《桥梁工程》学习指南

PAGEPAGE27《桥梁工程》学习指南目录TOC\o"1-2"\h\z\u一、学习桥梁工程所学预备知识 1二、桥梁工程内容提要 2三、与本课程学习相关的规范标准 21四、学习本课程相关教材、辅导书 22五、学习本课程相关手册图集 23附件：大学专业课程学习指南手册 24一、学习桥梁工程所学预备知识1、学习本课程所需的力学知识学习第一章总论需要理论力学中关于离心力、冲击力、摩擦力等基础知识。学习第三章混凝土简支体系梁式桥的构造与设计，需要理论力学关于铰接与刚接，材料力学关于截面特性、主弯矩等基础知识。学习第四章混凝土简支梁桥的计算，需要结构力学关于结构内力计算、影响线概念、杠杆原理，材料力学关于扭矩、截面特性、构件变形计算，理论力学关于铰接与刚接等基础知识。第五章混凝土连续体系梁桥、第七章混凝土拱桥、第八章斜拉桥、第九章悬索桥、第十章组合体系桥需要理论力学关于铰接与刚接，材料力学关于挠度与弯矩，结构力学关于超静定结构内力计算、力法、弹性中心法等基础知识。2、学习本课程所需的混凝土结构设计知识学习第一章总论需要混凝土结构设计关于极限状态的基础知识。学习第三章混凝土简支体系梁式桥的构造与设计、第五章混凝土连续体系梁桥、第七章混凝土拱桥、第十三章桥梁墩台，需要混凝土结构设计关于有效截面、局部应力、配筋、截面验算等基础知识。3、学习本课程所需的建筑材料知识学习第二章2.1桥面铺装需要建筑材料关于沥青、混凝土材料特性等基础知识。学习第七章混凝土拱桥、第十三章桥梁墩台，需要建筑材料关于圬工材料特性、钢筋混凝土以及钢管混凝土等基础知识。4、学习本课程所需的建筑造型美学知识学习第一章总论需要建筑造型美学关于建筑造型、美的法则等基础知识。二、桥梁工程内容提要第一章总论概述1.1.1桥梁的组成与分类桥梁主要由桥跨结构、支座、桥墩、桥台和基础等组成。桥梁还有一些附属设施，包括桥面铺装、排水防水系统、栏杆（或防撞栏杆）、伸缩缝及灯光照明等。桥梁可按用途、桥梁长度和跨境的不同、使用的建材、跨越障碍的性质、桥梁是否固定等、桥梁的受力情况来分类，而按桥梁的受力情况，一般分为梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥和组合桥。1.1.2国内外桥梁建设成就与展望主要介绍了国内外在混凝土梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥上的成就。简述了21世纪桥梁技术的发展主要集中的几个方向。桥梁总体规划与设计程序1.2.1桥梁的总体规划桥梁设计的基本原则：安全、适用、经济和美观。野外勘测与调查研究：调查研究桥梁交通要求、选择桥位、桥位的详细勘测和调查以及调查其他有关情况。桥梁纵、横断面设计和平面布置：桥梁纵断面设计：桥梁总跨径的确定、桥梁分孔、桥面标高的确定和桥梁纵坡布置。桥梁横断面设计。桥梁平面布置。1.2.2桥梁设计程序简介桥梁设计是一个分阶段、循序渐进的工作过程。根据国家基本建设的要求，我国大型桥梁的桥梁设计程序分为前期工作和设计阶段。前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告；设计阶段按“三阶段设计”进行，即初步设计、技术设计与施工图设计。1.2.3桥梁建筑造型与美学桥梁建筑造型美的法则协调与统一主从与重点对称与均衡比例与尺度稳定与动势韵律与节奏1.3公路桥梁结构的作用1.3.1永久作用永久作用是指在结构设计基准期内其值不随时间变化，或者其变化与平均值相比可以忽略不计的作用，也称恒载。1.3.2可变作用可变作用是指在结构设计基准期内其值随时间变化，而且其变化与平均值相比不可忽略的作用。桥梁设计中考虑的可变作用有汽车荷载、汽车冲击力和离心力、汽车引起的土侧压力和人群荷载等基本的可变作用（也成活载），以及汽车制动力、支座摩阻力、温度作用、风荷载、流水压力和冰压力等。1.3.3偶然作用偶然作用是指结构设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间较短的作用。桥梁设计考虑的偶然作用有地震作用、船舶或漂流物的撞击作用，以及汽车的撞击作用。1.3.4作用效应组合（1）按承载能力极限状态设计的作用效应组合1）基本组合2）偶然组合（2）按正常使用极限状态设计的作用效应组合1）作用短期效应组合2）作用长期效应组合1.4城市桥梁设计荷载建造在城市的桥梁特别是大型桥梁，是城市交通中重要的工程构筑物。由于桥位所处位置的特殊性，城市桥梁的设计准则与一般公路桥梁有所不同，除了要考虑桥梁本身结构要求外，还应符合使用要求、交通发展和城市发展要求，按照适用、安全、经济、美观的原则进行设计。介绍了《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98）中荷载的有关规定：荷载分类、汽车荷载、汽车荷载的冲击力、人群荷载、汽车荷载引起的离心力和土侧压力，以及汽车制动力。第二章混凝土梁桥桥面构造2.1桥面铺装、2.1.1桥面铺装作用桥面铺装也称行车道铺装，或者桥梁保护层，它是车轮直接作用的部分。其作用在于防止车辆轮胎直接磨损属于主梁整体部分的行车道板，防止主梁遭受雨水的侵蚀，并对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。2.1.2桥面横坡的设置桥面应设置纵横坡，以利于雨水迅速排除，防止或减少雨水对铺装层的渗透，从而保护桥面板，延长桥梁的使用寿命。、桥面横坡通常有三种设置形式。2.1.3桥面铺装的类型桥面铺装的结构形式应当与所在位置的公路路面相协调。目前，常采用碎（砾）石、沥青表面处理、水泥混凝土和沥青混凝土铺装等各种类型。2.2桥面防水与排水系统2.2.1防水层桥面的防水主要由设置防水层来完成。防水层的作用是将透过铺装层渗下的雨水汇集于排水系统排出。桥面的防水层设置在桥面铺装层下面。2.2.2排水系统为了迅速排除桥梁积水，保证行车安全，桥面应设置排水系统。排水系统主要由设置桥面纵横坡及一定数量的泄水管等组成。2.3桥梁伸缩缝2.3.1对伸缩缝的要求桥梁伸缩缝应满足下列要求：能够满足桥梁自由伸缩的要求，保证有足够的伸缩量。伸缩装置牢固可靠，与桥梁结构连为整体，抗冲击，经久耐用。桥面平坦，行驶性良好，车辆驶过时应平顺，无突跳和噪声。具有能够安全防水和排水的构造，有效防止雨水渗入。能有效防止来济渗入阻塞。构造简单，施工、安装方便，且养护、修理与更换方便。经济价廉2.3.2伸缩缝的类型、（1）U形铁皮式伸缩缝（2）TST碎石弹性伸缩缝（3）钢板式伸缩缝（4）橡胶伸缩缝（5）组合式伸缩装置2.4人行道、栏杆、护栏与灯柱2.4.1人行道和安全带位于城镇及近郊的桥梁，一般均应设置人行道。人行道的宽度由行人的交通量决定。行人稀少地区的桥梁也可以不设人行道，这时，应在行车道两侧设置宽度不小于0.25m，高度为0.25~0.35m的护轮安全带。2.4.2栏杆和灯柱栏杆是桥上的一种安全防护设施，要求是既要坚固耐用，又要经济美观。在城市桥上及城郊行人和车辆较多的公路桥上，均应设置照明设施，一般采用柱灯在桥面上照明。2.4.3护栏护栏的主要作用在于封闭沿线两侧，不使人畜与非机动车辆闯入公路；诱导视线，起到一些轮廓标的作用，使车辆尽量在路幅之内行驶，并给驾驶元以安全感；同时还具有吸收碰撞能力、迫使失控车辆改变方向并使其恢复到原有行驶方向，防止其越出路外或跌落桥下的作用。第三章混凝土简支体系梁式桥的构造与设计3.1简支板桥的构造与设计3.1.1整体式简支板桥构造整体式简支板桥是采用现场整体浇筑一次成型方法施工的钢筋混凝土板桥，其整体性能好，横向刚度较大，施工也较简便，但需要消耗一定量的模板和支架材料，通常用于跨径为4~8m的小桥。3.1.2当具备运输起重设备时，简支板桥宜采用装配式结构，以缩短工期，并获得较高的施工质量。装配式简支板桥按其截面形式来分有实心板和空心板两种。3.1.3斜交板桥的受力特点及构造在桥梁建设重，常常由于桥位处的地形限制，或者由于高等级公路对线形的要求而将桥梁做成桥轴线与支承线不相互垂直的斜交桥。本节还介绍了斜板桥的受力特点和斜板桥的钢筋布置及构造特点。3.2装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与设计3.2.1横截面设计梁桥的横截面设计主要是确定横截面的布置形式，包括主梁截面形式、主梁间距、截面各部尺寸等，它与立面布置、建筑高度、施工方法、美观要求及经济用料等因素有关。3.2.2配筋构造装配式T形简支梁桥的钢筋可分为纵向主钢筋、架立钢筋、斜钢筋、箍筋和分布钢筋几种。配筋要考虑到钢筋最小保护层厚度和钢筋布置等方面。3.2.3横隔梁布置与构造（1）横隔梁布置横隔梁在装配式T形梁桥中起着保证各根主梁相互连接成整体的作用，它不但有利于制造、运输和安装阶段构件的稳定性，而且能显著加强全桥的整体性。（2）横隔梁尺寸跨中横隔梁的高度应保证具有足够的抗弯刚度，通常可取为主梁高度的3/4左右。（3）横隔梁配筋对装配式钢筋混凝土T形梁桥而言，其横隔梁近似于弹性支撑于各根主梁上的连续梁，承受正负弯矩。因此需要上下配筋。横隔梁中一般不需要配置斜钢筋，剪力由箍筋承受。3.2.4主梁的横向连接装配式T形梁桥通常均借助横隔梁和桥面板的接头使所有主梁连接成整体。接头要有足够的强度，以保证结构的整体性，并使其在运营过程中不致因荷载反复作用和冲击作用而发生松动。常用的接头形式有焊接钢板接头、扣环接头和桥面板的企口铰连接。3.2.5装配式钢筋混凝土简支梁桥实例3.3装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与设计3.3.1横截面设计简述了装配式预应力混凝土简支梁桥的横截面形式、主梁布置、截面尺寸以及横隔梁布置。3.3.2配筋构造预应力混凝土梁内的配筋，除主要的纵向预应力筋外，还有非预应力纵向受力钢筋、架立钢筋、箍筋、水平分布钢筋、承受局部应力的钢筋（如锚固端加强钢筋网）和其他构造钢筋等。本节简述了纵向预应力筋的布置、纵向预应力筋的锚固以及其他钢筋的布置。3.3.3装配式预应力混凝土简支梁桥实例3.4组合梁桥组合梁桥也是一种装配式的桥跨结构，它是首先利用纵向水平缝将桥梁的梁肋部分与桥面板（翼板）分割开来，桥面板再利用纵横向的竖缝划分成平面内呈矩形的预制板，这样就使单梁的整体截面变成板与肋的组合截面。目前，国内外常用的组合式梁桥有两种形式：I形组合梁桥和箱形组合梁桥。组合梁桥的优点在于可以显著减小预制构件的质量和尺寸，减小预制构件占用的场地，便于运输和吊装，施工时不需另设支架和模板。但由于组合梁桥的截面将主要承重构件拦腰划为两部分，因此在受力性能方面存在不足，设计时应加以考虑。第四章混凝土简支梁桥的计算4.1概述工程实践中，通常总是先根据使用要求、跨径大小、桥面宽度、汽车荷载等级、施工条件等基本资料，运用对桥梁的构造知识并参考已有桥梁的设计经验，拟定桥梁结构各构件的截面形式和细部尺寸，然后估算结构的自重，计算结构的各种作用效应，并进行作用效应组合，求出各构件最不利作用效应，根据进行构件的承载力、稳定性、抗裂、裂缝宽度和挠度等的验算，以此来判断原先所拟定的细部尺寸是否符合要求，如果验算结构不能满足要求，或者尺寸选得过大，则需要修正原来所拟定的尺寸再进行验算，直至满意为止。因此，设计和计算的过程是一个不断重复直至把结构修改得更为合理的过程。4.2主梁内力计算4.2.1实用空间计算原理实用空间计算方法原理如下：梁桥空间计算的实用近似方法，就是用一个近似的内力影响面去代替精确的内力影响面。在梁桥空间结构的近似计算中，“荷载横向分布”仅是一个借用的概念，其实质是“内力”横向分布，而“荷载”横向分布。只是在变量分离后在计算式的表现形式上成了“荷载”横向分布。4.2.2荷载横向分布计算目前常用以下几种荷载横向分布计算方法：杠杆原理法。把横向结构（桥面板和横隔梁）看作在主梁上断开而两端简支搁置在主梁上的简支梁或悬臂梁。偏心压力法。把横隔梁看作刚性极大的梁，当计入主梁抗扭刚度影响时，此法又称为修正偏心压力法。横向铰接板（梁）法.把相邻板（梁）之间视为铰接，只传递剪力。横向刚接梁法。把相邻主梁之间视为刚性连接，即传递剪力和弯矩。比拟正交异性板法。将主梁和横隔梁的刚度换算成纵横两向刚度不同的比拟弹性平板来求解，并由实用的曲线图表进行荷载横向分布计算。4.2.3主梁内力计算根据作用于一片主梁的恒载和通过横向分布系数求得的计算活载，就可计算主梁的截面内力（弯矩M和剪力V）。有了截面内力，就可以按钢筋混凝土和预应力混凝土结构的计算原理，进行主梁各截面的配筋设计或验算。主梁恒载内力，包括主梁自重引起的主梁自重内力和后期恒载引起的主梁后期恒载内力。4.3桥面板内力计算4.3.1桥面板的分类钢筋混凝土和预应力混凝土肋梁桥的桥面板，是直接承受车辆轮压的承重结构，在构造上，它通常与主梁梁肋和横隔梁连接在一起，这样既保证了梁的整体作用，又能将车辆荷载传给主梁。桥面板一般用钢筋混凝土制造，对于跨度较大的桥面板也可以施加横向预应力，做成预应力混凝土板。在实践中最常遇到的桥面板受力图式为：梁式单向板、悬臂板、铰接悬臂板和双向板。4.3.2车轮荷载在板上的分布作用在桥面上的车轮压力，通过桥面铺装层扩散分布到钢筋混凝土板面上，由于板的计算跨径相对于轮压的分布宽度来说不是很大，因此在计算时较精确地将轮压作为分布荷载来处理，这样做可以避免造成较大的计算误差，又可以节约桥面板的材料用量。4.3.3桥面板的荷载分布宽度板在局部分布荷载P的作用下，不仅直接承压部分的板带参加工作，与其相邻的部分板带也会分担一部分荷载共同参加工作。因此，在桥面板的计算中，就需要确定荷载的分布宽度。本节介绍了单向板和悬臂板的荷载分布宽度的计算方法。4.3.4桥面板的内力计算对于实体的矩形截面桥面板，一般均由弯矩控制设计。设计时，习惯上以每米宽的板条来进行计算比较方便。对于梁式单向板或悬臂板，只要借助的荷载分布宽度，就不难得到作用在每米宽板条上的荷载和其引起的弯矩。对于双向板，除可以按弹性理论进行分析外，在工程实践中常用简化的计算方法或现成的图表进行计算。4.4横隔梁内力计算4.4.1按刚性横梁计算内力影响线对于具有多根内横梁的桥梁，由于位于跨中的横梁受力最大，通常只要计算跨中横梁的内力，其他横梁可偏安全地仿此设计。将桥梁的中横隔梁近似地看作支撑在多根弹性主梁上的多跨弹性支撑连续梁。鉴于各主梁的荷载横向影响线（也就是弹性支承力影响线）在主梁计算中已经求得，故连续梁可以简单地用静力平衡条件来求解。4.4.2作用在横隔梁上的计算荷载有了横隔梁的内力影响线，就可以直接在其上加载来计算截面内力。但要注意，对于跨中的一片横隔梁来说，除了直接作用在其上的轮重外，前后的轮重对它也有影响，在计算中可以假设荷载在相邻横隔梁之间按杠杆原理法传递。4.4.3横隔梁内力计算将计算荷载在横隔梁内力影响线上按最不利位置加载，就可以求得作用在一根横隔梁上的最大（或最小）内力值。在计算中对于汽车荷载应计入冲击作用。求出横隔梁的内力后就可以按钢筋混凝土或预应力混凝土结构的计算原理来配置钢筋，并进行承载能力计算和其它验算。对于横隔梁用焊接钢板接头连接的装配式T形梁桥，应根据接头处的最大弯矩值来确定所需钢板的尺寸和焊缝长度。4.5挠度、预拱度计算桥梁的挠度，根据产生原因可分为永久作用产生的和可变作用产生的两种。永久作用产生的挠度是恒久存在的且与持续的时间有关的，可分为短期挠度和长期挠度。可变作用产生的挠度是临时出现的，在最不利的作用位置下，挠度达到最大值，随着可变作用位置的移动，挠度逐渐变小，一旦可变作用离开桥梁，挠度随即消失。4.6荷载横向分布的有限元计算方法简介利用有限元法对各种结构问题和条件普遍适用的特点，可以统一按平面杆系对桥梁横向结构进行建模计算。这种计算方法可以得出任意截面位置的内力、位移影响线，可在影响线上任意布载求影响系数，可对标准车列和人工荷载按动态规划法进行最不利布载和计算内力包络图。这些特点为横向分布提供了方便。第五章混凝土连续体系梁桥5.1概述混凝土连续体系梁桥是指各跨上部结构连续的梁桥。连续体系梁桥具有跨越能力大、刚度大、变形小、伸缩缝少、行车平稳舒适等优点。混凝土连续体系梁桥包括普通钢筋混凝土连续梁桥、预应力混凝土连续梁桥和预应力混凝土连续刚构桥等形式。5.2预应力混凝土连续梁桥5.2.1连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩，中间支点截面承受负弯矩，通常支点截面的负弯矩臂跨中截面正弯矩大。作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等，均使桥梁结构产生次内力。预应力混凝土连续梁桥适用于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。5.2.2预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题，可以设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式。5.2.3预应力混凝土连续梁桥常用的横截面形式有板式（包括空心板）、T形梁式（包括宽肋梁）和箱形梁式。5.2.4连续梁桥纵向预应力筋为主筋，其数量与布置位置应根据使用阶段及施工阶段的受力要求确定。此外，在大跨度梁腹板内常布置竖向预应力筋。跨度较大的箱梁顶板和悬臂板内也常布置横向预应力筋。纵向主筋常采用钢绞线或钢丝束，布置方式有连续配筋、分段配筋、逐段接长力筋、体外布筋等几种方式。在设计中，有时需要对结构施加横向和竖向预应力，横向预应力可加强桥梁的横向联系，增加悬臂板的抗弯能力。竖向施加预应力主要作用是提高截面的抗剪能力。5.2.5预应力连续梁桥设计计算的内容包括结构恒载内力计算、结构活载内力计算，同时，由于连续梁桥为超静定结构，混凝土收缩及徐变作用、预加力等会在结构中产生次内力，因此还应进行连续梁桥的次内力计算。预应力混凝土连续刚构桥5.3.1在受力方面，上部结构仍为连续梁桥特点，但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变、温度变化引起的弹塑性变形对上部结构内力的影响。因桥墩需有一定的柔度，所受的弯矩有所减少，但在墩梁结合处仍有刚架受力性质。5.3.2连续刚构桥一般有两个以上的主墩采用墩梁固结，墩梁固结的部分多在大跨、高墩上采用，它利用高墩的柔度来适应结构内预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的纵向位移，即把高墩看作一种摆动的支撑体系。连续刚构桥一般采用柔性墩。柔性墩立面形式主要有单柱式墩、双柱薄壁墩和Y形柱式墩。国内外已建成的连续刚构桥，其边跨与中跨的跨径比值在0.5~0.692之间。大部分的比值在0.54~0.56之间，比变截面连续梁桥的比值范围（0.6~0.8）要小。连续梁桥的主梁截面形式主要采用箱形断面，断面尺寸的拟定与连续梁桥基本相同。由于连续刚构桥墩梁连接，跨中活载弯矩比同跨径连续梁桥的小，因此跨中梁高略小于连续梁桥。墩身尺寸的拟定主要考虑墩身与主梁之间的刚度比，以减少次内力的产生。墩身高度主要有桥面标高、桥梁建筑高度、桥下净空高度、主梁高度等因素决定。连续刚构桥一般采用三向预应力，即纵向预应力筋、横向预应力筋以及竖向预应力筋。5.3.3第六章梁式支座6.1支座的类型及布置6.1.1梁式桥的支座可按其功能、采用的材料、外形及能否承受拉力等来分类。6.1.2支座布置，根据简支梁桥、多孔悬臂梁桥和连续梁桥有相应的布置方法和原则。6.2支座的构造及工作原理6.2.1板式橡胶支座的工作原理：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水平位移。6.2.2聚四氟乙烯滑板式橡胶支座聚四氟乙烯滑板式橡胶支座是板式橡胶支座的一种特殊形式，不仅适用于较大跨度的简支梁，而且适用于桥面连续的桥梁和连续梁等。6.2.3盆式橡胶支座盆式橡胶支座分为活动盆式橡胶支座和固定盆式橡胶支座。盆式橡胶支座是桥梁中采用较多的形式之一，主要用于较大跨径和支反力较大的各种桥梁。6.2.4其他支座其他支座包括球形钢支座、减震支座和拉压支座等。6.3板式橡胶支座的设计计算板式橡胶支座的设计计算包括确定支座尺寸、验算支座受压偏转角情况及验算支座的抗滑稳定性。第七章混凝土拱桥7.1概述7.1.1拱桥是由桥跨结构和下部结构组成：一般的上承式拱桥，桥跨是有主拱圈及拱上建筑所构成。拱桥的下部结构包括桥墩、桥台和基础，用以支撑桥跨结构，将桥跨结构的全部荷载传至地基。拱桥的特点：主要优点跨越能力大；耐久性好，养护、维修费用少；外形美观；构造较简单。主要缺点自重较大，相应的水平推力也较大，要求有庞大的墩、台和良好的地基；随着跨径增大和桥高的提高，增大了拱桥的施工难度，提高了拱桥的总造价，另外，拱桥的施工工序较多，需要的劳动力多，建桥时间也较多；由于拱桥水平推力较大，在连续多孔的大、中桥梁中，为防止因一孔破坏而影响全桥的安全，需要采用较复杂的措施，或者设置单向推力墩，增加了造价；上承式拱桥的建筑高度较高，当用于城市立体交叉及平原区的桥梁时，因桥面标高的提高，而使两岸接线的工程量增大，或者使桥面纵坡增大，既增加了造价又对行车不利。7.1.2拱桥的形式多种多样，构造各有差异，可以按照主拱圈所使用的建筑材料、拱上建筑的形式、拱轴线的形式、桥面的位置以及有无水平推力等来分类。7.1.3拱桥的总体布置拱桥的总体布置应按照适用、经济、安全和美观的原则进行。总体布置图中阐明的主要内容应包括：拟采用的结构体系及结构形式；桥梁的长度、跨径、孔数、桥面标高；拱的主要几何尺寸。7.2拱桥构造7.2.1桥面位于整个桥跨结构上面的拱桥称为上承式拱桥。上承式拱桥由主拱圈、拱上传载构件或填充物、桥面系组成。普通型上承式拱桥根据主拱圈截面形式的不同，主要分板拱、肋拱、箱形拱等。7.2.2中、下承式拱桥构造简介中承式拱桥的行车道位于拱肋的中部，桥面系一部分用吊杆悬挂在拱肋下，一部分用刚架立柱支承在拱肋上。下承式拱桥是通过吊杆将纵梁和横梁系统悬挂在拱肋下，在纵、横梁系统上设置行车道板，组成桥面系。中、下承式拱桥不仅保持了上承式拱桥的基本力学特性，可以充分发挥拱圈混凝土材料的抗压性能，而且构件轻巧，造型美观，目前，已成为桥梁设计方案中优先考虑的桥型之一。中、下承式拱桥同时具有广泛的适用性。7.3拱桥的计算7.3.1拱轴线的形状直接影响主拱截面内力的分布与大小，选择拱轴线的原则，也就是尽可能地降低由于荷载产生的弯矩值。拱桥设计中所选择的拱轴线需满足以下三个方面的要求：尽量减小拱圈截面的弯矩。满足各施工阶段的要求；外形美观、施工简便。一般拱轴线分为三种形式，有圆弧线、抛物线和悬链线。7.3.2拱桥内力计算拱桥内力计算一般分两种方法：查表法和有限元法。7.3.3主拱验算求出各种荷载作用下的内力后，即可进行最不利情况下的荷载效应组合，进而验算拱圈控制截面的强度、刚度及其稳定性。7.3.4中、下承式钢筋混凝土拱桥吊杆及桥面系计算简述中、下承式拱桥的吊杆通常分为柔性吊杆和刚性吊杆两类。柔性吊杆只承受轴向拉力，而不承受弯矩，故可按轴向受拉构件计算；刚性吊杆通常采用预应力混凝土制作，与拱肋及横梁的连接一般是刚性连接，兼受轴力和弯矩，故应当按预应力混凝土偏心受拉构件计算。对于中、下承式拱桥，纵梁可近似地按刚性支承连续梁计算；普通横梁可按简支梁进行内力分析，固定横梁按固端梁进行呢里分析；桥面板分连续纵梁桥面板和简支梁桥面连续面板两种类型。7.3.5拱轴线确定算例第八章斜拉桥8.1概述斜拉桥是由斜拉索、塔柱和主梁组成的组合体系桥梁。它是利用由索塔引出的斜向拉索作为梁跨的弹性中间支承，拉索的竖向分力使主梁受到一个向上的弹性支撑反力，这样可以降低梁跨的截面弯矩，减轻梁重，大大提高桥梁的跨越能力。此外，斜拉桥的水平分力对主梁产生的轴向预压力的作用可以增强主梁的抗裂性能，节约高强钢材的用量。8.2斜拉桥总体布置与构造8.2.1斜拉桥的孔跨布置主要可分为双塔三跨式、独塔双跨式和多塔多跨式等三种形式。在特殊情况下，斜拉桥也可以布置成独塔单跨式或者混合式。8.2.2按照塔、梁、墩相互结合的方式，斜拉桥的结构体系可以划分为飘浮体系、半飘浮体系、塔梁固结体系和刚构体系。8.2.3斜拉索按其所组成的平面，通常分为单索面、双索面和多索面，其中双索面又可以分为平行双索面和空间双索面。8.2.4一般说来，梁式桥主梁的不少横截面形式都可以用于斜拉桥，但由于梁在跨间被支撑在一排或两排斜索支点，因此要求横截面的抗扭刚度比较好，而且便于斜索与主梁的连接。斜拉桥主梁的梁高一般可取跨度的1/100~1/300。纵断面通常等高度布置。8.2.5斜拉桥的索塔主要承受通过拉索传递给塔柱的巨大压力和弯矩，斜拉桥主塔结构形式、高度、截面尺寸以及塔底的支撑形式，应根据桥位所处的地质情况、环境条件、斜拉桥的跨度、桥面宽度、斜拉索的布置以及建筑造型等因素来决定。8.3斜拉桥的计算分析要点计算机技术的进步对斜拉桥的发展起到了重要的促进作用。由于斜拉桥，特别是密索体系斜拉桥，为高次超静定结构，因此无论是方案比较，还是技术设计，其结构计算都需要采用有限元法并借助于电子计算机来进行计算。第九章悬索桥9.1概述悬索桥是以受拉主缆为主要承重构件的桥梁结构，具有跨越能力大、受力合理、能最大限度发挥材料强度等优点。9.2悬索桥的基本类型悬索桥可按主缆的锚固形式和孔跨布置形式来划分。9.3悬索桥的总体布置实际设计中，针对选定的桥式进行总体布置时，需要考虑的结构特性包括：跨度比、垂跨比、宽跨比、高跨比、加劲梁的支撑体系等要素。9.4悬索桥构造简介悬索桥的构造主要有桥塔、主缆、吊索、加劲梁、锚碇、鞍座等。9.5悬索桥的静力计算理论对于大缆和主梁结构内力分析的计算理论可以分为三种：弹性理论、挠度理论和有限变形理论。第十章组合体系桥10.1预应力混凝土梁拱组合体系桥10预应力混凝土梁拱组合体系桥一般由拱肋、吊杆（或立柱）、加劲梁和桥面系组成，拱肋与加劲梁是刚性连接。它继承了拱桥的省料、对施工条件要求不高、能充分发挥混凝土受压性能、造价低廉等优点，同时，以梁式桥为外部条件，拱的水平推力由梁来承担，克服了拱桥对地基要求高的缺点。10.1.2简支梁拱组合体系桥根据内力包络图，在简支梁上设置加强拱，梁端结点刚接，其间布置吊杆，即形成简支梁拱组合体系桥。10.1.3悬臂梁拱组合体系桥悬臂梁拱组合体系桥是将单悬臂梁桥的实腹梁部分挖空，用立柱代替腹板，由空腹代替实腹，结构受力明确，上弦为加劲梁，承担拉力和局部弯矩，下弦为拱，承受压弯作用，立柱主要传递轴力。10.1.4连续梁拱组合体系桥连续梁拱组合体系桥是以连续梁为基体，采用拱来加强，分担梁的弯矩，梁内配置纵向预应力筋，以平衡拱对梁产生的水平力，在边跨拱肋与中跨拱肋的交点处，在拱座位置上两者水平基本处于平衡，其微小差量由中间支座摩阻力承担，当不设置支座时有柔性墩承担。剪力主要有拱轴力的垂直分力承担。连续梁拱组合体系桥有上承式、中承式和下承式三种形式。10.2部分斜拉桥10部分斜拉桥外形与一般斜拉桥相似，由塔、梁、索三个部分组成，组成的构件名称也与一般斜拉桥相同，但与一般斜拉桥相比，部分斜拉桥的塔的高度较矮、主梁刚度大和斜拉索布置较集中等方面。10.2.2部分斜拉桥的力学特点与连续梁桥相比，由于斜拉索的存在，部分斜拉桥的主梁荷载弯矩远比同跨连续梁小。斜拉索应力变化幅度较一般斜拉桥小，可以不考虑疲劳问题。10.2.3部分斜拉桥其他特点及适用性与连续梁相比，部分斜拉桥跨越能力较大；与斜拉桥相比，部分斜拉桥的优点有：塔的高度较矮，塔身结构简单，施工方便，斜拉索可以采用较高张拉应力，主梁抗弯刚度大等。10.3刚构-连续组合梁桥10刚构-连续组合梁桥是连续梁桥与连续刚构桥的组合。通常是在一联连续梁的中部数孔较高桥墩处采用墩梁固结的结构，边部数孔为设置支座的连续结构。10.3.2刚构-连续组合梁桥的力学特性在受力方面，刚构-连续组合梁桥的上部结构具有连续特点，内力与连续梁桥较为接近；但在墩梁结合处仍存在有刚构受力特点，负弯矩比连续梁大些。10.3.3刚构-连续组合梁桥其他特性及适用性刚构-连续组合梁桥具有连续体系梁桥的伸缩缝少、行车平顺等特点，有利于高速行车；减少了造价较高的大吨位桥梁支座的数量，减少了支座养护和更换的工作量，降低了使用期的维护费用；与连续刚构相比，能有效地防止因刚构过长而引起的温度作用次内力过大的问题。10.4其他组合体系桥简介10桁架拱桥又称拱形桁架桥，是一种具有水平推力的桁架结构。其优点包括结构受力合理、整体性强、节省材料、自重较轻、施工工序少、吊装能力适应性强和工期较短。其缺点包括对地基要求较高、运输要求较高、模板较复杂、钢筋混凝土结构的节点处、拉杆及实腹段下缘易出现裂缝。10.4.2刚架拱桥刚架拱桥是由刚架拱片、横系梁和桥面系组成。其主要特点有；结构为多次超静定，大部分构件偏心受压，无纯拉构件，充分利用了混凝土抗压能力强的特性；属于有推力的结构‘但结构较轻，故恒载推力比常规拱桥的较小；结构线条简单，造型美观；与桁架拱相比，混凝土用量和钢筋用量均可以减少，经济效益较明显；施工方法适用性强，可采用预制吊装、有支架吊装、悬臂拼装、转体施工法等。第十一章桥梁墩台11.1桥梁墩台的构造和设计11.1.1引言桥墩和桥台是支撑桥跨结构并将恒载和车辆等活载传递到地基的结构物。通常设在桥梁两端的成为桥台，设在中间的称为桥墩。11.1.2梁式桥桥墩梁式桥桥墩按受力特点和构造特点，大体可归纳为重力式桥墩和轻型桥墩两大类。11.1.3梁式桥桥台梁式桥上常用的重力式桥台有U形桥台、埋置式桥台及八字形、一字形桥台等。11.1.4拱桥桥墩拱桥的桥墩分为两大类；重力式桥墩和轻型桥墩。11.1.5拱桥桥台拱桥上常用的重力式桥台为U形桥台；常用的拱桥轻型桥台有八字形和U字形桥台，以及π形、E形等背撑式桥台。11.2桥梁墩台的计算11须考虑作用与桥墩上的永久作用、可变作用以及偶然作用。重力式桥墩的作用效应组合，是根据实际作用同时作用于桥墩的可能性进行布载，同时使这样组合的作用在桥墩的计算截面产生最大的内力或偏心。11.2.2桩柱式桥墩计算特点桩柱式桥墩的计算包括该梁和桩身两个部分。11.2.3柔性墩计算特点在外力作用下能产生一定的水平位移，并能借助上部结构传递水平力的桥墩，成为柔性墩。对于设有板式橡胶支座的简支梁、连续桥面简支梁，其桩柱式桥墩一般按柔性墩计算。与重力式桥墩计算不同，柔性墩应根据支座和墩台抗推刚度的刚度集成情况分配和传递由温度、制动、混凝土收缩和徐变产生的水平力。11.2.4重力式桥台计算重力式桥台计算与桥墩相似，需要验算台身截面强度、地基应力和桥台稳定；不同的是，对于桥台尚应考虑填土和车辆荷载引起的土侧压力，而不需计及纵横向风力、流水压力、流冰压力、船只或漂浮物的撞击力等。11

三、与本课程学习相关的规范标准公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004).北京：人民交通出版社，2004.城市桥梁设计规范(CJJ11-2011).北京：中国建筑工业出版社，2011.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004).北京：人民交通出版社，2004.公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63-2007).北京：人民交通出版社，2007.公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86).北京：人民交通出版社，1986.公路砖石及混凝土桥涵设计规范(JTJD61-2005).北京：人民交通出版社，2005.公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50-2011).北京：人民交通出版社，2011.公路隧道施工技术规范(JTGF60－2009).北京：人民交通出版社，2009.铁路钢桥制造规范(TB10212-2009).北京：中国铁道出版社，2009.公路桥涵养护规范(JTGH11-2004).北京：人民交通出版社，2004.城市桥梁养护技术规范(CJJ99-2003).北京：中国建筑工业出版社，2003.公路隧道养护技术规范(JTGH12-2003).北京：人民交通出版社，2003.公路隧道设计规范(JTGD70-2004).北京：人民交通出版社，2004.公路斜拉桥设计规范(JTGTD65－01－2007).北京：人民交通出版社，2007.公路工程质量检验评定标准(JTGF80/2-2004).北京：人民交通出版社，2004公路桥梁承载能力评定规程(JTG/TJ21-2011).北京：人民交通出版社，2011.混凝土结构加固设计规范(GB50367-2006).北京：中国建筑工业出版社，2006.钻芯法检测混凝土强度技术规程(CECS03:2007).北京：中国计划出版社，2007.钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001).北京：中国计划出版社，2001.超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程(CECS02:2005).北京：中国建筑工业出版社，2005.拔出法检测混凝土强度技术规程(CECS69:2011).北京：中国计划出版社，2011.超声法检测混凝土缺陷技术规程(CECS21:2000).中国工程建设标准化协会，2001.回弹法检测混凝土抗压强度技术规范(JGJ/T23-2011).北京：中国建筑工业出版社，2011.地基动力特性测试规范(GB/T50269-97).北京：中国计划出版社，1997.

四、学习本课程相关教材、辅导书姚玲森.桥梁工程（公路与城市道路工程专业用）.北京：人民交通出版社,2008.范立础.桥梁工程（上）.北京：人民交通出版社,2003.强士中.桥梁工程（上）.北京：高等教育出版社,2004.裘伯永.桥梁工程.北京：中国铁道出版社,2000.邵旭东.2004.桥梁工程（土木工程、交通工程专业用）.北京：人民交通出版社,2004.顾安邦.桥梁工程（下）.北京：人民交通出版社,2002.范立础.预应力混凝土连续梁桥.北京：人民交通出版社.2001.徐岳.预应力混凝土梁桥设计：原理、方法及实例.北京：人民交通出版社,2000.王文涛.刚构-连续组合梁桥.北京：人民交通出版社,1997.陈仁福.大跨悬索桥理论.成都：西南交大出版社,1994.项海帆，刘光栋.拱结构的稳定与振动.北京：人民交通出版社,1991.严国敏.现代斜拉桥.成都：西南交通大学出版社,1996.林元培.斜拉桥.北京：人民交通出版社,1994.顾安邦，孙国柱.公路桥涵设计手册—拱桥（下册）.北京：人民交通出版社,1997.陈宝春.钢管混凝土拱桥设计与施工.人民交通出版社，1999.金吉寅，冯郁芬等.桥梁附属结构与支座.北京：人民交通出版社,1999.李国平.预应力混凝土结构设计原理.北京：人民交通出版社,2000.江祖铭，王崇礼.公路桥涵设计手册—墩台与基础.北京：人民交通出版社,1997.刘效，赵立成.公路桥涵设计手册：梁桥（下册）.北京：人民交通出版社,2000.毛瑞祥，程翔云.公路桥涵设计手册—基本资料.北京：人民交通出版社,1995.邵旭东.桥梁设计百问.北京：人民交通出版社,2003.盛洪飞.桥梁建筑美学.北京：人民交通出版社,2001.袁伦一.连续桥面简支桥墩台计算示例.北京：人民交通出版社,1998.

五、学习本课程相关手册图集冯大斌，栾贵臣.后张预应力混凝土施工手册.中国建筑工业出版社，1999.刘山洪.简明预应力混凝土桥梁施工手册.人民交通出版社，2006.中国土木工程学会混凝土及预应力混凝土学会工程实践委员会《预应力混凝土施工应用手册》编写组.预应力混凝土施工应用手册.\o"点击查看更多该出版社图书"中国铁道出版社，1994.陈惠玲.高效预应力结构设计施工实例应用手册.

中国建筑工业出版社，1998.姜友生.公路桥涵设计手册:桥梁总体设计.人民交通出版社，2012.张继尧.公路桥涵设计手册:梁桥.人民交通出版社，1996.顾懋清，石绍甫.公路桥涵设计手册--拱桥（上册）.人民交通出版社，2000.顾懋清，石绍甫.公路桥涵设计手册--拱桥（下册）.人民交通出版社，2000.徐光辉，胡明义主编.公路桥涵设计手册——梁桥（上册）.人民交通出版社，2011.徐光辉，胡明义主编.公路桥涵设计手册——梁桥（下册）.人民交通出版社，2011.郑明珠等.公路桥涵设计手册：悬索桥.人民交通出版社，2011.刘士林，梁智涛，孟凡超

编.公路桥梁设计丛书：斜拉桥.人民交通出版社，2002.汪祖铭，王崇礼.公路桥涵设计手册--墩台与基础.人民交通出版社，1994.金吉寅等主编.桥梁附属构造与支座

(公路桥涵设计手册).人民交通出版社，1999.周水兴.路桥施工计算手册.人民交通出版社，2001.杨文渊，徐犇主编.桥梁施工工程师手册（第二版）.人民交通出版社，2006.桂业昆，邱式中.桥梁施工专项技术手册.人民交通出版社，2005.赵云华主编.土木工程识图(道路桥梁类).机械工业出版社，2011.张力主编.市政工程识图与构造（市政工程技术专业适用）.中国建筑工业出版社，2007.杨翠花.土木工程识图(道路桥梁类).人民交通出版设，2011.

附件：大学专业课程学习指南手册一、怎样明确学习目的学习要有明确的目的、目标无论做什么事都要有明确的目的，学习尤其如此。目的越明确，学习积极性就越高;目标越宏伟，为实现目标所付出的努力就越多，学习意志就越坚强。目标有大目标，小目标，有远期的，也有近期的，小到一节课，大到一生的志向都属于此范畴。小目标要从属于大目标，近期目标要为远期目标做铺垫。确定学习目标要根据一个人的具体情况而定，不能太低，也不能太高。太低不利于意志的培养，太高不仅不利于目标的实现，学习积极性也会受到打击。二、怎样处理学知识与学做人的关系学生的任务就是学习，这是没有错的，这个“学习”是学习生存和发展的智慧以及能力。生存和发展的智慧以及能力除了学习文化课程知识发展智力以外，还有语言智慧和能力、交际智慧和能力、创新智慧和能力、运动智慧和能力以及快乐智慧和能力等。做人所谓的修养和素养,其实就包含在生存和发展的智慧以及能力之中，所以说,读书和做人是相辅相成的。很多人说“情商”和“灵商”是第一位的，特别是走上社会就会深刻地认识到这一点，如果一个人与周围和谐、亲和，那么他就会如鱼得水；反之，则会身陷绝境孤立无援，所以，学好与人相处是第一位的。读书并不仅仅是为了追求成绩，在人生的绝大多数情况下读书是为了提高一个人的素质和修养，因此，读书是为了更好的做人,做人是为了生活的更幸福，所以，学生要尽最大可能的学习生存和发展的智慧以及能力，并不断发展和完善自我。我们知道，个体是组成社会的基本单位，社会的发展首先取决于个体的发展，如果没有每个个体的发展，社会的发展不仅是难以想象的，而且也失去了发展的意义，因此，教育的作用就是促进个体的发展以及社会化。我们经常会说，做人是一辈子的事情，言下之意，就是说，做人是非常重要的一件事情。成人，是成才的基础，成不了人也就成不了才。比如说，秦桧读书很多，把书也读得很好，且考得了状元，但他失去了作为社会之人的基本品性，经常祸国殃民，最终遗臭万年；周恩来“为中华之崛起而读书”，他活学活用修炼做人的良好品性，时刻利国利民，最终英名永存。可见，读书修身养性提高自己素质和修养是一桩十分重要的大事。由此也不难看出，古人将“修身”放在“治国、平天下”之前的意义之所在。三、如何适应大学生活大学是人生旅程中的重要一站,每年新生出现问题的不少,有的是经济问题困扰,有的是从高中班里的尖子生到大学班里普通生的心理落差不能适应,还有的是人际关系遇到问题,也有的是与家庭的心理断乳期完成不好,所以一个新生走入校园,注意要做好四点：1、尽快熟悉自己学习生活环境学校内部,搞清学校各类机构的功能和位置,宿舍分布,校规校纪,教室、商店、图书馆、食堂、水房、厕所、浴室、理发、体育娱乐活动场所等等,不知道的可以问别人。2.结识适合自己的朋友同宿舍的不一定都与你合得来,走出去串串别的宿舍,多与人交谈,任何话题都可以,只要对方愿意与你搭话,或找找老乡,高年级的老乡可能对你更有帮助,多和老师、教工交谈，因为多与他人交流,会在以后的生活中给你自己创造更多各种各样的机遇。3、定个适合自己的成长目标上高中的时候目标是进大学,高中生活紧张而又充实,进了大学一下松驰下来,会很不适应,有的人会有失去目标的感觉,整日在宿舍睡觉或出去泡网吧,这样度过四年的后果是会很难看的,你应当意识到一个十四亿人口的国家其高等教育资源多么来之不易,生存竞争又是多么的激烈,所以不管你对校方的教学是否满意,自己要有一个坚定目标,或者考研或者出国或者尽快就业,或者边学习边创业,一切生活围绕目标进行,万万不要失去振作起来的引擎。4、调整健康的心态（1）放眼未来。在你原来的学校你可能是人中之杰,但走进大学校园里你会被人流淹没,不要心理失衡,短暂的大学四年不过是人生旅途暂时经过的一个小站,你不会永远滞留在这里,永远沉溺于莘莘学子的人流中,好多很多大学里被忽视的同学走出校门后的表现与在学校的表现判若两人,实践证明,社会不是校园,校园也不是你一生的舞台,对自己要绝对有信心（2）发掘自己的专长，让它给你带来自信。（3）踊跃参加公益活动或集体活动。（4）多与考入其他大学的高中同学联系，交流生活感受。四、怎样处理好学业和工作的关系现代的教育其目的是要培养全面发展的一代新人，以适应国家建设和社会发展的需要，而我们培养造就的一代新人应该具有多方面的良好品质和能力，否则就不能达到全面发展，也不能适应社会的发展需要。要把专业学习和学生工作都当作一个学习的过程，所以