桥梁工程个章节知识点复习
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桥梁工程第一章总论桥梁的基本组成:上部结构、下部结构、支座和附属设施,上部结构是线路中断时跨越障碍的主要承重,是桥梁支座以上桥孔的总称。
当跨越幅度越大时,上部结构的构造也越复杂,施工难度增加。
下部结构包括桥墩、桥台和基础。
桥梁的附属设施包括桥面系、伸缩缝、桥梁与路堤衔接处的桥头搭板和锥形护坡。
*作用桥墩和桥台是支承上部结构并将传来的恒载和车辆活荷载再传至基础的结构物。
桥台还与路堤相衔接,并抵御路堤上压力,防止路堤填土的坍方。
基础是桥墩和桥台的奠基部分,承担了从桥墩和桥台传来的全部荷载,这些荷载包括竖向荷载以及地震、船舶撞击墩身等引起的水平荷载。
支座是设在墩(台)顶,用于支承上部结构的传力装置,它不仅要传递很大的荷载,而且要保证上部结构按设计要求能产生一定的变位。
各种水位:低水位、高水位、设计水位和通航水位A、低水位:枯水季节的最低水位;B、高水位:洪峰季节的最高水位;C、设计水位:桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位;D、通航水位:在各级航道中,能保持船舶正常航行时的水位净跨径: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,l0表示总跨径:多孔桥梁中各孔跨径的总和,∑l o,反应了桥下宣泄洪水的能力计算跨径: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,计算以l为准。
标准跨径: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桥梁全长:简称桥长,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系行车道长度,L表示桥下净空:为满足通航(或行车、行人)的需要和保证桥梁安全而对上部结构底缘以下规定的空间界限。
桥梁建筑高度:指的是上部结构底缘至桥面顶面的竖直距离,线路定线中所确定的桥面(或轨顶)标高,对通航净空顶部标高之差,又称为容许建筑高度。
8、预制安装的T梁桥均可采用"刚性横梁法"计算其荷载横向分布系数。
(×)2、梁式桥的主要截面类型有板式、肋板式和箱形截面。
3、刚构桥的立柱与主梁相连接的地方是刚度性连接,能承受较大的负弯矩,达到使桥跨跨中的正弯矩卸载的作用。
(√)2、对于多片主梁的简支梁桥,中梁将比边梁分配到的荷载大。
(×)5.预应力混凝土梁桥的配束原则是什么?答:(1)选择适当的预应力束筋与锚具。
(2)预应力束筋的布置要考虑施工的方便。
(3)在超静定结构体系中,预应力束筋的布置,即要符合结构爱劝告的要求,又要注意避免引起过大的结构次内力。
(4)预应力束筋应避免使用过长过多S形的反向连续束,避免预应力损失。
(5)同时考虑使用阶段和结构破坏阶段的强度要求。
(6)要考虑结构构造尺寸、施工方法,力求使材料发挥最大的效益。
12. 顶推法施工适合的桥梁结构形式为:多跨等截面预应力混凝土连续梁13. 预应力能够增加混凝土梁跨度的主要原因是:预应力使混凝土全截面参与工作26.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?连续梁跨径的布置一般采用不等跨的形式,如果采用等跨布置,则边跨内力将控制全桥设计,这样是不经济的。
此外,边跨过长,削弱了边跨刚度,将增大活载在中跨跨中截面的弯矩变化幅值,增加预应力束筋数量。
从预应力混凝土连续梁受力特点来分析,连续梁的立面以采用变截面的布置为宜。
由于大跨度连续梁一般采用悬臂施工方法,连续梁在恒载作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来看,支点截的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩,因此采用变截面梁能较好地会合梁的内力分布规律。
引起超静定预应力混凝土桥梁结构次内力的外部因素有温度影响、混凝土收缩徐变作用及钢筋松弛和基础不均匀沉降。
1)跨径大而墩的高度小的连续刚构桥常采用 ____水平抗推刚度较小的桥墩__非线性温度场在连续梁桥中将__产生结构自应力和次应力___在预应力混凝土结构中,预加力产生的混凝土压力线_与束筋的梁端偏心距和束筋在跨内的形状有关_____1)变高度连续体系梁桥箱梁的腹板厚度应如何确定?答:箱梁腹板的主要功能是承受结构的弯曲剪应力和扭转剪应力所引起的主拉应力,墩顶区域剪力大,因而腹板较厚,跨中区域的腹板较薄,但腹板的最小厚度应考虑钢束的管道布置、钢筋布置和混凝土浇筑的要求。
1.荷载横向分布计算中Rki的第一个脚标表示该荷载引起反力的粱号。
4、荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化,目前在设计中如何处理?对于无中间横隔梁或仅有一根中横隔梁的情况,跨中部分采用不变的mc,从离支点L/4处起至支点的区段内mx呈直线过渡。
对于有多根内横隔梁的情况,mc从第一根内横隔梁起向m0直线过渡。
(m0为支点截面横向分布系数;mc为跨中截面的横向分布系数)3、为什么钢筋混凝土梁桥的跨越能力会受到限制?在钢筋混凝土梁桥中,在梁的受拉区布置有受力钢筋,以承担外荷载产生的拉应力,钢筋和混凝土粘结在一起共同变形,由于受到混凝土裂缝宽度的限制,所以钢筋的拉应变或应力也将受到相应的制约。
因为这一制约关系,钢筋混凝土结构无法利用高强材料来减轻结构自重,增大跨越能力。
5、公路简支梁桥的主梁荷载横向分布系数为什么在跨中与支点取用不同数值?荷载位于桥跨中间部分时,由于桥梁横向结构(桥面板和横隔梁)的传力作用,使所有主梁都参与受力,因此荷载的横向分布比较均匀。
但当荷载在支点处作用在某主梁上时,如果不考虑支座弹性变形的影响,荷载就直接由该主梁传至支座,其它主梁基本上不参与受力。
因此,荷载在桥跨纵向的位置不同,对某一主梁产生的横向分布系数也各异。
3、铰接板(梁)法:对于预制板(梁),沿桥的纵向连接时,用现浇混凝土企口缝或仅在翼板间用焊接钢板或伸出交叉钢筋连接的无中间横隔梁的装配式桥,这类结构的受力状态实际接近于数根并列而相互间横向铰接的狭长板(梁),利用横向铰接板(梁)理论来计算荷载横向分布系数的方法称为铰接板(梁)法。
9. 横向分布系数计算中杠杆原理法的基本假定为桥面板在主梁上纵向断开2.荷载横向分布:是指对于多主梁桥,作用在桥上的车辆荷载如何在各主梁间进行分配,或者说各主梁如何共同分担车辆活载。
2.在装配式T形梁桥中,横隔梁(板)的作用是什么?答:铁路桥梁:两片梁架设好后,应先将横隔板连接好后才能通车,不仅在于保持横向稳定性,更重要的是使两片梁在列车荷载作用下能共同分担荷载和防止梁受扭(2分)。
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2.计算跨径(梁式桥)3.标准跨径(梁式桥)4.桥梁全长5.净跨径二、问答题:1.桥梁由哪几部分组成?2.按受力体系划分,桥梁可分为哪几类?各有哪些特点?第二章桥梁的总体规划设计一、问答题:1.桥梁设计应满足哪些基本要求?2.桥梁纵断面设计应考虑哪些问题?3.对于跨河桥梁,设计时如何进行分孔?第三章桥梁的设计作用一、名词解释:1.永久作用2.可变作用3. 偶然作用4. 汽车冲击力二、问答题:1.列出永久作用、可变作用和偶然作用的主要内容。
第四章桥面布置与构造一、问答题:1.桥面构造包括哪些部分?2.桥面铺装的作用和常见类型。
3.桥梁设计时如何解决桥面排水问题?4.桥面连续的实质是什么?~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~第一篇总论第一章绪论答案: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。
第一章绪论第一节概述1.桥梁组成: 上部结构、下部结构、支座、附属结构。
上部结构是跨越结构,是横越空间的部分(如梁桥指位于支座以上的部分) ,通常包括桥跨结构和桥面构造面构造两大部分。
上部结构的作用是跨越障碍并承受其上的桥面荷载和交通荷载。
桥面构造是指公路硷的行车道铺袋,铁路桥的道砟、枕木、轨道,以及伸缩缝、排水防水系统、人行道、安全带、路缘石、栏杆、照明系统等。
下部结构指桥梁支座以下的支承结构,它包括桥墩、桥台和桥墩台之下的基础,是将上部结构及其承受的交通荷载传入地基的结构物。
桥台设在桥跨结构的两端,它除了支承上部结构之外,还起到桥梁和路堤衔接并防止路堤下滑和坍塌的作用,其两侧做成填土或填石锥体并在表面加以铺砌,用来保证桥台和路堤的良好衔接,并保证桥头路堤的稳定。
桥跨结构与墩7台之间还设置支座,桥上还应设伸缩缝,通航河流还常设防止船只撞击墩台的防撞结构等。
二相关专业术语2.净孔径对于梁式桥是指设计洪水位上两个相邻桥墩台之间的净距。
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。
3.总孔径各孔净孔径的总和,它反映桥下宣泄洪水的能力4.计算跨径,轴心到轴心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,是以计算跨径为基础的。
5.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:铁路梁式桥特大桥:多孔跨径总长大于1000米,单孔跨径大于150米大桥:1000米大于多孔跨径总长大于100米 150米,大于等于单孔跨径,大于等于40米桥长梁桥系指桥台挡砟前墙之间的长度:供桥系指拱上侧墙与桥台侧墙之间两伸缩缝外端之间的长度,钢架桥系指钢架顺跨度方向外侧间的长度。
6.四按结构体系分类7.梁式桥:简支梁、连续梁、悬臂梁梁式桥在竖向荷载作用下,支座只产生竖向反力,梁部结构只受弯剪(有时也受扭),不承受轴向力。
桥梁工程(道路专业)总复习四、桥墩五、桥台六、基础——详见基础工程七、支座一、桥梁的基本组成1、梁桥的基本组成2、拱桥的基本组成1、梁桥的基本组成主桥、引桥、标准跨径、计算跨径、净跨径、总跨径、桥梁全长、桥梁总长、桥梁高度、桥梁建筑高度、桥下净空高度、桥面净空高度、设计水位、高水位、低水位2、拱桥的基本组成拱圈、拱顶、拱脚、拱轴线、起拱线、拱腹、拱背、拱肩、拱矢、净拱矢、计算跨径、净跨径、拱上建筑、腹孔、腹拱二、桥跨结构(一)桥跨结构的分类(二)桥跨结构的设计与构造(三)桥跨结构的计算(四)桥跨结构的施工(一)桥跨结构的分类(二)桥跨结构的设计与构造1、梁桥——装配式简支梁桥主梁的截面形式、横隔梁的布置与作用、块件的划分方式(1)装配式钢筋混凝土T梁①主梁的构造要求:钢筋的种类与作用,钢筋的构造规定(书上的桥规规定,从受力角度解释)。
②主梁的连接构造:焊接接头、螺栓接头、环扣接头、铰接接头(2)装配式预应力混凝土T梁①主梁的构造要求:马蹄的设置,配筋特点(预应力筋的布置方式、锚固方式(先张梁、后张梁)),钢筋的构造规定(书上的桥规规定,从受力角度解释)。
②钢筋混凝土T梁与预应力混凝土T梁在构造上的区别(3)组合梁:钢筋混凝土组合I梁和预应力混凝土组合槽型梁组合梁与肋梁的区别:受力的不同,构造的不同2、拱桥——主拱圈和拱上建筑构造、拱桥设计(1)主拱圈构造——板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱①板拱:料石拱圈在砌筑时的构造要求②肋拱:③双曲拱:④箱形拱:(2)拱上建筑构造①腹孔②伸缩缝与变形缝的区别③拱桥中铰的设置(3)其他类型拱——刚架拱、桁架拱的组成(4)拱桥的设计①拱桥的控制标高的确定②不等跨连续拱的处理方法③拱轴线的选择:选择原则,应满足那些要求?④常用的拱轴线型(三)桥跨结构的计算1、桥梁的设计荷载(1)作用的定义与分类(2)汽车荷载的计算(3)荷载组合2、梁桥计算行车道板的计算、主梁内力计算、横隔梁内力计算、荷载横向分布计算、支座的计算3、拱桥计算实腹式悬链线拱、空腹式悬链线拱、圆弧无铰拱、其他类型拱1、桥梁的设计荷载(作用与作用效应组合)(1)作用的定义与分类定义:作用于桥梁结构的荷载和引起结构外加变形或约束变形的原因统称为作用。
复习提纲第一篇总论(15%左右)1、桥梁的基本组成及其各部分的作用2、常用术语:计算跨径、标准跨径、净跨径、总跨径、桥梁全长、桥梁高度、建筑高度、容许建筑高度、桥下净空、净矢高、计算矢高、矢跨比(重点)3、桥梁分类方式及各类桥梁的名称(重点)4、阐释梁桥、拱桥、刚架桥、缆索承重桥梁的主要受力特点及其适用条件(重点)5、桥梁设计基本要求和程序6、对于跨河桥梁,如何确定桥梁总跨径与分孔(重点)7、桥梁各种标高的确定应考虑哪些因素8、确定桥面总宽时应考虑哪些因素9、为什么要尽可能避免桥梁与河流或桥下路线斜交,斜交桥修建的必要性10、永久作用、可变作用与偶然作用的主要内容(重点):哪些荷载11、术语:永久作用、可变作用、作用代表值、标准值、频遇值、准永久值、极限状态、作用效应、作用效应设计值、分项系数、作用组合效应、作用组合效应系数、作用效应基本组合、作用效应偶然组合、作用短期效应组合、作用长期效应组合(重点)12、作用组合的基本原则13、汽车荷载等级,车道荷载与车辆荷载特点与适用条件(重点)14、为什么车道很多或者桥梁很长时,汽车荷载效应可以折减15、汽车荷载冲击力的适用条件与计算方法(重点)冲击系数影响因素16、公路桥涵设计体系规定了桥涵结构的两种极限状态(重点):组合17、汽车制动力的计算原则第二篇钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁(40%左右)1、简支梁的主要类型及其适用情况(重点)2、桥面构造包括哪些部分3、桥面铺装的形式与特点,混凝土桥面配筋的作用,混凝土铺装强度等级要求,桥面横坡的设置方式(重点)4、为什么要设置桥面伸缩装置,伸缩装置选用的依据是什么(重点)伸缩量的大小包括:哪些内容5、桥面连续的概念,与先简支后连续有何异同6、整体式板桥的受力特点与配筋特点7、装配式板桥横向连接(重点)8、什么叫斜交桥,斜板桥的受力与配筋特点(重点)与正交桥梁相比弯矩大小9、装配式简支梁横隔板(梁)的设置特点、原因,与连续梁和拱桥横隔板比较有何异同10、截面效率指标、束界图、减余剪力图与预应力筋布置(重点)索界原则,后张预应力简支梁中预应力筋多在梁端附近弯起11、先张法和后张法预应力混凝土梁预应力筋的锚固特点与构造措施12、先张法和后张法的预应力损失类型13、行车道板的形式与力学计算模式:单向板、双向板、悬臂板、铰接板14、术语:板的有效分布宽度、荷载横向分布影响线、荷载横向分布系数(重点)15、如何确定板的有效分布宽度,行车道板的内力计算(重点)16、荷载横向分布系数的概念,常用荷载横向分布系数计算方法的类型、基本假定与适用范围(重点)17、刚性横梁法计算横向分布系数〉简支梁车道荷载作用下跨中弯矩值计算J18、荷载横向分布系数沿桥跨的分布(重点)弯矩,剪力19、主梁和横隔梁的内力计算(重点)杠杆法、偏心压力法要求计算,铰接板法要求会列力法方程和GM法要求会校核查表是否准确(重点)20、支座的功能、类型与选用原则(重点)支座作用、固定支座布置21、板式橡胶支座的活动机理与验算内容,梁端转角与支座压缩量的关系(重点)21、预拱度的设置概念(重点)恒载+活载/2第三篇悬臂和连续体系桥梁(20%左右)1、简要阐述悬臂体系和连续体系桥梁跨越能力比简支梁大的原因2、比较悬臂梁桥、T型刚构桥、连续梁桥、连续刚构的主要优缺点和适用性(重点)3、简述变截面连续梁和等截面连续梁的优缺点和适用性(重点)截面改变受力的概念,支点截面增大,支点负弯矩增大,跨中正弯矩减小4、连续梁桥的主要施工方法及其恒载计算特点(重点)内力与施工方法有关5、名词解释:临时固结、导梁、三向预应力、次内力、徐变系数(重点)6、次内力产生的原因,混凝土收缩徐变引起内力重分布的原理:简支转连续梁支点徐变负弯矩7、日温差、基础不均匀沉降产生的次内力(重点)超静定与静定结构,日照效应8、预应力次内力计算的等效荷载法9、预应力混凝土连续梁中预加力的压力线概念:影响因素10、徐变变形概念(重点)11、徐变次内力计算的换算模量法12、连续箱梁桥横隔梁设置13、连续箱梁桥在非线性温度梯度下的温度应力计算包含哪些部分内容14、连续体系梁桥和拱桥为什么要低温合龙(重点)11、体系转换的连续梁桥施工方法引申:跨中最大弯矩的施工方法;顶推法;悬臂法第四篇混凝土拱桥(20%左右)1、拱桥的受力特点(重点)第一类第二类稳定、拱圈稳定系数2、拱桥的分类(重点)3、板拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥的受力特点和适用范围:4、确定拱桥的标高有哪几个(重点)5、不等跨拱桥的处理方法6、什么是压力线、合理拱轴线,拱轴线主要有哪几种类型,分别适用什么荷载(重点)7、什么是“五点重合法”,如何用“五点重合法"确定空腹式拱桥拱轴系数,如何确定实腹式拱桥的拱轴系数(重点)三铰拱与无铰拱,拱轴系数m与悬链线形状关系8、拱桥压力线与合理拱轴线偏离的原因有哪些9、什么是弹性中心,弹性中心在拱桥内力计算中的作用(重点)10、拱桥内力调整的方法有哪些(重点)三种方法,特点,画示意图11、拱铰的类型与作用12、拱桥施工方法有哪些(重点)13、拱圈验算弯矩轴力取值(重点),最大值取值,14、拱脚水平相对位移产生的拱顶、拱脚弯矩;单悬臂曲梁力法分析J 第六篇桥梁墩台(5%左右)1、墩台的作用与功能要求2、桥墩(台)的类型(重点)桥墩桥台组成3、重力式桥墩(台)与轻型桥墩(台)的特点与适用范围4、什么叫单向推力墩(重点)5、墩台的计算验算内容与作用组合(重点):实体式桥墩验算内容:6、下部结构组成(重点)知识点总结计算跨径:对于具有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻及两个支座中心之间的距离,用表示;对于拱式桥,是两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。
1桥梁一般由上部结构,下部结构,支座和桥梁附属设施组成。
2.计算跨径:对于具有支座的桥梁是指桥跨结构相邻的及两个支座中心之间的距离,对于拱桥:指两相邻拱脚截面形心之间的水平距离。
3.矢高比是指拱桥中拱圈或拱肋的计算矢高f与计算跨径l之比。
也称拱矢比。
4.涵洞:凡单孔跨径不到5m的泄水结构均为涵洞。
5.桥梁按主要承重构件的受力特点可分为:梁式桥,拱桥,钢架桥,斜拉桥,悬索桥,组合体系桥六种桥梁体系。
6.桥梁按单孔跨径或多孔跨径总长的不同,可分为特大桥,大桥,中桥,小桥。
7.按主要承重结构所用材料可分为:钢筋混凝土桥,预应力混凝土桥,钢桥,木桥。
8.按上部结构的行车位置可分为:上承式桥,下承式桥,中承式桥。
第二章9.桥梁设计的基本原则:安全可靠,适用耐久,经济合理,造型美观,有利环保,技术先进。
10.桥梁的纵断面设计的主要内容:桥梁总跨径的确定,桥梁的分孔,桥面标高的确定。
11.桥梁的横断面设计的主要内容:确定桥面净空和桥跨结构横断面的布置。
12.桥梁设计的一般建设程序:预可阶段,工可阶段,初步设计,技术设计,施工图设计。
第三章13,作用可分为:永久作用,可变作用和偶然作用14.作用的代表值一般可分为:标准值,频遇值,和准永久值。
作用的标准值是作用的基本代表值,频遇值和准永久值一般可以在标准值的基础上计入不同的系数后得到。
15公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时,应采用基本组合和偶然组合两种作用效应组合。
16.《桥规》中关于汽车载荷的规定有:汽车的等级和组成,汽车荷载等级的选用,汽车荷载的计算图式,标准值及加载方法。
17.汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成,车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。
第四章18.桥面铺装也称为行车道铺装,其功能是保护属于桥梁整体部分的行车道板不受车辆轮胎的直接磨损,防止主梁遭受雨水的侵蚀,并能对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。
19.钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁的桥面铺装的形式:普通水泥混凝土或沥青混凝土铺装,防水混凝土铺装,具有贴式或涂料防水层的水泥混凝土或沥青混凝土铺装。
1、箱梁在偏心荷载作用下的变形与位移状态。
可分为四种状态:纵向弯曲、横向弯曲、扭转及扭转变形(畸变)。
2、矢跨比和拱圈内力的关系:拱的恒载推力与垂直反力之比值,随矢跨比的减小而增大,当矢跨比减小时,拱的推力增加,反之则减小。
推力大。
相应在主拱圈内产生的轴向力也大,对主拱圈本身的受力状况是有利的,但对桥墩基础不利。
同时,矢跨比小,弹性压缩,混凝土收缩徐变和温度变化等附加内力均较大,对主拱圈不利。
在多孔情况下,矢跨比小的连拱作用较矢跨比大的显著3、吻合束、线性转换原则、箱梁“剪力滞效应”。
预应力吻合束是指应用线形原理,将预应力束筋的重心线转换至压力线上(即把由于次力矩引起的压力线和束筋重心线之间的偏离调整掉),此时可以使预加力的总力矩不变,而次力矩为零。
线型转换:只要保持束筋在超静定梁中的梁端位置不变,保持束筋在跨内的形状不变,而改变束筋在中间支点上的偏心距,则梁内的混凝土压力线不变,亦即总预距不变,这就是在超静定梁中预应力束筋的线性转换原则。
剪力滞效应:翼缘因剪切扭转变形的存在,而使远离梁肋的翼缘不参与承弯工作,受压翼缘上的压应力随着离梁肋的距离增加而减小,这种现象成为剪力滞效应。
4、结构次内力,引起超静定结构次内力的原因。
超静定预应力混凝土梁桥在各种内外因素的综合影响下,结构因受到强迫的挠曲变形或轴向伸缩变形,在多余约束处将产生约束力,从而引起结构附加内力,这部分附加内力统称为结构次内力。
原因:外部因素有预加力、墩台基础沉降、温度变形;内部因素有混凝土材料的徐变和收缩、结构布置与配筋形式等。
5、结构的温度场、年温差与局部温差。
日照温差对结构的影响,因日辐射程度、桥梁方位、日照时间、地理位置、地形地貌等随机因素,使结构表面、内部温差因对流、热辐射和热传导方式形成瞬时的不均匀分布,称为结构的温度场。
年温差影响,指气温随季节发生周期性变化时对结构物所引起的作用。
局部温差影响,指日照温差或混凝土水化热等影响。
1.跨径(净跨径Ln:设计洪水位上相邻两桥墩(或桥台)之间的净距。
标准跨径Lk:两相邻桥墩中线之间的距离。
计算跨径L0:桥跨结构相邻两支座中心之间的距离)2.全长Lt:简称桥长,是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离。
3.建筑高度:桥上行车路面(或轨顶)标高到桥跨结构最下缘标高之间的距离。
4.容许建筑高度:是公路或铁路定线中所确定的桥面(或轨顶)标高与桥下通航净空顶部标高之差。
5.拱轴线:拱圈或拱肋各截面形心点的连线称之为拱轴线。
6.矢跨比:计算失高f0与计算跨径L0之比。
7.桥梁按结构体系分为:梁式桥(在竖向荷载作用下无水平反力的结构)、拱式桥(在竖向荷载作用下拱的两端有竖向反力外还有水平推力)、刚架桥(受力状态介于梁桥和拱桥之间)、悬索桥、组合体系桥8.桥梁设计基本原则:安全经济适用美观9.桥梁设计总的应包括:纵断面布置、横断面布置和平面布置、10.桥梁的分孔原则:对于大、中桥梁,必须根据通航要求、地形与地质条件、水文情况、技术经济、施工技术和美观等条件,通过技术经济等方面的分析比较,才能做出比较完美的设计方案。
11.永久作用:在结构的使用期间,作用的数值不随时间变化或变化微小可认为不变的作用。
包括预应力、收缩徐变、土的重力和侧压力、水浮力。
可变作用:在结构使用期间,作用的位置、大小随时间变化,其变化值与平均值相比不可忽略的作用。
包括流水流冰压力。
偶然作用:作用时间短暂,数值很大,且发生的几率很小。
12.作用效应组合:承载能力极限状态设计(基本组合、偶然组合)、正常使用极限状态设计(作用短期效应组合、作用长期)13.桥面铺装的作用:1保护主梁行车道板不受车辆轮胎的直接磨耗2分布车辆轮重等集中荷载,使主梁受力均匀3防止主梁遭雨水的侵蚀。
要求:1具有一定的强度和刚度、耐磨、抗滑、不透水等性能2具有完善的桥面排水和防水系统14.桥面纵、横坡:目的:迅速排出桥面雨水,防止雨水对桥面铺装的渗透,保护行车道板免遭雨水侵蚀,延长桥梁使用寿命15.桥面横坡设置三种形式:墩台顶部设置成横坡、通过三角垫层形成横坡、将行车道板做成倾斜面形成横坡16.桥面伸缩装置:作用:保证桥跨结构在汽车荷载、混凝土收缩与徐变、温度变化等因素影响下能按其静力图式自由变形,而在两主梁端以及梁端与桥台台背的断缝处设置伸缩装置。
第一篇总论(一)桥梁的组成和分类:1.一座桥梁由哪几部分组成?答:一座桥梁由以下四个部分组成:(1)桥跨结构,又称上部结构(2)桥墩、桥台和基础,又称下部结构(3)支座(4)附属设施2.什么叫桥梁的上部结构和下部结构?它们的作用是什么?3.对于不同的桥型,标准跨径和计算跨径都是如何确定或定义的?答:4.什么叫桥梁的容许建筑高度?当容许建筑高度严格受限时,桥梁设计如何去满足它的要求?答:(1)桥梁的容许建筑高度是指线路定线中所确定的桥面高程,与通航(或桥下通车、人)净空界限顶部高程之差。
(桥梁的建筑高度不得大于其容许建筑高度,否则就不能保证桥下的通航要求。
)(2)当容许建筑高度严格受限时,可以通过在桥面以上布置结构(如斜拉桥、悬索桥、中、下承式拱桥等)的方式加以解决。
5.净跨径、总跨径、桥梁全长、桥下净空、桥面净空、桥梁高度的概念。
6.请阐述梁桥、拱桥、刚架桥、斜拉桥和悬索桥的主要受力特点。
(二)桥梁的总体规划设计7.桥梁设计基本原则是什么?答:安全、耐久、使用、环保、经济和美观。
8.对较长的桥梁进行分孔时一般要考虑哪些主要因素?答:通航要求、地形和地质条件、水文状况、技术经济条件、美观9.桥面和桥下净空范围如何确定?答:(1)全桥位于河中各跨的桥道高程均应首先满足流水净空的要求(2)通航桥孔应满足通航净空的要求(3)桥下通车桥孔应满足建筑净空限界的要求(4)还应考虑桥的两端能够与公路或城市道路顺利衔接10.试述桥梁设计的程序和每一设计阶段的主要内容。
11.桥梁设计方案比选应遵循哪些基本原则?答:经济性、适用性、安全性、美观性。
即全面考虑建设造价、养护费用、建设工期、营运适用性、美观等因素,综合分析,阐述每一个方案的优缺点,最后选定一个最佳的推荐方案。
(三)桥梁设计作用12.试分别列出永久作用、可变作用、偶然作用和地震作用的主要内容。
答:(1)永久作用:结构重力(包括结构附加重力)、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩徐变作用、水浮力、基础变位作用。
桥梁工程期末复习总结(简化版)第一章概论1. 桥梁有哪些基本类型?梁桥、拱桥、(钢构桥)、斜拉桥、悬索桥。
2. 桥梁的基本组成部分有哪些?各组成部分的作用如何?(1)上部结构:路线中断时跨越障碍的主要承重结构。
(2)下部结构:支承上部结构,并将恒载和车辆荷载传至地基的建筑物(3)基础:将桥墩(桥台)传来的全部荷载分布到地基上的底部奠基部分。
(4)支座:在桥垮结构和桥墩(台)的支承处设置的传力装置。
3. 名词的含义:净跨径,计算跨径,桥梁全长,设计洪水位,桥下净空,桥面净空(1)净跨径:净跨径是指设计洪水位上相邻两个桥墩(桥台)之间的净距(梁桥);拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离(拱桥)。
(2)计算跨径:桥垮结构相邻两个支座中心距离(梁桥);两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离(拱桥)。
(3 )桥梁全长:两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离,对于无桥台的桥梁为桥面行车道的全长。
(4)设计洪水位:洪峰季节河流中的最高水位(5 )桥下净空:设计洪水位或计算通航水位至桥垮结构最下缘之间的距离。
(6)桥面净空:桥梁行车道、人行道上方应保持的空间限界。
4. 桥梁按材料怎么分类?组合桥和混合桥的区别?分类:混凝土桥、钢桥、组合桥与复合桥、圬工桥、其他材料桥。
组合桥:主要受力构件的截面上由两种或两种以上材料组成的桥梁。
混合桥:桥梁主要受力构件在长度方向由两种或两种以上不同材料构成的截面组成的桥梁。
5. 桥梁规划设计的基本原则是什么?十字原则:安全、使用、经济、美观、有利环保。
6. 预可行性研究与工程可行性研究预可行性报告:着重研究建设上的必要性和经济上的合理性;工程可行性报告:在预可行性报告的基础上,着重研究工程上和投资上的可行性。
7. 桥梁纵、横断面设计的内容?(1)纵断面设计:包括确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥道的高程、桥上和桥头引导的纵坡以及基础的埋置深度等;(2)横断面设计:主要是决定桥面的宽度和桥垮结构横截面的布置。
第一篇第二章1.桥梁组成:桥跨结构、桥墩或桥台、基础。
2.几个水位:(1)低水位:枯水季节的最低水位;(2)高水位:洪峰季节的最高水位;(3)设计洪水位:按规定的设计洪水频率计算所得的高水位+壅水+浪高。
3.三个跨径:(1)计算跨径:梁桥:桥梁结构相邻两支座中心之间的水平距离;拱桥:相邻两拱脚截面形心之间的水平距离。
(2)净跨径:梁桥:设计洪水位上相邻两桥墩(台)之间的水平净距;拱桥:相邻两拱脚截面最低点之间的水平距离。
(3)标准跨径:两相邻桥墩中心线之间的水平距离,或墩中线至桥台台背前缘之间的距离。
4.两个全长:(1)桥梁全长:桥梁两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离;(2)桥梁孔径:桥梁各跨净跨径总和。
5.三个高度:(1)桥梁高度:桥面与低水位之间的距离,或桥面与桥下路线路面之间的距离;(2)桥梁建筑高度:桥上行车路面标高至桥跨结构最下缘之间的距离;(3)桥下净空高度:设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离。
6.两个矢高和矢跨比:(1)计算矢高:拱顶截面形心至两拱脚截面形心连线的垂直距离;(2)净矢高:拱顶截面下缘至两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离;(3)矢跨比:计算矢高与计算跨径之比。
7.桥梁的主要类型:(1)按受力情况分:梁式桥(受弯、剪为主),拱式桥(受压为主),钢架桥(受弯、压为主),悬索桥(受拉索与连续梁结合,拉弯结合),斜拉桥(同上),组合桥(受弯、压为主);(2)按用途划分:公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、人行桥、运水桥(渡槽)及其他专用桥梁;(3)按长度划分:(4)按主要城中结构所用的材料划分:圬工桥(包括砖、石、混凝土桥),钢筋混凝土桥,预应力混凝土桥、刚桥、木桥;(5)按跨越障碍的性质:跨河桥、跨线桥(立体交叉)、高架桥、栈桥;(6)按行车道位置划分:上承式桥、中承式桥、下承式桥;(7)按施工方法:整体浇筑、预制拼装;(8)按截面形式:板桥、梁桥、箱型梁桥。
1.桥梁四个基本组成:上部结构,下部结构,支座和附属设施2.下部结构:桥墩,桥台,基础3.基本附属设施:桥面系,伸缩缝,桥梁与路堤衔接处的桥头搭版和锥形护坡4.桥梁有梁,拱,索三大基本体系;5.桥梁分类:1桥梁按受力体系分类:1梁式桥2拱式桥3刚构桥4斜拉桥5悬索桥6.拱式桥的主要承重结构是:拱圈或拱肋;刚构桥主要承重结构:梁或板与立柱;悬索桥的承载系统:缆索,塔柱和锚定;斜拉桥由:柱,主梁,斜拉索组成7.悬索桥形式:地锚式悬索桥,自锚式悬索桥8.桥梁设计的基本原则:技术先进,安全可靠,适用耐久,经济合理9.桥梁的纵断面设计包括:总跨径,桥梁的分孔,桥梁的高程,桥上桥头引道的纵坡以及基础埋置深度10.桥梁设计与建设的程序:1前期工程:预可行性研究报告,可行性研究报告;2正式设计:初步设计,技术设计,施工图设计11.“作用”的定义:引起桥涵结构反应的各种原因的统称12.作用的分类:一类是直接施加于结构上的外力,另一类是以间接地形式作用于结构上13.永久作用:结构重力,预加应力,土的重力,土侧压力,混凝土收缩及徐变,水的浮力,基础变位;可变作用:汽车,人群,风,冰,流水,温度;偶然作用:地震,撞击14.汽车荷载组成:车道荷载均布荷载,集中荷载,车辆荷载15.当桥涵设计车道数大于2时,汽车荷载应考虑多车道折减;当桥梁计算跨径大于150m时,应考虑计算荷载效应的纵向折减;16.计入汽车冲击作用:钢桥,钢筋混凝土及预应力混凝土,圬工拱桥等上部结构和钢支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台;不计冲击力:重力式墩台,填料厚度包括路面厚度等于或大于0.5m的拱桥、涵洞以及重力式墩台17.汽车制动力的规定:一个设计车道上的汽车制动力标准值,为布置在加载长度上计算的总重力的10%,但公路-I级汽车制动力标准值不得小于165KN;公路—II级不得小于90KN;多车道时要考虑横向折减,同向行驶双车道的汽车制动力标准值为一个设计车道制动力标准值的2倍;同向行驶三车道为一个设计车道的2.34倍,同向行驶四车道为一个设计车道的2.68倍;18.两种极限状态:承载能力极限状态安全性,正常使用极限状态适用性,耐久性19.永久作用在各类组合下采用标准值作为代表值;可变作用根据不同极限状态分别采用标准值或准永久值作为代表值;偶然荷载在组合时采用标准值作为代表值;20.桥面部分包括:桥面铺装,排水和防水设施,伸缩装置,人行道,缘石,栏杆,灯柱;21.桥面布置三种形式:1双向车道布置2分车道布置3双层桥面布置22.桥面铺装的作用:保护桥面板不受车辆轮胎的直接磨耗,防止主梁遭受雨水侵蚀,并能对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用;23.桥面横坡设置的三种方法:1对于板桥或就地浇筑的肋板式梁桥,将墩台顶部做成倾斜的再在其上盖桥面板,课节省铺装材料并减轻恒载2对于装配式肋板式桥梁,课采用不等厚的铺装层,包括混凝土的三角垫层和等厚的路面铺装层,方便施工;3桥宽较大时,直接将行车道板做成双向倾斜,可减轻恒载,但主梁构造、制作均较复杂;24.桥梁伸缩装置的主要作用:适应桥梁上部结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩徐变等因素的影响下变形的需求,并保证车辆通过桥面时平稳;第二篇混凝土梁桥和刚架桥1.混凝土梁桥分类:1从承重结构横截面形式:板桥,肋梁桥,箱形梁桥2从受力特点:简支梁桥,连续梁桥,悬臂梁桥3按施工方法分类:整体浇筑式,预制装配式2.板桥从结构静定体系上看,可分为简支板桥,连续板桥,悬臂板桥3.装配式板桥横向连接方式:企口混凝土铰连接,钢板焊接连接4.简支肋梁桥的上部结构:主梁,横隔梁,桥面板,桥面构造5.对于预应力主梁梁肋,一般做成马蹄形,端部宽度尚应满足预应力锚具布置要求6.常用桥面板横向连接有:焊接接头,湿接接头7.横隔梁横向连接有:钢板焊接连接,扣环连接8.悬臂梁桥受力特点:属于静定体系,它的内力不受基础不均匀沉降等附加变形的影响;悬臂梁桥由于支点负弯矩的存在,使跨中正弯矩显著减少,故可以减少跨度内主梁高度,从而可降低钢筋混凝土数量和结构自重,而这本身又促进了恒载内力的减少;9.连续梁桥受力特点:超静定体系,支点截面负弯矩一般比跨中截面正弯矩大,但跨径不大时这一差距不是很大;10.桥梁挠度产生的原因:永久作用挠度和可变荷载挠度11.桥梁预拱度:通常按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值二者之和采用;当结构自重和汽车荷载所计算的长期挠度不超过1/1600时,可不设预拱度;12.刚架桥类型:门式刚架桥,斜腿刚架桥,全无缝式连接刚构桥13.刚架桥受力特点:1薄壁台身除承受轴向压力外,还承受横向弯矩,并且在基础腿脚处还产生水平推力;2基脚无论采,用固结或者铰结构造,都会因预应力、徐变、收缩、温度变化以及基础变位等因素,而产生较大的次内力3铰的构造复杂,特别是当铰支承修建在河水中或被接线路堤掩埋时,不仅施工困难,而且易于腐蚀,难以维护和维修;4角隅节点的界面承受较大负弯矩,因此节点内缘的混凝土会产生很高的压应力,而节点外缘的拉应力虽然由钢筋来承担,但此处的主拉应力常常也会使角隅截面产生劈裂的裂缝;5这种桥型适于采用支架的整体浇筑法施工,施工工期相对会拖长;14.支座的主要作用:将上部结构的支承反力传递到桥梁墩台,同时保证结构在汽车荷载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形,以使上下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式;15.支座的类型:1简易垫层支座2橡胶支座板式橡胶支座,聚四氟乙烯滑板式橡胶支座,球冠圆板式橡胶支座3特殊功能的支座球形钢支座,拉力支座,抗震支座16.支座布置的基本规定:支座的布置应以有利于墩台传递纵向水平力、有利于梁体的自由变形为原则;1对于陡坡,宜将固定支座布置在高程低的墩台上2对于简支梁桥,每跨宜布置一个固定支座,一个活动支座;对于多跨简支梁,一般把固定支座布置在桥台上,每个桥墩上布置一个活动支座与一个固定支座;若各别墩铰高,也可在高墩上布置两个活动支座;3对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥,一般在每一联设置一个固定支座,并宜将固定支座设置在靠近温度中心,以使全梁的纵向变形分散在梁的两端,其余墩台上均设置活动支座;4对于悬臂梁桥,锚固孔一侧布置固定支座,一侧布置活动支座;挂孔支座布置与简支梁相同;17.斜板桥的受力特点:1支承边反力支承边的反力是呈不均匀分布的,以钝角处的反力最大,以锐角处的反力最小,甚至出现负反力,使锐角上翘;2跨中主弯矩对于宽跨比较大的斜板,其中心处的主弯矩方向接近与支承边正交;但在斜板的两侧,则无论斜板宽跨比的大小,其主弯矩方向接近平行自由边;并且弯矩值沿板宽分布也是不均匀的,对于均布荷载,中部弯矩值大于两侧,对于集中荷载,则以荷载点处的最大;3在钝角处产生负弯矩,有时它的绝对值比跨中主弯矩还要大,其负主弯矩的方向接近与钝角的二等分线相正交;4横向弯矩斜板的最大纵向弯矩,虽比同等跨径的直桥要小,但横向弯矩却比同等跨径的直桥要大的多,并且沿自由边的横向弯距还出现反号,靠近锐角处为正,靠钝角处为负5固定有翘起趋势的两点,那么将使斜板在两个方向产生扭矩;18.混凝土梁桥两种主要施工方法:就地浇筑法和预制安装法;其施工工艺流程:支立模板——钢筋骨架成型-----浇筑及振捣混凝土-----养护及拆除模板。
4、墩台整体的抗倾覆和抗滑动的稳定性不同于压杆失稳,是属于刚体失稳。
(√)10.简述柔性墩的工作特点。
答:可以通过一些构造措施,将上部结构传来的水平力(包括制动力、温度影响力等)传递到全桥的各个柔性墩台,或相邻的刚性墩台上,以减少单个柔性墩所受水平力,从而达到减小桩墩截面的目的。
7.梁式桥墩计算一般考虑哪些最不利作用效应组合?
答:根据不同的验算内容选择可能出现的各种作用进行最不作用效应组合:
(1)使桥墩各截面产生最大竖向力的效应组合。
(2)使桥墩各截面在顺桥方向上产生最大偏心和最大弯矩的效应组合。
(3)使桥墩各截面在横桥方向产生最大偏心和最大弯矩的效应组合。
22. 实体式桥墩是依靠自身重量来平衡外力而保持稳定,因此适用于荷载较大的大、中型桥梁。
(×)
2. 跨径大而墩的高度小的连续刚构桥常采用:水平抗推刚度较小的桥墩
1)常见的轻型桥台有薄壁轻型桥台、支撑梁轻型桥台、框架式轻
型桥台、组合式轻型桥台等。
2)常用的重力式桥台有 U形桥台、埋置式桥台、八字式桥台、
一字式桥台等。
3)一般重力式梁桥墩台的验算包括截面强度验算、抗滑移稳定验算
和墩台顶水平位移的验算。
4)桥墩墩顶弹性水平位移验算的目的是__间接验算较支座的沉降_。
1)何谓轻型桥墩?它主要有哪些类型?
答:轻型桥墩是指利用钢筋混凝土结构的抗弯能力来减少圬工体积而使桥墩轻型化的桥墩。
主要类型有:钢筋混凝土薄壁式桥墩,柱式桥墩,柔性排架桥墩。
2)桥墩型式和截面形状的选择主要取决于哪几方面的条件?
答:1、结构受力、土质构造、地质条件、水文、流速以及河床的埋置深度。
2、满足交通、安全耐久、造价低、施工方便,与周围环境协调和造型美观。
3)空心墩的优缺点是什么?
答:这种桥墩具有截面积小、截面模量大、自重轻、结构刚度和强度较好的优点,多用于高桥。
但是薄壁空心桥墩施工较复杂,又费钢材,应用较少。
4)当桥墩所支承的两相邻桥跨结构不等跨时,为适应其建筑高度的不同,应作如何处
理?
答:主要的处理办法是调整支座垫石的高度使得桥面处于连续状态的方法来解决。
另外,也可通过设计桥墩的结构构造来解决。
5)重力式桥台的长度如何确定?
答:主要是根据两主边梁的距离确定。