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文档简介

1、1:桥梁:是供铁路、公路、渠道等跨河、山谷或其他障碍物具有承载能力的架空建筑物。2:桥梁组成部分:上部结构、下部结构、支座和附属设施。一:上部结构是在线路中跨越障碍的主要承重结构,是桥梁支座以上(无铰拱起线或钢架主梁底线以上)跨越桥孔的总称,当跨越幅度越大,上部结构构造就越复杂,施工难度也相应增加。二:下部结构包括桥墩、桥台和基础。桥墩和桥台是支撑桥台和结构并将其传来的恒载和车辆等活载传至基础的结构物。通常设置在桥两端的为桥台,桥中间部分为桥墩。桥台还有与路堤相衔接,抵御路堤土压力,防止路堤填土坍塌的作用。桥墩和桥台底部的奠基部分,称为基础。三:支座是设在墩(台)顶,用于支承上部结构的传力装置

2、。它不仅要传递很大的荷载,而且要保证上部结构按设计要求能产生一定的变位。四:桥梁的基本附属设施包括桥面系、伸缩缝、桥梁与路堤衔接处的桥头搭板和锥形护坡等。3:枯水季节的最低水位称为低水位。洪峰季节河流中的最高水位称为高水位。桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位(很多情况下是推算水位)称为设计洪水位。设计洪水位加壅水和浪高,称为计算水位,在各级航道中,能保持船的正常航行时的水位,称为通航水位。4:净跨径:对于设支座的桥梁位相邻两墩、台顶缘之间的水平净距,对于不设支座的桥梁位上下部结构相交处内缘间的水平净距,用l0表示。总跨径:是多孔梁中个孔净跨径的综合(l0)。反应桥下宣泄洪水的能力标

3、准跨径:对于梁式桥、板式桥,以两桥墩中线之间桥中心线长度或桥墩中线与桥台期前缘线之间桥中心线长度为准;对于拱式桥和涵洞以净跨径为准。计算跨径:对于设支座的桥梁,位相邻支座中心的水平距离。对于不设支座的桥梁,为上下部结构相交面中心间的水平距离,用l表示。桥梁全长(桥长):对于有桥台的桥梁位两岸桥台翼墙尾端间的距离,对于无桥台的桥梁为桥面系车道长度用L表示。桥下净空:是为满足通航的需要和保证桥梁安全而对上部结构底缘以下规定的空间界限。桥梁建筑高度:是上部结构底缘至桥面顶面的垂直距离(h),线路定线中所确定的桥面桥高与通航(或桥下通车、人)净空界限顶部标高反差,称为容许建筑高度。显然,桥梁建筑高度不

4、得大于容许建筑高度,为控制桥梁建筑高度,可以通过桥面以上布置结构(如斜拉桥、悬索桥。上下承式拱桥等)的方式加以解决。桥面净空:是桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限。5:桥梁分类: 特大桥 大桥 中桥 小桥多孔(跨径总长L) L>1000 100L1000 30<L<100 8L30单孔跨径(LK) LK>150 40LK150 20LK<40 5LK<206:桥梁按受力体系分类:梁、吊、拱三大基本体系,其中梁桥以受弯为主,拱桥以受压为主,吊桥以受拉为主。梁式桥的特点:在竖向荷载作用下无水平反力的结构,由于歪理的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,因而梁桥内

5、产生的弯矩最大,通常需用抗弯、抗拉能力强的材料来建造。它结构简单,施工方便。简支梁对地基承载力要求也不高。拱式桥的特点:其主要承重结构为拱圈或拱肋。拱结构在竖向承载力作用下,桥墩和桥台将承受水平推力。根据作用力和反作用力原理,墩台向拱圈提供一对水平反力H,这种水平反力将大大抵消在拱圈内荷载引起的弯矩。因此与同跨径的梁相比,拱的弯矩。剪力和变形都小得多。它的承重结构以受压为主,通常可用抗压能力强的圬工材料和钢筋混凝土等来建造。1:从承重结构横截面形式分类:板桥,肋梁桥,箱式梁桥。砼式梁桥从受力特点上分为:简支梁桥,连续梁桥,悬臂梁桥。从施工方法分类:整体浇筑式梁桥,预制装配式梁桥2:腹板加厚的原

6、因:剪力过大,适应主拉应力变化下翼缘较宽(马蹄)利于布置钢筋。3:常用的横向联接方式:企口砼铰联接和钢板焊接联接。企口式砼铰能保证传递横向剪力,使各板块共同受力。4:斜交板:指桥梁轴线与支承线的垂直线呈某一夹角的桥梁。其夹角习惯上称为斜交角。5:整体式斜板桥的钢筋按如下布置:一:当整体式斜板的斜交角15°时,斜板底层主钢筋可平行于桥的纵轴线方向布置。二:当整体式斜板斜交角15°时,斜板底层主钢筋宜按垂直于支承线的方向布置。在板的自由边顶层和底层各应设置一条截面面积不少于三根主钢筋,但方向平行于自由边的钢筋带,并用箍筋焊接。三:在钝角部位处的板的顶层,应布置垂直于钝角平分线的

7、加强钢筋,而在其底层,应布置平行于钝角平分线的加强钢筋。四:斜板的分布钢筋宜垂直于主钢筋方向设置,其直径不应小于8mm,间距不应大于200mm,截面面积不宜小于板的截面面积的0.1%五:在主钢筋的弯折处,也应布置分布钢筋,在斜板支座附近,应增设平行于支承线的分布钢筋。6:常用的桥面板横向联接有刚性接头和铰接接头。刚性接头:既可承受弯矩,也可承受剪力。 铰接接头:只能承受剪力刚构桥的特点:只要承重结构是梁与立柱整体结合在一起的刚架结构,两盒住的联结处具有很大的刚性,以承受负弯矩的作用。是多次超静定结构。斜拉桥的特点:受拉的斜索将主梁多点吊起,并将主梁的恒载和车辆等其他荷载传至塔柱,通过塔柱基础传

8、至地基,塔柱基本上以受压为主。斜拉桥由主梁,塔柱,斜拉索组成。悬索桥由缆索,塔柱,锚碇组成。7:重庆万县长江大桥(l=420,m,1997年)为钢筋砼拱桥的世界之最。江苏苏通长江公路大桥:主跨为1088m,为我国最大,世界第二大跨径的斜拉桥。世界上跨度最大的悬索桥为日本明石海峡公铁两用桥,跨径1991m。8:桥梁的设计遵循:技术先进,安全可靠,适用耐久,经济合理,美观及利于环保等原则。9:“低高度”梁的产生:桥的位置受设计水位限制,设计标高压缩,在平原、立交处建筑高度受上下限制。10:“作用”是引起桥涵结构反应的各种原因的总称,可分为永久、可变、偶然作用。永久作用包括:结构重力,预加应力、土的

9、重力、土侧压力。砼收缩及徐变作用,水的浮力,基础变为作用。偶然作用包括:地震作用,船只或漂流物撞击作用,汽车撞击作用。11:永久作用:指在结构使用期间,其量值不随时间而变化或变化值与平均值相比可忽略不计的作用。12:可变作用:指在结构使用期间,起量值随时间变化的作用。13:填料厚度(包括路面厚度)等于或不大于0.5m的拱桥,涵洞及重力式墩台不计冲击力。14:汽车制动力:指车辆在减速或制动时,为克服车辆的惯性而在路面与车辆之间产生的滑动摩擦力。15:两种极限状态:承载能力极限状态,正常使用极限状态。三种工况:持久状况,短暂状况,偶然状况。桥梁墩台主要由墩台帽,墩台身和基础三部分组成。横向预偏心(

10、向内侧偏)的定义:支座布置偏向曲线内侧,使梁中心对桥墩中心线有一预偏角 原因:墩承受横向水平离心力P,预偏心后,支反力产生向曲线内侧的偏心弯矩以抵消一部分由离心力所产生的向曲线外侧的弯矩。纵向偏心(向小跨偏)定义:支座在纵向上时墩中心线不对称布置。墩帽构造措施:支撑垫石不等高;顶帽布置在不同高程上。梁桥墩台从整体上可分为:重力式墩台,轻型墩台。 按照构造可分为实体桥墩柱式排架桥墩,柔性排架桥墩。 按照墩身横截面形状可分为:矩形,圆形,圆端形,尖端形和各种空心墩一、支座的作用:1.传递上不结构的支承反力,包括结构自重的可变作用引起的竖向力和水平力。2.保证结构在可变作用、温度变化、混凝土收缩和徐

11、变等因素、作用下能自由变形以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。二、梁式桥的支座一般分成固定支座和活动支座。三、固定和活动支座的布置。应一有利于墩台传递纵向水平力为原则: 1.对于坡桥,宜将固定支座布置在标高低的墩台上。 2.对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥,为使全梁的纵向变形分散在梁的两段,宜将固定支座固定在靠近温度中心;但若中间之间的桥段较高或因地基手里等原因,对承受水平力十分不利时,可根据具体情况将固定支座布置在靠江其他墩台上。 3.对于特别宽的梁桥,应设置沿纵向和横向均能移动的活动支座。对于弯桥则应考虑活动支座沿弧线方向移动的可能性。对于处于地震去的梁桥其支座构造还应考虑桥

12、梁防震和减灾的设施,通常在确保由多个桥墩分担水平地震力。四、支座类型常见有:简易垫层支座弧形钢板支座橡胶支座(板式橡胶支座、盆式橡胶支座)五、板式橡胶支座活动机理:利用橡胶不均匀弹性压缩实现转角;利用其剪切变形实现微量水平位移六、盆式支座:利用钢盆中的橡胶板达到对上不结构具有承压和转动的功能。利用聚四氟乙烯办和不锈钢板之间的平面华东来适应桥梁的水平位移要求七、支座的计算:1.确定支座的平面尺寸2.确定支座的厚度3.验算支座的偏转情况4.验算支座的抗滑稳定性。八、聚四氟乙烯滑板式橡胶支座适用于较大跨度的简支梁桥、桥面连续的梁桥和连续桥梁,也可用做连续顶推施工法中的滑块。球冠圆板式橡胶支座:穿力均

13、匀的特点。 盆式橡胶支座:承载能力大、水平位移量大、转动灵活优点。适用在大跨度桥梁上使用。第五章 其他体系梁桥、斜拉桥和悬索桥一、普通钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土简支梁桥的经济跨径分别为20M和40M左右。二、箱型界面可分为单箱单室、分离式双箱单室、单箱多室。 单箱单室应用最广泛,分离式双箱单室多在宽桥中采用。三、T型钢构桥分为:两T型钢构之间带挂钩、两T型钢构之间带铰。(前者静定,后者超静定)四、跨径分为等跨和不等跨;截面分为等截面和变截面。常用三、五跨变截面不等跨的连续梁五、标准跨径较大时,为减少边跨正弯矩,可将边跨跨径取小于中跨的结构布置。一般边跨与中跨跨径之比为0.60.8.六、等截面

14、连续梁桥构造特点:边跨与中跨之比应不小于0.6,高跨比一般为1/151/25;在顶推施工的等截面连续梁桥中梁高(H)与顶推跨径L0之比一般为1/121/17。七、等截面连续梁适应一下情况:1.桥梁一般采用中等跨径以40M60M为宜,这样可以是主梁构造简单、施工快捷。2.里面布置以等跨为宜,也可以采用不等跨布置。3.适用于有支座施工、逐孔架设施工、移动模架施工及顶推施工法。八、主梁采用变截面形式的大跨径预应力混凝土梁桥,立面一般采用不等跨布置。当边跨跨径为中跨的0.5倍或更小,在此时端支点上将出现较大负反力,故必须在该位置设置能抵抗狂拉的支座或压重以消除负反力。 为使边跨为中跨与中跨的梁高和配筋

15、接近协调一致,连续梁桥各孔跨径的划分通常按照边跨与中跨跨中最大弯矩趋近于相等的原则来确定。因此要不知成对称与中央孔的不等跨径。九、主跨跨径接近或大于70M的大跨进预应力混凝土梁桥一般采用变截面形式。原因是大跨度桥梁在恒载和活载作用下,支点截面设计负弯矩一般比跨中截面的设计正弯矩大。因此主梁采用变截面才符合受力要求,高度变化基本上与内力变化相适应。 梁底里面曲线可采用折线、圆弧线和抛物线等。常用二次抛物线。变截面连续梁中,支点截面梁高与最大跨径之比一般为1/16-1/18,跨中截面梁高通常为支点截面梁高的1/1.51/2.5.变截面连续梁的优缺点及适用范围:a)当连续梁的主跨跨径达到70m及其以

16、上时,从结构受力和经济的角度出发,主梁采用变截面布置符合梁的内力变化规律。b)采用变截面布置适合悬臂梁施工。施工阶段的主梁内力与运营阶段的主梁内力基本一致。c)采用变截面结构外形美观,可节省材料并增大桥下净空高度。预应力连续梁钢构桥是连续梁桥和T型钢构桥的组合体系,也称墩梁固结的连续梁桥。连续梁桥与连续刚构桥的区别:梁与墩有支座链接,梁墩固结。连续刚构桥对沉降要求高。连续梁桥临时固结。(我国在跨径超过180m以上的梁桥均采用连续刚构桥。)目前预应力连续梁桥横截面形式主要有板式、勒梁式、箱形。其中板式、勒梁式截面构造简单,施工方便;箱型截面具有良好的抗弯和抗扭性能。连续梁主梁的内力主要有三个,即

17、纵向受弯、受剪以及横向受弯。通常所说的三向预应力就是为了抵抗上述三个内力。纵向预应力抵抗纵向受弯和部分受剪,竖向预应力抵抗受剪,横向预应力抵抗横向受弯。横向预应力筋是用以保证桥梁的横向整体性,桥面板及横隔板横向抗弯能力的主要受力钢筋,一般布置在顶板和横隔板中。竖向预应力筋布置在腹板中,主要作用提高截面的抗剪能力。岩桥跨径方向的纵向预应力筋又称主筋,可布置在顶、底板和腹板中。超静定结构由于存在多余约束,在各种内外部因素的影响下,结构受到强迫变形后将在多余的约束处产生约束反力,从而引起结构附加内力,这部分附加内力一般称为结构次内力。外部因素有预应力,墩台,基础沉降,温度变化等。内部因素有混凝土材料

18、的徐变、收缩特性、结构构造与配筋形式等。斜拉桥由主梁、索塔、斜拉索三部分构成。斜拉桥与悬索桥的区别:斜拉桥主梁上的荷载是通过锚固点直接传至斜拉索的。而在悬索桥忠则是经吊杆传到柔性的承重主缆上的,故而两者结构刚度有较大差别。悬索桥的承重主缆锚固在专设的锚固处,主梁不承受轴力;而在斜拉桥中,主梁收巨大的轴向力。形成偏心受压构件。斜拉桥通过调整斜拉索的拉力大小可以对主梁内力进行调整,以获得合理的内力分布;悬索桥则无法办到。斜拉桥的刚度在很大程度上取决于斜拉索的刚度。因此,改变斜拉索的初张力,间距和数量,不仅可以调节主梁的截面内力,也可改变桥梁的刚度,而悬索桥的刚度不易改变。形式有:双塔三跨式、独塔双

19、跨式。减小塔的倾斜量、提高中跨刚度的方法:加粗锚索或增加边跨辅助墩。斜拉索是斜拉桥的主要承重部分,承受相当大的拉应力,宜用抗拉强度高、弹性模量大且抗疲劳性好的刚才来制造。我国常采用平行高强钢丝束或平行钢绞线束做斜拉索。斜拉索的纵向布置方式有辐射型、竖琴型、扇形三中基本形式。辐射型布置的斜拉索沿主梁为均匀分布,而在索塔上则集中于塔顶一点。由于斜拉索与水平面的平均夹角较大,放斜拉索的垂直分力对主梁的支撑效果也大,与竖琴式相比,可节省钢材1820,但塔顶上的锚固点构造过于复杂。竖琴形布置的斜拉索成平行排列,美学效果好,在数少时显得简洁,并可简化斜拉索的索塔的链接构造,塔上锚固点分散,对索塔的受力有利

20、,缺点是斜拉索的倾角较小,索的总拉力大,故钢索用得较多。扇形布置的斜拉索是不相互平行的。它兼有上面两种布置方式的优点。斜拉索的横向布置有两种基本形式:单面索、双面索。束界:根据全预应力混凝土构件截面上,下缘混凝土不出现拉应力的原则,即确定的两条lp的限制线E1和E2,在其内,就能保证构件在最小处荷载和最不利荷载作用下不出现拉应力,由E1和E2所围成的布置预应力钢筋的钢筋中心界限称为束界。钢桁架的组成:1、桥面 2、桥面系 3、主桁架 4、制动撑架 6、支座26、梁、塔、墩可以有三种结构形式结合方式,即塔墩固结和塔梁固结,并可组成四种不同的结构体系:飘浮体系、支撑体系、塔梁固结体系、刚构体系。(

21、1)飘浮体系:塔墩固结、塔梁分离。(2)支撑体系:塔墩固结、主梁在塔墩上设置竖向支承,成为具有多点弹性支承的三跨连续梁。(3)塔梁固结体系:将塔梁固结并支承在墩上,主梁的内力与挠度直接通主梁与索塔的弯曲刚度比值有关。(4)刚构体系:塔梁墩相互固结,形成跨度内具有多点弹性支承的刚构。连续梁存在临时固结和体系转换,T型刚构存在伸缩缝多的缺点。27、悬索桥由主缆、桥塔、锚碇、吊杆、加劲梁、鞍座及桥面结构等部分组成。主梁通常采用空中编丝法(AS法)和预制平行束股法(PPWS法)。28、锚固形式分为自锚式和地锚式。地锚式又有:重力式锚碇、隧道式锚碇。29、对于大跨度悬索桥的设计,抗风问题是核心技术问题。

22、提高加劲梁气动稳定性能的措施有:提高横断面的抗扭刚度、在横截面的两侧增设分流板、导风角、在桥面布置一定的格栅形透风孔等。30、鞍座的作用梁是为主缆提供支撑、并使其线形平顺地改变方向。分为主索鞍和散索鞍。1.简支:桥梁的主要施工方法:就地浇筑法、预制安装法 就地浇筑发:优点:不需要大型的吊装设备和开辟专门的预制场地,梁体结构中横桥向的主筋不用中断,故其结构的整体性能好。 缺点:支架需多次转移,使工期加长,如全桥多跨一次性立架,则投入的支架费用将大大增高。 预制安装法:优点:桥梁的上、下部结构可以平行施工,使工期大大缩短;无需在高空进行构件制作,质量容易控制,可以集中在一处成批生产,从而降低工程成

23、本。 缺点:需要大型起吊运输设备,由于在结构与构件之间存在拼接纵缝,如简支T形梁之间的横隔板接头,施工时需搭设吊架才能操作,故比较麻烦。2、基本施工工艺流程:支立模板钢筋骨架成型浇筑及振捣混凝土养护及拆除模板。3、后张法是闲浇筑构件混凝土,待混凝土结硬后,再张拉预应力钢筋并锚固的方法。在梁体内预留预应力筋孔道所用的制孔器目前有:铁皮管、铝合金波纹管、橡胶管4、预应力筋的张拉过程:孔道检查与清洗穿预应力筋张拉预应力筋孔道压浆封锚固端混凝土。孔道压浆的目的是保护预应力筋不受锈蚀,并使预应力筋与梁体混凝土粘结成整体,共同受力,从而也减轻了锚具的受力。张拉设备有:锥锚式千斤顶、拉杆式千斤顶、穿心式千斤

24、顶。锥锚式千斤顶有张拉、顶锚和退稧块三种功能。先张法:是先张法预应力筋,再浇筑混凝土。预应力筋的放松有千斤顶放松和砂简放松。5、悬臂体系和连续体系的施工方法:1.逐孔施工法 2、节段施工法 3、顶推施工法7.横隔梁横向连接:钢板焊接联接扣环联接8.混凝土梁桥桥面部分:桥面铺装、防水和排水设施、伸缩装置、人行道、缘石、栏杆和灯桩等9.桥面横坡的形式三种方法:对于板桥或就地浇筑的肋板桥式梁桥,可将墩台顶部做成倾斜的采用不等厚的铺装层桥宽较大时,直接将行车道板做成倾斜的。桥面不宽时,第二种较常用。10.伸缩装置的主要作用:适应桥梁上部结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等因素影响下变形的需要,

25、并保证车辆平稳通过桥面11.为克服桥面伸缩装置易于损坏和行车不稳的现象,常采用简支连续构造1.板的有效工作宽度:除轮压局部分布荷载直接作用板带外,其邻近板也参与共同分担荷载的纵向距离2.板的分类:单向板:长边/短边2,荷载绝大部分沿短跨方向传递可视为单轴短跨承载的单向板双向板:长边/短边2 悬臂板:一端固定,一端自由 铰接悬臂板:相邻翼缘板在端部做成铰接3.横向分布系数:当把单位荷载按横向最不利位置布置在荷载横向影响线上,求得各片主梁分配到的横向荷载的最大值为m,此m表示主梁在横向分配到的最大荷载比例,即称为荷载横向分布系数。4.杠杆原理法:把横向结构视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁,计算

26、支点处荷载横向分布系数5.偏心压力法:把横隔梁视作刚性极大的梁,适用有可靠横向连接的窄桥,6.桥梁挠度产生的原因:永久作用挠度可变荷载挠度7.桥梁的预拱度通常按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度二者之和采用8. 预拱度:为抵消梁、拱、桁架等结构在荷载作用下产生的挠度,而在施工或制造时所预留的与位移方向相反的校正量。1.拱桥和梁桥的区别:不仅在于外形不同,更重要是两者受力性能有较大差别。梁式桥在竖向荷载作用下,支承处只产生竖向支反力,而拱式结构在竖向荷载作用下还将产生水平推力。2.拱桥的优点:1.跨径能力较大。2.能充分就地取材,可节省大量钢材和水泥。3.耐久性能好,维修养护费用少。4

27、.外型美观。5.构造较简单。拱桥的缺点:1.自重较大,相应的水平推力也大,增加了下部结构的工程量,采用无铰拱时对地基条件要求高。2.拱桥一般都采用有支架施工方法修建,增加拱桥造价。3.由于拱桥水平推力较大需要采用较复杂的措施也会增加造价。4.与梁桥相比,上承式拱桥的建筑高度较高,当用于城市立交及平原地区的桥梁时,因桥面标高提高,从而使两岸接线长度增长,既增加了造价有对行车不利。3.拱桥分为上部结构和下部结构。上部结构由主拱圈、拱上建筑组成。下部结构由桥墩、桥台及基础组成。4.(1)按主拱圈的材料分:圬工拱桥、钢筋砼拱桥、钢拱桥和钢-砼组合拱桥。(2)按拱上建筑可分为:实腹式拱桥、空腹式拱桥。(

28、3)按主拱圈线型:圆弧线拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥、折线拱桥、异形拱桥。(4)按桥面位置:上承式拱桥、下承式拱桥、中承式拱桥。(5)按有无水平推力:有推力拱桥、无推力拱桥。5.按结构受力图分为:1简单体系的拱桥2组合体系的拱桥3拱片桥 简单体系分为:三铰拱、两铰拱、无铰拱三铰拱:属外部静定结构。温度变化、混凝土收缩和续编;支座沉降等因素引起的变形不会对他产生附加内力,计算时也需考虑体系弹性变形对内力的影响。两铰拱:属外部一次超静定结构。基础变位等引起的附加内力比无铰拱的影响小,故所在地基条件较差时使用。无铰拱:属外部三次超静定结构。在自重及外荷载作用下,拱内弯矩分布比两铰拱均匀,材料用量省,

29、整体刚度大,构造简单,施工方便,维护费用低,因此实际中使用广泛。6拱式组合体系桥一般由拱肋、系杆、吊杆、行车道梁或桥面系组成。柔性系杆刚性拱:拱/系80 刚性系杆柔性拱:拱/系1/80 刚性系杆刚性拱:1/80拱/系80 7.双曲拱桥:主拱圈横截面是由一个或数个横向小拱组成,由于主拱圈的横向和竖向均呈曲线形,故称之为双曲拱桥。其主拱圈通常由拱肋、拱波、和横向联系等几部分组成。8.对小跨径实腹拱、伸缩缝设在两拱脚的上方,并在横桥方向贯通全宽和侧墙的全高及人行道。9.常用拱铰形式:弧形铰、铅垫铰、平铰、不完全铰和钢铰。10目前拱桥常用的几种拱轴线型有:圆弧线、悬链线、抛物线。在均布径向荷载作用下用

30、圆弧线,结构的自重用悬链线,在竖向均布荷载下,拱的合理拱轴线是二次抛物线。一般情况下,小跨径拱桥可采用实腹式圆弧拱或实腹式悬链线拱;大、中跨径可采用空腹式悬链线拱;轻型拱桥或矢跨比较小的大跨径拱桥可采用抛物线拱。其中悬链线常用。桥梁:为了跨越山谷河流道路等障碍物的具有承载能力的架空建筑物。桥梁有上部结构、下部结构、支座和附属设施组成。上部结构是在线路中断时跨越障碍的主要承重结构,是桥梁支座以上跨越桥孔的总称。下部结构包括桥墩、桥台、基础。桥墩桥台是用于将荷载传递给基础的结构物。桥台还用于连接路堤,并抵御路堤土压力,防止路堤塌方。净跨径l0、总跨径l0、计算跨径l、标准跨径、桥梁全长L、桥下净空

31、、桥梁建筑高度、容许建筑高度、桥面净空。8小桥30中桥100大桥1000特大桥.桥梁按受力体系分类:梁式桥、拱桥、悬索桥、刚构桥、斜拉桥。梁式桥:在竖向荷载作用下无水平反力,相对其他桥的弯矩最大,需抗弯拉能力强的材料。拱式桥:在竖向荷载作用下有水平反力,由此水平反力产生的弯矩可大大抵消拱圈内的弯矩,因此相对来说弯矩、剪力和变形都小得多。施工难度较高。地基条件不适合承受很大推力时,可使用受拉系杆。刚构桥:主要承重结构是梁和立柱结合在一起的钢架结构。门式刚构桥在竖向荷载作用下,柱脚处具有水平反力,梁部主要受弯,受力状态介于梁桥和拱桥之间。梁柱连接处要多配筋,防止破坏。温度变化时附加内力较大。由于受

32、正负弯矩交替作用,横截面应用箱形截面。斜拉桥:受拉的斜索将主梁多点吊起,并将主梁的恒载和车辆等其他荷载传至塔顶,再通过塔柱基础传至地基,塔柱以受压为主。主梁截面偏心受压。悬索桥:主要承重结构是缆索。桥面系竖向荷载作用下通过吊杆使缆索承受很大的拉力,为了承受巨大的缆索压力,桥两端的锚碇需做得很大,或依靠天然完整的岩体。柔性结构,刚度小,易变形。赵州桥:空腹式圆弧形拱桥。我国最大的简支梁桥:昆明南过境干道高架桥。世界上跨径最大的钢筋混凝土肋拱桥:邕江大桥。世界跨径最大的钢筋混凝土拱桥:万县长江大桥。世界上跨度最大的系杆拱桥:上海卢浦大桥。世界上跨径最大的斜拉桥:俄罗斯岛跨海大桥。世界上跨度最大的悬

33、索桥:明石海峡公铁两用桥。桥梁设计考虑要求:适用性、舒适安全性、经济性、先进性、美观、环保和可持续发展。桥梁设计方法:选择桥位,确定桥梁长度和标面标高,选择桥式,对桥跨、墩台、基础等进行结构设计。桥梁设计步奏:预可阶段;工可阶段:初步设计、技术设计、施工图设计。永久作用是指在结构使用期间,其值不发生改变或其变化值可以忽略不计的作用。可变作用:均布荷载标准值:10.5KN/m。集中荷载180和360KN,中间线性分布(5m-50m)汽车冲击力:汽车在桥梁上高速行驶,由于桥面不平整,发动机振动等原因,会引起桥梁振动,从而产生的内力。作用效应组合,234:承载能力极限状态(基本组合、偶然组合),正常

34、使用极限状态(短期效应组合、长期效应组合);持久状况,短暂状况,偶然状况;装配式简支板桥和横截形式主要有实心板和空心板企口混凝土铰接形式有圆形、菱形、漏斗形。斜交板桥:最危险在bc钝角处,不仅负弯矩较大,而且还会在这里产生扭矩。15°桥面包括桥面铺装、放水和排水设施、伸缩装置、人行道、缘石、栏杆和灯柱。桥面铺装的作用:保护桥面板不受车辆轮胎的直接损耗,防止主梁遭受雨水侵蚀,并能对车辆轮重的集中荷载起一定分布作用。横坡三种方法:1,墩台顶部做成倾斜;2,采用不等厚铺装;3,桥面较宽时直接将桥面板做成双向倾斜。桥梁伸缩装置:适应桥梁上部结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等因素的影

35、响下变形的需要,并保证车辆平稳通过桥面。桥面板类型:单向板,双向板,悬臂板,铰接悬臂板。板的有效工作宽度:板在局部分布荷载作用下,不仅有直接作用部分承担荷载,相邻部分也会承担一部分,总的宽度称为板的有效工作宽度。取值对于单向板和对于悬臂板有所不同。杠杆原理法(用于支点,把横向结构视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁),偏心压力法(用于跨中,把横隔梁视为刚性极大的梁)计算横向分布系数。过渡段线性分布。梁式桥的支座分为简易支座、弧形钢板支座、橡胶支座。其中板式橡胶支座(利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角;利用其剪切变形实现微量水平位移)和盆式橡胶支座(利用设置在钢盆中的橡胶达到对上部结构具有承压和转

36、动的功能,利用四氟乙烯板和不锈钢板之间的平面滑动来适应桥梁的水平位移要求)比较常用。支座的作用:承受支反力;提供变形;形成既有的力学图示。支座计算四方面:确定支座的平面尺寸;确定支座的厚度;验算支座的偏转情况;验算支座的抗滑稳定性。连续梁桥:等截面连续梁可选用等跨和不等跨(0.6-0.8)变截面一般用不等跨(0.5-0.7)先简支后连续的施工方法实质就是上部主梁结构首先进行预制、安装临时支座并将预制好的梁架设,此时上部结构的受力同于简支梁,是简支体系。而后进行墩顶湿接缝施工,将相邻两跨的梁连接成整体,安装永久支座,拆除临时支座,此时上部结构为永久支座受力状态下的连续梁,这一由简支梁转换为连续梁

37、的过程即为“体系转换”。等截面连续梁桥力学特点构造特点:除了简支连续法施工的连续梁桥,超静定结构的连续梁在荷载作用下,支点截面设计负弯矩一般比跨中截面设计的正弯矩大,但在跨径不大时这个差值不是很大,可以考虑采用等截面形式,并采取一定的构造措施予以调节,从而简化了主梁的构造。优缺点:1,桥梁一般采用中等跨径。这样可以使主梁构造简单,施工快捷;2,立面布置以等跨径为宜,也可采用不等跨;3.适应于有支架施工、逐孔架设施工、移动模架施工及顶推法施工;4,跨径较大时宜采用悬臂法施工,这样支点截面的负弯矩比跨中的大得多,若扔采用等截面布置,从受力上和经济上都不太合理,应用变截面。变截面连续梁桥:构造特点:

38、一般三跨,加重消除负反力,分联。力学特点:支点截面设计负弯矩一般比跨中截面设计的正弯矩大,高度变化与内力变化相适应,一般来说,加大支点附近梁高是合理的,这样做既对恒载引起的截面内力影响不大,也对通航的净空要求无甚妨害,并且还能满足抵抗支点处有很大剪力的要求。优缺点:1,当连续梁的主跨跨径达到70m及以上时,从结构受力和经济的条件出发,主梁应用变截面;2,采用变截面布置适合悬臂法施工,施工阶段运营阶段主梁内力基本一致;3,采用变截面结构外形美观,节省材料并增加桥下净空;4,大跨度预应力混凝土连续梁桥采用悬臂法施工时,存在墩梁临时固结和体系转换的工序,施工较复杂,主梁需要布置大型支座,存在养护上甚

39、至更换上的麻烦。连续梁主梁内力:纵向受弯受剪、横向受弯。施工方法:顶推施工法;先简支后连续施工法;悬臂施工法;搭架现浇施工法。竖向预应力筋提高截面抗剪能力。超静定结构由于存在多余约束,在各种内外部因素的影响下,结构受到强迫变形后将在多余约束处产生约束反力,从而引起结构附加内力,这部分内力一般统称为结构次内力。钢桁架桥 :主桁架、联结系、桥面系、制动联结系、桥面、支座及桥墩 。斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索组成。斜拉索对主梁的多点弹性支承作用,只有在拉索始终处于拉紧状态时才能得到充分发挥。因此要预张拉。斜拉桥和悬索桥的区别,承重结构的区别,一个主梁受轴力为偏心受压构件,一个不受轴力。双塔三跨式;

40、独塔双跨式;三塔四跨式和多塔多跨式;辅助墩和边引跨;斜拉索纵向布置方式:辐射形、竖琴型、扇形。横向布置方式:单索面、竖向双索面、斜向双索面、斜向三索面。主梁横截面:实体双主梁截面、板式边主梁截面、分离双箱、整体箱型、板式箱型。斜拉桥结构体系:1飘浮体系:塔墩固结、塔梁分离。2,支承体系:塔墩固结,主梁在塔墩上设置竖向支承,成为具有多点弹性支承的三跨连续梁;3,塔梁固结体系:将塔梁固结并支承在墩上;4,刚构体系:塔梁墩相互固结,形成跨度内具有多点弹性支承的刚构。混凝土梁桥施工方法:就地浇筑法(直接在桥跨下面搭设的支架作为工作平台,然后在其上面制造梁体结构)、预制安装法(将桥跨结构用纵向竖缝划分成若干根独立的构件。放在桥位附近专门的预制场地或者工厂进行成批的制作,然后将这些构件适时地运到桥孔处进行安装就位)。步骤:立支模板(木模钢模)、钢筋骨架成型(钢筋接头宜采用焊接接头和钢筋机械连接接头;受力钢筋接头应设

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