剛構(gòu)橋(rigid frame bridge),主要承重結(jié)構(gòu)采用剛構(gòu)的橋梁。梁和腿或墩(臺)身構(gòu)成剛性連接。結(jié)構(gòu)形式可分為門式剛構(gòu)橋、斜腿剛構(gòu)橋 、T形剛構(gòu)橋和連續(xù)剛構(gòu)橋。
中文名稱 | 剛構(gòu)橋 | 外文名稱 | rigid frame bridge |
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定義 | 主要承重結(jié)構(gòu)采用剛構(gòu)的橋梁 | 承重結(jié)構(gòu) | 剛構(gòu) |
結(jié)構(gòu)形式 | 門式、斜腿、T形、連續(xù) |
世界最高的連續(xù)剛構(gòu)橋是位于云南省元墨高速公路上的"紅河大橋" 。
此橋長801米,寬20余米,橋的最大跨徑265米(是中國第三大跨徑橋),橋面距江面高度163米,是迄今同類同型橋梁中的世界第一高橋。
剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)形式分類
其腿和梁垂直相交呈門形構(gòu)造,可分為單跨門構(gòu)、雙懸臂單跨門構(gòu)、多跨門構(gòu)和三跨兩腿門橋。前三種跨越能力不大,適用于跨線橋 ,要求地質(zhì)條件良好,可用鋼和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建造。三跨兩腿門構(gòu)橋,在兩端設有橋臺,采用預應力混凝土結(jié)構(gòu)建造時,跨越能力可達200多米。
橋墩為斜向支撐的剛構(gòu)橋,腿和梁所受的彎矩比同跨徑的門式剛構(gòu)橋顯著減小,而軸向壓力有所增加;同上承式拱橋相比不需設拱上建筑 ,使構(gòu)造簡化。橋型美觀、宏偉,跨越能力較大,適用于峽谷橋和高等級公路的跨線橋,多采用鋼和預應力混凝土結(jié)構(gòu)建造。如安康漢江橋(鐵路橋),腿趾間 距176米,1982年建成。
是在簡支預應力橋和大跨鋼筋混凝土箱梁橋的基礎(chǔ)上,在懸臂施工的影響下產(chǎn)生的。其上部結(jié)構(gòu)可為箱梁、桁架或桁拱,與墩固結(jié)形成整體,橋型美觀 、宏偉、輕型,適用于大跨懸臂平衡施工,可無支架跨越深水急流,避免下部施工困難或中斷航運,也不需要體系轉(zhuǎn)換,施工簡便。
T型剛構(gòu)可分為帶掛梁結(jié)構(gòu)的T型剛構(gòu)橋和帶剪力鉸結(jié)構(gòu)的T型剛構(gòu)橋。
分主跨為連續(xù)梁的多跨剛構(gòu)橋和多跨連續(xù)剛構(gòu)橋,均采用預應力混凝土結(jié)構(gòu) ,有兩個以上主墩采用墩梁固結(jié),具有T形剛構(gòu)橋的優(yōu)點。但與同類橋( 如連續(xù)梁橋、T形剛構(gòu)橋)相比:多跨剛構(gòu)橋保持了上部構(gòu)造連續(xù)梁的屬性,跨越能力大,施工難度小,行車舒順,養(yǎng)護簡便,造價較低,如廣東洛溪橋。多跨連續(xù)剛構(gòu)橋則在主跨跨中設鉸接,兩側(cè)跨徑為連續(xù)體系,可利用邊跨 連續(xù)梁的重量使T構(gòu)做成不等長懸臂,以加大主跨的跨徑。
二者在于墩頂?shù)倪B接方式不同,剛構(gòu)橋是墩與梁固結(jié),而梁橋在墩與梁之間設有支座。梁橋以受彎為主的主梁作為承重構(gòu)件的橋梁。主梁可以是實腹梁或桁架梁。實腹梁構(gòu)造簡單,制造、架設和維修均較方便,廣泛用于中、小跨...
框架梁還是在于他們的結(jié)構(gòu)形式不同吧??蚣軜蚋课菘蚣茴愃疲强v梁、橫梁、橋面板與橋墩組合形成框架結(jié)構(gòu),主要用于市政小跨徑橋梁,造價低、施工簡單。剛構(gòu)橋主要特點是墩梁固結(jié),在豎向荷載下,主梁端部產(chǎn)生負彎...
建筑意義:剛構(gòu)橋在豎向荷載作用下,梁的 彎矩通常比同等跨徑連續(xù)梁或簡支梁小,其跨越能力大于梁橋;墩梁固結(jié)省去了大型支座,結(jié)構(gòu)整體性強、抗震性能好。因此,預應力混凝土剛構(gòu)橋是目前大跨徑橋梁的主要橋型。特...
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6.3 預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋 連續(xù)剛構(gòu)橋一般用在長大跨徑、 高墩橋梁上,其結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點是中間橋墩采用墩梁固結(jié), 下部結(jié)構(gòu)一般采用柔性橋墩,以減少因主梁的預應力張拉、溫度變化、混凝土收縮、徐變等 作用引起的變形受到橋墩約束后產(chǎn)生的次內(nèi)力。 連續(xù)剛構(gòu)橋在橋墩抗彎剛度較小時其工作狀態(tài)接近于連續(xù)梁橋。 與連續(xù)梁橋相比較, 它 在采用懸臂法施工時和使用階段, 墩頂與梁一直保持固結(jié)狀態(tài)。 連續(xù)剛構(gòu)橋的主要優(yōu)點在于 可以減少大型橋梁支座和養(yǎng)護上的麻煩,減少橋墩及基礎(chǔ)工程的材料用量。 本節(jié)內(nèi)容主要介紹中、 大跨徑橋梁中常用的連續(xù)剛構(gòu)橋的力學特點、 適用范圍以及構(gòu)造 上的一些特點,能使讀者對該類橋型有一定的認識和理解。 6.3.1 力學特點及適用范圍 在受力方面, 上部結(jié)構(gòu)仍為連續(xù)梁特點, 但必須計入由于橋墩受力及混凝土收縮、 徐變、 溫度變化引起的彈塑性變形對上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響。 橋墩因需有一定柔
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連續(xù)剛構(gòu)橋梁常見裂縫的起因和預防 主講人:蔡國宏 職 稱:教授級高工 單 位:交通部公路科學研究院 時 間:2009年 6月 目 錄 一、預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)和連續(xù)梁橋發(fā)展簡況 二、預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)和連續(xù)梁橋箱梁裂縫調(diào)查情況 三、混凝土的強度特征 四、混凝土構(gòu)件分類 五、引起混凝土構(gòu)件開裂的主要原因 六、箱梁跨中截面下緣開裂和下?lián)线^大 七、橋墩(或塔墩)靠承臺區(qū)段的豎向裂縫 八、連續(xù)剛構(gòu)和連續(xù)箱梁橋的裂縫 1、零號塊的裂縫 2、箱梁節(jié)段間施工接縫處腹板豎向裂縫 3、箱梁腹板斜裂縫 4、箱梁跨中腹板豎向裂縫和與其相連的底板水平裂縫 5、箱梁翼板裂縫 6、箱梁頂板和底板縱向裂縫 7、箱梁底板保護層劈裂破壞 8、錨下混凝土開裂和錨墊板變形 9、齒板及其附近的裂縫 九、現(xiàn)場澆注鋼筋混凝土和預應力混凝土連續(xù)箱梁橋常見裂縫或事故 十、建議 一、預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)和連續(xù)梁橋發(fā)展簡況 預應力混凝土連
斜腿剛構(gòu)橋是剛構(gòu)橋的一種,它與三跨連續(xù)剛構(gòu)橋的不同之處是:三跨連續(xù)剛構(gòu)橋與主梁固結(jié)的橋墩與水平面垂直,而斜腿剛構(gòu)橋與主梁固結(jié)的橋墩與水平 面的夾角為銳角。
對比直腿剛構(gòu)橋,斜腿剛構(gòu)橋能縮短主梁的跨度,為中跨提供預壓應力,從而削弱構(gòu)件的內(nèi)力峰值,使橋梁變得輕巧和纖細。斜腿剛構(gòu)橋?qū)偃纬o定結(jié)構(gòu),具有斜向支撐構(gòu)件和水平向梁式構(gòu)件,構(gòu)件受彎并按照剛度的大小分配彎矩,具有剛構(gòu)梁的特性;構(gòu)件偏心受壓,又具備拱的特性。
斜腿剛構(gòu)橋采用斜腿與主梁固結(jié)的型式來支撐橋梁結(jié)構(gòu),斜腿底部受到了較大的水平力作用,主跨主梁承受了較大的軸向壓力,可以為中跨主梁提供預壓應力,從而減小主梁截面高度和預應力鋼束用量,所以梁腿固結(jié)這種型式不但能改善橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀況,還能節(jié)省工程材料。斜腿剛構(gòu)橋主梁的正彎矩與簡支梁相比較小,具有更大的跨越能力,在特殊的路段可以避免中墩的設置。該橋型用較小的主梁跨度跨越其它線路,當應用在公路和通航的河流上時,能夠提高通車和通航能力;當應用在山區(qū)峽谷等復雜地形時,能夠減小施工難度。
這類橋型因其具有呈水平向的梁式構(gòu)件和斜向支承構(gòu)件而在力學行為上兼具梁式剛構(gòu)特性(構(gòu)件受彎并按剛度比例分配其值大小)和拱的特性(構(gòu)件偏心受壓),且在橋型構(gòu)件的組成上使受力較大的區(qū)域(跨中附近)產(chǎn)生壓力而變?yōu)槠氖軌簶?gòu)件,橋梁上下部各構(gòu)件相互固結(jié)形成堅固幾何形態(tài)的體結(jié)構(gòu),共同抵抗外荷載。與直腿剛構(gòu)橋相比,斜腿的作用使主梁跨度明顯縮短,并為中跨梁提供免費的預應力,大大削弱了組成構(gòu)件的內(nèi)力峰值而使構(gòu)中變得輕巧和纖細。斜腿剛構(gòu)橋以其外形勻稱、平衡性好、墩位合理、抗風性強、可利用懸臂施工等優(yōu)勢,有較強競爭能力。尤其在跨越山谷、修建立交橋時更為適用。
將鋼-混凝土組合梁與混凝土橋墩或組合結(jié)構(gòu)橋墩相固結(jié)可以形成組合剛構(gòu)橋。剛構(gòu)橋可以減少橋面系的受力,又能減少支座的試用,并具有橋下凈空大、造型美觀、橋面平順性好等優(yōu)點,可作為跨線橋試用,也適用于跨越深闊河谷等情況。組合剛構(gòu)橋是超靜定結(jié)構(gòu),相對于簡支梁橋其抗震性能更高,不會發(fā)生落梁事故。對于組合剛構(gòu)橋,設計與施工時需要重點解決的問題是保證橋面的荷載能有效地傳遞到橋墩,即梁-墩節(jié)點處的構(gòu)造。
如1975年建成的美國白鳥峽谷橋(Whitebird Canyon Bridge),跨度為75.6m 94.5m 75.6m,橋型為斜腿剛構(gòu),橋面為箱形組合梁。2100433B
在連續(xù)梁橋中,將墩身與主梁固結(jié)成一體的為連續(xù)剛構(gòu)橋。由于墩身與主梁形成剛架,承受上部結(jié)構(gòu)的荷載,一方面主梁受力合理,另一方面墩身在結(jié)構(gòu)上充分發(fā)揮了潛能。
連續(xù)剛構(gòu)橋是大跨徑橋梁建設中常用的一種結(jié)構(gòu)體系,其常用跨徑在100~300米之間。當跨徑超過100米時預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)可以作為連續(xù)梁橋的比選方案。
連續(xù)剛構(gòu)橋綜合了連續(xù)梁橋和T形剛構(gòu)橋的受力特點,主梁為連續(xù)梁體,并與橋墩固結(jié)。在受力特點上連續(xù)剛構(gòu)體系上部結(jié)構(gòu)同連續(xù)梁一樣,而橋墩底部所承受的彎矩、梁體內(nèi)的軸力隨著墩高的增加而減小。在跨徑大而墩高小的連續(xù)列剛構(gòu)橋中,由于體系的溫度變化,混凝土的收縮將在墩底產(chǎn)生較大的彎矩。為減小水平位移在墩上產(chǎn)生的彎距值,連續(xù)剛構(gòu)橋通常采用水平抗推剛度較小的雙薄壁墩。