3桥梁结构设计方法
桥梁结构与识图3桥面系构造及支座
桥面铺装一般不作受力计算，但如在施工中能确保铺装 层与行车道板紧密结合成整体则铺装层的混凝土（除去 作为车轮磨耗部可取0.01~0.02m厚外）还可以计算在 行车道的厚度内和行车道板共同受力。
为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性（能起连接 各主梁的作用），一般要在混凝土中设置钢筋网。
双层桥面布置可以使不同的交通严格分道行驶，提 高了车辆和行人的通行能力，并便于交通管制同时 ，可以充分利用桥梁空间，在满足同样交通要求之 下减小桥梁宽度、缩短引桥长度取得较好的经济效 益。
双层桥面布置
二、桥面铺装
作用
防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板，保护主梁 免受雨水的侵蚀，并对车辆轮重的集中荷载起分布 作用。Leabharlann 金属泄水管混凝土泄水管
封闭式排水系统
梁体内的泄水管道
桥面横坡的设置
目的：迅速排除雨水、防止和减少雨水对铺装 层的渗透，从而保护行车道板，延长桥梁使用 寿命。
公路桥面的横坡，一般为1.5%~3% 通常有三种形式
对板桥或就地浇注的肋板式桥梁
为节省铺装材料并减轻桥面恒载重量，可将横坡直 接设在墩台顶部，而使桥梁上部构造做成双向倾斜 ，此时铺装层在整个桥宽上做成等厚的，如图示。
要求
具有抗车辙、行车舒适、抗滑、不透水、刚度好
采用材料
水泥混凝土、沥青混凝土、沥青表面处治、泥结碎 石
常用做法
一层混凝土铺装，8~10cm厚 一层砼+一层沥青，（8+5）cm 防水混凝土铺装——抗裂性较好的砼
桥面铺装与主梁的关系
桥面铺装必须配筋 铺装层对主梁受力有一定帮助作用
防水层铺设要求 在桥面伸缩缝处应连续铺设，不可切断；桥面纵向 应铺过桥台背；桥面横向两侧，应伸过缘石地面， 从人行道与缘石砌缝里向上叠起0.10m。
综合实践_桥梁教学设计(3篇)
第1篇一、课程背景桥梁是人类文明的重要标志，也是我国基础设施建设的重要组成部分。
随着科技的进步和社会的发展，桥梁工程已成为一项综合性、跨学科的高新技术。
为了培养学生的实践能力、创新精神和团队合作意识，我们将开展以桥梁为主题的综合实践活动课程。
二、课程目标1. 让学生了解桥梁的历史、类型、结构特点及功能；2. 培养学生的动手操作能力、创新思维和团队协作能力；3. 培养学生对桥梁工程的认识和兴趣，激发学生探索科学的热情；4. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
三、课程内容1. 桥梁概述（1）桥梁的历史发展；（2）桥梁的类型及特点；（3）桥梁的结构组成及功能。
2. 桥梁结构设计（1）桥梁结构的基本原理；（2）桥梁结构设计的基本方法；（3）桥梁结构设计实例分析。
3. 桥梁施工技术（1）桥梁施工的基本流程；（2）桥梁施工技术要点；（3）桥梁施工案例分析。
（1）桥梁工程管理的基本原则；（2）桥梁工程维护的基本方法；（3）桥梁工程管理与维护案例分析。
5. 桥梁创新设计（1）桥梁创新设计的基本思路；（2）桥梁创新设计案例分享；（3）学生分组进行桥梁创新设计。
四、教学过程1. 导入（1）通过多媒体展示桥梁图片，激发学生对桥梁的兴趣；（2）引导学生思考桥梁在人类历史中的地位和作用。
2. 桥梁概述（1）教师讲解桥梁的历史、类型、结构特点及功能；（2）学生分组讨论，分享各自对桥梁的认识。
3. 桥梁结构设计（1）教师讲解桥梁结构的基本原理和设计方法；（2）学生分组进行桥梁结构设计，利用软件进行模拟；（3）教师点评各小组的设计方案，指出优点和不足。
4. 桥梁施工技术（1）教师讲解桥梁施工的基本流程和技术要点；（2）学生分组进行桥梁施工模拟，利用积木等材料搭建桥梁模型；（3）教师点评各小组的施工过程，强调安全意识。
（1）教师讲解桥梁工程管理的基本原则和维护方法；（2）学生分组进行桥梁工程管理与维护模拟，制定维护计划；（3）教师点评各小组的维护方案，强调实际应用。
桥梁工程中的结构设计和刚度分析
桥梁工程中的结构设计和刚度分析随着现代城市化的加速，大型道路桥梁的设计和建造已经成为许多城市工程技术人员的主要任务之一。
桥梁工程是现代化城市化建设的重要组成部分。
桥梁的设计和建造需要考虑各种因素，如将桥梁置于何处、桥梁可以承受的重量和运行速度、耐久性需求以及将桥梁设计为何种形式。
然而，桥梁的结构和刚度分析决定了其能否承受不同类型的载荷和其他因素。
桥梁结构设计的基本原则是保证桥梁的稳定。
稳定性是指桥梁的结构在承受负载时，保持平衡和稳定，不受损失或变形。
桥梁的结构可以是各种各样的形式，例如梁式桥、拱桥、斜拉桥等等。
这些桥梁结构都设计成不同的形状，从而为桥梁提供稳定性和可靠性。
在桥梁结构设计中，关键是考虑各种载荷类型的影响，这些载荷可能包括自行车、汽车、公共汽车等所有类型的车辆。
在实际的桥梁工程中，桥梁的压力和力学特性要明确，以确保桥梁的耐用性，并保证桥梁的性能和可靠性。
因此，在桥梁结构设计中，需要考虑桥梁的质量、材料、形状、桥墩的高度和跨度等各种因素。
通常，在桥梁结构设计中，主要的考虑因素之一是角度和桥面的坡度。
这个问题的解决办法是通过设计不同形式的桥塔，使桥面在不同位置上的角度能够适当地变化。
例如，在梁式桥和斜拉桥的结构中，桥塔都得到了充分的考虑，以保证桥面能够以最佳的角度进行设计。
同时，刚度分析是桥梁工程中至关重要的一个方面。
桥梁的刚度是指在承受给定荷载时桥梁的能力。
在设计桥梁刚度时，桥梁的静力特性和动力特性都要被考虑到。
此外，桥梁在运行时受到的环境和气候因素如温度、水蒸气、风力等也会影响桥梁的刚度。
因此，在桥梁刚度分析中，需要考虑桥梁的形式，这种形式在一定程度上决定了桥梁的刚度。
另一个因素是桥面的预张力，即桥面受力前的松弛程度。
为了确保桥面的刚度，设计人员必须以一定的预张力进行桥面的设计。
从这种角度来看，桥梁刚度分析是桥梁结构设计的关键部分，必须不能忽视。
总之，桥梁工程中的结构设计和刚度分析对于桥梁的稳定性、耐久性和可靠性至关重要。
三孔连续刚构梁拱组合桥结构设计
三孔连续刚构梁拱组合桥结构设计1 概述新建商丘至合肥至杭州高速铁路工程于亳州跨涡河、阜阳跨沙颖河两个工点采用(88+168+88)m连续刚构梁拱组合桥。
桥型立面见图1。
柱状图一般用于展示二维数据，在一般情况下，用横坐标表示数据的类别，纵坐标表示相应的数据的数值，即利用柱子的高度反映数据的差异，因此柱状图是对单一维度的数据的一种有效的比较方法。
主要技术参数：双线正线(ZK活载)，线间距5m，设计速度350km/h。
采用CRTSⅢ型板式无砟轨道，轨顶到梁顶高738mm。
地震基本烈度Ⅶ度，动峰值加速度0.1g。
图1 桥型立面图(单位：m)2 结构设计2.1 主要结构构造2.1.1 主梁犹记得小时候，一个陕西的木偶戏班子来王爷他们村演出，正是台上那些武将如此这般“铿锵铿锵铿锵锵”的，简直把他的魂都给勾去了，晚上做梦都是那些木偶的影子。
主梁采用双室截面，直腹板。
梁高呈二次抛物线变化，跨中梁高4.515m，中支点梁高10.015m，截面见图2。
疏勒河昌马灌区位于甘肃省河西走廊西部疏勒河流域中游地区，远离海洋，深居内陆，是流域内重要的农业开发区。
本区在气候上属于暖温带干旱区，气候的基本特点为：降水少，蒸发大，干燥度高；冬季寒冷，夏季炎热；昼夜温差大，光热资源丰富；多大风和沙尘暴。
根据玉门镇气象站多年气象资料统计分析，多年平均气温6.9℃，降水量为63.4 mm/a，蒸发量为2 897.7 mm/a。
桥面顶板宽16.6m，厚0.45～0.6m；底板宽13.2m，厚度0.4～1.2m；腹板厚度0.4～1.3m。
主梁端隔板厚2m；中隔板厚2m，与刚构墩截面正对；中跨跨中设一道横隔板；边跨跨内3道横隔板。
吊杆位置设吊点横梁，全桥共17道。
0号段长30m，跨中合龙段长2m，边跨不平衡段长3.9m，悬浇节段长为3～4m三种。
主梁平面位于缓和曲线上，按曲梁曲做布置，梁体结构中心线与线路分界线重合，吊点横梁、横隔板按径向布置[1-3]。
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
简述桥梁结构的震害及抗震设计方法
文章编号:1009-6825(2007)17-0311-02简述桥梁结构的震害及抗震设计方法收稿日期:2007-01-18作者简介:许丽娜(1981-),女,北京交通大学土木工程学院硕士研究生,北京 100044阎贵平(1953-),男,博士,博士生导师,教授,北京交通大学土木工程学院,北京 100044尤元霞(1982-),女,北京交通大学土木工程学院硕士研究生,北京 100044许丽娜 阎贵平 尤元霞摘 要:介绍了桥梁结构的震害特点,根据抗震设防目标阐述了抗震设计理论,并介绍了静力分析法、反应谱法、时程分析法三种抗震设计方法,为相关技术人员提供了参考。
关键词:桥梁结构,震害,抗震设计中图分类号:U 442.55文献标识码:A地震是威胁人类安全的主要自然灾害之一,根据中国地震局的预测,目前我国大陆已进入了第五个地震活跃期。
近几年来,一些国家和我国部分地区相继发生了强烈地震,造成很大的损失。
目前,地震的监测预报还是世界性的难题,很难做出准确的临震预报,而且即使做到了震前预报,如果工程设施的抗震性能薄弱,也难以避免经济损失。
因此,实施有效的抗震设防仍然是当前防震减灾的关键性工作,必须继续执行预防为主、平震结合方针。
贯彻执行新修订的建筑抗震设计规范,同时,利用合理的抗震设计方法。
1 桥梁结构震害桥梁是交通运输系统的枢纽工程,是生命线工程的重要组成部分,在现代化社会生活和经济运行中起着越来越重要的作用。
地震中,桥梁的破坏将导致交通中断,这不但会影响人们的正常生活和经济运行,造成严重的经济损失,而且将严重影响震后救灾工作,使人员不能安全顺利疏散,并阻碍向灾区紧急输送救援人员和救灾物资,从而加剧地震灾害。
国内外震害调查表明,在过去的地震中,有许多桥梁遭受了不同程度的破坏,主要震害如下:1)桥台震害:桥台的震害主要表现为桥台与路基一起向河心滑移,导致桩柱式桥台的桩柱倾斜、折断和开裂,重力式桥台胸墙开裂,台体移动、下沉和转动;桥头引道沉降,翼墙损坏、开裂,施工缝错位、开裂以及因与主梁相撞而损坏。
桥梁结构设计
桥梁结构设计
桥梁结构设计包括以下几个方面：
1. 荷载计算：根据设计要求和标准，确定桥梁所承受的静态和动态荷载，如自重、交通荷载、风荷载等。
2. 结构形式选择：根据桥梁所处的环境条件、跨度要求和设计目标，选择合适的结构形式，如梁桥、拱桥、斜拉桥等。
3. 桥墩和桥面板设计：确定桥梁的桥墩和桥面板的尺寸和形状，以满足荷载要求和结构稳定性，同时考虑施工和维护的便利性。
4. 桥梁横梁和纵梁设计：确定桥梁的横梁和纵梁的尺寸和材料，以承担和传递荷载。
5. 桥梁基础设计：设计桥梁的基础，如桩基、浅基础、地
基加固等，以确保桥梁的稳定性和安全性。
6. 施工和材料选择：确定桥梁施工的方法和流程，选择合
适的材料，如混凝土、钢材等。
7. 结构分析：使用结构分析软件进行桥梁的力学分析，包
括静力计算、挠度计算和疲劳计算等。
8. 安全评估和验收：对桥梁进行安全评估，包括结构稳定性、荷载能力、疲劳性能等方面的评估，最后进行桥梁的
验收。
在桥梁结构设计中，需要考虑结构的强度、刚度和稳定性，以及满足施工和使用的要求。
同时，还需要考虑经济性、
美观性和可维护性等因素。
3-20m桥设计说明
存梁60d
存梁90d
载挠度
建议值
边梁
边跨
11.3
17.7
18.5
19
-3.57
-11
中跨
8.43
14.2
14.9
15.2
0.3
中梁
边跨
10.69
18
18.9
19.3
-4.1
-11
中跨
8.66
14.5
15.2
15.5
0.3
机动车道箱梁反预拱值设置表
梁位
预制梁上拱值（理论值）
二期恒
反预拱度
钢束张拉时
10、国家行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63－2007）
11、国家行业推荐标准《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01－2008）
12、国家行业推荐标准《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/T B07-1－2006）
13、建设部《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分）
8）、施工单位应严格按照相关规范及设计文件对混凝土的养护、密实度、混凝土保护层厚度及施工允许误差等与耐久性有关的要求执行。
9）、施工过程中如发现混凝土开裂，施工单位应及时通知设计单位到现场检测、分析原因并寻求妥善的解决方案。
10）、业主或运营管理单位应对桥梁各部进行定期检测与维修。
4、无障碍设计
本桥的人行道与桥头引道的人行道衔接，人行道上设置盲道，具体设置与道路上的人行道一致，参见相关设计文件。
6、国家行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）
7、国家行业标准《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）
8、国家行业标准《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80-1-2004）
桥梁建筑的结构分析与设计
桥梁建筑的结构分析与设计桥梁建筑是人类工程史上的杰作之一。
桥梁的结构设计是其能够承载重量和保持稳定的关键所在。
在这篇文章中，我们将探索桥梁建筑的结构分析和设计。
一、桥梁结构首先，让我们来探讨桥梁的结构类型。
桥梁的结构类型取决于其跨越的距离、支撑方式和使用条件。
以下是一些常见的桥梁结构类型：1. 梁桥（Beam Bridge）：由一根或多根简单的梁组成，支撑在柱子或悬挂在两个点上。
2. 拱桥（Arch Bridge）：由一条或多条拱形构件组成，将桥面从两端弯曲向上，以支撑荷载。
3. 悬索桥（Suspension Bridge）：由主悬索和两个或多个塔支撑，桥面则由次悬索和横向纵梁组成。
4. 斜拉桥（Cable-stayed Bridge）：由一系列斜向支撑缆索和塔组成，桥面则由次缆索和横向纵梁组成。
二、桥梁的力学原理我们接下来将探讨桥梁是如何工作的。
桥梁静载荷是由以下两个方面组成：自身重量和交通载荷。
桥梁的设计要求，必须能够承受这些力的作用，同时保持结构的稳定性。
弯曲力、剪切力和压力是桥梁承受载荷的主要力。
梁桥主要受弯曲力作用，而拱桥和斜拉桥主要受压力作用。
悬索桥则主要受剪切力作用。
桥面的承载能力是通过其横向纵梁的强度和刚度来保证的。
稳定性则是通过桥墩和塔结构来获得的，它们在整个桥梁结构中起到重要的支持作用。
三、设计考虑设计桥梁时需要考虑很多因素，包括材料、荷载、高度、跨度和岩土特性等。
其中，最重要的是荷载。
荷载对桥梁的影响是深远的，它会导致桥梁的变形和破坏。
因此，设计师需要考虑许多荷载类型，包括静态载荷、动态载荷、温度载荷等。
桥梁的材料也是一个重要的考虑因素。
传统的桥梁材料包括钢和混凝土，但随着科技的发展，新材料的应用也越来越广泛。
例如，碳纤维增强塑料（CFRP）和玻璃纤维增强塑料（GFRP）等轻质材料在桥梁结构中得到了广泛应用。
另一个重要的考虑因素是环境条件。
桥梁需要经受各种自然环境的考验，如风、雨、冰雪、洪水等。
关于道路桥梁桥头搭板的结构设计方法
关于道路桥梁桥头搭板的结构设计方法
观察国内外修筑高等级公路的历程以及具体的修筑经验，可以发现在有效的减少和防止桥头跳车措施方面，搭板的设置是最有效的。
基于此，本文主要对道路桥梁桥头搭板的结构设计方法进行了探讨。
关键词：道路桥梁；桥头搭板；结构设计方法
0引言
为了避免路面和桥台之间出现错台，最常用的一种办法就是通过设置搭板，所以，借助于合理的设计桥头搭板的结构，对搭板的长宽厚和深埋进行科学合理的调整，可以能够更好地实现和体现优越的道路桥梁桥头搭板结构设计。
1设计桥头搭板结构之最基本的原则
1.1 土基位于桥头过渡段的土基，一定要均匀、密实并且稳定。
对于对突击强度和稳定性产生负面影响的地面或者地下水，要及时的拦截或者排出。
填土，情况正常的，要求干燥或者中湿，太湿的话，就会影响到稳定性或者强度，在压实度方面，填土也应该是足够的，也应该符合当前的规范性要求，建议为95%。
1.2 对地基承载力的深度要求路基在桥头的填土，高度一般较高，速度要求较快，在这样的作业模式下，就不能够很好的活着很顺利的将地基水排出去，地基承载力也有可能不足，进而埋下隐患，所以需要特殊处理地基，比如粉喷桩或换填土。
1.3 垫层对于垫层材料的选择，一个最基本的选取原则就是就地取。
桥梁结构总体设计原则及设计方案
为保证桥面排水需要，桥面应设置 横坡。横坡 坡度一般为1.5%～2%。
六、桥梁横断面设计
道路横断面 桥梁横断面
七、桥梁纵断面设计
结构尺寸 施工方案
技术指标 经济指标
环境影响
景观效果
编制方案
总体设计的原则
一、设计的一般要求
（1）适用方面要求：必须保证桥上车辆和行人的通畅， 满足交通量增长需求，桥下要满足泄洪、通车、通航等的 要求。确定桥上安全设施的设置、桥下最不利净空，进行 合理的总体布置。 （2）经济上的要求：应体现经济上综合效益的合理性。 因地制宜、就地取材、合理选用适当桥型。满足快速施工 要求，尽可能减少中断交通的施工。同时考虑养护、维修 等方面的问题。 （3）结构和构造要求：桥梁结构及其各部分构件，在制 造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、 稳定性和耐久性 （4）施工要求：桥梁结构应便于制造和架设，尽量采用 先进的施工工艺，保证工程质量、施工进度和施工安全。 （5）美观上的要求：特别是城市立交和城市桥梁，应给 人以美感，与周围环境协调，关键是结构的合理布局，受 力明确、各部尺寸比例协调、简洁、通透。 （6）环保上的要求：应综合考虑施工及运营时期对周围 环境的影响。在施工期间的施工噪音、弃碴、降尘、废水 等的处理。以及运营时期的车辆噪音、路面排水等的综合 防治。对于重点地段对环境的影响应进行专题研究。
断面。设计流量洪水通过时，桥下 过水断面所产生的冲刷。
——控制过水断面，满足设计 洪水流量要求。
局部冲刷： 桥梁墩台阻水引起的墩台处的
桥梁结构设计要点分析及设计措施
桥梁结构设计要点分析及设计措施桥梁是连接两个地方的重要交通设施，不仅承载着车辆和行人的重要交通需求，也承受着恶劣自然环境和车辆荷载的巨大力量。
对桥梁结构设计要点的分析及设计措施显得尤为重要。
本文将就桥梁结构设计要点及设计措施进行详细的分析。
一、桥梁结构设计要点分析1. 承载能力桥梁承载能力是设计的首要要点。
桥梁需要能够承受各种车辆和行人的荷载，还需要考虑到自然灾害等外部因素对桥梁的影响。
在设计中需要合理确定桥梁的自重、荷载和风荷载等，以确保桥梁结构的承载能力满足工程要求。
2. 抗震能力地震是桥梁结构设计中需要特别重视的因素之一。
地震对桥梁的影响是横向和纵向双向的，桥梁结构需要有足够的抗震能力，以减少地震对桥梁结构造成的破坏。
3. 耐久性桥梁结构的设计要点之一是耐久性。
桥梁需要在长时间内保持较好的使用性能，因此在设计中需要选择合适的材料和施工工艺，以确保桥梁在使用过程中能够保持结构的稳定性和安全性。
4. 施工便利性在桥梁结构设计中，施工便利性也是需要考虑的要点之一。
设计师需要考虑如何设计桥梁结构，使得施工过程更加便利，减少施工难度，确保施工质量。
5. 刚度和稳定性桥梁结构需要具备足够的刚度和稳定性，以确保桥梁在使用过程中不会因为外力或其他因素导致结构的变形和破坏。
在设计过程中需要合理确定桥梁的刚度和稳定性要求，并采取相应的设计措施。
1. 合理选择材料在桥梁结构设计中，需要合理选择材料。
不同的桥梁结构需要使用不同的材料，如混凝土、钢材等。
设计师需要考虑材料的力学性能、耐久性和施工性等因素，选择合适的材料。
2. 采用合理的结构形式3. 优化设计方案在桥梁结构设计中，需要进行设计方案的优化。
通过优化设计方案，可以减少材料的使用量，提高桥梁结构的承载能力和抗震能力。
设计师需要运用结构优化理论和方法，对设计方案进行优化，以得到最优的设计方案。
4. 加强节点设计在桥梁结构设计中，需要加强节点设计。
桥梁的节点是结构的薄弱部位，需要采取合理的设计措施加强节点部位，以提高桥梁结构的稳定性和安全性。
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
桥梁结构设计要点分析及设计措施
桥梁结构设计要点分析及设计措施桥梁结构是道路交通和城市发展的重要组成部分，它直接影响着道路运输的安全和效率。
因此，桥梁结构的设计需要考虑多方面因素，包括桥墩、桥面、桥面载荷等等。
本文将从桥面荷载、主梁设计、桥墩设计、桥梁地基处理以及施工期设计等几个方面进行分析和讲解。
一、桥面荷载桥面荷载是指车辆和行人等在桥上行驶时对桥面所产生的荷载，它是桥梁结构设计中最基础的参数。
因此，在设计时，需要充分考虑桥面荷载的大小和分布情况，从而合理地确定桥面的厚度、坡度和道路宽度等参数，以确保桥梁的承载力和安全性。
二、主梁设计桥梁的主梁是桥梁结构中最为重要的承力构件，其设计对桥梁的承载力和安全性有着至关重要的影响。
在主梁的设计中，需要关注以下几个方面：1. 主梁尺寸：主梁的尺寸需要根据桥梁跨度、荷载和材料等参数进行合理的选择，以确保主梁的承载能力和结构安全性。
2. 主梁材料：主梁的材料选择需要根据桥梁的跨度、荷载和使用寿命等考虑因素进行选择，常见的主梁材料包括钢筋混凝土、预应力混凝土、钢结构等。
3. 主梁布置形式：主梁的布置形式包括梁式桥、刚构桥等，不同的布置形式在结构设计上也有一定的影响。
三、桥墩设计桥墩是桥梁结构中承受荷载和传递荷载的重要构件。
在桥墩设计中，需要考虑以下几个方面：2. 桥墩形式：桥墩的形式可以是实心墩、空心墩或桥塔等，根据桥面荷载和墩的高度等参数进行选择。
四、桥梁地基处理1. 地基的类型和物理特性：地基的类型主要有岩石、土壤和沉积物等，根据地基类型和物理特性选择合适的地基处理方法。
2. 地基处理方法：地基处理方法包括挖土加宽、加固地基、用预制板桩加固等等，不同的方法需要根据地基类型和桥梁结构考虑因素进行选择。
3. 基础设计：基础设计需要考虑墩和主梁承受荷载的情况，选择符合要求的基础结构类型。
五、施工期设计在桥梁的施工阶段，为了确保施工安全和桥梁质量，需要进行施工期设计。
在施工期设计中，需要考虑以下几个方面：1. 施工期验算：对桥梁结构进行施工阶段的荷载验证和结构验算，以确保桥梁施工过程中的承载能力和稳定性。
桥梁结构的优化设计方法与实践案例分析
桥梁结构的优化设计方法与实践案例分析引言：作为建筑工程行业的教授和专家，我从事建筑和装修工作多年，并积累了丰富的经验。
在这篇文章中，我将针对桥梁结构的设计和优化展开讨论，并且结合实践案例进行分析。
通过这篇文章，我希望能够向读者介绍桥梁结构设计的一些基本原理和方法，以及在实际工程项目中的应用。
一、桥梁结构优化设计的意义桥梁作为交通运输系统的重要组成部分，其结构设计的合理与否直接关系到桥梁的安全性、耐久性和经济性。
因此，桥梁结构的优化设计十分重要。
通过优化设计，可以最大限度地提高桥梁的承载能力，减少材料的使用量，降低造价，提高工程的效益。
二、桥梁结构优化设计的基本原理和方法1. 确定设计参数和目标：在进行桥梁结构优化设计之前，首先需要明确设计参数和目标。
设计参数包括桥梁的跨度、纵横坡度、截面形式等，而设计目标可以是承载力最大化、材料使用最小化、经济性最好等。
确定了设计参数和目标后，才能进行优化设计。
2. 建立数学模型：桥梁结构是一个复杂的力学问题，为了进行优化设计，需要建立合适的数学模型对其进行描述。
常用的数学模型包括有限元模型、弹性理论模型等。
通过建立数学模型，可以定量地分析、计算桥梁结构的力学性能，并为优化设计提供参考。
3. 选择设计变量和约束条件：在进行桥梁结构优化设计时，需要选择适当的设计变量和约束条件。
设计变量可以是桥梁的几何参数、材料参数等，而约束条件可以是承载能力的限制、材料的使用量限制等。
通过灵活选择设计变量和约束条件，可以得到不同类型的优化设计结果。
4. 优化算法和技术选择：桥梁结构的优化设计需要借助于优化算法和技术。
目前常用的优化算法包括遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法等。
优化技术可以是单目标优化技术、多目标优化技术等。
通过选择合适的优化算法和技术，可以高效地进行桥梁结构的优化设计。
三、实践案例分析下面简要介绍一个实际的桥梁结构优化设计案例，以便读者更好地理解优化设计的过程。
在某个工程项目中，需要设计一座跨径50米的公路桥梁。
桥的结构与设计
桥的结构与设计桥梁作为连接两地的重要交通建筑，不仅承载着人们的出行需求，更承载着传递各种信息、文化和价值观的作用。
桥梁的结构和设计是保证其安全性和美观度的重要因素。
本文将从桥梁结构的分类、设计原则以及几个典型桥梁的介绍三个方面来探讨桥梁的结构与设计。
一、桥梁结构的分类桥梁结构根据其受力形式和结构特点可以分为梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥等几种类型。
梁桥是最基本的桥梁结构，它由横跨在两个支墩或桥墩之间的梁体组成。
梁桥可进一步分为简支梁桥、连续梁桥和刚构梁桥等不同类型，根据实际需要选择合适的类型。
拱桥是将受力传递至桥墩的弧形结构，其特点是能够将受力均匀分散，增加了桥梁的稳定性。
悬索桥则是通过悬挂在主塔上的钢缆来支撑桥面，其设计独特、工程复杂度较高，但是能够实现大跨度的桥梁设计。
斜拉桥结构则是将桥面与桥塔之间的斜拉索结合起来，通过张弛状态的斜拉索来分担桥梁受力。
二、桥梁设计的原则桥梁设计的原则是确保桥梁在正常使用条件下具有足够的强度和稳定性。
首先，桥梁的设计应考虑地理环境和地质条件等自然因素，从而选择合适的结构类型。
其次，设计师需要根据桥梁的使用需求和通行载荷，合理确定桥梁的宽度、高度和跨度等参数。
此外，选择材料也是桥梁设计的重要环节，常用的材料有钢材、混凝土、砖石等，根据具体情况选择合适的材料以确保其强度和耐久性。
最后，设计师还需要考虑桥梁的美观性和与周边环境的协调性，使其成为一个城市的地标建筑。
三、典型桥梁的介绍1. 金门大桥（Golden Gate Bridge）金门大桥是美国旧金山的地标性建筑，也是世界上最着名的悬索桥之一。
其主跨长度达到了约1.28公里，桥梁设计独特，在建造当时曾被认为是技术上的奇迹。
金门大桥不仅具有较高的工程技术水平，同时也是一座美丽的风景线。
2. 香港湾仔桥（Wan Chai Bridge）香港湾仔桥是一座斜拉桥，位于香港岛区域，是香港市区的重要交通枢纽之一。
该桥采用了斜拉索的结构设计，通过拉索的张力来分散桥梁荷载，实现大跨度的设计。
桥梁的上部结构,下部结构,基础,墩台构造和设计
一、桥梁建筑概况 （一）桥梁在交通事业中的地位 1. 各种道路工程的关键节点 ——里程不长、难度高、造价大、工期长 2. 城市立体交通的主要构成 ——立体交叉、高架道路
杭州湾大桥工程总长36000m，其中桥长35673m
日本明石海峡大桥（吊桥）跨径达到1990米
二、桥梁的组成
（2）桥墩：设置在桥梁中间的支承结构物。 作用：支承桥跨结构。 （3）基础：将桥梁结构的反力传递到地基。 作用：承担桥墩和桥台传下来的全部荷载。 3. 支座：在桥跨结构与桥墩或桥台的支承 处所设置的传力装置。 作用：传递作用（荷载），并保证上部结 构按设计要求能产生一定的变形。
3. 基本附属设施 （1）桥面构造： 桥面铺装（或称行车道铺装）、排水 防水系统、栏杆（或防撞栏杆） 、伸 缩缝、灯光照明。 （2）伸缩缝 （3）锥形护坡、导流堤等。
桥梁全长： ——桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙
后端点之间的距离。对于无桥台的桥 梁为桥面系行车道的全长。 桥梁高度： ——指桥面与低水位之间的高差。
桥下净空高度： ——设计洪水位或计算通航水位至桥跨
结构最下缘之间的距离。 桥梁建筑高度： ——是桥上行车路面至桥跨结构最下缘
之间的距离。 拱桥的矢高和矢跨比：
力混凝土空心板桥跨径在20米以下。
（五）斜板桥的构造特点 1. 整体式斜板桥 方案一： 主钢筋：按主弯距方向的变化配置
分布钢筋：与支承边平行 方案二： 主钢筋：在两钝角之间，与支承边垂直 ，在靠
近自由边处则平行与斜跨径方向布置，直至与中 间部分主筋完全衔接为止； 分布钢筋——与支承边平行。
桥、人行桥、运水桥（渡槽）、 其 它专用桥梁。 7. 按跨越方式 固定式的桥梁、开启桥、浮桥、漫水桥
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从工程概念上讲，足够的耐久性能就是指在正常维护 条件下结构能够正常使用到规定的设计使用年限。
一、结构的功能要求
1、结构的功能要求——安全性、适用性、耐久性
这些功能要求概括起来称为结构的可靠性。即结构在 规定的时间内（设计基准期），在规定的条件下（正 常设计、正常施工、正常使用维护）完成预定功能 （安全性、适用性和耐久性）的能力。
混凝土结构的耐久性设计实质上是针对影响耐久性能的主要因素提 出相应的对策。
2）影响混凝土结构耐久性的因素
内部因素主要有混凝土的强度、渗透性、保护层厚度、水泥品种和标 号及用量，外加剂、集料的活性等；外部因素则主要有环境温度、湿 度、CO2含量、侵蚀性介质等。
耐久性不好往往是内部的不完善性和外部的不利因素综合作用的结果， 而结构缺陷往往是设计不妥、施工不良引起的，也有因使用维修不当 引起的。
式可得到作用长期效应组合设计值为
Msd=MGk+Ψ11MQ1k+Ψ12MQ2k）
=（399.806+302.715） +0.4×726.507+0.4×21.014）
3、混凝土结构的耐久性设计
1）混凝土结构耐久性概念
结构的耐久性是指结构在使用环境下，对物理的、化学的以及其他使 结构材料性能恶化的各种侵蚀的抵抗能力。在设计混凝土结构时，除 了进行承载力计算、变形和裂缝验算外，还必须进行耐久性设计。
持久状况：
短暂状况：
偶然状况：
二、极限状态设计法
3、三种设计状况
持久状况：桥涵建成后承受自重、车辆荷载等 持续时间很长的状况。该状况桥涵应进行承载 能力极限状态和正常使用极限状态设计。
短暂状况：桥涵施工过程中承受临时性作用的 状况。该状况下的桥涵仅作承载能力极限状态 设计，必要时才作正常使用极限状态设计。
二、极限状态设计法
2、正常使用极限状态。 正常使用极限状态以弹性理论或弹塑性理论
为基础，主要进行以下三方面的验算： 应力限制 变形限制 裂缝宽度限制
二、极限状态设计法
3、三种设计状况 公路桥涵应根据不同种类的作用（或荷载）及其 对桥涵的影响、桥涵所处的环境条件，考虑以下 三种设计状况，并对其进行相应的极限状态设计：
在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力 ）、风荷载外的其他第j个可变作用效应（含本规范第4.3.5条 规定的人行道板等局部构件和人行道栏杆上的可变作用效应） 的分项系数，取1.4，但风荷载的分项系数取1.1；
作用效应组合
1.2×恒载+1.4×汽车荷载 1.2×恒载+1.4×汽车荷载+ 0.8×1.4×人群荷载 1.2×恒载+1.4×汽车荷载+
+1.4×982.237+0.8×1.4×21.014]
2）按正常使用极限状态设计时的作用效应组合 （1）作用短期效应组合
根据《公路桥规》规定，这时汽车荷载作用效应 应不计入冲击系数，不计冲击系数汽车荷载弯矩 标准值为MG1k=726.507kN·m。汽车荷载作用效
应的频遇值系数Ψ11=0.7，人群荷载作用效应的频 遇值系数Ψ12=1.0。由下式可得到作用短期效应组
三、我国公路桥涵设计规范 规定的计算原则
◎组合的基本原则
1、只有在结构上可能同时出现的作用，才进行其 效应的组合。
2、 “最不利”原则：对结构的影响是有利的可变 作用，不参加组合；
3、施工阶段的效应，根据施工的实际情况选择； 4、多个偶然作用，不同时组合；
作用效应组合
编号
13 15 16 18
可变作用不同时组合表
、一种偶然作用（标准值效应）的组合；
2、正常使用极限状态计算原则
◎正常使用极限状态设计时，有两种作用效 应组合：
○作用短期效应组合 永久作用（标准值效应）与可变作用（频遇值效应）
的组合； ○作用短期效应组合 永久作用（标准值效应）与可变作用（准永久值效
应）的组合；
作用效应组合
基本组合：永久作用的设计值效应与可变作用设计 值效应相组合，其效应组合表达式为：
新旧规范章节对比 补充了解
1 总则 1.1 一般原则 1.2 桥涵布置和桥孔设计 1.3 桥涵跨径 1.4 桥梁净空 1.5 桥上线形及桥头引道 1.6 构造要求 1.7 桥面铺装、排水和防水层 1.8 养护及其他附属设施 2 荷载 2.1 荷载分类与组合 2.2 永久荷载 2.3 可变作用 （基本可变荷载、其他可变荷载） 2.4 偶然荷载 附录A 主动土压力计算 附录B 静土压力计算 附录C 全国基本风压分布图及迎风
显然，增大结构设计的余量，如加大结构构件的截面 尺寸或钢筋数量，或提高对材料性能的要求，总是能 够增加或改善结构的安全性、适应性和耐久性要求， 但这将使结构造价提高，不符合经济的要求。
因此，结构设计要根据实际情况，解决好结构可靠性 与经济性之间的矛盾。既要保证结构具有适当的可靠 性，又要尽可能降低造价，做到经济合理。
结构重要性系数，按规范表1.0.9规定的结构设计安全等级采 用。对应于设计安全等级一级、二级和三级分别取1.1、1.0和 0.9；
汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数，取 1.4。当某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载效应时， 则该作用取代汽车荷载，其分项系数应采用汽车荷载的分项系 数；对专为承受某作用而设置的结构或装置，设计时该作用的 分项系数取与汽车荷载同值；
0.7×（1.4×人群荷载+1.1×风荷载） 1.2×恒载+1.4×汽车荷载
+0.6×（1.4×人群荷载+1.1×风荷载+1.4×土压力) 1.2×恒载+1.4× 汽车荷载+0.5×（1.4×人群荷载
+1.1×风荷载+1.4×压力+1.4×汽车制动力）
例题解析
计算跨径l=15.5m的钢筋
1、结构的功能要求
安全性
适用性
耐久性
一、结构的功能要求
安全性
结构在正常施工和正常使用时，能承受可能出 现的各种作用，其中包括荷载引起的内力、振 动过程中的恢复力以及由外加变形（如超静定 结构的支座沉降）、约束变形（如温度变化或 混凝土收缩引起的构件变形受到的约束）所引 起的内力。
面的弯矩标准值为：梁自重作用产生的弯矩标准 值等M自G重1k（=3二99期.80恒6k载N）·m作；用桥产面生铺的装弯、矩栏标杆准、值人行道 M数Gμ2=k=0.330522.）715产kN生·的m；弯汽矩车标荷准载值作用（计入冲击系 M用作Q产用1k生效=7的 应26弯 组.50矩 合7×标的1准计.35值算2=。M9Q822k.=23271k.0N14·kmN；·m人。群试荷进载行作
混凝土结构耐久性问题有：混凝土冻融破坏、碱-集料反应、侵蚀性 介质腐蚀、机械磨损、混凝土碳化、钢筋锈蚀等。
3、混凝土结构的耐久性设计
3）提高耐久性的措施 目前对混凝土结构耐久性的研究尚不够深入，关于耐久性的设计方 法也不完善，因此，耐久性设计主要采取以下保证措施。
（1）划分混凝土结构的环境类别 混凝土结构耐久性与结构的工作环境条件有密切的关系。《桥规》
i1
j1
作用效应组合
作用长期效应组合。永久作用标准值效应 与可变作用准永久值效应相组合，其效应 组合表达式为：
m
n
Sld SGik S 2j Qjk
i1
j1
作用效应组合
◎组合系数
○所谓组合，并非简单的相加（减）： ○根据结构的重要性，以及各个作用效应的各自
特点，选择不同的组合系数。
公路桥涵结构效应组合表达式中各种系数的取值
（JTG D62—2019）将混凝土结构的使用环境分为四类。 （2）规定混凝土保护层厚度 《桥规》根据混凝土结构所处的环境条件类别，规定了混凝土保护层的
最小厚度。 （3）规定裂缝控制等级及其限值 裂缝的出现加快了混凝土的碳化，也是钢筋开始锈蚀的主要条件。因此，
《桥规》根据钢筋砼结构和预应力砼结构所处的环境条件类别和构件 受力特征，规定了裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值。 （4）规定混凝土的基本要求 根据结构的环境类别，合理地选择砼原材料，控制砼的氯离子含量和碱 含量，防止碱集料反应。改善砼的级配，控制最大水灰比、最小水泥 用量和最低砼强度等级，提高混凝土的抗渗性能和密实度。《桥规》 规定：公路桥涵应根据其所处环境条件进行耐久性设计。
m
n
S ud 0( G S G i iKQ 1 S Q 1 Kc Q S Q j )jk
i 1
j 2
或
m
n
Sud0( SGi dSQ 1dc SQj)d
i1
j2
作用效应组合
作用短期效应组合：永久作用标准值效应
与可变作用频遇值效应相组合，其效应组 合表达式为：
m
n
Ssd SGik S 1j Qjk
合设计值为
Msd=MGk+Ψ21MQ1k+Ψ22MQ2k）
=（399.806+302.715） +0.4×726.507+1.0×21.014）
2）按正常使用极限状态设计时的作用效应组合 （2）作用长期效应组合
汽车荷载作用效应的准永久值系数Ψ21=0.4，人 群荷载作用效应的准永久值系数Ψ22=0.4。由下
思考题
1、桥梁作用效应组合规范上是如何规定的？ 2、计算跨径为29.16m的预应力混凝土简支T形截
面梁，其支点截面的剪力标准值为：梁自重作用 产生的剪力标准值VG1k=275.71kN；桥面铺装、栏 杆、人行道等自重作用（二期恒载）产生的剪力 标准值VG2k=94.92kN；汽车荷载作用（计入冲击 系数μ=0.1188）产生的剪力标准值VQ1k=374.65kN； 人群荷载作用产生的剪力标准值VQ2k=16.34kN。 试进行作用效应组合的计算。