桥梁工程期末复习总结(简化版)

第一章第一章概论概论 1 桥梁有哪些基本类型 桥梁有哪些基本类型 梁桥 拱桥 钢构桥 斜拉桥 悬索桥 2 桥梁的基本组成部分有哪些 各组成部分的作用如何 桥梁的基本组成部分有哪些 各组成部分的作用如何 1 上部结构 路线中断时跨越障碍的主要承重结构 2 下部结构 支承上部结构 并将恒载和车辆荷载传至地基的建筑物 3 基础 将桥墩 桥台 传来的全部荷载分布到地基上的底部奠基部分 4 支座 在桥垮结构和桥墩 台 的支承处设置的传力装置 3 名词的含义 净跨径 计算跨径 桥梁全长 设计洪水位 桥下净空 桥名词的含义 净跨径 计算跨径 桥梁全长 设计洪水位 桥下净空 桥 面净空面净空 1 净跨径 净跨径是指设计洪水位上相邻两个桥墩 桥台 之间的净距 梁 桥 拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离 拱桥 2 计算跨径 桥垮结构相邻两个支座中心距离 梁桥 两相邻拱脚截面形 心点之间的水平距离 拱桥 3 桥梁全长 两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离 对于无桥台的桥 梁为桥面行车道的全长 4 设计洪水位 洪峰季节河流中的最高水位 5 桥下净空 设计洪水位或计算通航水位至桥垮结构最下缘之间的距离 6 桥面净空 桥梁行车道 人行道上方应保持的空间限界 4 桥梁按材料怎么分类 组合桥和混合桥的区别 桥梁按材料怎么分类 组合桥和混合桥的区别 分类 混凝土桥 钢桥 组合桥与复合桥 圬工桥 其他材料桥 组合桥 主要受力构件的截面上由两种或两种以上材料组成的桥梁 混合桥 桥梁主要受力构件在长度方向由两种或两种以上不同材料构成的截面 组成的桥梁 5 桥梁规划设计的基本原则是什么 桥梁规划设计的基本原则是什么 十字原则 安全 使用 经济 美观 有利环保 6 预可行性研究与工程可行性研究预可行性研究与工程可行性研究 预可行性报告 着重研究建设上的必要性和经济上的合理性 工程可行性报告 在预可行性报告的基础上 着重研究工程上和投资上的可行 性 7 桥梁纵 横断面设计的内容 桥梁纵 横断面设计的内容 1 纵断面设计 包括确定桥梁的总跨径 桥梁的分孔 桥道的高程 桥上 和桥头引导的纵坡以及基础的埋置深度等 2 横断面设计 主要是决定桥面的宽度和桥垮结构横截面的布置 8 桥梁全寿命设计概念桥梁全寿命设计概念 桥梁生命周期 Life cycle 可分为规划建设期和使用与回收期两大阶段 1 根据结构中各构件的重要性和可更换性 确定各构件的设计年限 2 对于可更换构件进行更换施工方案的设计 3 提出桥梁使用期间的管理与养护要求 实施大纲或手册 4 考虑养护维修的需要 设置必要的检测与检修通道 9 重要 作用与荷载的区别 作用的分类 定义和内容 重要 作用与荷载的区别 作用的分类 定义和内容 作用 所有引起结构反应的原因 荷载 直接施加在结构上的作用 1 永久作用 结构使用期间 其作用位置和大小 方向不随时间变化 或 其变化与平均值相比可以忽略不计的作用 主要包括 1 结构自重 桥面铺装及附属设备的重力 2 预加力 3 土的重 力 4 土的侧压力 5 水的浮力 6 混凝土收缩及徐变作用 7 基础变位作 用 2 可变作用 在结构使用期间 其作用位置和大小 方向随时间变化 且 其变化与平均值相比不可忽略的作用 内容不要求 3 偶然作用 指在结构使用期间出现的概率很小 一旦出现 其值很大且 持续时间很短的作用 10 汽车荷载的定义及其使用情况 汽车荷载的定义及其使用情况 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 桥梁结构的整体整体计算采用车道荷载 桥 梁结构的局部局部加载 涵洞 桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载 车道荷载与车辆荷载作用不得叠加 11 需要记下的数据需要记下的数据 1 P35 车辆主要技术指标 2 P38 人群荷载标准值 12 两种设计状态的作用效应组合 两种设计状态的作用效应组合 1 承载能力极限状态 基本组合和偶然组合 2 正常使用极限状态 作用短期效应组合和作用长期效应组合 13 桥梁的使用管理 检查种类 超限 养护桥梁的使用管理 检查种类 超限 养护 阅读第五节 阅读第五节 检查 1 经常检查 2 定期检查 3 特殊检查 养护 1 预防性养护 2 治疗性养护 超限 1 限载 2 限速 3 限高 第二章第二章桥面系与支座桥面系与支座 14 桥面系的主要组成部分 桥面系的主要组成部分 公路桥面构造包括车道铺装 排水防水系统 人行道 或安全带 缘石 栏 杆 护栏 照明灯具和伸缩缝等 15 桥面铺装的桥面铺装的作用 要求和类型 类型 作用 主要功能是保护桥梁的主体结构 承受车轮的直接磨损 防止主梁遭受 雨水的侵蚀 并能对车辆的集中荷载起一定的分布作用 要求 有一定的强度 防止开裂 并耐磨损 主要两类 普通水泥混凝土和沥青混凝土 16 排水系统的类型 排水系统的类型 1 金属泄水管 2 钢筋混凝土泄水管 3 横向排水孔道 4 封闭式排水系统 17 桥梁上有哪些基本的附属设施 了解 桥梁上有哪些基本的附属设施 了解 人行道 栏杆与护栏 照明与标示 防落梁装置 18 重点 伸缩缝的作用 要求和类型 重点 伸缩缝的作用 要求和类型 作用 要求 1 保证桥跨结构在气温变化 活载作用 混凝土收缩徐变等影响下按静力图 式自由变形 2 使车辆平顺通过 防止雨水 垃圾泥土等阻塞 3 减小车辆通过的噪音 类型 1 充填式伸缩缝 2 钢板伸缩缝 3 橡胶伸缩缝 4 组合伸缩缝 19 重点 桥面板的设计计算 重点 桥面板的设计计算 1 桥面板的分类 1 单向板 长宽比不小于 2 的周边支承板周边支承板视作仅有短跨承受荷载的单向受力板 即单向板 来设计 在长跨方向仅布置分布钢筋 2 长宽比小于 2 的周边支承板 需按两个方向的内力分别配置受力钢筋 2 横隔板的布置 目前梁桥的设计趋势是横隔板稀疏布置 支座一个 跨 中一个 当跨径较大时 在 1 4 跨径处布置 因此主梁的间距往往比 横隔板的间距小很多 桥面板属单向板的居多 3 有效分布宽度的概念及推导原理 1 跨中弯矩为曲线分布 2 以的矩形来替代实际的曲线分布图形 即 maxx am maxxx Mm dyam 3 即定义为板的有效工作宽度 a maxx M a m 4 悬臂板和铰接板有效分布宽度计算 P75 76 5 根部三角形荷载分布的成因与计算 20 工程实践中最常见的桥面板的受力图式有哪些 工程实践中最常见的桥面板的受力图式有哪些 受力图示 单向板 悬臂板 铰接悬臂板 双向板 21 支座有何作用 简支梁桥的支座按静力图式有哪几种 分类 支座有何作用 简支梁桥的支座按静力图式有哪几种 分类 作用 1 把上部结构的各种荷载传递到墩台上 2 适应活载 温度变化 混凝土收缩与徐变等因素所产生的变位 位移和 转角 3 使上 下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式 按静力图示分为 固定支座和活动支座 多向活动支座 单向活动支座 分类 1 按照变形方向可分为固定支座 单向活动支座和多向活动支座三种 2 按照结构形式可分为弧形支座 摇轴支座 辊轴支座 板式橡胶支座 四 氟板式橡胶支座 盆式橡胶支座和球形支座等 3 按材料可分为钢支座 聚四氟乙烯支座 滑动支座 橡胶支座 混凝土 支座和铅支座等五种 22 板式橡胶支座 盆式橡胶支座的构造和活动机理 活动机理 构造 阅读 P84 86 重点 活动机理 重点 活动机理 利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角 利用其剪切变形实 现水平位移 23 板式橡胶支座的设计计算包括哪些内容 板式橡胶支座的设计计算包括哪些内容 设计计算内容 1 确定平面尺寸 2 确定支座橡胶层总厚度 3 验算支座的受压稳定性 4 验算竖向平均压缩变形 5 验算加劲钢板厚度 6 验算支座的抗滑稳定性 第三章第三章第三章第三章 简支梁 板 桥结构和施工简支梁 板 桥结构和施工 24 按承重结构的截面型式划分 梁桥有哪些类型 它们的适用范围如何 按承重结构的截面型式划分 梁桥有哪些类型 它们的适用范围如何 类型 1 板桥 2 肋板式梁桥 形截面 T 形截面 3 箱形梁桥 板桥 适用情况 用于跨径较小的桥 一般在 10m 以下 肋板式 使用情况 适用与中等跨径桥 一般在 13 40m 箱型梁桥 适用情况 较大跨径的悬臂梁桥和连续梁桥 问 1 箱型梁桥在简支梁桥中少用的原因 对于只承受一个方向弯矩的普通钢筋混凝土简支梁桥来说 底板除徒然增加自 重外并无其他益处 故不宜采用 问 2 箱形截面箱数和室数的划分 P95 图 3 11 25 装配式装配式 T 形梁的截面尺寸如何确定 梁高 形梁的截面尺寸如何确定 梁高 公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围大约为 1 16 1 11 预应力混凝土梁 的高跨比为 1 22 1 15 通常随跨度增大而取较小值 26 先张法和后张法的概念 施工工艺 先张法和后张法的概念 施工工艺 先张法 在浇灌混凝土之前张拉钢筋的制作方法 后张法 先浇筑水泥混凝土 待达到设计强度的 75 以上后再张拉预应力钢材 以形成预应力混凝土构件的施工方法 锚具在梁端的布置应遵循 分散 均匀 的原则 尽量减小局部应力 27 组合梁和叠合梁的差异 组合梁和叠合梁的差异 组合梁的最大应力比非组合梁的要小一半 集中力作用下组合梁的挠度也比非 组合的小很多 P104 28 剪力键的作用 形式 计算 设计不要求 剪力键的作用 形式 计算 设计不要求 作用 承受钢梁和混凝土翼缘板之间界面上的纵向剪力 抵抗两者之间的相对 滑移 保证混凝土桥面板与钢梁共同作用 形式 栓钉剪力键 弯筋剪力键 槽钢剪力键和 PBL 键 开孔板剪力键 29 桥墩的类型 重力式桥墩的作用机理 桥墩的类型 重力式桥墩的作用机理 常见形式 重力式桥墩和轻型桥墩 重力式桥墩主要靠自重来平衡外力而保持其稳定 30 桥台的类型 墩台设计计算不要求 桥台的类型 墩台设计计算不要求 类型 重力式桥台 轻型桥台 框架式桥台 组合式桥台 31 重力式桥墩内力计算中 荷载有哪些可能的组合方式及图形 主要的验算重力式桥墩内力计算中 荷载有哪些可能的组合方式及图形 主要的验算 目的是什么 目的是什么 1 在桥墩各截面上可能产生的最大竖向力情况进行组合 验算墩身强度和 基地最大应力 2 按桥墩各截面在横桥向可能产生最大偏心和最大弯矩的情况进行组合 验算横桥向的墩身强度 基底应力 偏心及桥墩的稳定性 3 按桥墩各截面在顺桥向上可能产生的最大偏心和最大弯矩的情况进行组 合 验算顺桥向的墩身强度 基底应力 偏心及桥墩的稳定性 32 重力式桥台内力计算中 荷载有哪些可能的组合方式及图形 主要的验算重力式桥台内力计算中 荷载有哪些可能的组合方式及图形 主要的验算 目的是什么 详见目的是什么 详见 PPT 依据不同的验算项目进行荷载组合 不利情况组合与验算 1 台后布置活载而桥上无活载 最大水平力和最大后端弯矩组合 2 桥上满布活载 最大前端弯矩 3 桥上 台后同时布置活载 最大竖向力组合 33 简支梁 板 桥的主要施工方法 简支梁 板 桥的主要施工方法 2 种 特点 使用条件 种 特点 使用条件 1 就地现浇施工 特点 直接在主梁下部搭设支架 作为工作平台 然后在上面立模浇筑梁体结 构 使用条件 适用于两岸桥墩不太高的引桥和城市高架桥 或靠岸边水不太深且 无通航要求的中小跨径桥梁 2 预制安装施工 特点 将桥垮结构划分称若干个独立的构件 放在桥位附近专门的预制场地或 者工厂进行成批制作 然后将这些构件适时地运到桥孔处安装就位 使用条件 适用于同类桥梁跨数较多 桥墩较高 河水较深且有通航要求时 第四章第四章简支梁 板 桥设计计算简支梁 板 桥设计计算 34 34 如何计算简支梁桥的恒载内力 计算简支梁桥活载内力的一般公式如何表如何计算简支梁桥的恒载内力 计算简支梁桥活载内力的一般公式如何表 述 具体应如何进行计算 述 具体应如何进行计算 进行强度 刚度验算 进行强度 刚度验算 P134 139 例 4 1 2 35 重点 什么是梁的荷载横向分布影响线 什么是荷载横向分布系数 荷 重点 什么是梁的荷载横向分布影响线 什么是荷载横向分布系数 荷 载横向分数系数的大小与哪些因素有关 载横向分数系数的大小与哪些因素有关 荷载横向分布影响线 单位荷载沿横向作用在不同位置时对某梁所分配的荷载 比值变化曲线 荷载横向分布系数 某根主梁所承担的最大荷载是各个轴重的倍数 通常小于 1 因素 1 荷载类型 2 荷载位置 3 横向连接刚度 36 重点 重点 杠杆法杠杆法 将桥跨结构作怎样的基本假定 将桥跨结构作怎样的基本假定 杠杆法杠杆法 适用于什么情适用于什么情 况 定义 况 定义 定义 把横向结构 桥面板和横隔梁 视作在主梁上断开而简支在其上的简支 梁 基本假定 忽略主梁之间横向结构的联系 即假设桥面板在主梁上断开 而当 作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁 使用情况 1 计算荷载靠近主梁支点时的 m 如求剪力 支点负弯矩等 2 双主梁桥 3 横向联系很弱的无中横梁的桥梁 37 重中之重 重中之重 刚性横梁法刚性横梁法 的基本假定是什么 定义 适用情况 如何计的基本假定是什么 定义 适用情况 如何计 算 算 定义 把横隔梁视作刚性极大的梁 也称偏心压力法 当计及主梁抗扭刚度影 响时 此法又称为修正刚性横梁法 修正偏心压力法 基本假定 在车辆荷载的作用下 中间横隔梁可近似地看作一根刚度无穷大的 刚性梁 横隔梁全长呈直线分布 忽略主梁抗扭刚度的影响 即不计入主梁对 横隔梁的抵抗扭矩 适用情况 具有可靠横向联结 且 B L 0 5 窄桥 计算详见 P144 及课后作业 38 重要 重要 铰接板法铰接板法 的基本假定是什么 定义 适用情况 的基本假定是什么 定义 适用情况 定义 把相邻板 梁 之间视为铰接 只传递剪力 基本假定 1 竖向荷载作用下结合缝内只传递竖向剪力 g x 2 采用半波正弦荷载分析跨中荷载横向分布规律 适用情况 现浇混凝土纵向企口缝连接的装配式桥 仅在翼板间用焊接钢板或 伸出交叉钢筋连接的无中间横隔梁的装配式梁桥 39 如何计算闭合截面的抗扭刚度 如何计算闭合截面的抗扭刚度 开口截面与闭口截面不同的原因 开口截面与闭口截面不同的原因 1 封闭的薄壁截面 箱型截面 2 4 T I ds t A 2 有翼缘的箱型截面 222 33 4 1 123 44 2 112 m Tii i i b h Icbtc at dsh b tttt A 原因 截面内抗扭剪应力的分布规律与开口截面的抗扭剪应力分布规律本质上 的不同 40 如何计算横隔梁的内力 如何计算横隔梁的内力 阅读 P163 167 41 重点 挠度和刚度 公路桥规对梁式桥 活载 的最大竖向挠度的规 重点 挠度和刚度 公路桥规对梁式桥 活载 的最大竖向挠度的规 定 预拱度如何设置 定 预拱度如何设置 按什么计算结果设置 按什么计算结果设置 公路桥规 规定 对于钢筋混凝土及预应力混凝土梁桥 用可变作用频遇值 计算的上部结构长期的跨中最大竖向挠度 不应超过 为计算跨径 600 ll 为了消除永久作用挠度而设置的预拱度 指跨中的反向挠度 其值通常按结 构自重和一般可变作用频遇值计算的长期竖向挠度值二者只和采用 对于一般小跨径的钢筋混凝土梁桥 当结构自重和可变作用所计算的挠度不超 过时 可以不设预拱度 600 l 第五章第五章 预应力混凝土连续梁桥与连续钢构桥预应力混凝土连续梁桥与连续钢构桥 42 必考 梗腋的作用 必考 梗腋的作用 1 提高截面的抗扭和抗弯刚度 减少扭转剪应力和畸变应力 2 使力线缓和过渡 减少次应力 3 提供一定空间来布置预应力钢筋 4 减少顶 底板的横向宽度并可适当减薄顶 底板厚度 43 悬臂梁桥和连续梁桥与简支梁桥相比较有何受力特点 各种桥型受力特悬臂梁桥和连续梁桥与简支梁桥相比较有何受力特点 各种桥型受力特 点有什么区别 点有什么区别 p170 详细阅读图与文字 详细阅读图与文字 与简支体系相比较 悬臂和连续体系可以减小跨内弯矩的绝对值 降低主梁的 高度 从而减少材料用量和结构自重 而结构自重的降低又进一步减小了恒载 的内力 然而 对于钢筋混凝土材料 由于负弯矩区使受拉区处于行车道一面 因此需要配置大量的防裂钢筋来防止混凝土开裂对桥梁的使用和耐久性的危害 44 等截面连续梁桥梁高选择与变截面连续梁的截面变化形式及跨中 支点处等截面连续梁桥梁高选择与变截面连续梁的截面变化形式及跨中 支点处 的梁高选择 的梁高选择 等截面连续梁 梁高的选择与跨度有关 等截面公路连续梁桥的高 度 与跨 度 之比 h L 在 1 25 1 15 之间 当采 用顶推法施工时 还需要考虑顶推施工时对结构的附加受力要求 此时高跨比 h L 选 1 15 1 12 为宜 对铁路桥 h L 为 1 16 1 18 变截面连续梁 梁高变化规律 斜 直 线 圆弧线或二次抛物线 高跨比 h L 跨中 1 30 1 50 支点 1 16 1 25 支点截面与跨中截面高度只比 在 2 0 3 0 45 预应力混凝土连续刚构梁桥的构造特点 预应力混凝土连续刚构梁桥的构造特点 1 对于矮墩 常采用双薄壁墩的连续刚够体系 双薄壁墩有效降低桥墩纵 桥向抗推刚度 能适应主梁由于温度变化和收缩徐变而产生的纵向位移 同时提高了墩身纵桥向抗弯惯性矩 2 对于高墩 长采用箱型截面提高其稳定性 节约材料 也能控制墩顶位 移量 46 预应力混凝土悬臂梁桥的构造特点 预应力混凝土悬臂梁桥的构造特点 1 在桥头两端不设置桥台 而仅设置搭板与路堤相衔接 由于行车时 搭 板容易损坏 故多用在跨干线的人行桥面上 2 属于静定体系 它们的内力不受基础不均匀沉降等附加变形的影响 3 悬臂梁桥在施工阶段和成桥运营阶段两者受力状态是一致的 非常适宜 于悬臂施工方法 4 当主梁为 T 形截面时 由于中支点处 T 形梁下缘的受压面积小 故其悬 臂长度不宜过长 一般取等于中跨长度的 0 3 0