桥梁工程第三章
道路与桥梁工程概论第二版第三章课后答案
道路与桥梁工程概论第二版第三章课后答案
一、填空：
1、装配式板的横向连接方法有_企口温塞土铰接和板连搓两种：装配式主梁的连接接头可采用焊接接头，螺栓接头，扣环接头。
2、设置横隔梁的作用：保证各根主紧相互连接成整体，共同受力。
3、桥上荷载横向分布的规律与结构横向刚度关系密切，横向联结刚度越大，荷载横向分布作用越显著，各主梁的负担也越均匀。
二、名词解释：
1、截面效率指标：截面核心距与截面高度的比值。
2、组合梁桥：它是首先利用纵向水平缝将桥梁的梁肋部分与桥面板分割开来，桥面板再利用纵横向的竖缝划分成平面内呈矩形的预制板，这样就使单梁的整体截面变成板与肋的组合截面。
三、简答题：
1、装配式梁桥设计中块件划分应遵循哪些原则？
答：（1）根据建桥现场实际可能的预制、运输和起重等条件，确定拼装单元的最大尺寸和重量。
（2）块件的划分应满足受力要求、拼装接头应尽量设置在内力较小处。
（3）拼装接头的数量要少。
（4）构件要便于预制运输。
（5）构件的形状和尺寸应力求标准化、增强互换性，构件的种类应力求减少。
2、后张法预应力混凝土T形梁中，为防止锚具附近混凝土开裂，可采取哪些构造措施？
答：1）、加强钢筋网（约为10×10cm）
2）、厚度不小于16mm的钢垫板
3）、8的螺旋筋
另外，在布置预应力筋时，应尽量依据分散均匀的原则。
道路桥梁工程沥青路面
道路石油沥青的性能主要取决于油源
2）煤沥青 不宜作沥青面层用，一般仅作为透层沥青使用 3）乳化沥青
酸性、潮湿的石料，以及低温季节施工宜选用阳离子乳化沥青；碱性石料 或与掺入的水泥、石灰、粉煤灰共同使用时，宜选用阴离子乳化沥青。
一、沥青混合料的强度特性
沥青混合料的强度特性随温度变化巨大，高温时，混合料的强度特性接近粒料， 低温时接近整体性材料。常温下，沥青与矿料之间粘结力（自由沥青和结构沥 青）、矿料之间的内摩阻角决定混合料的强度。 通常我们关心沥青混合料的抗剪强度和抗拉、抗弯拉强度。
（一）沥青混合料结构组成的胶浆理论
沥青混合料（粗分散系）
A—140 A—180
AH—90 AH—110 AH—130 A—100
AH—90 AH—110 A—100
温 石油 区 沥青
A—100 A—140 A—180
A—140 A—180
AH—90 AH—110 A—100
AH—70 AH—90 A—60 A—100
热 石油 区 沥青
A—60 A—100 A—140
分散相—粗集料
分散介质—砂浆（细 分散系）
自由沥青 结构沥青
分散相—细集料
分散相—填料
分散介质—沥青胶结 物（微分散系）
分散介质—沥青
矿粒
二、沥青混合料的应力－应变特性
ε εe
破坏点 加荷时间t
沥青混合料是一种弹性－粘塑性材料，有时主要呈现为弹性性质，有时 则主要呈粘塑性性质。而大多数情况下，几乎同时综合呈现上述性质。 呈现何种性质与荷载作用时间和沥青粘滞度（温度）相关。其应力—— 应变关系要考虑以上两种情况，以劲度模量表征：
嵌挤类：
密实类:
（二）按施工工艺的不同
桥涵工程试验检测(桥梁)第三章桥梁工程原材料试验检测x
三、石料抗冻性试验 抗冻性指岩石在吸水饱和状态下经受规定冻融循环（冻结 和融化）次数后抵抗破坏的能力。用质量损失率和冻融系数表 示。 三个指标：强度变化、质量损失、外观变化 抗冻性评定标准：材料无明显损伤、质量损失率不大于2%、 强度不低于75%。 冻融次数：严寒地区25次；寒冷地区15次。 1、仪器设备 2、试样 立方体试件，边长70mm±2mm。 试件个数：6个（3个测 质量损失率，3个测耐冻系数）
立方体试件，边长70mm±2mm。 试件个数：6个 有显著层理的岩石，分别沿平行和垂直层理方向制取6个。 平面度公差：小于0.05mm；垂直度偏差：小于0.25°
（3）试验步骤
1）试件编号，测量边长（顶、底面），计算受压面积 2）确定试件含水状态：烘干状态、天然状态、饱和状态 烘干方法：105~110℃，12~24h，冷却至室温（20± 2℃） 强制饱和法： A：沸煮法饱和试件： 称重→注水1/2高度，静置2h→试件浸没、沸煮6h →冷却、擦干、称重。 B：真空抽气法饱和试件 3）选定合适压力机。试件对正上、下承压板，不得偏心 4）加压破坏。加载速率：0.5~1.0MPa 记录破坏荷载和出现现象。 2012Y一29. 石料抗压强度试验的步骤为( )。
本次修订列入集料的表观密度、松散堆积密度和孔隙率等指标，它间接反映 了集料的级配情况。在集料中，均要求“采用吸水率小的集料”。 根据有关资料：在集料中应注意吸水率的问题，考虑到混凝土的耐久性，采用 吸水率大的集料所配制出的混凝土会有较大的长期收缩，影响混凝土的抗裂 性。如砂岩集料的吸水率是石灰岩20倍，用它制成的混凝土1年收缩率是石灰 岩的3-4倍。
2014年公路试验检测人员 考试培训
桥 梁
第三章 桥梁工程材料试验检测
第一节 石料
桥梁工程第3章 梁式桥梁的构造与设计
图3.23 中主梁横隔梁构造(主梁跨径20m)
图3.24 横隔梁接头构造
图3.25 a)螺栓接头；b)扣环接头
图3.26 主梁翼板连接构造
• 3.3.2 装配式预应力混凝土简支梁桥 • (1)构造布置 • (2)截面尺寸 • 1)截面效率指标 • 内力的平衡式：
• 设截面效率指标
图3.27 跨径30m预应力混凝土T梁的构造布置
图3.45 箱形截面形式
图3.46 悬臂梁桥变截面主梁构造
图3.47 牛腿的应力迹线和配筋
• 3.5 连续梁桥
• 3.5.1 结构类型
• 3.5.2 横截面形式及主要尺寸
• (1)钢筋混凝土连续梁桥
• 钢筋混凝土连续梁桥横截面主要有板式和箱形截 面。
• (2)预应力混凝土连续梁桥
• 预应力混凝土连续梁桥的截面形式，除中等跨度 的桥梁采用板式、T形梁式外，对大跨度连续梁桥 和采用顶推法施工的连续梁桥，一般采用箱形截 面。
性能要求，多采用箱形截面。
• (2)预应力筋的布置
• 纵向预应力筋布置主要有明槽法和暗管法 两种。
图3.57 预应力混凝土T形刚构桥
图3.58 箱形梁横截面
图3.59 分离式箱形截面
图3.60 T构悬臂预应力筋布置示意图
• 3.6.3 构造示例
• 重庆长江大桥是一座带挂梁的预应力混凝土T形刚 构桥，最大跨径为174m。设计标准：桥宽21m， 其中行车道15m，两侧人行道各3m；设计荷载为 汽—20级，挂—100及载重1 471kN平板车验算， 人群荷载为3.43kN/m2。桥跨布置为86.5m＋4×
图3.53 梗腋形式
• (2)预应力连续梁桥
• 预应力混凝土等高度连续梁的梁高约取跨 径的1/16～1/26（顶推法施工时为1/12～ 1/16），支点腹板总厚度与行车道板宽度之 比为1/16～1/21，支点处腹板厚度与梁高之 比为1/12～1/16。变高度连续梁的跨中梁高 与跨度之比为1/25～1/35。
《桥梁工程》重点
桥梁工程第一篇总论第一章绪论一、名词解释：1.桥梁建筑高度：是上部结构底缘至桥面的垂直距离。
2.计算跨径（梁式桥）：对于设支座桥梁，为相邻支座中心的水平距离，对于不设支座的桥梁（如拱桥、刚构桥等），为上、下部结构的相交面之中心间的水平距离。
3.标准跨径（梁式桥）：是指两相邻桥墩中线之间的距离，或墩中线至桥台台背前缘之间的距离。
4.桥梁全长：对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间的距离，对于无桥台的桥梁为桥面行车道长度。
5.净跨径：对于设支座的桥梁为相邻两墩、台身顶内缘之间的水平净距，不设支座的桥梁为上、下部结构相交处内缘间的水平净距。
二、问答题：1．桥梁由哪几部分组成？答：桥梁由五个“大部件”与五个“小部件”组成。
所谓五大部件是指桥梁承受汽车或其他作用的桥跨上部结构与下部结构，它们要通过所承受作用的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。
这五大部件是：1）桥跨结构（或称桥孔结构、上部结构），是路线遇到障碍（如江河、山谷或其他路线等）中断时，跨越这类障碍的结构物。
2）支座系统，它支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构在荷载、温度变化或其他因素作用下所预计的位移功能。
3）桥墩，是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。
4）桥台，设在桥的两端，一端与路堤相接，并防止路堤滑塌。
为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程。
另一侧则支承桥跨上部结构的端部。
5）墩台基础，是保证梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。
基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。
所谓五小部件都是直接与桥梁服务功能有关的部件。
这五小部件是：1）桥面铺装（或称行车道铺装）。
铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。
特别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求甚严。
2）排水防水系统。
应迅速排除桥面上积水，并使渗水可能性降至最小限度。
此外，城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。
桥梁工程第三章 桥梁在曲线上及坡道上的布置
作方便。
采用样板放样时，待测支座位置的桥墩顶上可不必放置经纬
仪，特别适用于高墩。
第四节 支座中心坐标计算
第五节 复线桥在曲线上的布置
一、布置原则 二、布置方法
第六节 桥梁在坡道上的布置
一、钢筋混凝土梁桥
1. 梁的布置形式
（1）布置方法。
（2）变更道砟厚度的范围。 （3）3种布置形式的适用范围 （4）一般情况下梁的布置原则为
各孔拱圈及桥台挡砟边墙顶做成与线路纵坡一致的坡度。每孔起
拱线，根据各孔中心轨底高程推算，同孔之间的起拱线应设在同 一高度上。
第一节 桥涵的作用与要求
第一节 桥涵的作用与要求
（4）桥墩中心里程 （5）偏距
（6）弧距
（7）偏角 （8）弦切角 （9）交点距
第一节 桥涵的作用与要求
二、桥墩布置
1. 无偏心布置
桥墩中心位于相邻两梁中线的交点；桥墩横轴为相邻两梁中线夹角
的平分线。
第一节 桥涵的作用与要求
2. 有偏心布置 由相邻梁中线交点沿桥墩横轴向曲线外侧移动一预偏心值作为
第二节 弧距法计算桥梁工作线
第二节 弧距法计算桥梁工作线
二、弧距法计算的方法步骤
1. 估算 及t
2. 计算偏距E
3. 计算弧距l 4. 根据弧距l计算各墩台正式里程
三、算 例
第二节 弧距法计算桥梁工作线
第二节 弧距法计算桥梁工作线
第二节 弧距法计算桥梁工作线
第三节 偏角法计算桥梁工作线
一、计算公式
1. 偏距E
2. 偏角
第三节 偏角法计算桥梁工作线
第三节 偏角法计算桥梁工作线
第三节 偏角法计算桥梁工作线 二、偏角法计算的方法步骤
国开电大-本科桥梁工程-1至6章节满分解答
国开电大-本科桥梁工程-1至6章节满分解答第一章：桥梁工程概述1.1 桥梁的定义与分类桥梁是一种跨越障碍物（如河流、道路、铁路、峡谷等）的建筑物，主要用于交通和运输。
桥梁按照其主要承重结构的形式和材料，可以分为梁桥、拱桥、悬索桥、组合桥等。
1.2 桥梁的主要组成部分桥梁主要由以下几个部分组成：1. 承重结构：承受车辆、行人和货物等活载的作用，并将活载传至地基。
2. 桥面系：包括桥面铺装、排水系统、防水系统、栏杆等，用于保证车辆和行人的正常使用。
3. 支座系统：支承承重结构，并允许承重结构在荷载作用下产生一定的变形。
4. 基础：将桥梁的荷载传递至地基，承受地基反力的结构。
5. 附属设施：包括照明、监控、救援等设施，用于保证桥梁的安全运行。
1.3 桥梁工程的施工技术桥梁工程的施工技术包括：1. 施工准备：包括施工现场勘察、施工方案制定、施工组织设计等。
2. 基础施工：包括桩基、沉井、地下连续墙等基础形式的施工。
3. 承重结构施工：包括梁、拱、悬索等承重结构的施工。
4. 桥面系施工：包括桥面铺装、排水系统、栏杆等施工。
5. 支座系统施工：包括支座安装、调整等施工。
6. 施工质量控制：通过质量检测、验收等环节，保证桥梁工程的施工质量。
第二章：梁桥工程2.1 梁桥的受力特点梁桥的受力特点如下：1. 主要承受弯矩和剪力，轴力相对较小。
2. 弯矩和剪力的大小与梁的截面形状、材料性能、荷载类型及作用位置有关。
3. 支座反力的大小与梁的长度、刚度及荷载作用有关。
2.2 梁桥的设计要点梁桥的设计要点包括：1. 确定梁的截面形状和尺寸：根据荷载、材料性能、经济性等因素，选择合适的截面形状和尺寸。
2. 计算梁的强度：包括抗弯强度、抗剪强度、抗压强度等。
3. 确定支座形式和尺寸：根据桥梁的长度、荷载及施工条件等，选择合适的支座形式和尺寸。
4. 计算稳定性：包括梁的抗倾覆稳定性、抗侧翻稳定性等。
5. 考虑耐久性：包括材料选择、防腐防蚀措施等。
华中科技大学2020 桥梁工程08018250 离线作业三 答案
第三章桥梁上的作用一、填空题1、结构或结构构件设计时，采用的各种作用的基本代表值，我们称之为（）。
2、作用效应是指（），如弯矩、扭矩、位移等。
3、公路桥涵设计采用的作用分为（）、（）和（）三类。
4、公路桥涵设计时，汽车荷载分为（）和（）两个等级。
5、汽车荷载对桥梁产生的影响力主要有（）、（）、（）和汽车荷载引起的土侧压力。
6、车道荷载的均布荷载应满布于（）上，集中荷载只作用于（）处。
7、汽车荷载的局部加载及在 T 梁、箱梁悬臂板上的冲击系数（1+μ）采用（）。
8、一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值按车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的（）计算，但公路—Ⅰ级汽车荷载的制动力标准值不得小于（）KN，公路—Ⅱ级汽车荷载的制动力标准值不得小于（）kN。
二、选择题1、下列哪种作用是不属于永久作用。
（）A、预加力B、混凝土收缩及徐变作用C、基础变位D、温度作用2、下列哪种作用是不属于可变作用。
（）A、人群荷载B、混凝土收缩及徐变作用C、风荷载D、温度作用3、某高速公路上有一座计算跨径为 22.5 米的桥梁，其集中荷载标准值为（）。
A、180KNB、270KNC、320KND、360KN4、对于专用人行桥梁，其人群荷载标准值（）KN/m。
A、2.5B、3C、3.5D、45、下列哪一组可变作用不能同时组合。
（）A、流水压力和汽车制动力B、流水压力和土侧压力C、汽车制动力和人群荷载D、人群荷载和土侧压力6、同向行驶三车道的汽车荷载制动力标准值为一个设计车道制动力标准值的（）倍。
A、2B、2.34C、2.68D、37、填料厚度（包括路面厚度）等于或大于（）的拱桥、涵洞以及重力式墩台不计冲击力。
A、0. 3mB、0.5mC、0.6mD、0.7m8、汽车外侧车轮的中线离人行道或安全带边缘的距离不得小于（）。
A、1B、0. 7C、0.5D、0.259、位于曲线上的桥梁，当曲线半径等于或小于（）应计算车辆荷载的离心力。
桥梁工程3简支梁桥的计算1
M = ∫ m x dy = a × m x max
M a= m x max
可得
有效工作宽度假设保证了两点:
1)总体荷载与外荷载相同 2)局部最大弯矩与实际分布相同
通过有效工作宽度假设将空间分布弯矩转化为矩形 弯矩分布 需要解决的问题: mxmax的计算
影响mxmax的因素:
1)支承条件:双向板,单向板,悬臂板 2)荷载长度:单个车轮,多个车轮作用 3)荷载到支承边的距离
四,行车道板的内力计算 1,多跨连续单向板的内力 1)弯矩计算模式假定
实际受力状态:弹性支承连续梁 简化计算公式: 当t/h<1/4时 :
跨中弯矩 Mc = +0.5M0 支点弯矩 Ms =-0.7M0
当t/h≥1/4时 : ≥
跨中弯矩 Mc = +0.7M0 支点弯矩 Ms = -0.7M0 M0——按简支梁计算的跨中弯矩
桥梁工程
梁桥设计计算方法
一, 桥梁方案设计 初步选定桥梁结构形式;拟定拟定桥梁各部分尺寸;绘制 桥梁设计方案图;桥梁(各部分)构造图. 二,作用效应与作用效应组合计算(荷载内力与荷载内力组 合计算) 三,主要承重构件承载力计算 主要是配筋设计与承载力复核,必要时作尺寸的调整. 四,应力,裂缝,强度,刚度和稳定性的验算
b1 P b1 M sp = (1 + ) pb1 ( l 0 ) = (1 + ) ( l 0 ), (b1∠l 0时) 2 2a 2 1 2 P 2 l 0 , (b1 ≥ l 0时 ) 4ab1
恒载
1 2 M sg = gl 0 2
思考: 思考 铰接悬臂板,悬臂板剪力计算表达式
2,悬臂板的内力 1)计算模式假定
铰接悬臂板——车轮作用在铰缝上 悬臂板——车轮作用在悬臂端
桥梁工程11第三章拱桥项目11概述
项目11 概述
项目11 拱桥概述
第三章 拱桥
项目11 概述
主要知识点
拱桥的基本特点及其适用范围。
重 点
拱桥的组成及主要类型。
难 点
拱桥的组成及受力特点。
学习指导
本项目主要介绍了拱桥的特点、组成及分类，要掌握拱
桥的组成及受力特点，了解拱桥的分类及适用范围。
桥梁工程
项目11 概述
悉尼钢拱桥：主跨505米，钢拱桥。 所在地：澳大利亚、悉尼。 建成时间：1932年。
桥梁工程
拱桥示例5
项目11 拱桥概述
九溪沟桥：主跨116米，圬工拱桥。 所在地：四川、丰都、九溪沟。 建成时间：1972年。
桥梁工程
拱桥示例6
项目11 拱桥概述
美国新河峡谷桥：公路钢拱桥，主跨518.2米，1977年建成，在 上海卢浦大桥建成前为世界第一、现为世界第2大跨的钢拱桥。
1、简单体系拱桥
简单体系拱桥可以做成上承式，中承 式，下承式，均为有推力拱。
三铰拱：静定结构，在地基差的地区可 采用。但构造复杂，施工困难，整体刚 度小，主拱圈一般不采用。
无铰拱：三次超静定结构。拱的内力分布 较均匀，材料用量较三铰拱省；构造简单， 施工方便，整体刚度大，实际中使用广泛。 但超静定次数高，会产生附加内力，一般 希望修建在地基良好处。跨径增大，附加 力影响变小，故钢筋混凝土无铰拱仍是大 跨径桥梁的主要型式之一。
项目11 拱桥概述
11.1拱桥的基本特点及其适用范围 11.2 拱桥的组成及主要类型 11.2.1 拱桥的基本组成 11.2.2 拱桥的主要类型
桥梁工程
项目11 拱桥概述
1.1拱桥的基本特点及其适用范围
《桥梁工程》(姚玲森)第3篇第1-4章连续梁-姚
单箱多室 多箱单（多）室
能有效减小顶板的正负弯 矩；施工较困难；腹板自 重弯矩所占比例较大。
多箱单室较单箱多 室更经济；多箱单 室可分箱施工。
施工方便；分离的 箱梁分别支承在独 立的桥墩上。
分离式箱形截面 构造要求： ①主梁的顶板主要按行车道板的要求设计，肋梁间距不宜超过2.5~3.0m，保证 顶板和梁的共同受力； ②跨中底板厚度可减小，但不宜小于15cm或梁肋间净距的1/16 ； ③负弯矩段底板厚度应逐渐增大，一般在墩顶处达到梁高的1/10~1/12 ； ④腹板主要承受剪应力和拉应力，厚度应满足剪切极限强度要求； ⑤跨中截面梁肋总厚度不小于桥宽的1/12~1/20 ，支点截面不小于1/8~1/12 ；
（2）带挂梁刚构桥 ①上部结构由部分悬臂和挂梁组成，是一种静定结构； ②各个T型刚构单元独立作用，受力和变形方面略差，但受力明确；
③跨内有正、负弯矩分布，总弯矩图面积比剪力铰刚构桥小； ④增加了牛腿构造； ⑤桥面伸缩缝较多，不利于高速行车。
（3）连续刚构桥 ①将主梁做成连续体，并与薄壁桥墩固结； ②可以做成多跨一联，可在若干中间跨以剪力铰或简支挂梁相连； ③一般采用对称布置，适合平衡悬臂施工； ④随着墩高的增加，桥墩退化为柔性墩，墩顶水平位移较大。
弯矩图面积（绝对值）小。
活载 如在锚跨布载，活载引起的跨中最大正弯矩是按支承跨径较小的简支挂梁产 生的正弯矩计算，其最大弯矩比简支梁小得多。
简支梁桥
单悬臂锚跨和挂梁的 三跨悬臂梁桥
l1
l
l1
(a)
lg
lx
l
lx
lg
(b)
双悬臂锚跨和挂梁的 三跨悬臂梁桥
lx
l1
l
lx l1
(c)
《桥梁工程》(南京理工大版)第2篇第3章 简支梁桥的计算--2荷载横向分布计算(杠杆原理法)a 共21页文档
5.3荷载横向分布计算
Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads
1.概述 Introduction简Βιβλιοθήκη 梁一维杆件内力影响线
P
o
S= Pη 1(x)
z
x
η 1(x)
5.3荷载横向分布计算
Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads
可得：m1q 0.54
3）计算实例 Example
1.概述
上部结构系 --- 二维
内力影响面
P (x, y)
x
S= Pη (x,y)
η (x,y)
o
y
z
5.3荷载横向分布计算
Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads
1.概述 Introduction
2）荷载横向分布概念
5.3荷载横向分布计算
Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads
●比拟正交异性板法—将主梁和横隔梁的刚度换算成两向刚度 不同的比拟弹性平板来求解，并由实用的曲线图表进行荷载横 向分布计算。
同济大学桥梁工程 第三章 连续刚构桥及斜拉桥简述
我国已建成的预应力混凝土连续刚构桥
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 桥名 重庆石板坡大桥 虎门大桥辅航道桥 苏通大桥辅航道桥 重庆黄花园大桥 马鞍石嘉陵江大桥 黄石长江大桥 江津长江大桥 主桥跨径 86.5+4X138+330+ 132.5 150+270+150 140+268+140 137+3 250+137 146+3 250+146 162.5+3 245+162 .5 140+240+140 建 成 边跨 年份 主跨 2006 1997 2009 1999 0.556 0.522 0.548 0.584 1995 1997 1997 0.663 0.583 0.583 0.583 0.552 1998 1988 0.579 0.694 13.5 11 9.5 10 14.8 15 13.8 13.7 13 13.5 5 4.5 4.3 4.2 4.1 4 3.6 4 3 3 3 1/18.2 1/54 1/17.8 1/59.6 1/18.1 1/58.1 1/18.2 1/59.5 1/18.8 1/59.8 1/17.8 1/60 1/66.7 1/17.8 1/60 1/18.6 1/73.7 1/20 1/18 1/63.3 1/60 梁高（m） 根部 跨中 高跨比 根部 跨中
2012/11/29
第三章 连续刚构（架）桥
同济大学桥梁工程系
版权所有孙建渊
主要学习内容:
1、适用范围及力学性能特点 2、刚构桥结构类型形式： 单跨、斜腿、多跨连续、V型墩等 3、了解构造及配筋特点 结构尺寸布置及内力计算特点 4、斜拉桥简介（了解）
08272自考桥梁工程总结第三章 作用及作用效应组合
第三章作用及作用效应组合第一节规范中有关作用的规定与计算作用于桥梁结构的作用分：永久作用、可变作用和偶然作用三类。
一、永久作用永久作用是指在结构使用期间，其量值不随时间而变化，或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用。
永久作用包括结构重力、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力、基础变位作用。
二、可变作用可变作用是指在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。
可变作用包括汽车荷载、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（均匀温度和梯度温度）作用。
三、偶然作用偶然作用是指在结构使用期间出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。
偶然作用包括地震作用、船只或漂流物的撞击作用、汽车的撞击作用。
第二节作用的选定和作用效应组合一、作用的代表值永久作用和偶然作用的代表值是标准值。
可变荷载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。
二、作用的设计值作用的设计值为作用的标准值乘以相应的分项系数。
三、作用效应组合1、公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时的作用（或荷载）效应组合1 ）基本组合基本组合为永久作用设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其表达式如下：2）偶然组合偶然组合为永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。
偶然作用的效应分项系数取1.0；2、公路桥涵结构按正常使用极限状态的作用效应组合1）作用短期效应组合作用短期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合，其表达值如下：2）2作用长期效应组合作用长期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其表达式如下：车道较多或桥梁很长时汽车货载效应应予以折减1、多车道横向折减的含义是，在桥梁多车道上行驶的汽车荷载使桥梁构件的某一截面产生最大效应时，其同时处于最不利位置的可能性大小，显然，这种可能性随车道数的增加而减小，而桥梁设计时各个车道上的汽车荷载都是按最不利位置布置的，因此，计算结果应根据上述可能性的大小进行折减。
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3.2.2桥梁纵断面设计
⑵桥梁分孔 根据通航要求、地形和地质情况、水文 情况以及技术、经济和美观的条件加以确定。 通航 通航孔按通航净宽来确定，其余的则选用经 济跨径；但对于变迁性河流，则需多设几个通航孔； 地形地质 为避免过多水下施工和不良地质，可以 特别加大跨径； 技术 施工技术和机械设备有时极大地限制了经 济上合理的较大跨径； 经济 一般说来当上部结构造价与下部结构造价基 本一样时，总的造价最低； 其他 受力的需要 美观的需要 战备的需要
目的仅在于评估各方案的技术可行性，特别是基础工程的可行性，而 不是为了提出某一推荐方案。应对成熟方案进行评估以提高可信性。 同等深度比较各方案技术指标，并提供工程量 以工程量中适当偏高、技术先进并且可行的方案作为一个桥位的桥式 参选方案。
4、调查工作
桥梁前期调查工作包括： 1）地形测量：“草测” 2）地质勘探：以收集资料为主，辅以适当布置钻孔进行验证，对各桥 位从地质角度做出初步评价； 3）水文资料：调查设计流量，历史最高、最低水位，百年一遇洪水位， 常水位及流速等资料。考虑上游是否有水库或拟建水库。论证河道是否稳 定以及建桥后对河段上下游的影响。 4）外部条件：其他有关建桥情况，如砂石料、水、电、运输、人力等。
初步设计
初步设计内容包括： 1、设计任务的来源和要求； 2、桥址处自然条件的基本资料； 3、技术条件的选定； 4、桥型方案的比选，上下部结构方案的研究、比较和确定； 5、推荐方案及其理由； 6、推荐方案的指导性施工组织，包括施工方法、进度安排、 场地布置、主要机具、材料和劳动力配置等； 7、工程概算。 初步设计的重点在桥式方案和结构总体构思方面。
第三章 桥梁的总体规划和设计概 述
本章讲解内容要点： 桥梁总体规划 桥梁初步设计 桥梁方案比选
第三章 桥梁的总体规划和设计概述
3.1 桥梁总体规划和基本设计资料
3.1.1桥梁设计的基本要求 简单地说即是： 安全、适用、经济、美观、有利环保的原则 规范要求：
技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理
- 一般与线路等级有关，根据规范确定。 -公路桥行车道宽度等于车道宽度与车道数的乘积。 - 高速公路桥梁不设人行道，设置检修道。 -一般公路桥梁人行道宽度0.75或1.0m，大于1.0m时按 0.5m级差递增
3.2 桥梁初步设计
3.2.3桥梁横断面设计
典型高速公路桥梁横断面
3.2 桥梁初步设计
3.2.3桥梁横断面设计
2、桥位选择
桥位选择大方向上，应服从桥梁所在线路的走向； 大范围内，应服从路网规划的要求； 小范围内，桥位可作适当挪动以便比较； 城市桥梁应满足城市总体规划的要求。 桥位选择要注意线与桥的辩证关系 重要桥梁应通过路桥综合比较后确定桥位 一般需提交2-3个桥位，以便进行多方面综合比选，选出合理桥位
3、桥式方案比较
或桥面标高＝计算水位+
无通航要求时
安全高
+建筑高度
桥面标高＝计算水位+
安全高
+建筑高度
注：计算水位＝设计洪水位+壅水+2/3倍浪高 安全高：梁底高出计算水位50cm或高出流冰水位75cm，同时 必须使支座底面高出计算水位25cm 或高出流冰水位50cm。
3.2 桥梁初步设计
3.2.2桥梁纵断面设计 ⑶桥梁各标高 跨线桥： 桥面标高＝桥下路面标高+安全行驶高度+建筑高度
施工图设计
施工图设计需按照已批准的技术设计（或初步设计）进行。 施工图设计一般由原编制技术设计（或初步设计）的单位 继续进行，也可由中标的施工单位进行。 施工图设计内容：结构设计计算，绘制施工详图等。 施工图设计阶段还需进一步根据施工需要进行补充钻探 （称“施工钻探”）。 根据施工图设计资料，施工单位编制施工组织设计和工程 概算。 所有设计文件经主管部门审批后即可实施桥梁施工各项工 作。 桥梁建成后，通常需进行成桥荷载试验、质量检查验收及 办理交接手续，由接收部门负责今后的桥梁通车运营和养护维 修。
国外提倡“3E” 功效（Efficiency） 经济（Economy) 优美（Elegance)
3.1 桥梁总体规划
3.1.1桥梁设计的基本要求 ⑴结构及构造上的要求（强度、刚度、稳定性、耐久性） ⑵使用上的要求（通畅、舒适、净空） ⑶经济上的要求（材料、工期、造价） ⑷施工上的要求（施工方便、工程质量、安全） ⑸景观上的要求 “轻巧而不单薄，稳重而不笨拙，简洁 而不粗糙” ⑹环境保护和可持续发展
初步设计
在桥梁可行性研究报告的基础上，经建设主管部门审查通过， 确定一座桥梁工程的建设项目并编制设计任务书。 建设单位可采用招标或委托设计的方式进行桥梁的初步设计。 设计任务书是初步设计的依据。 初步设计目的：在设计任务书的技术范围内提交一份供比选 的建桥项目文件，达到： 1、说明本桥梁工程的特点和要求； 2、提出若干可行的比较方案； 3、推荐准备采用的较好方案； 4、估算实现推荐方案所需的费用、工期、技术措施等目的。
3.2 桥梁初步设计
3.2.2桥梁纵断面设计 ⑵桥梁分孔
3.2 桥梁初步设计 梁底高出计算水 位不小于50cm， 并高出最高流冰 面不小于75cm
3.2.2桥梁纵断面设计 ⑶桥梁各标高
3.2 桥梁初步设计
3.2.2桥梁纵断面设计 ⑶桥梁各标高 跨河桥： 有通航要求时 桥面标高＝通航水位+通航净空高度+建筑高度
典型城市桥梁横断面
3.2 桥梁初步设计
3.2.4桥梁平面布置
桥梁的平面布置与线路和河 道（或其他道路）两者的相交情 况有关 斜交时桥梁纵轴线与河道主 流流向交角一般不大于45°曲线梁构成，避免采用反向 曲线；墩台布置沿曲线径向排列； 曲线半径符合有关规定。
技术设计
常规桥梁一般不需要进行技术设计。 对于新型、复杂、重要、大型桥梁结构，往往需要对初步设 计进行细化，以便发现可能存在的问题，进一步优化设计。 技术设计阶段主要内容：对选定的桥式方案中的各个结构总 体的、细部的技术问题作进一步研究解决，对结构各部分设计详 尽的设计图纸，包括结构断面、配筋、构造细节处理、材料清单 及工程量等。 技术设计阶段要进行补充勘探（简称“技勘”）。 技术设计的最后工作是调整概算（修正概算）。
3.2 桥梁初步设计
3.2 桥梁纵、横断面设计和平面布置
桥梁的初步设计包括桥位选择、桥梁纵横断面设计、 平面布置、概算、方案比选等 3.2.1桥位选择的一般要求
⑴应从国民经济发展和国防需要出发，考虑铁路、水 利、航运和市政等方面的规划，尽可能协调配合； ⑵一般应服从线路的总方向，并满足桥头接线的要求； ⑶尽量少占用农田； ⑷要考虑施工场地、材料运输等要求
3.1 桥梁总体规划
英国伦敦泰晤士河上的人行桥—千年桥
3.1 桥梁总体规划
3.1 桥梁总体规划
2003年建成。 总投资22亿 余元，全长 3900米，其 中主桥长750 米，为全钢 结构，主跨 直径达550米， 居世界同类 桥梁之首， 被誉为“世 界第一钢拱 桥”。
上海卢浦大桥
3.1 桥梁总体规划
3.3 桥梁方案比选
3.3 桥梁方案比选
3.3.1桥位方案的比选（可研阶段）
3.3.2桥型方案的比选（初步设计或技术设计阶段） 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.方案初选（技术经济） 4.详绘桥型方案图 5.编制估算或概算 6.方案选定和文件汇总
思考及预习
回顾本章内容，思考以下问题： 桥梁设计的基本原则是什么？你是怎么思考的， 如何处理他们之间的关系？ 桥梁的总体设计是如何考虑的？
详见部颁标准《桥位规范》（JTJ062-82）
3.2 桥梁初步设计
3.2.2桥梁纵断面设计 ⑴桥梁总跨径 ⑵桥梁分孔 ⑶桥梁各部分标高及纵坡 ⑷基础埋置深度
3.2 桥梁初步设计
3.2.2桥梁纵断面设计 ⑴桥梁总跨径 桥梁的总跨径长度必须保证桥下有足够的排洪面积， 由水文计算确定。
3.2 桥梁初步设计
初步设计
在确定桥式方案时，需对桥梁平面、立面和断面的具体布置 以及它们之间的关系进行反复、交互的研究和调整。 1、平面布置
试定正桥的桥轴线位置。在轴线上研究河岸及堤防情况，拟定两岸边墩 （台）位置并布置其他桥墩。结合线路方向、两岸地形和立面布置，可以试选 引桥轴线的走向、弯道和坡度。
2、立面布置
从平面轴线布置，结合地形图、地质剖面图、水位高程、计算冲刷线和 以确定的上下部结构，可以绘成沿轴线的桥梁立面图。
工程可行性研究的主要问题： 1、桥梁标准的制订
首先调查桥上可能同型的交通种类及其要求、预测交通量和今后可能 发生的增长率，由此确定线路等级、需要的车道数或行车道宽度，以及非 机动车道宽度等。其次要确定容许车速、桥梁纵坡和曲线半径等。此外还 要确定航运标准、航运水位、通航净空、船舶吨位以及要求的航道数量及 位置等。
桥 梁 对 环 境 的 破 坏
3.1 桥梁总体规划
桥 梁 对 环 境 的 破 坏
3.1 桥梁总体规划
3.1.2桥梁建设程序
可行性研究
前期工作有时也称为桥梁规划设计，包括预可行性 研究和可行性研究，重点在于论证建桥的必要性和合理 性，并确定建桥的地点、规模、标准、投资控制等一系 列宏观和重大问题，为科学地进行项目决策提供依据， 避免盲目性及其带来的不良后果。 预可行性研究与可行性研究：内容一致，深度不同 预可行性研究着重于工程的必要性和经济合理性 可行性研究在预可行性研究之后，着重于工程上和 投资上的必要性
3、断面布置
沿桥轴线各关键处，结合选定的结构类型、地形、地质横断面、水位高 程和冲淤计算等，可以做出桥梁的断面布置图。 当三个面的布置都能互相配合，满足技术要求时，桥式方案就能成立。
初步设计
在初步设计阶段还要进一步开展水文和勘测工作。通过水 文工作，提供基础设计、施工所需要的水文资料等。 初步设计阶段进行的勘测工作成为“初勘”。 根据工程量、施工组织设计以及标准定额编列工程概算。各 个桥式方案都要编列相应的概算，以便进行不同工程费用的比较。 初步设计概算不宜大于前期工作已批准的“估算”的10%。 对概算适当调整作为“标底”。如果主管部门对初步设计提 出修改意见，则需另外编制“修改初步设计”报送上级审批。