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钢桥设计基本知识II-桥面结构解析


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钢筋混凝土桥面的构造
桥梁横截面标高通常是变化的。 桥梁横截面标高的调整方法 (1) 调整墩台顶面标高 适合于桥面横坡不变的情况; 缺点是:主梁腹板与横梁的连接会出现倾斜或各主梁的横梁设置 位置高度不同 (2) 钢梁腹板采用不同的截面高度——较少采用 (1)翼缘板厚度的变化、工地接头 螺栓等引起翼缘板顶面不平整; (2)设置桥面横坡或超高的需要。
(2)钢桥的刚度一般比钢筋混凝土桥梁小,桥面板的受力较复杂。特别是 为了减小桥面板跨径在主梁与主梁之间设置刚度较小的纵梁时,主梁与 纵梁刚度差别较大,使桥面板受力不均匀;
(3)桥面板厚度与钢筋混凝土主梁梁高相比很小,截面尺寸的误差对桥面 板承载能力的影响较大; (4)桥面板直接承受超重车辆的车轮集中荷载,使得桥面板承受的实际荷 载大于设计荷载; (5)桥面板容易受到桥面上雨水等的侵蚀,钢筋容易被腐蚀。
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铁路钢桥桥面
主要有明桥面和道碴桥面两种形式,设有防水层。不设桥面铺装。
1 明桥面——铁路桥最常用的桥面形式
没有道碴,主要有:桥枕、护木、正轨及护轨等。 桥枕直接设在主梁或纵梁上,之间的净距不宜超过210mm; 护木用于固定桥枕之间的相对位置。
铁路桥梁明桥面结构示意图
2 道碴桥面——通常用于通过城市或住宅密集地段的桥梁
桥面板铺装 桥面板铺装
bmax
工字型钢板梁桥钢筋混凝土桥面板倒梯形梗肋
钢筋混凝土桥面板横断面示意图
梗肋高度较矮、箱梁宽度较小 而且恒载增加不大时常采用。
埋入式模板
钢箱梁桥钢筋混凝土桥面板的倒梯形梗肋
倒梯形梗肋需满足的条件: (1)梗肋坡度不宜大于1:3——减小桥面板截面变化处的应力集中; (2)梗肋总高度满足桥面标高需要; (3)梗肋最小高度的要求如下图。
有道碴,可以减小噪音、便于维修。但是自重较大。
铁路桥梁道碴桥面结构示意图
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桥面系梁格
桥面板 桁架桥、拱桥、下承式梁桥等,常设置横梁、纵梁。 荷载
桁架节点、 拱肋、系梁 节点。
横梁和纵梁在平面上通常布置成梁格的形式,支承桥面板
纵梁连接于横梁上
纵梁支承于横梁顶板上
二、钢筋混凝土桥面
钢筋混凝土桥面板:自重较大(通常5~7kN/m2)。 经济、整体性好、受力可靠、设计施工简单。 中小跨径公路钢桥常用桥面形式。
正确选择桥面系结构
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公路桥桥面:通常采用混凝土桥面和钢桥面
保证:耐久性、抗滑性;表面平滑
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铁路桥桥面:通常采用混凝土桥面和无道碴的梁格系明桥面
保证:轨道稳定;减小振动和噪声;易养护和维修
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结合桥面:采用要慎重。
结合桥面结构中,桥面板作为主梁的一部分,可以节约材料。但是,桥面结构承 受很大的活载和集中荷载作用,容易受到不同的损伤,往往需要维修。结合桥面 参与主梁共同作用,桥面维修时会影响桥梁主体受力结构。
1 桥面标高的调整
(3) 采用变厚度桥面板或设置三角垫层——很少采用 缺点是:钢桥的自重增加较多
(4) 根据桥面标高需要,桥面板设置不同高度的倒梯形梗肋——常采用
特点是:构造简单、桥面板可以做成等厚度结构,自重增加较小; 可适应翼缘板顶面不平整和桥面横坡或超高的变化; 增加桥面板支承处的截面高度; 满足梁端桥面板变厚度的需要。
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大跨度桥梁的桥面系结构:通常采用钢桥面等轻型桥面结构
桥面结构自重在钢桥的总设计荷载中占很大比重,减轻桥面结构重量对于减轻钢 桥恒载、提高跨越能力和经济效益意义重大。
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公路钢桥桥面
主要有桥面板和桥面铺装组成。 直接承受桥上车轮荷载并将其传递到桥道梁或主梁。
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桥面板通常采用:钢筋混凝土桥面板、预应力混凝土桥面板、钢桥面板 (正交异性钢桥面板)
桥面系的主要承重结构
桥面一般构造
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桥面系结构的分类
按桥面系承受的荷载和功能不同进行分类
公路桥面
铁路桥面
按承重结构的主要材料进行分类
钢桥面
混凝土桥面
木桥面Biblioteka 按桥面系的受力性能进行分类
结合桥面 非结合桥面 桥面板同时参与桥面系梁格或者主梁共同工作的桥面
桥面系结构的作用
直接承受桥上车轮荷载并且将它传递到主梁的主要结构。 设计荷载中,活载比例往往大于恒载,易产生疲劳破坏; 桥面铺装原因; 桥面板容易受到冲击 轨道的磨耗、损伤等原因; 桥面系结构是钢桥各构件中工作状态最为不利的结构之一
桥面板铺装
30以上
梗肋最小高度(mm)
80以上
2 钢板梁桥钢筋混凝土桥面板悬臂部分构造
截水槽
截水槽
悬臂部分常用截面
挑梁
挑梁 边纵梁
边纵梁
挑梁 边纵梁
挑梁 边纵梁
主 梁 外 侧 设 置 有 悬 臂 托 梁
80以上
3 钢筋混凝土桥面板板厚
严格限制钢桥的钢筋混凝土桥面板的强度和裂缝宽度,主要原因如下: (1)桥面板直接承受车轮荷载作用和车轮荷载的冲击作用,桥面板的活载 占总设计荷载的比例较大,容易产生疲劳破坏;
磨耗行车道板;保护主梁免受雨水侵蚀;分布车辆 轮重的集中荷载。
钢桥桥面铺装:主要有水泥混凝土和沥青混凝土两种形式。
水泥混凝土铺装:刚性大、造价低、耐磨性能好;易开裂、摩擦系数小 、修补麻烦。适于重载交通的小跨径桥梁。 沥青混凝土铺装:造价高、易老化、易变形;摩擦系数大、重量轻、柔 性好、振动小、维修养护方便。适于较大跨径桥梁。
桥 面 结 构
内 容
1
概述
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钢筋混凝土桥面
桥面的构造 桥面板的受力特性 桥面板设计计算方法
桥面分类 公路钢桥桥面
铁路钢桥桥面 桥面系梁格
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钢桥面
桥面的构造、连接 桥面板的力学特性与有效宽度计算 桥面板的计算方法 桥面板设计计算和构造细节处理中应特别注意的问题
一、概述
钢桥桥面结构主要有:
桥面梁格、桥面板、桥面铺装、排水防水系统、人行道、护轮带、栏杆、 照明灯具、伸缩缝等。
公路桥桥面——钢筋混凝土桥面板
各类桥面板的使用范围:
钢桥面板:由顶板和纵横加劲组成,既作为桥面直接承受车轮荷载,又是
主梁上翼板的一部分。主要应用于大跨度桥梁和主梁高度受限制时。
RC、PC桥面板:造价低,施工较容易。主要应用于中小跨径桥梁。
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桥面铺装:桥面保护层,是车轮直接作用的部分。 桥面铺装作用:给车轮提供足够摩擦力;防止车辆轮胎或履带直接
我国《公路桥涵设计规范》中对钢筋混凝土桥面板有较详细的规定。 国外通常采取增加板厚和限制桥面板主筋使用应力的方法,提高桥面板 的承载能力和耐久性。 日本《道路桥示方书》中对钢筋混凝土桥面板的一些规定: ※桥面板最小厚度的要求:
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