南昌大学期末桥梁工程复习提纲

南昌大学期末桥梁工程复习提纲
1.横向分布系数：表示某根主梁所承受的最大荷载是各个轴重的倍数（通常小于1）。

2.荷载横向分布影响线的计算：
杠杆原理法——把横向结构（桥面板和横隔梁）视作主梁上断开而简支在其上的简支
梁。

按杠杆原理进行荷载的横向分布计算的基本假定是忽略主梁之间横向结构的连接作用，即假设桥面板在主梁梁肋处断开，而当作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑。

适用于计算荷载位于靠近主梁支点时的荷载横向分布系数M。

此时主梁的支承刚度远大于主梁间横向联系的刚度。

偏心压力法——把横隔梁视作刚度极大的梁。

计算荷载横向分布适用于桥上具有可靠
的横向联结，且桥的宽跨比B/l小于或接近0.5时（一般称为窄桥）计算跨中截面荷载横向分布系数M。

基本前提：1）汽车荷载作用下，中间横隔梁可近似地看作一根刚度为无穷大的刚性梁，横隔梁仅发生刚体位移；2）忽略主梁的抗扭刚度，即不计入主梁扭矩抵抗活载的影响。

3.横隔板的作用：保证各主梁共同受力和加强结构的整体性，增强抗扭刚度。

横隔板本身也要有足够的刚度。

4.挠度：产生的原因有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
度与持续时间相关，可分为短期挠度和长期挠度。

永久作用挠度可以通过施工时预设的反向挠度（即预拱度）来抵消。

5.预拱度：通常按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度二者之和采用，这意味着在使用阶段常遇荷载情况下桥面基本上接近设计高程。

6.剪力滞：宽翼缘箱型截面梁受对称垂直作用时，其上、下翼缘的正应力沿宽度方向分布是不均匀的，这称为剪力滞。

位于腹板处的
正应力最大，位于腹板两侧的正应力逐渐减小。

7.徐变变形：在长期持续荷载作用下，混凝土棱柱继瞬时变形后，随时间增长而产生的那
一部分变形量，称为徐变变形。

在静定结构中不产生次内力，只会变形。

1）老化理论：不同加载龄期的混凝土徐变曲线在任意时刻，其徐变增长率相同。

2）先天理论：不同龄期的混凝土徐变增长规律都是一样的。

3）混合理论：兼有上述两种理论特点，老化理论符合早期加载情况，先天理论比较符合后期加载情况。

8.下挠：主要由混凝土徐变引起。

跨中下挠往往伴随跨中段出现横向裂缝或者大量斜裂缝。

防止下挠过大：
1)控制负弯矩区域截面的应力梯度
2）提高主梁的正截面和斜截面强度
3）混凝土加载龄期多余7天，强度及弹性模量大于90%。

用真空压浆，减少孔道摩阻，防漏浆。

控制施工质量。

4）特大跨径梁桥的跨中区域轻型化
5）徐变计算考虑活载的影响
9.梁体开裂的预防：
腹板斜裂缝
1）温度影响
2）后期索影响
3）应设置高效竖向预应力
纵向裂缝——顶、底板裂缝
1）限制超载。

超载对横向影响比对纵向更大。

横向弯矩主要由活载引起，超载易引起顶板下缘的纵向裂缝。

2）纵向应力的泊松效应
3）顶板厚度。

顶板偏薄，横向预应力筋的位置难以定位，一旦偏差，预应力就发挥不了作用，顶板下缘就会出现纵向裂缝。

顶板薄还
会导致活载作用下混凝土应力变幅过大，容易出现混凝土疲劳裂缝。

4）变截面箱梁跨中区域底板常见病害。

【1】底板混凝土局部区域崩裂【2】底板上、下层钢筋网分层【3】底板下缘的纵向裂缝。

前两种布置防崩钢筋在上下两层钢筋来预防。

5）沥青高温摊铺的作用。

【1】对于沥青铺装层，温度下降极快，30分钟内降约50度【2】顶板不同深度处不同时间达到的温度差异很大【3】40分钟顶板达到应力峰值【4】4小时后梁体温度趋于均匀。

横向裂缝
1）有效预应力不足。

【1】过早加载，预应力徐变损失大【2】沿管道预应力损失大【3】预应力筋因管道压浆不饱满和浆体离析而锈蚀。

2）对剪力滞影响考虑不够。

靠近腹板区域的上下翼缘纵向拉应力大于平均应力。

3）梁体下挠，内力转移过大。

徐变导致内力重分布，内支点区域负弯矩减小，跨中正弯矩增大。

4）摩擦桩不均匀沉降导致开裂。

10.支座类型：1）简易垫层支座2）橡胶支座【1】板式橡胶支座【2】聚四氟乙烯滑板式
橡胶支座【3】球冠圆板式橡胶支座【4】盆式橡胶支座。

3）特殊功能支座【1】球形钢支座【2】拉力支座【3】抗震支座
板式橡胶支座原理：利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角；利用其剪切变形实现微量水平位移。

11.支座布置原则;
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，每跨宜布置一个固定支座一个活动支座；对于多跨简支梁，一般把固定
支座布置在桥台上，每一桥墩上布置一个活动支座与一个固定支座。

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，使全梁的纵向变形分散在梁的两端，
其余墩台上均设置活动支座。

12.斜桥受力点
1）支承边反力：支承边反力的是呈不均匀分布的，以钝角BC处的反力最大，以锐角AD处最小，甚至可能出现负反力，使锐角向上翘.
2) 跨中主弯矩：对于宽跨比较大的斜板，其中心处的主弯矩方向接近与支承边正交。

在斜桥边的两侧，无论斜桥宽跨比多少，其主弯矩方向接近平行自由边，并且弯矩值沿板宽方向分布不均匀。

对于均布荷载，中间弯矩值大于两侧，对于集中荷载，以荷载点处最大。

3）钝角负弯矩：如连续梁的中支点截面一样，在钝角BC处产生负主弯矩，有时它的绝对值比跨中主弯矩还大，其负主弯矩的方向接近与钝角的二等分点。

4）横向弯矩：斜桥的最大纵向弯矩，比同等跨径的直桥小，但横向弯矩却比同等跨径的直桥大得多，并且沿自由边的横向弯矩还出现反号，靠近锐角处为正，靠钝角处为负。

5)扭矩
13.悬臂施工
1）悬臂浇筑法:【1】一般采用移动挂篮作为主要施工设备，以桥墩为中心，对称的向两岸利用挂篮浇筑梁节段的混凝土。

【2】悬臂施工的节段长度根据主梁的截面变化情况和挂篮设备的承载能力来确定，一般取2~8米。

【3】每个节段可以全截面一次浇筑，也可以先浇筑梁底板和腹板，在安装顶板钢筋及预应力管道，最后浇筑顶板混凝土，但需注意混凝土龄期差产生的收缩、徐变次内力。

【4】合龙段是悬臂施工的关键部位。

在合龙段中设置劲性钢筋定位，采用超早强水泥，选择合适的梁的合龙温度（低温）及合龙时间（夏季晚上），以提高施工质量。

2）悬臂拼装法：【1】将预制好的梁端，用船运到桥墩两侧，再通过悬臂梁上的起吊机械，对称吊装梁端，九尾后在施加预应力，依次下去。

【2】预制节段之间的接缝采用湿接缝和角接缝。

3）桥墩临时固结：【1】对于连续梁桥，采用悬臂施工法时，必
须在0号块节段将梁体和桥墩临时固结或者支承。

【2】只有切断预应力筋后，便解除了临时固结，完成了结构体系的转换。

14.合理拱轴线：拱桥上拱圈截面只受轴向压力而无弯矩作用的拱轴线。

拱轴线上的竖向
坐标与相同跨度相同荷载作用下的简支梁的弯矩值成比例，即可使拱的截面内只受轴力而没有弯矩，满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴线。

15.矢跨比：拱圈的净矢高与净跨径之比，或计算矢高与计算跨径之比。

矢跨比越小，水平
推力越大。

16.拱桥类型：按桥面位置分为上承式、中承式、下承式。

17.拱上建筑：
1）实腹式拱上建筑。

分为填充式和砌筑式。

一般为小跨径
2）空腹式拱上建筑。

大中跨径。

空腹式拱上建筑除具有实腹式拱上建筑相同的构造外，还具有腹孔和腹孔墩。

【1】腹孔。

根据腹孔构造，可分为拱式拱上建筑和梁式拱上建筑。

梁式腹孔结构有简支、连续、框架式等多种形式。

【2】腹孔墩。

腹孔墩可分为横墙式和排架式。

18.平衡水平推力，改善桥墩、基础受力状况可采用以下措施：【1】采用不同矢跨比
【2】采用不同拱脚高程【3】调整拱上建筑的恒载质量【4】采用不同类型的拱跨结构【5】拱轴线的选择和拱上建筑的布置。

19.拱桥常用拱轴线：【1】圆弧线【2】悬链线【3】抛物线
20.系杆拱桥：也叫无推力拱式组合体系桥，是外部静定结构，兼有拱桥的较大跨越能力和
梁桥对地基适应能力强两大特点。

当桥面高程收到严格限制而桥下又要大的净空，或墩台基础地质条件不良易发生沉降，又要较大跨径是，可以选用。

21.预制安装法：
1）整体安装法。

被吊起的拱片验算【1】拱肋从平卧到竖立的翻转过程中，如一根简支梁，因此将两吊点视为作用其上的垂直集中力，
来验算此曲梁的强度和刚度。

【2】在竖向吊运过程中，需验算吊点截面的强度。

【3】当两吊点间距较近时，需验算系杆在吊运过程中是否出现轴向压力及其面外的稳定性。

2）节段悬拼法。

将主拱圈结构划分为若干节段，先预制，在利用起吊设备提升就位，进行拼接，逐渐加长直至成拱。

22.转体施工法：
1）平面转体施工法。

将主拱圈分为两个半跨，分别在两岸利用地形做简单支架，现浇或拼装拱肋，在安装横向联系，把扣索的一端锚固在拱肋的端部附件，用千斤顶拉扣索，使梁肋转体180°。

2）竖向转体施工。

在桥位处无水或水浅时，可以将拱肋分为两个半跨放在桥孔下面预制。

然后浮运到桥轴线处，再利用起吊设备和旋转装置进行竖向转体施工。

适用于钢管混凝土拱桥。

3）平—竖相结合转体施工法。

综合上述两种施工方法的优点。

【1】利用竖向转体法的优点，变高空作业为地下作业，避免了长、大、重安装单元的运输和吊装【2】利用平面转体法的优点，将全桥三孔分为两段，放在主河道两岸进行预制和拼装，将桥跨结构的施工对主航道的影响减小到最小。

【3】利用边孔作为中孔半拱的平衡重，使整个转体施工形成自平衡体系，免除了在岸边设置锚碇结构
第六章
1.单向推力墩（p544）：又称制动墩
作用：在它的一侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时，能承受住单侧拱的恒载水平推力，以保证其另一侧的拱桥不致遭到坍塌。

2.稳定性
桥墩的稳定性验算一般包括纵向挠曲稳定性验算和整体稳定性验算。

桥墩整体稳定性验算包括抗倾覆稳定性验算和抗滑动稳定性验算。

第四章
混凝土斜拉桥
1.怎样采取措施提高多塔斜拉桥整体刚度
1）主塔采用A型或Y型塔（提高塔的自身刚度）
2）中塔增设锚固斜揽
3）采用交叉索体系
2.索面布置
1）单索面
2）竖向双索面
3）斜向双索面
3.索面形状
1）辐射形优点：1.斜拉索与水平面平均交角较大，斜拉索垂直分力对主梁支撑效果大
2.与竖琴型相比，节省钢材
缺点：1.塔顶锚固点构造过于复杂，易损坏
2）竖琴形优点：1.简化斜拉索与索塔对连接构造
2.锚固点分散，对索塔受力有利
缺点：1.斜拉索倾角较小，索总拉力大，钢索用量多
3）扇形。

优点：兼有上述两个的优点
4.主要结构体系
1）漂浮体系特点：塔墩固结、塔梁分离
优点：1.主跨满载时，塔柱处主梁截面无负弯矩峰值
2.主梁可以随塔柱缩短而下降，温度、收缩和徐变次内力均较小
3.密索体系主梁各截面变形和内力变化较平缓，受力均匀
4.地震允许全梁纵向摆动，做长周期运动，可以吸震耗能
缺点：悬臂施工时塔柱处主梁需临时固结来抵抗施工的不平横弯矩和纵向剪
力，
解除临时固结时需注意主梁纵向摆动
安全措施：为防止风和地震下产生较大摆动，需在梁底部设置高阻尼的主梁
水
平弹性限位装置
2）半漂浮体系特点：塔墩固结，主梁在塔墩上设置竖向支撑，成
为多点弹性支撑的三跨
连续梁
优点：1.若在墩顶部设置可以调节高度的支座或弹簧支撑来代替零号索，并
在成桥时调整支座反力，可以与漂浮体系媲美，并在经济性和减少
纵向飘移有好处
缺点：1.若不加处理，当满载时，塔柱处主梁有负弯矩尖峰，温度、收缩、
徐变、次内力较大
3）塔梁固结体系特点：将塔梁固结并支撑在墩上
优点：1.显著减小主梁中央段承受的轴向拉力
2.索塔和主梁温度内力极小
缺点：1.中孔满载时，主梁跨中挠度和边跨负弯矩很大
2.上部结构重量和活载反力都需要由支座传给桥墩，需要极大桥墩
养护、更换困难
4）刚构体系特点：塔梁墩相互固结，形成跨度内具有多点弹性支撑的刚构
优点：1.既免除大型支座，又能满足悬臂施工的稳定要求
2.结构整体刚度较好，主梁挠度小
缺点：1.主梁固结处负弯矩大，附近截面大
2.为消除温度应力，需要使用高墩（体系适合独塔斜拉桥）
5.为什么要引入等效弹性模量
因为在计算拉索张拉时，索的伸长包括弹性伸长和克服垂度带来的伸长，为方便计算引入此概念，在弹性伸长公式中引入垂度的影响。

6.索垂度：斜拉桥拉索一般采用柔性索，拉索在自重作用下会产生一定的垂度，垂度大小与垂力有关但呈非线性关系。