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1、桥梁工程期末总结1、桥梁组成:1)上部结构:是桥梁支座以上跨越桥孔的总称,是线路中断时跨越障碍的主要承重结构2)下部结构包括桥墩,桥台,基础。桥墩和桥台用来支撑上部结构并将其传来的恒载和车辆活载传至基础。设置在桥跨中间部分的称为桥墩,设置在桥跨两端与陆地相衔接的称为桥台。桥台还起到抵御路堤土压力及防止路堤的滑塌等作用3)支座:设置在墩台的顶部,用于支承上部结构的传力装置。它不仅要传递很大的荷载,并且保证上部结构能按设计要求产生一定的变位。 2、净跨径:对于梁式桥,指设计水位两个桥墩之间的净距,用lo表示。对于拱式桥式指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。 3、总跨径:是多孔桥梁中各净跨径
2、的总和lo。它反映的是桥下排洪的能力。 4、计算跨径:对于设有支座的桥梁,指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离。对于拱式桥指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离,用l表示。 5、桥梁全长:有桥台的桥梁为两岸桥台后端点之间水平距离,对于无桥台色桥梁则是指桥面行车道的长度,用L表示。 6、桥梁高度:指桥面与低水位之间的高差,或指桥面与桥下线路路面之间的距离。桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。 7、桥下净空:为了满足通航需要和保证桥梁结构安全而对上部结构底缘以下所规定的净空间的界限。 8、桥面净空:指桥梁行车道、人行道上方应保持的净空间界限。 9、桥梁建筑高度:指上部结构底缘至桥面顶面的垂直距离
3、。线路定线中所确定的桥面标高与桥下净空界限顶部标高之差,称为桥梁的容许建筑高度。桥梁设计的建筑高度不得大于容许建筑高度,否则就不能保证桥下通航或行车等要求。 10、净矢高:从拱顶截面下缘至相邻两跨拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离,用fo表示。 11、计算矢高:指拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心连线的垂直距离,用f表示。 12、桥梁按受力体系分类:梁式桥、拱式桥、悬索桥、刚架桥、斜拉桥。 梁桥:一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构,由于外力的作用方向与桥梁结构的轴线接近垂直,因而与同样跨径的其他结构体系相比,梁桥内长生的弯矩最大,即梁式桥以受弯为主。当地质条件较好时,中、小跨径梁桥均可修建连续
4、梁桥。对于大跨径和特大跨径的梁桥,可采用预应力混凝土。钢和钢-混凝土组合梁桥。拱桥:主要承重结构是主拱圈或拱肋,在竖向荷载作用下,桥墩和桥台将承受水平推力。同时,墩台向拱圈或拱肋提供水平反力,这将大大抵消在拱圈或拱肋中由荷载引起的弯矩。因此,与同跨径的梁式桥相比,拱桥的弯矩、剪力和变形却要小得多,拱圈或拱肋以受压为主。选择地质条件较好的地域修建拱桥。悬索桥:承重结构包括主缆、塔柱、加劲梁、锚碇及吊杆。悬索桥结构自重轻,是目前为止跨越能力最大的桥型刚架桥:桥跨结构主梁或板与墩台整体相连的桥梁。刚架桥的受力状态介于梁桥与拱桥之间,通常适用于需要较大的桥下净空和建筑高度受到限制的情况,如跨线桥、立交
5、桥和高架桥等。斜拉桥:实际是梁式桥与吊桥的组合形式。斜拉桥的塔柱、拉索和主梁在纵向面内形成了稳定的三角形,故结构刚度较悬索桥大,抗风稳定性较悬索桥好。 13、桥梁的其他分类:1)按用途分类:公路桥,铁路桥,公铁两用桥,人行桥,水运桥和管线桥等。2)按主要承重结构采用的材料划分:钢筋混凝土桥,预应力混凝土桥,圬工桥,钢桥,钢混凝土组合桥和木桥等。3)按桥梁总长和跨径的不同划分:特大桥,大桥,中桥,小桥和涵洞。4)按跨越障碍的性质:跨河桥,跨线桥,高架桥和栈桥。5)按上部结构的行车道位置:上承式桥,中承式桥和下承式桥。6)按桥跨结构的平面布置:正交桥,斜交桥和弯桥。 第二章 三种阶段设计:一种阶段
6、设计:施工图设计;两种阶段设计:初步设计、施工图设计;三种阶段设计:初步设计、技术设计、施工图设计。 1、桥面净空:为了保证车辆和行人的安全通过,在桥面以上垂直于行车方向应保留的界限空间,在净空界限范围内不得有任何部件和管线设施侵入 2、桥梁设计四原则:1)安全2)适用3)经济4)美观。 3、桥梁设计的步骤: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。 4、纵断面设计包括:确定桥梁的总跨径,桥梁的分孔,桥道的标高,桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度。 桥梁的分孔注意以下问题采用经济跨径在通航河流,当通航净宽大于经济跨径时通常将通航桥孔的跨径按通航净宽来确定,其余
7、孔径可采用经济跨径。但对变迁性河流,考虑航道可能发生变化,可多设几个通航孔在平原区宽阔河流上的桥梁,通常在主河槽部分按需要布置较大的通航孔,而在两侧浅滩部分按经济跨径分孔。 5、通航净空:在桥孔中垂直于水流方向所规定的空间界限,任何结构构件或航运设施均不得深入其内。 6、净空限界:桥面净空是指为了保证车辆和行人安全通过,在桥面以上垂直于行车方向应保留的界限空间,在净空界限范围内不得有任何部件和管线设施侵入。 7、桥道标高的确定:对于跨河桥梁,桥道的标高应保证桥下排洪和通航的需要;对于跨线桥,则应确保桥下安全行车。在平原区建桥时,桥道标高的抬高往往伴随着桥头引道路堤土方量的显著增加。在修建城市桥
8、梁时,桥高了使两端引道的延伸会影响市容,或者需要设置立体交叉或高架栈桥,会导致提高造价。和亮丽的桥道标高必须根据设计洪水位、桥下通航净空的需要,并结合桥型、跨径等一起考虑。 8、桥梁设计方案选择应遵循的步骤:明确各种标高的要求:在桥位纵断面图上,先行按比例绘出设计水位、通航水位、堤顶标高、桥面标高、通航净空、堤顶行车净空位置图桥梁分孔和初拟桥型方案草图:根据泄洪总跨径的要求,作桥梁分孔和桥型方案草图方案初筛:对草图方案作技术和经济上的初步分析和判断,筛去弱势方案,选出几个构思好,各具特点,但一时还难以判定孰优孰差的方案详绘桥型方案:拟定主要尺寸并尽可能绘出各个桥型方案的尺寸详图编制估算或概算:
9、根据编制方案的详图,可计算出上下部结构的主要工程数量,编制各方案的主要材料方案选定和文件汇总: 第三章 1、桥梁设计的作用:是指结构上的一组集中力或分布力,或引起结构外加变形或约束变形的原因。前者称为直接作用后者称为间接作用,它们产生的效应与结构本身特征有关。 2、桥梁作用的分类:1)永久作用:在结构使用期内,其量值不随时间变化,或其变化值与平均值相比可以忽略不计的作用可变作用:在结构使用期内,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偶然作用:在结构使用期内,出现的概率很小,但一旦出现其值很大且持续时间的作用 3、作用代表值:作用标准值:结构按极限状态设计时采用的作用基本代表值,
10、其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置确定作用准永久值:结构或构件按正常使用极限状态长期效应组合设计时,采用的一种可变作用代表值作用频遇值:结构或构件按正常使用极限状态短期效应组合设计时,采用的一种可变作用代表值 4、作用代表值的采用:1)永久作用应采用标准值作为代表值。2)可变作用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。3)偶然作用取其标准值作为代表值。 5、试阐述桥梁的“作用”与“荷载”二者的含义及其区别“作用”是指加在结构上的集中力或分布力,以及因其结构外加变形或约束变形的原因。前者以力的形式作用于结构上,成为直接作用,也称作荷载,如结构的自重
11、、桥面的行车荷载;后者以变形的形式作用在结构上,称为间接作用,如墩台变位等。作用的种类形式和大小的选定是桥梁计算工作中的主要部分,它关系到桥梁结构在它的设计使用期限内的安全和桥梁建设费用的合理投资。 6、承载能力极限状态:为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态。 7、正常使用极限状态:结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态 8、结构重力:结构物的重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力,结构自重可按结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定 预加力对于预应力混凝土,预加力在结构进行正常使用极限状态设计和使用阶段构件应力计算时,应作为永久作用计算其主
12、、次效应,计算时应考虑相应阶段的预应力损失,但不计由于预加力偏心距增大引起的附加效应。 土压力作用在墩台上的土重力、土侧压力可参照公路桥涵设计通用规范的规定计算。在验算桥墩、台以及挡土墙倾覆和滑动稳定性时,其前侧地面以下不受冲刷部分土的侧压力可按静土压力计算。计算作用于桥台后的主动土压力的标准值,一般应考虑台后有车辆作用和台后无车辆作用等不同作用情况。 混凝土的收缩和徐变作用混凝土收缩影响可作为相应于温度的降低考虑,徐变影响可假定混凝土应力与徐变变形间为线性关系 9、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,桥梁结构的整体计算采用车道荷载;桥梁结构的局部加载、涵洞、桥
13、台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。桥梁上行驶的车辆种类繁多,载重量也不同,设计时不可能对每一种情况进行计算,因此就需要拟定一种便于设计的统一的标准荷载 10、汽车冲击力:汽车以一定的速度在桥上行驶,车辆驶过桥梁时,由于桥面的不平整、车轮不圆以及发动机抖动等原因,会引起桥梁结构振动,这种动力效应通常称为冲击作用。汽车荷载的冲击作用有车体的振动和桥跨结构自身的变形和振动。 11、人群荷载:设有人行道的桥梁,当用汽车荷载计算时,应同时计入人行道上的人群荷载 12、离心力的产生:离心力的大小指车辆行使在曲线线路上时。因方向变化而引起的径向水平力。 13、公路桥梁汽车荷载分为两种荷载等级:公路-级,
14、公路-级 桥梁结构的整体计算采用车道荷载,局部计算采用车辆荷载。 桥梁偶然作用包括地震作用、船舶或漂流物的撞击作用、汽车撞击作用 永久作用:水的浮力、基础变位作用可变作用: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; 14、作用效应的组合:结构对所受作用的反应,如内力,位移等称为作用效应。作用效应组合,则是指结构上几种作用分别产生效应的叠加。公路桥涵结构按承载能力极限状态设计,采用以下两种效应组合:基本组合:永久作用的设计值与可变作用设计值效应相组合。偶然组合:永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作
15、用标准值效应相组合。公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时,采用以下两种组合:作用短期效用组合:永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合。作用长期效应组合:永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合。 第四章 15、桥面部分包括的构造:桥面铺装、防水和排水设施、伸缩装置、人行道、缘石、栏杆和照明灯具等构造。 16、城市桥梁有哪几种桥面布置形式?高速公路桥梁的桥面一般怎样设置? 城市桥梁的桥面布置: 双向车道布置,即行车道的上下行交通布置在同一桥面上。在桥面上,上下行交通用画线分隔,没有明显的界限,由于在桥梁上同时存在上下行机动车和非机动车,车辆只能中速或低速行驶,对交通量较大的道路,桥梁
16、往往会造成交通滞留状态分车道布置,即桥面上设置分隔带使上下行交通分割。甚至机动车道与非机动车道分隔、行车道与人行道分割设置。这种布置方式可提高行车速度,便于交通管理双层桥面布置,即桥梁结构在空间上提供两个不在同一个平面上的桥面构造。双层桥面布置可以使不同的交通严格分道行驶,提高了车辆和行人的通行能力,便于交通管理。同时,在满足同样交通要求时,可以充分利用桥梁净空,减少桥梁宽度,缩短引桥长度,达到较好的经济效应。高速公路桥梁的桥面布置:一般采用分隔带或分离式主梁布置,使上下行交通完全分开,减少行车干扰,提高车速。高速公路桥梁不设人行道与人行道护栏 17、桥面铺装:也称行车道铺装,其功能是保护桥面
17、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散作用。 18、桥面铺装特点:抗车辙、行车舒适、抗滑、不透水、刚度好和桥面板结合良好等特点。 19、桥面铺装的类型:水泥混凝土、沥青表面处治和沥青混凝土等。 20、水泥混凝土特点及铺装时要求:耐磨性能好,适合重载交通。水泥混凝土桥面铺装直接铺设在防水层或桥面板上,层厚度不宜小于8cm,其强度等级不应低于C40,铺设时应避免二次成形。水泥混凝土铺装层内应配置钢筋网,钢筋直径不应小于8cm,间距不宜大于10cm。 21、沥青混凝土桥面铺装:由粘层,防水层,保护层及沥青面层组成,总厚度宜为610cm铺设方式分为单层式
18、和双层式。高速公路、一级公路的沥青混凝土桥面铺装伟双层式,下层为34cm中粒式沥青混凝土整平层,表面层的厚度与级配类型可与其相邻桥头引线相同,但不宜小于2.5cm。多雨潮湿地区、纵坡大于5%或设计车速大于50km/h的大中型高架桥、立交桥的桥面应铺设抗滑表层。 22、改性沥青的特点:抗滑,密水,抗车辙,减少开裂等优点。 23、桥面设置纵、横坡作用:有利于雨水迅速排出,防止或减少雨水对铺装层的渗透,从而保护了行车道板,延长桥梁使用寿命。桥面上设置纵坡有利于排水,同时,在平原地区,还可以在满足桥下通航净空要求的前提下,降低墩台标高,减少引桥垮长或桥头引道土方量,从而节省工程费用。桥面的纵坡一般都做
19、成双向纵坡,纵坡一般不超过3%4% 如何设置纵横坡:桥梁除了设有纵向坡度以外,还应将桥面铺装沿横向设置足够的桥面横坡,坡度可按路面横坡取用或比后者大0.5%。对于沥青混凝土或水泥混凝土铺装,行车道桥面通常采用抛物线形横坡,人行道则用直线形 24、桥面横坡形成的三种方法:1)对于板桥或就地浇筑的肋板式梁桥,将墩台顶部做成倾斜的,在其上盖桥面板。可以节省铺装材料并减轻恒载。2)对于装配式肋板桥,可采用不等厚度的铺装层包括混凝土的三角垫层和等厚的路面铺装层,方便施工。3)桥宽较大时,直接将行车道板做成双倾斜。可以减轻恒载,但主梁构造、制作均较复杂。 25、防水层的设置及要求:桥面防水层设置在行车道铺
20、装层下边,他将透过铺装层渗下的雨水汇集到排水设备排出。对于防水程度要求高,或桥面板位于结构受拉区可能出现裂纹的混凝土梁式桥上,应在铺装内设置防水层。 26、防水层的三种类型:1)沥青涂胶下封层2)高分子聚合物涂胶3)沥青或改性沥青防水卷材,以及浸渍沥青的无纺土工布等。 27、排水设施:1)泄水管。2)排水管或排水槽。 28、伸缩缝概念:若建筑物平面尺寸过长,因热胀冷缩的缘故,可能导致在结构中产生过大的温度应力,需在结构一定长度位置设缝将建筑分成几部分,该缝即为温度缝。 29、伸缩缝的主要作用: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
21、。一般设在两梁端之间以及梁端与桥台背墙之间。 30、桥梁伸缩装置的类型:镀锌铁皮装置:对于中小跨径的桥梁,变形量在2040mm以内时,常采用以锌铁皮为跨缝材料的伸缩缝构造钢板式伸缩装置:对于梁端变形量较大的情况,可采用钢板为跨缝材料的伸缩缝构造,此为钢疏齿板型伸缩装置,多用于中、大型桥梁橡胶伸缩装置橡胶既富于弹性,又易于胶贴,能满足变形要求和兼备防水功能。按照伸缩体结构不同,桥梁伸缩装置可分为纯橡胶式、板式、组合式和模板式,其选型主要视桥梁变形量的大小和活载轮重而定 31、桥梁护栏有哪几种形式:按照构造特征分为:梁柱式护栏、钢筋混凝土墙式护栏、组合式护栏。 第五章 32、混凝土梁桥的基本体系:
22、按受力特征分为简支梁桥,连续梁桥,悬臂梁桥三种基本体系简支梁桥是结构受力和构造最简单的桥型,应用广泛,属于静定结构。简支梁桥的设计主要受跨中正弯矩的控制。简支梁桥一般应用于小桥,大桥中的引桥及城市高架桥连续梁桥属于超静定结构,在竖向荷载作用下支点截面产生负弯矩.连续梁与同等跨径的简支梁相比,其跨中正弯矩显著减小,从而跨越能力大。连续梁还具有结构刚度大变形小主梁变形挠曲线平缓、动力性能好及有利于高速行车等优点。宜用于地基较好的场合悬臂梁桥属于静定结构,支点截面产生负弯矩,跨中正弯矩比简支梁桥小,跨越能力比简支梁大,但小于连续梁,主跨要增加悬臂与挂梁之间的牛腿与伸缩缝构造,并且牛腿处变形大、伸缩缝
23、易损坏行车不平顺,目前较少使用。 33、混凝土梁桥的主要截面形式:实心板,空心板,肋梁式及箱形截面四种截面形式实体板是最简单的构造形式,一般用于钢筋混凝土简支板桥和连续板桥空心板截面则是在实心板基础上,对截面进行挖空,减轻结构自重,增大跨越能力,大多用于预应力混凝土或钢筋混凝土板桥肋梁式截面是在板式截面的基础上,将下缘受拉区混凝土进一步挖空,从而显著减轻结构自重,增加梁高与截面抗弯惯性矩,跨越能力进一步得到提高箱形截面的挖空率最高,截面上缘的顶板与下缘底板混凝土能够承受连续梁跨中截面正弯矩和支点截面负弯矩产生的压应力,抗弯能力强,又因箱梁为闭口截面,抗扭惯性矩大、抗扭性能好,因而是大跨连续梁和
24、曲线梁桥最合适的截面形式。 34、刚构桥按受力体系可分为连续刚构桥、斜腿刚构桥、门式刚构桥、T形刚构桥。 35、梁桥的主要施工方法:整体浇筑法和节段施工法。 第六章 1、板桥的特点:1)优点:a建筑高度小,适用于桥下净空受限制的桥梁,与其他类型的桥梁相比,可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道长度。b外形简单,制作方便。c.做成装配式板桥的预制构件时,重量轻,架设方便。2)缺点:跨径不宜过大,跨径超过一定限度时,截面显著加高,从而导致自重加大,由于截面材料使用得不经济,使板桥建筑高度小的优点也因之被抵消。因此,通过实践,简支板桥的经济合理跨径一般限制在1315cm。 2、板桥的分类:按施工方式可以
25、分为整体式板桥和装配式板桥,板桥按截面形式又可以分为实心板,空心板,异形板等;按力学图式分为简支板、悬臂板和连续板。 3、简支梁桥按施工方法包括:1)整体式简支梁桥。2)装配式简支梁桥。 4、斜板桥受力特点:荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势各角点受力情况可以用比拟连续梁的工作描述在均布荷载下,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中弯矩的折减主要取决与斜交角和抗弯刚度与抗扭刚度的比值K。在上述同样的情况下,斜板桥的跨中横向弯矩比正桥的要大斜板桥的跨中剪力比相同跨径的正桥大。 5、对于装配式简支梁桥,确定主梁的间距和高度时,一般要考虑哪些因素? 主梁间距的确定要综合
26、考虑材料的用量,预制工作量,运输,吊装等因素的影响;主梁高度与何在大小,主梁的片数,跨径大小等因素有关 6、简述装配式后张预应力混凝土简支梁的预应力筋立面布置方式及其理由? 装配式后张应力混凝土简支梁,在跨中截面,预应力筋均靠近梁的下缘布置,在一定区段后逐渐弯起,弯起的目的是:由于简支梁弯矩从跨中向支点逐渐减小,故预应力筋的偏心距也应逐渐减小,否则梁上缘的拉应力及下缘的压应力都会过大。为此,必须将大部分的力筋弯起,减少预加力及其引起的负弯矩由于支点附近区段剪力较大,故可以利用弯起力筋所产生的竖向分力来抵消一部分剪力为了使梁端部分所受的预加力不太集中和分散布置锚具,也必须将力筋弯起。如将部分力筋
27、弯出梁顶,则不仅可以得到较好的抗剪作用,而且端块还可以减少。 7、预应力筋在梁端锚具的布置原则是的什么?锚具在梁端的布置应尽量减小局部应力。集中、过大的锚具是不利的,分散的、小的锚具是不利的锚具在梁端布置应满足安放张拉设备所需要的锚具间最小净距的要求锚具应在梁端对称纵轴布置。 8、装配式简支桥的桥面板,有哪几种横向连接方式:刚性接头:即可承受弯矩,也可承受剪力铰接接头:只能承受剪力。简支梁桥的横隔板主要起什么作用:横隔梁在装配式T梁中起着保证各根主梁相互连接成整体的作用。端横隔梁是必须设置的,它不但有利于制造、运输和安装阶段构件的稳定性,而且能显著加强全桥的整体性。 9、简述组合梁桥的施工过程
28、及跨中截面的应力变化过程:施工时,先架设梁肋,再安装预制板,最后在接缝内或连同在板上现浇一部分混凝土使结构连成整体。组合梁是分阶段受力的 10、曲线梁桥有哪些主要受力特点?曲线梁桥最主要的受力特点是,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”,而在产生扭矩的同时也伴随产生相应的“耦合弯矩”,这被称为“弯扭”耦合作用。这一作用使得曲线梁桥具有与直线梁桥明显不同的受力特点在相同跨径情况下,曲线梁桥的截面内力较同跨径的直线梁桥要大由于弯扭耦合,在计算曲梁的竖向挠度时,可以理解为,由“挠”和“扭”两者叠加而得。因而曲线梁桥的外侧边梁的竖向挠度一般较同跨径的直梁桥大,外侧梁的挠度大
29、于内侧梁的挠度,而且曲率半径越小、跨径越大,桥越宽时这一趋势越明显对于两端均有抗扭支座的弯梁桥,其支座反力与直梁桥相比,有外弧侧变大,内弧侧变小的倾向,当活载偏置时,内弧侧甚至有可能产生负反力。当曲率半径小、跨径大、恒载小时,应注意在设计上控制内侧支座的负反力,必要时应在构造上采取相应的措施,设置拉压支座,同时应防止外侧支座超载曲线梁桥中横梁的功能除了具有直线梁桥的功能之外还担负着保持全桥稳定性的作用,尤其对于薄壁箱梁来说,增设横隔板时间小截面畸变变形的最优方案曲线梁桥中预应力效应对支座反力的分配有较大影响,计算支座反力时,必须考虑预应力效应的影响。 11、如何选择曲线梁桥的横截面形式?从曲线
30、梁桥存在有较大扭矩的受力特点考虑,宜采用箱型截面的形式。对于城市立交桥或有通航要求的桥梁,常选用具有较小建筑高度的“扁箱截面”,或采用多室结构。多室箱梁多用在宽桥上,常将一座宽桥设计成两座独立而平行的桥梁,即做成分离式弯箱梁桥。对于城市立交桥中的箱梁腹板,从美观上着眼、从减小箱梁底板宽度以使与窄墩相配合而论,经常采用具有斜腹板式的梯形箱截面。另一方面,在现在城市高架桥中,桥型美观常常被提到一定的高度。若桥不太宽,且跨径不太大时,也常采用板式截面。 12、曲线梁桥支座布置有何特点:支座布置必须能够承受由自重和桥面荷载偏载等因素所组成的组合扭矩作用 13、如何进行曲线梁桥的预应力筋配置?预配索局部
31、索非预应力钢筋尽量在顶、底板中不要配置呈蛇形状的水平弯曲索来抵抗扭矩,以免导致大量钢筋的交叉碰撞,造成布索困难根据实际情况,内外弧侧的预应力筋张拉力可以取不等值,以适应内外腹板中的内力差,也就是利用预应力抵消外荷载产生的扭矩 当梁的曲率半径较小时,由于具有水平曲率的纵向预应力筋束在张拉过程中产生对腹板混凝土的径向压力,应考虑张拉过程中预应力筋束是否会崩裂腹板的问题。 14、组合梁桥:是一种装配式的桥跨结构,即用纵向水平缝将桥梁的梁肋部分与桥面板分割开来,是单梁的整体截面变成板与肋的组合截面。 15、整体式立交板桥的受力特点在均布恒载作用下,桥跨版基本处于单向受力状态,其跨中截面单位跨度上的弯矩
32、Mx可像简支梁跨中弯矩那样确定,而与之正交截面单外宽度上的弯矩My比弯矩Mx小得多。当车轮荷载作用在版中时,桥跨版处于双向受力状态。其跨中截面弯矩Mx沿板横向是非均匀分布的。当车轮荷载作用在自由边附近时,Mx和My的分布规律与荷载作用在版中累死,但Mx数值较大,而My值较小。 16、装配式板桥的横向连接企口混凝土铰连接钢板连接 17、装配式简支T形梁桥,装配式简支梁的横截面形式可分为型、T型和箱形3种。 18、预应力束筋在梁端上锚具的步骤。锚具在梁端布置应尽量减小局部应力。锚具在梁端布置应满足安放张拉设备所需要的锚具间最小净距的要求。锚具应在梁端对称纵轴布置。 19、桥面板的横向连接1)刚性接
33、头2)铰接接头 20、横隔梁常用横向连接有钢板焊接连接扣环式湿接头 21、组合梁桥也是一种装配式的桥跨结构,即用纵向水平缝将桥梁的梁肋部分与桥面板分隔开来,使单梁的整体截面变成板与肋的组合截面。 22、组合式梁桥有两种形式1型组合梁桥和箱型组合梁桥。前者是用于钢筋混凝土简支梁桥,后者只适用于预应力混凝土梁桥。 23、与简支梁比,悬臂梁桥由于支点负弯矩的存在,使跨中正弯矩显著减小,故而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。 24、悬臂梁桥常用的截面形式一般采用带马蹄的T型截面或箱型截面。 25、悬臂梁桥、T形钢构桥的悬臂端和挂梁端结合部的局
34、部构造称为牛腿 26、和直线梁桥一样,混凝土曲线梁桥的截面形式有板式、肋板式、肋式和箱式等。 27、支座布置方式,简支静定结构,简支超静定结构,两端均完全嵌固的支承形式。 第七章 1、桥梁挠度按产生的原因可以分为永久作用挠度和可变荷载挠度。永久作用是恒久存在的,其产生挠度与吃寻时间有关,可分为长期挠度和短期挠度。永久作用挠度可以通过施工时预设的反向挠度来加以抵消,使竣工后的桥梁达到理想的线形。 2、通常把长宽比等于或大于2的周边支撑板看作仅有短跨承受荷载的单向受力板,再短跨方向布置受力钢筋,在长度方向适当配置一些分布钢筋。对于长宽比小于2的板,则称为双向板,需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。
35、 3、实际过程中最常遇到的行车板道受力图示有单向板、悬臂板和铰接悬壁板3种。 4、板的有效宽度:桥面板在局部分布荷载的作用下,不仅直接承压部分的板参与工作,而且与其相邻的部分板带也分担一部分荷载,因此,在桥面板的计算中,需确定板的有效工作宽度。 5、横向荷载的分布:侨领的上部结构由承重结构及传力结构两大部分组成,各片主梁靠横隔梁和行车道板连成空间整体结构,当桥上作用荷载时,各片主梁共同参与工作,形成了各片主梁之间的内里分布。、 6、荷载横向分布的计算方法:一、杠杆原理法;基本原理:杠杆发忽略了主梁之间横向结构的联系作用,即假设桥面板在主梁梁肋处断开,把桥面板看作横向支撑在主梁上的简支梁或悬臂梁
36、来考虑。适用条件:1、双肋式梁桥;2、多梁式桥支点截面。二、刚性横梁法;根据试验和理论分析,当桥的宽跨比B/L0.5,且主梁间具有可靠连接时,在汽车荷载的作用下,中间横隔梁的弹性挠曲变形与主梁的变形相比很小,因此可以假定中间横隔梁像一根无穷大的刚性梁一样保持直线形状。由于此法假定横隔梁具有无限刚性,称为刚性横梁法,也称为偏心受压发。三、修正刚性横梁法;四、铰接板法;五、荷载横向分布系数沿桥垮的变化。杠杆原理法适用于计算荷载位于指点截面处的横向分布系数,其他方法适用于计算荷载位于跨中截面处的横向分布系数。 7、为了消除横载挠度而设置的跨中反向挠度称为预拱度。 8、钢筋混凝土受弯构件,一半如何设置
37、施工预拱度1)当又荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径的1/1600时,可不设预拱度;2)当不符合上述规定时应设预拱度,且其值应按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。 9、预应力混凝土受弯构件,一半如何设置施工预拱度;、当预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时,可不设预拱度;、当预加应力的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时应设预拱度,其值应按该项荷载的挠度值与预加应力产生的长期反拱值之差采用。 10、连续梁桥施工方法概要:1)整体施工法2)逐跨施工法3)简支连续施工法4)悬臂施工法5)顶推施工法。 11、等
38、截面连续梁的适用范围及施工方法:1)中等跨径:4060cm范围2)施工方法:整体施工、逐孔施工、先简支后连续施工及顶推施工法。 12、变截面连续梁的特点:1)采用支点梁高大于跨中梁高的变截面形式,使得梁高的变化规律与连续梁的弯矩图变化规律相一致,可充分发挥材料的性能。2)减小跨中梁高,还有利于抵抗支座截面较大的剪力。3)增大支座截面梁高,还有利于抵抗支座截面较大的剪力。 13、变截面连续梁的适用范围及施工方法:70120m,大于120m跨径,目前很少见。施工方法:大多采用悬臂浇注或悬臂拼装施工法。连续梁桥采用悬臂施工时,施工过程中墩梁临时固结,待合拢后,拆除临时固结措施,进行体系转换。 14、
39、各种不同截面形式的特点及适用范围:1)板式截面:包括实体板与空心板,此类截面自重大,但构造简单,施工方便。一般适用于小跨径连续梁桥2)肋梁式截面:包括T形截面、带马蹄的T形截面等,比板式截面挖空率高、结构自重有所减轻、抗弯惯性矩增大,可适用于更大的跨径,但截面抗扭性能差,且不适应连续梁有正负弯矩存在的受力要求,因此,在连续梁桥中较少采用肋梁式截面。3)箱形截面:箱形截面空心率高,有利于减轻结构自重;截面抗弯与抗扭刚度大,受力性能好,同时适应抵抗正,负弯矩。因此,箱形截面是大跨连续梁桥及其他桥梁的主要截面形式。 15、箱形截面形式:单箱单室,单箱双室,双箱单室,斜腹板箱梁。 16、预应力筋布置:
40、连续梁桥主梁主要有三个内力:纵向受弯、竖向受剪及横向受弯。为了抵抗着三个内力,需布置三向预应力筋,即纵向抗弯、竖向抗剪及横向抗弯预应力筋。 第八章 支座 1、桥梁支座的主要作用是什么?桥梁支座主要有哪几种类型? 2、支座设置在桥梁的上部与墩台之间,其主要作用如下:将上部结构的支承反力传递到桥梁墩台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 3、阐述板式橡胶支座的组成及其活动机理板式橡胶支座由几层橡胶和薄钢片迭合而成。它的活动机理是:利用橡胶的不平均弹性压缩实现转角;利用其剪切变形实现微量水平位移。 4、为什么板式橡胶支
41、座一般没有固定支座和活动支座之分:板式橡胶支座一般不分固定支座和活动支座,这样能将水平力均匀地传递给各个支座且便于施工,如有必要设置固定支座可采用不同厚度的橡胶支座来实现。 5、阐述盆式橡胶支座的组成及其主要受力特点和适用场所:当竖向力较大时应使用盆式橡胶支座。它由不锈钢滑板,聚四氟乙烯板、盆环、氯丁橡胶块、钢密封圈、钢盆塞及橡胶防水圈组成。它是利用设置在钢盆中的橡胶板达到对上部结构承压和转动的功能,利用聚四氟乙烯板和不锈钢板之间的平面滑动来适应桥梁的水平位移要求。特别适合在大跨径桥梁上使用。 6、试阐述简支梁桥、连续梁桥及桥面连续梁桥的支座布置方式及其理由对于简支梁桥,每跨适宜布置一个固定支
42、座,一个活动支座;对于多跨简支梁,一般吧固定支座布置在桥台上,每个桥墩上布置一个活动支座与一个固定支座。若个别桥墩较高,也可在高墩上布置两个活动支座。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布在梁的两端,其余墩台上均设置活动支座,在设置固定支座的桥墩上,一般采用一个固定支座其余为横桥向的单向活动支座;在设置活动支座的所有桥墩台上,一般沿设置固定支座的一侧均布置顺桥向的单向活动支座,其余均为双向活动支座 7、板式橡胶支座的设计与计算一般包括哪些主要内容确定支座的平面尺寸确定支座的厚度验算支座的偏转情况验算支座的抗滑稳定
43、性 8、支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间的作用:1)将上部结构的支承反力传递到桥梁墩台。2)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。 9、梁式桥的支座一般分为固定支座和活动支座两种。固定支座既要固定主梁在墩台上的位置并传递竖向压力和水平力,又要保证桥梁发生挠曲时在支撑处能自由转动。活动支座只传递竖向压力,但要保证主梁在支撑处既能自由转动又能水平移动。 10、橡胶支座的特点: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好的优点。此外,它能方便地适应任意方向的变形,故特别适应于宽桥、曲线桥和斜桥。橡胶的
44、弹性还能消减上下部结构所受的动力作用,对于抗震十分有利。 11、支座类型:橡胶支座;球形钢支座;拉压支座;抗震支座 第九章 12、拱桥的受力特点是什么? 拱桥在竖向荷载作用下,两端支承处除有竖向反力外,还产生水平推力。正是这个水平推力,使拱内产生轴向压力,并大大减小了跨中弯矩,使之成为偏心受压构件,截面上的应力分布与受弯梁的应力相比,较为均匀。 13、拱桥的优缺点有哪些? 优点:能充分做到就地取材,与钢筋混凝土梁桥相比,可节省大量的钢材和水泥跨越能力较大构造较简单,尤其是圬工拱桥,技术容易被掌握,有利于广泛采用耐久性能好,维修、养护费较少 外形美观 缺点:自重较大,相应的水平推力也较大,增加了
45、下部结构的工程量,当采用无铰拱时,基础发生变位或沉降所产生的附加力是很大的,因此,对地基条件要求高多孔连孔的中间墩,其左右的水平推力是相互平衡的,一旦一孔出现问题,其他孔也会因水平力不平衡而相继毁坏与桥梁相比,上承式拱桥的建筑高度较高,当用于城市立交及平原区的桥梁时,因拱面标高提高,而使桥两头连线的工程量增大,或使桥面纵坡增大,既增加了造价又对行车不利混凝土拱施工需要劳动力较多,建桥时间较长等。 14、拱桥有哪些类型?按照建桥材料可以分为圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥和钢-混凝土组合拱桥等按照桥面的位置可以分为上乘式拱、中承式拱和下承式拱按照结构体系可以分为简单体系拱桥、桁架拱桥、刚架拱桥和
46、梁拱组合体系桥按照截面的形式可以分为板拱桥、混凝土肋拱桥、箱形拱桥、双曲拱桥、钢管混凝土和劲性混凝土拱桥。 第十章 1、确定拱桥的标高有哪几个? 桥面标高、拱顶面标高、起拱线标高和基础底面标高 2、不等跨拱桥处理方法有哪些?采用不同的矢跨比采用不同的拱脚标高调整拱上建筑的恒载重量采用不同类型的拱跨结构 3、肋拱的主要截面有哪些?各有何特点? 肋拱截面形式分为实体矩形、工字形、箱形、管形和劲性骨架混凝土箱形等。 矩形截面具有构造简单、施工方便等优点;工字型截面由于截面核心距比矩形大,具有更大的抗弯能力,常用于大、中跨径的肋拱桥;管形具有质量小、强度高、塑性好等优点。 4、箱形拱的主要特点是什么?
47、截面挖空率大,挖空率可达全截面的50%60%,与板拱相比,可大量节省圬工体积,减轻质量。箱形截面的中性轴大致居中,对抵抗正负弯矩有几乎相等的能力,能较好地适应各截面正、负弯矩变化的情况。由于是闭合空心截面,抗弯、抗扭刚度大,拱圈的整体性好,应力分布比较均匀单根箱梁的刚度较大,稳定性较好,能单片成拱,便于无支架吊装预制拱箱的宽度较大,施工操作安全,易于保证施工质量制作要求较高,起吊设备较多,主要用于大跨径拱桥 5、实腹式拱拱上建筑由哪几部分组成?有何特点? 实腹式拱上建筑由侧墙、拱腹填料、护拱、变形缝、防水层、泄水管和桥面等部分组成。其特点是构造简单、施工方便、填料数量较多、恒载较重。 6、梁式
48、腹孔结构有哪几种形式?简支腹孔连续腹孔框架腹孔 7、叙述拱上填料的作用,叙述伸缩缝和变形缝的作用。 填料作用:扩大车辆荷载的分布面积,减小车辆荷载的冲击作用。伸缩缝和变形缝的作用:使结构的计算图式尽量与实际的受力情况相符合,避免拱上建筑不规则地开裂,保证结构的安全使用和耐久性。 8、简述拱铰的类型及其作用拱铰类型有弧形铰、铅垫铰、平铰、不完全铰和钢铰。 作用:弧形铰用于主拱圈的拱铰;铅垫铰用于中小跨径的板拱或肋拱,也可用作临时铰;平铰一般用于空腹式腹拱圈上;不完全铰常用于小跨径或轻型拱圈以及空腹式拱桥的腹部柱上;钢铰除用于少数有铰钢拱桥的永久铰结外,更多的用于施工需要的临时铰。 第十一章 9、什么是理想拱线?在拱桥设计中一般应如何选择合理拱轴线? 理想的拱轴线是与拱上荷载的压力线重合,这样主拱截面只受轴向压力而无弯矩和剪力,截面应力分布均匀。 实际上由于主拱不但受到恒载的作用还受到活载、温度荷载、材料收缩等作用,拱轴线不可能与拱上荷载压力线完全重合,所以选择拱轴线也只能尽量减少主拱截面的弯矩。一般来说,恒载所占比重相对于活载等其他荷载来说要大许多,在实际当中也一般采用恒载压力线作为拱轴线。恒载越大这种选择越合理。 10、实腹式拱桥的合理拱轴线是什么? 实腹式拱