桥梁工程知识点.doc

第一章 绪 论1.桥梁分为四大类型：梁桥、拱桥、索桥（或称吊桥）和浮桥2.斜拉桥世界排名：苏通大桥1088m 、昂船洲大桥1018m 、鄂东长江大桥926m ； 悬索桥世界排名：明石海峡大桥1991m 、舟山西堠门大桥1650m 、大带桥1624m ；拱桥世界排名：朝天门大桥552m 、卢浦大桥550m 、新河峡谷大桥518 ；梁桥世界排名：石板坡长江大桥330m 、斯道玛大桥301m 、拉大森德大桥298m 3.桥梁是由上部结构（包括桥跨结构、桥面结构）、下部结构（包括桥墩、桥台、基础）、支座、防护设施及调节河流构筑物等组成 1-主拱群；2-拱顶；3-拱脚；4-拱轴线；5-拱腹；6-拱背；7-起拱线；8-桥台；9-桥台基础；10-锥坡；11-拱上建筑；l0-净跨径；l-计算跨径；f0-净矢高；f-计算矢高4.桥跨结构是路中断时跨越障碍的主要承重结构 桥面构造是指公路桥的桥面铺装、伸缩缝、人行道、栏杆、安全带、路缘石、防排水设施及照明系统等 桥墩是多孔桥梁中，处于相邻桥孔之间支撑上部构造并将荷载传递到地基上的构造物。

桥台是在岸边或桥孔尽端与路堤连接处、支撑桥梁上部结构并将荷载传于地基上的构筑物它一般具有支撑和挡土的功能，使桥梁和路堤连接平顺，行车平稳 支座是设置在桥梁上、下部结构之间的传力和连接装置锥体护坡是设置在桥台两侧（形似锥形）保护桥两端路堤土边坡稳定、防止冲刷的构造物在路堤与桥台衔接处，当桥台布置不能完全挡土或采用埋置式、桩式、柱式桥台时采用主桥:对于规模较大的桥梁，通常把跨越主要障碍物（如大江、大河）的桥跨称为主桥 引桥:将主桥与路堤以合理的坡度连接起来的这一部分桥梁称作引桥 标准跨径:对于梁式桥和板式桥是指相邻两桥墩中线之间桥中心线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中心线长度；对于拱桥和涵洞为净跨径 计算跨径:对于有支座的桥梁，为桥跨结构的相邻两支座中心之间的距离;无支座的桥梁，为支承中心之间的距离;拱桥为拱轴线两端点之间的距离净跨径:设计洪水位线或通航水位线上相邻两桥墩（或桥台）间的水平距离拱桥为起拱线处的水平距离总跨径:多孔桥梁中各孔净跨径的总和桥梁全长:有桥台的挢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行车道长度桥梁总长:两桥台台背前缘之间的距离桥梁高度:桥面至低水位（有水河流）之间的距离;或桥面至桥下线路路面(跨线桥）之间的距离；或桥面至桥下沟底（旱桥）之间的距离。

桥梁建筑离度:桥面至桥梁结构最下缘之间的竖向距离桥下净空离度:为保证水流、船只、流筏、流木、其他水上漂流物、泥石流、车辆、行人等安全通过所保持的桥下最小空间桥面净空离度:又称桥面建筑限界,是指为保证列车、车辆、行人等安全通行，在桥面一定高度和宽度范围内不容许有任何建筑物或障碍物的空间限界设计水位:是指相应于设计洪水频率的洪峰流量水位;髙水位是指洪峰季节河流中的最髙水位;低水位是指枯水季节河流中的最低水位 5. 按桥梁的基本结构体系划分，有梁式桥、拱式桥和索桥等；桥梁总长和单孔跨径都是桥梁建设规模的标志，按工程规模 公路分为特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞；铁路分为特大桥、大桥、中桥、小桥桥涵分类多孔跨径总长L（m）单孔跨径Lk(m)特大桥L＞1000Lk＞150大桥100≤L≤100040≤Lk≤150中桥30＜L＜10020≤Lk＜40小桥8≤L≤305≤Lk＜20涵洞——Lk＜5 涵洞是指横穿井埋设在略堤中供捭泄洪水、灌溉成作为通道的小塱构筑物按桥梁主体结构用材分类,有钢桥、混凝土桥、钢及混凝土组合梁桥、石桥、木桥等; 按桥梁用途划分,有铁路桥、公路桥、城市道路桥、公铁两用桥、人行桥、输水桥、农用桥等；桥梁按平面布置分类，有直桥(正桥)、斜桥、弯桥（曲线梁桥）、坡桥和匝道桥等；按行车道设在桥跨结构的上、中、下部分为上承式桥、中承式桥、下承式桥；按主要承重构件的受力情况，桥梁分为（梁式桥 ）、（拱式桥 ）、（刚构桥 ）、（斜拉桥 ）和（悬索桥）五种。

第二章 桥梁设计一般原则和程序1. 桥梁设计的基本原则：安全可靠、适用耐久、经济合理、技术先进、美观、环境保护和可持续发展2.桥梁的平面布置：桥梁设计首先要确定桥位小桥和涵洞的位置与线形一般应符合路线的总走向，为满足水文、道路弯道等要求，可设计成斜桥和弯桥特大桥及大、中桥桥位与线形一般为直线，尽量选择在河道顺直、水流稳定、地质条件良好的河段上允许修建斜桥，斜交角度一般不大于45'通航河流上不宜大于53. 桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥面高程与桥下净空、桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度等4. 桥梁分孔根据通航要求、地形和地质情况、水文情况以及技术、经济和美观的条件加以确定在满足使用和技术要求的前提下，通常采用最经济的分孔方式，即使上、下部结构的总造价趋于最低,此时的跨径为经济跨径5. 桥面髙程的确定：（1）流水净空要求：为了保证支座的安全和正常工作，对于设支座的桥梁，支座底面应高出计算水位（即设计洪水水位加壅水髙、浪高等)不小于0.25，并髙出最高流冰面不小干0.50m.对于无铰拱桥，拱脚允许被洪水淹没，但淹没深度不宜超过拱圈净矢髙f0的2/3，并且在任何情况下，拱顶底面应高出计算水位不小于1.0m，拱脚的起拱线应髙出最高流冰面不小于0.25m。

3）跨线桥桥下净空要求：桥上纵坡不宜大于4﹪桥头引道级坡不宜大于5﹪；位于市镇混合交通繁忙处的桥梁,桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于3﹪并应在纵坡变更处按规定设置竖曲线，使纵坡改变处不致出现折角6.公路桥梁横断面的设计,主要取决于桥面的宽度和不同桥跨结构横截面的形式桥梁断面布置包括桥面净空、桥面宽度、行车道宽度、机动车道布置和人行道、自行车道布置等一个自行车道的宽度为1.0m，当单独设置自行车道时，不宜小于两个自行车道的宽度第三章 作用及作用效应组合1. 作用于桥梁结构的荷载和引起结构外加变形或约束变形的原因统称为作用作用是施加在结构上的一组集中力或分布力,或引起结构外加变形或约束变形的原因，前者称直接作用，亦称荷载，后者称间接作用作用于桥梁结构的作用可分为三类:永久作用、可变作用和偶然作用1）永久作用包括：结构重力；预加力；土的重力；土侧压力；混凝土收缩及徐变作用；水的浮力和基础变为作用2）可变作用包括：汽车荷载；汽车冲击力；汽车离心力；汽车引起的土侧压力；人群荷载；汽车制动力；风荷载；流水压力；冰压力；温度作用；支座摩擦阻力（3）偶然作用包括：地震作用；船舶或漂流物的撞击作用；汽车撞击作用力。

2. 作用的代表值一般可分为标准值、频遇值和准永久值作用的标准值是作用的基本代表值，频遇值和准永久值一般可以在标准值的基础上计人不同的系数后得到3. 可变作用应根据不同的极限状态分别采用不同的代表值，即可取标准值、频遇值和准永久值作为其代表值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毎期效应(频遇)组合设计时，应采用频遇值作为代表值，其值为标准值乘以小于1的频遇值系数 ;按长期效应（准永久）组合设计时,应采用准永久值作为代表值,其值为标准值乘以小于 的准永久值系数 偶然作用的代表值为其标准值4. （1）公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用以下两种作用效应组合：①基本组合:永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为： ②偶然组合:永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偁然作用标准值效应相组合2）公路桥涵结构按疋常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种作用效应组合：①作用短期效应组合:永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合其效应组合表达式为：②作用长期效应组合:永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合。

其效应组合表达式为：按承栽能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合,取其最不利效应组合进行设计；当可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不应参与组合5. 汽车荷载及其影响力：汽车荷载分为公路一I级和公路一II级两个等级，分别由车道荷载和车辆荷载组成车道荷载由均布荷载和集中荷载组成桥梁结构的整体计算采用车道荷载，桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载，车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加车道荷载的计算图式见图3-3，车辆荷载的计算图式见图3-4和图3-5公路桥涵的汽车荷载等级和车道荷载标准值见表3~8图和表见P33页）6. 汽车荷栽的折减规定:桥插设计车道数应符合表3-9的规定多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减，当桥涵设计车道数等于或大于2时，由汽车荷载产生的效应应按表3-10规定的多车道折减系数进行横向折减，但折减后的效应不得小于两设计车道的荷载效应当桥梁计算跨径大于150m时，应按表3-11规定的纵向折减系数进行纵向折减7. 汽车冲击力产生的原因是什么？在计算中主要考虑哪些因素的影响？答：汽车以一定速度在桥上行驶时，由于桥面的不平整、车轮的不圆以及发动机的抖动等原因，会产生冲击力作用。

要考虑结构基频、结构材料的弹性模量、结构跨中截面的截面惯性矩、结构跨中处的单位长度质量、结构跨中处每延米结构重力8. 汽车制动力的计算：一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值按车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的10％计算,但公路―Ⅰ级汽车荷载的制动力标准值不得小于165KN；公路一Ⅱ级汽车荷栽的制动力标准值不得小于90KN同向行驶双车道的汽车荷载制动力标准值为一个设计车道制动力标准值的两倍;同向行驶三车道为一个设计车道的2.34倍;同向行驶四车道为个设计车道的2.68倍9. 偶然作用是在结构使用期间，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偶然作用主要是地震作用、船舶或漂流物的撞击作用、汽车撞击作用第四章 桥面布置与构造1. 桥面构造包括桥面铺装、防水和排水设施、人行道（或安全带）、缘石、分车带、栏杆、护栏、灯柱照明设备和伸缩缝等2.桥面铺装的作用：桥面铺装直接承受车辆轮压的作用，既是保护层,又是受力层其功能是保护行车道板或主要承重结构不直接承受轮载的磨耗以及雨雪和大自然的侵蚀，并具有一定的均匀分布车轮集中荷载的作用,因此其必须具有足够的强度、良好的整体性以及抗冲击和耐疲劳特性，同时还应具有防水性以及对温度变化的适应性。

3. 桥面排水设施主要为设置桥面纵坡、横坡（包括超髙）排水，并设置一定数量的排水管外泄通常当桥面纵坡大于2％而桥长小于50m时,一般能保证从桥头引道上排水，桥上就可以不设泄水管,此时可在引道两侧设置流水槽，以免雨水冲刷引道路基当桥面纵坡大于2％而桥长大于50m时，为防止雨水积滞桥面则需设置泄水管，每隔桥长12~50m设置一个当桥面纵坡小于2％时，泄水管需要设置更密—些，一般每隔桥长6～8m设置一个此外,在桥梁伸缩缝的上游方向应增设泄水管,在凹形竖曲线的最低点及其前后3 ~5m也应各设置一个泄水管4. 桥面横坡一般采用1.5℅～3℅，通常有三种设置形式：(1) 对于装配式肋板梁桥，为使主梁构造简单、架设与拼装方便，通常横坡直接设在行车道板上在行车道板(全跨范围内)与等厚的混凝土桥面铺装层之间铺设一层厚度变化、形成双向倾斜的素混凝土三角垫层2）对于板桥（矩形板或空心柜）或就地浇筑。