桥梁工程概论知识点

桥梁工程概论知识点内容摘要：

构造简单，易于设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产 ? 施工方便，装配式的施工方法，可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度 ? 中小跨径桥梁中应用最广泛的桥型 简支梁桥的分类： 板桥：承重结构是举行截面的钢筋混凝土或预应 力混凝土板；构造简单，施工方便，建筑高度小；跨径在 10m 左右。 肋板式梁桥：以梁肋（腹板）与顶部钢筋混凝土桥面结合作为承重结构；结构重力显著减轻；充分利用了混凝土桥面板的抗压能力和梁肋下部受拉钢筋的作用，使结构构造与受力性能达到较理想的配合；具有更大的抵抗荷载弯矩的能力。 Π型：截面形状稳定，横向抗弯刚度大，梁的堆放，装卸和安装都方便，但构造复杂。 铁路Π型不必加横向联结。 T 型：预制模板较简单，施工也较方便；由于单片梁易于侧向倾覆，储运时需在两侧加临时支撑。 箱梁桥：能提供承受正负弯矩的混凝土受压区；较大的 抗弯惯性矩和抗扭刚度，偏心活载作用下各梁肋受力均匀，适合较大跨径的悬臂梁桥和连续梁桥，和全截面受力的预应力混凝土简支梁桥。 装配式梁桥的分块方式 ? 装配式梁桥预制拼装单元的划分－直接影响到结构受力、构件预制、运输和安装以及拼装接头的施工等问题，也与所选用的横截面型式紧密相关。 ? 块件划分的一般原则： ?考虑运输工具和装吊设备的承载能力，装载限界的要求； ?构造应当简单，并且尽可能少用接头。 ?块件形状和尺寸应力求标准化。 ? 钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用的分块方式有 – 纵向竖缝划分 – 纵向水 平缝划分 – 纵横向竖缝划分 横隔板的作用：不仅使两片梁连接后能保持横向稳定性，更重要的是使两片梁在列车荷载作用下能共同分担荷载和防止梁受扭转。 T 型梁的基本构造及截面尺寸的拟定 构造：梁肋，翼板，端横隔板，中横隔板，连接构造，路面层，混凝土保护层，防水层，三角垫层，人行道板等。 尺寸拟定：梁高、梁肋厚度、上翼缘板尺寸，下翼缘板尺寸。 预应力混凝土简支梁优点 采用高强度钢筋，可节约钢材 20－ 40%； 预加压应力大大提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐久性； 由于利用高标号混凝土，截面尺 寸减小，梁体自重减轻，可以增大跨越能力，也有利于运输和架设； 混凝土全截面受压，充分发挥了混凝土抗压性能的优势，也提高了梁的刚度。 混凝土简支梁桥的施工方法 施工方法：就地浇筑和预制安装。 就地浇筑－无需预制场地，不需要大型吊运设备，梁体的主筋也不中断。 但是，需要支架，工期长，施工质量不如预制容易控制，而且对于预应力混凝土梁由于收缩和徐变引起的应力损失也较大。 预制安装－上、下部结构可平行施工，工期短；混凝土收缩徐变的影响小，质量易于控制；有利于机械化生产。 但需要设置预制场地和拥有必要的运输和吊装设备，而且当预制块件之间的受力钢筋中断时需要作接缝处理。 模板与支架的作用于要求 模板－用于浇筑混凝土，形成结构形状和尺寸的临时性板块结构 支架（赝架）－用于在施工过程中临时支承梁体结构 作用－模板和支架不仅控制梁体尺寸精度，影响施工进度和混凝土浇筑质量，还影响施工安全。 要求－ ?具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载； ?保证工程构造物的设计形状、尺寸及各部分相互之间位置的正确性；?构造和制作力求简单，装拆既要方便又要尽量减少构件的损伤，以提高装、拆、运的速度和增加周 转使用的次数。 模板的分类 ? 按制作材料分类－ 木模板、钢木结合模板、钢模板 ；也可因地制宜利用土模或砖模来制梁。 ? 按模板的装拆方法分类－ 零拼式模板、分片装拆式模板、整体装拆式模板 等。 钢筋、混凝土和预应力的工作 钢筋的工作： 钢筋的准备； 钢筋弯制成型和接头； 钢筋骨架的组成。 混凝土的工作：混凝土配制、运送、浇筑、养护和拆模。 预应力工作： 预应力技术的材料和设备； 孔道成型； 张拉； 压浆。 1简支梁的架设方法 陆地架设法；浮吊架设法；架桥机架设法。 1行车道板的分类 按周边支承情况：单边支承，两边支承，三边支承，四边支承。 按受力特点：单向板（长宽比＞ 2，仅由短跨方向承受荷载，长跨方向只需布置少量构造钢筋），双向板（长宽比＜ 2，需在两个方向分别配置受力钢筋） 按受力情况：单向板，悬臂板，铰接悬臂板。 1板的有效工作宽度的含义，作用和确定方法 含义：假设只以宽度为 a的板来承受车轮荷载，荷载只在 a的范围内有效，且分布均匀。 作用：既满足了承载要求，又简化了计算。 确定方法：以车轮荷载产生的板的跨中截面总弯矩除以荷载中心处的弯矩最大值得到的长度。 1横向分布系数的定义，计算方法和各种方法的共同特点 定义：在简化分析中，需要考虑将空间荷载转化成平面荷载；在公路桥梁设计中，通常用一个表征荷载横向分布程度的系数 m与车辆轴重的乘积来表示转化后的平面荷载，其中系数 m就称为荷载横向分布系数。 计算方法： （ 1） 杠杆原理法 （ 2） 刚性横梁法 （ 3） 修正的刚性横梁法 （ 4） 铰结板（梁）法 （ 5） 刚结板（梁）法 （ 6） 比拟正交异性板法 （ GM法） 共同特点：从分析荷载在桥上的横向分布出发，求得各梁的荷载横向分布影响线，再通过横向最不利加载来计算荷载横向分布系数 m 1杠杆原理法和刚性横梁法的基本假设 杠杆原理法：忽略主梁之间横向结构的联系，假设桥面板在主梁上断开并与主梁铰结，把桥面板视作横向支承在主梁上的简支板或悬臂板。 刚性横梁法：中间横隔梁为刚度无穷大的刚性梁，保持直线形状 1计算 m时的注意事项 ?当横截面沿桥纵轴线对称时，只需取一半主梁（包括位于桥纵轴线上的主梁）作为分析对象； ?车辆荷载沿横向的布置（车轮至路缘石的距离，各车横向间距等）应满足有关规定（见右上图）； ?各类荷载沿横向的布置及取舍按最不利原则进行，即所求出的 m应为最大值； ?对双车道或多车道 桥梁，汽车加载时应以轴重（而不是轮重）为单位，即一辆汽车横向的两个轮重应同时加载或同时不加载； 第六章 钢材的基本特点 钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均较高的匀质材料，重量相对较轻，有明显的屈服台阶。 钢桥的基本特点 ① 构件特别适合用工业化方法来制造，便于运输，工地的安装速度也快，因而钢桥的施工工期较短； ② 钢桥在受到破坏后，易于修复和更换； ③ 耐火性差、易锈蚀，铁路钢桥采用明桥面时噪声大，维护费用高。 简述钢桥的连接方式和栓焊连接的含义 连接方式：铆接、焊接、栓接 栓焊连接：工厂（板件的 ）连接采用焊接，工地（杆件的）连接采用高强度螺栓。 铁路钢板梁桥的分类和特点 上承式板梁桥：跨度小于 40m左右时，钢板梁桥比钢桁梁桥经济，因此，小跨度的钢桥常用板梁桥。 上承式板梁桥的构造较简单，钢料也较省，可以整孔装运，整孔架设，因此，它是用得最多的一种钢板梁桥。 下承式板梁桥： – 建筑高度 h（自轨底至梁底）小； – 用料较多（增加了桥面系），制造也费工； – 由于较宽而无法整孔运送，增加了装运和架梁的工作量 结合梁桥：混凝土桥面板参加钢板梁上翼缘承受压应力的工作，提高了桥梁抗弯强度，从而可以节省用钢量或降 低建筑高度。 钢桁梁桥的组成 组成－桥面、桥面系、主桁、联结系和支座 ? 桥面－明桥面（正轨、护轨、桥枕、护木、钩螺栓及人行道） ? 桥面系－纵梁、横梁及纵梁间的联结系 ? 主桁－由上弦杆、下弦杆、腹杆（斜杆，竖杆）及节点组成，是主要承重结构 ? 联结系－水平纵向联结系（简称平纵联，分上平纵联，下平纵联），横向联结系 ? 支座－多采用钢支座，见第七章 ? 传力途径－竖向：纵梁→横梁→主桁节点→主桁→支座→墩台；横向：上平纵联→桥门架→支座；下平纵联→支座 钢桁梁桥内力简化分析原理 简化： 空间结构→平面结构（考虑各平面结构之间的相互作用，两平面结构所共有杆件的内力叠加）；假定节点均为铰结。 连续钢桁梁桥的特点 优点： 便于采用伸臂法。