搜索
桥梁的概念：桥梁是供铁路、道路、渠道、管线、行人等跨越河流、山谷、海湾、其他线路等障碍时的架空建筑物。净跨径：对于梁式桥，是指设计洪水位上相邻桥墩（台）之间的净距；对于拱式桥是指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平净距。计算跨径：设支座为相邻支座中心的水平距离；不设支座的为上下部结构相交面之中心间的水平距离。标准跨径：对公路梁式桥或板式桥，标准跨径是指两相邻桥墩中心线间的距离，或桥墩中线与桥台台背前缘间的距离；对拱式桥或涵洞，是指其净跨径。桥梁全长：有桥台时为两岸桥台侧墙或八字墙尾端间的距离。无桥台时为桥面系长度。梁式桥受力特点：在竖向荷载作用下产生竖向反力，无水平反力，主梁主要通过抗弯来承受荷载。拱式桥受力特点：一般情况下，在竖向荷载作用下，桥墩和桥台承受垂直力和水平力；承重结构主要以受压为主。刚构桥受力特点：在竖向荷载作用下，梁以受弯为主，还有轴力和剪力；梁与柱联结处承受负弯矩。斜拉桥受力特点：在竖向荷载作用下，斜索承受拉力;塔柱偏心受压；主梁截面偏心受压构件。悬索桥受力特点：在竖向荷载作用下，缆索承受很大的拉力;塔柱承受水平力与垂直力；锚碇受拉力按桥梁全长和跨径的不同可分为：特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞桥梁设计的原则：安全可靠适用耐久经济合理技术先进桥梁分孔：1）经济分孔2）桥型3）通航河流，考虑桥下通航要求。4）山区的深谷、水深流急的江河以及水库上修桥时，应加大跨径。5）对于桥位中存在不良地质条件的地段，应尽量避开。6）对于连续体系的多孔桥梁，跨径应有合适比例关系。7）从战备考虑，跨径做得不要过大，且跨径相同。8）从缩短工期出发，采用较大跨径桥梁。9）施工能力。10）施工方法。桥面标高的确定：1）流水净空的要求，计算水位或最高流冰水位加完全高度确定。2）通航净空的要求。3）跨线桥桥下净空要求。桥上与桥头引道纵坡：一般小桥可以设计成平坡桥；对于大桥一般设计成中间高、两端低的双向纵坡。《桥规》规定：桥上纵坡一般不大于4%，桥头引道不大于5%，交通繁忙处都不大于3%；桥上或引道处纵坡发生变更地方均应按规定设置竖曲线。在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代表值。在正常使用极限状态按短期效应组合设计时，应采用频遇值作为代表值；按长期效应组合设计时，应采用准永久值作为代表值。永久作用（恒载）：在结构使用期间，其量值不随时间变化，或其变化值与平均值相比可忽略不计的作用。可变作用：在结构使用期间，其量值随时间而变化或其变化值与平均值相比不可忽略不计的荷载作用。偶然作用：在结构使用期间，出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用称为偶然作用。水泥混凝土桥面铺装直接铺设在防水层或桥面板上，厚度不小于8cm。沥青混凝土在高速公路、一级公路上铺装厚度不宜小于7cm，在二级及二级以下公路上铺装厚度不宜小于5cm。桥面排水：桥面横坡度，排水管，？伸缩缝：伸缩缝一般设置在两梁端间以及梁端与桥台背墙之间。桥梁伸缩装置的主要作用：1）适应桥跨结构在温度变化、活载作用、混凝土的收缩与徐变等因素的影响下变形的需要。2）保证车辆平稳通过桥面。3）防止雨水、垃圾等渗入阻塞。注意：在伸缩缝附近的栏杆、人行道结构也应断开。栏杆：在桥面两侧以利车辆、行人安全过桥的防护设施。护栏：护栏又称为护栅，是为使车辆与车辆或车辆与行人之间以防止车辆驶离规定行车道而设置的安全防护设施。前者称防护栏，后者称防撞护栏。对于高速公路、一级公路上桥梁必须设置护栏。二、三、四级公路上特大桥、大桥、中桥应设护栏或栏杆和安全带，小桥和涵洞可仅设缘石或栏杆；不设人行道的漫水桥和过水路面应设标杆或护栏。板间横向连接构造：横向连接方式有企口混凝土铰联接和钢板焊接联接。简支肋梁桥上部结构及作用：1）主梁：主要承重结构。2）横隔梁：使各根主梁相互联成整体，以提高桥梁的整体刚度。3）桥面构造：对桥梁功能的正常发挥，对主要承重构件的保护，对车辆行人的安全以及桥梁的美观都十分重要。桥面板横向联接构造：桥面板常用的横向连接有刚性接头和铰接接头。横隔梁横向连接构造：横隔梁常用的横向连接有钢板焊接联接和扣环联接。箱形梁的特点：1）箱形梁不适用于钢筋混凝土简支梁桥，但适用于全截面参与受力的预应力混凝土梁桥。2）箱形截面梁抗扭能力比较大。3）箱梁横向抗弯刚度大，对预施应力、运输、安装阶段单梁的稳定性要比T梁好得多。4）箱梁薄壁构件预制、施工比较复杂。单根箱梁安装重量通常比T梁大。5）中性轴上下部均有足够混凝土，可抵抗正负弯矩，适用连续梁桥和悬臂结构。荷载横向分布系数计算方法有杠杆原理法、偏心压力法、铰接板法和刚接梁法、比拟正交异性板法。杠杆原理法基本假定：忽略主梁之间的横向结构的联系作用，即假设桥面板在主梁梁肋处断开，而当作沿横向支承在主梁梁肋上的简支梁或悬臂梁。适用条件1）靠近主梁支点荷载横向分布系数；2）双主梁桥；（3）对于汽车、人群荷载横向分布系数的计算公式偏心压力法的适用条件：1）桥上具有可靠的横向联接2）桥的宽跨比小于或接近0.5的情况。3）计算跨中截面荷载横向分布系数mc。悬臂梁桥力学特点：悬臂梁桥由于跨内支点负弯矩的存在，使跨中正弯矩值显著减小。悬臂梁桥优缺点及适用范围：1）悬臂梁桥和简支梁桥一样，都属于静定体系，它们的内力不受基础不均匀沉降的影响。2）从桥的立面上看，在桥墩上只需布置一排沿墩中心布置的支座，从而可减小桥墩的尺寸。3）从运营条件来看：悬臂梁桥与简支梁桥均不甚理想。4）钢筋混凝土的悬臂梁桥在支点附近负弯矩区段内，不可避免要出现裂缝，雨水易于浸入梁体，而且其构造也较简支梁为复杂。连续体系梁桥的特点：（1）墩上一排支座，下部尺寸小。（2）伸缩缝少，行车条件好，平稳舒适，动力性能好。（3）连续梁属超静定结构，非线性温度变化、预应力作用、混凝土收缩徐变及基础沉降等将引起结构附加内力。（4）连续梁桥在恒载和活载作用下，跨内支点截面设计负弯矩一般比跨中截面正弯矩大，其内力分布比简支梁和悬臂梁合理。（5）连续梁为超静定结构，刚度比相应的简支梁大。（6）悬臂法分段施工时，在设计中还应计及连续梁在施工中的结构体系转化问题。（7）超静定结构上施加预应力时，在其上必然作用有一个方向与梁变形相反的二次力，这个二次力就使梁内产生附加的二次弯矩。变截面连续梁力学特点：连续梁的支点截面负弯矩大于跨中截面正弯矩，可通过改变支点梁高和各跨的刚度来满足设计要求。跨径布置：主梁采用变截面形式的大跨径预应力混凝土连续梁桥，立面一般采用不等跨布置。构造特点：①连续梁在每个中间墩上只需设置一排支座，而在相邻两联连续梁的桥墩上仍需设置两排支座。②高度变化与主梁内力变化相适应③在大跨径的预应力混凝土连续箱梁桥中，除截面高度变化外，还可将截面的底板、顶板、腹板做成变厚度，以满足主梁各截面的不同受力要求采用变截面的好处及问题：1）可降低跨中弯矩；2）加大支点梁高恒载引起的截面内力影响不大3）适应抵抗支点剪力的要求；4）高度变化与主梁内力变化相适应；5）节省材料；6）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；7）需要布置大型橡胶支座，养护、更换麻烦。拱桥的主要优缺点：（1）跨越能力范围较大。（2）能充分就地取材，可以节省大量的钢材和水泥。（3）耐久性好，维修、养护费用少。（4）外形美观。（5）构造较简单。（6）自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部结构的工程量。（7）拱桥一般都采用有支架施工的方法修建，随着跨径和桥高的增大，支架或其它辅助设备的费用也大大增加，从而增加了拱桥的总造价。（8）由于拱桥水平推力大，在连续多孔的大中桥梁中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采用较复杂的措施，也会增加造价。（9）与梁式桥相比，上承式拱桥的建筑高度较高，易造成增大造价或对行车不利的影响。拱桥的主要类型（1）按结构受力图示分类1）简单体系的拱桥①三铰拱，除有时用于拱上建筑的腹拱圈外，一般不用作主拱圈。②二铰拱，地基条件较差时或坦拱时选用。③无铰拱，钢筋混凝土无铰拱桥。2）组合体系拱桥，由拱与梁（或系杆）组成主要承重结构的拱桥。组合体系拱桥按对墩台有无推力一般可划分为有推力的和无推力的两种类型。①无推力的组合体系拱桥，拱的推力由系杆承受。适用于地质不良桥位处。②有推力的组合体系，拱桥拱的推力由墩台承受。（2）按主拱圈截面形式分类1）板拱2）肋拱3）双曲拱4）箱形拱（3）拱桥的其它分类：拱上建筑形式，实腹式和空腹式拱桥；桥面位置，上承式、中承式和下承式拱桥石板拱拱圈砌筑应满足下列构造要求：错缝；限制砌缝宽度；设五角石双曲拱桥的主要特点是将拱圈以“化整为零”的方法按先后顺序进行施工，再以“集零为整”的组合式整体结构承重。实腹式拱上建筑由拱腹填料、侧墙、防水层、护拱、桥面等组成。空腹式拱上建筑除具有实腹式拱上建筑相同的构造外，还具有腹孔和腹孔墩。腹孔墩①横墙式②立柱式腹孔①拱式腹孔②梁式腹孔其它细部构造一般情况下，主拱圈及腹拱圈的拱顶填料厚度（包括桥面厚度）不宜小于30cm。当填料厚度（包括路面厚度）等于或大于50cm时，设计计算中不计入汽车荷载的冲击力。伸缩缝与变形缝：通常在相对变形较大的位置设置伸缩缝，而在相对变形较小处设置变形缝。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全高及至人行道。对拱式空腹拱桥，通常紧靠墩台的第一个腹拱做成三铰拱，并在紧靠墩台的拱铰上方设置伸缩缝，且应贯通全桥宽，而其余两拱铰上方设置变形缝。在大跨径拱桥中，还应将靠拱顶的腹拱做成两铰或三铰拱，并在拱铰上方设变形缝，以使拱上建筑更好地适应主拱的变形。对梁式腹孔，通常是在桥台和墩顶立柱处设置标准伸缩缝，而在其余立柱处采用桥面连续。防水层在全桥范围内不宜断开。拱桥中铰的设置1）按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈。2）按构造要求需采用两铰拱或三铰拱的腹拱圈。3）需设置铰的矮小腹孔墩。4）在施工过程中，在拱脚或拱顶设置临时铰。起拱线标高：一般选择低拱脚。基础底面标高：河流冲刷深度、地质情况及承载力要求。桥面标高：一方面由两岸线路的纵断面设计来控制，另一方面保证桥下净空能满足通航、泄洪及立交等的要求。不等跨连续拱桥的处理方法1）采用不同的矢跨比2）采用不同的拱脚标高3）调整拱上建筑的恒载重量4）采用不同类型的拱跨结构其它类型拱桥的构造桁架拱桥上部结构由桁架拱片、横向联结系和桥面系组成。根据构造不同，桁架拱可以分为斜（腹）杆式、竖（腹）杆式、桁肋式和组合式四种。刚架拱桥的上部结构是由刚架拱片、横向联结系和桥面系等部分组成。中、下承式拱桥的上部结构一般由拱肋、横向联系和悬挂结构等部分组成。墩台的作用：1）桥梁墩台的主要作用是承受上部结构传来的荷载,并将它及本身自重传给地基。2）桥台前端支承桥跨结构,后端支挡台后路基填土及车辆荷载所产生的侧压力，并把桥跨与路基连接起来的作用。3）桥墩还受到风力、流水压力及可能发生冰荷载、船只和漂流物的撞击力。4）桥梁墩台还要承受施工时的临时荷载。墩台设计应遵循的原则：满足交通要求、安全耐久、维修养护费用少等原则。梁桥桥墩：按墩身构造可分为实体式墩、柱式墩、柔性（排架）墩、空心墩等。梁桥桥台从构造上可分为重力式桥台、轻型桥台和组合式桥台。单向推力墩：单向推力墩又称制动墩，它的主要作用是在它的一侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时，能承受住单侧拱的恒载水平推力，以保证另一侧的拱桥不遭到倾坍。斜拉桥的结构体系有飘浮体系、支承体系、塔梁固结体系和刚构体系。悬索桥是由加劲梁、大缆、主塔和锚碇四大主体部分以及吊索、鞍座等重要附属部分组成。斜拉桥与悬索桥的区别（1）结构刚度有较大的差别。（2）斜拉桥中，主梁承受轴力；悬索桥中，主梁不承受轴力。（3）斜拉桥通过调整斜拉索的拉力大小对主梁内力进行调整，借以获得合理的内力分布，悬索桥则无法办到。（4）斜拉桥的刚度在很大程度上取决于斜拉索的刚度，可通过调整，悬索桥刚度则不易改变。现代大缆通常采用如下成缆方法：1）空中编丝法（AS）2）预制平行束股法（PPWS)