第三章 桥梁设计作用
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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。
桥梁的作用
桥梁是人类工程建设中重要的构筑物之一,起着连接两个地点、跨越障碍物的
作用。
无论是古代的浮桥、悬索桥,还是现代的钢桁梁桥、混凝土拱桥,桥梁在交通建设、城市发展、经济繁荣等方面发挥着重要作用。
桥梁对交通的作用
桥梁在交通领域起着连接不同地点的重要作用。
通过桥梁,人们可以跨越江河、山脉、道路等障碍物,实现地域的联通。
桥梁连接起不同地域的道路网络,便利了货物的流通,加速了人员的流动,提高了交通运输效率。
桥梁对城市发展的作用
桥梁也是城市发展的重要组成部分。
城市桥梁系统的建设,可以改善城市交通
状况,缓解交通压力,提升城市形象。
桥梁的建设还可以促进城市各区域之间的联系,促进城市各种资源的合理配置,推动城市全面发展。
桥梁对经济的作用
桥梁对经济建设也起着重要作用。
桥梁连接不同地域的经济组成部分,促进了
经济活动的发展。
桥梁的建设,提高了物资流通、信息共享的效率,拉近了人与人之间的距离,促进了经济交流与合作,推动了经济的繁荣与发展。
桥梁的文化意义
桥梁还承载着人们传统文化、历史记忆等重要的文化意义。
许多古代桥梁因其
优美的设计、悠久的历史而成为历史遗迹,代表了当地的文化底蕴。
桥梁不仅是交通建设的重要组成部分,更是城市风景线、旅游胜地。
总结
桥梁作为人类工程建设的杰作,它在连接地域、促进交通、构建城市、推动经济、传承文化等方面发挥着不可替代的作用。
随着科技的不断发展,桥梁的设计与建设也在不断创新,未来桥梁将继续为人类社会的发展进步提供强大支撑。
《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。
《桥之美》小学语文优秀教案第一章:导入教学目标:1. 让学生了解桥梁的基本概念和作用。
2. 激发学生对桥梁的兴趣和好奇心。
教学内容:1. 介绍桥梁的定义:桥梁是一种建筑物,用于跨越障碍物,如河流、道路、峡谷等。
2. 讲解桥梁的作用:桥梁可以连接两个地点,方便交通和物流,促进经济发展和社会进步。
教学活动:1. 教师通过图片和实例向学生展示桥梁的多样性和功能。
2. 学生分享他们对桥梁的认知和经历。
作业:1. 学生调查并记录他们所在地区的桥梁信息,包括桥梁的名称、位置、类型等。
第二章:桥梁的分类教学目标:1. 让学生了解桥梁的不同类型和特点。
2. 培养学生的分类和观察能力。
教学内容:1. 介绍桥梁的类型:梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等。
2. 讲解各种桥梁的特点和构造。
教学活动:1. 教师通过图片和模型向学生展示不同类型的桥梁。
2. 学生观察并分析桥梁的特点和构造。
作业:1. 学生收集桥梁的图片或模型,并进行分类和描述。
第三章:桥梁的设计与建造教学目标:1. 让学生了解桥梁设计和建造的基本原理。
2. 培养学生的创新思维和解决问题的能力。
教学内容:1. 介绍桥梁设计和建造的基本原理,如结构力学、材料选择等。
2. 讲解桥梁设计和建造的步骤和注意事项。
教学活动:1. 教师通过案例和实验向学生展示桥梁设计和建造的过程。
2. 学生进行小组讨论和实验,设计并建造自己的桥梁。
作业:1. 学生完成自己的桥梁设计图和建造计划。
第四章:桥梁的维护与保护教学目标:1. 让学生了解桥梁维护和保护的重要性。
2. 培养学生的责任感和爱护公共设施的意识。
教学内容:1. 介绍桥梁维护和保护的基本知识和方法。
2. 讲解桥梁维护和保护的注意事项和责任主体。
教学活动:1. 教师通过案例和实地考察向学生介绍桥梁维护和保护的实际操作。
2. 学生参与桥梁维护和保护的模拟活动。
作业:第五章:桥梁与文化的交融教学目标:1. 让学生了解桥梁与文化、历史的关联。
桥梁工程期末总结1、桥梁组成:1)上部结构:(或称桥跨结构)是桥梁支座以上(拱桥起拱线或刚架桥主梁底线以上)跨越桥孔的总称,是线路中断时跨越障碍的主要承重结构2)下部结构包括桥墩,桥台,基础。
桥墩和桥台用来支撑上部结构并将其传来的恒载和车辆活载传至基础。
设置在桥跨中间部分的称为桥墩,设置在桥跨两端与陆地相衔接的称为桥台。
桥台还起到抵御路堤土压力及防止路堤的滑塌等作用3)支座:设置在墩台的顶部,用于支承上部结构的传力装置。
它不仅要传递很大的荷载,并且保证上部结构能按设计要求产生一定的变位。
2、净跨径:对于梁式桥,指设计水位两个桥墩(或桥台)之间的净距,用lo表示。
对于拱式桥式指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
3、总跨径:是多孔桥梁中各净跨径的总和∑lo。
它反映的是桥下排洪的能力。
4、计算跨径:对于设有支座的桥梁,指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离。
对于拱式桥指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离,用l表示。
5、桥梁全长:有桥台的桥梁为两岸桥台后端点之间水平距离,对于无桥台色桥梁则是指桥面行车道的长度,用L表示。
6、桥梁高度:指桥面与低水位之间的高差,或指桥面与桥下线路路面之间的距离(指跨线桥)。
桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。
7、桥下净空:为了满足通航(或行车、行人等)需要和保证桥梁结构安全而对上部结构底缘以下所规定的净空间的界限。
8、桥面净空:指桥梁行车道、人行道上方应保持的净空间界限。
9、桥梁建筑高度:指上部结构底缘至桥面顶面的垂直距离。
线路定线中所确定的桥面标高与桥下净空界限顶部标高之差,称为桥梁的容许建筑高度。
桥梁设计的建筑高度不得大于容许建筑高度,否则就不能保证桥下通航或行车等要求。
10、净矢高(对拱桥而言):从拱顶截面下缘至相邻两跨拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离,用fo表示。
11、计算矢高:指拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心连线的垂直距离,用f表示。
12、桥梁按受力体系分类:梁式桥、拱式桥、悬索桥、刚架桥、斜拉桥。
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。
第三章作用及作用效应组合第一节规范中有关作用的规定与计算作用于桥梁结构的作用分:永久作用、可变作用和偶然作用三类。
一、永久作用永久作用是指在结构使用期间,其量值不随时间而变化,或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用。
永久作用包括结构重力、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力、基础变位作用。
二、可变作用可变作用是指在结构使用期间,其量值随时间变化,且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。
可变作用包括汽车荷载、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。
三、偶然作用偶然作用是指在结构使用期间出现的概率很小,一旦出现,其值很大且持续时间很短的作用。
偶然作用包括地震作用、船只或漂流物的撞击作用、汽车的撞击作用。
第二节作用的选定和作用效应组合一、作用的代表值永久作用和偶然作用的代表值是标准值。
可变荷载应根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。
二、作用的设计值作用的设计值为作用的标准值乘以相应的分项系数。
三、作用效应组合1、公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时的作用(或荷载)效应组合1 )基本组合基本组合为永久作用设计值效应与可变作用设计值效应相组合,其表达式如下:2)偶然组合偶然组合为永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。
偶然作用的效应分项系数取1.0;2、公路桥涵结构按正常使用极限状态的作用效应组合1)作用短期效应组合作用短期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合,其表达值如下:2)2作用长期效应组合作用长期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合,其表达式如下:车道较多或桥梁很长时汽车货载效应应予以折减1、多车道横向折减的含义是,在桥梁多车道上行驶的汽车荷载使桥梁构件的某一截面产生最大效应时,其同时处于最不利位置的可能性大小,显然,这种可能性随车道数的增加而减小,而桥梁设计时各个车道上的汽车荷载都是按最不利位置布置的,因此,计算结果应根据上述可能性的大小进行折减。
何谓桥梁?桥梁建设的意义是什么?桥梁在道路工程中的地位如何?答:⑴定义:桥梁是连续道路中断空间,跨越道路受阻障碍,传递交通流的道路工程结构物。
⑵意义:①适应经济发展;②满足交通运输需要;③促进各地区物质文化交流;④加强各民族团结;⑤巩固国防。
⑶地位:①就其数量而言一般公路3~5座桥涵/km;山区公路7~9座桥涵/km。
②就其造价而言一般公路桥造价通常占其公路总造价10~20%;高等级公路可达30%以上。
③就其工期而言是全线施工工期的关键。
④就其重要程度而言是交通运输的咽喉,是道路正常运输的关节。
⑤就其社会性而言立交桥、高架桥、城市桥既是工程实体又是一种空间艺术结构物,成为当地经济、文化、政治的标志。
2. 桥梁由哪四大部分组成,各自的作用是什么?答: ⑴上部结构:其作用是连续中断的路线、承受交通荷载并将荷载产生的作用反力传递给桥梁墩台。
⑵下部结构:其作用是①桥墩是支承上部结构并将上部结构的作用反力传递给基础;②桥台是支承上部结构并衔接路堤、抵御路堤土压力、防止路堤填土的滑坡和坍落。
⑶基础:其作用是将桥梁墩台传至的全部荷载安全地分布给地基,以确保桥梁结构的稳定性。
⑷附属设施:保证桥梁结构与路堤的充分联结、防止路基边坡填土的滑坍、改变流水的流向以防止流水对桥梁的冲刷的构造物部分。
3. 何谓净跨径、计算跨径、标准跨径?答:⑴净跨径(L0):对于梁桥是设计洪水位上相邻两个桥墩或桥台之间的净距,对于拱桥是拱跨内两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
⑵计算跨径(L): 对于梁桥是桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离,对于拱桥是桥孔内两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。
⑶标准跨径(L b):它是指我国桥规中所规定的、全国通用的中小桥梁的设计跨径。
对于梁(板)桥梁,它是指相邻两桥墩中线间的距离或桥墩中线至桥台的台背墙前缘之间的距离;对于拱桥梁,它是指该桥梁的净跨径。
4. 桥梁按力学体系有哪三种类型答: 桥梁按力学体系有梁、拱、索三大基本体系5.桥梁按主要承重构件的受力情况可分为哪五类?答: 1)梁式桥 2)拱式桥 3)刚构桥 4)斜拉桥 5)悬索桥。