桥梁工程结课总结

时间:2024.4.29

姓名: XXX 学号: XXXXXX 日期: XXXXXXX

《桥梁工程》感悟与建议

一.对桥梁工程(梁桥的构造、施工方面详述,其他的概述)的认识与感悟

时光荏苒!为期六周的《桥梁工程》课程就要结束了,有点不舍!由于准备考研,都是在上课时听老师讲(我担保:我每节都去,没缺一次勤),课下没有深入学习。从小就对桥梁工程感兴趣,感觉在水上建造桥梁很不可思议。关于怎样建桥这个问题,问亲朋好友,他们或不知道或含糊其辞,总之都不令我满意。专科在黄河水利职业技术学院学习工程测量技术,在《控制测量》书中有对桥梁的控制测量方案,才使我对桥梁有了初步了解。好在升入我们学校,开设桥梁工程,能使我深入认识桥梁。不如人意的是,我在专科没学力学,本科也只开设《材料力学》,没法进行桥梁工程的设计计算,只能学习其构造、施工;还有,这门课应开在大三第二学期,这样我没有考研压力,就能更好的掌握这门我认为有意思的课程了。

桥梁工程的发展主要取决于交通运输对它的需要。随着社会的发展,人类文明的进步,交通的不断发展,人们开始创造了桥。古代桥梁以通行人、畜为主,载重不大,桥面纵坡可以较陡,甚至可以铺设台阶。在有重载马车之后,载重量逐步加大,桥面纵坡也必须使之平缓。从桥梁的原始雏形——堤梁(及在浅滩溪涧中筑起一个个石堤,堤间流水,人从石堤上跨越)、独木桥、浮桥(架设在船只上的桥)和石拱到现在超千米跨度的悬索桥,桥梁工程在几千年的时间里发展可谓翻天覆地。然而桥梁工程能拥有这翻天覆地的发展取决于工程材料和工程技术迅猛发展的有力推动。我国古代桥梁工程技术的发展在当时处于世界领先地位。公元590——608年建造在河北省赵县(叫)河上留存至今的隋代敞肩式单孔圆弧弓形石拱桥,即赵州桥。该桥全长50.82m,桥面宽约10m,采用28条并列的石条砌成拱券形成。拱券矢高7.23m。拱上设有4个小拱,既能减轻桥身自重,又便于排洪,且更显美观。该桥无论在材料使用、结构受力、艺术造型和经济上都达到极高成就,是世界上最早的敞肩式拱桥,早于欧洲同类桥约1000年。近代土木工程的时间跨度为从17世纪中叶至20世纪中叶的300年间。这个时期内土木工程的主要特征有:有力学和结构理论作为指导;砖、瓦、木、石等结构建筑材料得到日益广泛的使用;混凝土、钢材、钢筋混凝土及早期的预应力混凝土得到发展;施工技术进步很大,建造规模日益扩大,建造速度大大加快。二十世纪以来,公路交通有很大发展。在内陆,需要在更多的河流、峡谷之上建桥。在城市中,以及在各种交通线路相交处,需要建造立交桥。在沿海,既需在大船通航的河口、海湾、海峡修建特大跨度桥梁,又需在某些海岛与大陆之间修建长桥。由于更多新技术新材料的出现,现代桥梁工程的发展尤其迅速,世界各国相继建造出超千米的桥梁。

改革开放以来的20多年中,中国的桥梁建造技术取得了举世瞩目的成就,前十年为此做了经济上、技术上和人才上的准备,九十年代迎来了跨越式的发展。展望未来,随着中国经济的发展,一批更大的越江跨海工程的建设,中国桥梁将会创造更辉煌的成就。中华民族的伟大复兴,必将造就一代巨人去引领世界桥梁的未来。中国桥梁界专家们曾预言:21世纪世界桥梁将实现新型、大跨、轻质、灵敏和美观的国际桥梁发展新目标。

桥梁结构形式多彩多姿。迄今为止,古今中外所有的桥梁均按照构造和受力体系分类,大致可分为六种:刚架桥、拱桥(包括系杆拱桥)、梁桥(包括简支梁桥、连续梁桥)、T构桥、斜拉桥、悬索桥。下面我就对这学期重点讲授的梁桥

做出自己的总结。

梁桥:以受弯为主的主梁作为承重构件的桥梁。主梁可以是实腹梁或桁架梁。实腹梁构造简单,制造、架设和维修均较方便,广泛用于中、小跨度桥梁,但在材料利用上不够经济。桁架梁的杆件承受轴向力,材料能充分利用,自重较轻,跨越能力大,多用于建造大跨度桥梁。梁桥是我国古代最普遍、最早出现的桥梁,古时称作平桥。它的结构简单,外形平直,比较容易建造,把木头或石梁架设在沟谷河流的两岸,就成了梁桥。按照主梁的静力体系,分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。梁桥为桥梁的基本体系之一,使用广泛,在桥梁建筑中占有很大比例,其上部结构可以是木结构、钢结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构或钢筋混凝土桥面板和钢梁的组合结构。

1简单介绍几种常用的梁桥结构

1.1 连续梁桥

主梁若干孔为一联,在中间支点上连续通过,是超静定结构,最大正弯矩发生在跨中附近,而最大负弯矩(绝对值)发生在支点截面上。由于支点负弯矩的存在。可使跨中正弯矩比同跨的简支梁减少很多。以受均布荷载的三等跨连续梁为例,边孔最大正弯矩为3q/40,仅为简支梁桥的60%,且弯矩分布也比较均匀。当跨度较大,恒载对总荷载的比值稍大时,采用连续梁可导致材料用量减少。连续梁桥更适合采用悬臂拼装和悬臂灌筑、纵向拖拉或顶推法施工。由于它是超静定结构,当一孔受 到破坏时,邻孔可给予支持而不坠落,对修复与加固有利,而且刚度较大,抗震性能良好。为使连续梁桥的平面位置得到固定,且能将纵向水平力传给墩台,每一联必须设立一固定支座,其余为活动支座。现在公路桥为满足高速平稳行车的要求,常采用多孔一联,用以减少桥面伸缩缝的数目,而将伸缩量集中在桥的活动端,并设置完善的具有大变形量的伸缩缝装置。连续梁桥的缺点是,当地基发生差异沉降时,梁内要产生额外的附加内力,为此在设计中必须考虑在支座处设置顶梁与调整支座标高的装置。

1.2 悬臂梁桥

在连续梁桥弯矩图中的零值弯矩点(反弯点)处设铰,从构造设计上使此处弯矩为零(铰只能承受剪力而不能受弯矩),当设铰的数目等于连续梁的超静定次数时,这就将超静定的连续梁桥变成静定的悬臂梁桥。其内力不因地基不均匀沉陷而变,故可适用于地质不良的地区,但仍具有支点负弯矩卸载的优点(减少跨中的正弯矩)。人为设铰能调整恒载内力沿跨长作有利的分布,铰的位置选在跨长0.2~0.3处,设跨度及荷载均和简支梁相同时,边孔的最大正弯矩仅q/12~q/14,也比简支梁小得多,这对恒载占主要比例的公路桥和大跨桥梁是有利的。悬臂梁桥的上部结构由锚固孔、悬臂和悬挂孔(简称挂孔)组成,悬挂孔支承在悬臂上,用铰相联。常采用单悬臂梁桥和双悬臂梁桥两种型式。前者由三跨构成,中跨较大以满足通航(车)要求;后者可构成多跨的长大梁式桥。其中的锚固孔起平衡稳定作用,防止桥身绕悬臂的支点倾覆。在单悬臂梁桥中,如锚固孔过小而悬臂铰长时,则边孔的端支座将受到上拔力,此时需设置受拉力的支座或加平衡重,这往往要增加构造和施工的复杂性。悬臂梁桥也适合采用悬臂拼装或悬臂灌筑法施工。其缺点是:锚固孔一旦破坏,将株连悬挂孔和悬臂的倒塌;结构刚度不如连续梁大,而且桥面伸缩缝多,不利于高速平稳行车。

1.3 简支T型梁桥

T型梁桥在我国公路上修建最多,早在50、60年代,我国就建造了许多T型梁桥,这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用。80年代以来,我国公

路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥(或桥面连续),如河南的郑州、开封黄河公路桥,浙江省的飞云江大桥等,其跨径达到62m,吊装重220t。

T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了,从16m到5Om跨径,都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。预应力体系采用钢绞线群锚,在工地预制,吊装架设。其发展趋势为:采用高强、低松弛钢绞线群锚:混凝土标号40~60号;T形梁的翼缘板加宽,25m是合适的;吊装重量增加;为了减少接缝,改善行车,采用工型梁,现浇梁端横梁湿接头和桥面,在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束,形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。

预应力混凝土T形梁有结构简单,受力明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大等优点。其最大跨径以不超过50m为宜,再加大跨径不论从受力、构造、经济上都不合理了。大于50m跨径以选择箱形截面为宜。目前的预应力混凝土T形梁采用全预应力结构,预应力张拉后上拱偏大,影响桥面线形,带来桥面铺装加厚。为了改善这些缺点,建议预制时在台座上设反拱,反拱值可采用预施应力后裸梁上拱值的1/2~2/3。预应力混凝土简支或“准连续”T形梁,建议由交通行业主管部门组织编制一套适用的标准图。

2梁式桥的施工

预应力钢筋混凝土梁式桥跨结构(包括简支、悬臂和连续体系)在各种类型的桥梁中所占比例最大,所以梁式桥梁也就成为桥梁施工中最常见的桥型。预应力钢筋混凝土桥梁的施工可分为就地施工和整体预制安装两大类。

整体预制安装是指桥跨结构在专门的预制场地制造后,运往工地进行整孔架设就位的一种施工方法。一般来说,预制安装法施工的优点是:上下部结构可平行施工,工期短;混凝土收缩徐变影响小,质量易于得到保证;有利于进行机械化、工业化生产。但是这种方法需要设置专门的预制场地和必要的运输、吊装设备。随着吊运设备能力的不断提高,预制工艺的不断完善,现在预制安装的施工方法已在国内外得到普遍采用。

就地施工是指桥跨结构在桥位上进行建筑的一种施工方法(包括整孔在脚手架或其它支架上和分段悬臂灌筑等)和就地拼装。就地施工无需预制场地,不需要大型吊运设备,但是存在这工期长、施工质量不如预制方法容易控制,混凝土收缩徐变引起的预应力损失大,以及施工中需要较多的模板、脚手和其它辅助设备等缺点。但对于一些非标准化设计的桥梁及大中跨度的桥梁,特别是对于悬臂和连续体系的桥梁、斜拉桥等,一般采用就地施工的方法。近年,移动模架原位浇筑法在常用跨度桥梁施工中也得到较为广泛的应用。

下面重点讲一下桥梁就地施工中目前常用的支架法、移动模架法和悬臂灌注法。

2.1 支架法

顾名思义,支架法就地灌注桥梁时,需要在梁下搭设支架来支撑模板、浇筑的钢筋混凝土以及其它施工荷载的重量。支架的型式之一就是脚手架,脚手架可采用钢管脚手架和常备式脚手架,如军用墩、军用梁、万能杆件、贝雷梁及其配件等。脚手架虽是桥梁施工中的临时性辅助结构,但对梁体的施工十分重要,脚手架要承受桥梁的大部分恒重,不但控制着梁体质量和精度,而且还影响到施工安全。因此,脚手架要符合严格的要求。

2.2移动模架施工方法

移动模架是一种自带模板可在桥位间自行移位,逐孔完成箱梁现浇施工的大型制梁设备。该设备相当于提供了一个移动的空中制梁平台,箱梁的钢筋绑扎、混凝土浇筑和养护、预应力张拉等作业均在移动模架上进行。箱梁在原位现浇完成后,无须进行体系转换,施工操作便于准工厂化管理。移动模架在完成1孔梁的施工后,依靠自身带有的动力设备,滑移至下一桥跨。具体过程是移动模架下落脱模,吊挂外肋携带的外模横向开启使其能够通过桥墩,模架结构纵向前移过孔到达下一施工位,吊挂外肋携带或横梁支撑的外模横向合拢再次形成施工平台,开始下一孔施工。

2.3悬臂灌注法原理

悬臂灌注法又称无支架平衡伸臂法或挂蓝法。它是以已建成的墩顶节段(0号块)为起点,通过挂蓝的前移对称地向两侧跨中逐段灌注混凝土,并施加预应力使其与已完成梁段连成整体的悬出循环作业方法。悬臂法施工可在预应力混凝土悬臂梁桥、T型连续刚构、连续梁桥和其它类型的桥梁上使用。

悬臂法施工中桥墩顶部的梁体块体(统常称为0号块),因混凝土体积大,一般都要就地灌筑,同时为了拼装挂蓝,往往对悬臂根部节段(即1号段)也与0号块一同就地灌筑,为支撑这部分重量,就要在桥墩两侧搭设临时支承托架。当桥墩较低时,托架可支承在桥墩承台或地基上,桥墩较高时,则可利用桥墩锚设托架。0号段钢筋、预应力管道十分密集,预埋件多,混凝土灌注难度大,施工难度大,必须制订详尽的工艺细则,搞好培训和交底。

3现有预应力混凝土梁式桥的缺陷简介

3.1 主跨跨中的下挠

主跨跨中下挠已成了一种普遍的现象。

主跨270m的虎门大桥辅航道桥,至20xx年10月,已下挠了17cm。该桥在悬浇立模标高的确定中,没有逐节段地计入混凝土收缩徐变的影响,而是参照了洛溪大桥建成后3年下挠6cm的实测数据,预留了10cm的徐变预拱度。现在看来是留少了,已被突破。

主跨245m的某大桥,跨中严重下挠,最大达32cm,并伴随出现大量斜裂缝。其他桥梁也有类似现象。

3.2 裂缝

出现最多的是斜裂缝,即主拉应力裂缝,其次是顺桥向的纵向裂缝。以下主要讨论这斜裂缝和纵向裂缝两种裂缝,也涉及垂直裂缝与保护层劈裂。

斜裂缝往往首先发生在剪应力最大的支座附近,与梁轴线成25゜~50゜开裂,并随时间的推移,不断向受压区发展;裂缝数也会增加,裂缝区逐渐向跨中方向发展。

如果斜裂缝限在受拉区且已趋于稳定,不再发展,则还可以容忍,暂不加固,注意观测。如果裂缝长度发展至受压区,或裂缝区逐渐向跨中发展,则应认为是严重的,必须加固处理。

纵向裂缝较多地出现在顶底板顺桥向。除因未设横向预应力而在顶板下缘出现规范允许宽度的纵向裂缝外,还存在下列原因:1.超载;2.施加过大的纵向预应力;3.温差应力估计过小;4.收缩引起的裂缝;5.支座布置的影响;6.支座形式;7.水化热导致开裂;8.畸变。

垂直裂缝在预应力混凝土桥梁中,出现相对来说是较少的,但有时还能见到。

二.对这门课程的建议

我觉得上好学好这门课,最重要的调动同学们的积极性。老师方面:首先,让他们觉得桥梁工程很有意思,并且很有用,兴趣是最好的老师,只要感兴趣,尽管困难重重同学们都把它学好。其次,老师讲课用的课件要精美些,尽可能多的把桥梁工程实例融入其中,是同学们感觉生动活泼,乐于自己发现问题并获得知识。最后,正如陆游的诗句“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,经常引导同学注重实际工程,让同学多注意周围的桥梁,有机会时最好能到施工现场看看具体的桥梁施工,加深所学的理论知识的理解。学生方面:一定要正确认识桥梁的重要性,不能以考研或其他理由不来听课;要知道上课时同学们的权利和义务,好不容易考上这所大学,交了学费,就应该好好上课,努力学习,不要辜负父母、学校、老师对我们的希望!

下面我提几条对这门课提高上课质量的具体建议:

1.为了照顾上课听讲的同学,警示逃课的同学(特别是无正当理由,不来上课的同学,安全问题是隐患),每学期有五次点名,不多不少。来的同学特别少时,可让来的同学在一张纸上签名以及学号,这样可减少点名时间。到教室的同学加平常成绩(百分制,每位起评分50分,最后平常成绩100封顶)5分,请假(必须有假条)加3分,旷课的减5分。

2.每次课有提问环节,可随机抽查同学,也可按一定顺序抽查同学。为了鼓励同学们积极发言,对回答的好的同学可加平常成绩分5分,答得一般的同学可酌情给3-4分,答得差但点到题的同学加1-2分,对答得完全不知所云的同学不加分也不扣分,对站起来不说话或说“不知道”等的同学减5分;另外,对抢答的同学(每学期有不超过5次的抢答机会),在原有标准上可多加2分(6分封顶),但如果他(她)“恶意”抢答,即不会而为了得分抢答可扣10分。

3.上课时同学提成很好的建议,可酌情加分。

4.老师要和同学们经常互动,提高同学们的参与感。

以上是我的建议,所谓:“仁者见仁,智者见智”,请老师不要见笑!最后希望老师能带领下届的学弟学妹们,更好的上好这门《桥梁工程》课,完美的完成教学任务,让他们在桥梁知识方面更上一层楼!


第二篇:桥梁工程期末总结


1、桥梁组成:1)上部结构:(或称桥跨结构)是桥梁支座以上(拱桥起拱线或刚架桥主梁底线以上)跨越桥孔的总称,是线路中断时跨越障碍的主要承重结构2)下部结构包括桥墩,桥台,基础。桥墩和桥台用来支撑上部结构并将其传来的恒载和车辆活载传至基础。设置在桥跨中间部分的称为桥墩,设置在桥跨两端与陆地相衔接的称为桥台。桥台还起到抵御路堤土压力及防止路堤的滑塌等作用3)支座:设置在墩台的顶部,用于支承上部结构的传力装置。它不仅要传递很大的荷载,并且保证上部结构能按设计要求产生一定的变位。

2、净跨径:对于梁式桥,指设计水位两个桥墩(或桥台)之间的净距,用lo表示。对于拱式桥式指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。

3、总跨径:是多孔桥梁中各净跨径的总和∑lo。它反映的是桥下排洪的能力。

4、计算跨径:对于设有支座的桥梁,指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离。对于拱式桥指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离,用l表示。

5、桥梁全长:有桥台的桥梁为两岸桥台后端点之间水平距离,对于无桥台色桥梁则是指桥面行车道的长度,用L表示。

6、桥梁高度:指桥面与低水位之间的高差,或指桥面与桥下线路路面之间的距离(指跨线桥)。桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。

7、桥下净空:为了满足通航(或行车、行人等)需要和保证桥梁结构安全而对上部结构底缘以下所规定的净空间的界限。

8、桥面净空:指桥梁行车道、人行道上方应保持的净空间界限。

9、桥梁建筑高度:指上部结构底缘至桥面顶面的垂直距离。线路定线中所确定的桥面标高与桥下净空界限顶部标高之差,称为桥梁的容许建筑高度。桥梁设计的建筑高度不得大于容许建筑高度,否则就不能保证桥下通航或行车等要求。

10、净矢高(对拱桥而言):从拱顶截面下缘至相邻两跨拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离,用fo表示。

11、计算矢高:指拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心连线的垂直距离,用f表示。

12、桥梁按受力体系分类:梁式桥、拱式桥、悬索桥、刚架桥、斜拉桥。

梁桥:一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构,由于外力(恒载和活载)的作用方向与桥梁结构的轴线接近垂直,因而与同样跨径的其他结构体系相比,梁桥内长生的弯矩最大,即梁式桥以受弯为主。当地质条件较好时,中、小跨径梁桥均可修建连续梁桥。对于大跨径和特大跨径的梁桥,可采用预应力混凝土。钢和钢-混凝土组合梁桥。②拱桥:主要承重结构是主拱圈或拱肋,在竖向荷载作用下,桥墩和桥台将承受水平推力。同时,墩台向拱圈或拱肋提供水平反力,这将大大抵消在拱圈或拱肋中由荷载引起的弯矩。因此,与同跨径的梁式桥相比,拱桥的弯矩、剪力和变形却要小得多,拱圈或拱肋以受压为主。选择地质条件较好的地域修建拱桥。③悬索桥:承重结构包括主缆、塔柱、加劲梁、锚碇及吊杆。悬索桥结构自重轻,是目前为止跨越能力最大的桥型④刚架桥:桥跨结构主梁或板与墩台整体相连的桥梁。刚架桥的受力状态介于梁桥与拱桥之间,通常适用于需要较大的桥下净空和建筑高度受到限制的情况,如跨线桥、立交桥和高架桥等。⑤斜拉桥:实际是梁式桥与吊桥的组合形式。斜拉桥的塔柱、拉索和主梁在纵向面内形成了稳定的三角形,故结构刚度较悬索桥大,抗风稳定性较悬索桥好。

13、桥梁的其他分类:1)按用途分类:公路桥,铁路桥,公铁两用桥,人行桥,水运桥和管线桥等。2)按主要承重结构采用的材料划分:钢筋混凝土桥,预应力混凝土桥,圬工桥,钢桥,钢—混凝土组合桥和木桥等。3)按桥梁总长和跨径的不同划分:特大桥,大桥,中桥,小桥和涵洞。4)按跨越障碍的性质:跨河桥,跨线桥,高架桥和栈桥。5)按上部结构的行车道位置:上承式桥,中承式桥和下承式桥。6)按桥跨结构的平面布置:正交桥,斜交桥和弯桥。

第二章

三种阶段设计:一种阶段设计:施工图设计;两种阶段设计:初步设计、施工图设计;三种阶段设计:初步设计、技术设计、施工图设计。

1、桥面净空:为了保证车辆和行人的安全通过,在桥面以上垂直于行车方向应保留的界限空间,在净空界限范围内不得有任何部件和管线设施侵入

2、桥梁设计四原则:1)安全2)适用3)经济4)美观。

3、桥梁设计的步骤:1)“预可”阶段2)“工可”阶段3)初步设计4)技术设计5)施工图设计。

4、纵断面设计包括:确定桥梁的总跨径,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。

桥梁的分孔注意以下问题①采用经济跨径②在通航河流,当通航净宽大于经济跨径时通常将通航桥孔的跨径按通航净宽来确定,其余孔径可采用经济跨径。但对变迁性河流,考虑航道可能发生变化,可多设几个通航孔③在平原区宽阔河流上的桥梁,通常在主河槽部分按需要布置较大的通航孔,而在两侧浅滩部分按经济跨径分孔。

5、通航净空:在桥孔中垂直于水流方向所规定的空间界限,任何结构构件或航运设施均不得深入其内。

6、净空限界:桥面净空是指为了保证车辆和行人安全通过,在桥面以上垂直于行车方向应保留的界限空间,在净空界限范围内不得有任何部件和管线设施侵入。

7、桥道标高的确定:对于跨河桥梁,桥道的标高应保证桥下排洪和通航的需要;对于跨线桥,则应确保桥下安全行车。在平原区建桥时,桥道标高的抬高往往伴随着桥头引道路堤土方量的显著增加。在修建城市桥梁时,桥高了使两端引道的延伸会影响市容,或者需要设置立体交叉或高架栈桥,会导致提高造价。和亮丽的桥道标高必须根据设计洪水位、桥下通航

(通车)净空的需要,并结合桥型、跨径等一起考虑。

8、桥梁设计方案选择应遵循的步骤:①明确各种标高的要求:在桥位纵断面图上,先行按比例绘出设计水位、通航水位、堤顶标高、桥面标高、通航净空、堤顶行车净空位置图②桥梁分孔和初拟桥型方案草图:根据泄洪总跨径的要求,作桥梁分孔和桥型方案草图③方案初筛:对草图方案作技术和经济上的初步分析和判断,筛去弱势方案,选出几个构思好,各具特点,但一时还难以判定孰优孰差的方案④详绘桥型方案:拟定主要尺寸并尽可能绘出各个桥型方案的尺寸详图⑤编制估算或概算:根据编制方案的详图,可计算出上下部结构的主要工程数量,编制各方案的主要材料⑥方案选定和文件汇总:

第三章

1、桥梁设计的作用:是指结构上的一组集中力或分布力,或引起结构外加变形或约束变形的原因。前者称为直接作用(荷载)后者称为间接作用,它们产生的效应与结构本身特征有关。

2、桥梁作用的分类:1)永久作用:在结构使用期内,其量值不随时间变化,或其变化值与平均值相比可以忽略不计的作用(结构重力,预加力,土的重力,土侧压力,混凝土收缩及徐变作用,水的浮力和基础变位作用)(2)可变作用:在结构使用期内,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比不可忽略的作用(汽车荷载,汽车冲击力,汽车离心力,汽车引起的土侧压力,人群荷载,汽车制动力,风荷载,流水压力,冰压力,温度作用,支座摩擦力)(3)偶然作用:在结构使用期内,出现的概率很小,但一旦出现其值很大且持续时间的作用(地震作用,船舶或漂流物的撞击作用,汽车撞击作用)

3、作用代表值:①作用标准值:结构按极限状态设计时采用的作用基本代表值,其值可根据作用在设计基准期内最大值概率分布的某一分位置确定②作用准永久值:结构或构件按正常使用极限状态长期效应组合设计时,采用的一种可变作用代表值③作用频遇值:结构或构件按正常使用极限状态短期效应组合设计时,采用的一种可变作用代表值

4、作用代表值的采用:1)永久作用应采用标准值作为代表值。2)可变作用应根据不同的极限状态,分别采用标准值,频遇值或准永久值作为其代表值。3)偶然作用取其标准值作为代表值。

5、试阐述桥梁的“作用”与“荷载”二者的含义及其区别“作用”是指加在结构上的集中力或分布力,以及因其结构外加变形或约束变形的原因。前者以力的形式作用于结构上,成为直接作用,也称作荷载,如结构的自重、桥面的行车荷载;后者以变形的形式作用在结构上,称为间接作用,如墩台变位等。作用的种类形式和大小的选定是桥梁计算工作中的主要部分,它关系到桥梁结构在它的设计使用期限内的安全和桥梁建设费用的合理投资。

6、承载能力极限状态:为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态。

7、正常使用极限状态:结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态

8、结构重力:结构物的重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力,结构自重可按结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定

预加力对于预应力混凝土,预加力在结构进行正常使用极限状态设计和使用阶段构件应力计算时,应作为永久作用计算其主、次效应,计算时应考虑相应阶段的预应力损失,但不计由于预加力偏心距增大引起的附加效应。

土压力作用在墩台上的土重力、土侧压力可参照《公路桥涵设计通用规范》的规定计算。在验算桥墩、台以及挡土墙倾覆和滑动稳定性时,其前侧地面以下不受冲刷部分土的侧压力可按静土压力计算。计算作用于桥台后的主动土压力的标准值,一般应考虑台后有车辆作用和台后无车辆作用等不同作用情况。

混凝土的收缩和徐变作用混凝土收缩影响可作为相应于温度的降低考虑,徐变影响可假定混凝土应力与徐变变形间为线性关系

9、汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成,车道荷载由均布荷载和集中荷载组成,桥梁结构的整体计算采用车道荷载;桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。桥梁上行驶的车辆种类繁多,载重量也不同,设计时不可能对每一种情况进行计算,因此就需要拟定一种便于设计的统一的标准荷载

10、汽车冲击力:汽车以一定的速度在桥上行驶,车辆驶过桥梁时,由于桥面的不平整、车轮不圆以及发动机抖动等原因,会引起桥梁结构振动,这种动力效应通常称为冲击作用。汽车荷载的冲击作用有车体的振动和桥跨结构自身的变形和振动。

11、人群荷载:设有人行道的桥梁,当用汽车荷载计算时,应同时计入人行道上的人群荷载

12、离心力的产生:离心力的大小指车辆行使在曲线线路上时。因方向变化而引起的径向水平力。

13、公路桥梁汽车荷载分为两种荷载等级:公路-Ⅰ级,公路-Ⅱ级

桥梁结构的整体计算采用车道荷载,局部计算采用车辆荷载。

桥梁①偶然作用包括地震作用、船舶或漂流物的撞击作用、汽车撞击作用 ②永久作用:水的浮力、基础变位作用③可变作用:汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力、温度作用、支座摩阻力;

14、作用效应的组合:结构对所受作用的反应,如内力,位移等称为作用效应。作用效应组合,则是指结构上几种作用分别产生效应的叠加。㈠公路桥涵结构按承载能力极限状态设计,采用以下两种效应组合:①基本组合:永久作用的设计值与可变作用设计值效应相组合。②偶然组合:永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。㈡公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时,采用以下两种组合:①作用短期效用组合:永久作用标准值效应与

可变作用频遇值效应相组合。②作用长期效应组合:永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合。

第四章

15、桥面部分包括的构造:桥面铺装、防水和排水设施、伸缩装置、人行道、缘石、栏杆和照明灯具等构造。

16、城市桥梁有哪几种桥面布置形式?高速公路桥梁的桥面一般怎样设置?

城市桥梁的桥面布置: ①双向车道布置,即行车道的上下行交通布置在同一桥面上。在桥面上,上下行交通用画线分隔,没有明显的界限,由于在桥梁上同时存在上下行机动车和非机动车,车辆只能中速或低速行驶,对交通量较大的道路,桥梁往往会造成交通滞留状态②分车道布置,即桥面上设置分隔带使上下行交通分割。甚至机动车道与非机动车道分隔、行车道与人行道分割设置。这种布置方式可提高行车速度,便于交通管理③双层桥面布置,即桥梁结构在空间上提供两个不在同一个平面上的桥面构造。双层桥面布置可以使不同的交通严格分道行驶,提高了车辆和行人的通行能力,便于交通管理。同时,在满足同样交通要求时,可以充分利用桥梁净空,减少桥梁宽度,缩短引桥长度,达到较好的经济效应。高速公路桥梁的桥面布置:一般采用分隔带或分离式主梁布置,使上下行交通完全分开,减少行车干扰,提高车速。高速公路桥梁不设人行道与人行道护栏

17、桥面铺装:也称行车道铺装,其功能是保护桥面板不受车辆轮胎的直接磨耗,防止主梁遭受雨水的侵蚀,并能对车辆轮重的集中荷载起一定的分散作用。

18、桥面铺装特点:抗车辙、行车舒适、抗滑、不透水、刚度好和桥面板结合良好等特点。

19、桥面铺装的类型:水泥混凝土、沥青表面处治(耐久性差,中低级公路桥梁使用)和沥青混凝土等。

20、水泥混凝土特点及铺装时要求:耐磨性能好,适合重载交通。水泥混凝土桥面铺装直接铺设在防水层或桥面板上,层厚度不宜小于8cm,其强度等级不应低于C40,铺设时应避免二次成形。水泥混凝土铺装层内应配置钢筋网,钢筋直径不应小于8cm,间距不宜大于10cm。

21、沥青混凝土桥面铺装:由粘层,防水层,保护层及沥青面层组成,总厚度宜为6~10cm铺设方式分为单层式和双层式。高速公路、一级公路的沥青混凝土桥面铺装伟双层式,下层为3~4cm中粒式沥青混凝土整平层,表面层的厚度与级配类型可与其相邻桥头引线相同,但不宜小于2.5cm。多雨潮湿地区、纵坡大于5%或设计车速大于50km/h的大中型高架桥、立交桥的桥面应铺设抗滑表层。

22、改性沥青的特点:抗滑,密水,抗车辙,减少开裂等优点。

23、桥面设置纵、横坡作用:有利于雨水迅速排出,防止或减少雨水对铺装层的渗透,从而保护了行车道板,延长桥梁使用寿命。桥面上设置纵坡有利于排水,同时,在平原地区,还可以在满足桥下通航净空要求的前提下,降低墩台标高,减少引桥垮长或桥头引道土方量,从而节省工程费用。桥面的纵坡一般都做成双向纵坡,纵坡一般不超过3%~4%

如何设置纵横坡:桥梁除了设有纵向坡度以外,还应将桥面铺装沿横向设置足够的桥面横坡,坡度可按路面横坡取用或比后者大0.5%。对于沥青混凝土或水泥混凝土铺装,行车道桥面通常采用抛物线形横坡,人行道则用直线形

24、桥面横坡形成的三种方法:1)对于板桥或就地浇筑的肋板式梁桥,将墩台顶部做成倾斜的,在其上盖桥面板。可以节省铺装材料并减轻恒载。2)对于装配式肋板桥,可采用不等厚度的铺装层包括混凝土的三角垫层和等厚的路面铺装层,方便施工。3)桥宽较大时,直接将行车道板做成双倾斜。可以减轻恒载,但主梁构造、制作均较复杂。

25、防水层的设置及要求:桥面防水层设置在行车道铺装层下边,他将透过铺装层渗下的雨水汇集到排水设备排出。对于防水程度要求高,或桥面板位于结构受拉区可能出现裂纹的混凝土梁式桥上,应在铺装内设置防水层。

26、防水层的三种类型:1)沥青涂胶下封层2)高分子聚合物涂胶3)沥青或改性沥青防水卷材,以及浸渍沥青的无纺土工布等。

27、排水设施:1)泄水管(梁式桥上常用的泄水管宜设置在桥面行车道边缘处,距离缘石10~15cm)。2)排水管或排水槽(纵向排水管或排水槽的坡度不得小于0.5%。桥梁伸缩缝处的纵向排水排水管或排水槽,应设置可供伸缩的柔性套筒。寒冷地区的竖向排水管,其末端宜距地面50cm以上)。

28、伸缩缝概念:若建筑物平面尺寸过长,因热胀冷缩的缘故,可能导致在结构中产生过大的温度应力,需在结构一定长度位置设缝将建筑分成几部分,该缝即为温度缝。

29、伸缩缝(伸缩装置)的主要作用:适应桥梁上部结构在气温变化,活载作用,混凝土收缩徐变等因素的影响下变形的需要,并保证车辆通过桥面时平稳。一般设在两梁端之间以及梁端与桥台背墙之间。

30、桥梁伸缩装置的类型:①镀锌铁皮装置:对于中小跨径的桥梁,变形量在20~40mm以内时,常采用以锌铁皮为跨缝材料的伸缩缝构造②钢板式伸缩装置:对于梁端变形量较大(40~60mm以上)的情况,可采用钢板为跨缝材料的伸缩缝构造,此为钢疏齿板型伸缩装置,多用于中、大型桥梁③橡胶伸缩装置(多用)橡胶既富于弹性,又易于胶贴,能满足变形要求和兼备防水功能。按照伸缩体结构不同,桥梁伸缩装置可分为纯橡胶式、板式、组合式和模板式,其选型主要视桥梁变形量的大小和活载轮重而定

31、桥梁护栏有哪几种形式:按照构造特征分为:梁柱式护栏、钢筋混凝土墙式护栏、组合式护栏。

第五章

32、混凝土梁桥的基本体系:按受力特征分为简支梁桥,连续梁桥,悬臂梁桥三种基本体系①简支梁桥是结构受力和构造

最简单的桥型,应用广泛,属于静定结构。简支梁桥的设计主要受跨中正弯矩的控制。简支梁桥一般应用于小桥,大桥中的引桥及城市高架桥②连续梁桥属于超静定结构,在竖向荷载作用下支点截面产生负弯矩.连续梁与同等跨径的简支梁相比,其跨中正弯矩显著减小,从而跨越能力大。连续梁还具有结构刚度大变形小主梁变形挠曲线平缓、动力性能好及有利于高速行车等优点。宜用于地基较好的场合③悬臂梁桥属于静定结构,支点截面产生负弯矩,跨中正弯矩比简支梁桥小,跨越能力比简支梁大,但小于连续梁,主跨要增加悬臂与挂梁之间的牛腿与伸缩缝构造,并且牛腿处变形大、伸缩缝易损坏行车不平顺,目前较少使用。

33、混凝土梁桥的主要截面形式:实心板,空心板,肋梁式及箱形截面四种截面形式①实体板是最简单的构造形式,一般用于钢筋混凝土简支板桥和连续板桥②空心板截面则是在实心板基础上,对截面进行挖空,减轻结构自重,增大跨越能力,大多用于预应力混凝土或钢筋混凝土板桥③肋梁式截面是在板式截面的基础上,将下缘受拉区混凝土进一步挖空,从而显著减轻结构自重,增加梁高与截面抗弯惯性矩,跨越能力进一步得到提高(T形。I字形)④箱形截面的挖空率最高,截面上缘的顶板与下缘底板混凝土能够承受连续梁跨中截面正弯矩和支点截面负弯矩产生的压应力,抗弯能力强,又因箱梁为闭口截面,抗扭惯性矩大、抗扭性能好,因而是大跨连续梁和曲线梁桥最合适的截面形式。

34、刚构桥按受力体系可分为连续刚构桥、斜腿刚构桥、门式刚构桥、T形刚构桥。

35、梁桥的主要施工方法:整体浇筑法【施工周期长,占用支架和模板较多,受季节影响大,施工费用高,一般仅用于修建曲线桥、斜桥等特殊形式的结构或者运输困难地区】(整体浇筑法就是一次浇筑完成桥梁主体结构混凝土的方法)和节段施工法(将桥梁结构在纵向、横向或竖向划分为许多段,分段现浇或分段预制拼装的施工方法)。

第六章

1、板桥的特点:1)优点:a建筑高度小,适用于桥下净空受限制的桥梁,与其他类型的桥梁相比,可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道长度。b外形简单,制作方便。c.做成装配式板桥的预制构件时,重量轻,架设方便。2)缺点:跨径不宜过大,跨径超过一定限度时,截面显著加高,从而导致自重加大,由于截面材料使用得不经济,使板桥建筑高度小的优点也因之被抵消。因此,通过实践,简支板桥的经济合理跨径一般限制在13~15cm。

2、板桥的分类:按施工方式可以分为整体式板桥和装配式板桥,板桥按截面形式又可以分为实心板,空心板,异形板等;按力学图式分为简支板、悬臂板和连续板。

3、简支梁桥按施工方法包括:1)整体式简支梁桥(整体式梁桥具有整体性好、刚度大、易做成复杂形状等优点,多数在桥孔支架模板上现场浇筑,也有整体预制、整孔架设的个别情况)。2)装配式简支梁桥(主梁的横截面形式可分为Ⅱ形,T形和箱形)。

4、斜板桥受力特点:①荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势②各角点受力情况可以用比拟连续梁的工作描述③在均布荷载下,当桥轴线方向的跨长相同时,斜板桥的最大跨内弯矩比正桥要小跨中弯矩的折减主要取决与斜交角和抗弯刚度与抗扭刚度的比值K。④在上述同样的情况下,斜板桥的跨中横向弯矩比正桥的要大⑤斜板桥的跨中剪力比相同跨径的正桥大。

5、对于装配式简支梁桥,确定主梁的间距和高度时,一般要考虑哪些因素?

主梁间距的确定要综合考虑材料的用量,预制工作量,运输,吊装等因素的影响;主梁高度与何在大小,主梁的片数,跨径大小等因素有关

6、简述装配式后张预应力混凝土简支梁的预应力筋立面布置方式及其理由?

装配式后张应力混凝土简支梁,在跨中截面,预应力筋均靠近梁的下缘布置,在一定区段后逐渐弯起,弯起的目的是:①由于简支梁弯矩从跨中向支点逐渐减小,故预应力筋的偏心距也应逐渐减小,否则梁上缘的拉应力及下缘的压应力都会过大。为此,必须将大部分的力筋弯起,减少预加力及其引起的负弯矩②由于支点附近区段剪力较大,故可以利用弯起力筋所产生的竖向分力来抵消一部分剪力③为了使梁端部分所受的预加力不太集中和分散布置锚具,也必须将力筋弯起。如将部分力筋弯出梁顶,则不仅可以得到较好的抗剪作用,而且端块还可以减少。

7、预应力筋在梁端锚具的布置原则是的什么?①锚具在梁端的布置应尽量减小局部应力。集中、过大的锚具是不利的,分散的、小的锚具是不利的②锚具在梁端布置应满足安放张拉设备所需要的锚具间最小净距的要求③锚具应在梁端对称纵轴布置。

8、装配式简支桥的桥面板,有哪几种横向连接方式:①刚性接头:即可承受弯矩,也可承受剪力②铰接接头:只能承受剪力。简支梁桥的横隔板(或横隔梁)主要起什么作用:横隔梁在装配式T梁中起着保证各根主梁相互连接成整体的作用。端横隔梁是必须设置的,它不但有利于制造、运输和安装阶段构件的稳定性,而且能显著加强全桥的整体性。

9、简述组合梁桥的施工过程及跨中截面的应力变化过程:施工时,先架设梁肋,再安装预制板,最后在接缝内或连同在板上现浇一部分混凝土使结构连成整体。组合梁是分阶段受力的

10、曲线梁桥有哪些主要受力特点?①曲线梁桥最主要的受力特点是,在外荷载作用下,梁截面内产生弯矩的同时,必然伴随产生“耦合扭矩”,而在产生扭矩的同时也伴随产生相应的“耦合弯矩”,这被称为“弯—扭”耦合作用。这一作用使得曲线梁桥具有与直线梁桥明显不同的受力特点②在相同跨径情况下,曲线梁桥的截面内力较同跨径的直线梁桥要大③由于弯扭耦合,在计算曲梁的竖向挠度时,可以理解为,由“挠”和“扭”两者叠加(或相减)而得。因而曲线梁桥的外侧

边梁的竖向挠度一般较同跨径的直梁桥大,外侧梁的挠度大于内侧梁的挠度,而且曲率半径越小、跨径越大,桥越宽时这一趋势越明显④对于两端均有抗扭支座的弯梁桥,其支座反力与直梁桥相比,有外弧侧变大,内弧侧变小的倾向,当活载偏置时,内弧侧甚至有可能产生负反力。当曲率半径小、跨径大、恒载小时,应注意在设计上控制内侧支座的负反力,必要时应在构造上采取相应的措施,设置拉压支座,同时应防止外侧支座超载⑤曲线梁桥中横梁的功能除了具有直线梁桥的功能之外还担负着保持全桥稳定性的作用,尤其对于薄壁箱梁来说,增设横隔板时间小截面畸变变形的最优方案⑥曲线梁桥中预应力效应对支座反力的分配有较大影响,计算支座反力时,必须考虑预应力效应的影响。

11、如何选择曲线梁桥的横截面形式?从曲线梁桥存在有较大扭矩的受力特点考虑,宜采用箱型截面的形式。对于城市立交桥或有通航要求的桥梁,常选用具有较小建筑高度的“扁箱截面”,或采用多室结构。多室箱梁多用在宽桥上,常将一座宽桥设计成两座独立而平行的桥梁,即做成分离式弯箱梁桥。对于城市立交桥中的箱梁腹板,从美观上着眼、从减小箱梁底板宽度以使与窄墩相配合而论,经常采用具有斜腹板式的梯形箱截面。另一方面,在现在城市高架桥中,桥型美观常常被提到一定的高度。若桥不太宽,且跨径不太大时,也常采用板式截面。

12、曲线梁桥支座布置有何特点:支座布置必须能够承受由自重和桥面荷载偏载等因素所组成的组合扭矩作用

13、如何进行曲线梁桥的预应力筋配置?①预配索②局部索③非预应力钢筋④尽量在顶、底板中不要配置呈蛇形状的水平弯曲索来抵抗扭矩,以免导致大量钢筋的交叉碰撞,造成布索困难⑤根据实际情况,内外弧侧的预应力筋张拉力可以取不等值,以适应内外腹板中的内力差,也就是利用预应力抵消外荷载产生的扭矩

⑥当梁的曲率半径较小时,由于具有水平曲率的纵向预应力筋束在张拉过程中产生对腹板混凝土的径向压力,应考虑张拉过程中预应力筋束是否会崩裂腹板的问题。

14、组合梁桥:是一种装配式的桥跨结构,即用纵向水平缝将桥梁的梁肋部分与桥面板分割开来,是单梁的整体截面变成板与肋的组合截面。

15、整体式立交板桥的受力特点①在均布恒载作用下,桥跨版基本处于单向受力状态,其跨中截面单位跨度上的弯矩Mx可像简支梁跨中弯矩那样确定,而与之正交截面单外宽度上的弯矩My比弯矩Mx小得多。②当车轮荷载作用在版中时,桥跨版处于双向受力状态。其跨中截面弯矩Mx沿板横向(y轴方向)是非均匀分布的。③当车轮荷载作用在自由边附近时,Mx和My的分布规律与荷载作用在版中累死,但Mx数值较大,而My值较小。

16、装配式板桥的横向连接①企口混凝土铰连接②钢板连接

17、装配式简支T形梁桥,装配式简支梁的横截面形式可分为Ⅱ型、T型和箱形3种。

18、预应力束筋在梁端上锚具的步骤。(1)锚具在梁端布置应尽量减小局部应力。(2)锚具在梁端布置应满足安放张拉设备所需要的锚具间最小净距的要求。(3)锚具应在梁端对称纵轴布置。

19、桥面板的横向连接1)刚性接头2)铰接接头

20、横隔梁常用横向连接有(1)钢板焊接连接(2)扣环式湿接头

21、组合梁桥也是一种装配式的桥跨结构,即用纵向水平缝将桥梁的梁肋部分与桥面板分隔开来,使单梁的整体截面变成板与肋的组合截面。

22、组合式梁桥有两种形式(1)1型组合梁桥和箱型组合梁桥。前者是用于钢筋混凝土简支梁桥,后者只适用于预应力混凝土梁桥。

23、与简支梁比,悬臂梁桥由于支点负弯矩的存在,使跨中正弯矩显著减小,故而可以减小跨度内主梁的高度,从而可降低钢筋混凝土数量和结构自重,而这本身又促进了恒载内力的减小。

24、悬臂梁桥常用的截面形式一般采用带马蹄的T型截面或箱型截面。

25、悬臂梁桥、T形钢构桥的悬臂端和挂梁端结合部的局部构造称为牛腿

26、和直线梁桥一样,混凝土曲线梁桥的截面形式有板式、肋板式、肋式和箱式等。

27、支座布置方式,简支静定结构,简支超静定结构,两端均完全嵌固的支承形式。

第七章

1、桥梁挠度按产生的原因可以分为永久作用挠度和可变荷载挠度。永久作用是恒久存在的,其产生挠度与吃寻时间有关,可分为长期挠度和短期挠度。永久作用挠度可以通过施工时预设的反向挠度(又称预拱度)来加以抵消,使竣工后的桥梁达到理想的线形。

2、通常把长宽比等于或大于2的周边支撑板看作仅有短跨承受荷载的单向受力板(简称单向板),再短跨方向布置受力钢筋,在长度方向适当配置一些分布钢筋。对于长宽比小于2的板,则称为双向板,需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。

3、实际过程中最常遇到的行车板道受力图示有单向板、悬臂板和铰接悬壁板3种。

4、板的有效宽度:桥面板在局部分布荷载的作用下,不仅直接承压部分的板参与工作,而且与其相邻的部分板带也分担一部分荷载,因此,在桥面板的计算中,需确定板的有效工作宽度(也称为荷载的有效分布宽度)。

5、横向荷载的分布:侨领的上部结构由承重结构及传力结构两大部分组成,各片主梁靠横隔梁和行车道板连成空间整体结构,当桥上作用荷载时,各片主梁共同参与工作,形成了各片主梁之间的内里分布。、

6、荷载横向分布的计算方法:一、杠杆原理法;基本原理:杠杆发忽略了主梁之间横向结构的联系作用,即假设桥面板在主

梁梁肋处断开,把桥面板看作横向支撑在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑。适用条件:1、双肋式梁桥;2、多梁式桥支点截面。二、刚性横梁法;根据试验和理论分析,当桥的宽跨比B/L≤0.5,且主梁间具有可靠连接时,在汽车荷载的作用下,中间横隔梁的弹性挠曲变形与主梁的变形相比很小,因此可以假定中间横隔梁像一根无穷大的刚性梁一样保持直线形状。由于此法假定横隔梁具有无限刚性,称为刚性横梁法,也称为偏心受压发。三、修正刚性横梁法;四、铰接板法;五、荷载横向分布系数沿桥垮的变化。杠杆原理法适用于计算荷载位于指点截面处的横向分布系数,其他方法适用于计算荷载位于跨中截面处的横向分布系数。

7、为了消除横载挠度而设置的跨中反向挠度称为预拱度。

8、钢筋混凝土受弯构件,一半如何设置施工预拱度1)当又荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径的1/1600时,可不设预拱度;2)当不符合上述规定时应设预拱度,且其值应按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。

9、预应力混凝土受弯构件,一半如何设置施工预拱度;(1)、当预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时,可不设预拱度;(2)、当预加应力的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时应设预拱度,其值应按该项荷载的挠度值与预加应力产生的长期反拱值之差采用。

10、连续梁桥施工方法概要:1)整体施工法2)逐跨施工法3)简支—连续施工法4)悬臂施工法5)顶推施工法。

11、等截面连续梁的适用范围及施工方法:1)中等跨径:40~60cm(国外最大达80cm)范围2)施工方法:整体施工、逐孔施工、先简支后连续施工及顶推施工法。

12、变截面连续梁的特点:1)采用支点梁高大于跨中梁高的变截面形式,使得梁高的变化规律与连续梁的弯矩图变化规律相一致,可充分发挥材料的性能。2)减小跨中梁高,还有利于抵抗支座截面较大的剪力。3)增大支座截面梁高,还有利于抵抗支座截面较大的剪力。

13、变截面连续梁的适用范围及施工方法:70~120m,大于120m跨径,目前很少见。施工方法:大多采用悬臂浇注或悬臂拼装施工法。连续梁桥采用悬臂施工时,施工过程中墩梁临时固结,待合拢后,拆除临时固结措施,进行体系转换。

14、各种不同截面形式的特点及适用范围:1)板式截面:包括实体板与空心板,此类截面自重大,但构造简单,施工方便。一般适用于小跨径连续梁桥(l<20cm)2)肋梁式截面:包括T形截面、带马蹄的T形截面等,比板式截面挖空率高、结构自重有所减轻、抗弯惯性矩增大,可适用于更大的跨径,但截面抗扭性能差,且不适应连续梁有正负弯矩存在的受力要求,因此,在连续梁桥中较少采用肋梁式截面。3)箱形截面:箱形截面空心率高,有利于减轻结构自重;截面抗弯与抗扭刚度大,受力性能好,同时适应抵抗正,负弯矩。因此,箱形截面是大跨连续梁桥及其他桥梁的主要截面形式。

15、箱形截面形式:单箱单室,单箱双室,双箱单室,斜腹板箱梁。

16、预应力筋布置:连续梁桥主梁主要有三个内力:纵向受弯、竖向受剪及横向受弯。为了抵抗着三个内力,需布置三向预应力筋,即纵向抗弯、竖向抗剪及横向抗弯预应力筋。

第八章 支座

1、桥梁支座的主要作用是什么?桥梁支座主要有哪几种类型?

2、支座设置在桥梁的上部与墩台之间,其主要作用如下:①将上部结构的支承反力(包括结构自重和可变作用引起的竖向力和水平力)传递到桥梁墩台②保证结构在汽车荷载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形,以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式

3、阐述板式橡胶支座的组成及其活动机理板式橡胶支座由几层橡胶和薄钢片迭合而成。它的活动机理是:利用橡胶的不平均弹性压缩实现转角θ;利用其剪切变形实现微量水平位移Δ。

4、为什么板式橡胶支座一般没有固定支座和活动支座之分:板式橡胶支座一般不分固定支座和活动支座,这样能将水平力均匀地传递给各个支座且便于施工,如有必要设置固定支座可采用不同厚度的橡胶支座来实现。

5、阐述盆式橡胶支座的组成及其主要受力特点和适用场所:当竖向力较大时应使用盆式橡胶支座。它由不锈钢滑板,聚四氟乙烯板、盆环、氯丁橡胶块、钢密封圈、钢盆塞及橡胶防水圈组成。它是利用设置在钢盆中的橡胶板达到对上部结构承压和转动的功能,利用聚四氟乙烯板和不锈钢板之间的平面滑动来适应桥梁的水平位移要求。特别适合在大跨径桥梁上使用。

6、试阐述简支梁桥、连续梁桥及桥面连续梁桥的支座布置方式及其理由①对于简支梁桥,每跨适宜布置一个固定支座,一个活动支座;对于多跨简支梁,一般吧固定支座布置在桥台上,每个桥墩上布置一个(组)活动支座与一个(组)固定支座。若个别桥墩较高,也可在高墩上布置两个(组)活动支座。②对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥,一般在每一联设置一个固定支座,并宜将固定支座设置在靠近温度中心,以使全梁的纵向变形分布在梁的两端,其余墩台上均设置活动支座,在设置固定支座的桥墩上,一般采用一个固定支座其余为横桥向的单向活动支座;在设置活动支座的所有桥墩台上,一般沿设置固定支座的一侧均布置顺桥向的单向活动支座,其余均为双向活动支座

7、板式橡胶支座的设计与计算一般包括哪些主要内容①确定支座的平面尺寸②确定支座的厚度③验算支座的偏转情况④验算支座的抗滑稳定性

8、支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间的作用:1)将上部结构的支承反力传递到桥梁墩台。2)保证结构在汽车荷载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形,以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。

9、梁式桥的支座一般分为固定支座和活动支座两种。固定支座既要固定主梁在墩台上的位置并传递竖向压力和水平力,又要保证桥梁发生挠曲时在支撑处能自由转动。活动支座只传递竖向压力,但要保证主梁在支撑处既能自由转动又能水平移动。

10、橡胶支座的特点:构造简单、加工方便、造价低、结构高度小、安装方便和使用性能好的优点。此外,它能方便地适应任意方向的变形,故特别适应于宽桥、曲线桥和斜桥。橡胶的弹性还能消减上下部结构所受的动力作用,对于抗震十分有利。

11、支座类型:橡胶支座;球形钢支座;拉压支座;抗震支座

第九章

12、拱桥的受力特点是什么?

拱桥在竖向荷载作用下,两端支承处除有竖向反力外,还产生水平推力。正是这个水平推力,使拱内产生轴向压力,并大大减小了跨中弯矩,使之成为偏心受压构件,截面上的应力分布与受弯梁的应力相比,较为均匀。

13、拱桥的优缺点有哪些?

优点:(1)能充分做到就地取材,与钢筋混凝土梁桥相比,可节省大量的钢材和水泥(2)跨越能力较大(3)构造较简单,尤其是圬工拱桥,技术容易被掌握,有利于广泛采用(4)耐久性能好,维修、养护费较少 (5)外形美观

缺点:(1)自重较大,相应的水平推力也较大,增加了下部结构的工程量,当采用无铰拱时,基础发生变位或沉降所产生的附加力是很大的,因此,对地基条件要求高(2)多孔连孔的中间墩,其左右的水平推力是相互平衡的,一旦一孔出现问题,其他孔也会因水平力不平衡而相继毁坏(3)与桥梁相比,上承式拱桥的建筑高度较高,当用于城市立交及平原区的桥梁时,因拱面标高提高,而使桥两头连线的工程量增大,或使桥面纵坡增大,既增加了造价又对行车不利(4)混凝土拱施工需要劳动力较多,建桥时间较长等。

14、拱桥有哪些类型?①按照建桥材料可以分为圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥和钢-混凝土组合拱桥等②按照桥面的位置可以分为上乘式拱、中承式拱和下承式拱③按照结构体系可以分为简单体系拱桥、桁架拱桥、刚架拱桥和梁拱组合体系桥④按照截面的形式可以分为板拱桥、混凝土肋拱桥、箱形拱桥、双曲拱桥、钢管混凝土和劲性混凝土拱桥。

第十章

1、确定拱桥的标高有哪几个?

桥面标高、拱顶面标高、起拱线标高和基础底面标高

2、不等跨拱桥处理方法有哪些?①采用不同的矢跨比②采用不同的拱脚标高③调整拱上建筑的恒载重量④采用不同类型的拱跨结构

3、肋拱的主要截面有哪些?各有何特点?

肋拱截面形式分为实体矩形、工字形、箱形、管形和劲性骨架混凝土箱形等。

矩形截面具有构造简单、施工方便等优点;工字型截面由于截面核心距比矩形大,具有更大的抗弯能力,常用于大、中跨径的肋拱桥;管形具有质量小、强度高、塑性好等优点。

4、箱形拱的主要特点是什么?①截面挖空率大,挖空率可达全截面的50%~60%,与板拱相比,可大量节省圬工体积,减轻质量。②箱形截面的中性轴大致居中,对抵抗正负弯矩有几乎相等的能力,能较好地适应各截面正、负弯矩变化的情况。③由于是闭合空心截面,抗弯、抗扭刚度大,拱圈的整体性好,应力分布比较均匀④单根箱梁的刚度较大,稳定性较好,能单片成拱,便于无支架吊装⑤预制拱箱的宽度较大,施工操作安全,易于保证施工质量⑥制作要求较高,起吊设备较多,主要用于大跨径拱桥

5、实腹式拱拱上建筑由哪几部分组成?有何特点?

实腹式拱上建筑由侧墙、拱腹填料、护拱、变形缝、防水层、泄水管和桥面等部分组成。其特点是构造简单、施工方便、填料数量较多、恒载较重。

6、梁式腹孔结构有哪几种形式?(1)简支腹孔(2)连续腹孔(3)框架腹孔

7、叙述拱上填料的作用,叙述伸缩缝和变形缝的作用。

填料作用:扩大车辆荷载的分布面积,减小车辆荷载的冲击作用。伸缩缝和变形缝的作用:使结构的计算图式尽量与实际的受力情况相符合,避免拱上建筑不规则地开裂,保证结构的安全使用和耐久性。

8、简述拱铰的类型及其作用拱铰类型有弧形铰、铅垫铰、平铰、不完全铰和钢铰。

作用:弧形铰用于主拱圈的拱铰;铅垫铰用于中小跨径的板拱或肋拱,也可用作临时铰;平铰一般用于空腹式腹拱圈上;不完全铰常用于小跨径或轻型拱圈以及空腹式拱桥的腹部柱上;钢铰除用于少数有铰钢拱桥的永久铰结外,更多的用于施工需要的临时铰。

第十一章

9、什么是理想拱线?在拱桥设计中一般应如何选择合理拱轴线?

理想的拱轴线是与拱上荷载的压力线重合,这样主拱截面只受轴向压力而无弯矩和剪力,截面应力分布均匀。

实际上由于主拱不但受到恒载的作用还受到活载、温度荷载、材料收缩等作用,拱轴线不可能与拱上荷载压力线完全重合,

所以选择拱轴线也只能尽量减少主拱截面的弯矩。一般来说,恒载所占比重相对于活载等其他荷载来说要大许多,在实际当中也一般采用恒载压力线作为拱轴线。恒载越大这种选择越合理。

10、实腹式拱桥的合理拱轴线是什么?

实腹式拱桥的恒载包括主拱圈。拱上填料和桥面自重,其恒载集度由拱顶 向拱脚连续分布而且逐渐加大,其恒载压力线是一条悬链线。因此实腹式拱桥采用恒载压力线作为拱轴线。

11、空腹式拱桥,为什么用5点重合法确定的悬链线拱轴线比用恒载压力线更加合理?

空腹式拱桥的恒载不是连续分布的,即主拱圈与实腹段自重的连续分布荷载及空腹部分通过腹孔传下的集中力。由于集中力这种非连续分布荷载的存在,拱的恒载压力线也不是一条平滑的曲线,而是集中力处有转折,更不是悬链线。但由于悬链线拱的受力情况较好,又有完整的计算表格可供利用,所以在设计空腹式拱桥时,仍采用悬链线作为拱轴线。

12、用有限元法计算普通上承式拱桥,若只建裸拱计算模型,应如何模拟拱上建筑、桥面恒载以及活载的作用? 拱上建筑及桥面恒载和活载等直接采用节点集中力荷载进行模拟(活载按照荷载横向分布最不利的情况考虑)。

13、采用平面杆系有限元法建立钢管混凝土拱桥的计算模型时,如何考虑钢管混凝土拱肋的截面刚度?

对钢管混凝土拱桥,其截面含筋率较高,计算截面刚度时要考虑钢管的影响。实践证明

,钢管混凝土拱肋截面刚度按钢筋混凝土的计算方法和按钢管混凝土的计算方法算出来的刚度两者相差很大。实用中钢管混凝土截面的刚度按公式计算。

EA=EcAc+EsAs EI=EcIc+EsIs所以,输入钢管混凝土拱肋截面特性时,在保证截面刚度等效的前提下进行换算。

14、有限元计算柔性系杆拱桥,系杆可采用什么单元模拟?

平面梁单元模拟。

15、当进行桥梁上、下部结构整体分析时,橡胶支座一般应选取何种计算单元?如何确定相关刚度参数?

无铰拱桥的强度验算时,一般应演算那几个控制截面?

拱圈截面强度验算;拱圈截面合力偏心距演算;拱圈正截面直接受剪计算。

16、为什么拱桥需要进行稳定性验算?如何演算其纵、横向稳定性?

拱是以受压为主的结构,随着施工技术水平的提高,高强度材料的使用,拱桥正朝跨径方向发展,结构变得更柔,稳定性问题更加突出。故进行稳定性验算。

竖向均布荷载功作用下,无铰拱和两铰拱在拱轴平面内的失稳形势为反对称失稳。三铰拱的失稳动工则取决于矢跨比f/l,当f/l》=0.3时,将发生反对称失稳,当f/l《=0.2时,将发生对称失稳。

横向稳定性验算 对桥的宽跨比小于1/20的主拱以及无支架施工的拱桥,应验算拱的横向稳定性。公式为K=Nl/Nd>=4~5 对于半拱或采用单助合龙的拱肋,可近似用矩形等截面抛物线铰拱,在均布竖向稳定性荷载作用下的向稳定公式来计算临界轴向力和临界推力。

对以横向连接的肋拱和以无支架施工临时采用双肋合龙的拱桥,其横向稳定性计算比较复杂,可以将拱展开成一个与拱轴等长的平面桁架,按组合压杆计算其稳定性。

第十二章

1、桥墩:是指多跨(两跨以上)桥梁的中间支承结构物,他除了承受上部结构传来的作用外,还要承受流水压力,风荷载以及可能出现的冰压力,船舶或漂流物的撞击作用或者桥下车辆的撞击作用。

2、桥台:桥台一般指桥头两顿设置的支承与挡土的结构物,它既要支承上部结构,又要衔接两岸接线路堤,挡土护岸,承受台背填土及填土上汽车引起的土侧压力。

3、确定桥梁墩台结构时应遵循的总原则:满足交通要求,安全耐久,造价低,维修养护少,施工方便,工期短,与周围环境协调,造型美观和有利于环保等总原则。

4、桥梁墩台一般由哪3部分组成,各自的结构作用:墩帽,墩身,基础。墩帽:通过支座承托着上部结构,承受很大的竖向支承反力,并将支座传来的集中力分散给墩身;墩身:它是一个承受压弯联合作用的构件,兼有支承墙和挡土墙的作用。基础:作用是保证桥梁墩台安全埋入土层之中并将桥梁的全部作用传至地基。

5、桥梁薄壁混凝土空心桥墩设置的主要目的:主要是为了减轻墩身的自重或地震时有较小的惯性力或减小软弱地基的负荷。

6、桥梁柔性排架桩墩的主要特点:可以通过一些构造措施,将上部结构传来的水平力传递到全桥的各个柔性墩或相邻的刚性墩台上,以减小单个柔性墩所受到的水平力,从而达到减小桩墩截面的目的。

7、桥梁加筋土桥台由哪两部分组成及工作原理:由柱式台的盖梁、台柱基础以及加筋体的竖直面板、面板基础、筋带和其间填料共同组合而成。工作原理:竖直面板后的填料主动土压力作用到面板上,再通过筋带与填料之间产生的摩擦力来平衡面板对筋带的压力,而台柱只承受梁传来的作用力。

8、拱桥桥墩中普通墩、单向推力墩和交接墩三者各自的受力特点和使用场合:普通墩:除了承受相邻两跨结构传来的垂直反力外,设计中一般假定两跨结构重力产生的水平推力相互抵消,此时,墩身不承受这一水平推力的作用效应,单向推力墩:主要作用是在它一侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时,能承受单侧拱跨重力产生的水平推力,以保证其另一侧的拱跨不至于倾塌。交接墩:用于桥墩两侧孔径不同的不等跨拱桥,它除了拱座不设置在同一起拱线标高上之外,还应该有能够承

受不平衡水平推力的构造外形。

9、拱桥齿槛式桥台的结构特点:基底面积较大,可以支承一定的垂直压力;底板下的齿槛可以增加摩擦和抗滑的稳定性;台背做成斜挡板,利用它背面的原状土和前墙背面的新填土共同平衡共的水平推力;前墙和后墙板之间的撑墙可以提高结构的刚度。齿槛宽度和深度一般不小于50cm。一般使用于软土地基和路堤较低的中小跨径拱桥。

10、拱桥组合式桥台在设计和施工中应着重注意哪几点:1)桥台的稳定性计算宜采用静力平衡法,若采用变形协调法时应计算因拱脚位移引起的主拱圈的附加内力,在计算土侧压力时,其作用分项系数取为0.1;计算摩阻力时,其作用分项系数为0.9。拱的推力和竖向力分项系数按《公路桥涵设计通用规范》的规定取用;2)前台和后座之间的沉降隔离缝两侧结构物的接触表面,要求先完成的结构表面光滑细致,然后涂以隔离油脂,并作为后期结构施工的模板,以保证接触面两边密切贴合又可相互自由沉降;3)后座基底地基土质较差时,应对地基适当处理,防止后座的不均匀沉降引起前台向后倾斜,导致前台或拱圈开裂。

第13章

1、墩台的稳定性或地基承载力时怎样考虑水的浮力;当验算稳定性时位于透水性地基上的桥梁墩台,应计算设计水位时水的不利浮力;当验算地基承载力时,仅考虑低水位时的有利浮力或不计浮力;基础嵌入不透水性地基的墩台,可以不计水的浮力;当不能肯定是否透水时,则分别按透水和不透水两种情况进行最不利的作用效应组合。

2、梁桥桥台3种布载方式 (1)只在台前桥跨上布置车道荷载的方式。(2)只在台后破坏棱体上布置车辆荷载的方式。(3)在台前桥跨上布置车道荷载同时又在台后破坏棱体上布置车辆荷载的布载方式。

3、汽车荷载的选取:验算桥台是布置在桥跨上的汽车荷载应为车道荷载,而布置在台后破坏棱体上的则是车辆荷载。

4、盖梁计算3种图式:(1)钢构式(2)悬臂梁式(3)连续梁式

5、悬臂梁式计算条件 盖梁与柱的线刚度之比大于5.

6、抗推刚度的定义:是指墩顶产生单位水平位移所需施加的水平反力。

7、哪两种工况下前墙和侧墙独立的挡土墙计算:(1)U形桥台两侧墙宽度之和不小于同一水平载面前墙全长的40%时,可按U形整体载面验算载面承载力。(2)U形桥台较宽,须在前墙设置沉降缝或伸缩缝时,分隔的前墙和侧墙墙身也应分别按独立的墙验算截面承载力。

8、轻型桥台的受力特点:利用桥跨结构和底部支承梁作为桥台与桥台或桥墩之间的之承,以防止桥台受路堤的土侧压力而向桥孔方向移动,从而使得结构成为四铰框架的受力体系。

9、台身承载力计算时的作用组合是桥跨上不布置车道荷载,只在台背后填土破坏棱体上布车载荷载。

10两种抗滑稳定性:(1)向路堤方向滑动的稳定性验算。(2)验算向桥跨方向滑动的稳定性。

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