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钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥
梁桥是指结构在垂直荷载作用下,支座只产生垂直反力而无水平反力的梁式体系桥的总称,该类桥的特点是受力明确、计算简单、理论与实际吻合性好、 施工也比较方便。梁桥按静力特性可分为简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥、T形刚构桥及连续一刚构桥等体系。
钢筋混凝土及预应力混凝土梁桥是利用混凝土良好的抗压性能和钢筋高强的抗拉能力作为建桥材料。根据混凝土受分预应力混凝土结构两种。按施工方法 不同,钢筋混凝土及预应力混凝土梁桥可分为整体式梁桥和节段式梁桥,前者是将桥梁上部结构在桥位上整体现浇;后者是将桥梁上部结构分段现浇或分 段预制,装配联结而成,又称装配式梁桥。
钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的一般特点
钢筋混凝土梁桥问世迄今已近百年,经过建桥技术人员多年的实践和研究,使钢筋混凝土结构不但在设计理论方面,而且在施工技术方面的研究都日趋完 善和成熟。
钢筋混凝土梁桥就其混凝土集料的特点可就地取材,因而成本较低;可塑性强,可根据使用要求浇筑成各种形状的结构;耐久性及耐火性好,建成后维修 费用少;结构刚度大,整体性好、变形小;可以采用装配式结构,将桥梁构件标准化,进而实现工厂化生产,施工干扰小、质量可靠、生产效率高。因此 ,在公路桥梁建设中,钢筋混凝土梁桥应用很广泛。
钢筋混凝土梁桥也有一些不足之处。如结构自重较大,恒载通常占全部设计荷载的1/3~2/3,白重消耗掉大部分材料的强度,这就大大限制了其跨越能力 ;钢筋混凝土梁式桥结构的抗裂性能也较差,在正常使用阶段往往是带裂缝工作的。因此,装配式钢筋混凝土简支梁桥的跨径一般都不超过20m,而悬臂梁 和连续梁桥的较大跨径一般在30~40m左右。
预应力混凝土梁桥的一般特点
预应力混凝土可看作是一种预先储存了足够压应力的新型1昆凝土结构。对混凝土施加预压应力的高强度钢筋,既是加力工具,又是抵抗荷载所引起构件内 力的受力钢筋。考虑到混凝土的收缩和徐变作用会导致预应力损失,所以必须使用高强度、低松弛材料才能使预应力混凝土获得良好的使用效果。
预应力混凝土梁桥除了具有前述钢筋混凝土梁桥所有优点外,还有下述重要特点:
1.能有效地利用现代化的高强材料(高标号混凝土、高强钢材),减小构件截面尺寸,显著降低自重所占全部作用效应的比重,增大跨越能力。
2.与钢筋混凝土梁相比,一般可以节省钢材30%~40:,0,跨径越大,节省越多。
3.全预应力1昆凝土梁在正常使用阶段不出现裂缝,即使是部分预应力混凝土梁在常遇荷载下也无裂缝,鉴于截面能全面参与工作,梁的刚度就比通常开 裂的钢筋混凝土梁要大,因此变形小。预应力混凝土梁可显著减小建筑高度,能把大跨径桥梁做得轻柔美观。由于能消除裂缝,这就扩大了混凝土结构在 多种桥型中的适应性,进一步提高了结构的耐久性。
4.预应力技术的采用为现代装配式结构提供了较有效的接头和拼装技术手段。根据需要,可在纵向和横向都施加预应力,使装配式构件结合成整体,扩大 了装配式桥梁的使用范围。
显然,要建造好一座预应力混凝土桥梁,首先要有作为预应力筋的优质高强钢材,同时需要一整套专门的预应力张拉设备和材质好、制作精度要求高的锚 具,并且要掌握较复杂的张拉施工工艺。
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