桥梁工程概论知识点Word下载.docx

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架空的主体结构+支承结构。

承重结构的任何一部分破坏，结构就破坏；

而结构附属部分的破坏，则不会导致结构的彻底破坏。

6、•正桥：

跨越主要障碍物的结构部分，跨度大，基础深

•引桥：

连接正桥和路的桥梁区段，跨度小，基础浅

•跨度或跨径－表征桥梁技术水平的重要指标，两相邻墩中线

之间水平距离（公路桥）

–主跨－多跨中的最大跨度

–标准跨径（铁路、公路）－桥梁养护维修和战备需要

–计算跨径－相邻两支座间的距离，用于设计。

是铁路桥的标准跨径

•桥长－两桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离

•桥下净空高度－设计洪水位或设计通航水位对桥跨结构最下缘的高差。

应大于通航及排洪要求

•桥梁建筑高度-桥面至桥跨结构最下缘的垂直高度。

•容许建筑高度：

公路或铁路桥梁线路设计中所确定的桥面高程与通航及排洪要求所规定的净空高度之差。

建筑高度不得大于容许高度。

7、桥梁的主要分类

按工程规模：

特大桥、大桥、中桥、小桥

按用途：

铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行桥、城市桥、管线桥、农桥

按材料：

钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、结合梁桥、圬工桥、木桥

按结构体系：

梁桥、拱桥、组合体系

按桥面位置：

上承式桥、中承式桥、下承式桥

按跨越对象：

跨河桥、跨谷桥、跨线桥、立交桥、地道桥、旱桥、跨海桥

按平面形状：

直桥、斜桥、弯桥

其他：

便桥、开启桥、高架桥、浮桥、运河桥、栈桥

8、不同结构体系及受力特点

梁桥

•梁为承重结构，主要以其抗弯能力来承受荷载；

在竖向荷载作用下，其支承反力也是竖直的；

简支的梁部结构只受弯受剪，不承受轴向力

•增加中间支承，可减少跨中弯矩，更合理地分配内力，加大跨越能力

•梁式体系分实腹式和空腹式，前者的梁截面为T形、工字形和箱形等，后者指桁架结构；

梁的高度可等高或变高

拱桥

•结构特征：

主要承重结构具有曲线外形

•受力特点：

在竖向荷载作用下，拱主要承受轴向压力，但也受弯受剪。

支承反力不仅有竖向反力，也承受较大的水平推力

•静力学分类：

单铰拱、双铰拱、三铰拱和无铰拱

•常用材料：

石材、钢筋混凝土、钢材

•施工方法：

有支架和无支架施工

悬索桥

•组成：

主要由索（又称缆）、塔、锚碇、加劲梁等组成

•受力：

在竖向荷载作用下，索受拉，塔受压，锚碇受拉拔反力

•材料：

索通常用高强度钢丝制成圆形大缆，加劲梁多采用钢桁架或扁平箱梁，桥塔可采用钢筋混凝土或钢

•跨度：

因悬索的抗拉性能得以充分发挥且大缆尺寸基本上不受限制，故悬索桥的跨越能力一直在各种桥型中名列前茅

组合体系

（1）刚架桥：

是梁与立柱的组合体系。

梁与立柱刚性连接，主要特点是:

立柱有相当的抗弯刚度，可以有效分担梁部跨中正弯矩，达到降低梁高，增大桥下净空的目的。

在竖向荷载作用下，主梁与立柱的连接处会产生负弯矩；

主梁、立柱承受弯矩，也承受轴力和剪力；

柱底约束既有竖直反力，也有水平反力。

（2）T形刚构桥：

预应力混凝土T形刚构桥是因悬臂施工法的发展而衍生出来的一种桥型。

其桥墩的尺寸及刚度大，墩顶与梁部固结，墩底与基础固结；

融合了悬臂梁桥和刚架桥的特点。

因为是静定结构，能减少次内力，简化主梁配筋；

T构有利于对称悬臂施工，但粗大的桥墩因承受弯矩较大而费料；

桥面线形不连续而影响行车。

连续刚构是把主跨内较柔细的桥墩与梁部固结起来。

特点是：

桥墩较为纤细，以承受轴向压力为主，表现出柔性墩的特点，使得梁部受力仍然体现出连续梁的受力特点（主跨部分受到较小的轴向力作用）。

这种桥式除保持了连续梁的受力优点外，还节省了大型支座的费用，减少了桥墩及基础的工程量，改善了结构在水平荷载下的受力性能，有利用简化施工工序，适用于需要布置大跨，高墩的桥位。

（3）梁、拱组合体系：

利用梁部受拉来承受和抵消拱在竖向荷载下产生的水水平推力。

（4）斜拉桥：

•形式：

由梁、塔和斜索组成的组合体系，结构型式多样，造型优美壮观

•受力：

在竖向荷载作用下，梁以受弯为主，塔以受压为主，斜索则承受拉力

•材料：

斜索采用高强钢丝制成，塔多采用钢筋混凝土，梁采用预应力混凝土梁或钢箱梁

第二章

1、土木工程结构的基本特性

•在满足一定的功能的同时，还应该能够安全地承受自然界和人类活动所施加的各种荷载；

•社会所能为结构建造支付的人力、物力和财力都是有限的，所以，又必须讲求经济；

•结构固定在不同位置，其规划、设计和施工需因时因地而异，逐个进行；

•与人类活动密切相关，其是否美观，是否与环境协调，受到重视。

2、桥梁工程设计应该遵循的基本设计原则

安全：

桥梁的安全既包括桥上车辆、行人的安全，也包括桥梁本身的安全。

结构在使用年限（设计基准期：

100年）以内，在各种自然情况和荷载作用下，能具有足够的承载能力，能保持适当的安全度，是对每一座桥梁的基本要求。

适用：

桥梁的适用要求包括：

能保证行车的通畅、舒适和安全；

桥梁运量既能满足当前需要，也可适当照顾今后发展；

对跨越线路或河

流的桥梁，要求不妨碍桥下交通或通航；

靠近城市、村镇等的桥梁，还当综合考虑桥头和引桥地区的环境和发展；

在使用年限内，桥梁一般只需常规养护维修就可保证日常使用。

经济：

在安全、适用的前提下，经济是衡量技术水平和作出方案选择的主要因素。

桥梁设计应体现出经济特性。

对于重大的桥梁工程，必须进行多方案的比较，详细研究技术上的可行性和先进性以及经济上的合理性。

这样，才能对桥梁的建造消耗、施工、技术发展和今后使用等因素进行统筹考虑，得出合理的经济结论。

美观：

在安全、适用和经济的前提下，尽可能使桥梁具有优美的外形，并与周围的环境相协调，这就是对桥梁美观的基本要求。

合理的轮

廓造型和布局、正确表达力的传递、以及结构风格和色彩与周围环境的和谐一致，是体现美观的主要因素。

在城市和游览地区，可适当考

虑桥梁建筑的艺术处理，但不应当追求浮华和繁琐的细部装饰。

3、桥梁的立面，断面和平面布置

立面布置

–桥梁总长（水文计算，冲刷问题）

–孔径布置（造价，结构体系，地质，通航）

–桥面高程（线路决定高程，桥梁决定局部高程）

–桥下净空（通航及非通航河流，线路）

–桥上及桥头引道的纵坡布置（公、铁）

断面布置：

包括桥面净空、桥面宽度、行车道宽度、机动车道布置、和人行道、自行车道布置、横坡设置等。

建筑界限：

指路面（轨面）以上的一定宽度和高度范围内，不允许有任何设施设施及障碍物侵入的规定最小净空尺寸。

平面布置：

通常的布置方式有正交、斜交、单向曲线和反向曲线等几种。

4、建桥基本程序和过程

可行性研究：

桥梁标准的制定、桥位选择、桥式方案比较、调查工作（地形测量、地质勘测、水文资料、外部条件）

初步设计：

设计任务书是进行初步设计的依据。

初步设计的目的是在设计任务书的技术范围内提交一份供比选的建桥项目文件。

初步设计的重点是在桥式方案和结构总体构思方面。

包括：

平面布置、立面布置、断面布置。

在初步设计阶段进行的勘测工作成为“初勘”。

技术设计：

技术设计的主要内容－对选定的桥式方案中的各个结构总体的、细部的技术问题作进一步研究解决，对结构各部分的设计提出详尽的设计图纸，包括结构断面、配筋、构造细节处理、材料清单及工程量等。

技术设计阶段要进行补充勘探（简称“技勘”）

施工设计：

内容包括结构设计计算（具体细节），绘制能让施工人员按图施工的施工详图等

在施工设计阶段还要进一步根据施工需要进行补充钻探（称“施工钻探”）

第三章

1、作用：

一类是直接施加于结构上的外力，如自重、车辆、人群等，称为荷载；

另一类不是以力的形式施加于结构，其产生的效果与结构本身及结构所处环境等有关，如基础变位、混凝土收缩和徐变、温度变化等。

作用的种类、形式、大小的确定是否得当，既关系到桥梁建设的投资，也关系到桥梁的安全。

2、作用分类

公路桥梁：

永久作用（设计基准期内，其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用），包括结构重力、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩和徐变作用、水的浮力、基础变位作用。

可变作用（设计基准期内，其量值随时间变化，且其变化与平均值相比有不可忽略的作用），包括汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力、温度作用、支座摩阻力。

偶然作用（设计基准期内不一定出现，但一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用力），包括地震作用、传播或漂流物的撞击作用、汽车撞击作用。

铁路桥梁：

主力：

包括恒载（结构自重，预加应力，混凝土收缩和徐变，土压力，静水压力及浮力，基础变位），活载（列车竖向静活载，公路竖向静活载，离心力，列车竖向动力作用，列车活载产生的土压力，人行道荷载）。

附加力：

制动力或牵引力，风力，列车横向摇摆力，流水压力，冰压力，温度变化的影响，冻胀力）。

特殊荷载：

船只活排筏撞击力，地震力，施工荷载。

3、作用代表值

标准值：

各种作用的基本代表值，可根据作用在设计基准期内最大值概率分布的某一分位值确定。

频遇值：

可变作用的一种代表值，足够长观测期内，作用概率分布的0.95分位值确定。

用于正常使用极限状态短期效应组合设计。

准永久值：

可变作用的另一种代表值，足够长的观测期内，作用概率分布的0.5分位值确定。

用于正常使用极限状态长期效应组合设计。

永久作用——标准值

可变作用——标准值、频遇值、准永久值

偶然作用——标准值

铁路桥梁——基于容许应力，只取标准值

4、设计基准期：

在确定某些作用的标准值时，需要人为事先规定的基准时间参数。

对桥梁结构，通常取100年。

设计基准期≠结构使用寿命。

5、汽车荷载：

车道荷载和车辆荷载。

车道荷载由长度不限的均布荷载和一个集中荷载组成，它是一个基于现场测定及作用效应分析的虚拟荷载。

6、横向和纵向的折减的定义和原因。

横向折减：

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，可能性越小。

但在桥梁设计中，为方便计，各个车道上的车辆活载都是按最不利位置布置的，因此，就应根据上述可能性的大小对总的车辆活载（或作用效应）进行折减。

纵向折减：

在制定车道荷载标准时，采用了自然堵塞的车间间距；

在确定荷载大小时，采用了重车居多的调查资料。

但对大跨径桥梁，随着跨径的增加，实际通行车辆出现上述情况就会逐步缓解。

因此，需对汽车荷载（或其效应）按跨度进行折减。

对于铁路桥梁，仅考虑横向折减。

7、车辆活载的加载

加载：

按最不利位置布置标准活载，通过结构分析计算桥梁活载效应（内力、应力、和位移、变形等）的最不利值。

一般做法是：

先计算结构内力及位移影响线，然后布载并加载。

8、冲击力：

车辆活载以一定的速度在桥上行驶时，会使