《桥梁工程》第一篇秋华整理.doc

第一篇1） 桥梁设计的基本原则：技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理、美观、环境保护和可持续发展。2） 桥梁平、纵、横断面设计 桥梁的平面设计-确定桥位 桥梁纵断面设计 桥梁的总跨径：（反映泄洪的能力）根据水文计算来确定（泄洪、通航、流水、 冲刷、壅水。 桥梁的分孔（要求：经济、通航、冲刷、地形、受力、地质、战备。） 桥道高程的确定 1）流水净空要求 2）通航净空要求 3）跨线桥桥下的交通要求 桥上和桥头引道的纵坡：桥头纵坡不宜大于4%，桥头引道纵坡不宜大于5%， 对于位于市镇混合交通繁忙处的桥梁，桥上和桥头引 道纵坡均不得大于3% 基础的埋置深度 桥梁的横断面设计3） 桥梁设计与建设程序 1）“预可”阶段（为什么修）-初步估算 2）“工可”阶段（可以修）-估算造价 3）初步设计（如何修）-编制设计概算和估算工程数量和主要材料数量 4）技术设计（修得好）-修正工程概算 5）施工图设计（按图修）-编制施工图预算桥梁上的作用4） 作用：是引起桥涵结构反应的各种原因的统称。 直接作用：直接施加于结构上的外力（车辆、结构自重等） 间接作用：以间接的形式作用于结构上（地震、墩台变位、混凝土收缩徐变等） 新规范 荷载 仅表示施加于结构上的 直接作用，旧规范 荷载 表达的就是 作用 。5） 结构重力（包括福建重力）、预加应力、 土的重力、土侧压力、 永久作用 混凝土收缩及徐变作用 水的浮力、基础变位作用。 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、作用的分类 可变作用 汽车制动力、风荷载、流水压力、 冰压力、温度（均匀温度和梯度温度）作用 支座摩阻力 地震作用 偶然作用 船舶或漂流物撞击作用 汽车撞击作用 施工荷载 6） 永久作用：结构在使用期间，其值不随时间变化，或其变化值与平均值相比可以忽略不计的作用。7） 可变作用：结构在使用期间，其值随时间变化，且变化值与平均值相比不可忽略的作用。8） 汽车荷载：1.车辆荷载-局部计算；如桥面板计算、横隔梁、涵洞、桥台和挡土墙压力 等计算 2.车道荷载-整体计算；（由均布荷载和集中荷载组成）如桥梁的主梁、主拱 和主桁架等 公路-级车道荷载：均布荷载标准值 。 集中荷载标准值 计算跨径；。 ；内插 9）550kN标准车主要技术指标 前轴重力标准值：30kN； 中轴重力标准值：2X120kN； 后轴重力标准值：2X140kN； 轴距：3+1.4+7+1.4m；轮距：1.8m； 10） 车道荷载的均布荷载标准值应布满于使结构产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。11） 横向分布计算中，布置方式为：从路沿石处开始0.5m+1.8m+1.3m+1.8m.即两辆车间距为1.3m；离路沿石距离为0.5m。其横向布置的最大车辆数目不应超过设计车道数。12） 当桥涵设计车道数大于2时，汽车荷载应考虑多车道折减（横向折减系数）；折减后的效应不得小于两设计车道荷载效应。当桥梁计算跨径大于150m时，应考虑计算荷载效应的（纵向折减系数）；多跨连续结构时，整个结构应按最大的计算跨径考虑计算荷载效应的纵向折减。13） 冲击作用：汽车以较高速度驶过桥梁时，由于桥面不平整、发动机震动等原因，会引起桥梁结构的振动，从而造成内力增大，这种动力效应称为冲击作用。冲击系数的计算采用以结构基频为指标的方法。 不同的基频与汽车引起 的冲击系数间的关系 简支梁基频计算公式： ； 。 计入汽车冲击作用的结构：钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、圬工拱桥等上部结构和 钢支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台 不计汽车冲击作用的结构：重力式墩台，填料厚度（包括路面厚度）等于或大于0.5m的拱 桥、涵洞。14） 人群荷载在横向应布置在人行道的净宽内，在纵向施加于使结构产生最不利荷载效应的区段内。 。 线性内插 。城镇密集地区取上述的1.15倍，专用人行桥15) 汽车离心力：车辆在弯道行驶时所伴随产生的惯性力，以水平力的形式作用于结构上，是弯桥横向受力与抗扭设计计算所要考虑的主要因素，当曲线半径R250m时考虑其影响。16) 汽车制动力：车辆在减速或制动时，为克服车辆的惯性力而在路面与车辆之间产生的滑动摩擦里。作用与桥跨结构上的方向与行车方向一致。17) 风荷载 顺风向 平均风压：静力计算的方法 脉动风压：随机振动理论 平均风压：静力计算的方法 横风向 脉动风压：随机振动理论 周期风压：动力计算18） 作用效应组合：承载能力极限状态（体现：结构的安全性）19） 正常使用极限状态（体现：适用性和耐久性）极限状态：指整体结构或构件的某一特定状态，超过这一状态界限，结构或构件就不能再满足设计规定的某一功能要求。 持久状况（成桥状态）：指桥涵建成后承受自重、汽车荷载等持续时间 很长的状况； 进行承载能力和正常使用两种极限状态设计。 桥涵结构设计 短暂状况（施工过程）：桥涵施工过程中承受临时性作用的状况； 只作承载能力极限状态设计，必要时才作正常 使用极限状态设计。 偶然状况： 在桥涵使用过程中可能偶然出现的状况； 只考虑承载能力极限状态设计。20） 注意：1）各种作用并非同时作用于桥涵上，因此应当根据作用重要性的不同和同时作用的可能性进行适当组合，以确定安全合理的作用效应的组合值 2）可变作用的出现对结构产生有利影响时，该作用不应参与组合 3）实际不可能同时出现或同时参与组合概率很小的作用21） 在桥涵设计不同极限状态作用效应组合中，各类作用效应应采用不同的代表值 永久作用：采用标准值作为代表值 可变作用：采用标准值、频遇值或准永久值作为代表值 偶然荷载：采用标准值作为代表值22） 永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合 第一部分：永久效应；第二部分：主导的可变作用效应，通常 基本组合 情况为汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力），特殊情况为承载能力极限状态 某种其他可变荷载可能取代汽车效应成为控制设计的主导因 素，第三部分：可变作用效应的补充部分。 偶然组合 永久作用的标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然 作用标准值效应想组合，多个偶然作用不同时参与组合 短期效应组合：永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相结合正常使用极限状态 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结合23） 桥面布置与构造 桥面部分包括：桥面铺装、防水和排水措施、伸缩缝装置、人行道（或安全带）、缘石、栏杆和灯柱等构造。 1）双向车道布置：画线分隔；车速较低,易造成交通滞流 桥面布置 2）分车道布置：设置分隔带或分离式主梁布置；交通量大的桥梁可提高 行车速度，便于管理。 3）双层桥面布置：空间上两个不在同一平面上的桥面构造。充分利用桥 梁的承载能力，可提高行车速度。 桥面铺装的功能：保护桥面板不受车辆轮胎（或履带）的直接磨耗， 防止主梁遭受雨水的侵蚀， 能对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。 应具有：抗车辙、行车舒适、抗滑、不透水和桥面板结合良好等特点。 泥结碎石：人行桥或是早期桥梁采用沥青表面处治：耐久性差，仅在中级或低级路桥上使用 水泥混凝土：耐磨性能好，适合重载交通 桥面铺装 沥青混凝土：施工和维修养护方便，但易老化和变形 改性沥青混凝土：抗滑、密水、抗车辙、减少开裂 环氧沥青混凝土：钢桥面，粘结和韧性好，造价高ERS钢桥面铺装：钢桥面，粘结好，造价高，待检验钢纤维砼铺装：抗裂性能好，待检验 桥面铺装与主梁的关系： 铺装层对主梁受力有一定帮助作用 当使用卷材防水时，桥面铺装必须配筋 桥面防水和排水设施 功能：保障桥面行车通畅、安全,防止桥面结构受降水侵蚀 桥面横坡的设置：做法（桥面横坡一般1.5%3%）：墩台顶部设横坡：适用于板桥和就地浇筑的肋板式梁桥三角垫层：适用于装配式肋板式桥梁，桥面不宽行车道板做成双向倾斜的横坡：较宽桥梁 桥面伸缩装置 主要作用：适用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。 使用要求：能够适应桥梁温度变化所引起的伸缩。桥面平坦，行驶性良好的构造。施工安装方便，且与桥梁结构联为整体。具有能够安全排水和防水的构造。承担各种车辆荷载的作用。养护、修理与更换方便。经济价廉。 类型：U形锌铁皮伸缩装置、跨搭钢板式伸缩装置、橡胶伸缩装置等。目前多用橡胶伸缩装置（纯橡胶式、板式、组合式和模数式）常用桥梁伸缩装置：1）U形镀锌铁皮伸缩装置：多用于小型桥梁 2）钢梳齿板型伸缩装置：以钢板作为跨缝材料，其变形量可达40mm以上，用于中、大型桥梁 3）矩形橡胶条型伸缩装置：伸缩量为20-50mm 4）模数式橡胶伸缩装置：伸缩量为80-1040mm桥面连续 桥规规定，对于多跨简支梁桥，桥面