桥梁工程施工_教案

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1 第五章 道路工程

主要内容：第一节 概述

第二节 道路的大体组成

第三节 高速公路

第一节 概述

一、大体概念

1. 道路工程：指通行各类车辆和行人的工程设施，它是一种带状的三维空间构筑物，包括路基、路面、桥梁、涵洞、隧道等工程实体。

2.道路的设计包括几何设计和结构设计两方面。

（1）几何设计：指道路的线形设计。

（2）结构设计：指要求用最经济的投资，使道路在自然力及车辆荷载下，在利用期内维持良好状态，知足利用要求。

二、道路分类

按照其所处的位置、交通性质、利用特点等可分为公路、城市道路、厂矿道路、农村道路及人行小路等。

1.公路：连接城镇、乡村和工矿基地之间主要供汽车行驶的道路。

2.城市道路：主要指城市各区域之间供汽车行驶的交通通道。

3.厂矿道路：指为厂矿服务用的道路。

4.农村道路： 指野外乡村地域间交通用的道路。 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

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（一）公路的分类

1.公路品级：

高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个品级 。

（1）高速公路：是专供汽车分向、分车道行驶，全线立交并控制出入的干线公路，一般依照需要设计高速公路的车道数，设计年限平均日夜交通量为25 000～100 000辆；

（2）一级公路：是专供汽车分向、分车道行驶的公路，设计年限平均日夜交通量为15

000～30 000辆；

（3）二级公路：一般能适应年限平均日夜交通量为3 000～7 500辆；

（4）三级公路：为1 000～4 000辆；

（5）四级公路：一般为双车道；1 500辆以下，单车道200辆以下。

2.依照公路的位置和行政管理体制分类为：

国道、省道、县道、乡(镇)道及专用公路等几种。

（1）国道：由国家统一计划，由所在各省市自治区负责建设、管理、养护。

（2）省道：是在国道网的基础上，由省对具有全省意义的干线、干路加以计划，而且建设、管理、养护。

go 桥梁工程II教案2

第三节 拱桥计算

一、 概述

1、 拱桥计算主要内容

（1） 成桥状态（恒载和活载作用）的强度、刚度、稳定性验算及必要的动力计算；

（2） 施工阶段结构受力计算和验算

2、 联合作用：荷载作用下拱上建筑参与主拱圈共同受力；

（1） 联合作用与拱上建筑构造形式及施工程序有关；

（2） 联合作用大小与拱上建筑和主拱圈相对刚度有关，通常拱式拱上建筑联合作用较大，梁式拱上建筑联合作用较小；

（3） 主拱圈不计联合作用的计算偏于安全，但拱上结构不安全；

3、 活载横向分布：活载作用在桥面上使主拱截面应力不均匀的现象。在板拱情况下常常不计荷载横向分布，认为主拱圈全宽均匀承担荷载。

4、 计算方法：手算和程序计算。

二、 拱轴线的选择与确定

go 拱轴线的形状直接影响主拱截面内力大小与分布

 压力线：荷载作用下拱截面上弯矩为零（全截面受压）的截面形心连线；

 恒载压力线：恒载作用下截面弯矩为零的截面形心点连线；

 各种荷载压力线：各种荷载作用下截面弯矩为零的截面形心点连线；

 理想拱轴线：与各种荷载压力线重合的拱轴线；

 合理拱轴线：拱截面上受压应力均匀分布，能充分发挥圬工材料良好的抗压性能；

 选择拱轴线的原则：尽量降低荷载弯矩值；考虑拱轴线外形与施工简便等因素。

（一） 圆弧线

圆弧线拱轴线线形简单，全拱曲率相同，施工方便：

go lflflRRyRxRyyx//412)cos1(sin0211212

已知f,l时，利用上述关系计算各种几何量。

见《拱桥（上）》第151页表1和表2。

（二） 抛物线

在均匀荷载作用下，拱的合理拱轴线的二次抛物线，适宜于恒载分布比较均匀的拱桥，拱轴线方程为

2214xlfy

在一些大跨径拱桥中，也采用高次抛物线作为拱轴线，例如KRK大桥采用了三次抛物线。

（三） 悬链线

实腹式拱桥和空腹式拱桥恒载集度（单位长度上的恒载）的区别与变化。实腹式拱的恒载压力线的悬链线（后面证明），空腹式拱桥恒载的变化不是连续的函数，如果要与压力线重合，则拱轴线非常复杂。

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（2）脚截面弯矩的简化计算：无铰拱简化为两端固定的水平梁和下端固定的悬臂梁，分别计算固端弯矩，然后合成总弯矩：jjMMMsincos21

1、 偏心荷载引起的内力

偏心竖向荷载的作用可以简化为一个中心荷载和一个扭矩作用。扭矩将使拱挠出平面，如果荷载对称于拱顶横轴，则只有赘余弯矩，求法与上述相同。

2、 斜弯曲时拱圈中的应力

（1） 斜弯曲和压缩引起的法向应力：

ANWMWMyhengxshuNyx

（2） 剪力和扭矩共同作用时的剪应力：

jianniu

以上,可以合成主应力。

3、 肋拱在横向水平力作用下的计算

用横系梁联结的肋拱在水平荷载作用下的计算是解高次超静定的问题，一般利用空间杆系程序计算。

（二） 拱上建筑的计算 86  普通拱桥计算一般分解为主拱计算和拱上建筑计算，即不考虑联合作用。

 理论计算和试验表明：不考虑联合作用对主拱圈受力有利，而对拱上建筑受力不利。

 联合作用计算必须与施工顺序相适应。若拱圈合拢即拆架，则拱上建筑所有恒载及混凝土收缩影响的大部分由拱单独承受，只有后加的那部分恒载、活载及温度影响才由拱和拱上建筑共同承受。对于无支架施工，情况更复杂一些。

1、 拱上建筑与拱分开各自单独计算

当拱上建筑刚度较小时，可近似认为主拱为主要承重结构，拱上建筑只承受局部荷载。

拱式拱上建筑可按多跨连拱计算；

连续梁式拱上建筑按多跨刚架计算；

简支梁式拱上建筑按简支梁计算，拱上立柱帽梁按框架计算；

2、 拱上建筑与主拱联合作用计算

（1） 拱式拱上建筑与主拱联合作用的简化计算

 活载内力计算：忽略拱上填料及侧墙影响，边腹拱按双铰拱；或更保险地将其余腹拱按单铰拱计算。 87

 附加力计算：在计算均匀降温、材料收缩及拱座向外水平位移的附加力时，不考虑拱上建筑联合作用；温度升高时考虑拱上建筑联合作用。

 恒载内力计算：无支架施工的拱桥，拱上建筑全部重量均由裸拱承受计算。

《桥梁工程施工》教学大纲

一、课程性质

《桥梁工程施工》是市政工程施工专业的一门主干专业课程。本课程学习常见的公路桥梁和拱桥的上部构造形式以及桥梁墩台构造，其中包括桥梁承重构件、桥面系和支座构造以及石拱桥和其它拱桥的构造。还学习常用的桥梁施工放样方法、一般施工工艺以及桥梁施工质量检验方法。

二、课程的目的和要求

（一）知识目标

通过本课程的学习，掌握桥梁有关技术标准的基本知识并能正确应用有关规范；能应用桥涵施工技术规范和桥梁施工手册资料，按程序指导单项工程施工；了解桥涵工程中的新结构、新方法、新工艺。

（二）技能目标

1．能描述桥梁的组成和分类；

2．能正确应用桥涵设计规范；

3.能解释《公路桥涵施工技术规范》中有关常用桥涵形式的施工要求

（三）能力目标

1．能进行桥涵施工测量和放样；

2．应用施工技术规范和桥梁施工手册资料，按程序指导单项工程施工； 3．能按照《公路桥涵施工技术规范》中所要求的工程施工质量标准，参与工程质量验收。

三、课程内容、实验实训说明

I．桥梁构造

（一）绪论

内容：

1．桥梁组成及分类；

2．桥梁总体设计。

重点：

桥梁组成及分类

难点：

桥梁总体设计

（二）公路桥梁上的作用

内容：

1.规范中的相应规定

2.作用效应及其组合

重点：

规范中的相应规定

难点：

作用效应及其组合

（三）桥梁构造 内容：

1．梁式桥的主要类型及其适用情况；

2．拱桥构造；

重点：

梁式桥的主要类型及其适用情况

难点：

拱桥构造

（四）桥梁墩台构造

内容：

1．桥墩构造；

2．桥台构造；

重点：

桥台构造

难点：

桥台构造

II．桥梁施工

（一）桥梁施工准备和桥位施工测量

内容：

1．施工准备工作；

2．施工测量

重点：

施工测量 难点：

施工测量

（二）桥梁墩台施工和锥坡施工

内容：

1．石砌墩台施工；

2．锥坡施工

重点：

石砌墩台施工

难点：

锥坡施工

（三）钢筋混凝土桥施工

内容：