵抗支座截面较大的剪力。

 三跨变截面和等截面连续梁；支点梁高由1.5m加大到3.5m；均布荷载和自重作用，跨中截面弯矩变小，支点截面弯矩增加梁高增加、最大应力并未增大。

跨径布置一般采用3跨或5跨布置。

适用范围:≥70m，150m以上较少。

施工方法：悬臂浇筑或悬臂拼装施工法。

截面设计  

板式截面： 形状、构造简单，施工方便，建筑高度小。 截面不经济，相对自重较大，跨越能力小。 适用跨径：RC，10m以下；PC，20m以下。

 肋梁式截面： 截面挖空率较大，减轻自重，梁肋较高，截面抵抗矩增大，抗弯能力强。通常由梁肋（腹板）、翼缘板组成。常用的截面形式：?形、I形、T形。中等跨径简支桥梁应用较多。

 箱形截面： 横截面为一个或几个封闭箱形组成的截面。

单箱单室、单箱多室

分离多箱

整体性能好，抗扭惯矩大

上下缘均可受压、适合于连续桥梁

受力性能好，适应正负弯矩

适合中等以上跨径桥梁

、

截面形式：单箱单室、单箱多室、双箱单室、多箱多室

箱形截面设计：

 横向尺寸布置

箱梁顶板宽度一般取接近桥面总宽；

悬臂长度b，两腹板之间距离a，b/a=1/2.5~1/3

考虑悬臂板横向受力，一般b≤5m；b≥3m，布横向预应力筋。

 顶板厚度：确定箱梁截面顶板厚度一般需考虑两个因素：满足桥面板横向受力，主要是受弯的要求；布置箱梁纵横向预应力筋的要求。悬臂端厚度≥10cm，设置防撞墙或需锚固横向预应力筋，则≥ 20cm。

 底板厚度：一般采用变厚度设计，箱梁底板厚度从跨中向支点逐渐变厚，以适应中支点附近截面下缘的受压要求；底板厚度与跨径 l 之比取1/140~1/170；跨中区域底板厚度可按构造要求设计，一般取为22~28cm。

 腹板厚度：满足抗剪要求。对连续梁桥，l/4跨径左右剪力较大。弯矩、扭矩、剪力共同作用，导致腹板承受较大的主拉应力，容易出现斜裂缝。应考虑预应力钢束管道、普通钢筋布置和混凝土浇筑的要求，腹板设计不宜太薄。无预应力管道，tmin=20cm；有预应力管道，tmin=25~35cm；有预应力筋锚固头时，tmin=35cm。

承托（梗腋）：为了减小局部应力，在箱梁顶板与腹板、腹板与底板的交接处，一般需设置承托。

承托的坡度：

预应力筋布置  

连续梁桥主梁内力：纵向受弯、竖向受剪、横向受弯。

预应力数量、位置根据使用阶段的受力状态确定。施工方法决定施工阶段受力，预应力配筋必须结合施工方法。

1、纵向预应力筋

根据施工方法的不同，布置方式也不同。

顶推法   直线配筋方式

上下预应力筋通束使截面接近轴心受压，以抵抗顶推过程各截面的正负弯矩变化；

顶推完成后，在跨中底板和支座顶部增加局部预应力筋，满足使用阶段内力要求。

简支-连续法

先按简支梁桥布置预应力束，然后在支座顶部布置直线筋，以承担活载产生的负弯矩

悬臂施工连续梁桥

一期钢束布置在截面上缘以抵抗悬臂施工阶段与使用阶段的负弯矩；合龙后在跨中区域截面下缘布置预应力束，抵抗使用阶段活载产生的正弯矩。

连续曲线配筋方式（整体浇筑施工桥梁）

将跨中部位抵抗正弯矩的底板索与支座部位抵抗负弯矩的顶板索，在全桥范围连续化。

2、横向预应力筋

横向预应力筋布置在横隔板或顶板中，保证桥梁横向整体性、保证桥面板及横隔板横向抗弯能力。

3、竖向预应力筋

竖向预应力筋布置在腹板内，用来提高截面的抗剪能力。采用粗钢筋布置在腹板内，支点处布置密。

需进行二次张拉，使有效预应力足够

刚构桥的构造设计

受力特点  

墩梁固结体系，梁墩整体受力。墩梁固结在活载作用下，正弯矩和负弯矩均小于相同跨径的连续梁。故梁高一般略小于相同跨径的连续梁，跨越能力更大。纵向变形和水平推力大，应尽量减小桥墩的水平抗推刚度。高墩抗推刚度小，属柔性墩，采用多。

适用范围  

混凝土连续刚构桥一般跨径100~240m范围，最大跨径可达300m；施工方法悬臂浇筑法。

构造与设计  

跨径、梁高布置

桥墩：主要采用箱形截面，截面细部尺寸、预应力筋布置与连续箱梁相同。

墩梁固结处的设计  

墩梁固结处构造与受力均较为复杂，是结构设计的关键部位。设计时根据墩柱的形式选择连接方式。

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知识点：大跨径混凝土梁桥构造设计