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浅述简支梁桥

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浏览:- 发布日期:2018-03-19 11:49:42【
simple-supported beam bridge 由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥。属于静定结构。是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。其构造简单,架设方便,结构内力不受地基变形,温度改变的影响。
简支梁桥是中小跨度桥梁中应用最多的桥型,其优点是梁体可工业化预 制,工地快速拼装,从而极大提高建桥速度;其缺点是作为拼装式结构,运营阶段梁间横向联系易损坏甚至破坏,尤其是小铰缝空心板以及早期T梁。
简支梁桥主梁截面形式主要有空心板梁、T梁、工字梁、小箱梁、组合截面梁等几种形式。
1整体式简支梁桥
其横向刚度大,稳定性好。由于受运梁设备起吊能力的限制,整体式梁一般适用于就地浇筑。
整体式梁桥在施工速度、耗费支架模板木料等方面虽然不如预制装配式结构,然而,当所修建桥梁的孔数不多(甚至建造单孔桥梁),工程数量不大,或缺乏起重安装机具设备的情况下,往往仍须建造现场浇筑混凝土的整体式梁桥。此外,整体式结构在构造上和施工上对于现代公路上的斜桥和曲线桥适应能力强,整体性也好,因此,如何改进整体式桥梁的构造和简化其施工方法,也是建桥工作者要研究的课题。
整体式简支梁桥通常仍旧以采用全跨不变的梁高为合理,因为采用变高度梁虽然在力学上似乎是合宜的,在材料数量上能获得一些节省,但会由于施工复杂化而引起更大的附加耗费,整体式梁桥通常均设置横隔板(或横隔梁),借以加强全桥的横向刚性,减少整片桥面板的厚度,使横截面的设计更趋经济合理。
由于整体式梁桥主梁数目减少,因此建筑高度要比装配式桥大些,通常为跨径的1/8~/16。增大梁高可以加大梁的刚度并导致减少桥跨结构的材料数量。当然,加大梁高的不足之处就是提高了行车路面的标高,并可能由此而增加引道路堤的工程量。
2装配式简支梁桥
装配式简支梁之一是T形截面梁。T形梁的优点是:制造简单,肋内配筋可做成刚劲的钢筋骨架,主梁之间借助间距为4~6m的横隔梁来连接,整体性好,接头也较方便。不足之处是:截面形状不稳定,运输和安装较复杂,构件正好在桥面板的跨中接头,对板的受力不利。
装配式的钢筋混凝土T形梁的常用跨径不大于16 m,装配式预应力混凝土T形梁则不大于50m。国内已建成的装配式预应力混凝土T形梁桥的最大跨径已达52m,国外有做到76m的。
在保证抗剪等条件下尽可能减小梁肋(或称腹板)的厚度,以期减轻构件自重,是钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁的发展趋势。因此,为使受拉主筋或预应力筋在梁肋底部较集中地布置,或者为了满足预加应力的受压需要,就形成呈马蹄形的梁肋底部。但要注意,腹板厚度小于14cm时,浇筑混凝土是有困难的。马蹄形的梁肋使模板结构和混凝土的浇筑稍趋复杂。
主要缺陷:
简支梁桥抗震力较弱,若搭在超高墩台上,在超外力作用下,安全储备则较低
简支梁桥随着跨径增大,主梁内力将急剧增大,用料便相应增多,但实腹梁主要用钢筋混凝土、预应力混凝土制作,或者是用钢材做成钢板梁或钢箱梁,在材料利用上不够经济。而在材料自重上,当跨度达到一定时,随着跨度的提高,需要加大简支梁的梁高以提供更高的承载力,但这势必增加梁体自重,当跨度达到一定时,自重引起的内力增长将超过承载能力的提高,此时简支梁的跨越能力就无法继续提高了,因此目前简支梁的最大跨度为50m,大跨径桥绝不会采用简支梁。所以,此类桥型一般适用于中、小跨度的桥上,是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。

在构造上,简支梁桥是由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥,属于静定结构。也正由于有这两种支座的存在,正常情况下,桥梁不会有刚体位移,而在内力作用下,一端可以自由变形,因此不会产生多余的次内力。也就是说,在简单构造、方便架设的情况下,这种桥型的结构内力不会受地基变形、温度改变的影响。但也正因这种结构而让简支梁桥存在着致命缺陷,即其固定铰支座在起到约束桥梁纵向变形作用的同时,其活动支座端则会沿着梁的走向而自由滑动。也就是说,超过一定滑动范围,梁体就会从支座上掉下来。因此,简支梁桥抗震力较弱,在超出设计范围的外力作用下,此种桥完全会有落梁的危险。

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