第二章 桥梁工程的设计与规划

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（bridge）就是供车辆（汽车、列车）和行人等跨越障碍（河流、山谷、海湾或其他线路等）的工程建筑物、支座上部结构、下部结构、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。

对梁式桥，设计洪水位线上相邻两桥墩（或桥台）间的水平净距L0,称为桥梁的净跨径。

各孔净跨径之和，称为总跨径，它反映出桥位处泄洪能力的大小。

桥跨结构相邻两支座间的距离L1, 称为计算跨径。

桥梁结构的分析计算以计算跨径为准。

桥长：对梁桥，两桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离LT，可称为桥梁全长。

桥面（或铁路桥梁的轨底）至桥跨结构最下缘的垂直高度h，称为桥梁建筑高度。

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？按结构体系及其受力特点，桥梁可划分为梁、拱、索三种基本体系和组合体系。

梁作为承重结构，主要是以其抗弯能力来承受荷载的。

拱桥(图1.2(c))的主要承重结构是具有曲线外形的拱圈(arch ring)。

在竖向荷载作用下，拱圈主要承受轴向压力，但也受弯、受剪。

拱趾处的支承反力除了竖向反力外，还有较大的水平推力(thrust)。

但大跨度悬索桥的主要承重结构为缆。

组合体系桥(combined system bridge)指承重结构采用两种基本体系，或一种基本体系与某些构件（梁、塔、柱、斜索等）组合在一起的桥。

4. 请根据各类桥梁的力学特点，你认为各自有竞争力的跨度范围是什么？适用于什么样的地质条件？（思考题）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？是保证车辆、行人安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限。

建筑限界：路面（轨面）以上的一定宽度和高度范围内，不允许有任何设施及障碍物侵入的规定最小净空尺寸。

2.桥梁设计包括哪些内容？确定桥梁的高度、长度和孔径划分时，应分别考虑哪些因素？桥梁立面、断面和平面布置。

桥梁工程第一篇总论第一章绪论一、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。

二、问答题：1．桥梁由哪几部分组成？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。

所谓五小部件都是直接与桥梁服务功能有关的部件。

这五小部件是：1）桥面铺装（或称行车道铺装）。

铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。

特别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求甚严。

2）排水防水系统。

应迅速排除桥面上积水，并使渗水可能性降至最小限度。

此外，城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。

国开电大-本科桥梁工程-1至6章节满分解答第一章：桥梁工程概述1.1 桥梁的定义与分类桥梁是一种跨越障碍物（如河流、道路、铁路、峡谷等）的建筑物，主要用于交通和运输。

桥梁按照其主要承重结构的形式和材料，可以分为梁桥、拱桥、悬索桥、组合桥等。

1.2 桥梁的主要组成部分桥梁主要由以下几个部分组成：1. 承重结构：承受车辆、行人和货物等活载的作用，并将活载传至地基。

2. 桥面系：包括桥面铺装、排水系统、防水系统、栏杆等，用于保证车辆和行人的正常使用。

3. 支座系统：支承承重结构，并允许承重结构在荷载作用下产生一定的变形。

4. 基础：将桥梁的荷载传递至地基，承受地基反力的结构。

5. 附属设施：包括照明、监控、救援等设施，用于保证桥梁的安全运行。

1.3 桥梁工程的施工技术桥梁工程的施工技术包括：1. 施工准备：包括施工现场勘察、施工方案制定、施工组织设计等。

2. 基础施工：包括桩基、沉井、地下连续墙等基础形式的施工。

3. 承重结构施工：包括梁、拱、悬索等承重结构的施工。

4. 桥面系施工：包括桥面铺装、排水系统、栏杆等施工。

5. 支座系统施工：包括支座安装、调整等施工。

6. 施工质量控制：通过质量检测、验收等环节，保证桥梁工程的施工质量。

第二章：梁桥工程2.1 梁桥的受力特点梁桥的受力特点如下：1. 主要承受弯矩和剪力，轴力相对较小。

2. 弯矩和剪力的大小与梁的截面形状、材料性能、荷载类型及作用位置有关。

3. 支座反力的大小与梁的长度、刚度及荷载作用有关。

2.2 梁桥的设计要点梁桥的设计要点包括：1. 确定梁的截面形状和尺寸：根据荷载、材料性能、经济性等因素，选择合适的截面形状和尺寸。

2. 计算梁的强度：包括抗弯强度、抗剪强度、抗压强度等。

3. 确定支座形式和尺寸：根据桥梁的长度、荷载及施工条件等，选择合适的支座形式和尺寸。

4. 计算稳定性：包括梁的抗倾覆稳定性、抗侧翻稳定性等。

5. 考虑耐久性：包括材料选择、防腐防蚀措施等。

桥梁⼯程习题答案《桥梁⼯程》习题集湖北交通职业技术学院道路桥梁⼯程技术教研室2008．3第⼀篇总论第⼀章概述⼀、填空题1、桥梁通常由上部结构、下部结构和⽀座三⼤部分组成。

2、按主要承重构件的受⼒情况，桥梁可分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、刚架桥、组合体系桥五种。

3、按⾏车道的位置，桥梁可分为上承式桥、下承式桥和中承式桥。

4、有桥台的桥梁的全长L q是指两岸桥台侧墙或⼋字墙尾端间距离。

5、梁桥在竖向荷载作⽤下，梁截⾯内⼒有剪⼒、弯矩，墩台承受竖反⼒作⽤。

6、吊桥以缆索为承重构件。

⼆、选择题=60m的桥梁属于（B）。

1、多孔跨径总长LdA、⼩桥B、中桥C、⼤桥D、特⼤桥2、梁桥桥跨结构两⽀座中⼼间的距离为（B）。

A、标准跨径B、计算跨径C、标准跨径3、桥梁建筑⾼度是指（D）。

A、⾏车路⾯⾄桥墩（台）基础底⾯的距离B、⾏车路⾯⾄墩（台）帽顶⾯间的距离C、桥⾯上栏杆柱的上端⾄上部结构最低边缘间的距离D、⾏车路⾯⾄桥跨结构最下缘间的距离三、问答题1、什么是桥梁的全长？答：桥梁的全长简称桥长，有桥台的桥梁指两岸桥台翼墙尾端间的距离，⽆桥台的桥梁指桥⾯系⾏车道长度。

四、识图题（10分）请注明下⾯梁桥图中数字所表⽰的各部位的名称及字母所表⽰的主要尺⼨的名称。

1、桥墩2、基础3、锥形护坡4、路基边坡5、桥台：净跨径 h：建筑⾼度 H：桥下净空L：桥长 L1、拱轴线2、拱顶3、拱脚4、拱圈5、拱腹6、拱背7、起拱线8、桥台9、基础 10、锥坡：净跨径 f：计算⽮⾼ fo：净⽮⾼L：计算跨径 L第⼆章桥梁的总体规划和设计要点⼀、填空题1、桥梁纵断⾯设计，主要确定总体跨径、分孔、桥梁标⾼、纵坡、基础埋置深度等。

2、最经济的桥梁跨径是使桥梁上部结构和墩台的总造价最低的跨径。

3、桥梁设计应满⾜使⽤上、经济上、设计上、施⼯上、美观上、环境保护和可持续发展等⽅⾯的要求。

⼆、选择题1、当通航孔径⼩于经济跨径时，应按（B）布置桥孔。

A．计算跨径 B. 经济跨径 C. 通航跨径 D.标准跨径2、公路桥梁⾏车道宽度取决于（C）。

《桥梁⼯程概论》复习资料及答案第⼀章绪论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。

第一章总论P1 桥梁的组成：上部结构（也称桥跨结构）、下部结构（包括桥墩、桥台及其基础）、支座及其附属设施等四部分组成P2 附属设施（五小部件）：①桥面铺装②防水与排水系统③伸缩缝④栏杆灯柱⑤锥形护坡、护岸、导流结构物P2 水位（理解）：低水位、设计水位、通航水位跨径（理解）：净跨径、总跨径、计算跨径、标准化跨径注意:标准跨径 > 计算跨径 > 净跨径高度（理解）：桥梁高度、桥下净空高度、建筑高度结合P2图1-2拱式桥的基本组成理解记忆P3 桥梁的主要类型1)按基本体系划分：梁式桥、拱式桥、钢架桥、悬索桥、斜拉桥、组合体系桥梁；2)按建设规模分类：特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞注意记忆P7 表1-2 桥涵分类按用途分类、按主要承重结构的材料分类、按跨越障碍的性质分类、按行车道的位置分类第二章桥梁的总体规划与设计P20 桥梁设计程序：前期工作和设计阶段前期工作：工程预可行性研究报告和工程可行性研究报告；设计阶段（三阶段设计）：初步设计、技术设计、施工图设计P21 桥梁设计的基本要求基本原则：“安全、适用、经济、美观”1)安全性的要求：整个桥梁结构及其各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。

2)使用上的要求：桥上的车行道和人行道宽度应满足车辆和行人在规划设计年限内的交通流量要求。

3)经济上的要求4)美观上的要求5)技术先进性的要求6)环境保护及可持续发展方面的要求P23 “经济跨径”：使上、下部结构的总造价最低的最为经济的分孔方式第三章桥梁的作用P30 桥梁作用分类（表3-1）：1)永久作用：结构重力（包括结构附加重力）、预加力、土的重力、土的侧压力、混凝土收缩及徐变作用、水的浮力、基础变位作用；2)可变作用：汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力、温度（均匀温度和梯度温度）作用、支座摩擦力、疲劳荷载、波浪力；3)偶然作用;船舶的撞击作用、漂流物的撞击作用、汽车撞击作用；4)地震作用P31 汽车荷载分为公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级两个等级，它们分别由车道荷载和车辆荷载组成。

课程名称桥梁工程课程名称：桥梁工程（二）课程代码：05500第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点“桥梁工程（二）”是土木工程专业道路与桥梁工程课群组的一门必修专业课程，它是一门具有较强的理论性、综合性与实践性的课程，是学生掌握专业理论知识与培养业务能力的要紧途径。

本课程要紧介绍国内外桥梁进展的概况与趋势、桥梁的构成与分类、施加在桥梁上的各类作用、桥梁的总体规划与设计要点、各类桥型的构造与设计计算要点、桥梁施工、桥梁支座与墩台的构造与设计。

二、课程目标与基本要求学生通过本课程的学习，务必掌握桥梁的总体规划与设计方法；熟练掌握我国常用的中、小型桥梁上部结构，下部构造（不含基础）的构造设计原理与计算方法；熟悉其施工方法，并能运用已学知识，初步具备解决通常桥梁问题的能力；熟悉各类要紧的大跨度桥梁的构造及施工特点，与国内外桥梁进展的概况与趋势。

三、与本专业其它课程的关系“桥梁工程（二）”是针对土木工程专业道路与桥梁工程课群组的学生开设的专业课程。

要求学生在学习本课程之前，务必掌握结构力学与钢筋混凝土基本原理的基本知识。

第二部分考核内容与考核目标第一章概述一、学习目的与要求1. 熟悉桥梁在交通事业中的地位与国内外桥梁的进展概论。

2. 掌握桥梁的构成与分类。

二、考核知识点与考核目标重点掌握桥梁的构成与分类，通常熟悉桥梁的形成与进展、人类造桥的成就。

1.识记：按照不一致的分类方法桥梁的分类。

2.懂得：桥梁的构成与结构体系。

第二章桥梁设计通常原则与程序一、学习目的与要求熟悉桥梁总体规划设计基本原则与基本设计资料，掌握桥梁的纵、横断面设计与平面布置，懂得桥梁设计的方案比较。

二、考核知识点与考核目标重点掌握桥梁的纵、横断面设计与平面布置，次重点掌握桥梁建设程序、桥梁设计方案的比选，通常熟悉桥梁设计的基本原则。

1.识记：桥梁设计的基本原则，桥梁设计与建设程序。

2.懂得：桥梁的平面布置与纵断面、横断面设计。

3.应用：能进行简单桥型设计方案的比选。

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？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。

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？4. 根据各类桥梁的力学特点，你认为各自有竞争力的跨度范围是什么？适用什么样的地质条件？（思考题）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？2. 桥梁设计包括哪些内容？确定桥梁的高度、长度和孔径划分时，应分别考虑哪些因素？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. 绘出铁路列车“中—活载”和公路汽车荷载的图式（含新旧规范）。

铁路特种活载和普通活载间什么关系？3. 使用铁路中—活载加载和公路汽车荷载加载时各有什么规定？4. 列车冲击力和汽车冲击力产生的原因是什么？在计算中主要考虑哪些因素的影响？5. 你认为公路桥规中根据桥梁基频来制定冲击系数有何道理？6. 制动力和牵引力各是怎样产生的？其大小、方向和作用点如何？7. 风荷载的基本风压是如何确定的？风荷载标准强度计算时，还应考虑哪些因素？怎样计算列车、桥跨和墩台受到的风力？8. 作用（荷载）效应的组合有什么原则？公路桥规的作用效应组合有哪几类？9. 怎样利用中—活载的换算均布活载表进行结构内力计算？（联系结构力学，认真思考）第四章桥面构造1. 混凝土桥面是由哪些部分组成的？各部分的作用是什么？2. 理想的桥梁伸缩缝应满足哪些要求？现在常用的伸缩缝有哪些类型？3. 为什么梁与梁之间要留梁缝？引起梁长变化的因素有哪些？4. 铁路有碴桥面的道碴有何作用？客运专线大力推广无碴轨道，你认为有碴和无碴各自的优缺点是什么？5. 桥面的防排水系统有何作用？常用的构造措施和施作方法有哪些？第五章混凝土简支梁桥1. 铁路、公路钢筋混凝土简支梁一般适用的跨度范围如何？现行标准设计有哪些跨度？2. 装配式梁为何要分片？彼此是否需要连结？有哪些连结方式？3. 主梁有哪些截面型式？它们各有何优缺点？4. 腹板厚度为何靠近梁端附近增厚？下翼缘为何加宽？为何道碴槽板与梁肋相交处设置梗肋？5. 横隔板的作用？为何端部横隔板厚度较大？横隔板为何留有方孔？6. 铁路梁挡碴墙中为何要设置断缝？7. 钢筋混凝土简支梁的主要尺寸包括哪些？拟定时应考虑哪些问题？8. 铁路桥面板计算时，怎样确定其荷载和计算图式？9. 什么是桥面板的有效工作宽度？怎样确定？10.主梁的内力计算中，什么是荷载横向分布系数？常用的计算方法有哪些？其适用条件如何？11.预应力混凝土梁同钢筋混凝土梁相比有哪些优缺点？12.铁路、公路预应力混凝土简支梁一般适用的跨度范围如何？现行标准设计有哪些跨度？13.目前我国预应力混凝土梁主要采用的力筋类型和张拉锚固体系有哪些？14.预应力混凝土梁中，有哪些与钢筋混凝土梁内不同类型的钢筋？它们的作用是什么？15.后张梁中，为什么预应力筋多在梁端附近弯起？其起弯角及曲率半径的取值有何限制？16.先张梁中，常采用哪些类型的预应力筋？直线配筋时，为何梁端附近部分的力筋须与混凝土绝缘？17.掌握杠杆法和刚性横梁法计算横向分布系数。