组合结构桥梁第1～3章
桥梁重点——精选推荐
桥梁重点桥梁重点知识第⼀章1-3桥梁建筑的主要发展趋势怎样？答：桥梁结构将向轻巧、纤细、⼤跨、载重⽅向发展。
（1）设计理论与⽅法：从现代桥梁的发展趋势来看，各种桥型结构都在向⼤跨径发展（2）材料开发与应⽤：将朝着优质，⾼强，轻质新型材料⽅向发展（3）施⼯技术与⼯艺：中⼩跨度桥梁主要向标准化⼯⼚预制，现场安装⽅向发展，⽽且⼤型吊装设备的采⽤越来越⼴泛（4）美学与环境保护：21世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型，重视桥梁美学和景观设计，重视环境保护，达到⼈⽂景观与环境景观的完美结合1-4桥梁由哪⼏部分组成？各组成部分的作⽤是什么？答：桥梁⼀般由上部结构、下部结构、⽀座、附属结构等4部分组成。
作⽤：上部结构，跨越障碍并直接承受车辆和其他荷载的结构物；下部结构，⽀承桥跨结构并将恒载和车辆荷载等传⾄基础的结构物；⽀座，传递荷载，保证上部结构按设计要求能产⽣⼀定的变位；附属结构，指桥梁主体结构之外，根据需要可修建的其他结构物，包括锥形护坡、护岸、导流结构物、防撞设施等附属⼯程。
1-7桥梁按基本结构体系分哪⼏种形式？各有什么特点？答：桥梁按照结构的受⼒体系分类，有梁、拱、索三⼤体系，其中梁桥以受弯⼒为主，拱桥以受压为主，悬索桥以受拉为主。
梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥。
2-1我国桥梁设计的基本原则和要求有哪些？答：原则：适⽤、经济、安全和美观。
要求：1）使⽤上的要求；2）经济上的要求；3）安全上的要求；4）美观上的要求。
2-2我国桥梁设计的基本程序⼀般分哪⼏个阶段，每⼀阶段的主要内容是什么？答：包括桥梁规划设计、初步设计、技术设计和施⼯图设计4个阶段。
桥梁规划设计，⼀般分为“预可”和“⼯可”阶段。
2-4试述梁纵、横断⾯设计的主要内容及设计要点。
答：梁纵断⾯设计主要确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥⾯标⾼与桥下净空，桥上与桥头的纵坡布置以及基础的埋置深度等。
梁横断⾯设计，主要是决定桥⾯的宽度和桥跨结构横断⾯的布置。
组合结构桥梁概论
〖波折腹板组合箱梁桥〗
法国桥梁工程界在 La Ferte Saint-Aubin桥，尝试用 钢腹板来代替混凝土腹板的简支箱梁桥，采用了体外索 施加纵向预应力。
〖组合钢板梁桥〗
【以法国为例】组合钢板梁桥的桥面板一般设计为横向承 重或纵向承重，对应主梁间的横梁分成大横梁与小横梁。
◆主梁间距较大时，在纵向布置较密（一般4m）的大横 梁，大横梁与桥面板采用连接件结合。
◆主梁间距不很大时，两主梁间用小横梁连接，桥面板 仅与主梁纵向结合，小横梁间距较大，一般约为8m，其设 置对施工具有重要的作用。
前言
组合结构桥梁的概念由来已久，最早可以追溯到 1900年。现代的组合结构桥梁和当时相比，已经发生 了巨大的变化。
前言
用混凝土作桥面板与钢梁结合的组合结构桥梁，早在 1935－1936年出现在瑞典的道路桥梁中。
前言
欧美及日本等国自1950年前后开展组合梁研究，并陆 续制定设计指南或规范，到1970年代，这些国家又投入大 量资金，进行基础理论研究和试验，制定了新的组合结构 规范。目前国外几个主要规范都包含组合结构设计部分。
丹麦到瑞典的Øresund公路铁路两用桥，桥面上下层 分别为四线公路和双线铁路。 1999 年建成。引桥采用了 主跨140 m的等高度组合钢桁梁桥，采用全截面预制整孔 吊装法施工。
〖组合钢桁梁桥〗
Øresund 桥引桥，上层预应力混凝土桥面板通过钢桁 架上弦杆上的焊钉连接件形成结合，下层铁路桥面采用槽 形混凝土连续梁与钢主桁下弦横梁结合。
目前，组合箱梁最大跨度已经达到 213.75 m。根 据具体的环境与建设条件，在结构形式上也展示了许 多特点。
【组合钢箱梁桥】 组合钢箱梁的截面形式示例
【组合钢箱梁桥】
桥梁工程 第三篇_拱桥1 (2)解析
2、 中承式拱桥
广东广州流溪桥 （L=90m） 钢筋混凝土箱肋中承式拱，拱矢度1/4.5，全桥采用喷塑装修工艺， 建筑宏伟壮丽，已成为公园的重要景观。
2、 中承式拱桥
Pontdel‘Europe 主 跨 201.6 米 公 路桥 , 钢拱 , 钢主 梁
2、 中承式拱桥
广州丫髻沙特大桥（L=360m ） 三跨连续自锚式中承式钢管混凝土拱桥。主拱采用中承式双肋悬链线 无铰拱，钢管混凝土桁架。边拱采用上承式双肋悬链线半拱，钢筋混凝土 单箱单室截面组成。
受压构件；可充分利用主拱截面材料强度，使跨越能力增大。 拱桥优点：跨越能力较大；就地取材；耐久性好，管养方便； 外型美观；构造较简单。 拱桥缺点：自重较大；需设置制动墩；上承式拱桥的建筑高度
较高。
土建学院桥梁工程系
本节内容
§1.2
拱桥的组成及主要类型
拱桥的基本组成 主要名词术语 拱桥的主要类型
行车道梁（板）及桥面系等组成。 拱式组合体系桥将梁和拱两种基本结构组合起来，共 同承受桥面荷载和水平推力
土建学院桥梁工程系
1）无推力的组合体系拱 2）有推力的组合体系拱
3、拱片桥 行车道系与拱肋刚性联成一整体，共同承受荷载。拱片 桥可由两片以上的拱片组成，并用横向联结系将各拱片联成 整体，行车道板支承在拱片上。
拱、箱形拱、钢管混凝土拱、劲性骨架混凝土拱桥。
（一）基本组成
1、简单体系拱桥
均为有推力拱，可以做成上承
式、中承式和下承式。
按照静力体系，又可以分成三铰 拱、两铰拱、无铰拱。
（a）上承式；（b）中承式； （c）下承式
土建学院桥梁工程系
2、组合体系拱桥
拱式组合体系桥一般由拱肋、系杆、吊杆（或立柱）、
第三章 桥梁的作用及其效应组合
(2)连续梁桥结构的基频可按下列公式计算:
13.616 EI c f1 = mc 2πl 2 23.651 EI c f2 = mc 2πl 2
计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和 剪力效应时,采用 f 1 ;计算连续梁的冲击力 引起的负弯矩效应时采用 f 2 .
3)拱桥结构的基频可按下列公式计算:
3)车道荷载的特点
(1)车道荷载的形式简明.在内力影响线上加载只 要已知影响线面积与最大坐标值就可以,加载手续简 单,电算和手算工作量均减少; (2)通过车道荷载中的均布荷载加集中荷载的模式 可以解决大,中,小不同跨径的活载设计标准,例如 均布荷载的集度在某跨径区段可采用跳跃变化以满足 不同跨径的要求; (3)车道荷载中的集中荷载可采用双值,以满足弯 矩和剪力计算的不同要求;
作用的分类与代表值编号作用分类作用名称永久作用结构重力包括结构附加重力可变作用汽车荷载汽车冲击力10汽车离心力11汽车引起的土侧压力12人群荷载13汽车制动力14风力15流水压力16冰压力17温度作用均匀温度和梯度温度18支座摩阻力19波浪力20偶然作用地震作用21船舶或漂流物的撞击作用22汽车撞击作用表1315作用代表值representativevalueaction结构或结构构件设计时针对不同设计目的所采用的各种作用规定值它包括作用标准值准永久值和6作用标准值characteristicvalueaction结构或结构构件设计时采用的各种作用的基本代表值
12) 分项系数 partial safety factor 为保证所设计的结构具有规定的可靠度而在设 计表达式中采用的系数.分作用分项系数和抗力 分项系数两类. 13)作用效应组合 combination of action effects 结构上根据不同的设计状况采取的几种作用分 别产生的效应的叠加.
3-5组合结构(结构力学第3章)
FN图(kN )
例3-13 分析图示组合结构的内力。
M 图(kN m)FQ图源自kN )FN图(kN )例3-14 计算图示组合结构中链杆的轴力, 并作出受弯杆的M图。
MJ 0 :
M图, FN
FNHG 3a FNHC 2a FNDG 2a q 2a a 2qa 2a 0
FNHG a FNHC 2a 0
再考虑HBF部分对F点的力矩平衡, 有：
结合 FNHC FNDG ,可得：
FNHG 2qa, FNHC FNDG 2qa
若将铰F的位置上移, 则结构的受力状态不再对称。
(c )
可将刚片EAG和HBF视作链杆, 将链杆GH视作刚片, 然后按三刚 片问题进行求解; 即用m-m截断形成无穷远处虚铰的链杆CH和EG, 由 刚片Ⅲ对虚铰(Ⅱ, Ⅲ)和刚片Ⅱ、Ⅲ联合体对虚铰(Ⅰ, Ⅱ)的力矩平衡 方程联立解得以上两链杆的轴力, 问题便可以得到解决。 其中, EAG部分的弯矩可根据虚拟链杆EG的轴力, 按图3-55c求得。
析：因DE杆与受弯杆平行，链杆DF和EG又与之垂 直，可判定受弯杆全长受轴向压力90kN。
FN图(kN )
例3-13 分析图示组合结构的内力。
M 图(kN m)
MF FyA 2.5m FNDE 1m 30kN 1m 20kN m MG FyB 2.5m FNDE 1m 40kN m
§3-5 组合结构
不要遗漏受弯 杆件的剪力。 计算步骤：⑴求支座反力；⑵计算各链杆的轴力； ⑶计算受弯杆件的内力。
三铰组合屋架
悬吊式桥梁
例3-13 分析图示组合结构的内力。
解：⑴求支座反力。 ⑵计算各链杆的轴力。
桥梁工程第三篇第1章 拱桥的构造
• 横向联结系—拉杆、
横系梁、横隔板、剪 刀撑
• 桥面系
桥型特点：
• 1）拱与桁架组合，共同受力，整体性好，发挥
全截面材料的作用；
• 2）桁架部分的构件主要承受轴力； • 3）拱的水平推力使跨中弯距减少，恒载下主要
承受轴力，活载下承受弯距，为偏心受压构件；
云南长虹桥，上部结构为空腹式石拱桥，拱上建筑 为横向排架支承腹拱，拱圈采用变截面悬链线，粗 料石拱圈。1961
洛阳龙门桥，石拱桥，主拱圈为等截面悬链线，拱
。 圈厚1.1m，两端各有6m石拱作为桥下立交通道
万县长江大桥，万县长江大桥是劲性骨架钢筋混凝 土箱形拱桥，主跨420m。转体施工法 ，1997
埠东桥跨越沂蒙山区的沂河，净跨92m，矢度为1/10， 主拱肋为工字形双肋，变截面悬链线，拱上建筑立 柱纵向间距为4.63m，一排立柱两根。
永保桥跨越澜沧江，主孔为下承式80m肋拱桥，东岸 2x24m连续梁，西岸1孔18m斜梁。该桥为柔性纵梁的 下承式肋拱桥，主拱圈的推力分别传至两岸桥台。
兰河桥为一孔53m预应力混凝土系杆拱桥，拱肋轴线 采用二次抛物线，拱矢度1/5。系杆与拱肋均为等宽 的工字形断面，拱脚结合段变为矩形，系杆与拱肋 的刚度比为2.05，属刚性系杆刚性拱。
稳定不利；
1-2 拱桥的组成及主要类型
• 一、拱桥的主要组成: • 拱圈（拱背、拱腹、拱顶、拱脚）、拱上结构 • 矢跨比f/L—反映拱桥受力特性的重要指标
二、拱桥分类
• 按材料
• 圬工拱桥是使用圬工
•
圬工拱桥
材料修建的的拱桥，
•
钢拱桥
如：石拱桥以及拱圈
•
钢筋Байду номын сангаас凝土拱桥 不配钢筋的混凝土拱
《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3章 梁式桥梁的构造与设计
图3.42 跨径50m后张结预应力混凝土T梁桥构造图
• 3.4 悬臂梁桥 • 3.4.1 悬臂梁桥的受力特点 • 3.4.2 悬臂梁桥的构造 • (1)钢筋混凝土悬臂梁桥 • (2)预应力混凝土悬臂梁桥 • (3)截面形式及配筋特点 • 3.4.3 牛腿构造
图3.43 恒载弯矩比较图
图3.44 钢筋混凝土悬臂梁桥的立面布置及主要尺寸
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3.48 预应力混凝土连续梁桥
图3.49 三跨连续梁惯矩对内力的影响
图3.50 典型截面形式（尺寸单位：cm）
图3.51 南京大桥南路高架匝道桥横断面（尺寸单位：cm）
图3.52 箱形截面形式
• 3.5.3 纵向断面布置
• (1）钢筋混凝土连续梁桥
• 跨径20m以内的连续梁桥可采用等截面形式， 30m及以上的连续梁桥可采用变截面形式。 梁的根部高度约为最大跨径的1/15，梁的跨 中高度可按构造选用，一般为最大跨径的 1/15～1/25。
图3.28 鱼腹形梁的构造布置
图3.29 截面特性
图3.30 预应力混凝土简支梁的应力状态
1-3桥梁上作用与效应组合
3.2 永久作用
永久作用应采用标准值作为代表值。 3.2.1 结构自重（包括桥面铺装、附属设备等附加重力） 其标准值可按结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计 算确定。
材料种类 钢、铸钢 铸铁 钢筋混凝土或预应力混凝土 混凝土或片石混凝土 浆砌块石或料石 浆砌片石 干砌块石或片石 重力密度 （kN/m3） 78.5 72.5 25～26 24 24～25 23 21 材料种类 沥青混凝土 沥青碎石 碎（砾）石 填土 填石 石灰三合土、石灰土 重力密度 （kN/m3） 23～24 22 21 17～18 19～20 17.5
C= H H + 3h ⋅ 3 H + 2h
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（3）当β=0°时，破坏棱体破裂面与竖直线间 夹角θ的正切值可按下式计算：
tan θ = − tan ω +
( cot ϕ + tan ω )( tan ω − tan α )
D ( 2n − 1) b= n
当D > 1.0m时，作用在每一柱上的土压力计算宽度可按 下式计算：
n ( D + 1) − 1 b= n
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n
n n n n n n
6）压实填土重力的竖向和水平压力强度标准 值，可按下式计算： 竖向压力强度： qV=γh 水平压力强度： qH=λγh λ=tan2（45°-φ/2） 式中： h——计算截面至路面顶的高度（m）； λ——侧压系数。
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组合结构 各章小结汇总
采用柔性剪切连接件的简支组合梁中，钢与混凝土之间粘结滑移对组合梁挠度的影响已经较大，不能忽略，这时应考虑粘结滑移效应的折减钢度法进行挠度计算。连续组合梁应按变截面刚度梁进行计算
影响型钢混凝土梁柱剪切性能有诸多因素，其中剪跨比与轴压比的影响明显，必须考虑。剪切破坏主要有三种破坏形态，由于粘结滑移的影响，容易发生剪力粘结破坏。通过实验，取三种破坏形态中剪切强度较低的破坏形态作为梁柱剪切强度的计算依据而得出型钢混凝土梁柱斜截面剪切承载力计算公式
影响型钢混凝土柱的强度有诸多因素，其中偏心距是主要因素之一。主要与偏心距有关，型钢混凝土柱正截面破坏有两种破坏形态，即大偏心受压与小偏心受压。可以根据两种破坏形态各自的应力图得出型钢混凝土柱正截面承载能力计算公式
组合梁应按两个受力阶段分别进行承载力计算和变形验算。第一受力阶段，即楼板的混凝土达到强度设计值以前，混凝土板只能作为外加荷载来考虑。第二受力阶段，楼板的混凝土已达到强度设计值，钢梁与混凝土之间存在组合作用，可以按组合梁进行计算
组合梁按弹性理论的计算，截面的应力和变形都可按照材料力学的公式进行。必要时还应考虑荷载长期作用时混凝土徐变的影响，以及温度应力和混凝土收缩引起的应力
施工阶段组合板的变形计算，不考虑压型钢板与混凝土的组合效应，应取压型钢板有效截面的抗弯刚度，按弹性力学的方法计算。使用阶段组合板的变形计算，可采用换算截面法，分别按荷载效应的标准组合和准永久组合进行计算，其较大值应满足变形控制的要求
小结
1，组合梁是指通过剪切连接件将钢梁与混凝土板连成整体共同工作的受弯构件。当组合梁承受正弯矩时，混凝土板处于受压区，钢梁的大部分处于受拉区，因而能够充分发挥两种材料各自的强度优势。与钢筋混凝土梁相比，它具有承载力高，自重小，便于施工的特点，与钢构件相比，它又具有抗弯刚度大，变形小，稳定性好的优点，
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。
第三章 桥梁设计作用
WV F gT
（5）作用点位置（内河船舶、海轮、漂流物）
三、偶然作用
3 汽车撞击作用 汽车撞击力标准值在车辆行驶方向取1000kN，在车 辆行驶垂直方向取500kN，两个方向不同时考虑；
撞击力作用于行车道以上1.2m处，直接分布于设计 的构件上。
汽车荷载的局部加载及在T梁、箱梁悬臂板上的冲击系数采用0.3。 当填料厚度（包括路面厚度）≥50cm拱桥、涵洞以及重力式墩台， 不计冲击作用。
二、可变作用
(三)汽车荷载离心力：
（1）弯桥的曲线半径等于或小于250m时，应计算 汽车荷载引起的离心力。 汽车荷载离心力= 车辆荷载（不计冲击力）×离心力系数
1.1
1.4
1.0
船舶或漂浮物的撞击作用
作用的规定与计算
一、永久作用
概念
在结构使用期间，其量值不随时间变化，或其变 化值与平均值相比可忽略不计的作用。 内容 •结构重力 结构自重、桥面铺装及附属设施等的重量。 计算方法：结构物的实际体积乘以其材料的重 度（标准值）。
一、永久作用
•预加力（分两种情况）
二、可变作用 风荷载 流水压力
温度作用
支座摩阻力
三、偶然作用
定义：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称为偶然作用。
1 地震作用 地震区建造桥梁，必须考虑地震作用。 公路桥梁地震作用的计算及结构的设计，应符合 现行《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）。 对于地震动峰值加速度等于0.10g、0.15g、0.20g、 0.30g地区的公路桥涵，应进行抗震设计； 地震动峰值加速度大于或等于0.40g地区的公路桥涵， 应进行专门设计。
当不能确定地基是否透水时，应以透水或不透水两种
《桥梁工程考试重点》
第一章总论P1 桥梁的组成：上部结构（也称桥跨结构）、下部结构（包括桥墩、桥台及其基础）、支座及其附属设施等四部分组成P2 附属设施（五小部件）：①桥面铺装②防水与排水系统③伸缩缝④栏杆灯柱⑤锥形护坡、护岸、导流结构物P2 水位（理解）：低水位、设计水位、通航水位跨径（理解）：净跨径、总跨径、计算跨径、标准化跨径注意:标准跨径 > 计算跨径 > 净跨径高度（理解）：桥梁高度、桥下净空高度、建筑高度结合P2图1-2拱式桥的基本组成理解记忆P3 桥梁的主要类型1)按基本体系划分：梁式桥、拱式桥、钢架桥、悬索桥、斜拉桥、组合体系桥梁；2)按建设规模分类：特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞注意记忆P7 表1-2 桥涵分类按用途分类、按主要承重结构的材料分类、按跨越障碍的性质分类、按行车道的位置分类第二章桥梁的总体规划与设计P20 桥梁设计程序：前期工作和设计阶段前期工作：工程预可行性研究报告和工程可行性研究报告；设计阶段（三阶段设计）：初步设计、技术设计、施工图设计P21 桥梁设计的基本要求基本原则：“安全、适用、经济、美观”1)安全性的要求：整个桥梁结构及其各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
2)使用上的要求：桥上的车行道和人行道宽度应满足车辆和行人在规划设计年限内的交通流量要求。
3)经济上的要求4)美观上的要求5)技术先进性的要求6)环境保护及可持续发展方面的要求P23 “经济跨径”：使上、下部结构的总造价最低的最为经济的分孔方式第三章桥梁的作用P30 桥梁作用分类（表3-1）：1)永久作用：结构重力（包括结构附加重力）、预加力、土的重力、土的侧压力、混凝土收缩及徐变作用、水的浮力、基础变位作用；2)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（均匀温度和梯度温度）作用、支座摩擦力、疲劳荷载、波浪力；3)偶然作用;船舶的撞击作用、漂流物的撞击作用、汽车撞击作用；4)地震作用P31 汽车荷载分为公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级两个等级，它们分别由车道荷载和车辆荷载组成。
《桥梁工程》讲义第一章-桥梁工程基本知识可编辑全文
度/m
最小值 2.00 2.00 1.00 1.00
左侧路缘带宽 一般值 0.75 0.75 0.50 0.50
度/m
最小值 0.75 0.50 0.50 0.50
中间带宽度/m
一般值 最小值
4.50 3.50
3.50 3.00
3.00 2.00
3.00 2.00
五、桥梁横断面设计
右侧路肩宽度
公路等级
二、桥梁的分类
刚构桥
二、桥梁的分类
缆索 塔架
吊杆
锚碇
吊桥
二、桥梁的分类
缆索承重桥梁
二、桥梁的分类
梁
拱
立柱
图1-2-6 梁拱组合体系
组合体系桥梁
二、桥梁的分类
组合体系桥梁
二、桥梁的分类
6、按跨越方式 固定式的桥梁 开启桥 浮桥 漫水桥
二、桥梁的分类
开启桥
二、桥梁的分类
7、按施工方法 整体施工桥梁——上部结构一次浇筑
二、桥梁的分类
5、按结构体系划分 梁式桥——主梁受弯 拱桥——主拱受压 刚架桥——构件受弯压 缆索承重桥梁——缆索受拉 组合体系桥梁——几种受力的组合
二、桥梁的分类
V
V
梁式桥
二、桥梁的分类
梁式桥
二、桥梁的分类
)
b)
h
拱 式 桥
二、桥梁的分类
拱式桥
二、桥梁的分类
a)
b)
路面标高
刚图1架-2-3桥刚架桥
第一章 桥梁工程基本知识
学习目标
➢ 了解桥梁在公路交通事业中的地位和发展概 况。
➢ 掌握桥梁的基本组成、主要尺寸和术语名称。 ➢ 掌握桥梁的类型和结构体系。
《组合结构桥梁》课件
预制拼装的施工方法与技术
预制拼装施工方法是将桥梁的各个部分在预制场进行预制，然后运输到施工现场进 行拼装，最终形成完整的桥梁结构。
预制拼装施工技术的优点包括施工速度快、施工质量稳定、环保等。
预制拼装施工技术适用于中小型桥梁和大型桥梁的部分结构，如梁板、桥墩等。
整体吊装的施工方法与技术
整体吊装施工方法是将整个桥梁 结构在预制场进行预制，然后运 输到施工现场进行整体吊装就位
组合结构桥梁的新型材料与技术应用
高性能混凝土
采用具有高强度、耐久性等优点的高性能混凝土作为主要材料，提 高组合结构桥梁的承载能力和耐久性。
新型连接与加固技术
研发和应用新型的连接与加固技术，提高组合结构桥梁的整体性和 稳定性，确保其安全可靠。
预制拼装技术
通过预制拼装技术实现组合结构桥梁的快速施工，提高工程效率，降 低施工成本。
04 组合结构桥梁的工程实例
某大桥的组合结构设计与施工
总结词
大型工程、复杂设计、技术创新
详细描述
该大桥是一座连接城市南北的重要通道，采用组合结构形式，以适应不同跨度和承载要求。设计过程 中，工程师们充分考虑了桥梁的稳定性、耐久性和抗震性能，采用了多项技术创新，确保了施工质量 和安全。
某高速公路的组合结构桥梁
特点
具有高强度、轻质、耐久性好、 施工方便等优点，能够满足现代 桥梁建设对跨度、承载力和美观 性的要求。
组合结构桥梁的应用与发展
应用
广泛应用于大跨度桥梁、高速公路、 城市高架桥等领域。
发展
随着新材料、新工艺的不断涌现，组 合结构桥梁的设计和施工水平不断提 高，未来发展前景广阔。
组合结构桥梁的优缺点分析
。
整体吊装施工技术的优点包括施 工速度快、结构整体性好、抗震
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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有 连 接 件
• 作用1：连接件承担了混凝土板与钢梁界面的剪力，协调混 凝土板与钢梁的变形，将混凝土板与钢梁组合在一起共同 工作，是组合梁得以实现的关键
三、抗剪连接件（shear connector）
3.1 抗剪连接件的基本受力性能
局部放大
由于混凝土板与钢梁刚度不同， 混凝土板
导致其变形的曲率不同，在局部
心线至自由边的距离 • （2）l：对于悬臂梁取悬臂长度；对于一般情况取支座间
距 • （3）同时明确指出，不适用于受压的情况
三、抗剪连接件（shear connector）
3.1 抗剪连接件（也称剪力键，传剪器）的基本受力性能
• 1.抗剪连接件的作用及要求
无
• 混凝土板的I=0.000667，EI=23000
重庆观音岩长江大桥
叠合梁
一、组合结构入门
1.叠合梁
就截面形式而言可分为：板梁、箱梁、桁架梁
组合板梁
• 由至少2片钢主梁和混凝土板构成，横梁一般采用钢结构 ，主要有梁式和桁架式两种，需注意的是混凝土顶板既 是主梁的一部分，也是桥面板
一、组合结构入门
1.叠合梁
单箱双室
单箱双室带挑臂
组合箱梁
混凝土
双箱截面 多箱截面
闭口钢箱
开口钢箱
互通匝道桥采用的 斜置双向截面
• 由至少1片钢主梁和混凝土板构成，钢主梁可为开口箱也 可为闭口箱，可根据需要设置成多种截面形式，十分灵 活，同样地混凝土顶板既是主梁的一部分，也是桥面板
一、组合结构入门
1.叠合梁
混凝土板
钢桁架
组合桁架梁
• 与组合箱梁相比，只是将钢箱换为了桁架，由于桁架的 用钢梁较大，目前一般在公、铁两用桥中使用，但桁架 可以散件拼装，适应山区不便于大件运输的特点，在山 区大跨度桥梁中有发展潜力。
续刚构），对于主梁以受压为主的斜拉桥需进行专门研究
跨中及中间支座处 be b0 bei
• bei=Le/8≤bi， bi为最外连接件至相邻钢梁中线的距离，或为最 外连接件至自由边的距离。
二、组合结构桥梁设计原则
• bei=Le/8≤bi，Le等效跨度，简支梁为支座中心线间的距离，连 续梁中跨为0.7跨度，连续梁边跨为0.85倍跨度，负弯矩段为 相邻两跨跨度之和的0.25倍，悬臂梁为跨度的两倍。
2.混合结构
钢梁
重庆观音岩长江大桥 混凝土板
横隔板 叠合梁截面
钢梁
一、组合结构入门
2.混合结构
• 混合结构用途十分广泛，除用于斜拉桥主梁外，还可用 于连续刚构桥（主梁）、拱桥（主拱）、斜拉桥、悬索 桥桥塔等
钢－混连接段
南京长江三桥 钢-混凝土混合索塔
一、组合结构入门
2.混合结构
重庆石板坡大桥——混合梁连续刚构
• 有效宽度的影响因素：
• （1）钢梁间距与跨度之比
• （2）荷载形式
；（3）受力阶段（弹性、塑性）
• （4）约束条件（简支、连续、悬臂、边支座、中支座）
• （5）截面特征（是否有承托，板厚）
二、组合结构桥梁设计原则
• （1）公路规范的计算方法 • 公路规范的计算方法引自EuroCode 4， • 适用范围：仅适用于受弯为主的主梁（简支梁、连续梁、连
二、组合结构桥梁设计原则
• （3）英国BS5400规范的计算方法 • BS5400按表格的形式给出有效宽度
• 考虑的因素包括荷载形式，宽跨比。表中b为钢梁腹板间距 ，基本上采用在腹板间距 b 的基础上乘以一个小于1的系数 的形式。
二、组合结构桥梁设计原则
• （3）英国BS5400规范的计算方法
• BS5400还规定： • （1）对于有自由边的情况，有效宽度取0.85ψb,b为腹板中
二、组合结构桥梁设计原则
• 不锈钢：是具有良好耐腐蚀性的钢材 • 耐腐蚀机理：在钢材表面生成稳定、透明的氧化铬
钝化层 • 优点：免维护 • 缺点：价格高昂，焊接不便，没有屈服台阶 • 目前在桥梁工程中应用较少 • 铝合金：具有重量轻、韧性好、疲劳强度高、耐腐
蚀的优点，但弹性模量小，焊接不便，且价格相对 较高
3.1 抗剪连接件的基本受力性能
荷载滑移曲线-荷载作用下钢与 混凝土间的相对错动量-表征连
接件延性的重要指标
缺点：（1）混凝土局部 应力大，可能因此而导致 混凝土板先于整体结构破 坏，没有充分发挥钢结构 的作用，极限承载力不一 定较柔性连接件高， （2）破坏比较突然。
混凝土变形曲率相同 • 3.施工方便
三、抗剪连接件（shear connector）
3.1 抗剪连接件的基本受力性能
• 2. 连接件分类
• 按刚度可分为刚性连接件和柔性连接件
刚性连接件
刚性连接件： 优点：连接件刚度大，钢与混凝土间的相对滑移小，截面的应 变分布更接近平截面假定。
三、抗剪连接件（shear connector）
二、组合结构桥梁设计原则
2.2.桥面板有效宽度
• 等效原则： • （1）等效后的最大应力与原最大应力相等 • （2）等效后的力相等（HIJK的面积与ABCDE面积相等）
二、组合结构桥梁设计原则
• 2.有效宽度计算方法
• 目前各国规范有效宽度的计算方法 均按弹性阶段为依据，当组合梁截 面达到极限状态时，大部分已进入 塑性，截面应力的分布更均匀，因 此按弹性阶段得到的有效分布宽度 计算极限承载力是偏于安全。
钢管
混凝土
钢管混凝土
混凝土 型钢或钢管
劲性骨架混凝
一、组合结构入门
3.钢管混凝土结构
• 特点：以钢管包裹混凝土大幅改善了混凝土的性能；钢 管既作为结构的一部分也是混凝土施工的模板，在施工 时只需安装重量较轻的钢管结构，解决了大跨拱桥，高 墩的吊装问题，大大简化了施工。
• 钢管混凝土结构发展迅猛 ，目前在主梁中也开始应 用钢管混凝土结构，并形 成了钢管混凝土叠合结构
一、组合结构入门
4.波形钢腹板结构
• 波形钢腹板结构以波折形钢腹板取代混凝土箱梁中的混 凝土腹板形成的组合结构，通过波折钢腹板接头与混凝 土顶、底板连接，在大跨和中等跨度主梁中均有中应用
波形钢腹板
一、组合结构入门
4.波形钢腹板结构
一、组合结构入门
4.波形钢腹板结构
• 波形钢腹板梁从根本上解决了大跨混凝土箱梁的腹板开裂 问题，减轻了结构自重，由于波折钢腹板轴向刚度小，提 高了作用于顶底板的预应力效率。
二、组合结构桥梁设计原则
2.2.桥面板有效宽度
• 1.问题的提出
• 就本质而言叠合梁是一个内部无限次超静定结构，靠近 钢梁位置刚度大，分担荷载多，从而形成靠近钢梁腹板 处混凝土板应力大，向两侧应力逐渐减小的应力分布形 态，即存在剪力滞后
二、组合结构桥梁设计原则
2.2.桥面板有效宽度
• 计算时若按曲线分布的应力进行将是十分复杂的，因此 期望用一个矩形分布的应力去代替，这个矩形应力图的 宽度即为有效宽度
一、组合结构入门
教材
参考资料
作者：聂建国 出版社：人民交通出版社
一、组合结构入门
1.1组合结构的分类
组合结构：由钢结构和混凝土结构两种结构组合而成 的新型结构
组合结构
狭义：叠合梁（或组合梁） 受压区以混凝土作为主要 受力材料，受拉区以钢作 为主要受力材料
广义：叠合梁，混合结构，钢管 混凝土结构，波形钢腹板 结构，混合-组合结构
可能出现脱空，导致钢与混凝土 局部
不能协调工作
脱空
钢梁
• 作用2：连接件需承担混凝土板的上掀力，保证钢、混凝土 变形的曲率相同，这也是二者变形协调共同工作的重要条 件
三、抗剪连接件（shear connector）
3.1 抗剪连接件的基本受力性能
• 组合结构对连接件的要求： • 1.能够传递混凝土板与钢梁间的剪力 • 2.能够提供混凝土板与钢梁间的抗拔力，保证钢与
波形钢腹板梁发源于平腹板梁， 但平腹板梁易在主压应力的作用 下屈曲，若设置加劲又将使结构 复杂化，采用波折钢增大了面外 刚度，解决了稳定问题
一、组合结构入门
4.波形钢腹板结构
• 波形钢腹板梁的发展正方兴未艾，在日本、韩国得到了较 为广泛的应用，在我国正处于快速发展之中，先后修建了 南京滁河大桥等桥梁中得到应用，在正在设计的汶九高速 、雅康高速中也拟大规模使用
叠合梁
钢梁
一、组合结构入门
6.组合结构桥梁的研究内容
整体结构行为：如研究叠合简支梁的 刚度、剪力滞，混合梁斜拉桥的稳定， 钢管混凝土拱桥地震响应
组合结构
钢-混接头：如混合结构的钢-混结合 部构造、力学行为、设计方法，叠合 梁混凝土板与钢梁的连接
剪力键（抗剪连接件）：如剪力栓钉 的力学性能（承载能力，刚度）， PBL连接件的力学性能，新型连接件 的研发
二、组合结构桥梁设计原则
• 组合结构的设计方法主要有容许应力法和极限状态法两 类，目前以极限状态法为主，无论哪一种设计方法，其 原则都已为大家所熟知
• 组合结构桥梁所采用材料主要是钢和混凝土两类，混凝 土和普通钢材（含钢筋）的力学性能也是大家所熟知的 内容，这里我们只对高性能钢材做一介绍
• 至于组合结构桥梁所需考虑的荷载及其组合，所采用的 支座与钢结构桥梁、混凝土结构桥梁并无差异，这里也 不做介绍
边支座处：
be b0 ibei
i 0.55 0.025Le / bi 1
• Le边跨等效跨度，其余符号意义同前
二、组合结构桥梁设计原则
• 可以看出，由于约束条件的不同，跨中、边支点、中支点处 有效宽度是不同的。当用于结构的内力计算时，有效宽度均 按跨中有效跨度取值（简支、连续），悬臂梁按支座处取值 ，但进行截面验算时则应考虑不同截面取用不同有效宽度
一、组合结构入门
2.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ合结构