桥梁构造牛腿的受力分析

桥梁构造牛腿的受力分析

第７期

北方交通

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桥梁构造牛腿的受力分析

邱礼饶

（汕头市公路勘察设计院，汕头５１５０４１）

摘要：就桥梁结构中牛腿的受力情况及其计算原理作了简单介绍，并以挂梁牛腿的验算为例进行受力分析。关键词：挂梁；牛腿；不利截面；强度；应力中图分类号：Ｕ４４３

文献标识码：Ｂ

文章编号：１６７３—６０５２（２００８）０ｒ７一００８１—０５

１

引言

局部加厚，加厚部分的长度不应小于主梁的高度，并配置足够的受拉钢筋，而且为了承受主拉应力和减少裂缝，在牛腿处的附加钢筋和箍筋也应适当加密。如挂梁牛腿的构造筋布置见示意图１所示。

为了保证受力明确，最好能使悬臂箱梁腹板和挂梁的梁肋一一对应。另外，为改善牛腿处受力，牛腿的支承点离变截面距离应尽量取用较小值，并选用厚度较小的支座，如橡胶支座，而且还宜采取摩阻力较小的支座，如滑板支座。

３３．１

钢筋混凝土简支梁桥由于构造简单，预制和安

装方便，在桥梁建设中广泛使用，但这种简支体系当跨径超过２０一２５米时，鉴于跨中恒载弯矩和活载弯

矩将迅速增大，致使粱的截面尺寸和自重显著增加，这样不但材料耗用量大而不经济，并且很大的安装重量也给装配式施工造成困难。为了降低材料用量指标，降低桥梁建筑高度，常采用预应力混凝土悬臂体系梁桥。同时由于采用悬臂施工法，施工机具简便，施工快速，而且结构在悬臂施工时的受力状态与使用状态下的受力状态基本一致，达到省料、省工、省时，因此这种结构的应用比较普遍。

悬臂体系多跨梁桥中Ｔ构与挂梁的连接部分

计算原理（以挂梁牛腿为例）计算简图

牛腿的计算简图见图２，截面为Ｔ形梁，Ｔ梁翼

板计算宽度ｂ按设计规范第３．２．２条规定取用。

称为牛腿，它是一个薄弱的部位，因其梁高突变减小

至全截面梁高的一半左右，却要承受挂梁的自重及

桥面体系的恒载和活载，从而使牛腿成为悬臂体系

梁桥的一个非常重要的部位，其结构的安全性将是设计的关键。下面就针对这一结构进行受力分析。２牛腿的构造

牛腿的受力情况比较复杂，由于其截面尺寸受到限制及其位置的特殊性，在构造上应该局部处理：

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ｋ∥７．

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图２

牛腿部分配置的钢束量已在挂梁计算中初步确

定，所以牛腿的计算实际上是再次对挂梁局部的强

度和应力的验算。

牛腿受力最不利截面是竖向截面ａ—ｂ和４５。斜截面ａ—ｃ。所以，牛腿的受力计算，可以沿计算截面ａ．ｂ或ａ—ｃ切开，按分离体进行受力分析，求

出计算截面的内力，以验算牛腿的强度和应力是否

满足规范要求。

图ｌ

３．２

牛腿所受外力

挂梁牛腿部分所受外力，有支座竖向反力及支

牛腿的凹角线型应该和缓，避免尖锐转角，这样可减缓主拉应力的过分集中。接近牛腿处梁肋应予

座的水平力。其中竖向外力包括挂梁自重、桥面体

万方数据　

桥梁构造牛腿的受力分析

万　

方数据

桥梁构造牛腿的受力分析

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求出截面倾角后，可按前面验算４５０斜截面应力的方法来验算最弱斜截面的边缘应力。

４

算例

国道３２４线汕头路段磊口大桥改建工程，主；篓茹一薹奏霎霹，鬟薹一≯奏鬈；骧ｊ！程瑶薹菲雪黥曩审豳羹剧影魁舅劓重萋。叁雾霾衙啭嘶尉氢静缸

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ｌ

隔板下耳板附近、腹板变

蹄上口斜面有“狗洞”。

（３）马蹄根部、侧模拼缝、堵头模板两侧处跑浆“烂边”、“烂根”现象。

（４）梁腹表面有明显的层印。

（５）模板拼缝处有“错台”，个别梁有“跑模”现（６）Ｔ梁张拉起拱后，梁两头马蹄底部缺棱掉（７）Ｔ梁翼板顶面板收缩裂缝较多。

（８）腹板表面、翼板下表面有“白斑”和“黑（９）桥面连续预埋钢板下混凝土不密实。

Ｔ梁预制外观质量问题原因分析及质量控制麻面是指混凝土表面上呈现出无数绿豆般大小

（１）原因分析

①马蹄上口斜面排气困难，锚固截面锚下钢筋

万　

方数据②新拌混凝土浇注入模后，停留时间过长，振捣③用小料水平分层浇注完马蹄后，浇注腹板时

④浇注前没有在模板上撒水湿润，或湿润不足，

④浇注混凝土时，无论那种模型，均需撒水湿

觳槟０迤捶欤钥赡苈┙的缝，设法封堵。⑤模板表面清理干净，隔离剂应涂刷均匀。３．２蜂窝

蜂窝是指混凝土表面无水泥浆、骨料间有空隙

能漏箍筋。（１）原因分析

时已有部分凝固。

误开平板振捣器，上部灰浆顺模板表面流到下层混凝土表面，拆模后出现若断若续的“眼泪”。

厚处、马较多，有象。

角。

斑”，混凝土表面花脸，颜色不一。

３

润，但不得积水；浇注前检查模板拼缝，对可能漏浆的缝，设法封堵。

３．１麻面

的不规则小凹点。直径通常不大于５ｍｍ。

⑤模板表面清理干净，隔离剂应涂刷均匀。３．２蜂窝

密集，受波纹管位限制振捣困难，混凝土振捣不足，

存在，形成数量或多或少的窟窿，大小如蜂窝，形状

不规则，露出石子深度大于５ｍｍ，深度不漏主筋，可能漏箍筋。

气泡未完全排出，部分气泡残留在混凝土与模板之

间。

桥梁构造牛腿的受力分析

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上边缘应力仃ｈ．＝３．４９６ＭＰａ未出现拉应力，满足要求。

此时，预应力筋的应力为仃，＝１０１０．３２５ＭＰａ＜

Ｏ．６５Ｒ，。＝１２０９ＭＰａ

行计算，以荷载组合Ⅱ控制，验算下缘的拉应力，经计算得：

－｛‘－卜

（２）竖向力及水平力同时作用时

由于水平力对ａ—ｂ截面产生的弯矩非常小，故

不再验算。

４．３．３

施工阶段竖直截面的法向应力计算

主要验算截面下边缘的压应力和上边缘的拉应

力。按《预规》第５．３．４条规定，经计算得：

下边缘应力叮ｌｌＩ＝８．１１８ＭＰａ＜０．７

１９．６ＭＰｈ

Ｒ。６＝

图７

上边缘应力叮ｈ＝１．４４３ＭＰａ＜０．７

１９．６ＭＰａ

Ｒ。。＝

下边缘应力盯ｈＩ＝一０．０１８６ＭＰａ＜Ｏ．９

２．３４ＭＰａ

Ｒ１５＝

能满足要求。

４．４

上边缘应力盯ＩｌＩ＝２．１１３３ＭＰａ＜Ｏ．６５Ｒ．５：

１８．２ＭＰａ

４５０斜截面的计算计算图式见图６。

４．４．１破坏阶段的验算

截面下边缘拉应力很小，能满足要求。４．４．３施工阶段的法向应力验算

主要验算上边缘的拉应力和下边缘的压应力，经计算得：

下边缘应力仃ｈ＝６．６０３ＭＰａ＜Ｏ．７

１９．６ＭＰａ

Ｒ。６＝

上边缘应力盯ｈ．＝Ｏ．０１４３ＭＰａ＜ …… 此处隐藏：1582字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……