《桥梁工程》(姚玲森)第2篇 第5章解析

《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。

桥梁工程复习大纲（初稿）（姚玲森《桥梁工程》第二版）考试方式：闭卷要求：理解基本概念，掌握设计原理，深化工程认识，学会分析应用第一篇总论第1章概论桥梁工程的发展简史，我国近代桥梁建设的成就第2章桥梁的基本组成与分类桥梁的基本组成，常用名词和术语常见桥梁结构形式，梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥的适宜跨度范围。

第3章桥梁的总体规划与设计桥梁总体规划原则，可行性研究和三阶段设计的内容桥梁纵断面、横截面、平面设计的内容及要点桥梁方案比较第4章桥梁设计荷载公路桥梁设计规范中的荷载（作用）分类车道荷载与车辆荷载的等级、图示、标准值及检算与加载方法车道荷载的纵向与横向折减方法与汽车荷载相关的其它作用荷载组合与极限状态设计方法（了解04规范之前的汽车荷载标准）第二篇钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥第1章概论钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥的一般特点简支梁桥的主要类型及其适用性第2章桥面构造桥面横坡的作用及设置方式，桥面铺装类型桥面排水构造桥梁伸缩装置的作用及其质量要求第3章板桥的设计与构造装配式板梁的截面形式及横向联结构造斜交板桥的受力特点与构造特点第4章装配式简支梁桥的设计与构造装配式梁桥的常见截面及横向联结构造预应力布置的特点截面效率指标与索界的概念采用预制/现浇组合成形的混凝土梁桥构造第5章简支梁桥的计算单向板与双向板的界定车轮荷载在桥面板上的分布板的有效工作宽度的确定原则荷载横向分布的概念荷载横向分布系数及其沿桥跨的变化的概念杠杆原理法偏心压力法和修正偏心压力法影响线的绘制方法活载加载原则及活载包络图的绘制方法挠度验算中对结构刚度的考虑，开裂弯矩的概念部分预应力混凝土梁的概念预拱度的设置（不作要求：横向铰接板法、横向刚接梁法、比拟正交异性板法）第6章梁式桥的支座桥梁支座的功能板式橡胶支座的构造及其实现功能的原理盆式橡胶支座的构造及其实现功能的原理（不作要求：支座的设计与计算）第7章简支梁桥的施工模板与支架、钢筋工作和混凝土工作先张梁工艺后张梁工艺公路混凝土简支梁常见的安装方法预应力锚具和张拉工艺（了解目前常用的锚具类型有哪些，哪些锚具淘汰了）第三篇悬臂与连续体系梁桥第1章基本结构体系悬臂梁桥、连续梁桥和刚构式桥的一般构造与分跨考虑悬臂梁桥目前趋于淘汰的原因第2章立面与横断面设计连续梁桥的立面布置刚构式桥的的立面布置常见截面形式（不作要求：悬臂梁桥）第3章配筋与其它构造设计原则预应力的纵向布置原则横向和竖向预应力布置原则横隔梁与牛腿的受力与构造第4章结构内力计算不同施工方法对成桥恒载内力的影响预应力对超静定结构的影响混凝土收缩徐变的概念及其对桥梁结构的影响温度荷载形式，及其对桥梁结构的影响了解用影响线求解活载内力的思路（不作要求：连续梁内力的横向分布）第5章施工方法简介有支架浇筑施工法平衡悬臂施工法逐跨顶推施工法移动模架施工法第6章桥型实例介绍学习工程实例，侧重于大跨度变截面箱梁桥的悬臂施工过程第四篇混凝土拱桥第1章概论拱桥的基本受力特点圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥与钢拱桥的概念拱桥的基本组成和类型第2章拱桥的设计与构造对设计高程的考虑，常用矢跨比范围拱桥类型的选择考虑多跨连拱的布置原则圬工拱桥的拱圈一般构造钢筋混凝土拱圈（拱肋）一般构造钢管混凝土拱圈（拱肋）一般构造拱上建筑构造中承及下承式拱桥的构造要点组合体系拱桥的构造第3章拱桥的计算实腹式悬链线拱的拱轴系数与方程确定空腹式悬链线拱轴的五点重合法悬链线无铰拱的弹性中心概念考虑弹性压缩、均匀升降温、收缩、支座沉降等对拱肋内力的影响拱圈内力调整思路拱肋失稳的形式与概念，增强拱桥稳定性的措施钢筋混凝土拱肋稳定性验算的一般方法吊杆非保向力作用的概念连拱作用的概念第4章拱桥的施工拱架施工法缆索吊装施工法少支架施工法、劲性骨架施工法、转体施工法第5章拱桥实例介绍学习工程实例，侧重于无支架施工法第五篇缆索承重体系桥梁第1章概论缆索承重体系的基本特征缆索承重体系桥梁的类型第2章斜拉桥简介斜拉桥总体布置、各部位名称与传力途径斜拉桥的构造（主梁、塔柱、拉索等）斜拉索几何非线性的概念斜拉桥合理索力的确定思想斜拉桥一般施工方法第3章悬索桥简介悬索桥总体布置、各部位名称与传力途径自锚式悬索桥和地锚式悬索桥的构造与力学差异悬索桥的构造（锚碇、主缆、塔柱、加劲梁、吊索及索夹等）悬索桥主缆、加劲梁、塔柱、锚碇的一般设计内容悬索桥缆索系统的施工步骤第4章桥例简介学习工程实例，侧重了解结构总体布局和主要部件的构造第六篇桥梁墩台（不作要求）。

《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。

一、填空题1)公路桥梁的作用按其随时间变化的性质，分为永久作用、可变作用、偶然作用。

2)按结构体系及其受力特点，桥梁可划分为梁桥、拱桥、悬索桥以及组合体系。

3)桥跨结构在温度变化、混凝土的收缩和徐变、各种荷载引起的桥梁挠度、地震影响、纵坡等影响下将会发生伸缩变形。

4)钢筋混凝土梁梁内钢筋分为两大类，有受力钢筋和构造钢筋。

5)作用代表值包括标准值、准永久值、频遇值。

6)桥梁纵断面设计包括桥梁总跨径的确定、桥梁的分孔、桥面的标高及桥下净空、桥上及桥头引导纵坡的布置。

7)桥台的常见型式有重力式桥台、轻型桥台、组合式桥台和框架式桥台等。

8)公路桥面构造包括桥面铺装、防水和排水系统、桥面伸缩装置、人行道及附属设施等。

9)悬索桥主要由桥塔、锚碇、主缆和吊索等组成。

10)重力式桥墩按截面形式划分，常见的有矩形、圆形、圆端形和尖端形等。

11)常见的轻型桥台有薄壁轻型桥台、支撑梁轻型桥台、框架式轻型桥台、组合式轻型桥台等。

12)设计钢筋混凝土简支T梁，需拟定的主要尺寸有梁宽、梁高、腹板厚度、翼缘板厚度。

13)柱式桥墩的主要型式主要有独柱式、双柱式、多柱式和混合式。

14)明挖扩大基础的稳定性验算包括倾覆稳定性验算和滑动稳定性验算。

15)桥梁支座按其变为的可能性分为活动支座和固定支座。

16)支座按其容许变形的可能性分为固定支座、单向支座和多向支座。

17)常用的重力式桥台有 U形桥台、埋置式桥台、八字式桥台、一字式桥台等。

18)桥梁的主要组成部分包括桥墩、桥台及桥跨结构等。

19)桥梁设计一般遵循的原则包括安全性、适用性、经济性、先进性和美观等。

20)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、铰接板法、比拟正交异性板法。

21)通常将桥梁设计荷载分为三大类：永久荷载、可变荷载、偶然荷载。

22)公路桥梁设计汽车荷载分为公路-I级、公路-II级两个等级，它包括车道荷载和车辆荷载，其中车辆荷载用于桥梁结构的局部加载和桥台验算。

《桥梁工程》教学大纲课程编号：E072024 课程类型: 专业课课程名称：桥梁工程英文名称：Bridge engineering学分：4 适用专业：土木工程专业（道桥隧方向）第一部分大纲说明一、课程的性质、目的和任务《桥梁工程》是土木工程专业（道桥隧方向）的一门必修专业课。

其任务是使学生在学习《结构力学》《结构设计原理》等先修课程的基础上，进一步通过学习能掌握我国常用的中小型桥梁上、下部结构（不包括基础）的构造原理和设计计算方法，并了解他们的施工方法。

此外，通过学习还应了解各种大跨度桥梁的构造、计算和施工特点，以及国内外桥梁发展的概况和趋势。

要培养学生独立思考和工作的能力。

学生在毕业后，除能从事常用中小型桥梁的设计计算和施工工作外，并能运用已学的知识，联系实际，初步具备解决较复杂桥梁问题的能力。

二、课程的基本要求（1）了解桥梁的组成、类型和国内外桥梁建筑的概况。

熟悉有关桥梁总体规划的步骤和方法。

（2）重点掌握并掌握钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土简支梁桥的构造原理和设计计算方法。

掌握学习几种常用的荷载横向分布计算原理。

打好公路桥梁设计方面的理论基础。

（3）重点学习并掌握圬工拱桥的加载原理和设计计算方法，并能比较熟练地运用拱桥的计算用表。

（4）了解预应力混凝土连续梁桥、钢筋混凝土拱桥等其它型式桥梁的构造和计算特点。

能运用《结构力学》《结构设计原理》等课程的有关知识。

初步具备设计和计算能力。

（5）了解大跨度及较复杂桥梁的类型和构造。

增强桥梁建筑领域的各种知识，并能扩大眼界，开阔思路。

（6）了解梁式桥和拱桥等的一般施工方法，熟悉其中的施工要点，启发学生了解设计与施工的密切联系，学会全面考虑问题。

三、本课程与相关课程的联系本课程是土木工程学院道桥隧专业的专业课，与其他课程的联系特别密切，先修课程：《结构力学》、《结构设计原理》、《桥涵水文》、《基础工程》、《材料力学》、《结构力学》、《土力学》等，在此基础上才能学好本课程。

桥梁工程各章课后习题全解第一章总论习题答案一、填空题：1、桥面标高的确定主要考虑：路线纵断面设计要求、排洪要求和通航要求三个因素。

2、按照《公路工程技术标准》的规定，公路桥梁的桥上纵坡不宜大于4% ，桥头引道纵坡不宜大于5% ，位于市镇混合交通繁忙处时，桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于3% 。

3、桥梁结构的整体计算应采用车道荷载；桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载，两者不得叠加。

4、《公路桥规》规定，汽车荷载为公路-Ι级：均布荷载标准值为10.5kN/m ，跨径大于50米时的集中荷载标准值为 360kN ;汽车荷载为公路-Ⅱ级：均布荷载标准值为7.875kN/m ，跨径小于于5米时的集中荷载标准值为 135kN 。

二、名词解释：1. 桥梁建筑高度：是上部结构底缘至桥面的垂直距离。

2. 计算跨径（梁式桥）：对于设支座桥梁，为相邻支座中心的水平距离，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。

3. 标准跨径（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。

4. 桥梁全长：对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间的距离，对于无桥台的桥梁为桥面行车道长度。

5. 净跨径：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，不设支座的桥梁为上、下部结构相交处内缘间的水平净距。

6.永久作用：是指在结构设计基准期内，其值不随时间而变化，或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用，也称恒载。

7.可变作用：是指在结构设计基准期内，其值随时间变化，且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。

8．偶然作用：是指在结构设计基准期内出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。

9.汽车冲击力：由于桥面不平整、轮胎不圆、发动机抖动引起的汽车对桥梁结构产生的作用力。

三、问答题：1．桥梁由哪几部分组成,并简述个部分的作用？答：桥梁由五个“大部件”与五个“小部件”组成。