重庆交通大学2015桥梁工程复习重点

低水位：在枯水季节的最低水位。 高水位：在洪峰季节的最高水位。

设计洪水位：按规定的设计洪水频率计算所得的高水位。

通航水位：在各级航道中能保持船舶正常航行的最高和最低水位。

经济跨径：上部结构和墩台基础的总造价最低的跨径。

桥梁总长：桥梁两端桥台侧墙前沿之间的距离。 桥梁全长：桥梁总长+墩台长度。

净矢高：拱顶截面下缘到相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离。

计算矢高：拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离。

桥梁高度：桥面到低水位之间的高差或是桥面与桥下路线路面之前的距离。

桥梁建筑高度：桥上行车路面标高到桥跨结构最下缘标高之间的距离。

桥下净空高度：设计洪水位或设计通航水位到桥跨结构最下缘之间的距离

矢跨比：是拱桥中拱圈（或拱肋）的计算矢高f0与计算跨径l0之比

梁式桥：是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构

拱式桥：主要承载结构是拱圈或拱肋

钢架桥：是梁（或板）和立柱（或竖墙）整体结合在一起的一种钢架结构

悬索桥：俗称吊桥，是所有桥梁中起源最早的桥梁型式之一

组合体系桥：指承重结构由两种基本体系，或一种基本体系与某些构件组合在一起的桥梁

钢管混凝土拱桥：在圆形薄壁钢管内填充混凝土而形成的一种复合材料建筑的拱桥。

劲性骨架拱桥：用无支架方式假设拱形劲性骨架，然后围绕骨架浇筑混凝土，把骨架作为混凝土的钢筋骨架的拱桥。

拱的弹性压缩：由于拱圈材料有弹性，不可能是刚体，在结构自重和活载产生的轴向压力作用下都会产生弹性变形，使拱轴长度缩短，由此会在无铰拱中产生弯矩和剪力。

主跨：在多跨桥梁中，跨度最大者。

伸缩缝：指为适应材料胀缩变形对结构的影响，而在桥跨结构的两端设置的间隙。

伸缩装置：为使车辆平稳通过桥面并满足桥面变形的需要，在桥面伸缩缝处设置的各种装置的总称。

单向受力板：长边与短边之比大于等于2的周边支撑板，小于2的称为双向板。

有效工作宽度：车轮荷载产生的跨中截面总弯矩与荷载中心处的最大单宽弯矩值的比值。

支座：将主梁固定在墩台上并传递力的装置。

次内力：超静定结构因各种强迫变形而在多余约束处产生的附加内力，统称为次内力或二次内力

荷载横向分布系数:当把单位荷载按横向最不利位置布置在荷载横向影响线上，求得各片主梁分配到的横向荷载的最大值为m，此m。表示主梁在横向分配到的最大荷载比例，即称为荷载横向分布系数。

压力线：拱圈各个截面合力点的连线。

拱轴线：拱平面形心连线。（一般压力线在拱轴线之上）

拱轴系数：拱脚处的结构自重集度与拱顶的结构自重集度的比值。

理想拱轴线：拱上各种荷载产生的压力线相吻合，拱圈截面只有轴向力。

简单体系拱：行车道系不与主拱圈一起承受荷载，桥上的全部荷载由主拱圈单独承担，墩台或基础承受拱的水平推力。有：三铰拱、两铰拱、无铰拱。

组合体系拱：行车道系与主拱圈按不同的构造方式构成一个整体共同承受荷载。有：无推力的、有推力的。

拱轴线系数：拱顶处横载强度与拱脚处横载强度的比值

拱的弹性压缩：拱圈材料有弹性，不可能是刚体，在结构自重和活载产生的轴向压力作用下都会产生弹性变形，使拱轴长度缩短，由此会在无铰拱中产生弯矩和剪力，这就是所谓的弹性压缩

均匀温度作用：指处在自然环境中的拱桥将受到常年气温变化作用的影响，而产生温度次内力

梯度温度作用：指处在自然环境中的拱桥将受到太阳辐射作用的影响，而产生温度次内力。

预拱度：为抵消梁、拱、桁架等结构在荷载作用下产生的挠度，而在施工或制造时所预留的与位移方向相反的校正量。

悬索桥：由索塔、主缆、吊索、加劲梁和锚碇组成。（跨越能力大，刚度不大）

猫道：是一个临时轻型索桥，其作用是在主缆架设期间提供一个空中工作平台

斜拉桥：又称斜张桥，其上部结构由梁、索、塔三类构件组成，是一种桥面体系以加劲梁受压或受弯为主、支承体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥梁

重力式墩（台）：主要依靠自身较大的重量和较大的截面尺寸，以及建筑材料的抗压性能，来承受竖直方向和水平方向荷载的墩台。般采用抗压性能较好，抗拉性能较差的石料或混凝土圬工建造。

轻型墩台：轻型墩台是重力式墩台的改进。截面积较小，用钢筋混凝土较多；采用的的是杆系结构，受力体系为柔性体系，把重力墩台的自身承受荷载转变为和其他墩台和梁同时承受荷载

联合作用：对砌体拱桥和普通混凝土拱桥，一般将主拱和拱上建筑分开计算，视主拱承担全部外荷载，拱上建筑仅作传递荷载给主拱的局部受力构件。

五点重合法：求悬链线拱的拱轴系数时，要求拱圈的五个关键控制截面，即拱顶，两拱脚和两个四份点达到压力线和拱轴线必须重合，这种设计方法。

桥梁设计阶段包括：初步设计、技术设计、施工图设计、规划设计。

桥梁规划设计原则：安全、使用、经济、美观和有利于环保。

作用在支座上的竖向力有 结构的自重的反力 、 活荷载的支点反力 及其 影响力

简支梁桥按主梁截面形式分为：板桥、肋梁桥和箱形梁桥（分别实用于小、中、大跨径桥梁）

拱桥的设计标高：1）桥面标高2）拱顶底面标高3）起拱线标高4）基础底面标高

常用拱轴线型：圆弧线、抛物线、悬链线

伸缩缝附近的栏杆或护栏结构也应该断开，以便自由变形

汽车荷载包括：车辆荷载、车道荷载

梁桥施工分为：预制安装和现浇

桥梁的组成成分： 1）上部结构：路线遇到障碍而中断，跨越障碍的构造物。

2）下部构造：包括桥墩、桥台、墩台。桥墩、桥台是支承桥跨结构将结构自重和车辆荷载传递给地基的构造物。

3）墩台基础：将桥墩和桥台中全部荷载传至地基的地基奠基部分。

梁式桥：净跨径：设计洪水位上相邻两桥墩（或桥台）之前的净距。标准跨径：两相邻桥墩中线间的距离。

计算跨径：桥跨结构相邻两支座中心之间的距离。

拱式桥：净跨径（标准跨径）：每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。

计算跨径：桥跨内相邻两拱脚截面形心点之间的水平距离。

桥梁规划设计原则及程序？原则：安全、使用、经济、美观和有利于环保。

桥梁设计阶段包括：初步设计、技术设计、施工图设计、规划设计。

初步设计：1）水文地质勘测2）桥梁方案设计与比选3）科研项目4）施工组织设计5）概算

技术设计：解决初步设计中的技术问题，得出科研结论，修正概算

施工图设计：绘制出供施工人员按图施工的施工详图，编制施工预算，编制施工组织设计。中小桥只需要初步设计和施工图设计。

桥梁纵断面设计：确定桥梁的总跨径、桥梁分孔、桥面标高、桥下净空、桥上与桥头的纵坡布置、基础的埋置深度。

桥梁分孔的考虑因素：分跨跨度合理、净高净空的要求、通航能力、经济合理

桥梁横断面布置：主要是桥面净空、桥面宽度和桥跨结构横截面的布置

桥梁的分孔要求：通航要求、地形与地质条件、水文情况、技术经济、施工技术、美观。

桥面标高:主要根据桥梁所在路线纵断面设计中的规定，或根据设计洪水位、桥下通航或通行所需要的净空来确定。

公路桥梁的作用：1）永久作用：在结构使用期间，其量值不随时间而变化，或其变化值与平均值相比可忽略不计的作用 2）可变作用：在结构使用期间，其作用的位置、大小随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的作用 3）偶然作用：地震作用、船舶或漂浮物的撞击作用以及汽车撞击作用。在设计年限内不一定出现，其持续时间很短但数值很大。 （名词解释）

桥梁的桥面部分有：桥面铺装、桥面防水排水设施、桥面伸缩装置、路缘石、人行道、栏杆、防撞护栏、照明设施。

桥面铺装的作用：1）保护主梁行车道板不受车辆轮胎的直接磨耗

2）分布车辆轮重等集中荷载

3）防止主梁遭受雨水的侵蚀

桥面铺装的要求：具有一定的强度和刚度、耐磨、抗滑、不透水等性能；还应具有完善的桥面排水和防水系统

桥面横坡设置的三种形式：1）墩台顶部设置成横坡 2）通过三角垫层形成横坡

3）将行车道板做成斜面形成横坡4 )调整支座垫石高度调整横坡。

伸缩缝的作用：为保证桥梁结构在汽车荷载、混凝土收缩与徐变、温度变化等因素影响下能按其静力图式自由变形，需要在两主梁端以及桥端与桥台台背的断缝处设置伸缩装置。

伸缩装置的构造应满足的要求：

1）在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩变形。

2）车辆驶过时能平顺通过，无跳车和噪声。

3）施工和安装方便，其部件要有足够的强度，能与前面铺装部分牢固连接。

4）具有良好的排水和防水构造。

5）养护、修理、更换方便、能便于检查和清除污物。

板桥特点:构造简单，施工方便，建筑高度小。肋桥特点:外形简单，制作方便，横向用横隔板连接，整体性好。

箱桥特点:提供了正负弯矩足够的混凝土拉压区，在截面面积一定的情况下能获得较大的抗弯惯矩。

常用荷载横向分布计算方法：杠杆原理法、偏心压力法、横向铰接板（梁）法、横向刚接梁法、比拟正交异性板法

杠杆原理法的基本假定：是忽略主梁之间横向结构的联结作用

杠杆原理适用范围：适用于荷载位于靠近主梁支点时的荷载横向分布计算

支座的作用：1）把上部结构的各种荷载传递到墩台上2）保证上部结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形。

板式橡胶支座活动机理：

1）利用橡胶的良好弹性使其产生不均匀弹性压缩实现转角位移。

2）利用橡胶较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。

梗腋的作用：为了提高箱梁截面的抗弯和抗扭刚度，减小应力集中与箱梁的畸变，增大桥面板抵抗负弯矩的能力，为布置预应力筋和设置锚头留有足够的空间

常需在顶板、底板和腹板相交处设置梗腋

悬臂梁桥的受力特点：利用悬出支点以外的伸臂，使支点产生负弯矩，从而对锚跨跨中正弯矩产生有利的卸载作用。与简支梁桥相比，悬臂梁桥可以减小跨内主梁高度，降低材料用量，适用于大、中跨径的桥梁

连续梁桥的受力特点：受力后梁体内的弯矩和剪力将沿桥跨产生连续不断的效应，一孔受载，该联其余各跨均有影响，在自重作用下，由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，因此可以减小截面尺寸，节省材料，适用于大、中跨度桥梁。连续梁桥为超静定结构，支座变位将引起结构内力变化，故适用于地质良好的桥址处。

连续刚构桥的受力特点：薄壁桥墩参与受力，墩的高度对结构的受力有很大影响。

拱桥的受力特点：在竖向荷载作用下，两端支承处除有竖向反力外，还会产生水平推力，正是这个水平推力，使拱内产生轴向压力，并大大减小主拱截面弯矩。

箱梁顶、底板设置梗腋的作用：在预应力混凝土箱梁中，提高箱梁截面的抗弯和抗扭刚度，减小应力集中与箱梁的畸变，增大桥面板抵抗负弯矩的能力，使布置预应力筋和设置锚头留有足够的空间。

预拱度的作用：消除永久作用产生的挠度，抵消部分可变作用产生的挠度。

悬臂施工流程及设备？体系转换？

悬臂施工法：又称分段施工法、节段施工法、以桥墩为中心向两侧对称逐节段悬臂接长的施工方法。

施工流程：1）悬臂拼装法：利用转动式悬臂吊机将预制梁端吊至安装位置，然后采用环氧树脂胶及施加预应力将预制梁端连接成整体。

2）悬臂浇筑法：采用移动式挂篮作为主要施工设备，以桥墩为中心，对称向两侧利用挂篮逐段浇筑梁端混凝土，待混凝土达到强度要求后，张拉预应力筋，再移动挂篮，进行下一节段的施工。

施工设备：施工挂篮：梁式挂篮、斜拉式挂篮、组合斜拉式挂篮、桁架式挂篮。

体系转换：1）张拉部分或全部布置在梁体下缘的正弯矩预应力束，多活动支座还需保证解除临时固结后的结构稳定。

2）墩梁临时锚固的解除应均衡对称进行，确保逐渐均匀地释放。

3）对转换为超静定的结构，需考虑钢束张拉、支座变形、温度变化等因素引起的结构次内力。

4）在结构体系转换中，临时固结解除后，将梁落于永久性支座上，并按标高调整支座高度及反力。

拱桥和梁桥的区别：拱桥有竖向内力。

拱桥的缺点：1）自重较大2）对地基要求较高3）增加了造价4）建筑高度较高

拱桥的组成：桥跨结构和下部结构（墩、台）

矢跨比对外形和受力的影响：1）影响主拱圈内力2）影响拱桥施工方法的选择3）关系到拱桥的外形能否与周围景观相协调。

为什么大跨度拱桥用箱型拱？

1）截面挖空率大，可大量节省圬工体积，减轻自重。

2）箱型截面的中性轴大致居中，对抵抗正、负弯矩具有几乎相等的能力，能较好地适应各截面正、负弯矩变化的情况。

3）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。

4）单根箱肋的刚度较大，稳定性较好，能单片成拱，便于无支架施工。

5）预制拱箱的宽度较大，施工操作安全，易保证施工质量。

6）制作要求较高，起吊设备较多。因此箱型截面是大跨径拱桥的一种比较经济合理的截面形式。

为什么大跨连续梁桥常采用变截面形式？（问答）1）有利于减小主梁跨中弯矩，增大支点截面的抗剪能力。2）增大通航净空3）便于使用悬臂施工法4）外形美观

钢筋混凝土拱桥的4种截面形式？板拱桥、肋拱桥、箱形拱桥、双曲拱桥

不等跨多孔连拱桥的处理措施？1）采用不同的矢跨比 2）采用不同的拱脚标高 3）调整拱上建筑的重量 4）采用不同类型的拱跨结构

什么是拱上建筑的联合作用？对砌体拱桥和普通混凝土拱桥，一般将主拱和拱上建筑分开计算，视主拱承担全部外荷载，拱上建筑仅作传递荷载给主拱的局部受力构件。

箱型截面具有哪些优点？

1）提供了承受正、负弯矩足够的混凝土拉压区

2）在截面面积一定的情况下能获得较大的抗弯弯矩，而且抗扭刚度也特别大

3）在偏心活载作用下箱梁的受力比较均匀

桥梁总体布置包括哪些内容?

桥梁的总体布置应与周围环境相协调，并综合考虑经济与安全，设计与施工，材料与施工机具，运营与管理及桥位处的地形、地质、水文、气象、地震等因素，应开展多方案比较，以寻求经济合理的最优方案。

空腹式拱桥拱轴系数m的确定：一般采用“五点重合法”

施工加载程序目的：使拱圈各个截面在整个施工过程中能满足强度和稳定要求。

斜拉桥的发展史：第一阶段：稀索体系，主梁基本上为弹性支承连续梁第二阶段：中密索体系，主梁既是弹性支承连续梁，又承受较大的轴向力第三阶段：密索体系，主梁以承受强大的轴向力为主，是一个压弯构件

斜拉桥斜拉索按面内布置有哪几种？各有什么优缺点？

辐射形：斜拉索与水平交角较大，斜拉索垂直分力对主梁的支承效果好，斜拉索用量最省。索塔的弯矩较小，索塔高度低，但塔顶构造比较复杂，局部应力集中现象突出，给施工和养护带来困难，锚具、垫板的制作与安装比较复杂。

竖琴形：斜拉索与索塔、斜拉索与主梁联结构造简单，易于处理。竖琴形布置斜拉索加强了索塔的顺桥向刚度，减少了索塔的弯矩和提高了索塔的稳定性，外观上简洁美观，但斜拉索对主梁的支承效果差，斜拉索总拉力大，用量相应较多。

扇形：兼具辐射形和竖琴形的优点，又可灵活布置，与索塔的各种构造形式相配合。

斜拉桥的组成构件？悬索桥的组成构件？斜拉桥由索塔、斜拉索、主梁、桥墩、基础

悬索桥由：索塔、主缆、吊索、加劲梁和锚碇

斜拉桥中端锚索的作用？1）平衡相邻跨索力 2）控制桥塔位移 3）增大结构整体刚度

桥梁墩（台）由墩帽、墩身和基础三部分组成

桥梁墩台的分类？1）重力式墩台 2）轻型墩台

桥梁墩台计算内容：（1） 圬工桥墩墩身强度验算（2）墩顶水平位移的验算（3）基础底面土的承载力和偏心距的验算（4） 桥墩的整体稳定性验算

实腹式拱与空腹式悬链线拱桥拱轴系数的确定？实腹式：拱脚的结构自重集度与拱顶的结构自重集度的比值

空腹式：拱轴线在全拱拱顶、两个1/4点和两个拱脚与其三铰拱结构自重压力线重合，根据上述五点弯矩为零的条件确定。

装配式简支梁桥的构造布置：钢筋混凝土T形截面梁的下翼缘通常与梁肋同宽。预应力混凝t土形截面梁的下翼缘通常与梁肋同宽。预应力混凝土T形截面梁的下翼缘通常做马蹄形，以便满足预应力筋布置的要求和施加预应力时该部位的强度要求。

施工加载程序设计的目的和意义：就是在裸拱上加载时，使拱圈各个截面在整个施工过程中都能满足强度和稳定的要求，并在保证施工安全和工程质量的前提下，尽量减少施工工序，便于操作，以加快桥梁建设速度

计算题

1、如图4.1-1所示，该桥是一座桥面板为铰接的T形截面简支梁桥，桥面铺装厚度为 0.1m ，桥面板端部厚 0.08m ，根部厚 0.14m ，净跨径为 1.42m ，试计算桥面板在公路 - I 级汽车荷载（汽车荷载纵向布置见图4.1-2，中后轮着地宽度和长度分别为b = 0.6m 和 a = 0.2m ）作用下的活载弯矩？

图 4.1-1（图中尺寸均以厘米计）

解答：将加重车后轮对称于铰缝布置可得到最大的计算活载弯矩，因相邻两个轮载的有效分布宽度发生从叠，所以应按靠近的两个轮载一起计算其有效分布宽度，轮压分布宽度如下图。

板上荷载压力面的边长为： (2 分 )

荷载对于悬臂板根部的有效分布宽度：

(2 分 )

作用于每米板宽上的最大计算弯矩为：

2 、 如图 4.2 所示：跨径 25m 简支 T 梁，主梁间距，共 5 片，各梁的横截面尺寸均相同，纵向有 5 道横隔梁，且横梁刚度很大。计算 1# 梁在公路— I 级汽车荷载作用下跨中荷载横向分布系数。

图 4.2 （图中尺寸均以厘米计）

解答：因桥跨纵向有五道横梁且刚度很大，所以可用偏心压力法计算跨中截面的荷载横向分布系数。

1 ）作 1# 主梁横向分布影响线

（公式正确给 2 分，计算正确给 2 分）

2 ）横向布置最不利的车辆荷载（如上图），计算横向分布系数