刚构桥(rigid frame bridge),主要承重结构采用刚构的桥梁。梁和腿或墩(台)身构成刚性连接。结构形式可分为门式刚构桥、斜腿刚构桥 、T形刚构桥和连续刚构桥。
中文名称 | 刚构桥 | 外文名称 | rigid frame bridge |
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定义 | 主要承重结构采用刚构的桥梁 | 承重结构 | 刚构 |
结构形式 | 门式、斜腿、T形、连续 |
世界最高的连续刚构桥是位于云南省元墨高速公路上的"红河大桥" 。
此桥长801米,宽20余米,桥的最大跨径265米(是中国第三大跨径桥),桥面距江面高度163米,是迄今同类同型桥梁中的世界第一高桥。
刚构桥结构形式分类
其腿和梁垂直相交呈门形构造,可分为单跨门构、双悬臂单跨门构、多跨门构和三跨两腿门桥。前三种跨越能力不大,适用于跨线桥 ,要求地质条件良好,可用钢和钢筋混凝土结构建造。三跨两腿门构桥,在两端设有桥台,采用预应力混凝土结构建造时,跨越能力可达200多米。
桥墩为斜向支撑的刚构桥,腿和梁所受的弯矩比同跨径的门式刚构桥显著减小,而轴向压力有所增加;同上承式拱桥相比不需设拱上建筑 ,使构造简化。桥型美观、宏伟,跨越能力较大,适用于峡谷桥和高等级公路的跨线桥,多采用钢和预应力混凝土结构建造。如安康汉江桥(铁路桥),腿趾间 距176米,1982年建成。
是在简支预应力桥和大跨钢筋混凝土箱梁桥的基础上,在悬臂施工的影响下产生的。其上部结构可为箱梁、桁架或桁拱,与墩固结形成整体,桥型美观 、宏伟、轻型,适用于大跨悬臂平衡施工,可无支架跨越深水急流,避免下部施工困难或中断航运,也不需要体系转换,施工简便。
T型刚构可分为带挂梁结构的T型刚构桥和带剪力铰结构的T型刚构桥。
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,具有T形刚构桥的优点。但与同类桥( 如连续梁桥、T形刚构桥)相比:多跨刚构桥保持了上部构造连续梁的属性,跨越能力大,施工难度小,行车舒顺,养护简便,造价较低,如广东洛溪桥。多跨连续刚构桥则在主跨跨中设铰接,两侧跨径为连续体系,可利用边跨 连续梁的重量使T构做成不等长悬臂,以加大主跨的跨径。
二者在于墩顶的连接方式不同,刚构桥是墩与梁固结,而梁桥在墩与梁之间设有支座。梁桥以受弯为主的主梁作为承重构件的桥梁。主梁可以是实腹梁或桁架梁。实腹梁构造简单,制造、架设和维修均较方便,广泛用于中、小跨...
框架梁还是在于他们的结构形式不同吧。框架桥跟房屋框架类似,是纵梁、横梁、桥面板与桥墩组合形成框架结构,主要用于市政小跨径桥梁,造价低、施工简单。刚构桥主要特点是墩梁固结,在竖向荷载下,主梁端部产生负弯...
建筑意义:刚构桥在竖向荷载作用下,梁的 弯矩通常比同等跨径连续梁或简支梁小,其跨越能力大于梁桥;墩梁固结省去了大型支座,结构整体性强、抗震性能好。因此,预应力混凝土刚构桥是目前大跨径桥梁的主要桥型。特...
6.3 预应力混凝土连续刚构桥 连续刚构桥一般用在长大跨径、 高墩桥梁上,其结构构造特点是中间桥墩采用墩梁固结, 下部结构一般采用柔性桥墩,以减少因主梁的预应力张拉、温度变化、混凝土收缩、徐变等 作用引起的变形受到桥墩约束后产生的次内力。 连续刚构桥在桥墩抗弯刚度较小时其工作状态接近于连续梁桥。 与连续梁桥相比较, 它 在采用悬臂法施工时和使用阶段, 墩顶与梁一直保持固结状态。 连续刚构桥的主要优点在于 可以减少大型桥梁支座和养护上的麻烦,减少桥墩及基础工程的材料用量。 本节内容主要介绍中、 大跨径桥梁中常用的连续刚构桥的力学特点、 适用范围以及构造 上的一些特点,能使读者对该类桥型有一定的认识和理解。 6.3.1 力学特点及适用范围 在受力方面, 上部结构仍为连续梁特点, 但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、 徐变、 温度变化引起的弹塑性变形对上部结构内力的影响。 桥墩因需有一定柔
连续刚构桥梁常见裂缝的起因和预防 主讲人:蔡国宏 职 称:教授级高工 单 位:交通部公路科学研究院 时 间:2009年 6月 目 录 一、预应力混凝土连续刚构和连续梁桥发展简况 二、预应力混凝土连续刚构和连续梁桥箱梁裂缝调查情况 三、混凝土的强度特征 四、混凝土构件分类 五、引起混凝土构件开裂的主要原因 六、箱梁跨中截面下缘开裂和下挠过大 七、桥墩(或塔墩)靠承台区段的竖向裂缝 八、连续刚构和连续箱梁桥的裂缝 1、零号块的裂缝 2、箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝 3、箱梁腹板斜裂缝 4、箱梁跨中腹板竖向裂缝和与其相连的底板水平裂缝 5、箱梁翼板裂缝 6、箱梁顶板和底板纵向裂缝 7、箱梁底板保护层劈裂破坏 8、锚下混凝土开裂和锚垫板变形 9、齿板及其附近的裂缝 九、现场浇注钢筋混凝土和预应力混凝土连续箱梁桥常见裂缝或事故 十、建议 一、预应力混凝土连续刚构和连续梁桥发展简况 预应力混凝土连
斜腿刚构桥是刚构桥的一种,它与三跨连续刚构桥的不同之处是:三跨连续刚构桥与主梁固结的桥墩与水平面垂直,而斜腿刚构桥与主梁固结的桥墩与水平 面的夹角为锐角。
对比直腿刚构桥,斜腿刚构桥能缩短主梁的跨度,为中跨提供预压应力,从而削弱构件的内力峰值,使桥梁变得轻巧和纤细。斜腿刚构桥属三次超静定结构,具有斜向支撑构件和水平向梁式构件,构件受弯并按照刚度的大小分配弯矩,具有刚构梁的特性;构件偏心受压,又具备拱的特性。
斜腿刚构桥采用斜腿与主梁固结的型式来支撑桥梁结构,斜腿底部受到了较大的水平力作用,主跨主梁承受了较大的轴向压力,可以为中跨主梁提供预压应力,从而减小主梁截面高度和预应力钢束用量,所以梁腿固结这种型式不但能改善桥梁结构的受力状况,还能节省工程材料。斜腿刚构桥主梁的正弯矩与简支梁相比较小,具有更大的跨越能力,在特殊的路段可以避免中墩的设置。该桥型用较小的主梁跨度跨越其它线路,当应用在公路和通航的河流上时,能够提高通车和通航能力;当应用在山区峡谷等复杂地形时,能够减小施工难度。
这类桥型因其具有呈水平向的梁式构件和斜向支承构件而在力学行为上兼具梁式刚构特性(构件受弯并按刚度比例分配其值大小)和拱的特性(构件偏心受压),且在桥型构件的组成上使受力较大的区域(跨中附近)产生压力而变为偏心受压构件,桥梁上下部各构件相互固结形成坚固几何形态的体结构,共同抵抗外荷载。与直腿刚构桥相比,斜腿的作用使主梁跨度明显缩短,并为中跨梁提供免费的预应力,大大削弱了组成构件的内力峰值而使构中变得轻巧和纤细。斜腿刚构桥以其外形匀称、平衡性好、墩位合理、抗风性强、可利用悬臂施工等优势,有较强竞争能力。尤其在跨越山谷、修建立交桥时更为适用。
将钢-混凝土组合梁与混凝土桥墩或组合结构桥墩相固结可以形成组合刚构桥。刚构桥可以减少桥面系的受力,又能减少支座的试用,并具有桥下净空大、造型美观、桥面平顺性好等优点,可作为跨线桥试用,也适用于跨越深阔河谷等情况。组合刚构桥是超静定结构,相对于简支梁桥其抗震性能更高,不会发生落梁事故。对于组合刚构桥,设计与施工时需要重点解决的问题是保证桥面的荷载能有效地传递到桥墩,即梁-墩节点处的构造。
如1975年建成的美国白鸟峡谷桥(Whitebird Canyon Bridge),跨度为75.6m 94.5m 75.6m,桥型为斜腿刚构,桥面为箱形组合梁。2100433B
在连续梁桥中,将墩身与主梁固结成一体的为连续刚构桥。由于墩身与主梁形成刚架,承受上部结构的荷载,一方面主梁受力合理,另一方面墩身在结构上充分发挥了潜能。
连续刚构桥是大跨径桥梁建设中常用的一种结构体系,其常用跨径在100~300米之间。当跨径超过100米时预应力混凝土连续刚构可以作为连续梁桥的比选方案。
连续刚构桥综合了连续梁桥和T形刚构桥的受力特点,主梁为连续梁体,并与桥墩固结。在受力特点上连续刚构体系上部结构同连续梁一样,而桥墩底部所承受的弯矩、梁体内的轴力随着墩高的增加而减小。在跨径大而墩高小的连续列刚构桥中,由于体系的温度变化,混凝土的收缩将在墩底产生较大的弯矩。为减小水平位移在墩上产生的弯距值,连续刚构桥通常采用水平抗推刚度较小的双薄壁墩。