桥梁工程六大类临时结构计算知识资料讲解
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桥梁临时施工结构计算(唐冕)【模板一】一、背景介绍1.1 项目概述1.2 施工背景和目的1.3 施工时间和地点二、施工方案设计2.1 临时施工结构的选型原则2.2 临时施工结构的布置方案2.3 临时施工材料的选取和使用2.4 施工过程及方法论三、临时施工结构的主要计算3.1 临时施工结构的力学分析3.1.1 结构承载能力计算3.1.2 结构稳定性分析3.1.3 结构刚度分析3.1.4 结构振动分析3.2 临时施工结构的应力分析 3.2.1 结构受力分析3.2.2 结构应力分析3.2.3 结构变形分析四、施工方案的安全评估4.1 安全评估方法与标准4.2 施工过程中的风险评估4.3 安全措施与应急预案五、施工方案的经济评估5.1 成本估算方法与标准5.2 施工方案的经济效益分析5.3 施工方案的可持续性评估六、施工方案的质量控制6.1 施工过程中的质量控制要点6.2 施工方案的质量监督与检验6.3 施工方案的质量评估与改进【附件】:1. 工程施工图纸2. 桥梁临时施工方案图3. 材料供应合同4. 施工安全预案5. 必备施工工具及设备清单6. 监理检验报告【法律名词及注释】:1. 施工方案:指工程施工过程中所制定的详细实施计划和方法论。
2. 临时施工结构:指在桥梁施工过程中所采用的临时性支撑结构。
3. 力学分析:指结构在受力条件下的力学性能和变形特征的研究。
4. 应力分析:指结构受到外力作用后进行应力计算和分析,并评估其强度和稳定性。
5. 安全评估:指对施工方案进行全面的安全性评估和风险分析。
6. 经济评估:指对施工方案进行经济效益分析和成本控制的评估。
7. 质量控制:指在施工过程中对工程质量进行全面控制和监督,确保施工质量达标。
【模板二】一、项目背景1.1 项目概述1.2 施工需求与目标1.3 施工时间与地点二、临时施工结构设计2.1 结构类型与选用原则2.2 结构配置与布置图2.3 材料选择与使用2.4 施工工艺与方法三、结构力学分析3.1 结构承载能力计算3.1.1 结构受力分析3.1.2 结构稳定性分析3.1.3 结构刚度分析3.1.4 结构振动分析3.2 结构应力分析3.2.1 应力计算方法3.2.2 应力分布与变形分析四、施工方案安全评估4.1 安全评估方法与标准4.2 施工过程风险评估与控制4.3 安全措施与应急预案五、施工方案经济评估5.1 成本预估方法与标准5.2 施工方案经济效益分析5.3 施工方案可持续性评估六、施工方案质量控制6.1 施工过程关键控制点6.2 施工监督与质量检验6.3 施工质量评估与改进【附件】:1. 工程施工图纸2. 临时施工方案图纸3. 材料供应合同4. 安全检查记录表5. 必备施工工具与设备清单6. 监理报告【法律名词及注释】:1. 结构类型与选用原则:指临时施工结构的分类及其选择原则。
桥梁工程知识点桥梁工程总结1、名词解释:第一章(1)桥梁上部结构:在线路中断时跨越障碍的主要承重结构,是桥梁支座以上(无铰拱起拱线或刚架主梁底线以上)跨越桥孔的总称,当跨越幅度越大时,上部结构的构造也就越复杂,施工难度也相应增加。
P1(2)桥梁净跨径:对于设支座的桥梁相邻两墩、台身顶内缘之间的水平净距,对于不设支座的桥梁为上、下部结构相交处内缘间的水平净距,用l0表示。
P2(3)总跨径:是多空梁中各孔净跨径的综合(),它反映了桥下宣泄洪水的能力。
P2(4)(4)计算跨径:对于有支座的桥梁,为相邻两个支座中心的距离,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,用L表示,桥梁结构的力学计算是以L为准的。
P2(5)标准跨径:对于梁式桥、板式桥,以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为准,对于拱式桥和涵洞,以净跨径为准。
P2(6)桥下净空:指设计洪水位或通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离。
P2(7)桥梁建筑高度:指桥面与低水位之间的高差或为桥面与桥下线路路面之间的高差。
P2(8)桥面净空:是为满足通航(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。
P2(9)(9)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。
P21(10)可变作用: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。
P22(11)地震作用:指地震时强烈的地面运动所引起的结构惯性力,它是随着变化的动力何在,其值的大小决定于地震强烈程度和结构的动力特征(频率与阻尼等)以及结构或杆件的质量。
P27第三章荷载横向影响线:荷载在梁的横向上移动作用,对某定点的作用(剪力,弯矩)的竖标值的大小,所形成的点的连线。
第七章(12)拱桥的净跨径:每孔拱跨两个拱脚街面最低点之间的水平距离。
P137(13)计算跨径:对于有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心的距离,用l表示;对于拱桥,是指相邻两拱脚截面形心点之间的水平距离 P137(14)净矢高:指从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点连线的垂直距离,以 f表示。
1.桥梁一般由三个部分组成,即上部结构、下部结构和支座(附属部分)。
上部结构:承担车辆和行人荷载,把力传给下部结构。
下部结构:桥墩、桥台和基础;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。
基础的作用是承受从桥墩和桥台传来的全部荷载,是确保桥梁安全的关键之一。
支座:支撑上部结构的传力装置,传递荷载,满足位移。
2.计算跨径①对于设有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的水平距离。
②对于拱式桥,是指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离,用ι表示。
3.标准跨径(Lk)①对于梁式桥、板式桥是以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为准。
②拱桥和涵洞以净跨径为准。
4.桥梁全长:①简称桥长,对于有桥台的桥梁,是指两岸桥台后端点之间的水平距离。
②对于无桥台的桥梁,则是指桥面系行车道的长度,用L表示。
5.桥梁高度:桥高是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。
6.矢跨比(拱矢度):计算矢高/计算跨径=f/l f/l>1/5陡拱f/l<1/5坦拱矢跨比越大,拱桥越陡,竖直反力越大。
7.按桥梁受力体系分为:梁式桥、拱式桥、悬索桥、刚架桥和组合体系(斜拉桥属组合体系)。
8.按桥梁总比和跨径的不同来划分,有特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞。
9.单孔跨径Lk/m 特大桥Lk>150,大桥40≤Lk≤150,中桥20≤Lk<40,小桥5≤Lk<20,涵洞Lk<5。
10.按上部结构的行车道位置,分为上承式桥、中承式桥和下承式桥。
11.桥梁整体规划原则和设计上的要求,原则:安全适用、经济、美观。
设计基本要求:①使用上能保证行车的畅通、舒适和安全。
②经济上造价低,材料消耗少。
③设计上整个结构和各部分构件有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
④施工上结构应便于制造和架造。
⑤美观上具有优美的外形,与周围的景观应相协调。
12.桥梁纵断面设计包括:总跨径的确定、桥梁的分孔、桥面标高、桥上和桥头引道的纵坡以及基础埋置的深度。
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。
桥梁工程根底知识点整理桥梁组成与作用上部结构,跨越结构支座,支撑上部结构,并传递荷载于桥梁墩台上,保证桥跨结构具有预计的位移功能桥墩,与桥台是支撑桥跨的结构桥台,桥梁与路堤衔接的结构物,其两端一般做成填土或填石锥体并在外表加以铺砌,用来保证桥台与桥堤的衔接,并保证桥头路堤的稳定根底,将荷载传至地基计算跨径l,相邻两支座中心的距离标准跨径l b,两桥墩中线间距离或桥墩中线与台背前缘间距离净跨径l0,设计水面相邻两桥台间净距桥梁总长L,梁式桥两桥台侧墙或八字墙尾端间距离桥下净空H,设计水位或设计通航水位与桥跨结构最下缘之间高差桥梁建筑高度h,桥面至桥跨结构最下缘之间高差桥梁分类按用途,公路桥,铁路桥,公铁两用,农用桥,人行桥,水运桥,管线桥按长度和跨径,特大桥,大桥,小桥,涵洞按建材,木桥,圬工桥,钢筋混凝土桥,预应力混凝土桥,钢桥,结合梁桥按跨越障碍,跨河桥,立交桥,高架桥按受力,梁式桥,拱桥,钢架桥,悬索桥,斜拉桥,组合结构桥桥梁结构根本体系与受力特点梁式桥,支座只产生竖向反力,桥跨结构承受弯矩和剪力,受弯为主拱桥,在竖向荷载作用下存在水平反力,主拱以受拉为主,同时承受弯矩和剪力钢架桥,梁和墩台刚性连接,柱脚处有水平反力和支承弯矩,梁主要受弯,但弯矩比简支梁小,梁柱刚节点易产生裂缝悬索桥,缆索受拉桥梁设计根本原那么,安全,适用,经济,美观〔顺序不可换〕桥梁建设根本程序,前期工作阶段,设计阶段前期工作各自任务预可行性报告编制,在工程可行的根底上,着重研究建设上的必要性和经济上的合理性可行性报告编制,着重研究工程上和投资上的可行性初步设计主要容进一步开展水文,勘测工作,以获得更详细的水文资料,地形图和工程地质资料,拟定桥梁结构主要尺寸,估算工程数量和主要材料用量,提出施工方案的意见和编制设计概算施工图设计主要容详细结构分析计算,配筋计算,验算并确保结构各构件强度,刚度,稳定和裂缝等各种技术指标满足规要求,绘制施工详图,编制施工组织设计和施工图预算公路桥梁设计的作用分类永久作用,在结构设计基准期其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计可变作用,在结构设计基准期其值随时间而变化,或其变化与平均值相比不可忽略不计偶然作用,在结构设计基准期不一定出现,一旦出现其量值很大且持续时间较短永久作用类型,结构自重,桥面铺装等可变作用类型,汽车荷载,汽车荷载冲击力,汽车离心力,汽车引起的土侧压力偶然作用类型,地震作用,船舶或漂流物撞击作用桥梁结构设计状况按承载能力极限状态计算的作用效应组合按正常使用极限状态计算的作用效应组合作用组合类型与计算公式根本组合,偶然组合短期效应组合,长期效应组合桥面构造与其作用桥面铺装,防止车辆轮胎直接磨损属于主梁整体局部的行车道板,防止主梁遭受雨水侵蚀,并对车辆轮重的集中作用起一定分布作用防水层,将透过铺装层渗下的雨水聚集于排水系统排出排水系统,迅速排除路面积水,保证行车安全伸缩缝,保证在气温变化,混凝土收缩徐变与荷载作用等因素影响下,桥跨结构能够按静力图示自由变形,并保证车辆平稳通过人行道,栏杆,护栏与灯柱桥面铺装结构类型碎〔砾〕石,沥青外表处理,水泥混凝土,沥青混凝土桥面纵横坡设置目的,以利用雨水迅速排除,防止或减少雨水对铺装层渗透,从而保护桥面板延长桥梁使用寿命,通常设置双向防水层类型沥青涂胶下封层涂刷高分子聚合物涂料铺装沥青或改性沥青防水卷材与浸渍沥青的无纺土工布伸缩缝类型U型锌铁皮式伸缩缝、TST碎石弹性伸缩缝、钢板式伸缩缝、橡胶式伸缩缝、组合式伸缩缝简支梁桥体系受力特点,在竖向荷载作用下支撑处只有竖向反力,梁体以受弯为主,同时受剪装配式梁桥设置横隔板作用,保证各根主梁相互连接成整体横向连接方式,企口混凝土铰连接,钢板焊接斜交角,表征斜板桥偏斜程度的参数斜板桥受力特点斜板荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势在钝角处产生接近于跨中弯矩值的负弯矩斜板的扭矩分布很复杂,板边存在较大扭矩当斜交角在15°以时,斜交影响可忽略装配式钢筋混凝土简支梁桥中钢筋与其作用主钢筋,承受正弯矩作用斜钢筋,增强梁体抗剪强度箍筋,增强主梁抗剪承载力纵向分布钢筋,防止因混凝土收缩等原因产生裂缝架立钢筋,固定箍筋和斜筋并使梁全部钢筋形成骨架行车道板的作用,直接承受车辆集中荷载,保证梁的整体作用,将荷载传给主梁行车道板类型,梁式单向板,悬臂板,铰接悬臂板,双向板荷载横向分布系数,主梁在横向分配到的最大荷载比例荷载横向分布系数计算方法与适用情况杠杆原理法,适用于计算荷载位于靠近主梁支点时的荷载横向分布系数偏心压力法,适用于具有可靠横向联结,且宽跨比B/L小于或接近0.5的桥铰接板法刚接梁法钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥设置预拱度的情况对于钢筋混凝土梁桥,当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响而产生的长期拱度超过计算跨境的1/1600时,需设预拱度,其值按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算长期挠度值之和采用对于预应力混凝土梁桥,当预加应力产生的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时,需设预拱度,其值应按该项荷载的挠度值与预加应力长期反拱值之差采用连续梁桥体系受力特点,主梁受弯,跨中截面承受正弯矩,中间支点截面承受负弯矩,通常质点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大优点,跨越能力大,刚度大,变形小,伸缩缝少,行车平稳舒适缺点,在支点附近负弯矩区段,梁的上翼缘受拉,不可防止会出现裂缝,雨水易于侵入梁体,当跨度较大时,长而重的构件不利于预制安装施工,往往在造价昂贵的支架上现浇连续梁桥常采用变截面梁理由,连续梁桥支点截面负弯矩绝对值比跨中正弯矩大,采用变截面形式符合受力特点,同时变截面梁一般采用悬臂法施工,变高度梁与施工阶段力相适应取用,支点梁高H s为最大跨径l m的1/15~1/20,跨中梁高H为支点梁高H s的1/1.6~1/2.5引起预应力混凝土连续梁桥次应力的因素,预应力作用,混凝土徐变,连续钢构桥受力特点,由活载引起的跨中区域正弯矩较连续梁要小,当墩高达到一定高度后,两者上部结构力相差不大连续钢构桥常采用柔性墩,以减少因主梁的预应力拉,温度变化,混凝土收缩,徐变等作用引起的变形而受到桥墩约束后产生的次应力连续钢构桥优点,可以减少大型桥梁支座和养护上的麻烦,减少桥墩与根底工程的材料用量支座作用传递上部结构的支承反力保证结构在荷载,温度变化,混凝土收缩徐变等因素作用下发生一定的变形,以使上下结构的实际受力情况符合结构的静力计算图示支座的布置对于简支梁桥,应在每跨的一端设置固定支座,另一端设置活动支座对于连续梁桥,一般在每联中的一个桥墩上设置固定支座,其余墩台上一般设置活动支座,在某些特殊情况下,支座需要传递竖向拉力时,还应设置也能承受拉力的支座橡胶支座类型与工作原理板式橡胶支座,利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角,利用其剪切变形实现水平位移聚四氟乙烯滑板式橡胶支座,不锈钢板与四氟板之间摩擦系数很小,因而能提供较大的水平位移盆式橡胶支座,不锈钢板与四氟板之间摩擦系数很小,可实现梁的水平位移适合简支梁桥施工方法与其优缺点有支架就地浇筑施工法优点,桥梁整体性好,施工简便可靠,对机械和起重能力要求不高缺点,需要大量使用施工脚手架,施工工期长移动式模架逐孔现浇法优点,完全不需设置地面支架,施工不受河流,道路,桥下净空和地基等条件的影响,机械化程度高,用工少,质量好,施工速度快,安全可靠缺点,需要较大投资汽车,轮胎式吊机架设法优点,机动性高,行驶速度快缺点,要求较好的路面和支撑点履带式吊机架设法有点,起重量大,课在崎岖不平与松软泥泞的施工场地行驶,稳定性好缺点,行驶速度慢,自重大,对路面有破坏浮运架设法优点,桥跨中不需设置临时支架,设备利用率高,对通航影响小缺点,要求河流必须有适当水深龙门架架设法优点,架设速度较快,技术工艺简单,作业人员少缺点,设备费用高适合连续梁桥施工方法与其原理悬臂施工法,分悬臂浇筑法与悬臂拼装法顶推法,在沿桥纵轴方向的台后开辟预制场地,分节段预制混凝土梁身,并用纵向预应力筋连成整体,然后通过水平液压千斤顶施力,借助不锈钢与聚四氟乙烯模压板特制的滑动装置,将梁逐段向对岸顶进,就位后落架,更换正式支座完成桥梁施工拱桥受力特点,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拱桥优点,跨越能力较大,耐久性好,养护维修费用少,外形美观,构造简单拱桥缺点自重较大,水平推力大,要求有庞大的墩台和良好地基随跨径增大和桥高提高,增大拱桥施工难度,提高造价,施工工序多,需要劳动力多,工期长在连续多孔的大,中桥梁中,为防止因一孔破坏影响全桥安全,需采用较复杂的措施或设置单向推力墩,提高造价上承式拱桥建筑高度较高,用于城市立体交叉与平原区的桥梁时,两岸接线工程量大拱桥分类按行车道布置位置,上承式拱桥,下承式拱桥,中承式拱桥按结构体系,三铰拱,两铰拱,无铰拱常用主拱截面形式,板拱,肋拱,双曲拱,箱形拱,钢管混凝土拱不等跨分拱处理采用不同矢跨比采用不同拱脚标高调整拱上建筑的重力采用不同类型的拱跨结构肋拱桥拱肋常用截面形式,实体矩形,工字型,箱形,管形以与组合形状等箱型板拱截面组成方式由多条U形肋组成的多室箱形截面由多条工字形肋组成的多室箱形截面由多条闭合箱肋组成的多室箱形截面整体式单箱多室截面拱上建筑分类,实腹式,空腹式空腹式拱上建筑的腹孔根据结构形式不同,分为拱式腹孔,梁式腹孔梁式腹孔形式,简支,连续,框架式空腹式拱上建筑的腹孔墩形式,横墙式,排架式上承式拱桥伸缩缝〔大〕和变形缝〔小〕的设置对小跨径实腹拱,设在两拱脚上方,并在横桥向贯穿对拱式空腹拱桥,通常将紧靠墩台的第一个腹拱做成三铰拱,并在紧靠墩台的拱铰上方设置伸缩缝,且应贯穿全桥宽,其余两拱铰上方设置变形缝对特大跨径拱桥,应将靠拱顶的腹拱做成两铰或三铰拱,并在拱铰上方设置变形缝对梁式腹孔,在桥台和墩顶立柱处设置标准伸缩缝,在其余立柱处采用桥面连续上承式拱桥构成,主拱,拱上传载构件或填充物,桥面系中下承式拱桥横向联系作用,保证两片拱肋的横向刚度和稳定性设置位置,拱顶,拱脚,拱肋与桥面系的交接处形式,桁式K撑,X撑中下承式拱桥横梁类型,固定横梁,普通横梁,钢架横梁常用拱轴线,圆弧线,抛物线,悬链线拱桥净跨径,计算跨径,净矢高,计算矢高,共轴线定义墩台作用,支撑桥跨结构并将恒载和车辆等活载传递到地基墩台组成,墩帽,墩身梁桥桥墩类型,梁桥重力式桥墩,梁桥轻型桥墩梁桥桥台类型,梁桥重力式桥台,梁桥轻型桥台拱桥桥墩类型,拱桥重力式桥墩,拱桥轻型桥墩拱桥桥台类型,拱桥重力式U形桥台,拱桥轻型桥台。