理论教育 钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的特点

钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的特点

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:钢筋混凝土梁桥的不足之处是结构本身的自重大,占全部设计荷载的30%~60%。显然,上述钢筋混凝土梁桥的优缺点都是与钢桥、石桥等其他种类桥梁比较而言的。预应力混凝土梁桥除具有钢筋混凝土梁桥的所有优点外,还有下述重要特点。

钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的特点

1.钢筋混凝土梁桥的一般特点

钢筋混凝土结构的一般特点一样,钢筋混凝土梁桥也具有能就地取材、可工业化施工、耐久性好、可模性好、适应性强、整体性好以及美观等各种优点。

第一座钢筋混凝土梁桥问世已有一百多年,经过多年实践,钢筋混凝土结构不但在设计理论方面,而且在施工技术上都发展得比较成熟。目前,使用钢筋混凝土建造的桥梁种类多、数量大,在桥梁工程中占有重要地位。

钢筋混凝土梁桥的不足之处是结构本身的自重大,占全部设计荷载的30%~60%。

跨度越大,则自重所占的比值显著增大。鉴于材料强度大部分为结构本身的重量所消耗,这就大大限制了钢筋混凝土梁桥的跨越能力。此外,就地浇筑的钢筋混凝土梁桥施工工期长,支架和模板损耗大,并且抗裂性能较差,修补也较困难。

在寒冷地区以及在雨季建造整体式钢筋混凝土梁桥时,施工比较困难,如采用蒸汽养生以及防雨措施等,则会显著增加造价。

显然,上述钢筋混凝土梁桥的优缺点都是与钢桥、石桥等其他种类桥梁比较而言的。目前,为了节约钢材,已很少修建钢桥,而且建造圬工拱桥既费工费时,还要受到桥位处地形、地质条件的限制。公路、铁路路线上常遇到跨越中小河流等情况,需要建造大量中小跨径的钢筋混凝土梁桥。对于装配式钢筋混凝土简支梁桥而言,技术经济比较合理的最大跨径为20 m。悬臂梁桥与连续梁桥技术经济比较合理的最大跨径为60~70 m。

2.应力混凝土梁桥的一般特点

预应力混凝土可看作一种预先储存了足够压应力的混凝土材料。对混凝土施加预压应力的高强度钢筋(或称力筋),既是加力工具,又是抵抗荷载所引起的构件内力的受力钢筋。考虑到混凝土与时间相关的收缩和徐变作用会导致相当可观的预应力损失,故必须使用高强度材料才能使预应力混凝土获得良好的使用效果。(www.daowen.com)

预应力混凝土梁桥除具有钢筋混凝土梁桥的所有优点外,还有下述重要特点。

(1)能有效地利用现代化的高强材料(高等级混凝土、高强度钢材),减小构件截面尺寸,显著降低自重占全部作用效应设计值的比重,增大跨越能力,并扩大混凝土结构的适用范围。

(2)与钢筋混凝土梁相比,一般可以节省钢材30%~40%,跨径愈大,节省钢材愈多。

(3)全预应力混凝土梁在使用荷载作用下不出现裂缝,即使是部分预应力混凝土梁在常遇荷载作用下也无裂缝。鉴于截面能全面参与工作,预应力混凝土梁的刚度通常比钢筋混凝土梁要大。

因此,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质美观。由于能消除裂缝,扩大了预应力混凝土梁对多种桥型的适应性,并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有效的接头和拼装技术手段。根据需要,可在纵向和横向等施加预应力,使装配式构件结合成整体,这就扩大了装配式桥梁的使用范围,提高了运营质量。

显然,要建造好一座预应力混凝土梁桥,要有制作预应力筋的优质高强钢材,要可靠保证高强混凝土的制备质量,同时需要有一整套专门的预应力张拉设备和材质好、制作精度高的锚具,并且要掌握较复杂的施工工艺

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