同济大学桥梁工程期末复习知识点整理.docx

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填空（2/20）2判断（2/20）3单项选择（2/20）4简答与计算（8/40）

第一篇总论

1桥梁的基本组成及其各部分的作用

桥跨结构（上部结构）：

直接承担使用荷载

桥墩和桥台（下部结构）：

将上部结构的荷载传递到基础中去；挡住路堤的土

支座：

传递荷载，保证桥梁的温差伸缩

基础：

将桥梁结构的反力传递到地基

附属设施：

满足其他功能需求。

2常用术语：

计算跨径、标准跨径、净跨径、总跨径、桥梁全长、桥梁高度、建筑高度、容许建筑高度、桥下净空、净矢高、计算矢高、矢跨比

计算跨径：

对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻及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：

对于梁桥，是指两相邻桥墩中线之间的距离，或桥墩中线至桥台台背前缘之间的距离；对于拱桥，一般是指净跨径。

净跨径：

对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距，对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。

总跨径：

是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径，它反映了桥下宣泄洪水的能力。

桥梁全长：

简称桥长，使桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离。

桥梁高度：

桥面与低水位之间的高差，或桥面与桥下线路路面之间的距离。

建筑高度：

桥上行车路面高程至桥跨结构最下缘之间的距离。

容许建筑高度：

公路（或铁路）定线中所确定的桥面（或轨顶）高程，对通航净空顶部高程之差。

净矢高：

是从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离。

计算矢高：

是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离。

矢跨比：

是拱桥中拱圈（或拱肋）的计算矢高与计算跨径之比，也称矢拱度。

2桥梁分类方式及各类桥梁的名称、斜拉桥、拱桥、悬索桥,最大跨

按受力特点分，有梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥、刚构桥和组合体系桥。

按用途分：

有铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行桥、运水桥（渡槽）及其他专用桥梁（如通过管道、电缆等）。

按跨越障碍分，有跨河桥、跨谷桥、跨线桥（又称立交桥）、高架桥、栈桥等。

按采用材料分，有木桥、钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、圬工桥（包括砖桥、石桥、混凝土桥）等。

按桥面在桥跨结构的不同位置分，有上承式桥、下承式桥和中承式桥。

按桥长分，桥长20m及以下为小桥，20~100m为中桥，100～500m为大桥，500m以上为特大桥。

最大跨：

梁桥

拱桥

斜拉桥

悬索桥

挪威斯托尔马桥（301m）

重庆朝天门大桥（552m）

俄罗斯岛大桥（1104m）

日本明石海峡大桥（1991m）

3阐释梁桥、拱桥、刚架桥、缆索承重桥梁的主要受力特点及其适用条件

梁桥：

受力特点——以主梁受弯承担使用荷载，结构不产生水平反力。

适用条件——对地基承载能力要求不高、简支梁跨度一般不超过50m，更大跨度时须修建预应力混凝土连续梁或钢桥。

拱桥：

受力特点——承重结构为主拱；支承处不仅产生竖向反力，还产生水平推力，从而使拱主要受压。

适用范围——对地基要求高、可用抗压能力强的圬工材料、地基不良时可修建系杆拱桥。

刚架桥：

受力特点——在竖向荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处也有水平反力。

其受力状态介于梁桥和拱桥之间。

适用范围——跨中建筑高度可做得较小，当路线立交或跨越通航江河时采用这种桥型可以尽量降低线路高程，改善纵坡减少路堤土方量。

当跨越陡峭河岸和深邃峡谷，修建斜腿式的刚构桥往往既经济合理，又造型轻巧美观。

悬索桥：

受力特点：

成桥时，主要由主缆和主塔承受结构自重，加劲梁受力由施工方法决定。

成桥后，结构共同承受外荷作用，受力按刚度分配。

适用范围——适用于特大跨度，对地基要求高，适宜采用高强材料，地基不良时可采用自锚式悬索桥。

斜拉桥：

10永久作用、可变作用与偶然作用的主要内容：

哪些荷载

永久作用（恒载）：

包括结构物自重、桥面铺装及附属设施的重量、作用于结构上的土重及土侧压力、基础变位作用、水浮力、长期作用于结构上的人工预施力以及混凝土收缩和徐变作用。

可变作用：

汽车荷载及其冲击力、制动力和离心力、人群荷载、车辆荷载引起的土侧压力、支座摩阻力、温度（均匀、梯度）作用、风荷载、流水压力、冰压力。

偶然作用：

地震力作用、船舶或漂流物的撞击作用。

13汽车荷载等级，车道荷载与车辆荷载特点与适用条件

汽车荷载分为公路—Ⅰ级（高速公路、一级公路）和公路—Ⅱ级（二级公路、三级公路、四级公路）两个等级，其选用与公路等级有关。

二级公路为干线公路且重型车辆多时，涵洞设计采用公路—Ⅰ级荷载，四级公路上车道荷载乘0.8折减，车辆乘0.7。

汽车荷载有车道荷载和车辆荷载组成，两者作用不得叠加。

车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。

桥梁结构的整体计算采用车道荷载，公路－I级和公路-II级采用不同的车道荷载；

桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙压力等的计算采用车辆荷载，公路－I级和公路-II级采用相同的车辆荷载。

16公路桥涵设计体系规定了桥涵结构的两种极限状态：

公路桥采用基于结构可靠性理论的极限状态设计方法，分别按承载能力极限状态（作用效应基本组合、作用效应偶然组合）和正常使用极限状态（作用短期效应组合、作用长期效应组合）进行作用效应组合。

第二篇钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁

1简支梁的主要类型及其适用情况，截面类型

板桥

肋板式梁桥

箱形梁桥

•矩形截面

•施工方便

•自重大、挖空

•适合中小跨径桥梁、异形桥

•双向受力

•横截面内肋形结构（主要T梁）

•π型、I型、T型

•多用于纵向分缝装配式桥梁

•适合中等跨径简支梁

•横截面呈一个或几个封闭箱形

•单箱单室、单箱多室

•分离多箱

•整体性好、抗扭刚度大

•上下缘均可受压、适合连续梁

•亦适于中大跨径预应力简支梁

•施工模板复杂

3桥面铺装的作用,桥面横坡设置

4、为什么要设置桥面伸缩装置（防水层P1），伸缩装置选用的依据是什么，伸缩量的大小包括：

哪些内容

（1）为保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变影响下按静力图式自由变形。

（2）依据:

视桥梁变形量的大小和车辆活载大小而异，要保证自由变形，而且要使车辆平顺通过和防止雨水垃圾泥土等深入阻塞。

（3）伸缩量的大小包括：

以安装伸缩缝结构时为基准的温度伸长量和伸缩量，收缩量和徐变量及计入梁的制造与安装误差的富余量（按计算变形量的30%估算），对大跨度应计入因荷载作用和梁体上下部温差所引起的梁端转角产生的伸缩缝变形量

6整体式板桥的受力特点与配筋特点（钢筋性质）

整体式简支板桥一般使用跨径在8m以下，其桥面宽度往往大于跨径，在荷载作用下，桥面板实际上处于双向受力状态，即除板的纵向中部产生正弯矩外，横向也产生较大的弯矩。

因此，当桥面板宽较大时，除要配置纵向的受力钢筋外，尚应计算配置板的横向分布钢筋。

还有板边钢筋加密。

8什么叫斜交桥，斜板桥的受力与配筋特点与正交桥梁相比弯矩大小

由于桥位处的地形限制，或者由于高等级公路对线形的要求而将桥梁做成斜交。

斜交板桥的桥轴线与支承线的垂线呈某一角度，习惯上称为斜交角。

受力特点：

1.荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势

2.各角点受力情况可比拟连续梁的工作来描述

3.在均布荷载下，当桥轴线方向的跨长相同时，斜板桥的最大跨内弯矩比正桥要小，跨内纵向最大弯矩或最大应力的位置，随着斜交角的变大而自中央想钝角方向移动

4.在上述情况下，斜板桥的跨中横向弯矩比正桥要大，可认为横向弯矩增大量相当于跨径方向减小量

构造特点（配筋特点）：

（1）整体式斜板桥（L/b<1.3）

底层钢筋

–方案一：

按主弯矩方向的变化配置主筋；分布钢筋平行板边；钝角约1/5跨径范围钢筋加强，方向与钝角二等分线平行

–方案二：

两钝角角点间范围，主钢筋与支承边垂直，自由边范围主筋沿斜跨径方向，并与中间主筋重叠

•上层钢筋

–钝角约1/5跨径范围钢筋与钝角二等分线垂直；非支承板边上层加强钢筋网抗扭

（2）装配式斜板桥（L/b>1.3）

•斜交角25~35度时：

主筋沿斜跨径方向，分布钢筋平行于支撑边方向

•斜交角40~60度时：

主筋沿斜跨径方向，分布钢筋在钝角之间垂直于主筋，在支承边附近与其平行，底层（顶层）设加强钢筋。

与正交桥梁相比弯矩大小（最大跨内弯矩小，跨中横向弯矩大）

9装配式简支梁横隔板（梁）的设置特点、原因，与连续梁和拱桥横隔板比较有何异同

钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁的横隔板的主要作用是保证两片主梁的共同作用，有利于承受横向水平力及偏载等作用。

对于T形等开口截面梁，借助横隔板可提高梁的抗扭刚度；而对于箱形梁可有效地降低横隔板处及其梁体内的扭曲应力。

10、截面效率指标、索界图、减余剪力图与预应力筋布置索界原则

截面效率指标：

核心距比截面高度。

12先张法和后张法的预应力损失类型

先张法：

锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失；预应力钢筋和孔道壁摩擦引起的；加热养护时，因温差而产生的；钢筋应力松弛；混凝土收缩徐变；

后张法：

管道摩阻损失；锚固损失；弹性压缩损失；钢筋应力松弛损失；混凝土收缩徐变损失。

13行车道板的形式与力学计算模式：

单向板、双向板、悬臂板、铰接板配筋

单向板：

边长比或长宽比等于和大于2的周边支承板看作由短跨承受荷载的单向受力板。

P107

双向板：

长宽比小于2的板。

（用钢量稍大，构造复杂，目前已很少使用，书中不作介绍）

悬臂板：

沿短跨一端嵌固另一端为自由端。

P109

铰接板：

一端嵌固一端铰接p112

可见课件2.5行车道板

15如何确定板的有效分布宽度，行车道板的内力计算

可见课件2.5行车道板

16荷载横向分布系数的概念，常用荷载横向分布系数计算方法的类型、基本假定与适用范围（刚性横梁法的结果偏差）（铰接板法）

1.杠杆原理法

（1）基本假定：

忽略主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面板在主梁上断开，而当作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑

（2）适用场合：

①计算荷载位于靠近主梁支点②近似用于横向联系很弱的无中间横隔梁的桥梁③双主梁桥

（3）计算方法：

主梁反力影响线即为其荷载横向分布影响线

2.偏心受压法（刚性横梁法）

（1）基本假定：

①中间横隔梁象一根刚度无穷大的刚性梁一样保持直线的形状②不考虑主梁抗扭刚度

（2）适用场合：

①具有可靠横向联接②桥梁较窄时（B/L<0.5）③计算跨中横向分布系数

（3）计算方法：

利用变形与内力的比例关系及内外力平衡求横向影响线

（4）结果偏差：

边梁偏大，中梁偏小

3.铰接板法

（1）假定：

①将多梁式桥简化为数根并列而相互横向铰接的狭长板（梁）②铰缝仅传递剪力③用半波正弦荷载作用在某一板上，计算各板（梁）间的力分配关系

（2）适用条件：

①用现浇混凝土纵向企口缝连结的装配式板桥②仅在翼板间用焊接钢板或伸出交叉钢筋连结的无中间横隔梁的装配式桥铰接梁法适用条件不设横梁的T梁桥

4.刚接梁法

（1）适用条件：

翼缘板刚性连接的肋梁桥

（2）计算假定：

结合缝同时传递竖向剪力和弯矩

5.比拟正交异性板法（GM法）

（1）适用条件：

多道横隔梁、宽跨比较大

（3）基本假定：

将主梁和横隔梁的刚度换算成两个方向刚度不同的弹性平板

17刚性（修正）横梁法计算横向分布影响线性质，刚性横梁法计算横向影响线、横向分布系数

18荷载横向分布系数沿桥跨的分布

弯矩：

①纵桥向不同位置的影响面形状类似②分离变量近似程度高③由于跨中截面车轮加载值占总荷载的绝大多数，近似认为其它截面的横向分布系数与跨中相同

剪力：

①支点处剪力就近传向支座，分布与杠杆法相近②跨中剪力影响面相对于支点差别很大，变量不可分离③变量分离后支点影响面被歪曲，误差过大④做法：

⑴支点剪力采用杠杆法计算