桥梁工程基础知识点整理.2017

桥梁工程基础知识点整理

桥梁组成及作用

上部结构，跨越结构

支座，支撑上部结构，并传递荷载于桥梁墩台上，保证桥跨结构具有预计的位移功能

桥墩，与桥台是支撑桥跨的结构

桥台，桥梁与路堤衔接的结构物，其两端一般做成填土或填石锥体并在表面加以铺砌，用来保证桥台与桥堤的衔接，并保证桥头路堤的稳定

基础，将荷载传至地基

计算跨径l,相邻两支座中心的距离

标准跨径l b，两桥墩中线间距离或桥墩中线与台背前缘间距离

净跨径l0，设计水面相邻两桥台间净距

桥梁总长L，梁式桥两桥台侧墙或八字墙尾端间距离

桥下净空H，设计水位或设计通航水位与桥跨结构最下缘之间高差

桥梁建筑高度h，桥面至桥跨结构最下缘之间高差

桥梁分类

按用途，公路桥，铁路桥，公铁两用，农用桥，人行桥，水运桥，管线桥

按长度和跨径，特大桥，大桥，小桥，涵洞

按建材，木桥，圬工桥，钢筋混凝土桥，预应力混凝土桥，钢桥，结合梁桥

按跨越障碍，跨河桥，立交桥，高架桥

按受力，梁式桥，拱桥，钢架桥，悬索桥，斜拉桥，组合结构桥

桥梁结构基本体系及受力特点

梁式桥，支座只产生竖向反力，桥跨结构承受弯矩和剪力，受弯为主

拱桥，在竖向荷载作用下存在水平反力，主拱以受拉为主，同时承受弯矩和剪力

钢架桥，梁和墩台刚性连接，柱脚处有水平反力和支承弯矩，梁主要受弯，但弯矩比简支梁小，梁柱刚节点易产生裂缝

悬索桥，缆索受拉

桥梁设计基本原则，安全，适用，经济，美观（顺序不可换）

桥梁建设基本程序，前期工作阶段，设计阶段

前期工作各自任务

预可行性报告编制，在工程可行的基础上，着重研究建设上的必要性和经济上的合理性

可行性报告编制，着重研究工程上和投资上的可行性

初步设计主要内容

进一步开展水文，勘测工作，以获得更详细的水文资料，地形图和工程地质资料，拟定桥梁结构主要尺寸，估算工程数量和主要材料用量，提出施工方案的意见和编制设计概算施工图设计主要内容

详细结构分析计算，配筋计算，验算并确保结构各构件强度，刚度，稳定和裂缝等各种技术指标满足规范要求，绘制施工详图，编制施工组织设计和施工图预算

公路桥梁设计的作用分类

永久作用，在结构设计基准期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计

可变作用，在结构设计基准期内其值随时间而变化，或其变化与平均值相比不可忽略不计偶然作用，在结构设计基准期内不一定出现，一旦出现其量值很大且持续时间较短

永久作用类型，结构自重，桥面铺装等

可变作用类型，汽车荷载，汽车荷载冲击力，汽车离心力，汽车引起的土侧压力

偶然作用类型，地震作用，船舶或漂流物撞击作用

桥梁结构设计状况

按承载能力极限状态计算的作用效应组合

按正常使用极限状态计算的作用效应组合

作用组合类型及计算公式

基本组合，偶然组合

短期效应组合，长期效应组合

桥面构造及其作用

桥面铺装，防止车辆轮胎直接磨损属于主梁整体部分的行车道板，防止主梁遭受雨水侵蚀，并对车辆轮重的集中作用起一定分布作用

防水层，将透过铺装层渗下的雨水汇集于排水系统排出

排水系统，迅速排除路面积水，保证行车安全

伸缩缝，保证在气温变化，混凝土收缩徐变及荷载作用等因素影响下，桥跨结构能够按静力图示自由变形，并保证车辆平稳通过

人行道，栏杆，护栏与灯柱

桥面铺装结构类型

碎（砾）石，沥青表面处理，水泥混凝土，沥青混凝土

桥面纵横坡设置目的，以利用雨水迅速排除，防止或减少雨水对铺装层渗透，从而保护桥面板延长桥梁使用寿命，通常设置双向

防水层类型

沥青涂胶下封层

涂刷高分子聚合物涂料

铺装沥青或改性沥青防水卷材及浸渍沥青的无纺土工布

伸缩缝类型

U型锌铁皮式伸缩缝、TST碎石弹性伸缩缝、钢板式伸缩缝、橡胶式伸缩缝、组合式伸缩缝

简支梁桥体系受力特点，在竖向荷载作用下支撑处只有竖向反力，梁体以受弯为主，同时受剪

装配式梁桥设置横隔板作用，保证各根主梁相互连接成整体

横向连接方式，企口混凝土铰连接，钢板焊接

斜交角，表征斜板桥偏斜程度的参数

斜板桥受力特点

斜板荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势

在钝角处产生接近于跨中弯矩值的负弯矩

斜板的扭矩分布很复杂，板边存在较大扭矩

当斜交角在15°以内时，斜交影响可忽略

装配式钢筋混凝土简支梁桥中钢筋及其作用

主钢筋，承受正弯矩作用

斜钢筋，增强梁体抗剪强度

箍筋，增强主梁抗剪承载力

纵向分布钢筋，防止因混凝土收缩等原因产生裂缝

架立钢筋，固定箍筋和斜筋并使梁内全部钢筋形成骨架

行车道板的作用，直接承受车辆集中荷载，保证梁的整体作用，将荷载传给主梁

行车道板类型，梁式单向板，悬臂板，铰接悬臂板，双向板

荷载横向分布系数，主梁在横向分配到的最大荷载比例

荷载横向分布系数计算方法及适用情况

杠杆原理法，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

偏心压力法，适用于具有可靠横向联结，且宽跨比B/L小于或接近0.5的桥

铰接板法

刚接梁法

钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥设置预拱度的情况

对于钢筋混凝土梁桥，当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响而产生的长期拱度超过计算跨境的1/1600时，需设预拱度，其值按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算长期挠度值之和采用对于预应力混凝土梁桥，当预加应力产生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，需设预拱度，其值应按该项荷载的挠度值与预加应力长期反拱值之差采用

连续梁桥体系

受力特点，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩，中间支点截面承受负弯矩，通常质点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大

优点，跨越能力大，刚度大，变形小，伸缩缝少，行车平稳舒适

缺点，在支点附近负弯矩区段内，梁的上翼缘受拉，不可避免会出现裂缝，雨水易于侵入梁体，当跨度较大时，长而重的构件不利于预制安装施工，往往在造价昂贵的支架上现浇