桥梁工程技术复习资料

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1、1 我国古代桥梁经历了以下四个发展时期：西周春秋时期、秦汉时期、唐宋时期、元明清时期。 2 我国古代三大名桥是：赵州桥（安济桥） 、万安桥（洛阳桥） 、广济桥（湘子桥） 。 3 世界上跨度最大的石拱桥是山西丹河新桥，砼拱桥是重庆万县长江大桥，钢筋砼拱桥是巫山长江大桥， 钢管拱桥是上海卢浦大桥；世界上跨度最大的斜拉桥是苏通长江大桥；世界跨度第一的悬索桥是日本的 明石海峡大桥，中国跨度第一、世界跨度第三的悬索桥是润阳长江大桥；世界跨度第一的预应力砼梁桥 是挪威的斯托尔马桥，世界第三、中国第一的是虎门铺航道桥。 4 桥梁的组成及其作用？ 上部结构（桥跨结构）：跨越障碍的主要结构，直接承担桥面上车辆等

2、荷载； 支座：传力装置，保证桥跨结构的位移功能（自由变形） ； 下部结构：桥墩：支承上部结构，传递上部结构自重和车辆等荷载等作用到基础； 桥台：不仅具有桥墩的用途，而且挡住路堤的土（抵御路堤土侧压力，防止路堤填土的滑坡和坍 落） ；墩台基础：保证桥梁安全并将作用效应传至地基。 5 附属结构：服务功能的桥面系（桥面铺装、防排水系统、栏杆或防撞栏、伸缩缝、人行道等桥梁五小 部件，照明，缘石） ，防止路堤土的滑落和被水的冲刷的锥形护坡、护岸、导流结构物等。 6 净跨径：设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)之间的净距(梁桥)，拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平 距离(拱桥)。 标准跨径：相邻两墩中线距里或

3、墩中线与台背胸墙(前缘)距离。 计算跨径：桥跨结构相邻两个支座中心距离(梁桥),两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离(拱桥)。用于力 学计算。 7 桥下净空高度：设计洪水位(或设计通航水位)至桥跨结构下缘的距离。 桥高：桥面至低水位的距离或桥面至桥下线路路面的距离。 桥梁建筑高度：桥面至桥跨结构最下缘的距离。 桥梁容许建筑高度：桥面至通航净空顶部的距离。 8 净矢高：拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离。 计算矢高：拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离。 矢跨比：计算矢高与计算跨境之比。 9 桥梁按结构的静力体系（受力情况）分为：梁式桥、拱桥、刚架桥、组合体系桥（悬

4、索桥、斜拉桥等） ；按承重结构(上部结构)所用材料分为：木桥、钢筋砼桥、预应力砼桥、圬工桥、钢桥、钢砼组合桥等；按跨越障碍的性质分为：跨河桥、跨线桥（立交桥） 、高架桥、栈桥等； 按跨越方式分：固定桥、活动桥、浮桥、漫水桥等； 按桥面位置分为：上承式桥、下承式桥、中承桥； 按用途分：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农用桥、人行桥、运水桥等； 按跨径分：特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞； 按施工方法分：整体施工桥、节段施工桥； 按使用年限份：永久性桥、半永久性桥、临时桥。 1 桥面标高的确定主要考虑：路线纵断面设计要求、排洪要求、通航要求三个因素。 2 桥梁设计的基本原则是：安全、适用、经济、美观、施

5、工、环保与可持续发展。 3 桥梁设计程序(对技术复杂又缺乏经验的建设项目或特大桥等)，先后是：初步设计、技术设计和施工设 计。 4 桥梁纵断面设计应考虑因素：桥梁总跨径、桥梁分孔、桥面标高、 （桥梁净空） 、 （桥上和桥头）纵坡、 墩台基础埋深。 5 桥面标高的是根据路线纵断面设计要求、排洪要求、通航要求来确定的。 6 作用：施加在结构上的集中力或分布力（如汽车、结构自重等） ，或引起结构外加变形或约束变形的原 因（如地震、基础不均匀沉降、温度变化等） 。 7 永久作用：在结构使用期内，其量值不随时间而变化，或其变化值与其平均值相比可以忽略不计的作 用。包括结构重力、预加应力、土的重力、土侧压

6、力、砼收缩及徐变作用、水的浮力、基础变位作用。 采用标准值作为代表值 8 可变作用：在结构使用期内，其量值随时间变化，且其变化值与其平均值相比不可以忽略的作用。包 括汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车制动力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、风荷载、流水 压力、冰压力、温度作用、支座摩阻力。 9 偶然作用：在结构设计使用期内出现的概率很小，一旦出现，其持续时间很短而数值很大的作用。包 括地震作用、船舶或漂流物的撞击作用、汽车撞击作用。 10 作用效应：作用使结构产生的内力（轴向力、弯矩、剪力、扭矩）和变形、裂缝。 11 可变作用不同时组合的情况如下： 编号作用名称不与其同时组合的作用编号 13

7、汽车制动力15，16，18 15流水压力13，16 16冰压力13，15 18支座摩阻力13 1 桥面的布置根据道路的等级、桥梁的宽度、行车的要求等条件来确定。对于砼梁式桥，其桥面布置形 式有：双车道布置、分车道布置、双桥面布置 2 桥面铺装的作用：保护行车道板、防止雨水侵入结构构件、分散车辆轮重的集中荷载。 3 桥面铺装的类型：普通水泥砼或沥青砼铺装、防水砼铺装、具有防水的水泥砼或沥青砼铺装。 4 桥面横坡设置方式有：构造找坡、结构找坡。具体布置的形式：在行车道板上、墩台顶面上、在承重 结构上设置坡度。 5 桥面伸缩缝的作用：为保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响因素下按

8、受力 图式自由变形。 类型有：U 性镀锌铁皮伸缩缝、TST 弹塑体伸缩缝、跨搭钢板伸缩缝、橡胶伸缩缝等，主要根据桥梁 的伸缩量来进行选择类型。 6 支座的类型：橡胶支座（分板式和盆式） 、简易垫层支座、弧形钢板支座、减震支座、钢筋砼摆柱式支 座等。 1 钢筋砼梁式桥与其他桥型比较优点为：耐久性好；与钢桥比较，可节省大量钢材；与圬工拱桥比较， 工期短；钢筋砼梁式桥稳定性和抗震性好、可模型性好、适应性强等。缺点是：模板用量大；自重大， 最大跨径为 20m 左右；悬臂梁与连续梁最大跨径为 6070m 左右。 2 预应力砼梁式桥的优点：比钢筋砼梁节省钢材 3040%；无裂缝、结构耐久性好；提供了最有效

9、的接 头与拼装手段；充分利用高强材料。缺点是施工复杂。 3 梁式桥按承重结构的截面形式分：板桥、肋梁桥、箱梁桥； 按承重结构的静力体系分：简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥； 按有无预应力分：钢筋砼桥、预应力砼桥； 按施工方法分：整体浇注式桥、装配式桥、组合式桥 4 整体式简支板桥的优点：整体性能好，横向刚度大，施工简便，易于浇筑成各种形状。缺点是：材料 使用率较低，模板、支架材料需求较大，工期较长。 5 装配式正交实心（简支）板桥的优点：形状简单，建筑高度小，施工方便，质量易于保证，工期短。 缺点：需要运输、吊装设备，跨径小， ，自重较大。 装配式正交空心（简支）板桥的优点：自重较小，建筑高度较

10、T 梁小，跨越能力较大，材料使用率较高， 工期短。缺点：需要运输、吊装设备，模板需求较实心板多。 6 装配式板桥的横向连接方法有：企口式砼铰联结（分圆形、棱形、漏斗形） 、钢板联结。装配式主梁的 连接方式：钢板焊接、螺栓连接、扣环连接、企口铰接，前两者属于干接头，后两者属于湿接头。 7 斜交板桥的受力特征：1）跨内纵向最大弯矩的位置随着斜交角的增大，有从跨中向钝角部位靠近的趋 势。跨内纵向主弯矩值比同样情况下的正交简支板之小，并随斜交角的增大而减小；跨内横向弯矩却比 正交板桥大得多。2）桥内最大主弯矩方向有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势 。较大的斜板中 部，其最大主弯矩方向几乎与支承边垂

11、直。 边缘的主弯矩方向虽接近平行于自由边，但仍有向支承边 垂线方向偏转的趋势。 3）在与钝角的平分线相垂直的方向上，具有较大的负弯矩，并随斜交角的增大 而增大，其分布范围不宽并迅速消减。4）支撑边上的反力很不均匀，从钝角处向锐角处逐渐减小，锐 角处甚至出现负反力（上翘） ，使锐角向上翘起。此时若固定锐角角点，势必导致板内有较大的扭矩。 8 斜交板桥的构造特点： 整体式斜交板桥（l/b 1.3）：当 =4060，主筋延斜边布置，分布筋两钝角之间垂直于主筋，在支 撑边附近着平行于支撑边；当 =2535，平行四边形布置；在铰接斜板的端部中心处预留锚栓孔，以防 翘起和发生位移。 9 装配式钢筋砼 T

12、形简支梁桥的截面形式有：槽形、T 形、箱形、工字形，其中闭合箱形截面梁的抗扭 惯性矩最大。 10 装配式钢筋砼 T 形简支梁桥主梁的纵向主钢筋承受正弯矩作用，由主钢筋弯起的斜向钢筋用来增强梁 体的抗剪强度，箍筋也是增强主梁的抗剪强度，架立钢筋起固定箍筋和斜筋并使梁内全部钢筋形成立体或平面骨架的作用。翼缘板内的受力钢筋沿横向布置在板的上缘，以承受悬臂的负弯矩。横隔梁的箍筋 是用来抵抗剪力的。 11 横隔梁在装配式 T 形梁桥中起着保证各根主梁相互连接成整体并共同受力的作用，它刚度越大，桥梁 的整体性能越好。但设置横隔梁使施工复杂。 12T 形梁桥的端横隔梁是必须设置的，它不但有利于制造、运输和安

13、装阶段构件的稳定性、而且能增加 全桥的整体性。 有中间横隔梁的梁桥，荷载横向分布比较均匀。 13 预应力装配式钢筋砼 T 形简支梁桥。 预应力筋的布置原则：在保证梁底保护层厚度及使预应力钢筋位于索界内的前提下，尽量使预应力 筋的重心靠下；在满足构造要求的同时，预应力钢筋尽量相互紧密靠拢，使构件尺寸紧凑。 非预应力筋的布置特点：两端锚固区配置加强钢筋网；下马蹄内必须设置闭合式加强钢筋；将非预应 力的钢筋与预应力筋协同配置，有时可达到补充局部梁段内强度不足，满足极限强度要求，或更好地分 布裂缝和提高梁体韧性等效果，使简支梁的设计更加经济合理。 T 形梁的梁肋设置成马蹄形的目的：以便预应力筋的布置和

14、满足承受很大预应力的需要。 1 行车道板常见的类型：单向板（长宽比大于 2） 、双向板（长宽比小于 2） 、悬臂板（对 T 形梁而言的） 、 铰接悬臂板（对 T 形梁而言的） 。 2 板的有效分布宽度：行车道板在荷载作用下，除了直接承受荷载的板条外，相邻板条也发生挠曲变形 而承受部分弯矩，弯矩的实际图形呈曲线形分布，最大弯矩为 mxmax。若设想以的矩maxxma 形代替此曲线图形，则的弯矩图形的换算宽度为：（M 为总弯矩值） ，则 a 即为 max/xaMm 板的有效工作宽度或有效分布宽度。 3 荷载横向分布影响线：单位荷载沿横向作用在不同位置时对某梁所分配的荷载比值变化曲线 梁桥荷载横向分

15、布的规律取决于荷载性质、荷载位置、主梁横向联结刚度。横向联结刚度愈大，荷载横 向分布作用愈明显，主梁分担的荷载也愈趋均匀。 目前常用的荷载横向分布计算方法：杠杆原理法、偏心压力法、横向铰接板（梁）法、横向刚接梁法、 比拟正交异性板法等。 4 杠杆原理法的基本假定：横向结构（桥面板和横隔梁）视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁或悬 臂梁。适用于：双主梁桥，有水平纵向缝的装配式桥，荷载作用于支点处，无中间横隔梁的梁桥。 5 比拟正交异性板法的基本假定：把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， 并利用实用的曲线图表进行荷载横向分布计算。适用于：由主梁、连续的桥面板和多道横隔梁所组

16、成， 且其宽跨比较大（B/L0.5）的梁桥。 基本思路：将实际桥梁结构换算成一个正交异性平板，使两者的荷载横向分布有相似性；利用图表推求 出平板的荷载横向分布结果，再将此结果转化为实际结构中各主梁的荷载分布情况，最终绘出荷载横向 分布影响线，利用影响线求出横向影响系数。 计算步骤：把实际结构的抗弯、抗扭刚度转换成比拟正交异性板的抗弯、抗扭刚度；求出抗弯刚度之 比 和抗扭参数 ，利用 和 求出比拟正交异性板在虚拟梁位处的影响系数 K0和 K1，进一步直线内插 求出对应实际梁位处的影响系数 K0和 K1，然后求出影响系数 Kki和实际结构的荷载横向影响线竖坐标 值 ki或某跟主梁的荷载横向影响坐标值 Rki；最后通过上部活载的横向最不利布置，计算出荷载横向分 布系数 m。 6 偏心压力法的基本假定：是把横隔梁视作刚度无穷大的梁；当计及主梁的抗扭刚度影响时，就称为修 正偏心压力法。 适用于：具有多道内横隔梁（即可靠坚实的横向联结） ，且桥跨比（B/L）0.5 的窄桥。7 横向铰接板（梁）法的基本假定：把相邻板（梁）之间视为铰接，只传递剪力。