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第四章拱桥

第四章拱桥

第三章拱桥

内容提要:在本章内主要介绍圬工及钢筋混凝土拱桥。除了介绍拱桥的基本特点适用范

围外,重点放在肋拱桥的构造和结构细节上,对其它类型拱桥(如桁架拱桥、刚架拱桥等),只介绍些构造特点

学习的基本要求:

1、了解拱桥的基本特点及其适用范围

2、掌握拱桥的组成及主要类型

3、掌握拱桥的构造

4、了解拱桥的发展趋势——轻型化

第一节概述

拱式桥——一种既古老又年轻的桥梁型式。说拱桥是一种既古老又年轻的桥梁型式是

非常名副其实的。古代人类在拱桥的修建就已经达到很高的造诣。保留至今的古代桥梁多半是拱桥。伴随着科学技术的进步,拱桥作为六大桥型之一,至今仍然充满旺盛的活力。虽然在已经达到的跨度上,拱桥不及悬索桥与斜拉桥,但作为通行现代交通工具的桥梁型式之一,当选择大跨度桥梁的桥型时,在目前比较常遇的200~600跨度范围内,拱桥仍然是悬索桥与斜拉桥的竞争对手。而在中、小跨度领域,则只要是有民间工匠的地方,就有条件修建拱桥。因此古往今来,拱桥一直遍布世界各国大小城镇和乡村僻野。在世界各地人们所见到的数不清的大小拱桥中,有的历史印迹斑斓,有的民族与地方乡土特色浓重,有的充满现代气息。特别在中国,公路桥梁中60%为拱桥,以赵州桥等为代表的古代拱桥在世界上更享有很高的评价。中国拱桥历史之久,式样之多,数量之大,形态之美与发展之快,均为当今世界所瞩目。

一、拱桥的基本特点及其适用范围

1、拱桥的基本特点

拱桥在竖向荷载作用下,支承处不仅产生竖向反力,而且还产生水平推力。由于这个水平推力的存在,拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小很多,而使整个拱主要承受压力。这样,拱桥可充分利用抗压性能较好而抗拉性能较差的圬工材料(石料、混凝土、砖等)来修建。又称为圬工拱桥。

2、拱桥的适用范围

拱桥的跨越能力由几十米发展到几百米。钢筋混凝土拱桥的最大跨径为420m,钢管砼拱桥的最大跨径为360m,石拱桥的最大跨径为155m,钢拱桥的最大跨径为518m。

二、拱桥的组成及主要类型

1、拱桥的主要组成

拱桥的上部结构包括拱圈(主要承重结构)和拱上建筑(桥面系、传力构件或填充物)。

拱桥的下部结构包括墩台、基础、拱铰(有铰拱,主拱圈与墩帽或台帽间设置能传递荷载,又允许结构变形的拱铰)。拱圈的上曲面称为拱背,下曲面称为拱腹。

2、按结构受力图式分类

(一)三铰拱:主拱圈一般不采用三铰拱。因为由于铰的存在,构造复杂,施工困难,且拱的整体刚度下降。常作

为空腹式拱上建筑的腹拱。

(二)无铰拱:在实际中使用最广泛。因为整体刚度大,施工简便,构造简单。但不适用于地基条件较差的情况,因为墩台沉陷位移会在拱内产生较大的附加内力。

(三)两铰拱:特点介于三铰拱与无铰拱之间。当地基条件较差不宜修建无铰拱时,可考虑修建两铰拱。

3、按主拱圈截面形式分类

(一)板拱桥:横截面为矩形,其特点是构造简单、施工方便、自重大。适用于地基条件较好的中小跨径圬工拱桥。

(二)肋拱桥:横截面为两条(或四条)分离的拱肋,肋与肋之间由横系梁相连。适用于较大跨径的拱桥。

(三)双曲拱桥:主拱圈在纵向及横向均呈曲线形,但施工程序多,组合截面整体性差,易开裂,现已很少采用。

(四)箱形拱桥:横截面为闭口箱形截面。其抗扭刚度大,整体性稳定性好,但施工制作较复杂,适用于大跨径桥梁。

第二节拱桥的构造

一、主拱圈的构造

1、板拱:通常为石拱桥。有等截面拱和变截面拱。拱石进行编号、砌缝错开,以增加整体性。“五角石”——拱圈与墩台、空腹式拱上建筑的腹孔墩与拱圈相连处,采用五角石,改善受力。现在为了简化施工,常采用砼拱座及砼腹孔墩底梁来代替五角石。

2、肋拱:截面形式有矩形、工字形、箱形等。拱肋可采用砼、钢筋砼、钢管砼、钢材、石料等来建造。

[石肋拱桥——湖南凤凰乌巢河桥]:我国石料资源丰富,建造石拱桥是我国宝贵的民族传统。其特点是就地取材,造价低廉,但需要搭设拱架施工。建于1990年,跨度120m的湖南凤凰乌巢河大桥,是当今世界上跨度最大的石砌拱桥。主拱圈由两条分离式矩形石肋和8条钢筋混凝土横系梁组成。

[钢筋混凝土肋拱桥——四川万县长江大桥]:钢筋混凝土肋拱桥的主拱圈由两条或多条分离式的钢筋混凝土拱肋组成。是大跨度拱桥常用的一种型式。四川万县长江大桥主桥采用钢筋混凝土箱形拱肋,净跨420m,在同类桥梁中跨度居世界第一。

3、双曲拱:是中国首创的一种新型拱

桥,其主拱圈在纵向和横向均呈曲线形,故称“双曲”拱桥。它的拱圈是由拱肋、拱波、拱板、横隔板等小型构件预制装配而成。这样做的最大好处是施工安装时“化整为零”,而承受

荷载是又“集零为整”。它最初在60年代发源于江苏无锡,很快一度风靡全国。但将拱圈“化整为零”难免会带来拱圈整体性差并容易开裂的缺点,特别是活荷载较大的铁路双曲拱桥。在建成的数百座双曲拱桥中,大部分拱圈开裂,变形,故现在已很少采用。

4、箱形拱:拱圈截面为单室箱(窄桥)或多室

箱(常用)。每一个闭合箱又由箱壁(侧

板)、顶板(盖板)、底板及横隔板组成。

二、拱上建筑的构造

按照拱上建筑采用的不同构造方式,可将拱桥分为实腹式和空腹式两种。一般情况下,小跨径拱桥多采用实腹式。大、中跨径拱桥多采用空腹式,以利于减小恒载,并使桥梁显得轻巧美观。

1、实腹式拱上建筑

实腹式拱上建筑由侧墙、拱腹填料、护拱以及变形缝、防水层、泄水管和桥面等部分

组成。

拱腹填料的做法,可分为填充和砌筑两种方式。填充的方式是在拱圈两侧用块石或片石砌筑侧墙,可用粗料石或细料石镶面。填充用的材料通常采用碎、砾石、粗砂或卵石夹粘土并加以夯实。砌筑的方式是采用干砌圬工或浇筑贫砼作为拱腹填料。当采用贫砼时,往往可以不另设侧墙。

在多孔拱桥中,为了便于敷设防水层和排出积水,又设置了护拱。护拱一般用现浇混凝土和砌筑片块石修筑。它同时还起着加强拱圈的作用。

2、空腹式拱上建筑

空腹式拱上建筑除具有实腹式拱上建筑相同的构造外,还具有腹孔和腹孔墩。

腹孔:分为拱型腹孔和梁板式腹孔。一般对称布置(偶数跨),做成等跨的,利于受力,方便施工。也有做成奇数跨的。

腹孔墩:分为横墙式和立柱式。横墙式多用于砖石拱桥,通常用石料或混凝土预制块砌筑。也可在横墙上挖孔,以减轻自重,便于检修人员通行。立柱式多用于钢筋混凝土拱桥。由盖梁、立柱、底梁组成,以分散应力。

[实腹式拱桥——欧洲中世纪古老的拱桥]:欧洲石拱桥艺术最盛于罗马时代。大多是半圆形拱,跨度一般都小于25m。桥墩都特别厚,约为拱宽的1/3,以承受拱的推力,因此每一孔都能独立存在。这和我

国古代北方的石拱桥十分相似。

[空腹式拱桥——美国空腹式钢筋混凝土肋拱桥]:该桥在腹拱及立柱的造型方面完全融入了房屋建筑的艺术和风格,其具体处理的精美细腻程度令人赞叹。

三、其它细部构造

1、拱上填料与桥面、人行道

拱上填料,一方面能起扩大车辆荷载分布面积的作用,同时还能够减小车辆荷载的冲击作用,但也增加了拱桥的恒载。一般情况下,主拱圈或腹拱圈的拱顶处,填料厚度(包括路面厚度)均不宜小于0.3m。如填料厚度>=0.5m的拱桥,设计时可不计汽车荷载的冲击作用。拱桥

行车道与人行道的桥面铺装要求与梁桥的基本相同。

2、伸缩缝和变形缝

通常在相对变形(位移或转角)较大的位置设置伸缩缝,而在相对变形较小处设置变形缝。伸缩缝的宽度一般为0.02~0.03m,通常是在施工时将预制板(锯木屑与沥青压制而成)嵌入砌体或埋入现浇混

凝土中。变形缝则不留缝宽,可用干砌或油毛毡隔开即可。

实腹式拱桥:伸缩缝通常设置在两拱脚的上方,并在横桥方向跨越全宽和侧墙的全高及至人行道结构。

空腹式拱桥:一般将紧靠桥墩(台)的第一个腹拱圈做成三铰拱,并在靠墩台的拱铰上方的侧墙上,设置伸缩缝,在其余两铰上方的侧墙,设置变形缝。

3、排水及防水层

关于桥面雨水的排除,除桥梁设置纵坡和横坡外,一般可沿桥面两侧缘石边缘设置泄水管。透过桥面铺装渗入到拱腹内的雨水,应由防水层汇集于预埋在拱腹内的泄水管排出。如果是单孔实腹式拱桥,可不设泄水管,积水沿防水层流至两个桥台后面的盲沟,然后由盲沟排出路堤。泄水管可采用铸铁管、混凝土管或陶瓷(瓦)管。防水层由2~3层油毛毡与沥青胶交替贴铺而成。

4、铰的设置

主拱圈按两铰拱或三铰拱设计时——弧形铰

空腹式拱上建筑,其腹拱圈采用两铰拱或三铰拱时——平铰、不完全铰(假铰)

在施工过程中,往往在拱脚或拱顶设临时铰,施工结束时,加以封固。

第六章拱桥的设计

6.1、拱桥的总体布置

6.2、拱轴线型选择和拱上建筑物的布置

6.3、拱圈截面变化规律及截面尺寸拟定

6.1、拱桥的总体布置

1、桥址方案比较确定桥位;

2、根据地质、通航等确定桥梁长度、跨径、孔数、桥面设计标高、主拱圈矢跨比;

3、确定桥梁的设计标高和矢跨比:

桥面标高

拱顶底面标高

起拱线标高

基础底面标高

4、根据跨径、拱顶、拱脚标高确定矢跨比(f/l)

6.2 拱轴线型选择和拱上建筑物的布置

一、拱轴线型

选择原则:

尽可能降低由于荷载产生的弯矩值。

合理拱轴:

拱轴线与各种荷载的压力线相吻合;拱圈截面上轴向力,无弯矩作用,应力均匀;

拱轴线选择应满足:

1、尽量减小拱圈截面弯矩,使截面在附加内力影响下各主要截面的应力相差不大,并不出现拉应力;

2、对于无支架施工,不用临时性施工措施,能满足各施工阶段的要求;

3、计算方法简便;

4、线型美观,便于施工;

压力线作为拱轴线

公路拱桥恒载所占比重大,一般采用恒载压力线作为拱轴线;

特殊情况,活载较大时,如铁路拱桥,可用恒载加一半活载的压力线作为拱轴线。

拱桥常用的拱轴线型---能表达为拱轴线方程

①圆弧线

优点:

拱轴各点曲率相同,线型简单;

缺点:

矢跨比较大时,与恒载压力线偏离较大,拱圈受力不均;

适合于20m以下的小跨径拱桥;

②抛物线—均匀荷载下,拱的合理拱轴

适合:

恒载分布比较接近均匀的拱桥,如矢跨

比较小的大跨径空腹式拱桥、桁架拱、刚架拱等;

二次抛物线:

也可采用高次抛物线

③悬链线

实腹拱桥的合理拱轴线----

恒载集度(单位长度的恒重)由拱顶向拱脚连续分布、逐渐增大;

空腹拱桥恒载压力线在腹孔墩处有转折点,用悬链线作拱轴线与恒载压力线有偏离,但对拱圈控制截面有利;

1 悬链线作空腹拱的拱轴线可采用“五点重合法”即:在拱顶、跨径1/4及拱脚处使拱轴线与恒载压力线重合;

2 悬链线、高次抛物线是目前大、中跨径拱桥采用最普遍的拱轴线型;

6.3、拱圈截面变化规律和截面尺寸拟定

主拱圈:等截面及变截面型式;

变截面:沿拱轴方向宽度不变,高度变化;或高度不变,宽度变化;

增大截面 I 对降低应力不是最有效;

对大跨或很陡的圬工拱桥,

根据拱厚系数确定:

拱厚系数n 与恒载与活载的比值有关:

恒载比重大则 n 较小(拱厚变化大)反之较大。

空腹n=0.3~0.5;实腹n=0.4~0.6;钢砼n=0.5~0.8;【f/l 较小,上述的n取较小】三、截面尺寸拟定

拱圈宽度:拱圈的宽度,主要取决于桥面的宽度,即行车道宽度与人行道宽度之和。

拱圈高度:估算主拱圈高度的经验公式或数据,可作为设计计算时拟定截面尺寸的参考

拱圈构造尺寸

第七章等截面悬链线无铰拱的计算

* 悬链线拱轴线方程及拱轴系数的确定

* 拱桥内力计算

* 主拱的强度及稳定性验算

* 内力调整

* 其他类型拱桥计算特点

一、(1)悬链线拱轴方程

设拱轴线即为恒载压力线,拱顶截面处M=0,Q=0, 推力Hg:

拱脚截面弯矩

计算矢高

对任意截面

逐次渐近的基本方程

非连续函数表达式

假定恒载沿拱跨连续分布,恒载集度与拱轴纵坐标成线性关系,任一截面上的恒载集度:

拱顶恒载集度单位体积重量与纵坐标

拱脚恒载集度:

称m 为拱轴系数

任一截面弯矩

引入:

得线性微分方程:

解得悬链线方程:

从方程可见:

1)矢跨比f/l确定后,悬链线的形状取决于拱轴系数m, m越大,曲线在拱脚处越陡,曲线的1四分点位越高;(可根据m值,查设计手册)

2)曲线线型特征可用曲线y ? 的坐标表示,其随m增大而减小(拱轴线抬高),随m减小而增大(拱轴线降低);

3)当m=1,曲线即位二次抛物线;

任意截面的拱轴线

水平倾角:

一、(2)拱轴系数m的确定

1、实腹拱拱轴系数m的确定

拱顶、拱脚的恒载集度

先假定m值,查表得,

求g j后,求m值,重复计算,使m值接近

2、空腹拱拱轴系数m的确定

原则:

恒载压力线不是一条平滑的曲线,拱轴线采用悬链线,应尽可能使拱轴线与恒载压力线偏离较小,采用“五点重合法”使悬链线拱轴与恒载压力线重合。

方法:

1)根据拱轴线上“重合五点”与其三铰拱恒载压力线重合(五点

弯矩为零)的条件确定m 值;根据拱脚、拱跨1/4截面得:2)先假定m值,定出拱轴线,利用 y ? /f 计算查表求m值,多次计算,使m值接近;

特点

1)采用“五点法”确定的拱轴线与相应的三铰拱恒载压力线偏离类似于一个正弦波,从拱顶到1/4点,压力线在拱轴线之上,从1/4点到拱脚,压力线大多在拱轴线之下;

2)与无铰拱的恒载压力线实际上并不存在五点重合关系,拱顶产生负弯矩、拱脚产生正弯矩的偏离;偏离弯矩与截面的控制弯矩符号相反,因此用悬链线比用恒载压力线更合理;二、

二、拱桥内力计算

拱桥总体受力特点及考虑的因素

1、实际建造的拱桥大多为多次超静定结构,必须解联立方程;

2、拱桥的主拱圈与拱上建筑具有共同承受桥面活载的“联合作用”,联合作用与拱上建筑的形式有关;一般拱式拱上建筑联合作用较大,梁板式拱上建筑联合作用较小;

3、拱轴缩短要考虑拱轴弹性压缩的影响;

4、对肋拱式、双曲拱、桁架拱等拼装结构拱桥,如系杆拱桥,必须考虑活载横向分布的影响;

5、必须考虑温度、混凝土收缩徐变、拱脚变位、弹性压缩等引起的附加内力

6、拱桥中内力符号的规定:轴力压力为正,剪力逆时针转为正,弯矩拱圈内缘受拉为正;

(一)、无铰拱简化计算图式的

基本结构及弹性中心

引入弹性中心ys,使赘余力作用在弹性中心上,使方程中的副变位等于零,方便求解方程;弹性中心离拱顶的距离:

可根据拱轴系数,查设计手册;对变截面悬链线,还与拱厚系

数n有关 (二)、恒载内力计算

拱圈在荷载作用下(恒载、活载)沿拱轴发生弹性压缩变形,在

无铰拱中拱轴的缩短引起弯矩和剪力;在拱圈中的弹性压缩影响与恒、活载作用下结构的内力同时发生;

处理方法:先计算不考虑弹性压缩时的内力,再计算弹性压缩引起的内力,二者叠加;

1、不考虑弹性压缩时的恒载内力

1)实腹拱—拱轴线与恒载压力线重合,仅产生轴

向力;

竖直反力:水平推力

其中

其中:

各截面的轴向力:

2)空腹式拱—根据“五点重合法”

恒载推力:

拱脚竖直反力:

各截面的轴向力:

2、恒载作用下弹性压缩引起的内力

根据变形协调条件:

考虑弹性压缩后拱的内力

轴向力:

弯矩:

剪力:

结论:

弹性压缩的影响使拱各截面产生弯矩;拱顶产生正弯矩,压力线上移;拱脚产生负弯矩,压力线下移;

3、空腹拱拱轴线偏离恒载压力线的附加内力

“五点重合法”使拱轴与恒载压力线五点外,其它各点偏离,使拱内产生附加内力;

偏离附加内力与拱上的荷载布置有关,

规范规定,下列条件可不计弹性压缩影响:

(三)、活载内力计算

1、方法:

1)同恒载内力,先不考虑弹性压缩,再计入弹性压缩影响;

2)先求出多余约束影响线,用迭加方法求出拱的支点反力和控制截面的内力影响线;

3)在内力影响线上动态加载计算截面最大内力;

2、赘余力影响线

利用变形协调条件建

立方程及弹性中心的

特性求影响线;

3、内力影响线

利用赘余力影响线,拱脚支点反力及任意截面的内力影响线,通过静力平衡条件及迭加方法求出;

拱属于偏心受压构件,最大正应力由弯矩M及轴向力N共同决定,一般采用在内弯矩影响线上按最不利情况加载,求出最不利弯矩及响应轴力;

(四)、温度变化及混凝土收缩徐变产生的内力

1、大气的年温差与骤变温差对超静定拱产生附加内力

1)年温差变化的幅度(20℃~30℃)较大,时间较长,主拱温度均匀变化,与合拢温度关系较大,计算方法同弹性压缩概念;

2)骤变温差(5°~10°)拱各部分温度短时间内不均匀变化,

2、混凝土收缩徐变附加内力

1)其作用与温度降低相同,可折算为温度的均匀额外降低;

2)整体浇筑,一般地区相当于降低20℃,干燥地区30℃;分段浇筑10~15℃;装配结构5-10℃;3)考虑混凝土徐变影响,计算收缩内力可采用0.45的折减系数;

(五)、拱脚变位引起的附加内力

1)拱脚相对水平位移

2)拱脚相对垂直位移

3)拱脚相对转角

三主拱的强度及稳定性验算

*根据最不利情况的荷载内力组合,验算控制截面的强度及拱的稳定性;

*验算控制截面,对大、中跨径无铰拱桥验算拱顶、拱脚、拱跨1/4,无支架施工的拱桥,可加算1/8及3/8截面;中、小跨径拱桥验算拱顶、拱脚即可。

(一)、主拱强度验算

1、砖石及混凝土主拱

按设计规范,拱圈内力系按分项安全系数极限状态设计,即:

荷载效应

不利组合的设计值小于或等于结构抗力效应的设计值,主拱按偏心受压杆件计算的偏心距不得超过规范规定的偏心距e0。

2、钢筋混凝土主拱

按钢筋混凝土矩形截面计算偏心受压构件的正截面强度,考虑钢筋的作用,根据大、小偏心的判别条件及考虑偏心距的增大系数进行强度计算;

(二)、拱的稳定性验算内容

拱的稳定性验算分纵向稳定及横向稳定;

实腹式拱桥,跨径不大,可不验算‘

支架施工并拱上建筑完成后再卸落拱架,由于其联合作用,纵向稳定可不验算,主拱宽度大于跨径的1/20,横向稳定可不验算;

无支架施工的大、中跨径拱桥,需验算拱的纵、横向稳定性;

1. 纵向稳定性

将拱圈换算为相当长度的压杆,按平均轴向力计算;验算公式:临界平均轴向力

荷载效应计算的平均轴向力

当主拱的长细比大于规范规定的数值时,按临界力控制稳定;

2、横向稳定性

宽跨比小于1/20的主拱及无支架施工的拱桥,应验算拱的横向稳定性;采用公式与纵向稳定相似;

拱丧失横向稳定的临界轴向力

1)临界轴向力对拱圈或单肋合拢的拱肋情况,可由临界推力与半拱的弦与水平线的夹角求得;2)对肋拱或无支架施工采用双肋合拢的拱肋,可视为组合压杆计算临界轴力;

四主拱内力调整

原因:

在最不利荷载作用下,各控制截面的计算内力与拟定的截面尺寸有较大的偏差,同一截面的正负弯矩绝对值相差太大等;

解决办法:

1、调整拱轴形状、矢跨比(跨径、矢高)

2、修改结构主要截面尺寸;

3、施工过程中的临时措施,改善主拱截面内力状态;

(一)、假载法调整悬链线拱的内力

假载法:

通过调整拱轴系数m,修正拱轴线形状,使控制截面产生弯矩,改善主拱截面的应力状态;

原理:

当拱顶正弯矩较大,控制设计时,为降低拱顶下缘的拉应力,拱轴系数m降低,拱轴线下移,恒载下拱顶拱脚产生负弯矩,改善拱顶应力状态;

当拱脚负弯矩较大,可提高拱轴系数m,使控制截面恒载下产生正弯矩,

对实腹拱

调整前拱轴系数:

调整后拱轴系数:

gx –假载,一层均布荷载

gx的符号当m’>m时为负;m’

对空腹拱

调整拱轴系数,使拱跨1/4点的拱轴线坐标y 1/4改变;

假载gx可用下式求:

由于拱顶、拱脚截面的弯矩影响线都是正面积比负面积大(提高m,全拱产生一个附加正弯矩,使拱脚负弯矩减小,但拱顶正弯矩增加;降低m拱顶正弯矩减小,但拱脚负弯矩增加),调整拱轴系数,不能同时改善拱顶

、拱脚控制截面的内力,内力调整应全面考虑,适当考虑;

(二)、临时铰法

主拱圈施工时,在拱顶、拱脚设置临时铰(目的是人为地改变压力线,使恒载压力线对拱轴线造成有利的偏离),拆除支架后是三铰拱,拱上建筑完成后,封铰,主拱圈转换为无铰拱;则主拱的恒载内力按三铰拱计算,活载及温度按无铰拱计算,并可消除恒载的弹性压缩影响产生的附加内力;

将临时铰偏心安装则可调整拱内应力,特别可消除混凝土收缩引起的附加内力;

拱顶截面临时铰布置在拱轴线以下,拱脚截面的临时铰布置在拱轴线以上;使恒载作用时,拱顶产生负弯矩,拱脚产生正弯矩;

(三)、用千斤顶调整内力

用千斤顶调整内力的方法:将千斤顶平放在拱顶预留的空洞内。利用千斤顶缓缓施加推力,使两半拱既分开又抬升;调整千斤顶施力点位置和加力的大小,可达到调整主拱应力的目的。

拱顶预施推力与拱顶合拢同时进行,千斤顶的推力还必须平衡恒载推力,并根据合拢温度进行修正;

(四)、主拱施工验算与拱桥的施工方法

1、有支架施工

满布式拱架—立柱式拱架、撑架式拱架

拱式拱架

施工顺序—拱顶压重、分段、分环施工

2、无支架施工

浮吊、门式吊机、缆索吊装、人字扒杆施工、悬臂施工、劲性骨架施工、横向悬砌法、转体施工(竖向、平面)

3、主拱施工验算

保证施工中主拱的强度满足要求、稳定性可靠,防止倾覆;合理确定施工加载程序,拱圈吊运过程构件内力,各种临时措施,如吊点的位置,拱圈分段位置、辅助索内力

五、其他类型拱桥计算特点

1、桁架拱桥

1)拱片整体作用较强,可简化为平面桁架;

2)桁架拱片与墩台的连接可看作铰接;

3)各节点杆件看作刚结,利用有限元计算;也可看作铰接;

4)整体结构,活载的横向分布采用偏心受压法计算,计算上弦杆局部荷载作用下的受弯时,采用杠杆法

5)下弦杆中,以靠近拱脚的第一根下弦杆控制设计,考虑结点次弯矩影响,适当提高设计轴向力;

2、刚架拱桥

刚架拱桥除边腹孔梁为受弯构件,其它杆件均为压弯构件;

计算时假定:

1)恒载时,主拱腿、次拱腿均为铰接;活载时为固结;

2)恒载全部由裸肋承担,并按施工过程叠加内力;

3)活载及附加内力由裸肋与桥面整体结构承担;

4)考虑活载的横向分布,按弹性支承连续梁简化法或其他简化法;

计算要点

1)因弯矩高峰一般出现在杆件端部,选所有杆件的端殿与拱顶为计算截面;

2)裸肋自重作用下,计算模式为一次超静定的二铰拱;

3)计算活载内力时,应考虑桥

面与拱肋的共同作用,设计一根斜撑时,全桥为九次超静定结构;

4)需要进行构件的斜截面、结合面抗剪及稳定性等验算;

桥梁工程教学大纲

一、课程中文名称:桥梁工程 二、课程英文名称:Bridge Engineering 三、课程编码:ZX0655340 四、课程性质:专业课 五、学时数、学分数、开课学期:64学时、4.0学分、第7学期 六、课程目的与要求 课程的目的主要有: 该课程是土木工程专业桥梁课群组的主要限定选修专业课。通过本课程的学习使学生了解桥梁的设计原则,掌握各种体系桥梁的受力特点及结构计算基本理论,结合课程设计与习题加深对课堂理论教学内容的理解,培养学生的动手能力。 课程的基本要求: 1、介绍国内外桥梁的发展历史和现状及新型的桥梁体系,拓宽专业面,为桥梁工程的进一步发展积累知识。 2、讲课中把对结构的安全、经济、适用和美观的要求有机地联系起来,贯彻多快好省的建设方针,培养学生热爱专业,愿为祖国的桥梁事业贡献毕生精力的献身精神,以严肃的科学态度,从党和人民的基本利益出发,正确处理桥梁规划与设计问题。 3、要求学生掌握梁式体系桥梁的设计、计算、构造、施工的全部内容,掌握设计计算的基本理论。 4、要求掌握拱式桥的设计、计算、构造和施工的全部内容。 5、重点章节应布置习题,加深学生对基本理论的理解。 6、通过课程设计培养学生的动手能力。 七、本课程与其它课程的联系 同桥梁工程有密切关系的前续课程有数学、材料力学、结构力学、混凝土结构设计原理等。 1、数学为桥梁工程的学习提供方法论指导; 2、材料力学为桥梁工程的学习提供一般的力学原理,桥梁工程将这些原理应用 于结构设计中; 3、结构力学解决了一些结构的计算问题;结构设计原理使得所设计的截面满足 强度、刚度和稳定性的要求;

4、桥梁工程是上述几门课程的综合应用。 同桥梁工程有密切关系的后续课程有:高等桥梁结构理论、桥梁结构稳定和振动、结构动力学以及一些桥梁计算软件等。 八、教学方法 课堂讲授+课后作业检查+作业信息反馈+答疑指导 采用黑板教学,同时运用网络教学平台。 九、考核方法:闭卷:平时成绩+期末考试成绩 十、选用教材及参考书目 选用教材:彭大文李国芬黄小广主编的《桥梁工程》人民交通出版社 2007 参考书目: 1、姚玲森主编《桥梁工程》(公路与城市道路专业用)人民交通出版社 1985 2、中华人民共和国交通部标准:《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 3、中华人民共和国交通部标准:《公路钢筋混凝上及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62-2004) 4、邵旭东胡建华编著《桥梁设计百问》(第二版)人民交通出版社 2005 5、刘吉义张俊义陈亚军编《桥梁施工百问》人民交通出版社 2003 6、李亚东主编《桥梁工程概论》(第二版)西南交通大学出版社 2006 7、王丽荣主编《桥梁工程》中国建筑工业出版社 2005 8、范立础主编《桥梁工程》(上册)人民交通出版社 2001 9、顾安邦主编《桥梁工程》(下册)人民交通出版社 2000 10、严国敏编著《现代斜拉桥》西南交通大学出版社1995 11、严国敏编著《现代悬索桥》人民交通出版社 2002 十一、教学进程安排表 学时 序号章节教学内容 理论实践合计1第一章绪论202 2第二章桥梁的总体202

新教材高中地理第四章地貌第一节常见地貌类型讲义新人教版必修第一册

第四章地貌 1.常见的地貌类型有喀斯特地貌、河流地貌、风沙地貌、海岸地貌等。 2.喀斯特地貌主要有溶沟、峰林、洼地、溶洞等。 3.河流地貌主要有河谷、冲积平原、三角洲、曲流等。 4.风沙地貌主要有风蚀柱、风蚀蘑菇、雅丹、沙丘等。 5.海岸地貌主要有海蚀崖、海蚀穴、海蚀平台、海蚀拱桥、海滩等。 6.观察地貌可按照从宏观到微观、从面到点的顺序进行。 7.高度、坡高、坡向等是地貌观察的重要内容。 学习本章内容,能够运用野外观察方式、简易教具等,观察、识别、描述与地貌等有关的自 然现象;具备一定的运用考察、实验、调查等方式进行科学探究的意识和能力(地理实践力)。 能够运用自然地理的基础知识,说明一些自然景观之间的关系和变化过程(综合思维)。能够 在一定程度上合理描述和解释特定区域的自然现象,并说明其对人类的影响(区域认知、人 地协调观)。 与本章知识相关的名校及专业 《中国大学及学科专业评价报告(2017—2018)》地质类和自然地理专业大学排名 排名学校名称星级排名学校名称星级 中国地质大学(武 ★★★★★ 1 西北大学★★★★★1 汉) 中国地质大学(北 2 ★★★★ 2 兰州大学★★★★★京) 3 北京大学★★★★ 3 南京大学★★★★★ 中国地质大学(武 ★★★★ 4 西北大学★★★★ 4 汉) 5 成都理工大学★★★★ 5 北京大学★★★★

6 吉林大学★★★★ 6 北京师范大学★★★★ 7 中山大学★★★7 北京林业大学★★★★ 8 长安大学★★★8 南京信息工程大 学 ★★★★ 9 合肥工业大学★★★9 河南大学★★★★ 10 兰州大学★★★10 中山大学★★★★与本章知识相关的名人及职业 第一节常见地貌类型 课标内容核心素养目标 通过野外观察或运用视频、图像,识别3~4种地貌,描述其景观的主要特点1.运用考察、实验等方式,培养学生探究自然界奥秘的科学精神。【地理实践力】 2.能够分析描述不同区域的地貌形态特征。【区域认知】 3.能够说明相关的一些自然地貌形态的变化过程。【综合思维】 4.通过观察不同优美的自然地貌景观类型,树立科学美的观念。【人地协调观】 知识清单一喀斯特地貌 1.概念:在适当条件下,可溶性岩石的物质溶于水并被带走,或重新沉淀,在地表和地下形成形态各异的地貌。 常见的为石灰岩 2.分布:我国的广西、贵州、云南等地。 3.地表喀斯特地貌景观演变

桥梁工程 第四章 章节测验参考答案

桥梁工程第四章章节测验参考答案 一、判断题(每小题2分,共计20分) 题目1 推力的存在与否是区别拱与梁的主要标志。(对) 题目2 刚架拱刚度大、承载能力大、质量轻,与桥梁转体施工工艺相结合,可以解决转体质量大和转体结构的强度、刚度的矛盾。(x ) 题目3 因桥上活载不断变化,且拱圈并非绝对刚体,故拱桥设计时只能找到相对合理的拱轴。(对) 题目4 对拱圈任一特征截面(拱顶、拱脚、l/4),采取某一种最不利加载,使其弯矩与轴向力同时达到最大是完全可能。(x ) 题目5 单孔拱桥及多孔拱桥的施工均应按照对称、均衡的原则,并严格按照加载程序进行。(对)题目6 拱桥在非对称半跨加载时,拱将产生反对称S形挠曲。(对) 题目7 相对于梁式和索式结构,拱桥的变形较小,行车条件好水平推力的存在使得拱桥对基础条件的要求较高。(对) 题目8 双片拱肋的布置:行车视野开阔,无笼罩感。面外稳定控制设计,要求拱肋的横向刚度大,桥面不宜过宽。(对) 题目9 拱桥强度检算控制断面包含拱脚断面和拱顶断面。(x ) 题目10 在超静定无铰拱的内力计算中,为计算恒载、活载、温度变化、混凝土收缩、拱脚变位等情况下的拱桥内力,常利用弹性中心的概念来简化计算分析。(对) 二、单选题(每小题10分,共计40分) 题目11

大跨径斜拉桥的塔柱多采用( c )截面。 A. 矩形 B. T形 C. 箱形 D. 工字形 题目12 对于大跨径桁架拱桥,腹杆通常做成(c ) A. 三角形 B. 斜压杆式 C. 斜拉杆式 D. 竖杆式 题目13 关于斜拉桥优点,错误的一项是( A ) A. 设计计算简单 B. 建筑高度小 C. 跨越能力大 D. 受力合理 题目14 _______体系斜拉桥的优点是:主跨满载时,塔柱处的主梁截面无负弯矩峰值;温度、收缩和徐变次内力均较小;受力较均匀;地震时全梁可以纵向长周期摆动,避免结构共振,起到抗震消能的作用。( c ) 1. 塔梁固结 2. 半漂浮 3. 全漂浮 4. 刚构 题目15 _______是三次超静定结构,可采用结构力学中的“力法”进行求解。(B ) A. 两铰拱 B. 无铰拱 C. 三铰拱

桥梁工程知识点

第一章绪论 1. 桥梁分为四大类型:梁桥、拱桥、索桥(或称吊桥)和浮桥。 2. 斜拉桥世界排名:苏通大桥1088m、昂船洲大桥1018m、鄂东长江大桥926m ;悬索桥世界排名:明石海峡大桥1991m、舟山西堠门大桥1650m、大带桥 1624m ;拱桥世界排名:朝天门大桥552m、卢浦大桥550m、新河峡谷大桥518 ;梁桥世界排名:石板坡长江大桥330m、斯道玛大桥301m、拉大森德大桥298m。 3. 桥梁是由上部结构(包括桥跨结构、桥面结构)、下部结构(包括桥墩、桥台、基础)、支座、防护设施及调节河流构筑物等组成。 1-主拱群;2-拱顶;3-拱脚;4-拱轴线;5-拱腹;6-拱背;7-起拱线;8-桥台;9-桥台基础;10-锥坡;11-拱上建筑;10-净跨径;I-计算跨径;f0- 净矢高;f-计算矢高 4. 桥跨结构是在线路中断时跨越障碍的主要承重结构。 桥面构造是指公路桥的桥面铺装、伸缩缝、人行道、栏杆、安全带、路缘石、防排水设施及照明系统等。 桥墩是多孔桥梁中,处于相邻桥孔之间支撑上部构造并将荷载传递到地基上的构造物。 桥台是在岸边或桥孔尽端与路堤连接处、支撑桥梁上部结构并将荷载传于地基上的构筑物。它一般具有支撑和挡土的功能,使桥梁和路堤连接平顺,行车平稳。 支座是设置在桥梁上、下部结构之间的传力和连接装置。 锥体护坡是设置在桥台两侧(形似锥形)保护桥两端路堤土边坡稳定、防止冲刷的构造 物。在路堤与桥台衔接处,当桥台布置不能完全挡土或采用埋置式、桩式、柱式桥台时采用。 主桥:对于规模较大的桥梁,通常把跨越主要障碍物(如大江、大河)的桥跨称为主桥。 引桥:将主桥与路堤以合理的坡度连接起来的这一部分桥梁称作引桥。 标准跨径:对于梁式桥和板式桥是指相邻两桥墩中线之间桥中心线长度或桥墩中线与桥 台台背前缘线之间桥中心线长度;对于拱桥和涵洞为净跨径。 计算跨径:对于有支座的桥梁,为桥跨结构的相邻两支座中心之间的距离;无支座的桥梁, 为支承中心之间的距离;拱桥为拱轴线两端点之间的距离。 净跨径:设计洪水位线或通航水位线上相邻两桥墩(或桥台)间的水平距离。拱桥为起拱线处的水平距离。 总跨径:多孔桥梁中各孔净跨径的总和。 桥梁全长:有桥台的挢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 行车道长度。 桥梁总长:两桥台台背前缘之间的距离。 桥梁高度:桥面至低水位(有水河流)之间的距离;或桥面至桥下线路路面(跨线桥)之间 的距离;或桥面至桥下沟底(旱桥)之间的距离。 桥梁建筑离度:桥面至桥梁结构最下缘之间的竖向距离。 桥下净空离度:为保证水流、船只、流筏、流木、其他水上漂流物、泥石流、车辆、行人等安全通过所保持的桥下最小空间。 桥面净空离度:又称桥面建筑限界,是指为保证列车、车辆、行人等安全通行,在桥面一定高度和宽度范围内不容许有任何建筑物或障碍物的空间限界。 设计水位:是指相应于设计洪水频率的洪峰流量水位;髙水位是指洪峰季节河流中的最髙水位;低水位是指枯水季节河流中的最低水位。 5. 按桥梁的基本结构体系划分,有梁式桥、拱式桥和索桥等;桥梁总长和单孔跨径都是桥梁建设规模的标志,按工程规模公路分为特大桥、大桥、中 涵洞是指横穿井埋设在略堤中供捭泄洪水、灌溉成作为通道的小塱构筑物 按桥梁主体结构用材分类,有钢桥、混凝土桥、钢及混凝土组合梁桥、石桥、木桥等;按桥梁用途划分,有铁路桥、公路桥、城市道路桥、公铁两用桥、 人行桥、输水桥、农用桥等;桥梁按平面布置分类,有直桥(正桥)、斜桥、弯桥(曲线梁桥)、坡桥和匝道桥等;按行车道设在桥跨结构的上、中、下部分为上承式桥、中承式桥、下承式桥;按主要承重构件的受力情况,桥梁分为(梁式桥)、(拱式桥)、(刚构桥)、(斜拉桥)和(悬索桥)五种。 第二章桥梁设计一般原则和程序 1. 桥梁设计的基本原则:安全可靠、适用耐久、经济合理、技术先进、美观、环境保护和可持续发展。 2. 桥梁的平面布置:桥梁设计首先要确定桥位。小桥和涵洞的位置与线形一般应符合路线的总走向,为满足水文、道路弯道等要求,可设计成斜桥和弯

第四章拱桥

第四章拱桥 第三章拱桥 内容提要:在本章内主要介绍圬工及钢筋混凝土拱桥。除了介绍拱桥的基本特点适用范 围外,重点放在肋拱桥的构造和结构细节上,对其它类型拱桥(如桁架拱桥、刚架拱桥等),只介绍些构造特点 学习的基本要求: 1、了解拱桥的基本特点及其适用范围 2、掌握拱桥的组成及主要类型 3、掌握拱桥的构造 4、了解拱桥的发展趋势——轻型化 第一节概述 拱式桥——一种既古老又年轻的桥梁型式。说拱桥是一种既古老又年轻的桥梁型式是 非常名副其实的。古代人类在拱桥的修建就已经达到很高的造诣。保留至今的古代桥梁多半是拱桥。伴随着科学技术的进步,拱桥作为六大桥型之一,至今仍然充满旺盛的活力。虽然在已经达到的跨度上,拱桥不及悬索桥与斜拉桥,但作为通行现代交通工具的桥梁型式之一,当选择大跨度桥梁的桥型时,在目前比较常遇的200~600跨度范围内,拱桥仍然是悬索桥与斜拉桥的竞争对手。而在中、小跨度领域,则只要是有民间工匠的地方,就有条件修建拱桥。因此古往今来,拱桥一直遍布世界各国大小城镇和乡村僻野。在世界各地人们所见到的数不清的大小拱桥中,有的历史印迹斑斓,有的民族与地方乡土特色浓重,有的充满现代气息。特别在中国,公路桥梁中60%为拱桥,以赵州桥等为代表的古代拱桥在世界上更享有很高的评价。中国拱桥历史之久,式样之多,数量之大,形态之美与发展之快,均为当今世界所瞩目。 一、拱桥的基本特点及其适用范围 1、拱桥的基本特点

拱桥在竖向荷载作用下,支承处不仅产生竖向反力,而且还产生水平推力。由于这个水平推力的存在,拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小很多,而使整个拱主要承受压力。这样,拱桥可充分利用抗压性能较好而抗拉性能较差的圬工材料(石料、混凝土、砖等)来修建。又称为圬工拱桥。 2、拱桥的适用范围 拱桥的跨越能力由几十米发展到几百米。钢筋混凝土拱桥的最大跨径为420m,钢管砼拱桥的最大跨径为360m,石拱桥的最大跨径为155m,钢拱桥的最大跨径为518m。 二、拱桥的组成及主要类型 1、拱桥的主要组成 拱桥的上部结构包括拱圈(主要承重结构)和拱上建筑(桥面系、传力构件或填充物)。 拱桥的下部结构包括墩台、基础、拱铰(有铰拱,主拱圈与墩帽或台帽间设置能传递荷载,又允许结构变形的拱铰)。拱圈的上曲面称为拱背,下曲面称为拱腹。 2、按结构受力图式分类 (一)三铰拱:主拱圈一般不采用三铰拱。因为由于铰的存在,构造复杂,施工困难,且拱的整体刚度下降。常作 为空腹式拱上建筑的腹拱。 (二)无铰拱:在实际中使用最广泛。因为整体刚度大,施工简便,构造简单。但不适用于地基条件较差的情况,因为墩台沉陷位移会在拱内产生较大的附加内力。 (三)两铰拱:特点介于三铰拱与无铰拱之间。当地基条件较差不宜修建无铰拱时,可考虑修建两铰拱。 3、按主拱圈截面形式分类 (一)板拱桥:横截面为矩形,其特点是构造简单、施工方便、自重大。适用于地基条件较好的中小跨径圬工拱桥。 (二)肋拱桥:横截面为两条(或四条)分离的拱肋,肋与肋之间由横系梁相连。适用于较大跨径的拱桥。

景观桥梁(拱桥)施工方案

景观桥梁(拱桥)施工方案

目录 第一章工程概况.................................................................................................................... - 3 - 第二章编制说明.................................................................................................................... - 3 - 第三章施工总体部署 ........................................................................................................... - 4 - 第四章桥梁施工技术............................................................................................................ - 10 - 一、下部结构工程施工.................................................................................................... - 11 - 二、上部结构(拱圈施工) ........................................................................................... - 24 - 三.附属结构施工............................................................................................................... - 35 - 第五章、质量确保措施............................................................................................................ - 36 - 第一节、质量控制体系.................................................................................................... - 36 - 第二节、质量保证措施.................................................................................................... - 37 - 第六章、安全保证措施............................................................................................................ - 39 - 第一节、施工安全管理目标............................................................................................ - 39 - 第二节、安全保证体系:见下图...................................................................................... - 41 - 第三节、人员安全............................................................................................................ - 41 - 第四节、设备安全............................................................................................................ - 41 - 第五节、消防设施、现场警示........................................................................................ - 42 - 第六节、安全施工保证措施............................................................................................ - 43 - 第七章、文明施工措施............................................................................................................ - 49 - 第一节、推行施工现场标准化管理................................................................................ - 49 - 第二节、改善作业条件,保障职工健康........................................................................ - 49 - 第三节、不扰民及妥善处理地方关系............................................................................ - 49 - 第八章环保与环卫管理...................................................................................................... - 50 - 第一节、管理体系及组织机构........................................................................................ - 50 - 第二节、生态保护及水土保持措施................................................................................ - 52 - 第四节、空气污染的预防措施........................................................................................ - 53 - 第五节、噪声控制措施.................................................................................................... - 54 - 第六节、环境保护具体措施............................................................................................ - 54 -

海地桥梁工程师系统手册hardbe

前言 海地桥梁工程师系统,为海地公司荣誉推出的公路工程设计系列软件之一。 海地桥梁工程师系统是用于桥涵设计的CAD软件系统,主要面向公路、市政道路、铁路等设计行业。桥梁工程师系统由西安海地软件公司联合辽宁、山西、云南等设计院联合开发,西安海地计算机软件公司具有完全自主的版权。开发中我们充分总结了广大工程人员的设计经验和实际需求,并采用了先进的计算机软件技术。海地桥梁工程师系统可大大提高设计效率和质量,是工程设计人员强有力的辅助设计工具,是符合软件发展潮流面向新世纪的新一代专业CAD系统。 海地桥梁工程师系具备明显的先进性: 1、可视化:真正Windows风格的界面,直观,简单,易用。通过导航图为用户提供了直观的参数说明;通过模板参数可以更快捷地定义计算内容;设计过的项目均可以定义成摸板,同类型的项目在模板上修改使设计变的极其简单,风格统一,易学易用。 2、参数化:图纸完全参数化设计,数据完全模板化输入,即时修改即时设计成图,系统提供详细的帮助信息,帮助用户输入正确的参数值。 3、标准化:计算和绘图均遵循交通部颁布的标准;提供标准图纸库:系统提供常规的板桥跨径6~20米,斜交角度0~50度(间隔为5度)的上部一般构造图、钢筋构造图以及与上部配套的下部(桩柱式桥墩桥台、盖梁构造及钢筋图),此图为部颁标准图的改进图库。同时还提供了部颁桥涵标准图(共30套); 4、集成化:数据输入、设计计算、验算、图纸生成与图纸管理有机地集成在一起不需要单独的数据输入工具,用户在CAD系统内输入或修改数据,数据输入完成后即可马上进行设计计算,并马上得到设计说明及图纸,用户对设计结果进行检查,如检查有误,用户可以马上返回数据输入界面修改参数后重新进行设计过程。 5、网络化:通过网络可共享设计资料为用户提供网络版本,通过网络用户可共享设计数据

桥梁工程2 考试资料 湖南城市学院

3-1-1拱桥与梁桥在受力性能上主要有哪三大差异? 答:⑴在竖向荷载作用下,梁式结构支承处只有竖向反力,而拱式结构除竖向反力外还有水平推力; ⑵拱脚水平推力的存在使得其截面弯矩比梁式结构的要小; ⑶拱桥主要承重构件主拱圈主要承受弯压内力。 3-1-2试简述下列常用术语:主拱圈、拱上建筑、计算矢高、净矢高、矢跨比。主拱圈:是拱桥的主要承重结构。拱上建筑:桥面与主拱圈之间需要有传力的构件或填充物,以使车辆能在平顺的桥道上行驶,桥面系和这些传力构件或填充物统称为拱上建筑。计算矢高f:拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离。净矢高f0:拱顶截面下缘至起拱线连线的垂直距离。矢跨比D 或D0:拱圈(或拱肋)的净矢高与净跨径之比,或计算矢高与计算跨径之比。3-1-3拱桥按结构体系可分为哪两种?各结构体系拱桥的受力特点是什么? 简单体系拱桥和组合体系拱桥 1、简单体系拱桥 ⑴受力特点由主拱圈单独承受桥跨上的全部荷载,其拱的水平推力由墩台直接承受。 2、组合体系拱桥(P257S12) ⑴受力特点由行车道梁与主拱共同承受桥跨上的全部荷载。 3-1-4拱桥按主拱圈横截面形式可分哪六种?各自的特点是什么? ⑵拱桥主拱横截面为矩形实体截面。 ⑵肋拱桥肋间横系梁不参与主拱纵向受力,但它参与拱桥的整体稳定性受力。 ⑶双曲拱桥主拱施工可化整为零,再集零为整。 ⑷箱形拱桥截面抗弯、扭刚度大,结构稳定性好,主拱为钢筋砼预制构件。 ⑸钢管砼拱桥特点:钢管对管内砼起套箍作用,抗压强度和抗变形能力更高。 ⑹劲性骨架砼拱桥特点:以劲性骨架的拱桁架为受力“筋”,并能利用该“筋”在施工中做临时拱架。 3-2-1 肋拱由哪些基本部分组成?其特点是什么? ⑴组成:拱肋、横系梁、立柱、横挑梁、纵梁、行车道板。 ⑵特点:主拱的恒重轻;跨越能力大;横向整体稳定性较差;施工工艺较砼板拱复杂。 3-2-2 箱形拱的主要特点是什么? ①截面成空率大;②箱形截面的中性轴大致居中;③闭合截面整体性好。 3-2-3 双曲拱的结构施工特点是什么? 将主拱圈以“化整为零”的方法按先后顺序进行施工,再以“集零为整”的方式组合成承重的整体结构。因主拱圈分期形成,呈现组合结构的受力特征,整体性较弱,在地震荷载作用下容易破坏。 3-2-4 拱上建筑构造可分哪两种? 实腹试和空腹试 3-2-5 拱上侧墙、护拱的作用各是什么? 答:侧墙的作用是承受拱腹填料及车辆荷载所产生的侧压力(推力)护拱的作用是加强拱脚段拱圈,同时便于在多孔拱桥中敷设防水层和排出积水 3-2-6 腹孔的布置原则是什么? 对称布置在主拱圈两侧结构高度的容许范围内;既能尽量减轻拱上建筑的恒重,又不使荷载过分集中于腹孔墩处;使桥构协调美观;便于施工。

新教材 人教版高中地理必修第一册 第四章 地貌 知识点考点提炼汇总

第四章地貌 第一节常见地貌类型.................................................................................................... - 1 - 第二节地貌的观察........................................................................................................ - 5 - 第一节常见地貌类型 一、喀斯特地貌 1.形成:可溶性岩石在适当条件下,溶于水并被带走,或重新沉淀,而在地表和地下形成的。 2.我国的分布:广西、贵州、云南等地最为典型,分布最为广泛。 3.主要类型 (1)地表喀斯特地貌:溶沟、洼地、峰林等。 (2)地下喀斯特地貌:以溶洞为主,内有石钟乳、石幔或石帘、石笋等。 [特别提醒] 地表喀斯特地貌主要是因流水侵蚀作用而成的;而地下喀斯特地貌中的溶洞是流水侵蚀作用形成的,溶洞内的石钟乳、石幔、石帘、石笋等则是因流水沉积作用而形成的。 河段主要地貌主要特点 上游V形河谷河谷岸壁较陡,谷底狭窄 中下游多发育冲积平原,槽形河 谷 冲积平原地势平坦,河谷宽而浅 河口段三角洲地势低平、适合农耕 1.成因:在干旱地区,以风力为主形成。 2.主要类型 (1)风沙侵蚀地貌:风蚀柱、风蚀蘑菇、雅丹等地貌。 (2)风沙堆积地貌:

沙丘——新月形沙丘较为常见⎩⎨⎧ 生长植物——固定沙丘 无植物生长——流动沙丘 3.主要分布 西北地区以及多沙的河谷地带、植被稀少的沙质湖岸和海岸。 1.含义:海岸在海浪等作用下形成的各种地貌。 2.主要类型 (1)侵蚀地貌:海蚀崖、海蚀平台、海蚀穴、海蚀拱桥、海蚀柱等。 (2)堆积地貌:海滩、沙坝等。 [归纳总结] 喀斯特地貌分布 1.喀斯特作用的本质及其条件 (1)本质:喀斯特作用的本质是含有二氧化碳的水对可溶性岩石的溶蚀和淀积作用。 (2)喀斯特作用的基本条件 岩石的可溶性是喀斯特地貌发育的最基本条件。 喀斯特作用的进行主要取决于岩石的可溶性和水的溶蚀能力。喀斯特作用的深入程度则主要受岩石的透水性和水的流动性影响。具体影响因素如下表所示:

高中地理(新人教版)必修第一册同步习题:第四章达标检测(同步习题)【含答案及解析】

本章达标检测 (满分:100分;时间:60分钟) 一、选择题(每小题2.5分,共50分) 读“某洞穴剖面景观示意图”,回答下面两题。 1.我国以图示地貌而成为旅游胜地的有( ) ①黄果树瀑布②长江三峡 ③路南石林④桂林山水 A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④ 2.图中地貌在我国分布最广泛的地区是云贵高原,其主要原因有( ) ①海拔较高②降水丰富 ③植被稀少④石灰岩广布 A.①② B.③④ C.②③ D.②④ 3.喀斯特地貌给人类生产和生活带来的影响是( ) A.地表崎岖,地基稳定性强,有利于交通线的建设 B.地表崎岖,地基不稳定,不利于交通线的建设 C.平原面积狭小,但土壤肥沃,有利于种植业的发展 D.穷山恶水,资源贫乏,不利于经济的发展

喀斯特地貌是水对可溶性岩石(大多为石灰岩)进行溶蚀等作用形成的地表和地下形态的总称。读“某地喀斯特地貌景观图”,完成下题。 4.喀斯特地貌的主要特点是( ) A.奇峰林立,地表崎岖 B.冰川广布,河流众多 C.千沟万壑,支离破碎 D.地势平坦,土壤肥沃 某中学地理兴趣小组做了以下实验,据此完成下面两题。 5.从该实验中可知,沙子逐渐沉到水槽底部的现象是模拟( ) A.流水侵蚀作用 B.流水堆积作用 C.风力侵蚀作用 D.风力堆积作用 6.若某区域正经历甲图演示过程,则该区域可能发生的相应变化是( ) A.降水变率减小 B.土壤肥力提高

C.河流含沙量增大 D.风力堆积明显 读下面地貌景观图,回答下面两题。 7.上面地貌景观中,所受外力作用与其他地貌景观不同的是( ) A.① B.② C.③ D.④ 8.一般来说,河流从源头到入海口出现的堆积地貌景观依次是( ) A.①②③ B.①③② C.②①③ D.③①② 边石堤是在坡地或沟谷中形成的小型梯田状或堤状的堆积物。它们呈弧形向外弯曲,并由上往下呈阶梯状下降,堤内积水成池。其形成与地表水流运动受阻、水体中二氧化碳逸出、碳酸钙沉积等因素有关。下图示意边石堤的纵剖面。据此完成下面三题。 9.下列因素中,对边石堤的形成影响最小的是( )

拱桥的施工方法

第四章主要分项分部工程施工方案 一、施工测量 (一)测量前的准备 1、在施工测量前首先对仪器设备全站仪、水准仪、钢尺等进行校正,使用已进行周期检验校核的测量仪器并检查标识得有效性,使仪器个项的指标合乎规范要求,处于受控状态。 2、根据施工图纸进行现场实地考察,明确各分部分项工程之间的相对关系,施工道路走向,熟悉施工区内的地形地貌,分析其对施工测量的影响程度,拟定对应解决办法。 3、根据监理工程师提供的测量基准点、基准线和水准点及基本资料和数据,进行校核,核准后设置施工测量平面和高程控制网点,报经业主及监理工程师复核、审定。 (二)、控制测量 1、施工放样流程图(见下图) 2、放样人员组织 测量放样,是工程施工质量达到预期效果的重要环节,为此,工地成立专门放样小组,由具有理论与实际施工经验的测量工程师担任组长,并配备2名有实际经验的专业测量技术人员组成,在整个施工过程中,充分发挥放样工作的先锋尖兵作用。 3、放样工作程序 (1)根据监理工程师提供的测量资料,进行实地复核,并将复核的结果报监理工程师审核。 (2)根据复核的测量结果,按工程施工的需要,扩大布置放样控制网,建立轴线及其它控制线,经复核准确无误后,报监理工程师批准,并加以妥善保护。 (3)根据扩大布置的放样,原始资料存档备查。 (4)临时水准点应设在施工干扰少,沉降稳定处,且临时水准点必须与设计控制网水准点闭合。对于施工中常用的控制点线,应定期进行复核,发现问题及时予以纠正。

三、基础开挖及浇筑 鹿邑县实施全国新增1000亿斤粮食生产能力规划项目第八标段为新建桥梁11座。墩台基础类型为明挖扩大基础。无论在旱地或水中,基坑开挖均采用无支护方法施工,遇有地面水时,设置防水围堰,采用装土编织袋砌筑并夹填粘土。 1、基坑平面尺寸:施工前根据当地水文与地质情况妥善决定,拟定基坑平面尺寸时考虑以下几点:为便利立模和设置排水沟与集水井,坑底平面尺寸四周各增宽70cm;基坑边坡遇有粘土层时采用1:0.5,在基岩内的基坑底部开挖尺寸与基底平面尺寸一致,满灌底层混凝土基础,以增强桥身稳定性。 2、基坑开挖:开挖时备足抽水设备,以排除岩隙中可能遇到的地下水。基坑开挖用反铲挖掘机进行,辅以人工修整,遇玄武岩时采用人工风动工具,必要时使用小爆破。陡坡基坑严禁拉槽开挖,边壁采用M5浆砌片石回填反压嵌补。 3、扩大基础施工:挖到设计标高后,认真进行基底检验与处理。基底岩层倾斜时将岩石凿平或凿成台阶处理;对碎石(块石)土基底整平后先铺一层5cm 厚稠水泥砂浆,再立模抓紧浇筑砼,勿使基坑暴露太久。明挖基础均用M5浆砌片石回填至基顶、而后对其进行强度检验,是否满足设计强度。。 4、施工放样:模板安装前,应先测量放出基坑边四个角,技术员按四个角放出基坑轮廓线,弹出墨线,放完后内部监理进行检查,合格后安装模板。 5、模板安制:采用普通曲面模板,扩大基础采用大面积模板。 扩基模板应按轮廓墨线安装,模板采用定型大模板,模板表面均需刷脱模剂。模板安装不得与脚手架连接,以免引起模板变形。模板的各部支撑,螺栓要紧固拧牢。模板的各尺寸标高均应符合设计要求,按图纸和规范施工,纵横轴线不得有误。 6、砼施工: 施工前将砂石料清理干净(去除杂草、土块等),砼按配合比通知单进行拌合。各种材料数量过称计量,砼搅拌设专人监督控制。 浇注砼前模板内的杂物清除干净,模板面洒水润湿,但模内不得有积水。砼灌注从低处开始逐层扩展升高,并保持水平分层。振捣时使用插入式振动器,其分层厚度为30cm。振动器插入的距离以直线行列插捣时,不得超过作用半径,振动器应尽量避免与模板发生碰撞。

《现浇钢筋混凝土箱型拱桥转体施工预算补充定额》(试行)

目录 贵州省公路工程预算补充定额—-现浇钢筋混凝土箱型拱桥转体施工预算定额 第四章桥涵工程 说明 (1) 4—6—15现浇钢筋混凝土箱型拱桥上部构造 (4) 4-6—16 转出结构(扣索、背索钢绞线)穿束、张拉 (6) 4—6-17钢筋混凝土箱型拱桥上部构造转体 (7) 附录一贵州省补充公路工程机械台班费用定额 (8) 附录二定额基价人工、材料单位质量、单价表 (9) AAAAAA

说明 一、本定额是以人工、材料、机械台班消耗量表现的工程预算定额。编制预算时,其人工费、材料费、机械使用费,应按照《公路工程基本建设项目概预算编制办法》 (JTGB06-2007)的规定计算。 二、本定额是按照合理的施工组织和正常的施工条件编制的,定额中所采用的施工方法和质量标准是根据交通部现行的公路工程施工技术规范、公路质量评定标准以及 安全操作规范取定的。除定额中规定允许换算者外,均不得因具体工程的施工组织、操作方法和材料消耗与定额的规定不同而变更定额。 三、本定额工作按每工日八小时计算。 四、本定额中的工作内容,均包括定额项目的全部施工过程。定额内除扼要说明施工的主要操作工序外,均包括准备与结束、场内操作范围内的水平与垂直运输、材料 工地小搬运、辅助和零星用工、工具及机械小修、场地清理等工作内容. 五、本定额中的材料、成品、半成品均已包括场内运输及操作损耗,编制预算时,不得另行增加。其场外运输损耗、仓库保管损耗以及由于材料供应规格和质量不符 合定额规定而发生的加工损耗,应在材料预算价格内考虑. 六、本定额中周转性的材料、模板、支撑、脚手架等的数量,已考虑了材料的正常周转次数并计入定额内,一般不应进行抽换。 七、定额中列有混凝土标号和用量,其材料用量已按附录中配合比表规定的数量列入定额,如设计采用的混凝土、砂浆标号或水泥等级与定额所列不同时,可按配合比 表进行换算。混凝土、砂浆配合比表中,已综合考虑了不同品种水泥的因素,实际施工中不论采用何种水泥,不得调整定额用量。 八、本定额中混凝土均考虑外加剂的费用,并算在其他材料费里面。 九、本定额中只列工程所需的主要材料用量和主要机械台班数量.对于次要、零星材料和小型施工机具均未一一列出,分别列入“其他材料费"及“小型机具使用费"内, 以“元”表示,编制预算即按此计算。 十、本定额中的施工机械种类、规格是按一般合理的施工组织确定的,如施工中实际采用机械的种类、型号与定额规定不一致,一律不得换算。 十一、本定额中的施工机械的台班消耗,已考虑了工地合理的停置、空转和必要的备用量等因素。 十二、定额表中注明“某某数以内"或“某某数以下”者,均包括某某数本身;而注明“某某数以外"或“某某数以上"者,均不包括某某数本身。定额内数量带“()” 者,则表示基价中未包括其价格. AAAAAA

桥工

第一章超静定预应力混凝土连续梁次内力计算 1、何谓次内力?引起超静定预应力混凝土桥梁结构次内力的因素有哪些? 2、在超静定梁中,预加力的次力矩是非线性分布还是线性分布的? 3、预应力混凝土结构中预加力产生的混凝土压力线与什么有关?与什么无关? 4、掌握等效荷载的计算方法。 5、何谓线性转换原则?何谓吻合束? 6、混凝土徐变、收缩对结构的变形、内力或应力的分布有何影响? 7、徐变三种理论一般指什么?加载龄期短的混凝土适合采用什么理论?加载龄 期长的混凝土适合采用什么理论? 8、混凝土的徐变对于静定结构会不会引起次内力,会不会产生徐变变形? 9、连续梁若采用一次落架施工是否产生徐变次内力? 10、均匀温度对静定结构和非静定结构分别有什么影响? 11、线性梯度温度对静定结构和非静定结构分别有什么影响? 12、非线性梯度温度在静定结构和非静定结构中分别产生什么温度应力? 第二章箱梁分析 1、箱梁在偏载作用下的变形可分为哪四种基本状态? 2、何谓剪力滞效应?在箱梁分析中,底板会不会发生剪力滞后现象? 3、影响剪力滞效应的因素有哪些? 4、箱梁的自由扭转产生哪些应力?

5、约束扭转的概念及其产生的效应。 6、箱梁的畸变产生哪些应力? 第三章斜弯桥 1、影响斜板桥受力的因素有哪些? 2、阐述斜板桥的受力特点。 3、斜交板桥的最大反力发生在什么部位? 4、简述斜梁桥的受力特点。 5、在斜梁桥中什么情况下斜桥特征越明显? 6、阐述弯桥的受力特点。 7、在弯桥中,什么情况下弯扭耦合效应最明显? 8、影响弯桥受力的主要因素有哪些? 9、引起弯梁桥在水平面内产生变形的因素有哪两种?各自的特点是什么?应如 何布置水平约束? 10、弯桥设置支座径向偏心,能否使跨内扭矩峰值差减小? 第四章拱桥的设计与构造 1、拱桥按拱上结构的形式可分为哪两种类型? 2、拱桥按结构体系可分为哪两类?各自受力特点是什么? 3、简单体系拱按静力图式的不同分为哪三种? 4、组合体系拱按受力特点的不同分为哪两类?

《桥梁工程概论》复习 及答案

第一章绪论1.桥梁的作用是什么它是由哪几个主要部分组成的各部分的主要作用是什么 桥梁是指供车辆和行人等跨越障碍(河流、山谷、还晚或其他路线等)的工程建筑物(跨越障碍的通道)。 桥梁由上部结构(包括桥跨部分和桥面构造,前者指直接承受桥上交通荷载的主体部分,后者指为保证桥跨结构能正常使用而需要的各种附属结构),下部结构(包括桥墩、桥台以及墩台的基础。是支承上部结构、向下传递荷载的结构物)。和支座组成(连接桥跨结构和桥梁墩台,提供荷载传递途径,适应结构变位要求), 2.解释以下几个术语:总跨径(桥梁孔径)、净跨径、计算跨度、桥长、建筑高度、桥 渡。 桥梁结构相邻两支座间的距离L称为计算跨径 对梁式桥,设计洪水位上线上相邻两桥墩(或桥台)间的水平间距L0,称为桥梁的净跨径。 各孔径跨径之和称为总跨径。 对梁长,两桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离LT,称为桥梁全长。 桥面至桥跨结构最下缘的垂直高度h,称为桥梁建筑高度。 以桥梁为主体包括桥头引线、导流堤等跨越河流、深谷、低洼地带的全部建筑物称桥渡 3.按照力学特性(体系)划分,桥梁有哪些基本类型各类桥梁的受力特点是什么 按受力特性分,桥梁可分为梁桥、拱桥、悬索桥三种 梁桥中,梁作为承重结构,主要是以其抗弯能力来承受荷载的。在竖向荷载作用下,其支座反力也是竖直的;简支的梁部结构只受弯剪,不承受轴向力。 拱桥的主要承重结构是具有外形的拱圈。在竖向荷载作用下,拱圈主要承受轴

向压力,但也受弯受剪。在拱趾处支撑力除了竖向反力外,还有较大的水平推力悬索桥在在竖向荷载下,其索受拉,锚碇处会承受较大的竖向(向上)和水平(向河心)力 第二章桥梁工程的规划与设计 1.什么是桥梁的净空(限界)它有什么用途 桥梁净空(bridge clearance)包括桥面净空和桥下净空。在净空界限范围内不得有桥跨结构的构件或其他建筑物侵入,以保证行车安全。 桥面净空指保证车辆行人安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限。在净空界限范围内不得有桥跨结构的构件或其他建筑物侵入,以保证行车安全。 第三章桥梁的设计作用(荷载) 1.桥梁设计作用(荷载)分为哪几类各类作用(荷载)主要包括哪些作用力 2.解释以下几个术语:永久作用、可变作用、偶然作用、冲击力、车辆制动力、 持久状态、偶然状况。 永久作用(恒载):指在基准期内,其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比课忽略不计的作用,比如结构重力。 可变作用:指在设计基准期内,其量值随时间变化,且其变化与平均值相比有不可忽略的作用 偶然作用:指在设计基准期内不一定出现,但一旦出现,其只很大且持续时间很短的作用,如地震力 冲击力:列车、车辆活载对桥梁结构所产生的动力效应中,铅直方向的作用力称冲击力

中承式拱桥

第四章模型设计及计算 4.1 桥型与孔跨布置 1.主桥设计采用一孔计算跨径为50m的下承式钢管拱桥,主桥全长70m。 2.桥面横向布置为: 2m(拱肋及栏杆)+7.5m(两车道)+0.5m(路缘带) +4m(两人行道、栏杆),桥面全宽14.0m。 3.桥面纵坡:纵坡3%,横坡1.5%; 4.荷载标准:公路Ⅰ级; 5.设计使用年限:设计基准期为100年; 6.设计洪水频率:300年一遇; 4.2主要技术标准及设计采用规范 4.2.1主要技术标准 7.道路等级:公路I级; 8.车道数:双向两车道; 9.设计行车速度:40km/h; 10.设计荷载:人群荷载:2.5 kN/㎡; 11.桥面横坡:行车道1.5%人字形双面坡,人行道1%向内单面坡。 4.2.2设计采用规范

12.叶见曙《结构设计原理》北京.人民交通出版社,2004 13.邵旭东《桥梁工程》北京.人民交通出版社,2004 14.凌治平、易经武《基础工程》北京:人民交通出版社,2004 15.中华人民共和国交通部《公路工程技术标准(JTG B01-2003)》.北京.人民交通出版社,2003 16.中华人民共和国交通部.《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》.北京.人民交通出版社,2004 17.中华人民共和国交通部.《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范(JTG D62-2004)》.北京.人民交通出版社,2004 4.3桥梁结构设计说明 4.3.1上部结构设计说明 本桥结构形式为Lp=50.0m下承式钢管混凝土简支系杆拱桥。拱肋的理论计算跨径为50.0m,计算矢高10.0m,矢跨比1/5,理论拱轴线方程为:Y=4/5X- 2/225X2 (坐标原点为理论起拱点)。桥面结构采用横梁体系、整体桥面板,以提高结构的整体刚度。主要结构构造如下: 18.拱肋及风撑 全桥共设两榀钢管混凝土拱,拱肋截面为横哑铃形,高200cm,宽80cm,钢管壁厚为10mm,采用泵送混凝土顶升灌注。拱肋钢管在拱顶设一组排气孔,在拱座处各设一组进料口,待泵送混凝土完毕后,封死排气孔及进料口。风撑截面为圆形截面,直径D=80cm,钢管壁厚10mm,风撑钢管内不灌混凝土。 19.吊杆

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