桥梁工程重点内容讲解学习Word格式.docx
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由塔柱、主梁和斜拉索组成,不同体系互相配合,充分发挥各自材料的强度。
5)悬索桥:
用悬挂在塔架上的强大缆索作为主要承重结构,充分发挥钢索的抗拉性能。
桥梁设计的基本原则:
1)技术先进
2)安全可靠
3)使用耐久
4)经济
5)美观
6)环境保护和可持续发展
桥梁平、纵、横断面设计:
1)平面设计:
桥梁设计首先要确定定位,按照标准规定,小桥和涵洞的位置与线形一般应符合线路的总走向,为满足水文、线路弯道等要求,可设计斜桥和弯桥,对于公路上的特大桥、大、中桥桥位,原则上应服从线路走向,桥、路综合考虑,尽量选择在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段上。
2)纵断面设计:
包括确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥道的高程、桥上和桥头引道的纵坡及基础的埋置深度等。
3)横断面设计:
主要取决于桥面的宽度和不同桥跨结构横截面的形式。
桥面宽度决定于行车和行人的需要,为保证桥梁的服务水平,桥面宽度应当与所在.
路线的路基宽度一致。
桥梁设计的程序:
1)预可阶段
2)工可阶段
3)初步设计
4)技术设计
5)施工图设计
桥梁设计方案比选和确定的步骤:
1)明确各种高程的要求
2)桥梁分孔和初拟桥型方案草图
3)方案初筛
4)详绘桥形方案
5)编制估算或概算
6)方案选定和文件汇总
桥梁上的作用
1)随时间的变化可归纳为:
永久作用、可变作用、偶然作用
2)按对结构的反应情况:
静态作用、动态作用
永久作用:
结构重力,预加应力,土的重力,土侧压力,混凝土收缩及徐变作用,水的浮力和基础变位七种。
可变作用:
在结构使用期间,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比不可忽略的作用。
这些包括有汽车荷载,汽车荷载的冲击力、离心力、制动力及其引起的土侧压力,人群荷载,风荷载,流水压力,冰压力,温度作用和支座摩阻力十一种。
均布荷载车道荷载:
(整体计算)汽车荷载集中荷载车辆荷载:
(局部计算)
整体计算和局部计算的效应不叠加。
偶然作用:
包括地震作用,船舶或漂流物撞击力和汽车撞击作用。
公路桥涵结构的两种极限状态:
承载能力极限状态:
着重体现桥涵结构的安全性1)
正常使用极限状态:
体现适用性和耐久性2)
桥涵结构设计分持久状况、短暂状况、偶然状况桥面布置分类:
,即行车道的上下行交通布置在同一桥面上,它们之间用画线双向车道布置1)
分隔。
,即桥面上设置分隔带或分离式主梁布置,使上下行交通分隔,分车道布置2).
甚至机动车道与非机动车道分隔,行车道与人行道分隔设置
3)双层桥面布置,即桥梁结构在空间上提供两个不在同一平面上的桥面结构。
桥面铺装的功用:
保护桥面板不受车辆轮胎的直接磨耗,防止主梁遭受雨水的侵蚀,并能对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。
可采用水泥混凝土,沥青表面处治和沥青混凝土等类型。
桥面伸缩装置的主要作用:
适应桥梁上部结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩徐变等因素的影响下变形的需要,并保证车辆通过桥面时平稳。
一般设在两梁端与桥台背墙之间。
桥面伸缩装置的类型:
U形锌铁皮伸缩装置,跨搭钢板式伸缩装置,橡胶伸缩装置等,目前多用橡胶伸缩装置。
桥梁的变形量大小:
主要考虑以伸缩装置安装时的温度为基准,由温度变化引起的伸缩量和混凝土徐变、干燥收缩所引起的伸缩量作为基本伸缩量。
第二篇:
梁式桥常用的截面形式:
1)板桥:
是最简单的构造形式,施工方便
2)肋梁桥:
是在板桥截面的基础上,将梁下缘受拉区混凝土很大程度的挖空,从而显著减轻了结构自重,跨越能力得到提高
3)箱型截面:
提供了能承受正负弯矩的足够的混凝土受压区,抗弯、抗扭能力强,因而更适用于较大跨径的悬臂式梁桥和连续体系梁桥。
梁式桥按静力体系可分为:
简支梁桥,连续梁桥,悬臂梁桥
1)简支梁桥
a)整体式简支板桥:
L≤8m,桥面宽度一般大于跨径,桥面板呈双向受力状态,当桥面板宽较大时,除配置纵向受力钢筋外,还需计算配置板的横向受力钢筋,且自由边需加密。
b)装配式简支板桥:
L≤20m,横截面形式主要有实心板和空心板。
(看懂62页钢筋布置图)
c)简支肋梁桥的上部结构:
由主梁,横隔梁,桥面板,桥面构造组成。
d)T形截面的特点:
制造简单,肋内可做成钢筋骨架,横隔板联结后,整体性好,接头方便,但截面形式不稳定。
e)箱形截面的特点:
抗扭能力强,偏载下受力均匀,节省钢筋,可做成薄壁结构,横向抗弯刚度大,预加应力方便,运输安装稳定性好,但预制麻烦,重量大,不适用钢筋混凝土。
f)横隔板的设置:
一般在跨中支点处设横隔板,跨中横隔板对各主梁分配起主要作用,端横隔板有利于制造,运输和安装的稳定,一般为奇数。
2)连续梁桥:
a)等截面连续梁桥:
一般以40~60m为宜。
b)变截面连续梁桥:
边跨一般为主跨的0.6~0.8倍,底曲线采用二次抛物线、折线和介于二次抛物线之间的1.5~1.8次抛物线变化形式。
适用70~170m的跨径。
.
c)连续刚构桥:
①大部分边跨与主跨跨径比值在0.55~0.58.②预应力混凝土连续刚构桥主要适用于高桥墩的情况。
墩的柔度应适应由于温度变化、混凝土收缩、徐变以及制动力等因素引起的水平位移,以尽量减小这些因素对结构产生的次内力。
③大跨度连续刚构桥在横桥向的约束很弱,易产生扭曲,桥墩在横向的刚度应设计得大一些。
④跨径一般为180~300M。
⑤确定箱梁截面顶板厚度一般需考虑两个因素:
满足桥面横向弯矩的要求;
满足布置纵横向预应力钢筋束的要求、箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚至墩顶。
3)悬臂梁桥
a)布置方式:
①不带挂梁的单孔双悬臂梁桥②带挂梁的多孔悬臂梁桥。
b)力学特点:
属静定结构。
与简支桥相比,悬臂桥由于支点负弯矩的存在,使跨中正弯矩显著减小,故可以减小跨度内主梁的高度,从而可降低钢筋混凝土数量和结构自重,而这本身又促进了恒载内力的减小。
c)跨径:
国内箱型薄壁钢筋混凝土悬臂梁桥最大跨径为55m,预应力混凝土悬臂梁桥一般在100m以下。
d)T形钢构桥:
i.带挂梁的T构桥型。
属静定结构,不会产生次应力,受力和变形性能均较差,但受力明确,构造简单。
ii.带铰的T构桥型。
属超静定结构,会产生次应力,受力和变形比带挂梁T构好。
桥面板的计算形式:
1)采用钢板联结时,桥面板可简化为悬臂板
2)采用不承担弯矩的铰接缝联结时,可简化为铰接悬臂板
板的有效工作宽度:
车轮荷载产生的跨中总弯矩与荷载中心处的最大单宽弯矩值
的比值。
荷载横向分布系数:
指某根主梁承担的最大荷载是各个轴重的倍数,通常小于1。
杠杆原理法:
适用于双主梁桥,多主梁求最大支点反力,以及近似用于无中横隔梁的M值计算。
剪力滞:
宽翼缘箱型截面梁受对称垂直力作用时,其上下翼缘的正应力沿宽度方向分布是不均匀的,这种现象称为剪力滞。
剪滞效应的计算基本步骤:
1)先按平面杆系结构理论计算箱梁各截面的内力
2)对不同位置的箱型截面,用不同的有效宽度折减系数将其翼缘宽度进行折剪
3)按照折减后的截面尺寸进行配筋设计和应力计算。
桥梁挠度产生的原因:
永久作用挠度和可变作用挠度。
永久作用挠度可以通过施工时的预拱度来抵消。
桥梁的预拱度:
通常按照结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值二者之和采用。
对于位于竖曲线上的桥梁,应视竖曲线的凸起或凹下情况,适当增减预拱度值,使竣工后的线形与竖曲线接近一致。
支座的作用:
将上部结构的支承反力(包括结构自重和可变作用引起的竖向力和水平力)传递到桥梁墩台,同时保证结构在汽车荷载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形,以使上下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。
:
(按支座变形的可能性)梁式桥的支座分类
1)固定支座:
能传递水平力和竖向力,主梁固定在墩台上,且发生挠曲时能在支承处自由转动
2)活式支座:
只能传递竖向力,保证主梁在支承处既能自由转动又能水平移动。
橡胶支座的特点:
具有构造简单、加工方便、造价低、结构高度小、安装方便和使用性能良好的优点。
还能方便地适应任意方向的变形,故特别适应于宽桥、曲线桥和斜交桥。
橡胶的弹性还能削减上下部结构所受的动力作用,对于抗震十分有利。
在当前,橡胶支座已经得到广泛使用。
橡胶支座分类:
1)板式橡胶支座
2)四氟橡胶滑板式支座
3)球冠圆板式橡胶支座
4)盆式橡胶支座
特殊功能的支座:
球形钢支座、拉力支座、抗震支座。
支座在纵横桥向的布置方式:
1)对于坡桥,宜将固定支座布置在高程低的墩台上
2)对于简支梁桥,每跨宜布置一个固定支座,一个活动支座;
对于多跨简支梁,一般将固定支座布置在桥台上,每个桥墩上布置一个活动支座和一个固定支座。
3)对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥,一般在每一联设置一个固定支座,并宜将固定支座设置在靠近温度中心,以使全梁的纵向变形分散在梁的两端,其余墩台上均布置活动支座。
4)对于悬臂梁桥,锚固孔一侧布置固定支座,一侧布置活动支座。
斜板桥的受力特点(P190):
1)支承边反力
2)跨中主弯矩
3)钝角负弯矩
4)横向弯矩
5)扭矩
弯梁桥的受力特点:
1)在外荷载作用下,梁截面内产生弯矩的同时,必然伴随产生耦合扭矩,即所称的“弯-扭”耦合作用
2)在结构自重作用下,除支点截面以外,弯梁桥外边缘的挠度一般大于内边缘的挠度,而且曲线半径愈小这种差异愈严重
3)对于两端均有抗扭支座的弯梁桥,其外弧侧的支座反力一般大于内弧侧,曲率半径R较小时,内弧侧还可能出现负反力。
第三篇
拱式结构的特点:
在竖向荷载作用下,两端产生水平推力
拱桥的主要优点:
1)跨越能力较大
2)能充分就地取材,与混凝土梁式桥相比,可以节省大量的钢材和水泥
3)耐久性能好,维修养护费用少
4)外型美观
构造较简单5).
拱桥的缺点:
1)自重较大,相应的水平推力也较大,增加了下部结构的工程量,当采用无铰拱时,对地基条件要求高
2)由于水平推力大,在连续多孔的大中桥梁中,为防止一孔破坏而影响全桥安全,需要采用较复杂的措施。
会增加造价
3)与梁式桥相比,上承式拱桥的建筑高度较高,当用于城市立交及平原地区时,因桥面高程提高,使两岸接线长度增长,或者使桥面纵坡增大,既增加了造价又不利行车
拱桥的上部结构组成:
主拱圈和拱上建筑
拱桥的下部结构组成:
桥墩、桥台和基础
拱桥的几个主要技术名称:
1)净跨径:
每孔跨径两个起拱线之间的水平距离