公路和铁路桥梁中常用的连续结构型式有单柱式、双柱式及 V 型。为了对其受力特性作一分析 ,特将它们的边跨约 1 /4(距端支点 6 m)、中跨约 1 /3处、中跨中 (主梁最大正弯矩位置 )以及肢柱或墩柱中心线处 (主梁最大负弯矩位置 )的应力、内力以及肢柱或墩柱杆端的内力值。弯矩 M以截面上缘受压为正;轴向力 N 以受压为正 。 另外 ,在 V 型连续刚构中 ,距端支点 6 m 处截面上缘最小应力和 V 外肢外侧处截面下缘的最大应力值控制着各该处的应力检算 , 故特列出其应力值。

简支梁桥是梁式桥中应用最早、最广泛的一种桥型,但桥面伸缩缝的存在致使行车颠簸频繁 。为了提高行车舒适性, 出现了各种形式的桥面连续简支梁桥。简支梁桥在桥面连续后 , 减少或消除了连续跨内的伸缩缝, 获得了较长的连续桥面;而在垂直力的作用下,各跨仍然保持简支梁受力的基本特征, 桥面连续部位近似于一种不完全铰的作用。根据连续部位的受力特征不同,可将之分为刚接的桥面连续板和铰接的桥面连续板及拉杆式桥面连续板。常见的拉杆式桥面连续板又分为两种:允许开裂方式和不允许开裂方式。值得说明的是, 即使不允许开裂方式的桥面也难免开裂。

由于简支梁桥面(板)连续曾一度占据很重要的地位,因而引起了国内外众多学者的关注。马广德(1985年)提出了针对桥面连续简支梁的力素分析法 ;周一勤(1992 年)对力素分析法进行了适当改进并应用于斜梁桥的桥面连续简支梁的内力分析中 ;陈礼标等(1993年)分别对弹性支撑桥面板和简支梁连续端部的桥面铺装层结构进行了分析。尽管简支梁桥面连续的分析方法多种多样, 但其分析基础基本上都是结构的线弹性理 ,所不同的仅是简化方式和条件的细微差别。作为桥面板连续的重要内容之一, 组合梁采用混凝土板实现连续的运用较多,且多采用普通钢筋实现混凝土板的连续,其构造并无特殊之处。

主梁简支、桥面连续的结构体系虽然曾迅速普及,且桥面连续的工艺不断改进,但无论从理论上还是构造实践上均不尽完美, 破损情况依旧发生。为了更好地解决此类问题,出现了“恒载简支、活载连续、支点不转换的连续梁”设想,即完全按简支梁施工, 安放两个支座,然后在桥墩顶处设置普通钢筋、后浇混凝土接头,待浇筑的混凝土达到强度后,结构体系就转化为连续梁体系(结构连续), 其受力特点显然要比简支梁优越。20世纪60年代,在江苏省苏家咀排河大桥上就采用恒载简支、活载连续、支点不转换的方式建造了8 孔15 m 的连续T 梁桥,至今运营状况良好。

( 1)就计入活载后的纯荷载内力看,中跨中的正弯矩,连续梁为V 型刚构的1. 79倍,单柱式刚构为V 型刚构的1. 31倍,双柱式刚构为V 型刚构的1. 14倍;轴向力,唯有双柱式刚构为- 1 245 kN,单柱式刚构的轴向压力为V 型刚构的4. 73倍。在支撑处最大负弯矩,连续梁为V 型刚构的1. 68 倍,单柱式刚构为V 型刚构的1. 72倍,双柱式刚构为V 型刚构的1. 38倍; 相应轴向力,仅有双柱式刚构为- 1 034 kN,单柱式刚构的轴向压力为V 型刚构的1. 68倍。外肢柱端部弯矩,单柱式刚构为V 型刚构的7. 50倍,双柱式刚构为V 型刚构的2. 65倍。因此,纯荷载产生的内力, V 型刚构正、负弯矩值均最小,且分布均匀; 双柱式刚构虽然正、负弯矩值较小,但出现了大的轴向拉力。所以, V 型刚构最好,似乎双柱式刚构次之,连续梁较差,单柱式刚构最差。

( 2)就总的(含预应力)收缩徐变次内力看,中跨中的弯矩,除单柱式刚构为+ 1 372 kN·m 外,其余均为负值,且连续梁为V 型刚构的7. 65倍,双柱式刚构为V 型刚构的3. 00倍;轴向拉力,连续梁为V 型刚构的0. 68倍,单柱式刚构为V 型刚构的1. 52倍,双柱式刚构为V 型刚构的1. 63倍。在支撑处的最大负弯矩, 连续梁为V 型刚构的0. 32倍,单柱式刚构为V 型刚构的1. 20倍,双柱式刚构为V 型刚构的1. 40倍; 相应的轴向拉力,连续梁为V 型刚构的0. 81倍,单柱式刚构为V 型刚构的1. 02 倍,双柱式刚构为V 型刚构的2. 02倍。外肢柱端部的弯矩, 单柱式刚构为V 型刚构的6. 94倍,双柱式刚构为V 型刚构的2. 19倍。其相应的轴向力由V 型刚构的745 kN 压力,变到单、双柱式刚构的683 kN、7 887 kN 的拉力。就有利于结构的总体受力而言,希望由收缩徐变产生的次内力中,轴向力以拉力越小越好,弯矩则以在跨中产生的负弯矩值大、在支撑区产生的负弯矩值小为好,因为这样才能使其与荷载内力迭加后达最佳效果。因此可知: 收缩徐变产生的次内力从整体上看,连续梁为最好, V 型刚构次之,双柱式的刚构较差,单柱式刚构最差。

(3)以左主墩支座下沉1 cm 的内力看, V 型刚构的中跨中产生的负弯矩及轴向压力,支撑处的正弯矩值,均为诸结构中最大,其余各型结构内力数值差不多,可知不均匀的地基下沉产生的内力,以V 型刚构最好,其余者差不多。

( 4)温变次内力,以降温20℃为例,中跨中的正弯矩,单柱式刚构为V 型刚构的1. 30倍,双柱式刚构为V 型刚构的0. 53倍;轴向拉力,单柱式刚构为V 型刚构的2. 43倍,双柱式刚构为V 型刚构的2. 69倍。支撑处负弯矩,单柱式刚构为V 型刚构的1. 24 倍,双柱式刚构为V 型刚构的1. 78倍; 轴向拉力, 单柱式刚构为V 型刚构的3. 89倍,双柱式刚构为V 型刚构的2. 43倍。外肢柱端部的弯矩, 单柱式刚构为V 型刚构的8. 94倍, 双柱式刚构为V 型刚构的3. 05倍; 轴向力,唯双柱式刚构为- 4 008 kN,而V 型刚构及单柱式刚构分别是886、221 kN。在整体升降温时,连续梁不产生温变次内力。所以,整体升降温的温变次内力,从总体上看,以连续梁最好, V 型刚构次之,双柱式刚构较差,单柱式刚构最差。

( 5)最终,就计入相同配筋的预应力及其他各项主力荷载后的内力情况看,中跨中的正弯矩值,连续梁为V 型刚构的1. 64倍,单柱式刚构为V 型刚构的1. 69 倍,双柱式刚构为V 型刚构的0. 92倍;其相应的轴向压力,连续梁为V 型刚构的1. 11倍,单柱式刚构为V 型刚构的0. 89倍,双柱式刚构为V 型刚构的0. 76倍。支撑处的负弯矩值, 连续梁为V 型刚构的1. 52 倍,单柱式刚构为V 型刚构的1. 80倍,双柱式刚构为V 型刚构的2. 05倍;相应轴向压力,连续梁为V 型刚构的0. 87倍,单柱式刚构为V 型刚构的0. 88倍, 双柱式刚构为V 型刚构的0. 76倍。外肢柱端部弯矩值, 单柱式刚构为V 型刚构的7. 74倍,双柱式刚构为V 型刚构的2. 39倍; 相应轴向力,对双柱式刚构者为3 790 kN 的拉力,而单柱式刚构与V 型刚构轴向压力之比为1. 15倍。所以,在主力时, V 型刚构正负弯矩值小,且分布均匀,受力状态最好。双柱式刚构虽然中跨中的正弯最小,但支撑处的负弯矩却最大,且外侧墩柱受拉,将对设计不利。单柱式刚构的正负弯矩值均相当大,内力分布不均匀。连续梁正负弯矩均较大,内力分布较均匀。

另外,从主力时的应力值看,控制点的中跨中下缘最小应力及支撑区下缘最大应力, 均以V 型刚构最好,双柱式刚构次之,连续梁较差,单柱式刚构最差。

(6)上面所列举的各项内力及主力下的应力,均是在以V 型刚构结构检算得到满足的相同配筋条件下之值。但是,这种配筋是不能满足其他3种类型结构的要求的。对此,又对相应的连续梁进行了满足其截面检算的配筋计算,结果是: V 型刚构的预应力筋为20 630 kg ,而连续梁的预应力筋为21 448 kg ,为V 型刚构的0.04倍。

从上述各项的分析可知 ,包括主梁和肢柱在内的结构整体受力的大小和均匀性看, V 型刚构最好;双柱式刚构的主梁受力状态虽然较好,但其墩柱将出现轴向拉力,可能要布置预应力筋;连续梁的内力状态虽不如前两者好,但比单柱式刚构要好。然而,从内力表的收缩徐变和温变次内力看,对结构设计起控制作用的中跨中来说,双柱式刚构比V 型刚构要好。因为在中跨中,收缩徐变的负弯矩,双柱式刚构为V 型刚构的3. 0倍; 降温20℃的正弯矩,双柱式刚构为V 型刚构的0. 53倍。

由于V 型刚构的V 型墩所构成的三角形斜撑比同截面的双柱式直杆纵向抗推刚度大,可以分析到: 随着结构跨度的加大,上述次内力的相差量将更显突出, 从而制约了在大跨度连续结构中V 型刚构受力的优越性的发挥,而对于双柱式刚构,当跨度加大,结构自重增加后,外柱出现拉力的现象也将得到改善。另外,从构造的复杂性和施工的难度看, V 型刚构不如双柱式和单柱式刚构好,而且跨度较大, V 型刚构的V 型墩的高度及其张开的距离会越大,其施工难度和所需的临时联结件更会增加。所以,在大跨度连续结构中,双柱式连续刚构可能优于V 型连续刚构。综上所述,当在考虑有利于景观的美丽和受力性能良好的中等或较大跨度结构时,可将V 型刚构列为首选方案,否则可采用连续梁。而在大跨高墩时,以采用双柱式或单柱式刚构为好。

近几年，先简支后连续结构梁桥在高等级公路中得到了越来越多的使用，逐渐代替了原来单一的简支梁桥或连续梁桥，它兼顾了简支梁桥和连续梁桥的优点。而体系转化在先简后支连续梁桥施工中具有重要意义。

先简支后连续桥梁这种结构比其它装配式连续梁湿接缝数量少，不需要临时支架，特别适用与软土、深水、高墩等。在我国公路建设中，跨径为20 ～30 m 的连续梁桥大量采用了这种结构。根据这种结构的特点可知，随着跨径的增大，自重内力迅速增加，简支梁内力占去了连续梁内力的大部分而显得不合理。一般认为先简支后连续桥梁的适用跨径为50 m 以内。

把一联连续梁分成几段，每段长度约一孔，各段在预制场预制后经移运吊放到墩台顶的临时支座上，在完成湿接缝前的各项工序后浇注湿接缝砼，在湿接缝砼达到设计或规范规定的强度后张拉负弯矩预应力束，拆除临时支座，使连续梁落到永久支座上，完成由简支到连续的体系转换。这种结构在体系转换前属简支梁，简支梁内力在体系转换中原封不动地带到连续梁，体系转换、二期恒载及活载等内力按连续梁计算。

预制梁板安装在临时支座上，并调整好轴线与标高后即可进行湿接缝的施工。对于搁置梁板的临时支座其强度和刚度必须保证在梁板架设过程中不破损，基本上无沉降量。广泛使用的临时支座有硫磺砂浆性临时支座、活塞套筒式临时性支座、砂筒式临时性支座等，根据使用情况看，砂筒式临时支座科技含量较高，能有效降低劳动强度可重复利用，适合特大桥使用。硬木框砂池具有成本低，拆卸方便的特点，但其承载力较低，适用于跨径较小的小箱梁。T梁吊装完成后，预制梁非连续端安装在永久支座上，连续端安装在临时支座上，此时墩顶永久支座暂不受力，由临时支座参与结构受力，支撑箱梁，每跨之间为简支体系，待体系转换完成后，形成整体的连续结构体系，再将临时支座拆除，使原来布置在墩顶中间的永久支座参与受力。

简支转连续体系转换的主要施工工序是先连接桥面板钢筋、端横梁钢筋及浇筑端横梁混凝土，再逐次连接连续接头段及设置接头钢束波纹管并穿束、绑扎中横梁钢筋、浇筑连续接头段和与顶板钢束同长范围内的湿接缝，待混凝土达到设计强度要求后，进行墩顶钢束张拉及压浆，再由跨中向支点浇筑剩余部分的湿接缝，最后拆除临时支座，使梁支承在永久支座上，经支座转换形成连续梁体系。

简支转连续梁桥体系形成的关键是结构从简支状态转换为连续状态，包括混凝土现浇段施工、顶板负弯矩预应力张拉和临时支座的拆除。其中连续端浇筑及张拉压浆顺序采用对称浇筑、对称张拉。

现浇段混凝土采用分期浇筑，一期为端隔梁混凝土浇筑;二期为墩顶两侧负弯矩钢束范围内湿接缝、墩顶连续接头混凝土一同浇筑; 三期为墩顶负弯矩张拉压浆完成后，浇筑剩余桥面板湿接缝混凝土。现浇段混凝土浇筑时间应与主梁预制时间之间间隔不超过90 d。在浇筑连续接头前先将对应的顶板负弯矩钢束波纹管连接好，保证连接可靠，不漏浆，在中隔梁范围内圆滑过渡，再焊接连接接头处的主梁钢筋和隔梁钢筋。湿接缝处模板采用对拉螺栓吊篮，隔梁处底模下垫中砂找平，模

板安装完毕后冲洗已经凿毛处理的混凝土表面。混凝土采用微膨胀混凝土，浇筑时间选在日最低且不高于20 时，且各墩顶现浇段的浇筑气温应基本相同，温差控制在5 之内。浇筑完成后使用无纺布覆盖洒水养护，防止裂缝。达到设计强度的 100% 时，进行顶板负弯矩张拉。

在此工序中需要重点控制的主要是预制梁端顶板负弯矩预应力波纹管的预埋及顶板负弯矩固定端的钢束锚固。为保证连续接头处波纹管连接的顺直完好，预制梁顶板波纹管使用u 型卡固定于钢筋骨架上，保证波纹管横、纵向位置不偏移; 波纹管梁端预留长度不小于20 cm，并及时保护起来，防止预留波纹管折断、破损、锈蚀，影响与临跨波纹管的连接。保护措施一般采用: 首先用彩条布包裹起来，防止锈蚀，再将预留段波纹管与梁端预留钢筋绑在一起，防止在外力作用下波纹管折断、变形。当发生预留波纹管紧靠梁端面折断时，必须在梁端面凿进不小于 5 cm，将凿出的波纹管进行连接。顶板负弯矩固定端锚具采用 bm15p － 5 型，在固定端槽口内先安装锚区螺旋筋，再在锚板外安装挤压头将钢束固定，最后安装排气管并保证波纹管通畅，满足压浆要求。预应力钢束的张拉采用双控一次两端同时、同步对称张拉。张拉时对预应力束中的每根预应力筋逐根张拉，同一墩顶预应力钢束张拉顺序按照由边梁向中梁对称、均匀张拉。张拉时必须保证千斤顶与工作锚的垂直，若张拉端槽口过浅需凿至工作深度，以防锚口损失过大甚至钢束断裂的发生。压浆完成后，校正张拉端槽口普通钢筋，采用相同直径钢筋电焊连接，连接完成后进行槽口混凝土浇筑。在对顶板负弯矩张拉后的箱梁上拱值进行观测后，发现变化很小( － 0． 1 ～ 0． 2 mm) ，基本上可以判断顶板负弯矩张拉对箱梁上拱值影响不大。

负弯矩钢束全部张拉完成、压浆、封锚后，由跨中向支点浇筑剩余部分的湿接缝，待强度达到设计要求后进行即可落梁，进行体系转换。支座拆除的核心是要保证梁体均匀、同步下降，支座共同受力。由一联两边跨开始对称向中跨落梁，对每个墩两侧对称进行，下落方法是打开砂箱外侧钢管预留螺栓，砂箱内干砂在梁重作用下自动流出，解除临时支座，完成体系转换。