桥梁工程A复习重点.docx

第一章桥梁的组成上部结构：又称桥跨结构或桥孔结构，是路线遇到障碍而中断时，跨越障碍并直接承受车辆与其它荷载的结构物，包括承载结构与桥面系。下部结构：通常包括桥墩、桥台与支座，亦称主体工程。桥墩与桥台是支承桥跨结构并将恒载与车辆荷载等传至基础的结构物，基础是承受桥墩（台）全部荷载并传至地基的底部结构部分。支座：为了保证桥跨结构能够将荷载传递到墩台，某些桥梁需在桥跨结构与桥墩或桥台支撑处设置传力装置，即支座。附属结构：在桥梁主体结构之外，根据需要修建的其它结构物，包括锥形护坡、护岸、导流结构物、防撞设施等附属工程。名词解释：孔径/跨径/跨度净孔径：对于梁式桥是指设计洪水位上相邻两个桥墩（台）之间的净距；对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。总孔径（L）：各孔净孔径的总与，它反映桥下宣泄洪水的能力。计算跨径：对于设有支座的梁桥，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱式桥，是指桥跨两相邻拱脚截面重心之间的水平距离。桥梁结构的力学计算是以计算跨径为基准的。标准跨径：对于梁式桥，公路是指两相邻桥墩中线之间的距离，或桥墩中线与桥台背前缘之间的距离；铁路梁式桥是指梁两端支座中线之间的距离；对于拱桥、箱涵、圆管涵则是指净跨径。桥长：公路桥长：有桥台的桥梁为两岸桥台侧墙或八字墙尾端间的距离，无桥台的桥梁为桥面系长度。多孔跨径总长对梁式桥、板式桥系是指 多孔标准跨度的总长；拱式桥为两岸桥台内起拱线间的距离；其他形式桥梁为桥面系行车道长度。铁路桥长：梁式桥指桥台挡砟前墙之间的长度；拱桥系指拱上侧墙与桥台侧墙间两伸缩缝外端之间的长度；刚架桥系指刚架顺跨度方向外侧间的长度。建筑高度：桥高桥梁高度：简称桥高，是指桥面与低水位之间的高差，或是桥面与桥下线路路面之间的距离。 桥下净空：是指设计洪水位或设计通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离。建筑高度：是指桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离。 容许建筑高度：是指公路或铁路定线中所确定的桥面或轨顶标高与通航净空顶部标高之差。桥梁的分类按跨越障碍物的性质分类： 跨海桥、跨河桥、跨线桥（立体交叉）、高架桥与栈桥。按结构体系分类：梁式桥（简支梁桥、连续梁桥与悬臂梁桥）；拱式桥（铰拱、双铰拱、三铰拱与无铰拱、钢管混凝土拱、劲性刚架拱）；刚架桥（门式刚架、斜腿刚构）；悬索桥；组合体系桥（系杆拱、梁拱组合体系、斜拉桥、部分斜拉桥）。桥梁的设计基本原则：使用上的要求；经济上的要求；安全上的要求；美观上的要求；环保上的要求。(在满足功能的前提下，做到结构安全、经济上合理、具有一定的审美价值、与环境协调。)设计主要内容（简单了解）：桥位选择；确定桥梁必需的长度与高度；选择合理的桥梁结构形式并拟定桥跨及墩台基础方案，即选择桥式及初拟结构尺寸；对桥跨、墩台、基础进行结构设计，确定桥梁各部分的合理尺寸，保证桥梁在强度、刚度及稳定性方面的要求。设计的程序“三阶段设计”：初步设计、技术设计、施工图设计。（并了解每个阶段主要工作！）桥梁设计荷载最不利荷载（的概念）：在桥梁设计中，选取导致结构物出现最不利情况的各种荷载进行计算，这就是所谓的“最不利荷载组合”。荷载分类：公路：永久作用、可变作用、偶然作用；铁路：主力（恒载与活载）、附加力、特殊荷载。主力与附加力的区别与判断：（ P.22。表1-4。）列车荷载制动力：制动力概念：是车辆减速或制动时的惯性力。方向：与行车方向一致。制动力按计算长度内列车竖向静活载的10%计算。但当与离心力或列车竖向动力作用同时计算时，制动力或牵引力应按列车竖向静活载7%计算。汽车荷载分两个等级：公路-I级与公路-级。（高速公路、一级公路 按照“公路-级”。二级、三级、四级 按照“公路-级”。）桥面构造：普通铁路：普通铁路混凝土梁桥面包括道床、排水防水系统、人行道、栏杆与伸缩缝等；公路桥面：桥面铺装、防水与排水设备、伸缩缝、人行道、缘石、栏杆与灯柱等。桥面铺装的作用：（公路）保护属于主梁整体部分的行车道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。对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用（铁路，又称道床）减弱列车对桥梁的冲击作用。缓与列车的震动。防止枕木位移。将车轮集中荷载分不到梁顶面。调整轨底的标高。伸缩缝的作用：桥梁受气温变化、混凝土的收缩、徐变等影响，桥面会有纵向的变形，车辆荷载也将引起梁端的转动与纵向的位移。为使车辆平稳通过并满足桥面的变形，需要在梁端与桥台背墙、两相邻梁端之间设置伸缩缝。桥面连续概念：桥面上的伸缩缝在使用中很容易破坏。因此，为了提高行车的舒适性，减轻桥梁的养护工作与提高桥梁的使用寿命，应该力求减少伸缩缝的数量。第二章先张法：先张法预应力混凝土梁，是在灌注混凝土前利用张拉台座等设备先张拉预应力钢筋使其达到设计应力后，临时锚固在台座上，随后灌注混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松预应力钢筋，通过钢筋与混凝土之间的粘结力将预应力传给混凝土。后张法：后张法预应力混凝土是先灌注梁体混凝土，并在混凝土中预留管道，待混凝土达到一定强度后，在管道中穿进预应力钢筋进行张拉，张拉至设计应力后，在钢筋两端用锚具锚固，阻止钢筋回缩。然后撤去张拉设备，在孔道内压浆，封端。后张法梁的预应力是靠设置在钢筋两段的锚固装置传递到混凝土中去的。梁常用截面形式：铁路：板式、T形。公路：板式、肋式。什么是装配式：桥跨结构通常由多根主梁并排连接组成，为了保证多片主梁共同工作，主梁间就必须设置足够的横向连结，称为装配式。荷载分布计算（计算！）荷载分布系数的概念：当把荷载按横向最不利位置布置在荷载横向影响线上，求得各片主梁分配到的横向荷载的最大值为m（c）。此m（c）。表示主梁在横向分配到的最大荷载比例，即称为荷载横向分布系数。哪几种方法：杠杆原理法、偏心压力法（刚性横梁法)、铰接板(梁)法、刚接板(梁)法、比拟正交异性板法。基本假设、适用范围1、杠杆原理法基本假定： 忽略主梁间的横向联系,假定桥面板在主梁处断开,边主梁例外，桥面板当作支承在主梁上的多跨简支梁或悬臂梁来考虑。适用范围：计算荷载靠近主梁支点时、横向联系很弱的无中横梁的梁桥、双主梁桥、无横隔梁装配式箱梁桥。2、 偏心压力法（刚性横梁法)基本假定：隔梁无限刚性。车辆荷载作用下，中间横隔梁象一根刚度无穷大的刚性梁一样，保持直线的形状， 各主梁的变形类似于杆件偏心受压的情况。适用范围：适用于荷载作用在桥梁跨中，有中横隔梁且桥梁 较窄时(B/L<0.5)时计算荷载横向分布系数。3、 铰接板法基本假定：主梁间为铰接,只传递剪力。适用条件：荷载作用于跨中，企口缝联结的板桥与无 中横隔梁的T梁桥（横向联结较弱)4、 刚接板法基本假定：相邻主梁间为刚接，即连结处除了传递剪力外，还传递弯矩。适用范围：有中横隔梁且翼缘板为刚性连接的T梁桥以及整体式板桥，当荷载作用在跨中时计算荷载横向分布系数。5、 比拟正交异性板法基本假定、用范围：（见书P。83）荷载横向分布系数的应用范围1、杠杆原理法：荷载作用于跨端2、偏心压力法：荷载作用在桥梁跨中，有中横隔梁且桥梁较窄时(B/L<0.5)时计算荷载横向分布系数。3、铰接板法：铰接板梁桥或没有中横隔梁的T梁桥，当荷载作用于跨中时4、刚接板法：整体式板桥或有中横隔梁的T梁桥，当荷载作用于跨中时5、比拟正交异性板法：整体式板桥或有中横隔梁的T梁桥，当荷载作用于跨中时荷载横向分布系数的应用范围桥面板的概念实践中最常遇到的桥面板：单向板、悬臂板、铰接板三种。支座主要作用：1、传递上部结构的各种荷载。2、适应温度、收缩徐变等因素产生的位移。3、保证桥跨结构在墩台上的位置充分固定,不滑落。支座的分类：按容许变形可能性分为：固定支座、单向活动支座、多向活动支座。按使用材料分类：简易支座、钢支座、橡胶支座、混凝土支座等四大类。特殊功能支座：球形支座、减震支座、拉压支座。支座的布置：（P.104）第三章连续梁的施工方法：就地浇筑施工、悬臂施工、顶推法施工、逐孔施工法、移动模架法。适用情况：就地浇筑（目前已很少采用，只适用于桥墩较低的中、小跨连续梁桥。也用于建造弯桥、宽桥、斜桥等长大跨复杂桥梁中）。顶推法施工（中等跨、等截面、施工过程中受力状态不断发生变化的桥梁中）；悬臂施工法（中小跨径桥，不影响通航与桥下交通）；逐孔施工（中等跨径预应力混凝土连续梁桥较常采用的一种施工方法之一）。移动模架法MSS造桥机法（MSS造桥机适用现场浇注预应力混凝土简支或连续箱梁）。悬臂施工法特点：它的优点是施工不受季节、河道水位的影响不影响桥下通航，不需要大量的支架与临时设备，因此这种施工方法在国内外都得到了广泛的应用。机具：挂篮是悬臂施工的关键设备，挂篮的主要功能是支撑模版，承受新浇混凝土的重量。挂篮主要由承重系统、走行系统、模板系统、悬吊系统、锚固系统与张拉操作平台组成。挂篮的分类：挂篮形式很多，按使用材料可分为制式杆件（万能杆件、军用梁、贝雷梁等）组拼的挂篮与由型钢加工而成的挂篮；按受力原理可分为垂直吊杆式斜拉式（包括三角斜拉式与预应力斜拉式）与刚性模版；按抗倾覆平衡方式可分为压重式、锚固式与半压重半锚固式三种；按移动方式可分为滚动式、滑动式与组合式三种。顶推施工法：顶推施工法概念：是在沿桥轴方向的台后设置预制场地，分节段预制梁体，并用纵向预应力筋将预制节段与已完成的梁段联成整体，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地，之后继续在预制场进行下一节段梁的预制，直至全桥完成。机具：顶推装置（水平千斤顶与竖向千斤顶联用；钢拉杆顶推装置；穿心式千斤顶顶推装置；连续顶推装置。）滑移装置。方法：按顶推施力方式分单点顶推与多点顶推；按顶推方向分单向顶推与双向顶推；按顶推体系分临时滑动支撑与永久支撑兼用的滑动支撑；临时措施：1、顶推时的横向导向；2、导梁；3、临时墩；4、拉索、托架及斜拉索。顶推施工法的特点(1)顶推法施工时，主梁节段预制，连续作业，结构整体性较好。(2)梁节段在预制场预制，避免高空作业，同时模板与设备可多次周转使用。(3)顶推法宜在等截面梁上使用，但当桥跨过大时，选用等截面会造成材料的不经济，也增加施工难度，因此顶推法应以 中等跨径的连续梁为宜，推荐的顶推跨径为4050m，桥梁的总 长也以500600m为宜。(4)顶推施工平稳、安全、无噪声，可以在深水、山谷中采用，也可在曲率相同的弯桥上使用。(5)顶推时，梁的受力状态变化较大，施工时的应力状态与运营时的应力状态相差较大，因此在截面设计与预应力筋布置 时要同时满足施工与运营荷载的要求。在施工时也可 采取加设 临时墩、导梁与其它措施，以减少施工应力。连续梁内力计算引起次内力的主要因素：1、预加力（次内力）；2、温度变化；3、混凝土收缩与徐变；4、墩台沉降等。其他章节钢架桥刚架桥的概念：桥跨结构（主梁）与墩台（支柱）整体相连的桥梁成为刚架桥或刚构桥。刚架桥的力学特点：由于梁与墩台之间采用刚结，在竖向荷载作用下，主梁端部将产生负弯矩，从而减小了主梁跨中的正弯矩，跨中截面尺寸可相应减小。支柱才竖向荷载作用下，除承受压力外还承受弯矩。柱脚处一般存在水平推力。拱桥拱桥的概念：指的是在竖直平面内以拱作为上部结构主要承重构件的桥梁。力学特点：在竖向荷载作用下，支承处不仅产生竖向反力，而且产生水平推力。拱桥的分类（P。202）：按建筑材料：圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥。按拱上建筑：实腹式、空腹式。按轴线可分为：圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥。按桥面位置可分为：上下中。按结构体系可分为：简单体系（三铰拱，属外部静定；两铰拱，属一次超静定；无铰拱，三次超静定。）与组合体系。按截面形式可分为：板、肋、双曲、箱形拱。拱桥的施工（两大类）：有支架、无支架【缆索吊装施工；悬臂施工法（悬臂浇筑与悬臂拼装）；转体施工（平面转体、竖向转体、平竖组合转体）；劲性骨架】。斜拉桥斜拉桥的概念：是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔，受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。主要组成：上部结构由主梁、拉索的索塔组成。受力特点：桥面体系以主梁承受轴向力或承受弯矩为主，支撑体系以拉索受拉与索塔受压为主。 结构体系：漂浮体系、半漂浮体系、塔梁固结体系、刚构体系。施工：一般来说，可采用梁桥与拱桥的任一中施工方法，如支架施工、悬臂浇筑、悬臂拼装、顶推法、转体法。悬索桥主要组成：主缆、吊索、索夹、加劲梁、桥塔、鞍座、锚定。受力：悬索为主要支撑结构，承受拉力。桥梁的墩台与基础桥墩的类型：重力式墩、轻型桥墩。桥台类型：重力式桥台、轻型桥台。桥梁基础：浅置基础、桩及大型管柱基础、沉井及沉箱基础、组合基础。