西南交通大学-桥梁工程概论-课程习题讲解

西南交通大学土木工程201 x级桥梁工程课程设计一一预应力混凝土简支梁桥设计计算书姓名：学号：班级：指导教师：二O—X年X月第1章设计依据....................................... 错误!未定义书签。

1」设计规范 ...................................... 错误!未定义书签。

1.2方案简介及上部结构主要尺寸..................... 错误!未定义书签。

13基本参数....................................... 错误!未定义书签。

131设计荷载：................................. 错误!未定义书签。

132跨径及桥宽................................. 错误!未定义书签。

133主要材料................................... 错误!未定义书签。

134材料参数................................... 错误!未定义书签。

1.4计算模式及主梁内力计算采用的方法............... 错误!未定义书签。

1.4.1计算模式.................................. 错误!未定义书签。

1.4.2计算手段.................................. 错误!未定义书签。

1.5计算截面儿何特征 (7)第2章荷载横向分布系数计算 (8)2.1梁端的荷载横向分布系数计算 (9)2.2主梁跨中的荷载横向分布系数计算 (10)2.3计算成果汇总 (13)第3章边梁内力计算.................................. 错误!未定义书签。

3.1计算模型 (14)3.2恒载作用效应计算 (15)3.2.1恒载作用集度 (15)3.2.2恒载作用效应 (15)3.3活载作用效应 (15)331冲击系数和车道折减系数 (16)332车道荷载及车辆荷载取值 (17)333活载内力计算 (17)3.4活载作用效应 (20)341承载能力极限状态下荷载效应组合（考虑冲击作用） (20)3.4.2正常使用极限状态下荷载短期效应组合（不计冲击作用）错误!未定义书签。

第八章其它桥型本章主要内容第一节预应力混凝土连续梁及连续刚构桥第二节拱桥第三节斜拉桥第四节悬索桥本节主要内容一、总体布置、构造特点和设计概要二、施工概要三、设计计算概要第一节预应力混凝土连续梁桥及连续刚构桥引言连续梁桥与简支梁桥连续梁桥均布荷载q均布荷载q三跨连续梁桥三孔简支梁桥VS由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩大大减小，恒载、活载均有卸载作用。

由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大。

超静定结构，对基础变形及温差荷载较敏感。

行车条件好。

连续梁桥的体系特点引言连续梁与连续刚构均布荷载q连续梁桥均布荷载q均布荷载q三跨连续梁桥三跨连续刚构桥VS恒载、活载负弯矩卸载作用基本与连续梁接近； 桥墩参加受弯作用，使主梁弯矩进一步减小；弯矩图面积的小，跨越能力大，在小跨径时梁高较低； 超静定次数高，对常年温差、基础变形、日照温均较敏感；连续刚构桥的体系特点平面布置方式：¾正交¾斜交¾单向曲线¾反向曲线联－连续梁由若干梁跨（通常为3∼8跨）组成一联，每联两端设置伸缩缝，整个桥梁可由一联或多联组成。

连续梁桥平面布置示例（1）分跨的选择布置原则：减小弯矩、增加刚度、方便施工、美观要求。

等跨布置不等跨布置VS¾适用于中小跨度连续梁。

¾边跨与中跨之比L1/L 一般为0.5～0.8（过大，过小的不利情况)（2）梁高的选择等高度连续梁等截面连续梁变高度连续梁变截面连续梁¾梁高不变。

具有构造、制造和施工简便的特点。

适用于中等跨度（40∼60m左右）的、较长的桥梁。

可按等跨或不等跨布置。

长桥多采用等跨布置，以简化构造，统一模式，便于施工。

¾更能适应结构的内力分布规律。

受力状态与其施工时的内力状态基本吻合。

梁高变化规律可以是斜（直）线、圆弧线或二次抛物线。

箱型截面的底板、腹板和顶板可作成变厚度，以适应梁内各截面的不同受力要求。

VS高跨比h/L (公路：跨中1/30～1/50；中支点1/16～1/25)。

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。

、名词解释：1.桥梁建筑高度：是上部结构底缘至桥面的垂直距离。

2.计算跨径（梁式桥）：对于设支座桥梁，为相邻支座中心的水平距离，对于不设支座的桥梁（如拱桥、刚构桥等），为上、下部结构的相交面之中心间的水平距离。

3.标准跨径（梁式桥）：是指两相邻桥墩中线之间的距离，或墩中线至桥台台背前缘之间的距离。

4.桥梁全长：对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间的距离，对于无桥台的桥梁为桥面行车道长度。

5.净跨径：对于设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。

6.永久作用：是指在结构设计基准期内，其值不随时间而变化，或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用，也称恒载。

7.可变作用：是指在结构设计基准期内，其值随时间变化，且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。

8．偶然作用：是指在结构设计基准期内出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。

9. 汽车冲击力：由于桥面不平整、轮胎不圆、发动机抖动引起的汽车对桥梁结构产生的作用力。

三、问答题：1．桥梁由哪几部分组成,并简述个部分的作用？答：桥梁由五个“大部件”与五个“小部件”组成。

所谓五大部件是指桥梁承受汽车或其他作用的桥跨上部结构与下部结构，它们要通过所承受作用的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。

这五大部件是：1）桥跨结构（或称桥孔结构、上部结构），是路线遇到障碍（如江河、山谷或其他路线等中断时，跨越这类障碍的结构物。

2）支座系统，它支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构在荷载、温度变化或其他因素作用下所预计的位移功能。

3）桥墩，是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物4）桥台，设在桥的两端，一端与路堤相接，并防止路堤滑塌。

为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程。

另一侧则支承桥跨上部结构的端部5）墩台基础，是保证梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。

基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。

桥梁工程_西南交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.钢桁梁桥的优点包括参考答案:计算方便_构件轻小，方便制造、架设_跨越能力强_充分利用材料2.大跨度斜拉桥不宜采用混合梁作为主梁。

参考答案:错误3.大跨度混凝土连续梁桥宜采用等高度截面。

参考答案:错误4.对于大跨度混凝土连续梁桥，其主梁截面一般采用箱型截面。

参考答案:正确5.当跨径相同且设计合理时，下面哪一种斜拉桥主梁横截面形式的建筑高度最低参考答案:扁平钢箱梁6.若要在长江下游地区修建一座跨越长江的特大型斜拉桥（参考苏通大桥），宜采用以下哪一种主梁施工方法？参考答案:悬臂施工7.关于桥面结构的描述中错误的是：参考答案:铁路桥面钢轨应在梁缝处断开8.伸缩装置在伸缩量计算时需要考虑的因素有：参考答案:温度变形伸缩量_收缩徐变伸缩量_制造安装误差富裕量_梁端转角引起的伸缩量9.公路桥面构造除桥面铺装、防水和排水设施、伸缩装置外，还有参考答案:人行道，安全带，缘石，栏杆，防撞护栏，灯柱10.钢桥的桥面一般采用水泥混凝土铺装层。

参考答案:错误11.主缆矢跨比是指？参考答案:矢高与跨度之比12.运营中的悬索桥主缆是什么线形？参考答案:分段悬链线13.一般悬索桥施工中最先施工的是哪一部分？参考答案:桥塔14.悬索桥架设过程中，悬挂于主缆的施工平台是什么？参考答案:猫道15.悬索桥主缆材料应具有什么特征？参考答案:耐腐蚀_抗拉强度大16.主缆的锚固形式有哪些？参考答案:组合锚_岩锚_隧道锚_重力式锚17.加劲梁是悬索桥主要受力构件。

参考答案:错误18.斜拉索的风雨激振只有在强风条件下才会出现。

参考答案:错误19.将简支梁的桥面做成连续结构有利于抗震。

参考答案:正确20.对大跨度悬索桥，风致响应可能给桥梁设计带来更大的影响。

参考答案:正确21.下列哪些风致振动影响桥梁的安全参考答案:驰振_颤振22.斜拉索中的张拉力越大，则垂度造成的非线性效应越小。

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。

《桥梁工程》教学大纲课程名称：桥梁工程英文名称： Bridge Engineering开课学时：80学分：5授课对象：网络教育学院土木工程专业学生（道路桥梁方向）一、本课程的地位、作用与任务《桥梁工程》是土木工程专业（道路桥梁方向）的主要课程。

本课程较全面介绍桥梁工程的基本特点、结构分类和结构型式、主要力学和构造特征、设计计算要点、以及制造工艺和施工技术等。

通过本课程的学习，使学生能较系统地掌握桥梁工程的基础知识，了解桥梁工程的现状和发展趋势，具备桥梁设计和施工的基本技能。

为学生在桥梁专业方向上的进一步深造奠定基础。

二、课程内容与基本要求（一）绪论1.学习内容：桥梁的基本概念、桥梁的基本组成、桥梁的分类、主要的桥梁体系。

桥梁发展的主要脉络和特点。

2.学习重点与难点：重点：桥梁的定义和实质特征、桥梁的受力体系（梁、拱、索、组合）划分及其受力特点。

难点：桥梁的组成及其关于跨度的相关名词定义3.学习目的与要求：通过本章的学习，必需掌握桥梁的定义、主要体系划分和特点（特别是梁、拱、索体系的受力特点），理解各种桥梁分类方法和不同的专业分类结果。

对桥梁的组成有一定的初步认识，对基本桥梁专业名词有一定的了解。

（二）桥梁工程的规划与设计1.学习内容：桥梁设计原则和科学依据；桥梁立面、断面和平面布置；桥梁设计与建设程序；桥梁建筑美学的基本观点。

2.学习重点与难点：重点：桥梁的设计原则、桥梁的美学审视要点难点：桥梁的立面、横断面、平面布置要点；桥梁三阶段设计的划分。

3.学习目的与要求：通过本章的学习，必需明确桥梁设计原则（安全、适用、经济、美观）及其主要含义。

理解桥梁总体布置时在立面、横断面、平面布置上的要求内容。

理解桥梁美学的主要原则和观点，了解桥梁美学实现的主要手段。

了解桥梁建设基本流程和设计基本阶段划分。

（三）桥梁的设计作用（荷载）1.学习内容：作用分类和作用代表值；永久作用、可变作用和偶然作用；作用效应组合原则和方法。

第三章 桥梁的设计作用（荷载）第三¾本章内容：介绍各类作用及其组合的基本概念和计算方法，章实际设计时作用的取值按《铁路桥涵设计基本规范》和《公路 桥涵设计通用规范》计算。

知¾参考：结构设计方法的发展简介（第十章）识第一节 作用分类和作用代表值本章第二节 永久作用主要第三节 可变作用内 容第四节 偶然作用第五节 作用效应组合点 结 构 逻 辑 关 系1进入教学 进入教学 进入教学 进入教学进入教学2桥梁的设计作用 引言作用与荷载施加在结构上的力 直接作用作用引起结构外加变形、 约束改变的原因间接作用又称为“荷载”弯矩轴力作结构内力的反应用结构对所受作用剪力效 应的反应扭矩结构位移的反应3桥梁的设计作用 引言作用与荷载z 作用的种类、型式、大小的确定是否得当，既关系到桥梁建 设的投资，也关系到桥梁的安全。

z 特点： – 荷载标准并不是一成不变的 – 作用于桥梁结构上的荷载（及其组合）可能会越来越复杂 – 对结构行为和材料行为的认识在逐步加深4桥梁的设计作用 第一节 作用分类和代表值第一节 作用分类和作用代表值一、作用分类：表3-1和3－2（铁路）桥梁荷载主力 附加力 特殊荷载恒载 活载• 作用（Action）施加在结构上的一组集中力或分布力（直 接作用，或荷载），或引起结构变形的原因（间接作用） – 永久作用（Permanent action） – 可变作用（Variable action） – 偶然作用（Accidental action）5桥梁的设计作用 第一节 作用分类和代表值永久 结构使用期内量值不 作用 变或变化很小的作用可变 作用结构使用期内量值随 时间变化，且变化值 与平均值比可忽略的 作用偶然 作用结构使用期内发生概 率很小，但出现后影 响很大、持续时间又 很短的作用一、作用的分类结构重力 预应力收缩徐变 基础变位汽车荷载 汽车冲击力人群荷载 风荷载温度作用地震作用船、车撞击 作用结构附属部分的重力 土的重力及侧压力 水的浮力汽车离心力 汽车制动力 汽车产生的土压力 流水（冰）压力61桥梁的设计作用 第一节 作用分类和代表值作用代表值二、作用的代表值作用标准值 作用频遇值 作用准永久值针对所有作用 仅针对可变作用针对不同设计目 的时所采用的作用的规定值不同情况下 的代表值作用频遇值 作用准永久值“频繁出现” 95%概率分位“经常出现” 50%概率分位“低折扣” 按标准值的7折使用“高折扣” 按标准值的4折使用7桥梁的设计作用 第一节 作用分类和代表值二、作用代表值• 作用代表值（Representative value of an action） 结构或构件设计时，针对不同设计目的所采用的各种 作用规定值，包括作用标准值、准永久值和频遇值。