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第3章桥梁结构分析的基本原则

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3. 设计步骤和原则(第一篇-第二-三章)

3. 设计步骤和原则(第一篇-第二-三章)

长山大桥初步设计案例
教材:《桥梁工程》(范立础主编）
主讲: 葛耀君、杨詠昕（桥梁工程系）
3. 设计步骤和原则 (第一篇/第二-三章)
（对工程可行性研究报告批复意见的执行情况）
(4) 下一阶段需要进行试验、研究的项目
进一步深化主桥及引桥设计，对主桥索塔、主梁、斜拉索设计细节继续进行优 化，合理确定桥梁设计及施工方案，使桥梁技术、经济指标更趋于合理。加强地质 详勘工作，并加强土工试验，合理确定桥梁基础设计和路基防护措施。根据“船舶 撞击力及防撞设施研究”课题成果细化主、引桥水中墩防船撞设施的设计。根据 “大桥抗风性能研究”及“大桥抗震性能研究”课题成果细化桥梁抗风及抗震设计。 细化本桥耐久性设计。
长山大桥初步设计案例
教材:《桥梁工程》(范立础主编）
主讲: 葛耀君、杨詠昕（桥梁工程系）
3. 设计步骤和原则 (第一篇/第二-三章)
（对工程可行性研究报告批复意见的执行情况）
(1) 设计标准
根据交通量预测结果和交通部颁布的《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）， 结合沿线地形、地貌特征，本着适度超前的原则，本项目拟采用一级公路标准，设 计速度60km/h，路基宽度21.0m，根据辽宁海事局《关于大连长海县长山大桥项目 的通航安全审核意见》（辽海通航[2010]140号）大桥通航净宽230m，净高27.4m， 通航水位为1.98m（1985国家高程基准）；大桥设计荷载采用公路－I级，其它技术 指标按有关规范、标准执行。
教材:《桥梁工程》(范立础主编） 主讲: 葛耀君、杨詠昕（桥梁工程系）
3. 设计步骤和原则 (第一篇/第二-三章)
3.3 平纵横布置
纵断面布置 桥梁分孔布置
山区深谷、水深流急江河，水库等：应加大跨径，甚至采用 特大跨径的单孔跨越、下部结构的总造价趋于最低 结构受力特性考虑：合理地确定相邻跨之间的比例 不利地质段：可以适当加大跨径避开 上下游临近桥梁：分孔情况可供参考

第三章_桥梁的设计作用_荷载_第一部分

第三章_桥梁的设计作用_荷载_第一部分

本章主要介绍各类作用的基本概念和计算方法. 实际设计时作用的取值按: 《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1—2005) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004) 的规定办理。
对城市桥梁，其荷载标准与公路桥梁类似，可参阅 《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77)。
第一节 作用分类和作用代表值
桥梁标准活载的等级或类型，应根据桥梁所在线路的等 级、使用任务、性质和将来的发展等具体情况确定。 对标准轨距(1435mm)的干线铁路，采用中一活载(本 书讨论者)； 对地方窄轨(轨距762mm)铁路，规定了与中一活载形 状类似但数值大幅减小的活载图式； 对专用铁路(如矿区铁路桥梁)，其活载图式需结合 具体情况确定。 对于不包括冲击效应(后述)的列车竖向活载，称之为 静活载。
公路一I级和公路一Ⅱ级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值
3 车辆活载折减
多车道桥梁的汽车荷载应考虑折减。
横向折减的含义是：在多车道(或多线)桥梁上行驶的车辆活载使桥梁结构 产生某种最大作用效应时，不同车道上的车辆活载同时处于最不利位置 的可能性大小。显然，车道数越多，可能性(即同时出现最不利加载的几 率)越小。
1 汽车荷载
-旧公路规范1989版

设计荷载
大量、经常出现的汽车荷载，以车队形式排列。 汽—10级、汽—15级、汽—20级、汽—超20级
验算荷载
偶然、个别出现的平板挂车或履带车。 挂—80、挂用的车辆荷载标准模式．是 根据20世纪60年代我国公路交通荷载的实际情况， 经过相当长时期的分析、研究和修正确定的。从近 40年的应用情况看，《标准》（97）车辆荷载的模 式及其分级基本上是合理的，能适应我国公路建设 发展的需要，但也存在一些不尽合理之处，如采用 车队荷载模式在桥涵结构设计时计算非常繁琐、车 队荷载在不同跨径的结构上产生的效应的连贯性不 够合理、标准荷载的级差不尽合理等，同时，采用 车队荷载模式，容易造成设计采用的车辆荷载是实 际运营中允许如此载质量的车辆在公路上行驶的错 误观念。

四川大学结构力学第3章静定结构

四川大学结构力学第3章静定结构

M图 (kN.m)
50
=50kN.m 适用条件：AD段内无集中力
偶作用。
16
4kN·m
4kN
3m
3m
（1）集中荷载作用下
6kN·m
（2）集中力偶作用下
4kN·m 2kN·m
（3）叠加得弯矩图
4kN·m
4kN·m
8kN·m
2kN/m
3m
3m
2m
（1）悬臂段分布荷载作用下
2kN·m
4kN·m
（2）跨中集中力偶作用下
附属部分是支承在基本部分上的，要分清构造层次图。
33
4.传力关系
组成顺序 基本部分
附属部分1
附属部分2 ¨ ¨ ¨ 传力顺序
5.计算原则
与传力顺序相同，先计算附属部分后计算基本部分
34
6.计算方法
把多跨静定梁拆成一系列单跨静定梁，先计算附属 部分；将附属部分的反力反向地加在基本部分上， 作为基本部分上的外载，再计算基本部分。最后把 各单跨静定梁的内力图连在一起即多跨静定梁的内 力图。
40kN/m
40kN
1m 1m 2m 130kN
130
30 斜率相等
4m
2m
310kN
120

190
Q图(kN)
130 340
210
280
160
M图(kN·m)
不相切
23
简支斜梁计算
q ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
q+q0 q

q0l ql
q
q0 cos

l
24
斜梁
q ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
4
8
M

《结构力学》龙驭球第3章静定结构的受力分析.ppt

《结构力学》龙驭球第3章静定结构的受力分析.ppt

计算所得的未知力的正负号即为实际的正负号。
第3章 静定结构受力分析
M
FN FQ
qy
M dM
o
qx
FN dFN x
y FQ dFQ
dx
dFN dx
qx
dFQ dx
qy
dM dx
FQ
第3章 静定结构受力分析
微分关系
dFN
dx
qx
dFQ dx
qy
dM dx
FQ
M
FN FQ
MA 0 FY G (8 1 4 4 4 16) 8 7kN
Y 0 FY A 8 4 4 7 17kN
c、求分段点C、E点的弯矩值：
第3章 静定结构受力分析
取AC为隔离体
1m
A 17
8 1m
MC MC 0
C
MC 17 2 81 26kN m
FQCA
取EG为隔离体
MB
B
FNB
FQB
FNB FNA
xB xA
qx
dx
FQB FQA
xB xA
q
y
dx
M B M A
xB xA
FQdx
第3章 静定结构受力分析
前提条件：——两个线性
1. 几何线性条件——小变形 2. 物理线性条件——线弹性
MA A
MA
第3章 静定结构受力分析
q MB
l B MB
M
ql2 8
先固定右边，再固定左边
计算反力的次序应为：
-3
FYB
FXA 先算左边，再算右边
FYA
考虑GE部分
FXE FYE
ME 0 FxG 3kN()

第3章 静定结构的受力分析

第3章 静定结构的受力分析
(1)组成次序：先固定梁AB， 在固定BD，最后固定DF。基 本部分与附属部分间的支撑 关系如图所示。 (2)计算分析次序：先计算
箭头画反
附属部分FD。D点反力求出， 反其指向即为梁DB的荷载。 依次类推。最后计算梁BA，
求出A端的支座反力。
23
支座反力求出后，即可做M 图和Fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图(图d和e)，
（ d）
14
Y 0
18
FQ图 kN
10
14
M图 kN m
6
4
14
26.5 22
15
6 16
例2：
例3：
0.25ql
2
q
0.5l
0.5l
16
40kN m
例4：
2m 2m
4 kN
m
例5：
2m
20kN
2m
20kN m
17
例6：
12 kN
m
26kN
3m
1m
例7：
8 kN
m
24kN m
45
46
47
48
49
50
51
例题3-5
52
例题3-5
53
例题3-5
54
55
56
下图为一复杂桁架，对水平截面m-m，AF为截面单杆，其轴力可由此截面的水 平投影方程直接求出。此杆轴力求出后，其余各杆轴力即可用结点法依次求出 （依次取结点F、D、G、E为隔离体） 左图中均为联合桁架，每个结 点都不存在结点单杆。这些联 合桁架都是由两个简单桁架用 三个连接杆1、2、3装配而成。 对图中所示截面，连接杆1、
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2.刚架的支座反力

3章 混凝土结构设计的基本原则

3章 混凝土结构设计的基本原则

第三节
结构的可靠度和极限状态方程
一、作用效应和结构抗力 任何结构或结构构件中都存在对立的两个方面：作用效应 S 和结构抗力 R。如何保证结 构抗力 R 大于作用效应 S 是结构设计中必须解决的问题。 （一）作用和作用效应 结构上的作用有直接作用和间接作用两种。直接作用是指施加在结构上的荷载，如恒荷 载、活荷载、风荷载和雪荷载等。间接作用是指引起结构外加变形和约束变形的其他作用， 如地基沉降、混凝土收缩、温度变化和地震等。 作用效应 S 是指作用对结构产生的效应，如内力、变形和裂缝等。 1．作用的分类 结构上的作用，可按下列性质分类。 （1）按随时间的变异分类。 1）永久作用在设计基准期内，其值不随时间变化或变化与平均值相比可以忽略不计。例 如，结构自重、土压力、预加应力等。 2） 可变作用在设计基准期内， 其值随时间变化， 且其变化与平均值相比不可忽略。 例如，
（3-3） （3-4）
fc fck / c
式中 fs、fc——分别为钢筋强度设计值和混凝土强度设计值； fsk、fck——分别为钢筋强度标准值和混凝土强度标准值；
s、c——分别为钢筋材料分项系数和混凝土材料分项系数。
（2）钢筋的强度标准值和设计值。 根据上述原则，钢筋强度标准值是按下述方法确定的。对有明显流幅的热轧钢筋，采用 国家标准中规定的屈服强度标准值（废品限值） ；对无明显流幅的钢筋，采用国家标准中规定 的极限抗拉强度。 钢筋材料分项系数s 的取值如下： 延性较好的热轧钢筋， s 取 1.1； 但对新投产的 500MPa 级钢筋，s 取 1.15；延性稍差的预应力钢筋，s 取 1.2。 钢筋抗压强度设计值 f y 取与抗拉强度设计值 fy 相同。 这是由于构件中混凝土受到箍筋的 约束，实际极限受压应变增大，受压钢筋可达到屈服。 （3）混凝土的强度等级、强度标准值和强度设计值。 1）混凝土的强度等级。混凝土强度等级（fcu,k）是指按照标准方法制作和养护的、边长 为 150mm 的立方体试件，在 28d 龄期或规定龄期，用标准试验方法测得的具有 95%保证率 的抗压强度，即

桥梁工程第3章 桥梁的设计作用

4
3. 2
永久作用
永久作用, 即恒载( Dead load) , 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 平均值相比可忽略不 计的作用。 永久作用包括结构物自重、桥面铺装及附属设备的重力、作用于结 构上的土重及土侧压力、基础变位的影响力、水浮力、长期作用在 结构上的人工预加力以及混凝土收缩、徐变的影响力。
随时间变化的; 偶然作用的作用时间短暂, 且发生的几率很小。 作用具有变异性, 结构设计时不可能直接应用作用的随机变 量值或随机过程产生的作用值, 必须有一个为结构设计而给定的 量值, 这个值就称为作用代表值( Representative value of an action) 。
在开展桥梁结构或结构构件设计时, 应针对不同的设计目的采用
永久作用标准值, 对结构自重( 包括结构附加重力) , 可按结构
构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定。 有关常用材料的重 力密度可参照桥梁设计规范取值。
5
对预应力混凝土桥梁, 在进行正常使用极限状态和使用阶段 构件应力计算时, 预加力应作为永久作用; 在进行承载能力极限状 态设计时, 预加力不作为永久作用, 而是把预应力钢筋作为结构抗
出频遇值的概率不大于 1 - 0. 95 = 0. 05 。
《 公路桥涵设计通用规范》规定: 公路桥涵的设计基准期 ( Design reference period) 为 100 年。 在进行结构或构件设计时, 需针对不同设计要求采用不同的作用代表 值。 永久作用和偶然作用采取标准值作为代表值, 可变作用则应根据 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。 承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值作 为可变作用的代表值, 正常使用极限状态按短期效应( 频遇) 组合设计 时, 应采用频遇值作为可变作用的代表值, 而按长期效应( 准永久) 组 合设计时, 应采用准永久值作为可变作用的代表值。明确了作 用 及 其 代表 值 后, 就 可 按 结 构力 学 方 法 进行 结 构分析。

《桥梁工程》课程教学大纲

《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。

道路与桥梁工程试验检测技术第二篇第3章桥梁荷载试验精选全文

（3）静载加载分级与控制 为了加载安全和了解结构应变和变位随试验荷载增加的变化关系，对桥梁荷 载试验的各荷载工况的加载应分级进行。 1）分级控制的原则 ①当加载分级较为方便时，可按最大控制截面内力荷载工况均分为4~5级。 ②当使用载重车加载，车辆称重有困难时也可分成3级加载。 ③当桥梁的调查和验算工作不充分，或桥况较差，应尽量增多加载分级。 ④在安排加载分级时，应注意加载过程中其他截面内力亦应逐渐增加，且最 大内力不应超过控制荷载作用下的最不利内力。
9
3.3静载试验仪器设备 常用的仪器有百分表、千分表、位移计、应变仪、应变计（应变片）、精密 水准仪、经纬仪、倾角仪、刻度放大镜等。 3.3.1机械式位移计 机械式位移计包括百分表、千分表及张线式位移计和挠度计等，其构造和工 作原理基本相同，主要区别在于精度和量程不同。 （1）百分表的基本构造 图2.3.1是百分表的构造图。千分表和百分表相似，只不过增加了一对放大 齿轮。 （2）使用方法 使用时，百分表装在表座上（目前大都采用磁性表座），表架安装在临时专 门搭设的支架上，支架应具有一定的刚度，并与被测结构物分开。
4
③需通行的特殊重型车辆。 2）静载试验效率 静载试验效率为
式中：Ss——静载试验荷载作用下控制截面内力计算值； S——控制荷载作用下控制截面最不利内力计算值； μ——按规范采用的冲击系数，平板挂车、重型车辆，取μ=0。
ηq——该值可采用0.8~1.05。 3）动载试验效率 动载试验效率为
5
式中：Sd——动载试验荷载作用下控制截面最大计算内力值； S——标准汽车荷载作用下控制截面最大计算内力值 ηd值一般采用1。
36
2）电阻应变仪 电阻应变仪按使用内容不同，分静态应变仪、动态应变仪和静动态应变仪。 ①国产YJS—14型静态数字应变仪。YJS—14型静态数字应变仪是一种静态应 变自动测量装置，能自动平衡（或不需平衡）、自动换点、自动测量、数字 显示和自动打印，并可与计算机联机进行数据处理。主要由五个部分组成： a.转换器。 b.电阻应变仪。 c.运算器。 d.控制器。 e.输出装置。 YJS—14型数字应变测量装置的工作过程就是把应变测点组成惠斯登桥路。

国家开放大学《桥梁工程(本)》章节测验参考答案

国家开放大学《桥梁工程（本）》章节测验参考答案题目随机，下载后利用查找功能完成学习任务第一章测验一、判断题1.桥梁按主要构件受力可分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、刚架桥、组合体系桥。

（√）2.梁式桥受力特点为主梁受扭，在竖向荷载作用下有水平反力。

（√）3.对于设支座的桥梁，计算跨径是相邻支座中心的水平距离；对于不设支座的桥梁，是上、下部结构的相交面中心间的水平距离。

（√）4.桥下净空是指上部结构最高边缘至计算水位或通航水位间的距离。

（桥下净空是指上部结构最高边缘至计算水位或通航水位间的距离。

（×）5.桥梁的纵断面设计主要包括，确定桥梁的总跨径，桥梁的分孔，桥面标高，基础埋置深度、桥下净空，桥上及桥头引道纵坡等。

（√）6.桥梁总跨径确定后，需进一步进行桥梁分孔。

跨径越大，孔数越少，上部结构造价就越低。

（×）7.可变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。

（×）8.桥梁结构的自重往往占全部设计荷载的大部分，采用轻质高强材料对减轻桥梁自重、增大跨越能力有重要意义。

（√）9.车道荷载的均布荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。

（×）10.汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成，车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。

（√）二、单项选择题11.刚架桥主要受力特点是（）A.在竖向荷载作用下拱圈承压、支承处有水平推力B.竖向荷载从梁经过系杆传递到缆索，再到两端锚锭C.主梁受弯，在竖向荷载作用下无水平反力D.支柱、主梁刚性连接，竖向荷载作用下，主梁端部产生负弯矩，减少了跨中截面正弯矩，支柱不仅提供竖向力还承受弯矩12.悬索桥主要承重构件是（）A.梁（板）B.拱圈C.柔性缆索D.刚性缆索13.桥梁上部结构的作用主要是（）A.抵御路堤的土压力B.支撑桥面系，并将结构重力和车辆荷载传给地基C.承受车辆荷载，并通过支座将荷载传给墩台D.防止路堤填土向河中坍塌，并抵御水流的冲刷14.（）是衡量拱桥受力特征的一个重要指标。

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指截开断面处的内力或应力。而且要考虑结构其余部分的 影响。
对于杆系单元模型，内力是以集中力的形式作用的，而 对于采用块体或板壳单元的空间模型，应将内力转化为等 效压强作用在截面上。
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公路桥梁结构电算
各类桥型的边界条件
(1) 梁桥（橡胶支座与桥墩）
(2) 拱桥
(3) 斜拉桥
(4) 悬索桥
(5) 局部分析
公路桥梁结构电算
选择程序；
按程序要求对结构进行数值模拟；
运行程序，调整参数； 分析计算结果，并将其可视化。
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3.3 桥梁结构分析建模的基本原则
公路桥梁结构电算
简化模型的选择
结构离散原则
注意事项
各类桥型的结构建模
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公路桥梁结构电算
简化模型的选择
⑴ 概念设计阶段：
主要研究结构的设计参数，以求获得理想的结构布置，因 此对结构内力精度要求不高，可以采用平面杆系模式。
梁 桥 斜拉桥 悬索桥 拱 桥 局部分析
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局部分析 ⑴ 局部分析模型的合理选取 模型范围的选取； 单元及单元形状的选取；
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连续处的自然分割问题以及几何形状的近似 处理； ⑵ 局部模型等效荷载
⑶ 边界条件
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结构离散原则
对于杆系结构，节点和单元的划分应遵循以下原则： (1) 结构的定位点应设置节点； (2) 按照施工过程，分阶段施工的结构自然分块点应该 设置节点； (3) 对较长的自然分块，应该适当细分；
(4) 预应力索端点截面一般应设置节点；
(5) 关心内力、位移所在截面处应设置节点； (6) 有支承的部位应设置节点。
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各类桥型的结构离散
(1) 梁桥 (2) 拱桥
(3) 斜拉桥
(4) 悬索桥 (5) 其它桥型
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公路桥梁结构电算
注意事项
⑴ 处理好连续处的自然分割问题； ⑵ 注意几何形状的近似和过渡圆角的处理；
⑶ 注意单元形态的选择问题。
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3.4 桥梁结构分析中材料和截面特性模拟
材料特性：
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公路桥梁结构电算
第3章 桥梁结构分析 的基本原则
主要内容
3.1 概 述
3.2 桥梁结构分析基本流程 3.3 桥梁结构分析建模的基本原则
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3.4 桥梁结构中的材料和几何截面特性的模拟
3.5 桥梁结构分析中边界条件的模拟
3.6 桥梁结构分析中荷载的模拟
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3.1 概 述
公路桥梁结构电算
进行桥梁结构分析，首先必须根据分析对象和要求，选 择恰当的数值分析模型和相应的分析程序，并对结构进行相 应的力学抽象、简化和离散，然后根据计算程序的要求，将 离散后的结构用相应的数据文件描述出来。合理正确的结构
建模和数值模拟是桥梁结构分析成功的关键。 分析时必须根据结构的特殊性采用不同的方法进行，不 同的桥型和结构体系具有各自独有的结构特性。 进行桥梁结构分析还必须与其施工方法紧密联系起来。 任何桥梁结构的形成都有一个特殊的施工过程。不能简单按 一次落架进行结构分析。
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3.2 桥梁结构分析的基本流程
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各类桥型材料特性和截面特性
(1) 梁桥
(2) 拱桥
(3) 斜拉桥
(4) 悬索桥
(5) 其它桥型（组合截面）
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3.5 桥梁结构分析中边界条件的模拟
公路桥梁结构电算
结构分析成功的另一个关键步骤是正确描述结构系统的 边界条件。边界条件分为力的边界条件和位移边界条件。
对于从整体结构中取出的局部模型，其力的边界条件是
对三维实体单元，材料本构关系是唯一要求定义的信息。
对其它单元，需要同时定义材料特性和截面特性。 当以结构位移和变形为目标时截面特性的准确模拟非常关 键。 非线性分析中如果使用实体单元，一般采用试验验证的材 料本构关系。而对梁-柱单元，就必须首先通过试验或详尽的 理论分析来得到构件性能，才能用简化的非弹性模型模拟预 期的构件行为。
按规定的车距和轴距加适当的集中力或等效分布荷载。
☻ 静风荷载是一种与结构形状、桥位风速以及桥体结构的
高度有关的荷载。一般计算时可根据桥梁抗风指南简化成等 效静分布荷载施加于结构进行计算。 也是用相应的等代荷载来计算。
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☻ 船撞和流冰荷载主要作用于桥墩或桥塔，按静力考虑时
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结构离散 材料和截面特性 边界条件 荷载
弹性模量、泊松比、材料容重、温度线膨胀系数、材料本 构关系（非线性分析）。 截面特性： 梁单元：面积、抗弯惯性矩、抗扭惯性矩、截面抵抗矩、
剪切面积、截面形心、截面形心距上下缘（左右腹板）距离、 剪切中心、扭转中心
板壳单元：单元厚度
实体单元：不需要定义
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Байду номын сангаас
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为正确获得结构行为，最重要的因素之一是确定结构构 件的材料特性和截面特性。
⑵ 技术设计阶段： 仅计算恒、活载作用下总体结构内力，可选用平面杆系模 式。 计算空间荷载(风载、地震荷载、局部温差等)作用下的静 力响应，一般选用空间杆系模式。 计算全桥构件的应力分布特性，可选用空间板壳、块体和 梁单元的组合模式。 研究结构中特殊部件的应力集中现象，可进行局部应力有 限元分析。 选取力学模式要力求简单、合理，并能抓住主要矛盾。
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3.6 桥梁结构分析中荷载的模拟
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各种使用荷载，如汽车、风、温度、施工以及其它荷载 可由一系列施加在结构模型上的静力荷载工况来模拟。 篮等，可用相当的集中力或分布荷载来模拟。
☻ 施工荷载主要有作用在已建结构上的临时堆放荷载和挂 ☻ 汽车荷载要先计算影响线，找出最不利加载位置，然后