大跨径桥梁复习内容.doc

.2017秋大跨径桥梁复习2概念1、 剪力铰剪力铰是相邻两悬臂互相联系的构造部分。特点是只承受传递剪力而不承受传递弯矩。作用是在竖向荷载作用下各单元可以共同受力，相邻悬臂的端点挠度一致，还可保证相邻悬臂能自由伸缩和转动。2、 结构次内力超静定预应力混凝土结构在各种内外因素的综合影响下，结构因受到强迫变形(挠曲变形或轴向伸缩变形)，所以在结构多余约束处产生多余的约束力，从而引起结构附加内力，统称为结构次内力(或称二次力)。3、 预应力初预矩预应力钢筋合力与偏心距的乘积预加力在每个截面上对重心轴所产生的弯矩值4、 等效荷载法连续梁的等效均布活荷载，可按单跨简支计算。但计算内力时，仍应按连续考虑。5、 斜拉索的垂度效应拉索为柔性索，在索的自重作用下有垂度，垂度对索的受拉性能有影响，同时索力大小对垂度也有影响。（为了简化计算，在实际计算中索一般采用一直杆表示，以索的弦长作为杆长。关健问题是考虑索垂度效应对索的伸长与轴力的关系影响。等效弹性模量：索的伸长量包括弹性伸长和克服垂度的伸长，可用等效弹性模量的方法，在弹性伸长公式中计入垂度的影响。6、 部分地锚式斜拉桥在双塔三跨式或独塔两跨式斜拉桥中，由于某种原因边跨相对主跨很小时，可以将边跨部分拉索锚固在主梁上，而部分拉索布置成地锚式。部分地锚式斜拉桥结构受力介于自锚和地锚结构体系之间，跨中一部分主梁受拉，其余均为受压。7、 地锚式斜拉桥地锚式斜拉桥的斜拉索一端锚固在主梁上，另一端锚固在山岩上或通过塔顶改变方向后锚固在河岸的地锚中，当桥位处两岸地基为坚硬的岩石时可以考虑地锚式斜拉桥的方案。地锚式斜拉桥主梁受拉，斜拉索的轴向力靠锚碇来平衡。经济指标差，施工方法复杂，因此只有当地形比较特殊或者出于桥梁造型需要时才会可能被选用。8、 端锚索斜拉桥边跨最外侧的斜拉索一般应锚固在主梁的边墩支承面，或接近边墩支承截面，称之为端锚索。9、 辅助墩为解决端锚索的疲劳问题，同时进一步加强边跨主梁对中跨主梁的锚固作用，在大跨度斜拉桥边跨设置辅助墩，除端锚索外，使多根跨内斜拉索锚固在支承上，均具有端锚索的功能，这就分摊了端锚索的应力变化幅度。百度百科：为了使斜拉桥的主跨结构刚度不受边跨主梁挠曲的影响往往在边跨拉索的锚固点设置联杆与下部支墩相连。这样索力的垂直分力所产生的拉力可直接由支墩承受，减小了边跨主梁的挠曲从而大大提高了主跨的刚度。这种为了提高结构的整体刚度而设置的中间支墩称为辅助墩。10、 半平行钢丝索课本P457 最后一行轻度扭绞。采用镀锌高强钢丝，其标准强度不低于1600MPa，常采用f5或f7镀锌钢丝制造。11、 部分斜拉桥部分斜拉桥是介于连续梁和斜拉桥之间的一种过渡形式，如果说连续梁是刚性桥梁，斜拉桥是柔性桥梁，那么部分斜拉桥就是一种刚柔相济的新桥型。PPT2.1 P84-9012、 合理成桥状态、合理施工状态（斜拉桥）斜拉桥在施工完成后，在所有恒载作用下，各构件满足某种理想状态，如梁、塔中的弯曲应变能量最小。13、 成桥预拱度分阶段成形结构，因施工过程中各种因素的影响，若按照原设计参数进行施工，成形结构必然与设计有较大出入。对于连续刚构（包括构）类桥梁而言，多采用悬臂浇筑的施工工艺，为确保成桥最终线形更加合理以及更接近设计线形，施工控制主要通过预拱度设置来实现。预拱度设置按照结构变形的时间和设置预拱度的作用不同，可以分为施工预拱度和成桥预拱度，成桥预拱度一般通过在施工预拱度中预留来实现。而成桥预拱度是通过经验法或半理论半经验的方法求得，在施工过程中又不能对长期挠度值识别、修正，因此，成桥预拱度一旦设置不准确，只有通过后期启用备用束或采取加固措施被动调整线形。可见，在正确进行施工模拟的前提下，成桥预拱度的设置成为线形控制的关键，直接影响桥梁建成后的外观及使用性能。14、 半飘浮体系斜拉桥课本P449：漂浮体系斜拉桥在主梁穿过桥塔位置一般通过垂直的0号索支承主梁，如果将0号索换成支承在塔柱横梁上的竖向支承，则成为半漂浮体系。塔墩固结，塔梁分离，在塔墩处主梁下设置竖向支承。主梁接近于在跨度内具有多点弹性支承的连续梁。15、 零号索半飘浮体系若采用一般支座来处理则无明显优点，因为当两跨满载时，塔柱处主梁有负弯矩尖峰，温度、收缩、徐变次内力仍较大。若在墩顶设置一种可以用来调节高度的支座或弹簧支承来替代从塔柱中心悬吊下来的拉索（一般称“零号索”），并在成桥时调整支座反力，以消除大部分收缩、徐变等的不利影响，这样就可以与飘浮体系相媲美，并且在经济和减小纵向漂移方面将会有一定好处。16、 前支点挂篮前支点挂篮：PPT2.4 P28-前支点挂篮，利用待浇梁段斜拉索最为挂篮前支点支撑力，施工过程中将挂篮后端锚固在已浇梁段上，它能充分发挥拉索的作用，由斜拉索已浇梁段来共同承担待浇梁段的混凝土荷载。待浇混凝土达到所需强度后，拆除斜拉索与挂篮的连接，使节段荷载转换到斜拉索上，再前移挂篮。17、 悬索桥施工中的先导索先导索是缆索工程中最先拉过海或江河的钢丝绳索。它是缆索工程中的第一道难关。由于悬索的重量比较大，在进行大跨度架桥时，先用轻一点的高强度的绳索或较细的钢索（先导索）引到桥对面，然后再用这根绳索或细钢丝牵引更重的悬索完成架设。这样就会降低施工难度，提高施工效率。18、 猫道猫道是悬索桥施工的特有设备，是重要的空中走道和空中作业脚手架，供主缆钢丝索股拖拉架设、测量、调索、主缆紧缆、安装索夹及吊索、主缆缠丝及防护涂装等工作之用。猫道是悬索桥施工时架设在主缆之下、平行于主缆的线形临时施工便道。它是施工人员进行施工作业的高空脚手架，是主缆系统乃至悬索桥整个上部结构的施工平台。施工人员在其上完成诸如索股牵引、调股、整形入鞍、紧缆、索夹及吊索安装、箱梁吊装及工地连接、主缆缠丝、防护涂装等重要任务。19、 自锚式悬索桥将主缆固定在加劲梁的端部的悬索桥。课本P49020、 加劲梁加劲梁是悬索桥承受风荷载和其它横向水平力的主要构件，提供桥面和防止桥面发生过大的挠曲变形和扭曲变形，主要承受弯曲内力。21、 重力刚度巨大的恒载提供了刚度。原本柔性的主缆应承受巨大的自重，轴力产生的初应力刚度，能抵抗较小的活载产生的变形，该刚度成为重力刚度。3梁桥PPT 第一章 受力体系和总体布置 P2悬臂梁桥、连续梁桥、T型刚构桥、连续刚构桥第二章 结构与构造 P61横截面、预应力筋布置、其它构造：牛腿第三章内力计算P104（恒载内力、活载内力、超静定次内力计算、变形计算）第四章 施工方法P237（梁桥施工方法、挂篮悬臂浇筑施工流程、悬臂浇筑关键技术、施工监控）22、 桥梁分类、梁桥分类梁桥分类：悬臂梁桥、连续梁桥、T型刚构桥、连续刚构桥23、 梁桥受力特点、适用范围受力特点：以主梁受弯承担使用荷载，结构不产生水平反力按受力特点分类：简支、连续、悬臂、T形刚构、连续刚构 PPT第一篇 P7-（同下一题）24、 从受力特点和适用范围的角度比较简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥。绘制结构受力图式（含支座布置）和均布荷载作用下的弯矩图。简支梁：PPT P11悬臂梁桥：PPT P13-23连续梁桥：PPT P24-2625、 简述连续梁桥和连续刚构桥区别，并说明两种桥型各自优缺点？连续刚构桥：PPT P46-26、 为什么连续刚构桥比较适用于大跨高墩的情况？课本P243PPT P46-27、 以三跨预应力混凝土连续梁桥为例，变截面连续刚构桥的与变截面连续梁桥相比有何不同？连续刚构桥边、主跨跨径比值在0.50.692间（多在0.550.58），中墩内基本没有恒载偏心弯矩，因边跨合拢段长度小，可在边跨悬臂端用导梁支撑于边墩上，进行边跨合拢、取消落地支架，施工十分方便；连续刚构边跨比值小于连续梁边跨比值（0.60.8） ，因为墩梁固结使边跨长短对中跨恒载弯矩调整影响很小。28、 大跨径公路预应力混凝土连续梁桥为什么大多采用不等跨和变截面的形式？（以三跨为例说明） 作业129、 三向预应力束，从受力来说，每种预应力束分别承受何种内力作用？作业330、 梁桥力学体系、施工方法与预应力配束的关系。31、 预应力筋布置形式分为纵向、横向和竖向三种，称为三向预应力束。纵向预应力筋的布置与结构体系、施工方法有着密切关系。分别采用满堂支架现浇施工、平衡悬臂浇筑施工、先简支后连续施工方法，绘图布置纵向预应力筋。纵向预应力筋PPT P82-85 课本P24832、 梁桥的静载内力图、活载影响线图 课本P254-256 PPT影响线33、 次内力、预应力引起的次内力计算、等效荷载法课本P257 PPT P155 等效荷载法P170-34、 温度引起的梁桥次内力PPT P213课本P26435、 不同施工方法中主梁恒载内力计算。满堂支架现浇、简支连续、挂篮悬臂浇筑法、顶推法。PPT P109-13336、37、 不同施工方法对梁桥的成桥状态的恒载内力是否有影响，分为没有影响和有影响两类，每类各列列举2种施工方法。有影响：悬臂施工，先简支后连续无影响：满堂支架现浇施工，顶推施工38、 挂篮悬臂浇筑法。挂篮悬臂施工法适用哪些桥型。广泛用于预应力混凝土T形刚构桥、悬臂梁桥、连续梁桥、斜腿刚构桥、桁架桥、拱桥及斜拉桥的主梁施工中。挂篮悬臂浇筑施工 PPT P24639、 三跨预应力混凝土连续梁桥采用平衡悬臂法施工的，计算其主梁自重内力应经过哪五个主要阶段？请画出各阶段主梁自重内力计算图式、弯矩图。PPT P115-12140、 采用悬臂施工方法建造一座典型的三跨预应力混凝土连续梁桥，经历了哪几次结构体系转换? 课本P27441、 一座三跨预应力混凝土连续梁桥，采用平衡悬臂浇筑法施工时，主梁各部位的施工方法不尽相同。42、 采用平衡悬臂浇筑法施工时，一共使用了哪些施工方法和机具？43、 采用悬臂浇筑法施工，跨中合拢段现浇施工时，需要注意的技术要点。PPT P278-284合拢段长度选择。合拢段长度在满足施工操作要求的前提下，应尽量缩短，一般采用1.52.0m。合龙前应观测气温变化与梁端高程及悬臂端间距的关系。合拢温度选择。选择日气温较低、温度变化幅度较小时间段（夏季夜间）锁定合拢口并灌注合拢段混凝土，使混凝土早期结硬过程中处于升温受压状态。合拢段混凝土选择。混凝土中宜加入减水剂、早强剂，以便及早达到设计要求强度，及时张拉预应力束筋，防止合拢段混凝土出现裂缝。合拢段采用临时锁定措施，采用劲性型钢或预制的混凝土柱安装在合拢段上下部作支撑，然后张拉部分预应力钢束，待合拢段混凝土达到要求强度后，张拉其余预应力束筋，最后再拆除临时锁定装置。为保证合拢段施工时混凝土始终处于稳定状态，在浇筑之前各悬臂端应附加与混凝土质量相等的配重(或称压重)，配重需依桥轴线对称施加，按浇筑重量分级卸载。如采用多跨一次合拢的施工方案，也应先在边跨合拢，同时需经大量计算，进行工艺设计和设备系统的优化组合。44、 一座三跨预应力混凝土连续箱梁桥，主跨100m。讨论在下列各种情况下，其合适的施工方法。（a）跨越无水区域，桥下无通车需求，桥面不高；（b）跨越河流，桥下有通航需求，桥面较高；（c）跨越铁路干线，桥面不高，铁路部门允许断道的时间极为有限，沿铁路线有施工场地。 4斜拉桥45、 斜拉桥的基本组成、斜拉桥的力学体系PPT2.1 P4-12斜拉桥是由梁、索、塔三类构件组成的一种桥面体系以主梁受压（密索）或受弯（稀索）为主，支承体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥梁。组成：索塔、拉索、主梁、桥墩、基础斜拉桥的荷载传递路径：结构自重及车辆荷载等直接作用桥面斜拉索受拉索塔（受压、受弯）桥梁基础“斜拉”本质上是一种结构的支承方式：将墩的少数支承变为多点弹性支承。46、 为了提高斜拉桥的跨度，并保证结构的整体刚度和稳定性，通常采取端锚索、辅助墩、压重、混凝土边跨等措施，试分别论述其作用。 PPT2.1 P13-2247、 悬索桥、斜拉桥、大跨度拱桥的组成构件有哪些？三种桥的受力特点如何？有何本质区别？1、组成构件悬索桥：主缆、加劲梁、塔柱、吊杆、锚碇、索鞍等；斜拉桥：主梁、索塔、斜拉索；大跨拱桥：主拱圈、拱座、墩台、拱上建筑2、受力特点3、本质区别a结构组成方面： b力的传递方面： c锚固体系方面： d主梁方面： e结构刚度方面：f跨径方面：等48、 斜拉桥的孔跨布置有哪几种形式，绘图说明、比较之。孔跨布置：边主跨之比。PPT2.1 P53-91课本P455（简要）边主跨比：PPT2.1 P56-5749、 按塔、梁、墩的不同组合形式，4种结构体系：（半）飘浮体系零号索PPT2.1 P28-4650、 多塔斜拉桥的难点，多塔悬索桥的难点。斜拉桥PPT2.1 P79；课本P452：1、如何控制中间塔顶在活载作用下的水平位移、减少主梁跨中的弯矩。2、在提高结构刚度的同时，保证主梁在常年温差下的自由伸缩。 多塔悬索桥：控制中塔塔顶位移是十分关键，研究中塔刚度，确定可能出现的不平衡水平力；研究中塔鞍座与钢丝间的摩擦力。51、 地锚式斜拉桥的受力特点、施工方法。地锚式斜拉桥主梁受拉，斜拉索的轴向力靠锚碇来平衡。经济指标差，施工方法复杂，因此只有当地形比较特殊或者出于桥梁造型需要时才会可能被选用。52、 拉索空间布置与平面布置方式对斜拉桥的受力性能有何影响？课本P461-46253、 斜拉桥的拉索在索面内布置形式可以有辐射形、竖琴式、 和 四种，画出简图。为什么扇形？PPT2.1 P103-104为什么扇形？课本P46254、 按斜拉索间距，斜拉桥分为密索体系和稀索体系，密索体系斜拉桥在受力特点、施工方法和维修加固方面有何优点？PPT2.1 P107-108索距小，主梁弯矩小（主梁上索距一般混凝土梁是4-10m，钢梁是12-20m）；（受力）索力较小，锚固点构造简单，便于布置，其数量虽多，但在塔上总能安排得下，在梁上相距5m以上则更不会有困难；锚固点附近应力流变化小，补强范围小；易于换索；维修对曲线斜拉桥布索也较便利；施工多根细索比少数粗索的耐疲劳强度要高；多根索的自振频率都不相同，在风振时会相互有较大的干扰，抗风抗震能力强（振动阻尼耗能器）；可以减轻两索之间的主梁节段重量，吊装机具或挂篮都可减轻，利于悬臂法架设，索间距宜为515m ；索力调整较繁复，风雨振问题突出。55、 如何考虑斜拉索的垂度效应？等效弹性模量。写出2种公式，说明其中符号的含义。PPT2.3 P15-16拉索为柔性索，在索的自重作用下有垂度，垂度对索的受拉性能有影响，同时索力大小对垂度也有影响。为了简化计算，在实际计算中索一般采用一直杆表示，以索的弦长作为杆长。关健问题是考虑索垂度效应对索的伸长与轴力的关系影响。等效弹性模量：索的伸长量包括弹性伸长和克服垂度的伸长，可用等效弹性模量的方法，在弹性伸长公式中计入垂度的影响。56、 因为斜拉索的垂度效应原因，对斜拉索有哪些技术要求？为什么钢筋不能用作斜拉索。57、 索力的初拟和调整PPT2.3 P29-36课本 P47858、 什么是斜拉桥的合理成桥状态？斜拉桥为什么有合理成桥状态的问题？什么是斜拉桥的合理施工状态？斜拉桥合理状态实现的关键技术手段是什么？PPT2.3 P3259、 斜拉桥、悬索桥的几何非线性体现、区别。斜拉桥：课本P476 PPT2.3 P11悬索桥：60、 斜拉桥的非线性因素有哪些？考虑非线性影响后，结构的内力和变形有何影响？PPT2.3 P11课本P47661、 拉索具有轻质柔性地阻尼的特点，有哪些振动形式，如何减振？PPT2.2 P37；课本P483振动形式：风雨激振、参数振动等减振：1）气动措施在光滑的圆柱形拉索表面上增加V形凹槽、矩形凸条、螺旋条及圆形凹点等2）索端阻尼器措施（常用）附加内部及外部阻尼装置增加拉索的模态阻尼； 3）辅助索措施（大跨度斜拉桥超长拉索体系）设置辅助索，改变拉索动力特性62、 斜拉索有哪些病害，如何减轻防治？论文63、 主梁：悬臂施工法、前支点牵索挂篮、塔梁临时固接课本P484PPT2.4 P19-64、 在斜拉桥上采用挂篮悬臂施工方法要比在梁桥上采用更具优势，为什么？PPT2.4 P23-2465、 前支点挂篮施工与后支点挂篮施工的区别有哪些？66、 前支点挂篮的结构组成和受力特点。前支点挂篮：PPT2.4 P28-前支点挂篮，利用待浇梁段斜拉索最为挂篮前支点支撑力，施工过程中将挂篮后端锚固在已浇梁段上，它能充分发挥拉索的作用，由斜拉索已浇梁段来共同承担待浇梁段的混凝土荷载。待浇混凝土达到所需强度后，拆除斜拉索与挂篮的连接，使节段荷载转换到斜拉索上，再前移挂篮。组成：承重体系、模板体系、行走体系、转动锚固体系及止推系统。受力原理：挂篮受力由简支受力变为超静定受力 。67、 斜拉桥采用前支点挂篮施工时，需要张拉几次斜拉索？说明作用。PPT2.4 P41-425悬索桥68、 悬索桥的组成、主要承重构件、受力体系、传力路径悬索桥是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索等构件构成的柔性悬吊体系。成桥时，主要由主缆和主塔承受结构自重。加劲梁受力由施工方法决定，成桥后结构共同承受外荷载作用，受力按刚度分配。组成：主缆 锚碇 塔 加劲梁 主索鞍 散索鞍 吊杆主要承重构件：主缆 锚碇 塔传力路径：主缆是主要受力构件，由高强钢丝制备。主缆两端被庞大的锚锭固定在地基上，中间被桥塔撑起，高悬于空中。主缆、锚锭、桥塔是悬索桥的受力主体。加劲梁承受桥面系自重、交通活载，通过吊索传递给主缆。69、 比较斜拉桥和悬索桥的受力特征。斜拉桥主梁承受很大拉索水力分力，偏心受压构件，免费预压应力；悬索桥加劲梁不承受轴向力。PPT3.1 P2770、 理解并说明悬索桥的重力刚度的含义。增大悬索桥主缆重力刚度的措施。巨大的恒载提供了刚度。原本柔性的主缆应承受巨大的自重，轴力产生的初应力刚度，能抵抗较小的活载产生的变形，该刚度成为重力刚度。桥梁结构刚度由活载作用下的挠度来衡量。在活载作用下，索要达到新的平衡位置和索力状态，恒载索力越大，活载索力、变形增量就小，因此，悬索桥的刚度由初始悬索拉力及形状决定。措施：增加加劲梁的质量，采用混凝土主梁。设置较小的主缆垂跨比。71、 与斜拉桥相比，悬索桥是一种适合更大跨度的桥型，从受力特点（跨越能力）、材料和施工方法方面说明之。PPT3.1 P24-2572、 对比说明斜拉桥和悬索桥的组成部分，并回答它们各自的主要承重结构包括哪些？ 悬索桥是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索等构件构成的柔性悬吊体系。主要承重结构包括主缆、塔、锚碇。斜拉桥组成：索塔、拉索、主梁、桥墩、基础。主要承重结构：主梁、索塔和斜拉索73、 悬索桥按锚固形式划分的基本类型：地锚式、自锚式，说明结构形式和施工方法。课本P489-490 PPT3.1 P28-3274、 多塔悬索桥的难点、解决措施。控制中塔塔顶位移是十分关键，研究中塔刚度，确定可能出现的不平衡水平力；研究中塔鞍座与钢丝间的摩擦力。75、 自锚式悬索桥的结构受力特点是什么？它有哪些优点？自锚式悬索桥主缆水平拉力直接传递给加劲梁，但水平分力则使加劲梁产生巨大的轴向压力，为了抵抗巨大的主缆水平分力，加劲梁的截面必须增大，因此，自锚式悬索桥的跨度不宜过大，在中小跨径下采用混凝土主梁时具有一定的竞争力。优点：PPT3.1 P3076、 悬索桥的恒载、活载内力计算有何不同？ 恒载内力计算：施工时，加劲梁节间铰接，待所有完成后连成整体，所以加劲梁的重量完全由主缆承担，自身只承担自重产生的局部弯矩。因此，恒载内力只需计算均布荷载作用下的主缆拉力，呈二次抛物线分布。活载内力计算：有足够重力刚度的悬索桥，在活载作用下，主缆和加劲梁共同受力，体现体现整体刚度。77、 弹性理论、挠度理论、有限位移理论的假设、方法、适用范围课本P503-505 PPT3.3 P5-1878、 悬索桥的结构构造悬索桥是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索等构件构成的柔性悬吊体系。成桥时，主要由主缆和主塔承受结构自重。加劲梁受力由施工方法决定，成桥后结构共同承受外荷载作用，受力按刚度分配。课本P492-499 PPT3.279、 悬索桥的常规施工过程和施工专用设备。索鞍施工：塔顶临时吊机、索鞍顶移位设施。主缆施工：猫道、牵引系统、小型索股整形机具设备、挤紧机、缠丝机等。加劲梁施工：跨缆吊机。80、 在悬索桥整个施工中，“猫道”的一共发挥了哪些作用？散索鞍的作用是什么？猫道：课本P508-509散索鞍主要起支承转向和分散大缆束股使之便于锚固的作用。6提高81、 施工恒载内力与活载内力基本一致、背离的基本一致：悬臂浇筑、满堂支架、斜拉桥背离的：悬索桥 刚性悬索桥、先简支后连续施工、劲性骨架拱桥82、 成桥恒载内力与施工方法关系课本P154-PPT P10983、 大跨径桥梁与中小跨桥梁有什么不同，难点在哪里？84、 在100m左右的中等跨径中（按照规范分类，）90m，仍为大跨径桥梁），桥梁方案有多种选择。可以查阅资料，学习案例，写出自己的理解；也可以针对某一工程场地环境，提出几个方案，进行方案比选。85、 桥梁组合体系。桥梁只有5种基本类型，经过组合、衍生等，还有可能产生新的桥型吗？86、 跨海大桥。跨海大桥与跨江、跨河大桥有何不同，凭你个人的理解，提出三个方面的见解。87、 西部山区、黄土高原、西北干旱寒冷地区、东北冰冻地区等，中国地域辽阔，地理环境多样，桥梁建造各有特色难点，请查阅资料，凭你个人的理解