桥梁工程知识串讲

《桥梁工程》知识串讲
第一章绪论
一、桥梁的组成（P7）
二、桥梁的分类（P9~10）
三、桥梁常用术语（P8~9,P144）
主跨、净跨径、计算跨径、桥梁高度、桥梁建筑高度、净矢高、起拱线、拱轴线、拱腹、拱背等。

第二章桥梁设计的一般原则和程序
一、桥梁设计的一般原则（P12~13,24）
二、桥梁设计包含的三个环节（内容）是什么？（P24）
三、桥梁设计中平面设计、纵断面设计和横断面设计的主要内容（P13~18,P24）桥梁设计建设的程序（5个环节）
四、一阶段设计、两阶段设计及三阶段设计的概念及其适用用情况（P19）
五、桥梁设计方案比选包含什么内容？分别放在设计建设的什么阶段？(P22~24)
第三章作用及作用效应组合
一、作用的概念及作用与荷载的区别
二、作用的分类，会将给定的作用归类
三、作用代表值有哪些，如何选用》
四、作用效用如何组合（两大类四种组合）
五、永久作用、可变作用、偶然作用的概念及特点
六、汽车荷载的分类、组成、使用情况及加载规定
第四章桥面布置与构造
一、桥面构造包含内容
二、桥面铺装的类型
三、桥面防水的类型及桥面排水设施（措施）
四、常用泄水管形式（竖向、横向、封闭）
五、常用伸缩装置的类型（五大类）（对接式、钢制支承式、橡胶组合剪切式、
模数支承式、无缝式）
六、桥面连续构造的实质
第五章混凝土简支梁桥
一、梁桥概述（简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥的特点）
二、混凝土简支梁桥的分类（材料——钢砼、预应力砼、部分预应力砼等；施工工艺——整体式、装配式（横向连接）；承重结构（梁）截面形式——板桥、肋梁桥、箱形梁桥）
三、斜桥的受力特点
四、简支肋梁桥的组成及各部分作用
五、装配式肋梁桥桥面板横向连接的形式（刚性接头和铰接接头）和横隔梁的横向连接形式（钢板焊接和钢筋扣环连接）
六、混凝土简支梁桥上部结构设计计算的内容包含（桥面板计算、主梁计算和横隔梁计算）
七、桥面板计算的力学模型（单向板、铰接悬臂板、悬臂板）
八、多肋式混凝土简支梁桥主梁内力计算的方法思路
九、几种荷载横向分布系数的计算方法的假定、适用情况
十、混凝土简支梁桥上部结构常用的施工方式（就地现浇法和预制安装法）
第六章拱桥
一、拱桥的特点（优点（受力、造型、构造简单）、缺点（自重大、水平推力大）、受力特点（受压大、弯剪小））
二、拱桥的组成及主要分类（组成：上部结构、下部结构；概念：拱圈、拱上建筑、桥面系、拱肩、拱腹、拱脚、拱背、拱轴线、腹孔、腹拱、起拱线、计算跨径、净跨径、矢跨比、矢高、净矢高、拱波等；主要分类：材料、轴线、结构体系、截面、拱上建筑形式、与桥面的相对位置等；简单体系按静力体系分类，组合体系按推力分类）
三、拱轴线对主拱圈内力的影响、常用拱轴线类型及其适用情况
四、无铰拱内力计算的思想
五、主拱圈内力计算的思路
六、实腹式拱桥和空腹式拱桥拱轴线的确定方法（逐次逼近、五点重合）
七、不等跨连续拱的处理措施
八、拱桥的总体设计的主要内容
九、拱桥的施工（有支架、无支架）
第七章混凝土连续梁桥
一、混凝土连续梁桥的概念、特点、分类
二、混凝土连续梁桥设计计算的内容（上部结构——主要主梁内力（恒载、活载、附加内力）计算（设计和施工）、下部结构）
三、不等跨的处理（边跨取中间跨的0.5~0.8倍）
四、恒载内力与施工方法的关系
五、引起次内力的因素（温度、预加力、混凝土收缩徐变、基础不均匀沉降）
六、常用的施工方法（就地现浇法（满堂支架）、悬臂、逐孔、顶推、转体）
第八章斜拉桥与悬索桥简介
一、斜拉桥、悬索桥的组成、异同
二、斜拉桥的分类（材料、塔数）、结合形式（三种）、结构体系（四种）、拉索空间布置和平面布置形式
三、悬索桥的流派及其特点
四、斜拉桥的施工方法、索力测定方法
第九章桥梁支座
一、支座的作用
二、支座的分类（容许变为方式、材料）
三、公路桥梁常用支座（板式、盆式橡胶支座、球形钢支座、减隔振支座等）
四、板式、盆式橡胶支座的工作原理
第十章桥梁墩台
一、桥梁墩台的作用
二、桥墩的组成、类型
三、桥台的组成、类型
四、桥梁墩台设计、验算包含的内容
注意：重点参考小结部分及课后习题
基础知识练习
1、桥梁全长是指什么？标准跨径、净跨径和计算跨径分别是怎么定义的？
答：桥梁两个桥台侧墙或八字墙后端点之间的距离称为桥梁全长；
在桥梁工程中，计算跨径：对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱式桥，是两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。

标准跨径：对于梁式桥，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；对于拱桥，则指净跨径（每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离）。

桥梁净跨径(clear span)一般用L0表示。

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；对于不设支座的桥梁(如拱桥、刚构桥等)为上、下部结构相交处内缘间的水平净距。

2、大型桥梁的设计一般分为哪几个阶段？
答：大型桥梁的设计阶段一般分为初步设计、技术设计与施工设计三个阶段。

3、桥梁设计的基本原则是什么？
答：桥梁设计的基本原则是安全、适用、经济、美观和有利于环保。

4、作用在支座上的竖向力有哪些？
答：作用在支座上的竖向力有结构的自重的反力、活荷载的支点反力及其影响力
5、一般重力式梁桥墩台的验算包括哪些内容？
答：一般重力式梁桥墩台的验算包括截面强度验算、稳定验算和水平位移验算。

6、桥台按构造可分为哪几种类型？
答：桥台按构造可分为重力式桥台、轻型桥台、框架式桥台、组合式桥台和承拉桥台等几种
7、装配式简支梁桥横截面主要有哪几种形式？
答：装配式简支梁桥横截面主要有工字型、箱型、矩形、槽型、T型等几种形式。

8、箱梁在偏载作用下的变形可分为哪几种基本状态？
答：箱梁在偏载作用下的变形可分为纵向弯曲、横向弯曲、扭转和扭转变形（畸变）四种基本状态。

9、桥梁的建筑高度是指什么？
答：桥梁的建筑高度是指桥面与桥跨结构最低边缘的高差
10、桥梁总长是指什么？
答：桥梁总长是指桥梁两个桥台侧墙尾端间的距离。

11、T 型梁截面的效率指标是指什么？
答：T 型梁截面的效率指标是截面上、下核心距与梁高的比值。

12、单向桥面板是怎么定义的？
答：单向桥面板是指长宽比等于或大于 2的周边支承桥面板。

13、桥梁按体系划分可分为哪几类？
答：桥梁按体系划分可分为梁桥、拱桥、刚架桥、缆索承重桥以及组合体系桥。

14、刚性横梁法的基本假定是什么？
答：刚性横梁法的基本假定是横梁的刚度为无穷大。

15、我国现行规范中，桥梁设计采用的作用分为哪几类？
答：我国现行规范中，桥梁设计采用的作用分为永久作用、可变作用、偶然作用。

16、在桥梁施工中，预拱度通常怎么取值？
答：在桥梁施工中，预拱度通常取全部恒载和一半活载所产生的竖向挠度。

17、荷载横向分布影响线的计算方法主要有哪几种？
答：荷载横向分布影响线的计算方法主要有杠杆原理法、偏心压力法（刚性横梁法）、修正的偏心压力法、比拟正交异性板法（G-M）、横向铰结板（梁）法和刚结板（梁）法。

18、支座布置原则是什么？固定支座的布置有何要求？
答：支座布置原则为：
（1）对桥跨：使梁下缘在制动力作用下受压，可抵消一些拉应力；
（2）对桥墩：让制动力作用方向指向墩中心，使墩受压而不受拉；
（3）对桥台：让制动力作用方向指向堤岸，使墩台顶部受压，并能平衡一部分台后土压力。

铁路桥规固定支座布置要求：
（1）坡道上，设在较低的一端；
（2）车站附近，设在靠车站一端；
（3）区间平道上，设在重车方向的前端。

19、铁路标准设计系列梁型中，跨度20m的钢筋混凝土低高度梁比同样跨度的普通高度梁的混凝土用量明显多，试分析其原因。

答：铁路标准设计系列梁型中，跨度20m的钢筋混凝土低高度梁比同样跨度的普通高度梁的混凝土用量明显多，试分析其原因。

（1）若想得到同样的承载能力，低高度梁钢筋用量多些，为使力筋的重心尽量靠下，需加大下翼缘尺寸，截面变为工字形，下缘混凝土用量多
（2）从抗剪角度看，需提高腹板厚度
（3）从满足抗弯刚度角度看，上翼缘的尺寸也需加大
综上所述，混凝土用量增多。

20、桥梁纵、横断面设计的主要内容是什么？
答：纵断面设计包括桥梁总跨径的确定，桥梁的分孔，桥面标高与桥下净空、桥上与桥头的纵坡布置。

横断面设计主要是确定横截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁间距、截面各部尺寸等。

21、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？（以三跨为例说明）
答：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，增加预应力钢筋数量。

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高度的布置为宜。

连续梁在恒、活载作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看，支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩，因此采用变高度梁能较好地符合梁的内力分布规律。

22、梁式桥与拱式桥在受力特征上最大的区别是什么？
梁式桥与拱式桥在受力特征上最大的区别在于在竖向荷载作用下，梁式桥无水平反力产生，拱式桥有水平反力产生。