桥梁工程知识点.doc

第一章总论1桥梁四个基本组成部分：上部结构，下部结构，支座和附属设施2跨径 净跨径：对设立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结构相交处内缘间的水平净距。计算跨径：对于设支座的桥梁，为相邻支座中心的水平距离；对于不设支座的桥梁，为上下部结构的相交面之中心间的水平距离。3拱轴线：拱圈或拱肋各截面形心点的连线4矢跨比：是拱桥中拱圈（或拱肋）的计算矢高f与计算跨径l之比（f/l）5桥梁的分类按结构体系分类1梁式桥在竖向移动式荷载作用下无水平反力的结构体系2拱桥拱桥的主要承重结构是承受压力的拱圈或拱肋。（2）拱桥与梁桥的主要区别在于在竖向移动荷载作用下拱桥墩或桥台要承受水平推力。3刚架桥梁和墩整体连接，刚性连接的桥梁。刚架桥的主要承重是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构，梁和柱的连接处具有很大的刚性。在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力，受力状态介于梁式桥和拱桥之间。刚架桥的特点是施工比较困难T形刚架桥，便于施加预应力，加挂梁后，跨度很大。连续刚架桥.有较好的抗震性能。斜腿刚架桥。造型轻巧美观。4悬索桥传统的吊桥均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。5组合体系桥第二章 桥梁工程的规划与设计程序1桥梁设计的基本原则：安全经济适用美观2桥梁的分孔（1）原则1经济 分孔多少与投资的关系跨径越大，孔数越少，上部结构造价高，墩台造价低；分孔越多，则跨径小，上部结构造价低，而墩台造价高；最经济的分孔，使上下部结构的总造价最低。（2）原则2通航 在主航道范围内，布置几个越大的跨径，两侧可按经济跨度分孔。（3）原则3地形地质条件平原区：主槽布置跨径大的通航孔桥梁的分孔（4）原则4充分发挥上部结构材料的力学性能（5）原则5施工条件（6）美观3平面布置原则1尽量设计成直线，如有条件限制必须为曲线时，则各项指标应符合路线布设的规定，避免反向曲线。原则2尽可能避免设计成斜交桥，斜交角度不大于45。第三章桥梁的设计作用1将作用在桥梁上的作用分为三大类：永久作用（恒载）(在设计使用期内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。)结构物自重，桥面铺装，附属设施，土重，土侧压力，基础变位影响力，水浮力，可变作用(在结构设计使用期内，荷载的作用位置和大小方向随时间变化，且变化幅度与平均值相比不可忽略)。这些包括：汽车荷载，汽车荷载的冲击力、离心力、制动力及其引起的土侧压力，人群荷载，风荷载，流水压力，冰压力，温度作用和支座摩阻力。偶然作用(在设计使用期内，不一定出现，但一旦出现其值很大且持续时间较短的荷载。)地震力，船只、漂流物的撞击力，施工荷载等2极限能力状态设计采用基本组合和偶然组合两种作用效应组合3正常使用极限状态设计1作用短期效应组合2作用长期效应组合4.桥面铺装的作用是保护属于主梁真整体部分的桥面板，防止车轮轮胎 直接磨耗行车道班，保护车俩免受雨水侵蚀，并对车辆轮重的集中荷载起分布作用5桥面横坡目的：迅速排除桥面雨水，防止雨水对桥面铺装的渗透，保护行车道板免遭雨水侵蚀延长桥梁使用寿命。纵坡:可降低两岸接线的标高，节省工程费用。6横坡设置三种形式：1墩台做成倾斜形成横坡，铺装层等厚，宽桥常用2铺装层不等厚形成横坡，窄桥常用3行车道板双向倾斜形成横坡，常用字宽桥，减轻恒载7伸缩缝的作用：保证桥跨结构在气温变化、活载作用、砼收缩徐变等影响下按净力图式自由变形把桥面在梁端处断开，使梁的端部约束与铰支相等使车辆平顺通过，防止雨水、垃圾泥土等阻塞减小车辆通过的噪音 定义：指适应材料胀缩变形对结构的影响，而在桥跨结构的两段设置的间隙8横隔板布置：横隔板在装配式t型桥梁中起着保证各根主梁相互连结成整体的作用，横隔梁刚度越大，桥梁的整体性越好，在何在作用下个主梁就能更好的共同工作，使得各变主梁共同参与荷载9行车道板是直接承受桥梁活载的钢筋混凝土板，它在构造上又与主梁梁肋和横隔板联接在一起，即保证了桥梁的整体作用，又可将活荷载传递给主梁。从结构形式上看，行车道板实际上是周边支承的板。类型：单向板La/Lb=2周边支撑板；双向板La/Lb2周边支撑版;悬臂板；铰接悬臂板10行车道板有效工作宽度：人为假定的概念，把汽车荷载在车道板不均匀的分布形式转化为矩形分布形式，矩形高度与原分布的最大值相同，宽度就是有效工作宽度。11荷载横向分布系数;表示多片梁中某根主梁所承受的最大荷载与轴重的比值。12荷载横向分布计算方法（1）杠杆原理法把横向结构（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（2）偏心压力法把横隔梁视作刚性极大的梁，当计及主梁抗扭刚度影响时，此法又称为修正偏心压力法（3）横向铰接板（梁）法把相邻板（梁）之间视为铰接，只传递剪力（4）横向刚接梁法把相邻主梁之间视为刚性连接，即传递剪力和弯矩（5）比拟正交异性板法将主梁和横隔梁的刚度换算成两向刚度不同的比拟弹性平板来求解，并由实用的曲线图表进行荷载横向分布计算。13杠杆原理法用来计算荷载位于支点处的横向分布系数m0，偏心压力法和铰接板法均适用于计算荷载位于跨中的横向分布系数mc14预拱度：为抵消梁、拱、桁架等结构在荷载作用下产生的挠度，而在施工或制造时所预留的与位移方向相反的校正量 主要为了行车有一个平顺的条件15桥梁支座的作用和要求 支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间,它的作用是: (1)传递上部结构的支承反力,包括恒载和活载引起的竖向力和水平力; (2)保证结构在活载,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。 二,、桥梁支座的分类 1、按其变位的可能性 固定支座 活动支座 固定支座传递竖向力和水平力,允许上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动； 活动支座则只传递竖向力,允许上部结构在支座处既能自由转动又能水平移动。 活动支座又可分为多向活动支座(纵向,横向均可自由移动)和单向活动支座(仅一个方向可自由移动)。16桥梁支座的布置原则 (1)对于有坡桥跨结构,易将固定支座布置在标高低的墩台上 (2)对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥,为使全粱的纵向变形分散在梁的两端, 宜将固定支座设置在靠近桥跨中心;但若中间支点的桥墩较高或因地基受力等原因,对承受水平力十分不利时,可根据具体情况将固定支座布置在靠边的其它墩台上 (3)对于特别宽的梁桥,尚应设置沿纵向和横向均能移动的活动支座。对于弯桥则应考虑活动支座沿弧线方向移动的可能性。对于处在地震地区的梁桥,其支座构造还应考虑桥梁防震的设施,通常应确保由多个桥墩分担水平力。 固定支座和活动支座的布置,应以有利于墩台传递纵向水平力为原则。17卸载作用：支点处的负弯矩对跨中负弯矩有削弱作用 18悬臂梁桥利用悬出支点以外的伸臂，使支点产生负弯矩，从而对锚跨跨中正弯矩产生有利的卸载作用大跨径连续梁桥大多采用变截面型式的原因由于体系的弹性特征，当加大靠近支点附近的梁高做成变截面时，可以有效降低跨中的设计弯矩，同时又能适应抵抗支点处很大剪力的要求，且对恒载引起的截面内力和桥下通航的净孔要求不大，减轻自重节约材料外形美观19变截面的效果：a.截面变高度，适合弯矩图的变化规律b.可有效降低跨中设计弯矩c.节省材料，提高跨越能力d.加大支点截面，可满足支点抗剪抵抗负弯矩的要求e.降低恒载内力，增大通航净高。悬臂施工法：是指以桥墩为中心向两侧对称逐节段悬臂接长的方法（连续钢构桥，拱桥，斜拉桥）0号块临时固结措施：将0号块梁段与桥墩用钢筋或预应力筋临时固结，体系转换后切断钢筋解除固结；在桥墩一侧或两侧加临时支承或支墩；将0号块梁段临时支承在扇形或门式托架的两侧施工挂篮：挂篮式一个能沿轨道行走的活动脚手架，悬挂在已经张拉锚固的箱梁梁段上，悬臂浇筑时箱梁梁段的模板安装，钢筋绑扎，预应力筋管道布置，混凝土浇筑，预应力张拉，压浆等工作均在挂篮上进行。顶推施工法：是在桥台后面的引道或刚性的临时支架上临时设置预制场，边预制边顶推，将预制梁段逐段沿桥轴线朝河心方向顶出，直至最终位置拱桥的设计标高：桥面标高，拱顶地面标高，起拱线标高，基础地面标高矢跨比的确定：当拱顶拱脚确定后，根据跨径即可确定拱的矢跨比。通常为1/8-1/5不等跨分孔的处理：采用不同的矢跨比；采用不同的拱脚标高；调整共上建筑的重量；采用不同类型的拱跨结构；设置单向推力墩当拱圈宽跨比小于1/20时，应验算其横向稳定性。联合作用：不论是空腹式拱桥还是实腹式拱桥，通常都是多次超静定的空间结构，拱上建筑不同程度的参与主拱圈受力。钢管混凝土的显著优点之一是在构件受压时，钢管对混凝土的紧箍力作用使混凝土的受压强度得到提高。合理拱轴线：最理想的拱轴线是与拱上各种荷载作用下的压力曲线相吻合，使拱圈截面只受压力作用而无弯矩作用，依此充分利用圬工材料的抗压性能，这样的拱轴线称为合理拱轴线压力线：拱圈各个截面合力点的连线五点重合法确定拱轴系数：要求拱轴线在全拱拱顶，两个1/4点和两个拱脚与其三铰拱结构自重压力线重合假载法：在拱桥上虚拟的加上或减去一层均布荷载，使拱轴线与结构自重压力线重合，以达到纯压拱的要求连拱作用：在多孔连续拱桥中，当一个桥孔加载时，该孔拱脚处的推力和弯矩会使墩顶发生线位移和角位移，从而使该孔和其他孔的桥墩和桥跨都发生变形施工加载程序设计的一般原则与目的：目的：在裸拱上加载时，使拱圈各个截面在整个施工过程中都满足强度和稳定性的要求，在保证施工安全和工程质量的前提下，尽量减少施工程序，便于操作，加快桥梁的建设速度 原则：劲性骨架施工法：在事先架设的拱形劲性骨架上，围绕骨架分环分段浇筑混凝土，最终形成钢筋混凝土拱圈的一种施工方法转体施工法：将拱圈或整个上部结构分为两个半跨，分别在桥跨两岸利用地形或简单支架现浇或预制装配半拱，然后利用动力装置将两个半跨拱体转动至桥轴线位置合龙成拱（平面转体，竖向转体，平竖结合转体）缆索支承桥梁:由具有桥面的加劲梁、支承加劲梁的缆索体系、支承缆索体系的索塔、竖向和水平支承缆索体系的锚碇组成斜拉桥：索塔、斜拉索、主梁、桥墩悬索桥：索塔、主缆、吊索、加劲梁、锚碇斜拉桥拉索布置的几种形式：稀索体系：梁的无支承长度很长，梁高很大，同时仅有的几根索，索力很大，在梁上锚固处的应力集中问题突出密索体系：降低梁高，减轻梁重，简化锚固装置，消除锚固点应力集中现象，提高整体结构的抗风稳定性辅助墩的作用：有效改善结构的受力状态，增加施工期的安全，当辅助墩受压时，减少边孔主梁弯矩，二受拉时则减少中跨主梁弯矩和挠度，提高了全桥刚度斜拉索在空间内的布置形式（单索面，双索面，三索面）斜拉索在索面内的布置形式：辐射形，竖琴形，扇形由梁、塔、墩的不同结合构成的体系：漂浮体系：塔墩固结、塔梁分离；半漂浮体系：塔墩固结、塔梁分离，在塔墩处主梁下设置竖向支承；塔梁固结体系：塔梁固结、塔墩分离钢构体系：主梁、索塔、桥墩互为固结墩台基础的分类：浅埋基础（小于5M）深基础（大于5）深水基础（水深5-6以上）重力式桥台：U形桥台。埋置式桥台，拱座式桥台重力式桥墩：依靠自身重量来平衡外力而保持稳定，墩台身比较厚实，可以用