桥梁工程复习总结

我国桥梁的成就 桥型 梁桥 砼拱桥 钢拱桥 斜拉桥 最大跨径 330 420 552 1088 桥名 重庆石板坡长江大桥 万江大桥 重庆朝天门大桥 苏通长江大桥 舟山西堠门大桥 1650 悬索桥 世界最大悬索桥（20世纪记录） 排序 桥名 4 5 长江江阴公路大桥 青马大桥（Tsing Ma） 主跨 1385 1377 桥址 中国 年份 1999 1998 特区，中国 世界最大斜拉桥（20世纪记录） 排序 桥名 3 4 5 6 7 9 世界最大混凝土拱桥（20世纪记录） 排序 桥名 1 万江大桥 3 4 江界河大桥 邕江大桥 主跨 420 330 312 桥址 万县，中国 黄河，中国 广西，中国 年份 1997 1995 1997 南京二桥 武汉三桥 青州闽江大桥 上海杨浦大桥 上海徐浦大桥 山头岩石大桥 主跨 628 618 605 602 590 518 桥址 长江，中国 长江，中国 福州，中国 上海，中国 上海，中国 汕头，中国 年份 2000 2000 2000 1993 1997 1999 形式 H H C C H H 世界最大预应力混凝土梁桥（20世纪记录） 排序 桥名 3 虎门辅航道桥 主跨 270 桥址 珠江，中国 年份 1997

桥梁的组成

从传递荷载功能划分(五大部件)：

1. 桥跨结构（上部结构）- 直接承担使用荷载

2. 支座 （上部结构）- 支承桥跨结构并传递荷载于桥梁墩台上 3.4. 桥墩、桥台（下部结构）：将上部结构的荷载传递到基础中去；挡住路堤的土；保证桥梁的温差伸缩

5. 基础 （下部结构） - 将桥梁结构的反力传递到地基

桥梁附属设施 (五小部件)：

1、桥面铺装(或称行车道铺装) ；2、排水防水系统；3、栏杆(或防撞栏杆) ；4、伸缩缝 5、灯光照明

常用名词： 计算跨径：对具有支座的桥梁，是指桥梁结构相邻及两个支座中心之间的距离（水平距离）。 净跨径：对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距，用l。表示。 桥梁全长：简称桥长，是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离，用L表示。 建筑高度：桥上行车路面（或轨顶）高程至桥跨结构最下缘之间的距离。

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，用H表示。

桥梁的分类

2、按桥面的位置划分

上承式——视野好、建筑高度大； 下承式——建筑高度小、视野差； 中承式——兼有两者的特点 3、按桥梁用途来划分

公路桥、 铁路桥、 公路铁路两用桥 农桥、 人行桥、 运水桥(渡槽) 其它专用桥梁(如通过管路、电缆等) 4、按材料来划分

木桥、钢桥、圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、圬工：系以人造砖块石为材料采取迭砌之方式，藉以水泥胶黏(或石灰黏土)而成之构造形式。 钢筋混凝土桥、预应力钢筋混凝土桥

5、按结构体系划分，（及受力特点）

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——缆索受拉 组合体系——几种受力的组合 6、按跨越方式 固定式的桥梁；开启桥；浮桥；漫水桥 7、按施工方法 整体施工桥梁 - 上部结构一次浇筑而成；节段施工桥梁 - 上部结构分节段组拼而成

桥梁设计与建设程序

前期工作——预可行性研究报告与可行性研究报告的编制 3阶段设计：

初步设计：1. 进一步开展水文、勘测工作；2. 桥式方案比选；3. 科研项目立项；4. 施工组织设计；5. 概算

技术设计：进一步深化初步设计：充分勘探、确定细部尺寸、截面配筋、确定施工方法、调整概算

施工设计：编制施工图、编制工程预算

桥梁设计原则和科学依据：适用、安全、经济和美观

桥梁的设计荷载 桥梁荷载分类：

根据荷载出现的概率划分：主要荷载、次要荷载及特殊荷载 我国目前的公路设计规范划分：永久荷载（不随时间变化或基本不随时间变化的荷载-恒载。结构重力，预加应力，土重力和土侧压力，混凝土收缩及徐变影响力，静水压力及浮力，基础变位影响力）、可变荷载（基本可变荷载：桥梁的使用荷载：车辆、人群；由车辆间接引起的荷载：车辆冲击力、离心力、车辆产生的土侧压力）、偶然荷载（地震力，船只或漂流物撞击力）。 小震不坏；中震可修；大震不倒。

混凝土梁桥的特点

受力特点 - 以主梁受弯承担使用荷载；结构不产生水平反力 预应力度 - 钢筋混凝土、部分预应力、全预应力混凝土梁 受力体系 - 简支梁、悬臂梁、连续梁、T形刚构、连续刚构 混凝土梁桥的优缺点

造价低；耐久性好；可塑性强；刚度大；噪音小；自重大；钢筋混凝土梁带裂缝工作 预应力混凝土梁桥的优点

预应力的作用；可以使用高强材料；更适合于装配式桥梁； 施工方法；整体式；节段式 - 纵向、横向分缝

简支梁：施工方便；静定体系对地基要求不高；弯矩最大；适合于小跨径桥梁

连续刚构桥：综合连续梁与T构的优点；超静定体系对地基要求高；适合于中等以上跨径的高墩桥梁

横截面设计：截面效率指标P86 定义

布置原则： 截面核心距要大，截面效率指标也要大；使截面形心yx大，使预应力束的合力靠近梁的下缘，使偏心矩e’更大一些；在满足结构构造要求的前提下，尽可能减小截面尺寸，以减小梁的自重；

桥梁的支座

支座的作用：传递上部结构的各种荷载；适应温度、收缩徐变等因素产生的位移 按受力特性分为：固定支座；活动支座

支座布置：简支梁桥一般一端采用固定支座,一端采用活动支座；连续梁一般每一联中的一个桥墩设固定支座. 支座的设置应有利于墩台传递水平力。 支座的类型和构造：中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座；大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座；铁路桥采用钢支座

一、简易支座 ：采用几层油毛毡或石棉制成，压实后的厚度不小于1cm，可用于跨径小于10m的板梁桥。

二、钢支座：弧形钢支座：适用范围：跨径1020m。 构造特点：由上下垫板所组成，下垫板顶面切剥成圆柱体。固定支座需在上垫板上做齿槽（或销孔），在下垫板上焊以齿板（或销钉），安装后使齿板嵌入齿槽(或销钉伸入销孔)，以保证上下垫板之间不发生相对水平位移 三、橡胶支座

1、板式橡胶支座：板式橡胶支座有矩形和圆形。支座的橡胶材料以氯丁橡胶为主，也可采用天然橡胶。氯丁橡胶一般用于最低气温不超过-250C的地区，天然橡胶用于-300C-400C的

地区。 构造特点：常用的板式橡胶支座采用薄钢板或钢丝网作为加劲层以提高支座的竖向承载能力。 适用范围：支座反力为70－3600kN的公路、城市桥梁。 局限性：承载力较小，使用受到梁底纵坡的影响。 2、四氟乙烯滑板式橡胶支座

3、其它类型板式橡胶支座：桥梁球冠圆板式橡胶支座特点：可适应不同坡度要求（3-5%）；坡型板式橡胶支座；铅芯橡胶支座

4、桥梁盆式橡胶支座：盆式橡胶支座是钢构件与橡胶组合而成的新型桥梁支座。具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活等特点，适用于支座承载力为1000kN以上的大跨径桥梁。 5、其它支座：球型钢支座 优点：（1）球面传力，作用力比较均匀；（2）聚四氟乙烯板滑动实现转动，转动力矩小； （3）各向转动性能一致；（4）不用橡胶承压，不存在橡胶老化问题，特别适用于低温地区。

1．成品盆式橡胶支座的系列

这些系列支座，适用于各类桥梁及具类似受力与变形特性的工程结构，并非有明确的公路、铁路或其它工程结构之分。

2．成品盆式橡胶支座的地区适用性

成品盆式橡胶支座的适用地区应考虑温度和地震两个因素。确定适配常温型或耐寒型支座和采用何种震型支座或抗震措施。

桥 梁 墩 台

桥墩的作用：支承上部、传递上部及自身荷载至地基 桥墩的类型与构造： 按受力：刚性墩，柔性墩

按构造：实体墩，空心墩，柱式墩，框架墩， 按截面形式：矩形，圆形，圆端形，尖端形

桥墩型式：取决于桥上线路或道路条件、桥下水流速度、水深、水流方向与桥梁中轴线的夹角、通航及桥下漂流物、基底土壤的承载能力、梁部结构及施工方法等情况。 一般分类：重力式实体墩、空心墩、柱式墩、轻型墩、拼装式墩。

重力式实体墩：靠自重平衡外力保证桥墩的稳定；

适用于地基良好或桥下有通航、流冰等漂流物大、中、小桥梁。 建材：多用混凝土及石；

尺寸：较大，外形粗壮，其自重和阻水面积也较大； 应用：很少用于城市

分类：按截面形式分为：矩形、圆形、圆端形 矩形 ：桥墩截面为矩形。

优点：节省圬工、模板简单、易施工；缺点：对水流阻力特别大，易遭冲刷； 适用：无水、静水、靠近岸边水流流速小；山区跨谷桥、旱桥 圆形

优点：不受水流流向条件；

缺点：不便纵、横向分别处理，增大了阻 水面积， 不宜石砌。 适用：流向不稳，或水流与桥法向夹角 大于15度。

圆端形：桥墩截面中间为矩形，两端各加一个半圆，能使水流顺畅地通过桥孔，减小冲刷和

流水压力。具有矩、圆形的优点。一般应用于斜交角小于15度水中墩。是一种常用的桥墩形式。

桥台的主要功能

位于桥梁两端，支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物。

其功能除传递桥梁上部结构的荷载到基础外。还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头路基、使桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接的作用。

桥台一般是石砌或素混凝土结构，轻型桥台则采用钢筋混凝土结构。 类型：重力式桥台，青石桥台，矿石桥台，组合式桥台

重力式桥台：也称实体式桥台，它主要靠自重来平衡台后的土压力。

桥台台身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并采用就地建造施工方法。按构造特点和台背填土等情况分类，可分为： U型桥台，埋置形桥台，八字形桥台，埋置衡重式高桥台等。

轻型桥台：薄壁轻型桥台；支承梁型桥台。钢筋混凝土轻型桥台，其构造特点是利用钢筋混凝土结构的抗弯能力来减少圬工体积而使桥台轻型化。

框架式桥台：框架式桥台是一种在横桥向呈框架式结构的桩基础轻型桥台，它埋置土中，所受的土压力较小，适用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥。其构造型式有双柱式、多柱式、墙式、半重力式和双排架式、板凳式等 组合式桥台：

连续梁（刚构）桥的体系与构造特点 体系特点

由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩大大减小，恒载、活载均有卸载作用；由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大；超静定结构，对基础变形及温差荷载较敏感；行车条件好

连续梁桥内力计算 （老版p192，新版p2）

恒载内力：必须考虑施工过程中的体系转换，不同的荷载作用在不同的体系上

体系装换：在施工过程中，当某一施工程序完成后，桥梁结构的受力体系发生了变化，如简支体系变化为悬臂体系或连续体系等，这种变化过程简称为体系转换。

行车道板计算（P113）

行车道板的作用：直接承受车轮荷载、把荷载传递给主梁 有效工作宽度 计算原理

外荷载产生的分布弯矩 — mx 外荷载产生的总弯矩 — 分布弯矩的最大值 — mxmax

有效工作宽度假设保证了两点：总体荷载与外荷载相同；局部最大弯矩与实际分布相同

刚性横梁法（偏心受压法）（P123） 基本假定：将多梁式桥梁简化为由纵梁及横梁组成的梁格，计算各主梁在外荷载作用下分到的荷载；桥梁较窄时(B/L<0.5)横梁基本不变形。

横向分布系数：在横向分布影响线上用规范规定的车轮横向间距按最不利位置加载 本方法的精度：边梁偏大，中梁偏小

线性转换

只要保持束筋在超静定梁中的两端位置不变，保持束筋在跨内的形状不变，而只改变束筋在中间支点上的偏心距，则梁内的混凝土压力线不变，总预矩不变

吻合束

调整预应力束筋在中间支点的位置，使预应力筋重心线线性转换至压力线位置上，预加力的总预矩不变，而次力矩为零。次力矩为零时的配束称吻合束

徐变、收缩的理论模式

收缩 - 与荷载无关；徐变 - 与荷载有关

收缩、徐变与材料、配合比、温度、湿度、截面形式、养护条件、混凝土龄期有关 混凝土变形过程：收缩；弹性变形；回复弹性变形；滞后弹性变形；屈服应变

收缩徐变的影响：结构在受压区的徐变和收缩会增大挠度；徐变会增大偏压柱的弯曲，由此增大初始偏心，降低其承载能力；预应力混凝土构件中，徐变和收缩会导致预应力的损失；徐变将导致截面上应力重分布；对于超静定结构，混凝土徐变将导致结构内力重分布，即引起结构的徐变次内力；混凝土收缩会使较厚构件的表面开裂。

线性徐变：当混凝土棱柱体在持续应力不大与0.5Ra时，徐变变形与初始弹性变形成线性比例关系。徐变系数：徐变与弹性应变之比

拱桥 （基本不考）

拱桥的受力特点：承重结构：主拱；支承处不仅产生竖 向反力，还产生水平推力，从而使拱主要受压。 主要优缺点：

主要优点：跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，养护、维修费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。

主要缺点：1）是有推力的结构，而且自重较大，因而水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，对地基 要求也高；3）由于水平推力较大，在连续多孔的大、中桥中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采取较复杂的措施，或设置单向推力墩，增加了造价；4）上承式拱桥的建筑高度较高。