桥梁工程复习提纲

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页桥梁工程复习提纲.txt真正的好朋友并不是在一起有说不完的话题，而是在一起就算不说话也不会觉得难堪。你在看别人的同时，你也是别人眼中的风景。要走好明天的路，必须记住昨天走过的路，思索今天正在走着的路。桥梁工程复习提纲桥桥梁梁工工程程复复习习提提纲纲第一节桥梁的组成与分类一桥梁的组成桥梁通常由上部结构、下部结构和桥面附属设施三部分组成上部结构是跨越桥孔的结构，也称为桥跨结构。它包括桥梁的桥面系、桥道结构、承重结构（主梁、桁架或拱圈等）、衔接系、支座部分组成。下部结构是墩台和基础的总称，其作用是支承上部结构，并将结构重力和车辆、人群等荷载传递给地基。附属设施包括：行车道铺装、防排水系统、桥面伸缩缝、人行道、栏杆、灯柱等。二桥梁的类按用途分类：有马路桥、铁路桥、公铁路两用桥、城市立交桥、人行桥、轻轨铁路桥、渠道桥、管道桥等。按跨越障碍分类：有跨河（海、谷）桥、跨线桥、高架桥等。按主要建造材料分类：有圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥、木桥（规范规定，除异常情况外，不得采用）钢—混凝土组合桥等。按跨径分类：特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞。三、桥梁的基本结构形式现代桥梁按照受力特点的不同，可分为五大类，①梁式桥；②拱式桥；③刚构桥；④斜拉桥；⑤悬索桥；四、桥梁的长度及跨径桥梁长度：对于有桥台的桥梁为两岸桥台侧墙或八字墙尾端间的距离；无桥台的桥梁为桥面系车行道长度。桥涵跨径（跨度L）：指桥墩中线之间的距离或桥墩中线与台背前缘的距离。桥梁的计算跨径（l）：为支承桥梁上部结构支座中央线间的距离。对于拱桥为两拱脚处截面中央线间的距离。它是桥梁结构分析计算时的重要参数。第二节桥梁总体设计一桥梁设计原则按照“安全、适用、经济、美观和有利环保”的原则举行设计。安全是设计的目的，适用是设计的功能需要，二桥位的挑选与布置桥位的挑选会影响到桥梁的建设规模、投资、施工难易、工期和使用安全等。大、中桥原则上顺从道路路线总体要求，综合决定。异常大桥对于路线总体方向起控制点作用中、小桥涵的位置应顺从路线走向。，三桥梁净空桥梁净空包括：桥面净空和桥下净空，桥面净空是指：保证车辆、行人安全通过桥梁上方的空间界限。桥下净空是指：通航、泄洪、流水、流冰、流木或车辆通行等所需要的净跨径和净高。四孔径设计和桥型挑选桥孔设计是按照桥梁跨越障碍物的性质，合理决定桥长、分跨、桥梁选型、桥面标高、基底标高等，以满意桥下泄洪、通航或其它交通的净宽要求。净跨径为设计洪水位（通航水位）上，两个相邻桥墩之间的净距。总跨径为多孔桥梁净跨径的总和它应满意经水文计算决定的设计洪水流量的要求。桥梁的分孔与跨径关系到桥梁的总造价。桥跨结构型式挑选桥跨结构型式均有其适用跨径、结构的力学特性和对地基基础的不同要求。五桥墩和基础型式挑选：基础是埋入地层的蕴藏工程，涉及到复杂的水文、地质等条件。六桥梁横断面设计横断面宽度与道路的通行能力。机动车道的宽度，普通取3.75m（车速<40km/h，可取3.5m），小客车专用道取3.5m；非机动车专用道宽度3.0m；人行道宽度普通取1.5～3.0m。同时考虑车行道的侧向净宽。七桥梁的纵断面设计满意桥下泄洪或其它交通的净空要求、满意桥上道路纵断面线形的设计要求。第三节桥梁结构的设计主意桥梁的设计年限100年γ结构重要性系数γγ对于不同安全等级的结构，具有不同的可靠度要求。000概率极限状态设计法::钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件。:半概率极限状态设计法：砖石及混凝土结构容许应力法：钢结构及木结构、地基基础结构的极限状态分类：（1）承载能力极限状态：是指囫囵结构或结构的一部分，作为刚体失去平衡（如倾覆）；结构构件或衔接，因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏）或因塑性变形过大而失去承载能力；结构改变为机动体系；结构或结构构件丧失稳定（如压屈）。它关系到结构的安全性。（2）正常使用极限状态：是指结构使用期限内浮上了影响正常使用的变形、裂缝、振动或耐久性等，以及影响正常使用的其他特定状态。它关系到结构的适用性和耐久性。荷载（作用）效应的标准值、频遇值、准永远值、设计值混凝土结构的耐久性设计准则混凝土结构的耐久性与混凝土的炭化、化学腐蚀、碱骨料反应、冻融破坏、温度变化的影响等有关。钢筋腐蚀的机理及其对结构耐久性的影响与电化学腐蚀、化学腐蚀、应力腐蚀等影响因素有关。桥梁结构使用环境条件划分III类环境——系指温暖或严寒地区的大气环境；与无侵蚀性的土或水接触的环境；IIIIII类环境——系指严寒地区的大气环境；使用除冰盐环境；滨海环境。IIIIIIIII类环境——系指海水环境；IVIIVV类环境——系指受侵蚀性物质影响的环境。第四节桥梁设计作用分类及作用效应组合桥涵设计作用（或荷载）按随时光的变异划分为三类21种。其中永远作用7种、可变作用11种、偶尔作用3种。在桥涵设计时，对于不同的作用采用不同的代表值。1（11）永远作用是常常作用的其数值不随时光变化或变化极小的作用；采用标准值作为代表值。2（22）可变作用是其数值是随时光变化的作用。按其在随机过程中浮上的持续时偶尔次数的不同，可取标准值、频遇值、准永远值。应按照不同的极限状态分离采用标准值、频遇值或准永远值作为其代表值。作用的标准值是结构设计的主要参数，关系到结构的安全问题。是作用的基本值。可变作用的频遇值是指结构上频繁浮上的且量值较大的的作用取值，但它比可变作用的标准值小，实际上由标准值乘以小于1.0的频遇值系数ψ得到。1可变作用的准永远值是指在结构上常常浮上的作用取值，但它比可变作用的频遇值又要小一些，实际上是由标准值乘以小于频遇值系数ψ的准永远值系数ψ得到。12承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值作为可变作用的代表值。正常使用极限状态按短期效应（频遇）组合设计时，应采用频遇值作为可变作用的代表值；按持久效应（准永远）组合设计时，应采用准永远值作为可变作用的代表值；3（33）偶尔作用的作用时光短暂，且发生的机率很小。取其标准值作为代表值。永远作用包括：结构重力、预加应力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩及徐变影响力、基础变位影响力、水的浮力。可变作用包括：汽车荷载及其影响力、风荷载、流水压力、冰压力、温度作用、支座摩阻力。其数值是随时光变化的作用。偶尔荷载：在设计使用期内不一定浮上，但一旦浮上，其值很大且持续时光很短的荷载。包括：地震作用、船只或飘荡物撞击作用、汽车的撞击作用。荷载组合原则马路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时浮上的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态举行作用效应组合，取其最不利效应组合举行设计：（1）惟独在结构上可能同时浮上的作用，才举行其效应的组合。当结构或结构构件需做不同受力方向的验算时，则应以不同方向的最不利的作用效应举行组合。（2）当可变作用的浮上对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不应参加组合。实际不可能同时浮上的作用或同时参加组合概率很小的作用，按表7—18规定不考虑其作用效应的组合。（3）施工阶段作用效应的组合，应按计算需要及结构所处条件而定，结构上的施工人员和施工机具设备均应作为暂时荷载加以考虑。组合式桥梁，当把底梁作为施工支撑时，作用效应宜分为两个阶段组合，梁底受荷作为第一阶段，组合梁受荷为第二阶段。（4）多个偶尔作用不同时组合。按承载能力极限状态设计时，应以下列两种作用效应组合：1（11）基本组合永远作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合（2）偶尔作用组合永远作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶尔作用标准值效应相结合。按正常使用极限状态设计时，所涉及的是构件的抗裂、裂缝宽度和挠度。在上述验算中均需用到短期效应组合、持久效应组合或两者的比值。应按照不同的设计要求，采用以下两种效应组合：作用短期效应组合（1）永远作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合。作用持久效应组合（2）永远作用标准值效应与可变作用准永远值效应相组合结构构件当需举行弹性阶段截面应力计算时，除异常指明外，各作用效应的分项系数及组合系数均取1.0，各项应力限值按各设计规范规定采用。验算结构的抗倾覆、滑动稳定时，稳定系数、各作用的分项系数及摩擦系数，应按照不同结构按各有关桥涵设计规范的规定决定，支座的摩擦系数可按《桥规》（JTGD60）表4.3.11规定采用。构件在吊装、运输时，构件重力应乘以1.2或0.85，并可视构件详细情况作适当增减。第五节桥涵设计规范第六节桥梁基本构件的计算一、持久情况承载能力极限状态计算马路桥涵持久情况承载能力极限状态设计应按承载能力极限状态的要求，对构件举行承载能力及稳定计算，须要时尚应举行结构的倾覆和滑移的验算。是对应于桥涵结构或其构件达到最大承载能力或浮上不适于继续承载的变形或变位的状态。(一)混凝土强度等级应按边长为150mm立方体试件的抗压强度标准值决定。抗压强度标准值指试件用标准制作主意制作、养护至龄期28天，以标准实验主意所测得的具有95％保证率的抗压强度。（二）钢筋混凝土及预应力混凝土构件中的普通钢筋宜选用热扎R235、RHB335、RHB400及KL400钢筋，预应力混凝土构件中的箍筋应选用其中的带肋钢筋；按构造要求配置的钢筋网可采用冷扎带肋钢筋。预应力钢筋应选用钢绞线、钢丝；中、小型构件或竖、横向预应力钢筋也可选用精扎螺纹钢筋。钢筋的抗拉强度标准值的保证率为95％。（三）构件正截面的承载力111构件承载力基本假定：（1）钢筋混凝土受弯构件承载的过程中（由开始加载至破坏），构件弯曲后,其截面仍保持为平面。即正截面的平均应变符合平截面假定；（2）截面受压混凝土的应力图形简化为矩形，其压力强度取混凝土的轴心抗压强度设计值f；截面受拉混凝土的抗拉强度不予考虑；cd（3）极限状态计算时，受拉区钢筋应力取其抗拉强度设计值f或f（小偏心受压构件除外）；sdpd受压区或受压较大边钢筋应力取其抗压强度设计值f’或f’。sdpd（4）钢筋应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。上述基本假定适用于各种形状截面的受弯构件和偏心受压构件222受弯构件的工作阶段弹性工作阶段，混凝土压应力和拉应力均很小，应力按三角形分布。混凝土下缘拉应力小于其抗拉强度限值，截面未浮上裂缝。整体工作阶段末期。混凝土塑性变形发展，变形的增长大于应力的增长速度。应力图形在受拉区呈曲线形，在受压区临近三角形。此时受拉区混凝土拉应变已趋近于其抗拉应变，受拉区混凝土应力达到混凝土抗拉强度极限值σ=f。即达到将要浮上裂缝的临界阶段，计ttk算钢筋混凝土构件裂缝浮上（即开裂弯矩）时，以此阶段应力图形为基础。带裂缝工作阶段，受拉区混凝土浮上裂缝，受压区混凝土塑性变形加大，其应力图形略呈曲线形。受拉区混凝土作用甚小，认为不考虑其参加工作，所有拉力由钢筋承受，但其应力尚未达到钢筋的屈服强度。在II阶段中，受拉区钢筋应变与同层混凝土的平均应变相同（钢筋与混凝土间有可靠结合），ε＝ε’。sc承载力极限阶段。此时，钢筋应力增长较快，受拉区钢筋的应力达到屈服强度。因为钢筋的塑性变形，受拉区混凝土裂缝蔓延并向上延伸，受压区高度减小，混凝土的应力随之达到抗压强度极限值，上缘混凝土压碎，梁随之丧失承载能力。该阶段是承载能力极限状态计算钢筋混凝土构件的基本模型。最小配筋率和最大配筋率限制333受弯构件计算（1）矩形截面或翼缘位于受拉边的T形截面受弯构件（2）、翼缘位于受压区的T形截面或I形截面受弯构件正截面抗弯承载力TbTT形截面梁的翼缘有效宽度bb（3）受弯构件斜截面抗剪承载力矩形、T形和I形截面的受弯构件，举行斜截面抗剪承载力的构造配筋验算及抗剪截面验算规定。抗剪截面的上、下限。斜截面抗剪承载力配筋设计时，其箍筋和弯起钢筋的计算和配置计算步骤：，斜截面抗弯承载力验算全梁承载力校核444轴心受压构件（1）配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件(普通箍筋柱)。（2）配有纵向钢筋和密集的螺旋筋或焊接环形箍筋的轴心受压构件（螺旋箍筋柱）。555矩形截面偏心受压构件（1）、偏心受压构件纵向弯曲的影响（2）、偏心受压构件正截面承载力计算的基本假设1）构件截面变形符合平截面假定；2）在极限状态下，受压区混凝土应力达到混凝土抗压强度设计值f，并取矩形应力图cd计算，矩形应力图高度取x=βx（式中：x为应变图应变零点至受压边截面边缘的00距离；β为矩形应力图高度系数）；受压较大边钢筋的应力取钢筋抗压强度f；’cd3）不考虑受拉区混凝土参加工作，拉力所有由钢筋承担；4）受拉边（或受压较小边）钢筋的应力，原则上按照其应变决定。ξ（3）偏心受压构件大、小偏心构件判断条件（相对界限受压区高度ξξ）bbb当x≤ξh时，构件属于大偏心受压构件，钢筋应力取σ=f；b0ssd当x>ξh时，构件属于小偏心受压构件；b0（4）矩形截面偏心受压构件正截面抗压承载力（5）钢筋混凝土偏心受压构件实用计算主意（6）稳定验算二、持久情况正常使用极限状态计算马路桥涵的持久情况设计,应按正常使用极限状态的要求,采用作用(或活载)的短期效应组合、持久效应组合或短期效应组合并考虑持久效应组合的影响。对于构件的抗裂、裂缝宽度和挠度举行验算。在预应力混凝土构件中，预应力应作为荷载考虑，荷载分项系数取为1.0。对于延续梁等超静定结构，尚应计入由预应力、温度作用等引起的次效应。全预应力混凝土与部分预应力混凝土构件的划分预应力混凝土构件在弹性阶段计算时的截面性质决定预加力产生的法向应力及相应阶段的预应力钢筋应力计算钢筋预应力损失混凝土收缩续编计算抗裂验算裂缝宽度验算挠度验算三、持久情况和短暂情况的应力计算与承载能力极限状态相比，受弯构件在使用阶段的应力计算特点：（1）计算图式不同。承载能力极限状态是以构件的破坏阶段为基础，其正截面强度计算取图7—10所示的IIIa状态为计算图式基础。而短暂情况构件的应力计算，是指图7—10所示的第II阶段，即：梁的带裂缝工作阶段。（2）承载能力极限状态计算决定了构件的材料强度、尺寸、配筋量及钢筋布置，以保证截面承载力大于荷载效应；短暂情况计算是按构件的使用条件对已设计的构件举行验算，以保证在使用情况下的正截面应力、主拉应力（剪应力）限值。（3）强度计算必须满意：荷载效应M≤截面承载能力M，其中荷载效应M为考虑duudu荷载组合效应的设计值；而短暂情况构件的应力计算中涉及的内力，采用标准值，当有组合时不考虑荷载组合系数。（一）持久情况预应力混凝土构件应力计算计算内容按持久情况设计的预应力混凝土构件，应计算其使用阶段正截面混凝土的法向压应力、受拉区钢筋的拉应力和斜截面混凝土的主压应力。作用（或荷载）取标准值汽车荷载应考虑冲击系数（二）桥梁构件按短暂情况设计时,应计算其在制作、运输及安装等施工阶段，由自重、施工荷载等引起的正截面和斜截面的应力，并不应超过《桥规》（JTGD62）规定的限值。施工荷载除有异常规定外，均采用标准值，当有组合时不考虑荷载组合系数。混凝土法向应力及钢筋应力计算截面主应力（主拉、主压）计算第七节梁板式上部结构的构造与施工一简支梁的构造与施工（1）简支梁的定义：桥梁上部结构分离简支于桥梁墩（台）上。梁端支座约束主梁的竖向位移（活动支座），或约束主梁的竖向和纵向位移（固定支座），但不约束主梁的转角。横断面形式可以是等厚板、肋板、T形、I形截面（及其横梁、桥面板）和箱形截面。2（22）简支梁桥的类型：简支板桥、简支梁统称简支梁桥。3（33）整体式板桥的构造（4）装配式板桥的构造（5）装配式梁桥的构造：钢筋混凝土T形梁式桥（绑扎钢筋骨架、焊接钢筋骨架）、预应力钢筋混凝土T形梁式桥。（6）不同环境条件下的钢筋保护层厚度及钢筋的细部构造（7）简支梁桥的施工要点1）模板与支架；2）钢筋骨架（绑扎或焊接）的加工；3）混凝土分层浇筑；4）承重结构落架8（88）主梁的预制工艺、安装二延续梁桥的类型、构造与施工多为预应力混凝土延续梁结构。其构造和受力与施工主意密