桥梁工程温习.docx

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1、桥梁工程温习桥梁工程第一章总论桥梁的基本组成：上部构造、下部构造、支座和附属设施，上部构造是线路中断时跨越障碍的主要承重，是桥梁支座以上桥孔的总称。当跨越幅度越大时，上部构造的构造也越复杂，施工难度增加。下部构造包括桥墩、桥台和基础。桥梁的附属设施包括桥面系、伸缩缝、桥梁与路堤衔接处的桥头搭板和锥形护坡。*作用桥墩和桥台是支承上部构造并将传来的恒载和车辆活荷载再传至基础的构造物。桥台还与路堤相衔接，并抵御路堤上压力，防止路堤填土的坍方。基础是桥墩和桥台的奠基部分，承当了从桥墩和桥台传来的全部荷载，这些荷载包括竖向荷载以及地震、船舶撞击墩身等引起的水平荷载。支座是设在墩台顶，用于支承上部构造的传

2、力装置，它不仅要传递很大的荷载，而且要保证上部构造按设计要求能产生一定的变位。各种水位：低水位、高水位、设计水位和通航水位A、低水位：枯水季节的最低水位；B、高水位：洪峰季节的最高水位；C、设计水位：桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位；D、通航水位：在各级航道中，能保持船舶正常航行时的水位净跨径：对于设支座的桥梁为相邻两墩、台身顶内缘之间的水平净距，不设支座的桥梁为上、下部构造相交处内缘间的水平净距，l0表示总跨径：多孔桥梁中各孔跨径的总和，lo，反响了桥下宣泄洪水的能力计算跨径：对于设支座桥梁，为相邻支座中心的水平距离，对于不设支座的桥梁如拱桥、标准跨径：是指两相邻桥墩中线之间的

3、距离，或墩中线至桥台台背前缘之间的距离桥梁全长：简称桥长，对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间的距离，对于无桥台的桥梁为桥面系行车道长度，L表示桥下净空：为知足通航或行车、行人的需要和保证桥梁安全而对上部构造底缘下面规定的空间界线。桥梁建筑高度：指的是上部构造底缘至桥面顶面的竖直距离，线路定线中所确定的桥面(或轨顶)标高，对通航净空顶部标高之差，又称为容许建筑高度。桥梁的建筑高度不得大于其容许建筑高度桥面净空：是桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界线，公路、铁路和城市桥梁对桥面净空都有相应的规定P3桥梁按总长L和标准跨径Lk分类选择桥梁分类根据受力体系分类桥梁分梁、拱、索三大基本体系梁受弯、拱

4、受压、索受拉梁式桥、拱式桥、钢构桥、斜拉桥和悬索桥各种桥型各自的特点梁式桥：梁式桥是在竖向荷载作用下无水平反力的构造，由于外力的作用方向与承重构造的轴线接近垂直，因此与同样跨径的其他构造体系相比，梁桥内产生的弯矩最大，跨越能力相对较小。这种桥梁的构造简单，施工方便，简支梁桥对地基承载力的要求不高；拱式桥：拱式桥的主要承重构造是拱圈或拱肋拱圈横截面设计成分离形式时称为拱肋，拱构造在竖向荷载作用下，桥墩和桥台将承受水平推力。与同跨径的梁相比，拱的弯矩、剪力、变形都要小得多，但是施工较困难。拱桥不仅跨越能力很大，而且外形酷似彩虹卧波，特别美观，在条件许可的情况下，修建拱桥往往是经济合理的，一般在跨径

5、500m以内均可作为比选方案。处有很大的刚性，以承当负弯矩的作用，其受力状态介于梁桥和拱桥之间。钢构桥一般均需承受正负弯矩的交替作用，横截面宜采用箱形截面，连接钢构桥主梁受力与连续梁相近，横截面的形式与尺寸也与连续梁基本一样。斜拉桥：斜拉桥由塔柱、主梁和斜拉索组成。它的基本受力特点：受拉的斜索将主梁多点吊起，并将主梁的恒载和车辆等其他荷载传至塔柱，在通过塔柱基础传至地基。塔柱基本上以受拉为主。由于遭到斜拉索的弹性支承，弯矩较小，是的主梁尺寸大大减小，构造自重显著减轻，大幅度提高了斜拉桥的跨越能力。此外，由于塔柱、拉索和主梁构成为稳定的三角形，斜拉桥的构造刚度较大，斜拉桥的抗风能力较悬索桥要好得

6、多，但是，当跨度很大时，悬臂施工的斜拉桥因主梁悬臂过长，承受压力过大，而风险较大，塔高也过高，外索过长，索垂度的影响使索的刚度大幅下降，这些问题都需要认真研究和解决。悬索桥：悬索桥也称吊桥，是用悬挂在塔架上的强大缆索作为主要承重构造，在桥面系竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力。悬索桥也具有水平反力拉力的构造。桥梁设计的基本要求1构造尺寸和构造上的要求：具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性2使用上的要求：安全可靠，适用性3经济上的要求：经济合理4施工上的要求：具有技术先进性5美学和景观上的要求：美观性6环境保护和可持续发展：符合环境保护和可持续发展的要求桥梁纵断面设计确定桥梁的总跨径、

7、桥梁的分孔、桥道的标高、桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度等桥梁横断面的设计所需宽度之和桥梁的设计步骤前期工作阶段：预可阶段、工可阶段设计工作阶段：初步设计、技术设计、施工图设计桥梁设计方案的挑选A、明确各种高程要求；B、桥梁分孔和初拟桥型方案草图；C、方案初筛；D、详绘桥型方案；E、编制估算或概算；F、方案选定和文件汇总桥梁上的作用直接作用和间接作用根据随时间变化情况能够归纳为永久作用、可变作用和偶尔作用三种永久作用主要指构造重力，可变作用包括汽车荷载、人群荷载、温度作用等，偶尔作用包括地震作用和撞击作用。作用效应组合：公路桥涵构造采用以可靠度理论为基础的概率极限状态设计法设计。该设计体

8、系规定了桥涵构造的两种极限装呀：承载能力极限状态和正常使用极限状态。桥涵构造设计分为持久状况、短暂状况和偶尔状况所谓极限状态：是指整个构造或者构件的某一特定状态，超过这一状态界线构造或构件就不再能知足设计规定的某一功能要求。承载能力极限状态设计着重体现桥涵构造的安全性，正常使用极限状态设计则体现适用性和耐久性。第二章混凝土梁桥构造设计梁桥的分类从承重构造横截面形式上分类，混凝土梁式桥可分为板桥、肋梁桥和箱形梁桥按施工方法分类，又可分为整体浇筑式梁桥和预制装配式梁桥两类整体式简支板桥的构造P31构造图横断面纵断面钢筋布置装配式板的横向连接方法有企口混凝土铰接和钢板连接两种p34图2.62.7预制

9、装配式简支梁p36图2.13形跨径612m优点：施工稳定性好缺点：螺栓连接，整体性差，模板复杂T形优点：构造简单，整体性好，抗正弯矩能力强箱形跨径4080m优点：适用于斜桥、弯桥，材料消耗少，工期短，稳定性好，抗扭刚度大缺点：截面形心偏上，对承受负弯矩不利主梁间距确实定1.8m2.3m材料的用量最经济、运输吊装能力、翼板足够的刚度、尽可能减少预制的工作量、尽可能使用设计标准化常用的桥面板翼缘板横向连接有刚性接头和铰接接头桥面构造包括哪些部分?桥面部分通常包括桥面铺装、防水和排水设施、伸缩装置、人行道(或安全带)、缘石、栏杆、和灯柱等构造伸缩缝的构造要求：1、在平行垂直轴线的两个方向，均能自由收

10、缩2、牢固可靠3、保证行车平顺4、防止阻塞人行道常用尺寸人行道的宽度为0.75m或1m，当宽度要求大于1m时，按0.5m的倍数增加表2.2桥面板的计算p49-53横向分布系数m概念：表示某根主梁所承当的最大荷载是各个轴重的倍数通常小于1计算方法杠杆原理法：假设桥面板在主梁上断开，当作简支梁和悬臂梁偏心压力法：把横隔梁视作刚性极大的梁适用于具有可靠的横向连接，且桥的宽跨比B/l小于或接近0.5的情况，一般称为窄桥，用于计算跨中截面荷载横向分布系数m。本章小结混凝土梁桥上部构造设计计算项目一般有主梁、横隔板和桥面板三个部分计算。根据构造构造不同，桥面板计算的力学形式有单向板、铰接悬壁板、悬壁板三种

11、。在主梁计算中，应先根据荷载横向横向分布系数m确定欲求主梁所承当的最大荷载值，再从桥梁的纵向构造力学的方法计算最不利的力值。第四章梁式桥的支座支座的作用：1传递上部构造的支承反力，包括构造自重和可变作用引起的竖向力和水平力2保证构造在可变作用、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下变形。固定支座和活动支座的布置原则：有利于墩台传递纵向水平力。简易垫层座抗变形性能差橡胶支座板式橡胶支座中小跨公路桥盆式橡胶支座大跨度连续梁桥聚四氟乙烯滑板式橡胶支座较大跨度的简支梁桥、桥面连续的桥梁和连续桥梁球冠圆板式橡胶支座传力均匀，明显改善避免底座产生偏压、脱空等不良现象，不适用于公路桥涵在纵坡较大时梁式桥设置

12、底座的目的是为了将上部构造的支承反力包括竖向力和水平力安全地传递至桥墩、桥台并能保证上部构造的自由变形梁式桥的支座一般分成固定支座和活动支座两种，两者的区别在于能否限制梁体的水平位移。支座布置应以有利于墩台传递纵向水平力为原则：对于坡桥，宜将固定支座布置在标高较低的墩台上；对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，宜将固定支座设置在靠近温度中心；对于十分宽的梁桥，应设置多向活动支座；对于处在地震地区的梁桥，宜选用可防震和减震支座，通常应确保由多个桥墩分担水平地震力。我国目前使用最广泛是橡胶支座，它一般可分为板式橡胶支座、聚四氟乙烯滑板式橡胶支座、球冠圆板式橡胶支座和盆式橡胶支座四类。盆式橡胶支座以其承

13、载能力大、水平位移量大，转动灵敏等优点，合适大跨度桥梁第五章其他体系梁桥、斜拉桥和悬索桥悬臂梁桥分为三类：双悬臂梁桥、单悬臂梁桥由锚跨和挂梁组成T型钢构桥悬臂桥与简支梁桥相比，悬臂梁桥由于支点负弯矩的存在，使跨中正弯矩显著减小，故可减小跨度内主梁的高度，进而可降低钢筋混凝土用量和构造自重，而这本身又导致了恒载内力的减小，不过梁上的翼缘受拉，可避免出现裂缝，雨水易侵入梁体，而且构造复杂。T型钢构桥定义：将悬臂梁桥的墩柱与梁体结合后便构成了带挂梁或带铰的构造特点：带挂梁的T型刚构桥型，属于静定构造，受力简单明确，但在混凝土长期收缩徐变作用下和汽车荷载的冲击力作用下悬臂梁端会发生下挠，导致悬臂梁端与

14、挂梁之间易构成折角；带铰的T型刚构桥型，铰的存在使左右两侧主梁变形不一致，难于调整，引起行车不顺，温度变化时，易产生不均匀变形，引起较大次内力。牛腿：悬臂梁桥、T型刚构桥的悬臂端和挂梁端结合部的局部构造。等截面连续梁桥可选用等跨和不等跨两种布置方式。连续梁主梁的内力主要有三个，即纵向受弯、受剪以及横向受弯。纵向预应力抵抗纵向受弯和部分受剪，竖向预应力抵抗受剪，横向预应力抵抗横向受弯纵向预应力筋，又称为主筋，用以保证桥梁在恒、活荷载作用下纵向跨越能力的主要受力钢筋。横向预应力筋，用以保证桥梁整体性、桥面板及横隔板横向抗弯能力的主要受力钢筋。竖向预应力筋，主要作用是提高截面的抗剪能力。斜拉桥定义：

15、主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分组成荷载传递途径：斜拉索的两端分别锚固在主梁和索塔上，将主梁的恒载和车辆荷载传至索塔，再通过索塔传至地基。斜拉桥对主梁的多点弹性支承作用，因而在主梁承受荷载之前的斜拉索进行预张拉。斜拉桥与悬索桥的区别斜拉桥主梁上的荷载是通过锚固点直接传至斜拉索的，而在悬索桥中则是经吊杆传到柔性的承重主缆上的，因此两者构造刚度有较大的差异。悬索桥的承重主缆锚固在专设的锚碇上，主梁不承受轴力；而在斜拉桥中，主梁承受宏大的轴向力，构成偏心受压构件。斜拉桥通过调整斜拉索的拉力大小能够对主梁内力进行调整，以获得合理的额内力分布；悬索桥则无法办到。斜拉桥的刚度在很大程度上取决于斜拉索的刚度

16、。因而，改变斜拉桥的初张力、间距和数量，不仅能够调节主梁的截面内力，可以以改变桥梁的刚度而悬索桥的刚度则不易改变。索力调整是是斜拉桥主梁受力均匀，以到达经济。安全的重要措施。斜拉索是斜拉桥的主要承重部分，承受相当大的拉应力。斜拉索的纵向布置方式：辐射形、竖琴形、扇形p100图5.35斜拉索的横行布置方式：单索面、竖向双索面、斜向双索面图5.36悬索桥P107图5.46定义：用悬挂在塔架上的强大缆索作为主要承重构造的桥梁。主缆是由高强度镀锌平行钢丝索组成。本章小结在悬臂体系和连续体系梁桥中，由于支点负弯矩的存在，减小了跨中截面的正弯矩值，故这两种体系梁桥的跨越能力都比简支梁桥要大。悬臂梁桥和T型

17、刚刚构桥在长期的使用经过中，由于悬臂梁端会发生徐变下挠，导致悬臂端与挂梁或铰之间易构成折角，增大冲击作用，造成行车不顺，同时伸缩缝的处理和养护都比拟困难。牛腿是悬臂体系中挂梁与悬臂间的搁置构造，它是上部构造中的薄弱部位，应对其初拟尺寸和配筋进行强度验算，斜筋和水平钢筋的设计应适当充裕些，而且在牛腿部分还应布置较密的箍筋和纵向水平钢筋。斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分组成。主梁可采用混凝土构造、钢构造和混凝土-钢组合构造，索塔大都采用混凝土构造，而斜拉索则采用高强材料高强钢丝或钢铰线制成。主梁在斜拉索的各点支承作用下，就像多跨弹性支承的连续梁一样，使弯矩值得大大地降低，提高了俏丽的跨越能力

18、；斜拉索轴力产生的水平分力对主梁产生预压力，这种预压力对混凝土主梁有利，对钢主梁不利。斜拉桥常见的孔跨布置方式常用的有辐射形、竖琴形和扇形这三种基本形式；扇形布置在设计中获得广泛应用。悬索桥是以受拉大缆为主要承重构建的桥梁构造。当设计的桥梁跨度在800m及以上时，悬索桥总是被优先考虑的桥型。悬索桥是目前所有桥型中跨越能力最大的一种桥型。第六章混凝土桥梁的施工简支梁桥的主要施工方法：就地浇铸法、预制安装法支立模板钢筋骨架成型浇筑及振捣混凝土养护及拆除模板浇筑及振捣混凝土包括混凝土搅拌混凝土运输浇筑混凝土宜分层浇筑振捣密实四个工序后张法预应力混凝土简支梁的制造工艺特点先浇筑混凝土，并在构件体内按预

19、应力筋的位置留出相应的孔道，待强度到达规定的强度后，在预留孔道中穿入预应力筋张拉，并利用锚具把张拉后的预应力筋锚固在构件端部，依靠锚具将预应力传给混凝土，进而产生预应力。最后在孔道中灌入水泥浆，使预应筋与混凝土构成整体。先张法在浇筑混凝土张拉预应力筋，并将张拉预应力筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土。待混凝土强度到达不低于混凝土设计强度的75%，保证预应力筋与混凝土足够粘结时，放松预应力筋，借助于混凝土与预应力筋的粘结，对混凝土产生预应力的施工工艺。装配式简支梁构件的运输和安装预制构件的运输从工地预制场至桥头的运输，称为场内运输从预制构件厂至施工现场的运输称场外运输预制构件的安装常见方法

20、：1、自行式吊车架梁2、浮吊船架梁3、跨墩龙门式吊车架梁4、宽穿巷是架桥机架梁5、联合架桥机架梁悬臂梁和连续梁体系梁桥的施工1、逐孔施工法2、节段施工法3、顶推施工法2、顶推施工法适用于建造跨度4060m的多跨等高度连续梁桥，当跨度更大时就需要在桥跨间设置临时支承墩。多点顶推能够免用大规模的顶推设备，并能有效地控制顶推梁的偏心。能够从两岸向跨中方向顶推，但造价高，较少采用。本章小结除模板等，这无论对于简支梁桥，还是悬臂梁桥或连续梁桥来讲，都是一样的。混凝土梁桥最主要的施工方法有两种：其一就是就地浇筑法，它是把基本施工工艺流程的内容放到桥孔位置去做，这就需要在桥孔处搭设脚手架或者采用移动式支架，

21、完工后，再将它们拆除；其二是预制安装法，它需要配置运输和吊装机械设备，将场内或工厂预制好的构件安顿到桥孔处的设计位置。后张法预应力混凝土简支梁属于预制构件，应采用预制安装法施工，在制作经过中，除了完成基本施工工艺流程的内容外，尚须事先在混凝土梁体内制造穿力筋的孔道，但混凝土到达所要求的强度后，便张拉预应力筋，随即锚固，向孔道内压浆和在梁的端部将锚头用混凝土固封。先张法预应力混凝土简支板亦属预制构件，它与后张法预应力构件不同的是需要在预制场地上建造专门的张拉台座，在每条生产线上能够同时制造若干块简支板构件，在浇筑混凝土之前，应预先张拉筋，并临时锚固在张拉台上，待混凝土到达了预定的强度后，再从台座

22、上放松预应力筋，使每个构件得到预压力，然后从每个构件的两端割断外露的力筋。采用悬臂拼接法施工时，节段间的接缝有湿接缝和胶接缝等方法，胶接缝易于密贴，提高构造的抗剪能力、整体刚度和不透水性，但要求梁的制作精度高。第七章拱桥拱桥与梁桥的区别：1有无水平推力拱有水平推力而梁桥没有2拱桥：偏心受压；梁桥：受压为主矢跨比：拱桥中拱圈的净矢高与净跨径的之比拱桥的主要优点：1跨越能力较大；2能充分地取材；3耐久性能好，维修、养护费用少；4外形美观5构造简单拱桥的主要缺点：1自重较大；2随着跨径和桥高的增大，支架或者其他辅助设备的费用也大大增加，进而增加了拱桥的总造价；3由于拱桥的水平推力较大，在连续多孔的大、中