箱梁的结构与受力特点.pdfVIP

《桥梁设计理论》 蔡金标 第二讲 薄壁箱形梁的结构与受力特点 （二）箱形截面的配筋 箱形截面的预应力混凝土结构一般配 有预应力钢筋和非预应力向普通钢筋。 两层钢筋网 横向预应力筋 1、纵向预应力钢筋：结构的主要受力 钢筋，根据正负弯矩的需要一般布置在顶板 和底板内。这些预应力钢束部分上弯或下弯 纵向预应力筋 而锚于助板，以产生预剪力。近年来，由于 竖向预应力筋 大吨位预应力束的采用，使在大跨径桥梁设 两层钢筋网 计中，无需单纯为了布置众多的预应力束而 增大顶板或底板面积，使结构设计简洁，而 又便于施工。 图 2-3 箱形截面配筋示意图 2、横向预应力钢筋：当箱梁肋板间距 较大，或箱的悬臂板长度较长时，采用普通钢筋混凝土的板面板，钢筋用量过多，或需要较 厚的桥面板。这时可考虑设置横向预应力钢筋，横向预应力钢筋一般为直线形，布置在顶板 的上、下两层钢筋网间，锚固于悬臂板端。 3、竖向预应力钢筋：当肋板中的剪应力或主位应力较大，配置普通钢筋不能满足要求 时，可布置竖向预应力钢筋，避免采取加厚肋板增大自重带来的不利影响。竖向预应力筋一 般下端埋入胁板混凝土，上端锚于顶板项面。 配有纵向、横向、竖向预应力钢筋的结构称为三向预应力结构。近年来，大跨径箱形截 面桥梁都采用三向预应力。 4、普通钢筋：箱形截面属薄壁结构，因而在顶板、肋板和底板中，根据受力需要，或 为防止和限制由于温度变化及混凝土收缩而引起的混凝土裂缝等构造要求，一般都配置两层 钢筋网。必须指出，这些普通钢筋的用量占全桥钢筋用量相当大的比例。根据已建成的同类 桥梁同类桥梁的统计，这种普通钢筋每平方米桥面用量相差很大，一般在 40—150kg 之间， 因此必须精心设计，做到既安全又经济。 w 第二节 箱形梁的受力特点 纵向弯曲 作用在箱形梁上的主要荷载是恒载与活载。恒载 θ 一般是对称作用的，活载可以是对称作用，但更多的 刚性扭转 情况是偏心作用的，因此，作用于箱形梁的外力可综 合表达为偏心荷载来进行结构分析； γ = α + β 在偏心荷载作用下，箱形梁将产生纵向弯曲、扭 转、畸变及横向挠曲四种基本变形状态。详见图 2-4。 畸变 1、纵向弯曲 产生竖向变位 w ，在横截面上起纵向正应力σ M 横向挠曲 及剪应力τ M 。对于肋距不大的箱形梁，σ M 按初等梁 理论计算，当肋距较大时，会出现所谓“剪力滞效应”。 图 2-4 箱形梁在偏心荷载 即翼板中的σ 分布不均匀，近肋翼板处产生应力高 M 作用下的变形状态 第- 4 –页 《