文档介绍：第5章其它类型桥梁简介
、构造及计算要点
斜拉桥的类型、构造及计算要点
斜拉桥的计算要点
悬索桥的类型、构造及计算要点
悬索桥的类型及其构造特点
悬索桥的计算要点
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刚架桥是由梁式桥跨结构与墩台(支柱或板墙)刚性连接而形成整体的结构体系。
按结构体系可分为单跨或多跨的刚架桥;多跨刚架桥将主梁做成连续式或非连续式;若每跨中均设铰或悬挂简支梁,则形成T形刚架桥或带挂梁T形刚架桥。按结构支承可分为铰支承刚架桥和固定支承刚架桥。
刚架桥的支柱为直柱式称门形刚架桥,为斜柱式称斜腿刚架。
在荷载作用下,刚架桥的支承处会产生较大的水平推力,当采用固端支承时,其支柱要承受较大的弯矩,基础不仅要承受较大推力,还要承受固端弯矩,各种因素引起的附加内力较大,但其主梁的弯矩较小;采用铰支承虽然可免除固端弯矩,减小附加内力,但铰的构造和施工复杂,养护麻烦。
为了抵抗水平反力,可用拉杆连接两根支柱的底端,或做成封闭式刚架。
对于单跨刚架桥,可采用其主梁两端外伸悬臂,或外伸悬臂端简支在桥台上的结构方式,以减小支柱承受的弯矩和水平反力;
对于多跨刚架桥,应尽量采用等跨布置,使相邻跨的水平推力相互抵消,在边跨采用与单跨刚架桥相同的结构方式,以达到同一目的;
刚架桥可以全部采用钢筋混凝土或预应力混凝土建造,也可以采用预应力混凝土的主梁和钢筋混凝土的支柱。
T形刚架桥
T形刚架桥实际上是一种具有悬臂受力特点的梁式桥,是非推力体系,与一般刚架桥的受力体系根本不同,带挂梁的T形刚架桥还是静定结构。
T形刚架桥特别适宜采用双悬臂平衡施工。
在施工过程中和恒载作用下,其两侧悬臂的弯矩近似相等,支柱仅承受压力,柱底也仅有竖向反力,只是在活载作用时才产生弯矩。
主梁跨中设铰或悬挂简支梁会有效地减小或免除各种因素引起的附加内力,但使桥面接缝增多,车辆通过时易引起对桥梁的冲击作用,不利于高速行车;且剪力铰的结构复杂,养护麻烦。因此将主梁做成连续梁更为合理,或每隔数跨设一孔跨中带悬挂简支梁的主梁,以此作为较长的多跨刚架桥的伸缩缝。
斜腿刚架桥
斜腿刚架桥的受力更接近于拱式桥,通常做成悬臂式,其主梁外伸并简支于桥台上,使主梁特别是斜支柱所受的弯矩比门形刚架桥大为减小,但增大了支承处的推力;由于其斜支柱较长,主梁跨度缩短了,但较小的主梁跨度可跨越更大距离。
单跨斜腿刚架桥多用于跨越深谷和其它道路的立交。
采用多跨斜腿刚架桥时,相邻跨的斜腿构成V形支承并与主梁刚结,刚架桥的主梁通常则是连续的。
多跨斜腿刚架桥宜采用等跨布置,以便相邻跨的水平反力可相互抵消,减轻水平推力对基础的作用;其边跨为外伸主梁简支于桥台上。
V形支承式桥墩可固结,也可铰结在墩基础上。
—主梁截面类型
刚架桥的主梁截面形式与梁式桥相同,可采用(图5-2)所示的各种型式。
主梁在纵向的变化可采用等截面、变宽截面和变高截面等。
为了适应内力的变化和施工方便,主梁可分段采用几种不同的截面型式。例如,主梁跨中段采用肋式,支承段采用箱形截面。跨度较小时宜采用等高的主梁,以方便施工;跨度较大时多采用变高度主梁,其底缘线型可以是直线形、折线形、曲线形和曲线加直线等;根据梁内力的分布情况,按等强度原则选定。在底缘线转折处,一般宜设置横隔板(图5-3)。
—支柱
刚架桥的支柱有薄壁式和柱式(图5-4a、b)。
柱式又分单柱式和多柱式。多柱式的顶部通常都用横梁相连,形成横向刚架,以承受横向的作用力。当支柱较高时,尚应在其中部用横撑将各柱连接起来。当桥梁很高时为了增加横向刚度,可将支柱做成横向斜支柱(图5-4c)。
支柱的横截面可以采用实体矩形、工字形或箱形等,但应与主梁截面相配合,其腹板也应与主梁腹板布置相一致,以便直接传力。
图5-4刚架桥支柱类型 a)薄壁式支柱;b)柱式支柱;c)斜柱式支柱
—节点受力
刚架桥支柱与主梁相连接处称为节点。
节点必须具有强大的刚度,以保证主梁和支柱的刚性连接,门形刚架的端节点和主梁(或支柱)相连接的截面承受很大的负弯矩,因此在节点内缘混凝土承受很大的压应力。
节点外缘由钢筋承担很大的拉力。如图5-5所示,压力和拉力形成一对强大的对角压力和拉力,使节点承受劈裂作用。因此节点的构造布置和钢筋配置应格外注意防止劈裂发生。
图5-5 隅节点受力示意图
—节点梗胁
板式刚架桥,可在节点内缘加梗胁(图5-6),并适当配筋,以改善其受力状况,便利施工。
肋梁式主梁的刚架桥,其