桥梁复习答案.doc

第一篇 总论
第一章 概论
1. 国内外桥梁工程的发展趋势（更大 桥型、更柔 受力、更轻 材料、更细 材料、工艺）
2.当代桥梁风格特点：结构简洁，较少装饰；造型纤细，表现跨越
桥梁需与周围环境融合，成为自然环境整体中的一个协调部分
桥梁本身的造型需比例适当，匀称和谐
·主从法则：在桥梁造型安排上突出主跨部分，边跨部分起衬托作用
·对称法则：以中轴向左右对称布置，主次分明，均衡稳重
·统一法则：处理局部与整体关系，避免局部孤立、离散、自成体系
桥梁造型应注意结构简单，力线明快，线条流畅
桥梁建筑处理应当表现清新雅洁的风格

第二章 桥梁的基本组成和分类
1.桥梁的基本组成（大五件、小五件）
基本组成：桥跨结构，桥墩和桥台等几部分组成。
从整体构造的角度：五大部件 从实用性能或桥面构造的角度：五小部件
五大部件：桥梁承受汽车作用的桥梁上部结构与下部结构，它们要通过承受作用的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。
桥跨结构：是在线路中断时跨越障碍的主要承载结构。
桥墩和桥台：是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。（设置在桥两端的称为桥台，桥台还与路堤相衔接，抵御路堤土压力，防止路堤填土的滑坡和坍落）。
支座：一座桥梁中在桥跨结构与桥墩或桥台的支撑处所设置的传力装置。
（墩台）基础：桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分，它是确保桥梁能安全使用的关键。
其中，桥跨结构为桥梁的上部结构，桥墩或桥台（包括基础）为桥梁的下部结构。
构造上，还有锥形护坡：在路堤与桥台相接处，一般还在桥台两侧设置石砌的锥形护坡，以保证迎水部分路堤边坡的稳定。
五小部件：直接与桥梁服务功能有关的部件。
桥面铺装（行车道铺装）：平整耐磨、抗渗防水，保证平稳舒适的关键。
排水防水系统：迅速排除桥面积水，使渗水可能性降至最低。
栏杆( 防撞栏杆) ：既是保证安全的构造措施，又是利于观赏的最佳装饰。
伸缩缝：桥跨上部结构之间，或在桥跨上部结构与桥台端墙之间设置的缝隙，保证结构在各种因素作用下的变位，使行车舒适。
灯光照明：装饰点缀，一道靓丽的晚间风景。
2. 桥梁的基本术语
低水位：河流中的水位是变动的，在枯水季节的最低水位。
高水位：洪峰季节河流中的最高水位。
设计（洪）水位：桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的水位。
通航水位：在各级航道中，能保持船舶正常航行的水位。
净跨径 ：对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距；对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
总跨径 ：是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径，反映桥下泄洪的能力。
计算跨径 ：对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱式桥，是指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。桥跨结构的力学计算是以计算跨径为基准的。
标准跨径 ：对于梁式桥和板式桥，是指相邻桥墩中线之间的距离，或墩中线至桥台台背前缘之间的距离；对于拱式桥和涵洞，是指净跨径。对标准设计或新建桥涵跨径在50m及以下时，宜采用标准跨径。
桥梁全长L：简称桥长，对于有桥台的桥梁，是指桥梁两岸两个桥台的侧墙或八字墙后端点间的距离；对于无桥台的桥梁，是指桥面行车道的长度。
桥梁高度：简称桥高，是指桥面与低水位之间的高差或为桥面与桥下线路路面之间的距离。在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。
桥下净空高度H：是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离，它应保证能安全泄洪，并不得小于对该河流通航所规定的净空高度。
建筑高度：是桥上行车路面（或轨顶）至桥跨结构最下缘之间的距离。它不仅与桥跨结构的体系和跨径大小有关，而且还随行车部分在桥上的布置的高度位置而异。容许建筑高度：公路（或铁路）定线中所确定的桥面（或轨顶）高程对通航净空顶部高程之差。 （通航要求：建筑高度 <= 容许建筑高度）
桥面净空：桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限。
净矢高 ：是从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离。
计算矢高 ：是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离。
矢跨比 ：是拱桥中拱圈（或拱肋）的计算矢高与计算跨径之比，又称为拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。
涵洞：用来宣泄路堤下水流的构造物；多孔跨径的全长不到8m和单孔跨径不到5m的泄水结构物。
3. 桥梁的主要类型(受力构件、受力特点、五大组成部件、适用跨径)
受力：拉、压、弯三种基本受力
（1）梁式桥
受力构件：桥跨结构
受力特点：在竖向荷载作用下无水平反力。桥跨结构承受弯矩和剪力，以受弯为主。
梁的截面只承受弯矩，支座只承受竖直方向的力。（由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，故与同等跨径的其他结构体系相比，梁内产生的弯矩最大。）
组成部件：桥跨结构、桥墩和桥台、支座、（墩台）基础。
适用跨径：最广泛的是预制装配式的钢筋混凝土简支梁桥，跨径﹤25m。当跨径﹥25m时，使用预应力混凝土简支梁桥，但跨径﹤50m。对于特大跨径，采用高强度材料的预应力混凝土梁桥（简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥）或钢桥，其中，简支梁桥最大跨径达76m，连续梁桥最大跨径达270m。
（2）拱式桥
受力构件：拱圈（或拱肋）
受力特点：竖直荷载作用下，承重结构（拱肋或拱圈）主要承受压力；支座既承受竖直力，又承受水平推力。
组成部件：拱上结构、拱顶、拱圈（或拱肋）、桥台、拱脚、基础。
适用跨径：拱桥的跨越能力很大。
（3）刚架桥
受力构件：梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构，梁和柱的连接处有很大的刚性。
受力特点：介于梁式桥和拱式桥之间，竖向荷载作用下，梁部主要受弯，而柱脚处也有水平反力。（降低建筑高度，降低线路标高，减少路堤土方量；增加桥下净空；梁柱刚结处较易产生裂缝）
适用跨径：
·T型刚构桥：上部结构与桥墩整体浇筑在一起，每单元在立面上呈T型的桥梁。上部结构采用悬臂施工法。根部负弯矩很大，跨径不能做得太大（通常达40~50m）。
·（多跨）连续刚构桥：数跨相连，跨中不设铰或挂梁；为减小附加内力，选用柔性桥墩柱，竖直作用下墩顶基本为竖直反力。用于大跨高墩桥。
·斜腿刚构桥：跨越能力大，跨度比门式（直腿式）刚构桥要大得多。用于跨越陡峭河岸和深邃峡谷。
（4）悬索桥
受力构件：悬挂在两边塔架上的强大缆索。
受力特点：构件受力明确，塔架受压（弯），缆索受拉，梁为弹性支承连续梁。（在竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，通常就需要在两岸桥台的后方修筑较大的锚定结构。）
组成部件：缆索、吊杆、塔架、桥台、锚锭、基础
适用跨径：以较小建筑高度跨越其他任何桥型无与伦比的跨度。
（5）斜拉桥
受力构件：梁
受力特点：梁除受弯剪外，还受压。高强钢材制成的斜拉索将主梁吊起，并将主梁的恒载和车辆荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。
组成部件：塔柱、斜索、主梁、桥台、（塔柱）基础 适用跨径：大跨度
（6）组合桥体系：共同受力，跨越能力大。
4. 悬索桥可建成大跨径的原因（从受力特点、施工方法两块分析）
优势一：在材料用量和截面设计方面，加劲梁不是主要承重构件，其截面积不随跨度增大而增加。
优势二：在构件设计方面，主要承重构件在截面扩充和承载能力方面所遇到的困难则较小。
优势三：作为主要承重构件的大缆具有非常合理的受力形式
优势四：在施工方面，悬索桥的施工总是先架设大缆。这样，大缆就是现成的悬吊式脚手架

第三章 桥梁的总体规划和设计要点
1.桥梁设计的三个基本（设计基准期、基本原则、基本要求）
设计基准期：100年
基本原则：技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理、造型美观和有利环保。
基本要求： （1）—（5）
（1） 结构尺寸及构造上的要求（强度、刚度、稳定性和耐久性）
整个桥梁结构及其构件部分，在制造，运输，安装和使用过程中应该具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。桥梁结构的强度，应使全部构件及其连接构造的材料的抗力或承载能力具有足够的安全储备。对于刚度的要求，应使桥梁在荷载等作用下的变形不超过规定的容许值，嘟嘟的变形会使结构的连接松弛，而且挠度过大会导致高速行车困难，引起桥梁剧烈震动，使人感到不适，严重者会危及桥梁结构的安全。结构的稳定性，是使桥梁结构在各种外力作用下，具有能保持原来形状和位置的能力。
（2） 使用上的要求：保证使用年限，便于检查和维修。
（3） 经济上的要求：满足经济的合理性。
（4） 施工上的要求：技术先进，便于制造和架设，加快施工进度。
（5） 美观上的要求：应具有优美的外形，与周围景观相协调。
2.桥梁的设计程序

见原稿手写。

3.桥梁纵断面设计的内容（大标题要记住，（1）（2）很重要）
见手写稿。

5. 桥梁横断面设计的内容

第四章 桥梁的设计荷载
1.汽车荷载、汽车荷载冲击力以及冲击系数、汽车荷载制动力 全要掌握
2.荷载组合（三个公式） 1、2均见手写稿

第二篇 钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥
第一章 概论
1.简支梁桥的类型（跨径、受力特点、适用情况）P49

第二章 桥面构造
1.桥面构造有哪些 P52
桥面铺装、排水和防水设备、伸缩缝、人行道（或安全带）、缘石、栏杆和灯柱等构造
作用：（1）保护桥梁的主要结构，使桥梁能正常使用；
（2） 直接影响桥梁的使用功能、布局和美观
2.桥面铺装类型 P53﹤
· 作用：
（1） 保护属于主梁整体部分的行车道板不受车辆轮胎（或履带）的直接磨损
（2） 保护主梁免受雨水侵蚀
（3） 对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用
·类型：普通水泥混凝土或沥青混凝土铺装；防水混凝土铺装；具有贴式或涂料防水层的水泥混凝土或沥青混凝土铺装
3.图2-2-2 掌握 P53
4.桥面连续概念 P59
桥面连续措施的实质，就是将简支上部构造在其伸缩缝处施行铰接。伸缩缝处的桥面部分应当具有适应车辆荷载作用所需的柔性，并应有足够的强度来承受因温度变化和制动作用所产生的纵向力。这样，桥面连续的多孔简支梁桥，在竖直荷载作用下的变形状态属于简支体系，而在纵向水平力作用下则属于连续体系

第三章 板桥的设计与构造
1.受力筋、弯起筋怎样布置 P62图下方
除了配制纵向受力钢筋以外，还要在板内设置垂直于主钢筋的横向分布钢筋。分布钢筋一般在单位长度上不得少于单位板宽上主钢筋面积的15%，或不小于板的横截面积的0.1%，其间距应不大于20cm。考虑到当车辆荷载在偏近板边行驶时，参与受力的板宽要比中间的为小，除在板的中间的2/3范围内按计算需要量进行配筋外，在两侧各1/6的范围内应比中间的增加15%。整体式板的主拉应力较小，按计算可以不设弯起的斜钢筋，但习惯上仍然将一部分主钢筋按30°或45°的角度在跨径1/4~1/6处弯起

第四章 装配式简支梁桥的设计与构造
1.T型主梁钢筋构造（几种钢筋及作用） P77-P78 P80 图2-4-13
·纵向主筋：抵抗拉力
·斜筋：增强梁体抗剪强度。
·箍筋：增强梁体抗剪强度。。
·分布钢筋：防止梁肋两侧面因混凝土收缩等原因而导致裂缝
·架立钢筋：固定箍筋和斜筋并使梁内全部钢筋形成立体或平面骨架
2.主梁的连接构造（哪几种） P82 接缝连接方式 -83
装配式T 形梁桥均借助横隔梁和桥面板的接头使所有主梁连成整体
焊接钢板接头；螺栓接头；扣环接头
3.P93 图2-4-35

第五章 简支梁桥的计算
1.行车道板的受力图式：单向板、悬臂板、铰接悬臂板（类型）
2.行车道板的有效工作宽度 P107
注：两边固结的板要比简支的小30%~40%；全跨满布的条形荷载比局部分布荷载小些；荷载愈靠近支承边愈小（ 有效工作宽度）P108
3.荷载横向分布计算
a横向分布的概念
　横向分布系数：当把荷载按横向最不利位置布置在荷载横向影响线上，求得各片主梁分配到的横向荷载的最大值为m。，此m。表示主梁在横向分配到的最大荷载比例，即称为荷载横向分布系数。
b每一种计算方法的基本假设、概念
·杠杆原理法—把横向结构（桥面板和横隔梁）视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁
基本假定：忽略主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面在主梁上断开，而当作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑
适用条件：1、荷载位于靠近主梁支点时的横向分布系数；2、近似地应用于横向联系很弱的无中间横隔梁的桥梁
·偏心压力法—把横隔梁视作刚性极大的梁，当计及主梁抗扭刚度影响时，此法又称为修正偏心压力法
基本假定：1、横隔梁近似绝对刚性；2、忽略主梁抗扭刚度
适用条件：桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚性，且承重结构的长宽比l/B>2
·横向铰接板（梁）法—把相邻板（梁）之间视作铰接，只传递剪力
基本假定：1、竖直荷载作用下接合缝内只传递竖向剪力g(x)；2、采用半波正弦荷载来分析跨中荷载横向分布的规律
适用条件：块件间横向具有一定的连接构造，但其连接刚性又很薄弱
·横向刚接梁法—把相邻主梁之间视作刚接连接，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两向刚度不同的比拟弹性平板来求解
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，从而通过横向最不利布载来计算荷载横向分布系数m
把全桥视作一系列并排放置的主梁所构成的梁系结构来进行力学分析
不同之处：根据各种不同桥梁结构的具体特点对横向结构的连续刚性作了不同程度的假设
c内力、跨中弯矩、支座剪力、荷载组合（计算题部分）
d P161 内力包络图
e P156 荷载横向分布系数沿桥垮的变化
梁桥空间计算的实用近似方法，是建立在一个近似的内力影响面去代替精确的内力影响面基础上的。近似内力影响面可用变量分离的方法得到
f P159活载内力计算 （计算题！）

第六章 梁式桥的支座
1.板式橡胶支座的原理、选配支座的设计内容
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。
d. 橡胶分类（氯丁橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶）
c. 外形尺寸（矩形La Χ LbΧδmm），圆形d Χδ（mm））
b. 形式代号（F4表示四氟滑板支座；不加代号为普通支座）
a. 名称代号（GJZ表示公路桥梁矩形支座；GYZ表示公路桥梁圆形支座；TBZ表示铁路桥梁板式支座）
各项计算，均按正常使用极限状态和使用阶段计算：
（1）确定支座的平面尺寸（2）确定橡胶层总厚度（3）确定加劲板厚度（4）验算支座的偏转（5）验算支座的抗滑稳定性
相邻两跨简支梁的固定支座不宜集中布置在一个桥墩上
当桥梁位于平坡上：固定支座宜设在主要行车方向的前端
当桥梁位于坡道上：固定支座宜设在较低端
·由于橡胶片之间的加劲层能起阻止橡胶片侧向膨胀的作用，从而显著提高了橡胶片的抗压强度和支座的抗压刚度。
·采用橡胶支座可以不设固定支座，所有纵向水平力由各个支座按抗推刚度的大小进行分配。必要时，可采用不同高度的橡胶板来调节各支座传递的水平力和位移
选择支座应考虑以下因素：（1）支点反力大小（2）桥梁跨径大小（3）梁体变形程度（4）对支座结构高度的要求

第三篇 悬臂与连续体系梁桥
了解内容 P234 图

第六篇 桥梁墩台
1.墩台组成 作用荷载布置
桥墩是指多跨桥梁的中间支承结构物，由墩帽（盖梁）、墩身与基础构成
桥台是连接两岸道路的桥路衔接构造物，由台帽、台身和基础构成