第二篇混凝土梁桥
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《桥梁工程》第二篇秋华整理第二篇1)混凝土梁桥优点:造价低、耐久性好、适应性强、刚度大、整体性好、便于工业化施工。
缺点:自重大、钢筋混凝土梁常带裂缝工作。
2)混凝土梁桥分为:简支梁(板)桥、连续梁(板)桥、悬臂梁(板)桥。
3)板桥优点:建筑高度小,外形简单、施工方便,便于整体现浇和预制装配,预制装配质量小,架设方便。
缺点:自重大,跨径不宜过大,适合于小跨径桥梁。
4)简支梁特点:施工方便、静定体系对地基要求不高、跨中正弯矩最大、适合于小跨径桥梁。
5)悬臂梁桥特点:单悬臂、双悬臂,卸载弯矩使跨中弯矩大大减小,静定体系对地基要求不高,跨中有接缝、行车条件不好,跨中的牛腿、伸缩缝、易损坏,适合于中等以上跨径桥梁,施工不方便。
6)连续梁桥特点:恒载、活载均有卸载弯矩,无伸缩缝、行车条件好,超静定体系对地基要求高,存在临时固结和体系转换问题,适合于中等以上跨径桥梁。
7)T形刚构桥特点:卸载弯矩类似于悬臂梁,适合于悬臂施工、节省大吨位支座,其中的静定体系对地基要求不高,跨中的牛腿、伸缩缝,易损坏,行车条件不好,适合于中等以上跨径桥梁。
8)连续刚构桥特点:综合连续梁与T构的优点,跨中正弯矩较连续梁要小而可降低跨中区域的梁高,超静定体系对地基承载了要求高,会产生较大的温度次内力,梁墩联结处应力复杂,适合于中等以上跨径的高墩桥梁9)按施工方法分类整体浇筑式梁桥:整体性好预制装配式梁桥:施工方便,大量节省支架模板,不受季节性影响等优点顶推法施工;悬臂施工;转体施工。
10)钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用的分块方式有:纵向竖缝划分、纵向水平缝划分、纵横向竖缝划分。
11)装配式梁桥预制拼装单元的划分-直接影响到结构受力、构件预制、运输和安装以及拼装接头的施工等问题,也与所选用的横截面型式紧密相关。
块件划分的一般原则:a)考虑运输工具和装吊设备的承载能力,装载限界的要求;b)构造应当简单,并且尽可能少用接头。
c)块件形状和尺寸应力求标准化。
第一篇:总论1、概括的说,桥梁由四个基本部分组成,即上部结构、下部结构、支座和附属结构。
A、上部结构:是在线路中断时跨越障碍的主要承重结构,是桥梁支座以上(无铰拱起拱线或钢架主梁底线以上)跨越桥孔的总称;B、下部结构:包括桥墩、桥台和基础;(设置在瞧两端的称为桥台,设置在桥中间的部分称为桥墩)C、支座:是设在墩(台)身顶,用于支承上部结构的传力装置,它不仅要传递很大的荷载,并且要保证上部结构按设计要求能产生一定的变位;D、附属设施:包括桥面系、伸缩缝、桥梁与路基的衔接处的桥头搭板和锥形护坡等等。
2、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。
3、净跨径、总跨径、计算跨径、标准跨径、桥梁总长、桥下净空、桥梁建筑高度和桥面净空。
4、桥梁分类A、按照受力体系分类桥梁分梁、拱、索三大基本体系!(梁受弯、拱受压、索受拉)B、梁式桥、拱式桥、钢构桥、斜拉桥和悬索桥;5、各种桥型各自的特点A、梁式桥:梁式桥是在竖向荷载作用下无水平反力的结构,由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,因而与同样跨径的其他结构体系相比,梁桥内产生的弯矩最大,跨越能力相对较小。
这种桥梁的结构简单,施工方便,简支梁桥对地基承载力的要求不高;B、拱式桥:拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋(拱圈横截面设计成分离形式时称为拱肋),拱结构在竖向荷载作用下,桥墩和桥台将承受水平推力。
与同跨径的梁相比,拱的弯矩、剪力、变形都要小得多,但是施工较困难。
拱桥不仅跨越能力很大,而且外形酷似彩虹卧波,十分美观,在条件许可的情况下,修建拱桥往往是经济合理的,一般在跨径500m以内均可作为比选方案。
C、钢构桥:钢构桥的主要承重结构是梁与立柱整体结合在一起的钢架结构。
梁与立柱的连接处有很大的刚性,以承担负弯矩的作用,其受力状态介于梁桥和拱桥之间。
第四章装配式简支梁桥的设计与构造钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁桥特点:属于单孔静定结构,受力明确、构造简单、施工方便,中小跨径桥梁中应用最广泛装配式施工方法特点:大量节约模板支架木材,降低劳动强度,缩短工期,显著加快建桥速度第四章装配式简支梁桥的设计与构造Array第一节装配式简支梁桥的构造类型 第二节装配式钢筋混凝土简支梁桥 第三节装配式预应力混凝土简支梁桥第四节组合梁桥装配式简支梁桥构造类型的采用依据:跨径大小、是否施加预应力、运输和施工条件等 构造类型涉及内容:装配式主梁的横截面形式、沿纵截面上的横隔梁布置、块件的划分方式以及块件的连接集整第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式按主梁的截面形式分类Π形梁桥T 形梁桥箱形梁桥第一节装配式简支梁桥的构造类型第一节装配式简支梁桥的构造类型(c)(a)(b)(a)(b)(c)T形梁桥箱形梁桥Π形梁桥第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式Π形梁桥说明:块件之间用穿过腹板的螺栓连接优点:截面形状稳定、横向抗弯刚度大、块件堆放、装卸、安装方便缺点:通常用钢筋网做配筋,难以做成刚度大的钢筋骨架经验结论:跨度较大时Π形梁桥混凝土、钢筋用量较T形梁桥大,构件重,一般用于6-12m的小跨径,目前很少采用第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式T形梁桥说明:主梁之间借助间距4-6m的横隔梁连接优点:制作简单、整体性好、接头方便缺点:截面形状不稳定、运输和安装较为复杂、构件在桥面板的跨中接头对板受力不利经验结论:常用跨径为7.5-20m(钢筋混凝土)、20-40m(预应力),目前在装配式简支梁中应用最广泛。
发展趋势:保证抗剪等条件下,减少梁肋(腹板)厚度,以期减少构件自重装配式简支梁桥的截面形式T 形梁桥第一节装配式简支梁桥的构造类型第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式箱形梁桥说明:一般情况下受拉区混凝土不参与工作,多余箱梁底板增大自重,全截面受力预应力混凝土梁例外优点:抗扭能力大、横向抗弯刚度大、在预施应力、运输安装阶段单梁稳定性比T梁好、可做成薄壁结构、减少板厚节省钢筋缺点:箱梁薄壁构件预制施工较复杂、单根箱梁的安装质量通常比T梁大第一节装配式简支梁桥的构造类型装配式简支梁桥的截面形式其他说明:装配式梁桥通常借助沿纵向配置的横隔梁的接头和桥面板的接缝练成整体,以使桥上车辆荷载能分配给各主梁共同负担,鉴于横隔梁的抗弯刚度远比桥面板大,横隔梁对荷载分配起主要作用跨度内无横隔梁的装配式简支梁桥的主梁间的横向联系主要由加强桥面板来实现横隔梁高度大时可将其中部挖空,挖空部分边缘做成钝角并配置钢筋第一节装配式简支梁桥的构造类型块件划分方式装配式梁桥块件的划分遵循一般原则重量符合现有运输工具和起吊设备的承载能力 满足受力要求,接头尽量设在内力较小处尽可能少用接头,接头形式要牢固可靠构件便于预制、运输和安装块件形状和尺寸标准化块件划分方式钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用分块方式纵向竖缝划分纵向水平缝划分 纵横向竖缝划分第一节装配式简支梁桥的构造类型第一节装配式简支梁桥的构造类型块件划分方式纵向竖缝划分简支梁桥中应用最普遍(见上横截面图示)。
混凝土梁桥混凝土梁桥受力特点——以主梁受弯承担使用荷载,结构不产生水平反力预应力度——钢筋混凝土、部分预应力、全预应力混凝土梁混凝土梁桥的特点:造价低、耐久性好、刚度大、自重大、钢筋混凝土梁带裂缝工作预应力混凝土梁桥的优点:预应力的作用、可以使用高强材料、更适合于装配式桥梁1.2 混凝土梁桥的分类1.按承重结构的静力体系划分简支梁桥、悬臂梁桥、T型刚构、连续梁桥、连续刚构简支梁桥:施工方便;静定体系对地基要求不高弯矩最大;适合于小跨径桥梁悬臂梁桥:单悬臂、双悬臂;卸载弯矩使跨中弯矩大大减小;静定体系对地基要求不高;跨中有接缝,行车条件不好;跨中的牛腿、伸缩缝,易损坏;适合于中等以上跨径桥梁。
T型刚构:卸载弯矩类似于悬臂梁;适合于悬臂施工、节省支座;静定体系对地基要求不高;跨中的牛腿、伸缩缝易损坏;行车条件不好;适合于中等以上跨径桥梁连续梁桥:超静定体系对地基要求高;恒载、活载均有卸载弯矩;行车条件好;适合于中等以上跨径桥梁连续刚构:集连续梁与T构的优点;超静定体系对地基要求高;适合于中等以上跨径的高墩桥梁。
2.按承重结构的截面形式划分板桥:施工方便;建筑高度小;自重大;空心板、实心板;适合于小跨径桥梁;肋板式梁桥:形、I形、T形;多用于纵向分缝装配式桥梁;适合于中等跨径简支桥梁;箱形梁桥:单箱单室、单箱多室;分离多箱;整体性能好,抗扭惯矩大;上下缘均可受压、适合于连续桥梁;适合中等以上跨径桥梁;施工模板复杂。
3.按施工方法分类整体式就地浇注:(1)适用于两岸桥墩不太高的引桥和城市高架桥,或靠岸边水不太深且无通航要求的中小跨径桥梁;(2)优点:不需大型吊装设备和开辟专门的预制场地,梁体结构中横桥向的主筋不用中断,故结构的整体性能好;(3)缺点:支架需要多次转移,使工期加长,如全桥多跨一次性立架,则投入的支架费用将大大提高。
预制装配式梁桥:(1)当同类桥梁跨数较多,桥墩又较高、河水又较深且有通航要求时通常采用此方法;(2)优点:桥梁上、下部结构可以平行施工,使工期大大缩短;无需在高空进行构件制作,质量容易控制,可以集中在一处成批生产,从而降低工程成本;(3)需要大型的起吊运输设备;构件与构件之间存在拼接纵缝,施工时需搭设吊架才能操作,施工麻烦;同时其整体性不如就地浇筑。
混凝土梁桥设计及其应用实例一、混凝土梁桥的概述混凝土梁桥是一种以混凝土为主要材料,其结构形式为梁的桥梁。
混凝土梁桥广泛应用于公路、铁路和市政基础设施等领域,其设计和施工具有一定的复杂性和技术难度。
混凝土梁桥具有承载能力强、耐久性好、设计灵活等特点,因此在工程建设中得到了广泛应用。
二、混凝土梁桥设计的要点1. 桥梁功能的确定:混凝土梁桥是承载交通和行人的工程结构,因此需要根据其所处的地理位置、交通流量和设计需求确定其功能。
2. 结构形式的选择:混凝土梁桥的结构形式包括简支梁、连续梁、悬臂梁等,需要根据桥梁跨度、荷载和设计要求等因素进行选择。
3. 断面尺寸的确定:混凝土梁桥的断面尺寸需要根据其所承载的荷载和设计要求进行计算和确定。
4. 混凝土强度的确定:混凝土梁桥的混凝土强度需要根据设计要求和所处的地理环境进行选择。
5. 钢筋的布置:混凝土梁桥的钢筋需要根据桥梁的荷载和设计要求进行布置,以确保其承载能力和耐久性等性能。
6. 桥面铺装的选择:混凝土梁桥的桥面铺装需要根据其所处的环境和设计要求进行选择,以确保其安全性和耐久性等性能。
三、混凝土梁桥设计的实例以某城市铁路交通枢纽的混凝土梁桥为例,介绍混凝土梁桥的设计和应用。
1. 桥梁功能的确定:该混凝土梁桥是一座铁路桥梁,主要承载铁路行车和行人交通。
2. 结构形式的选择:该混凝土梁桥采用连续梁结构形式,跨度为60米。
3. 断面尺寸的确定:根据设计要求和荷载计算,该混凝土梁桥采用T形梁断面,梁高3.5米,下弦宽5.5米,上弦宽2.5米。
4. 混凝土强度的确定:该混凝土梁桥所处的地理环境为海边,考虑到海浪对混凝土的侵蚀作用,混凝土强度选择C50。
5. 钢筋的布置:根据桥梁荷载和设计要求,该混凝土梁桥的钢筋采用双向网格布置,主筋采用HRB400级钢筋。
6. 桥面铺装的选择:该混凝土梁桥的桥面铺装采用钢筋混凝土预制板铺装,板厚150mm,表面采用耐磨性好的水泥混凝土。
第二章混凝土梁桥桥面构造习题一、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.桥梁中常用的防水层主要有哪几种类型?4.桥梁设计时如何解决桥面排水问题?5.桥面连续的实质是什么?6.为何要设置桥面伸缩缝?7、常用的伸缩缝有哪几种?主要依据什么加以选择?答案一、问答题:1.桥面构造包括哪些部分?答:桥面部分通常包括桥面铺装、防水和排水设施、伸缩装置、人行道(或安全带)、缘石、栏杆、和灯柱等构造。
2.桥面铺装的作用和常见类型。
答:桥面铺装即行车道铺装、亦称桥面保护层,它是车轮直接作用的部分。
桥面铺装的作用在于防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板,保护主梁免受雨水侵蚀,并对车辆轮重的集中荷载起分布作用。
行车道铺装可采用水泥混凝土、沥青混凝土、沥青表面处治和泥结碎石等各种类型材料。
3.桥梁中常用的防水层主要有哪几种类型?答:桥梁中常用的防水层有沥青涂胶下封层、涂刷高分子聚合物涂料和铺装沥青或改性沥青防水卷材,以及浸渍沥青的的无纺土工布等。
4.桥梁设计时如何解决桥面排水问题?答:1)桥面设置纵横坡,以利雨水迅速排除,防止或减少雨水对铺装层的渗透,从而保护了行车道板,延长桥梁使用寿命。
桥面上设置纵坡有利于排水,桥面的纵坡,一般都做成双向纵坡,在国内,纵坡一般以不超过3%~4%为宜;在国外,纵坡可达4%左右。
桥面的横坡,一般采用1. 5%~3%。
2)桥面的防水层,设置在行车道铺装层下边,它将透过铺装层渗下的雨水汇集到排水设备(泄水管)排出。
钢筋混凝土桥面板与铺装层之间是否要设防水层,应视当地的气温、雨量、桥梁结构和桥面铺装的形式等具体情况而定。
桥面伸缩缝处应连续铺设,不可切断;桥面纵向应铺过桥台背;桥面横向两侧,则应伸过缘石底面从人行道与缘石砌缝里向上叠起0.10m。
3)桥面排水系统。
为了迅速排除桥面积水,防止雨水积滞于桥面并渗入梁体而影响桥梁的耐久性,在桥梁设计时要有一个完整的排水系统。
在桥面上除设置纵横坡排水外,常常需要设置一定数量的排水管。
《桥梁工程》课程教学大纲英文名称:Bridge Engineering课程编码:080720246总学时:48 实验学时:0 学分:3适用对象:道路桥梁与渡河工程专业本科四年级学生先修课程:理论力学、材料力学、结构力学、桥涵水文、结构设计原理等大纲主撰人:大纲审核人:一、课程性质、目的和任务《桥梁工程》是为道路桥梁与渡河工程专业学生讲授的一门专业必修课程,讲述桥梁设计理论和方法与及桥梁施工方法及工艺。
介绍国内外最新技术成就和信息,展望未来。
因此,本课程是一门知识面较宽、实践性较强的专业课。
设置该课程的目的是使学生了解国内外最新桥梁技术成就和信息,掌握桥梁设计与施工方法。
二、教学内容及要求第一篇总论第1章:概述授课学时:1基本要求:1-1了解桥梁的作用2-2 了解桥梁的组成和分类2-3 了解桥梁建设的成就与发展重点:桥梁的组成、分类。
难点:无第2章:桥梁的整体规划设计授课学时:1基本要求:2-1了解桥梁设计的基本原则2-2掌握桥梁平、纵、横断面设计2-3了解桥梁设计与建设程序2-4熟悉桥梁设计方案的比选重点:桥梁平、纵、横断面设计难点:桥梁设计方案的比选第3章:桥梁上的作用授课学时:4基本要求:3-1熟悉永久作用3-2熟悉可变作用3-3熟悉偶然作用3-4 熟悉作用效应组合重点:新桥规有关汽车荷载的规定难点:可变作用的计算第4章桥面布置与构造授课学时:2基本要求:4-1了解桥面铺装4-2了解桥面排水4-3了解车行道、人行道、栏杆与护栏、灯柱重点:桥面铺装、桥面排水难点:无第二篇混凝土梁桥和刚架桥第1章:概述授课学时:1基本要求:1-1了解混凝土梁桥的特点1-2了解梁桥的主要类型重点:混凝土梁桥的特点难点:无第2章:混凝土梁桥构造与设计要点授课学时:2基本要求:2-1了解简支板桥的特点2-2了解装配式简支梁桥的特点2-3掌握混凝土梁桥构造重点:混凝土梁桥构造难点:无第3章:混凝土简支梁桥的计算授课学时:5基本要求:3-1 掌握桥面板计算3-2 掌握主梁内力计算3-3 掌握横隔梁内力计算3-4 掌握挠度、预拱度计算重点:桥面板计算、主梁内力计算难点:桥面板计算第4章:混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算授课学时:4基本要求:4-1 掌握结构恒载内力计算4-2 掌握箱梁剪力滞效应计算的有效宽度法4-3 掌握活载内力计算4-4 掌握预应力效应计算的等效荷载法4-5 掌握混凝土徐变次内力计算的换算弹性模量法4-6 掌握混凝土收缩次内力计算4-7 掌握基础沉降次内力计算4-8 掌握温度次内力和自应力计算4-9 掌握悬臂施工时挠度和预拱度计算重点:混凝土收缩次内力计算、基础沉降次内力计算、温度次内力和自应力计算难点:箱梁剪力滞效应计算的有效宽度法、混凝土徐变次内力计算的换算弹性模量法第5章:刚架桥简介授课学时:2基本要求:5-1 了解门式刚架桥5-2 了解斜腿刚架桥5-3 了解无缝式连续刚架桥重点:门式刚架桥、斜腿刚架桥难点:无第6章:梁式桥的支座授课学时:2基本要求:6-1了解常用支座的类型和构造6-2 熟悉支座的布置6-3 掌握支座的计算重点:常用支座的类型和构造难点:支座的计算第7章:混凝土斜弯梁桥简介授课学时:2基本要求:7-1 了解斜梁桥7-2 了解弯梁桥重点:斜弯梁桥的构造难点:斜弯梁桥的计算第8章:混凝土梁桥的施工授课学时:1基本要求:8-1 了解就地现浇的钢筋混凝土简支梁桥施工8-2 了解预制钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥施工8-3 了解悬臂体系和连续体系梁桥的施工重点:钢筋混凝土简支梁桥施工、预应力混凝土简支梁桥施工难点:悬臂体系和连续体系梁桥的施工第三篇混凝土拱桥第1章:概述授课学时:1基本要求:1-1 了解拱桥的主要特点1-2 掌握拱桥的组成及主要类型重点:拱桥的主要特点、拱桥的组成及主要类型难点:无第2章:拱桥的构造及设计授课学时:2基本要求:2-1 上承式拱桥的构造及设计2-2 中、下承式拱桥的构造及设计2-3 拱式组合体系桥的构造及设计重点:上承式拱桥的构造及设计难点:拱式组合体系桥的构造及设计第3章:拱桥的计算授课学时:4基本要求:3-1 掌握上承式拱桥的计算3-2 掌握中、下承式钢筋混凝土拱桥的计算3-3 了解其他类型拱桥的计算特点重点:上承式拱桥的计算难点:中、下承式钢筋混凝土拱桥的计算第4章:拱桥的施工授课学时:1基本要求:4-1 混凝土拱桥施工方法简介4-2 上承式拱桥的有支架施工4-3 上承式拱桥缆索吊装施工4-4 中、下承式拱桥的施工4-5 拱式组合体系桥的施工要点重点:混凝土拱桥施工方法简介难点:无第四篇混凝土斜拉桥第1章:总体布置授课学时:1基本要求:1-1 了解斜拉桥的特点1-2 熟悉孔跨布置1-3 熟悉索塔布置1-4 熟悉拉索布置1-5 熟悉主要结构体系重点:拉索布置难点:无第2章:斜拉桥的构造授课学时:1基本要求:2-1了解主梁的构造2-2了解索塔构造2-3 了解拉索构造重点:主梁的构造难点:无第3章:斜拉桥的计算授课学时:2基本要求:3-1 熟悉结构分析计算图式3-2 掌握斜拉索的垂度效应计算3-3 掌握索力的初拟和调整3-4 掌握温度和徐变次内力计算3-5掌握非线性问题的计算重点:斜拉索的垂度效应计算难点:非线性问题的计算第4章:斜拉桥的施工授课学时:1基本要求:4-1 了解主梁施工方法4-2 了解索塔施工要点4-3 了解拉索施工重点:主梁施工方法难点:无第五篇桥梁墩台第1章:桥梁墩台的设计和构造授课学时:1基本要求:1-1 了解桥梁墩台的作用、组成、分类1-2 了解梁桥墩台构造1-3 了解拱桥墩台构造重点:桥梁墩台的作用、组成、分类、构造难点:无第2章:桥梁墩台计算授课学时:2基本要求:2-1 了解墩台作用及其效应组合2-2 掌握重力式桥墩计算与验算2-3 掌握桩柱式桥墩计算2-4 掌握柔性排架墩计算2-5 掌握桥台计算重点:重力式桥墩计算与验算难点:柔性排架墩计算第六篇桥梁结构分析计算机方法第1章:绪论授课学时:1基本要求:1-1 了解有限单元法1-2 掌握两个问题的基本算法重点:有限单元法难点:有限单元法第2章:简支梁桥横向分布影响线通用计算授课学时:2基本要求:2-1 了解基本原理2-2 掌握基本原理2-3 掌握计算机方法2-4 掌握总框图和源程序重点:简支梁桥横向分布影响线通用计算基本原理难点:源程序第3章:桥梁结构分析的有限元法授课学时:2基本要求:3-1了解桥梁结构分析的杆系有限元法3-2了解桥梁结构分析的内容和特点3-3了解桥梁结构分析的建模方法重点:桥梁结构分析的杆系有限元法难点:桥梁结构分析的内容和特点三、学时分配课程总学时为48,其中理论学时48,实验学时0。