大学桥梁工程说总复习讲义.doc

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1、混凝土桥（上、下）教学目的混凝土桥（上、下）课程基本要求：混凝土桥是土木工程专业桥梁课群组的主要限定选修专业课，通过本课程的学习，要了解桥梁设计的原则，掌握各种体系桥梁受力特点及结构计算的基本理论，结合课程设计与习题加深对课堂理论教学内容的理解，培养动手能力。1. 了解国内外桥梁发展的历史和现状及新型的桥梁体系，为近一步学习桥梁工程专业课打下基础；2. 了解中结构的安全、经济、适用、美观等基本原则之间的相互关系，学习正确处理桥梁规划与设计的问题；3. 掌握梁式体系和拱式体系桥梁的设计、计算、构造、施工的全部内容，掌握设计计算的基本理论，了解大跨度桥梁，如斜拉桥的设计、计算特点；4. 通过课程设

2、计培养独立思考和动手能力 桥梁施工技术教学目的：桥梁施工技术课程基本要求：桥梁施工是土木工程专业桥梁课群组的一门限定选修专业课。通过学习学生应了解桥梁结构常用的施工设备及施工方法，并能将桥梁工程的设计理论与施工技术相结合，提高全面分析问题的能力。1.了解桥梁施工中的常用设备；2.了解桥梁结构体系与所采用的施工方法之间的关系；3.桥梁结构常用的施工方法和特点，各种施工方法的工艺流程；4.了解桥梁基础的施工方法；桥梁工程资料集桥梁工程概论桥梁分类根据不同的分类标准可以对桥梁进行不同的划分，这些划分对理解整个桥梁体系是很有帮助的，根据大纲要求，应对以下几种主要的划分方法有所了解，对按结构体系分类要进

3、行重点的学习和掌握。 按结构体系分类。 梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥按跨径分类。 特大桥、大桥、中桥、小桥按桥面位置分类。 上承式桥、中承式桥、下承式桥、按材料分类。 木桥、钢桥、圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥。按跨越方式分类。 固定式桥、开启桥、浮桥、漫水桥按施工方法分类。 整体施工桥梁、节段施工桥梁 按结构体系分类是以桥梁结构的力学特征为基本着眼点，对桥梁进行分类，以利于把握各种桥梁的基本特点，也是桥梁工程学习的重点之一。以主要的受力构件为基本依据，可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。 梁式桥 主梁为主要承重构件，受力特点为主梁受弯。主要材料为钢筋混凝土、预

4、应力混凝土，多用于中小跨径桥梁。简支梁桥合理最大跨径约20米，悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70米。优点：采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观；这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。缺点：结构本身的自重大，约占全部设计荷载的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更显著增大，大大限制了其跨越能力。 拱式桥 拱肋为主要承重构件，受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。主要材料是圬工、钢筋砼，适用范围视材料而定。跨径从几十米到三百多米都有，目前我国最大跨径钢筋砼拱桥为170米。优点：跨越能力较大；与钢桥及钢筋砼梁桥相比，可以节省大量钢材

5、和水泥；能耐久，且养护、维修费用少；外型美观；构造较简单，有利于广泛采用。缺点：由于它是一种推力结构，对地基要求较高；对多孔连续拱桥，为防止一孔破坏而影响全桥，要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力，增加了工程造价；在平原区修拱桥，由于建筑高度较大，使两头的接线工程和桥面纵坡量增大，对行车极为不利。刚架桥是一种桥跨结构和吨台结构整体相连的桥梁，支柱与主梁共同受力，受力特点为支柱与主梁刚性连接，在主梁端部产生负弯矩，减少了跨中截面正弯矩，而支座不仅提供竖向力还承受弯矩。主要材料为钢筋砼，适宜于中小跨度，常用于需要较大的桥下净空和建筑高度受到限制的情况，如立交桥、高架桥等。优点：外形尺寸

6、小，桥下净空大，桥下视野开阔，混凝土用量少。缺点：基础造价较高，钢筋的用量较大，且为超静定结构，会产生次内力。斜拉桥 梁、索、塔为主要承重构件，利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨内增加了弹性支承，减小了梁内弯矩而增大了跨径。受力特点为外荷载从梁传递到索，再到索塔。主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材。适宜于中等或大型桥梁。优点：梁体尺寸较小，使桥梁的跨越能力增大；受桥下净空和桥面标高的限制小；抗风稳定性优于悬索桥，且不需要集中锚锭构造；便于无支架施工。缺点：由于是多次超静定结构，计算复杂；索与梁或塔的连接构造比较复杂；施工中高空作业较多，且技术要求严格。悬索桥 主缆为主要承重构件，受力特点为外荷载

7、从梁经过系杆传递到主缆，再到两端锚锭。主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材，适宜于大型及超大型桥梁。优点：由于主缆采用高强钢材，受力均匀，具有很大的跨越能力。缺点：整体钢度小，抗风稳定性不佳；需要极大的两端锚锭，费用高，难度大。按跨径分类是一种行业管理的手段，并不反映桥梁工程设计和施工的复杂性。以下是我国公路工程技术标准(JTJ001-97)规定的按跨径划分桥梁的方法。 特大桥桥梁总长L500m，计算跨径L0100m。大桥桥梁总长100mL500m, 计算跨径40mL0100m。中桥桥梁总长30mL100m,计算跨径20mL040m。小桥桥梁总长8mL30m,计算跨径5mL020m。桥梁分类。多

8、孔跨径总长L（m）。单孔跨径（L0）特大桥。L500m。L0100m大桥。100mL500m。40mL0100m中桥。30mL100m。20mL040m小桥。8mL30m。5mL020m按桥面位置分类，可分为上承式桥，下承式桥和中承式桥。 上承式桥桥面布置在桥跨结构上面下承式桥桥面布置在桥跨结构下面中承式桥桥面布置在桥跨结构中间按主要承重结构所用的材料来划分，有木桥、钢桥、圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥和预应力钢筋混凝土桥。木桥 用木料建造的桥梁。木桥的优点是可就地取材，构造简单，制造方便，小跨度多做成梁式桥，大跨度可做成行架桥或拱桥。 其缺点是容易腐朽、养护费用大、消耗木材、且

9、易引起火灾。多用于临时性桥梁或林区桥梁。 钢桥 桥跨结构用钢材建造的桥梁。钢材强度高，性能优越，表观密度与容许应力之比值小，故钢桥跨越能力较大。钢桥的构件制 造最合适工业化，运输和安装均较为方便，架设工期较短，破坏后易修复和更换，但钢材易锈蚀，养护困难。 圬工桥 用砖、石或素混凝土建造的桥。这种桥常作成以抗压为主的拱式结构，有砖拱桥、石拱桥和素混 凝土拱桥等。由于石料抗压强度高，且可就地取材，故在公路和铁路桥梁中，以石拱桥用的较多。 钢筋混凝土桥 又称普通钢筋混凝土桥。桥跨结构采用钢筋混凝土建造的桥梁。这种桥梁，沙石骨料可以就地取材，维修简便，行车噪音 小，使用寿命长，并可采用工业化和机械化施

10、工，与钢桥相比，钢材用量与养护费用均较少，但自重大，对于特大跨度的桥 梁，在跨越能力与施工难易度和速度方面，常不及钢桥优越。 预应力钢筋混凝土桥 桥跨结构采用预应力混凝土建造的桥梁。这种桥梁，利用钢筋或钢丝（索）预张力的反力，可使混凝土在受载前预先受压， 在运营阶段不出现拉应力（称全预应力混凝土），或有拉应力而未出现裂缝或控制裂缝在容许宽度内（称部分预应力混凝 土）。其优点是：能合理利用高强度混凝土和高强度的钢材，从而可节约钢材，减轻结构自重，增大桥梁的跨越能力；改善 了结构受拉区的工作状态，提高结构的抗裂性，从而可提高结构的刚度和耐久性；在使用荷载阶段，具有较高的承载能力和 疲劳强度；可采用

11、悬臂浇筑法或悬臂拼装法施工，不影响桥下通航或交通；便于装配式混凝土结构的推广。它的不足之处是 施工工艺较复杂、质量要求较高和需要专门的设备。 按跨越方式分类，可分为固定式桥梁、开启桥、浮桥、漫水桥等 固定式桥梁指一经建成后各部分构件不再拆装或移动位置的桥梁；漫水桥，。开启桥指上部结构可以移动或转动的桥梁浮桥指用浮箱或船只等作为水中的浮动支墩，在其上架设贯通的桥面系统以沟通两岸交通的架空建筑物漫水桥又称过水桥，指洪水期间容许桥面漫水的桥梁 按施工方法分类，混凝土桥梁可分为整体式施工桥梁的和节段式施工桥梁。整体式是在桥位上搭脚手架、立模板、然后现浇成为整体式的结构。节段式节段式是在工厂(或工场、桥

12、头)预制成各种构件，然后运输、吊装就位、拼装成整体结构；或在桥位上采用现代先进施工方法逐段现浇而成整体结构。用于大跨径预应力混凝土悬臂梁桥、T型刚构桥、连续梁桥、拱桥以及斜拉桥、悬索桥的施工。 上部结构由桥跨结构、支座系统组成。 桥跨结构。或称桥孔结构，是桥梁中跨越桥孔的、支座以上的承重结构部分。按受力图示不同，分为梁式、拱式、刚架和悬索等基本体系，并由这些基本体系构成各种组合体系。它包含主要承重结构、纵横向联结系、拱上建筑、桥面构造和桥面铺装、排水防水系统，变形缝以及安全防护设施等部分。支座系统。设置在桥梁上、下结构之间的传力和连接装置。其作用是把上部结构的各种荷载传递到墩台上，并适应活载、

13、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素所产生的位移，使桥梁的实际受力情况符合结构计算图示。一般分为固定支座和活动支座。下部结构，由桥墩、桥台、墩台基础几部分组成。 桥墩、桥台。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。桥台设在两端，桥墩则在两桥台之间，见下图。而桥台除此之外，还要与路堤衔接，并防止其滑塌。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护和导流工程。墩台基础。保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。桥梁组成示意图 附属构件，主要包括伸缩缝、灯光照明、桥面铺装、排水防水系统、栏杆(或防撞栏杆)等几部分。 伸缩缝。在桥跨上部结构之间，或桥跨上部结构与桥台端墙之间，设有缝隙保证结构在各种因素

14、作用下的变位。为使桥面上行驶顺直，无任何颠动，此间要设置伸缩缝构造。特别是大桥或城市桥的伸缩缝，不但要结构牢固，外观光洁，而且需要经常扫除深入伸缩缝中的垃圾泥土，以保证它的功能作用。灯光照明。现代城市中标志式的大跨桥梁都装置了多变幻的灯光照明，增添了城市中光彩夺目的晚景。桥面铺装。或称行车道铺装，铺装的平整、耐磨性、不翘壳、不渗水是保证行车舒适的关键。特别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求甚严。排水防水系统。应迅速排除桥面上积水，并使渗水可能降低至最小限度。此外，城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上的漏水现象。栏杆（或防撞栏杆）。它既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的最佳装饰件。这类名词

15、有计算跨径，桥梁全长，桥梁总长，净跨径，总跨径，设计水位，桥下净空高度，建筑高度等。 计算跨径。桥跨结构两支点间的距离l,称为计算跨径。桥跨结构的力学计算是以计算跨径为准的。桥梁全长。对于梁式桥而言，桥梁两个桥台侧墙或八字尾端间的距离L，称为桥梁全长（无桥台的桥梁为桥面系行车道长度）。桥梁总长。通常把两桥台台背前缘间距离L1称为桥梁总长。净跨径。设计洪水位线上相邻两桥墩（或桥台）的水平净距l0称为桥梁的净跨径。总跨径。各孔净跨径的总和，称为桥梁的总跨径。桥梁的总跨径反映它排泄洪水的能力。设计水位。相应于设计洪水频率的洪峰流量水位，即设计流量的水位，用标高表示设计水位的高低。桥下净空高度。设计洪

16、水位或设计通航水位对桥跨结构最下缘的高差H，称桥下净空高度。它不得小于因排洪所要求的，以及对该河流通航所规定的净空高度。建筑高度。桥面对桥跨结构最低边缘的高差h,称桥梁的建筑高度。桥梁的建筑高度不得大于它的容许建筑高度，否则不能保证桥下的通航或排洪要求。常用名词示意图 。我国桥梁设计程序，分为前期工作及设计阶段。前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告。设计阶段按三阶段设计进行,即初步设计、技术设计与施工设计。 一、前期工作-预可行性研究报告和工程可行性研究报告的编制。预可行性研究报告与可行性研究报告均属建设的前期工作。预可行性研究报告是在工程可行的基础上，着重研究建设上的必要性和经济

17、上的合理性；。可行性研究报告则是在预可行性研究报告审批后，在必要性和合理性得到确认的基础上，着重研究工程上的和投资上的可行性。这两个阶段的研究都是为科学地进行项目决策提供依据，避免盲目性及带来的严重后果。 。这两个阶段的文件应包括以下主要内容：1、工程必要性论证，评估桥梁建设在国民经济中的作用。2、工程可行性论证，首先是选择好桥位，其次是确定桥梁的建设规模，同时还要解决好桥梁与河道、航运、 城市规划以及已有设施(通称外部条件)的关系。3、经济可行性论证，主要包括造价及回报问题和资金来源及偿还问题。二、设计阶段-初步设计、技术设计和施工设计（三阶段设计）。（1）初步设计 按照基本建设程序为使工程

18、取得预期的经济效益或目的而编制的第一阶段设计工作文件。该设计文件应 阐明拟建工程技术上的可行性和经济上的合理性，要对建设中的一切基本问题作出初步确定。内容一般应包括： 设计依据、设计指导思想、建设规模、技术标准、设计方案、主要工程数量和材料设备供应、征地拆迁面积、主 要技术经济指标、建设程序和期限、总概算等方面的图纸和文字说明。该设计根据批准的计划任务书编制。（2）技术设计 技术设计是基本建设工程设计分为三阶段设计时的中间阶段的设计文件。它是在已批准的初步设计的基础上，通过详细的调查、测量和计算而进行的。其内容主要为协调编制拟建工程中有关工程项目的图纸、说明书和概算等。经过审批的技术设计文件，

19、是进行施工图设计及订购各种主要材料、设备的依据，且为基本建设拨款（或贷款）和对拨款的使用情况进行监督的基本文件。（3）施工设计 又称为施工图设计，是设计部门根据鉴定批准的三阶段设计的的技术设计，或两阶段设计的扩大初步设计或一阶段设计的设计任务书，所编制的设计文件。此文件应提供为施工所必须的图纸、材料数量表及有关说明。与前一设计阶段比较，设计图的设计和绘制应有更加详细的、具体的细部构造和尺寸、用料和设备等图纸的设计和计算工作，其主要内容有平面图、立面图、剖面图及结构、构造的详图，工程设计计算书，工程数量表等。施工图设计一般应全面贯彻技术设计或扩大初步设计的各项技术要求。除上级指定需要审查者外，一

20、般均不需再审批，可直接交付施工部门据以施工，设计部门必须保证设计文件质量。同时施工图文件也是安排材料和设备、加工制造非标准设备、编制施工图预算和决算的依据。三、三阶段设计、两阶段设计和一阶段设计。（1）三阶段设计 一般用于大型、复杂的工程。铁路建设项目的设计工作，一般常采用三阶段设计。（2）两阶段设计 分为初步设计和施工设计两个阶段。其中初步设计又称为扩大初步设计。 公路、工业与民用房屋、 独立桥 涵和隧 道等建设项目的设计工作，通常采用这种设计步骤。（3）一阶段设计 仅包括施工图设计一个阶段，一般实用于技术简单的中、小桥。我国桥梁设计程序，分为前期工作及设计阶段。前期工作包括编制预可行性研究

21、报告和可行性研究报告。设计阶段按三阶段设计进行,即初步设计、技术设计与施工设计。 一、前期工作-预可行性研究报告和工程可行性研究报告的编制。预可行性研究报告与可行性研究报告均属建设的前期工作。预可行性研究报告是在工程可行的基础上，着重研究建设上的必要性和经济上的合理性；。可行性研究报告则是在预可行性研究报告审批后，在必要性和合理性得到确认的基础上，着重研究工程上的和投资上的可行性。这两个阶段的研究都是为科学地进行项目决策提供依据，避免盲目性及带来的严重后果。 。这两个阶段的文件应包括以下主要内容：1、工程必要性论证，评估桥梁建设在国民经济中的作用。2、工程可行性论证，首先是选择好桥位，其次是确

22、定桥梁的建设规模，同时还要解决好桥梁与河道、航运、 城市规划以及已有设施(通称外部条件)的关系。3、经济可行性论证，主要包括造价及回报问题和资金来源及偿还问题。二、设计阶段-初步设计、技术设计和施工设计（三阶段设计）。（1）初步设计 按照基本建设程序为使工程取得预期的经济效益或目的而编制的第一阶段设计工作文件。该设计文件应 阐明拟建工程技术上的可行性和经济上的合理性，要对建设中的一切基本问题作出初步确定。内容一般应包括： 设计依据、设计指导思想、建设规模、技术标准、设计方案、主要工程数量和材料设备供应、征地拆迁面积、主 要技术经济指标、建设程序和期限、总概算等方面的图纸和文字说明。该设计根据批

23、准的计划任务书编制。（2）技术设计 技术设计是基本建设工程设计分为三阶段设计时的中间阶段的设计文件。它是在已批准的初步设计的基础上，通过详细的调查、测量和计算而进行的。其内容主要为协调编制拟建工程中有关工程项目的图纸、说明书和概算等。经过审批的技术设计文件，是进行施工图设计及订购各种主要材料、设备的依据，且为基本建设拨款（或贷款）和对拨款的使用情况进行监督的基本文件。（3）施工设计 又称为施工图设计，是设计部门根据鉴定批准的三阶段设计的的技术设计，或两阶段设计的扩大初步设计或一阶段设计的设计任务书，所编制的设计文件。此文件应提供为施工所必须的图纸、材料数量表及有关说明。与前一设计阶段比较，设计

24、图的设计和绘制应有更加详细的、具体的细部构造和尺寸、用料和设备等图纸的设计和计算工作，其主要内容有平面图、立面图、剖面图及结构、构造的详图，工程设计计算书，工程数量表等。施工图设计一般应全面贯彻技术设计或扩大初步设计的各项技术要求。除上级指定需要审查者外，一般均不需再审批，可直接交付施工部门据以施工，设计部门必须保证设计文件质量。同时施工图文件也是安排材料和设备、加工制造非标准设备、编制施工图预算和决算的依据。三、三阶段设计、两阶段设计和一阶段设计。（1）三阶段设计 一般用于大型、复杂的工程。铁路建设项目的设计工作，一般常采用三阶段设计。（2）两阶段设计 分为初步设计和施工设计两个阶段。其中初

25、步设计又称为扩大初步设计。 公路、工业与民用房屋、 独立桥 涵和隧 道等建设项目的设计工作，通常采用这种设计步骤。（3）一阶段设计 仅包括施工图设计一个阶段，一般实用于技术简单的中、小桥。桥梁规划设计包括桥梁纵断面设计，横断面设计和平面布置。 一、桥梁纵断面设计 桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥梁的标高、桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度等。（一）桥梁总跨径的确定 桥梁的总跨径一般根据水文计算确定，必须保证桥下有足够的排洪面积，使河床不致遭受过大的冲刷。在安全前提下，设计者应适当缩短桥梁的总长度，以节约总投资。由此可见，桥梁的总跨径应根据具体情况经过全面分析后加以确定。（

26、二）桥梁的分孔 根据通航要求、地理和地质情况，水文情况以及技术经济和美观的条件加以确定。但有时各矛盾互相冲突，使其成为设计中最基本、最复杂的问题。 跨径越大、孔数越少，上部结构的造价就很高，墩台的造价就减少；反之，则上部结构的造价降低，而墩台的造价将提高。最经济的分孔方式就是使上、下部结构的总造价趋于最低。（三）桥道标高的确定 对于跨河桥梁，桥道的标高应保证桥下排洪和通航的需要；对于跨线桥，则应确保桥下安全行车。因此必须根据设计洪水位、桥下通航（或通车）净空等需要，结合桥型、跨径等一起考虑，以确定合理的桥道标高。二、桥梁横断面设计。 桥梁横断面的设计取决于桥上交通需求，主要内容是决定桥面的宽度

27、和桥跨结构横截面的布置。桥面宽度决定于行车和行人的交通需要。各级公路的桥面行车道净宽标准的一般规定见(公路工程技术标准)第6.0.4条。桥上人行道和自行车道的设置，应根据实际需要而定。人行道的宽度0.75m或1m，一条自行车道的宽度为一米，当单独设置自行车道时，一般不应少于两条自行车道的宽度。 下图所示为对于相同桥面净宽的上承式桥和下承式桥的横截面布置。由于结构布置上的需要，下承式桥承重结构的宽度B要比上承式桥的大，而其建筑高度h却比上承式桥的为小。三、平面布置 桥梁的线形及桥头引道要保持平顺，使车辆能平稳的通过。高速公路和一级公路上的大、中桥，以及各级公路上的小桥的线形及其与公路的衔接，应符

28、合路线布设的规定。 二、三、四级公路上的大、中桥线形，一般为直线，如必须设成曲线时，其各项指标应符合路线布设规定。从桥梁本身的经济性和施工方便来说，应尽可能避免桥梁与河流或与桥下路线斜交，但对于一般小桥，为了改善路线线型，或城市桥梁受原由街道的制约时，也允许修建斜交桥，斜度通常不宜大于45度，在通航河流上则不宜大于5度。我国的桥梁设计必须遵照适用、经济、安全和美观的基本原则。 一、适用。即要有足够的承载能力，能保证行车的畅通、舒适和安全；既满足当前的需要，又考虑今后的发展；既满足交通运输本身的需要也要考虑到支援农业，满足农田排灌的需要；通航河流上的桥梁，应满足航运的要求；靠近城市、村镇、铁路及

29、水利设施的桥梁还应结合各有关方面的要求，考虑综合利用。桥梁还应考虑在战时适应国防的要求。在特定地区，桥梁还应满足特定条件下的特殊要求（如地震等）。二、安全。即桥梁的设计应满足施工和使用阶段的安全要求。三、经济。桥梁设计必须经过技术经济比较，使桥梁在建造时消耗最少量的材料、工具和劳动力，在使用期间养护维修费用最省，并且经久耐用。另一方面，桥梁设计还应满足快速施工的要求，缩短工期不仅能降低施工费用，而且提早通车，在运输上带来很大的经济效益。因此结构形式要便于施工和制造，能够采用先进的施工技术和施工机械，以便于加快施工速度，保证工程质量和施工安全。四、美观 。在适用、经济和安全的前提下，尽可能使桥梁

30、具有优美的外形，并与周围的环境相协调，这就是美观的要求。合理的轮廓是美观的主要因素。在城市和游览地区，要注意环保问题，较多地考虑桥梁的建筑艺术。桥梁设计荷载。 确定结构计算模式、选定荷载和结构分析计算是桥梁计算工作中的三个主要部分。其中荷载的种类、型式和大小选择是否恰当，关系到桥梁结构在它的有限寿命期限内的安全，也关系到桥梁建设费用的合理投资。实际上，荷载分析是比结构分析更为重要的问题。随着科学技术的进步和桥梁工程的发展，实际与可能作用在桥梁结构上的荷载越来越复杂。例如，对于大跨径桥梁结构，风载、地震荷载的重要性愈显突出，又如预应力混凝土桥梁结构，近代各国规范都将预应力、混凝土徐变与收缩的影响

31、，温度变化的影响等都列入荷载看待。由于荷载种类、型式复杂化，在桥梁设计中，考虑哪些荷载可能同时出现的组合也就复杂化了。 桥梁设计荷载又称计算荷载。在结构极限状态设计中，指荷载的标准值或代表值，与其分项系数的乘积。 在本节中主要有以下内容：。荷载分类：主要分为永久荷载，可变荷载和偶然荷载。荷载组合：根据各种荷载的重要性，荷载的组合分为六类。荷载表： 对各种荷载的分类汇总。确定结构计算模式、选定荷载和结构分析计算是桥梁计算工作中的三个主要部分。其中荷载的种类、型式和大小选择是否恰当，关系到桥梁结构在它的有限寿命期限内的安全，也关系到桥梁建设费用的合理投资。荷载可以根据不同的观点分类，可以分为主要荷

32、载、次要荷载及特殊荷载，前者为结构设计中必须考虑的经常起作用的荷载；次要荷载为设计结构主要部分时虽非经常起作用，但在荷载组合时必须考虑的荷载；特殊荷载则根据桥梁结构特性，建桥地点具体情况和施工方法等，是要特别加以考虑的荷载。在我国现行的公路桥梁设计规范中（1985年）荷载分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。 一、永久荷载（恒载）。永久荷载（恒载）是指结构在设计使用期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载。作用在桥梁上部结构的恒载，主要是结构物的重力及附属设备等外加重力；作用在墩台的恒载，主要是上部结构的恒载支座作用力、墩台本身重力、土压力及其引起的土侧压力或水浮力（水中墩台）。

33、预应力在结构使用极限状态设计时应作为永久荷载计算其效应，在承载能力极限状态设计时，作为结构抗力的一部分，而非永久荷载。二、可变荷载 可变荷载是指结构在设计使用期内其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。 按其对桥涵结构的影响程度，又分为基本可变荷载（活载）和其它可变荷载。1、基本可变荷载（活载）包括车辆荷载及其影响力，人群荷载和汽车冲击力，离心力，汽车、平板挂车或履带车引起的土侧压力，即是这些车辆荷载在桥台或挡土墙后填土的破坏棱体上引起的土侧压力。2、其它可变荷载包括自然和人为产生的各种变化力，如风力（风荷载），汽车制动力，温度影响力，支座摩阻力、流水压力及冰压力等。三、偶然荷载。

34、偶然荷载是指结构在设计使用期内不一定出现，但一旦出现，其值很大，且持续时间很短的荷载。主要是指地震荷载和船只或漂流物的撞击力编号荷载分类荷载名称1永久荷载（恒载）结构重力2预加应力3土的重力及土侧压力4混凝土收缩及徐变影响力5基础变位影响力6水的浮力7可变荷载基本可变荷载（活载）汽车8汽车冲击力9离心力10汽车引起的土侧压力11人群12平板挂车或履带车13其他可变荷载平板挂车或履带车引起的土侧压力14风力15汽车制动力16流水压力17冰压力18温度影响力19支座摩阻力20偶然荷载地震力21船只或漂流物撞击力荷载组合荷载组合是荷载效应组合的简称。指各类构件设计时不同极限状态所应取用的各种荷载及其

35、相应的代表值的组合。应根据使用过程中可能同时出现的荷载进行统计组合，取其最不利情况进行设计。根据各种荷载的重要性，荷载的组合分为六类:组合-: 。组合： 基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的一种或几种相组合； 。组合： 基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的一种或几种和其它可变荷载的一种或几种相 组合； 。组合： 平板挂车或履带车，与结构重量、预加应力、土的重力及土侧压力的一种或几种相组合； 。组合： 基本可变荷载（平板挂车或履带车除外）的一种或几种，与永久荷载的一种或几种和偶然荷载中的船只或漂流物的 撞击力相组合； 。组合： 桥涵在进行施工阶

36、段的验算时，根据可能出现的施工荷载（如结构重力、脚手架、材料机具、人群、风力以及拱桥 的单向推力等）进行组合； 构件在吊装时，其自重应乘以动力系数1.2或0.85，并可视构件具体情况适当增减； 。组合： 结构重力、预加应力、土重及土侧压力中的一种或几种与地震力相组合。桥梁构造 桥梁的构造要求是指根据桥梁使用、建造、结构力学性能等要求在桥梁结构中的体现，这里主要按不同的桥型介绍其不同的构造特点。应该注意不同桥型的构造特点应该结合其受力特点来体会和理解。桥面布置与构造。梁桥构造。拱桥构造。斜拉桥构造。悬索桥构造。刚构桥构造。墩台构造。支座构造桥梁工程资料集桥梁构造桥面构造与布置桥面布置桥面构造包括

37、行车道铺装、排水防水系统、人行道（或安全带）、缘石、栏杆、护栏、照明灯具和伸缩缝等。桥面的布置应在桥梁的整体设计中考虑，它根据道路的等级、桥梁的宽度、行车的要求等条件确定。对混凝土梁式桥的桥面布置有双向车道布置、分车道布置和双层桥面布置等。一、双向车道布置。双向车道布置是指行车道的上下行交通布置在同一桥面上，上下行交通由划线分隔，没有明显的界限。车辆在桥梁上行驶的速度只能是中速或低速，对交通量较大的道路，桥梁往往会形成交通滞流状态。二、分车道布置。在桥面上设置分隔带，用以分隔上下行车辆，因而上下行交通互不干扰，可提高行车速度，便于交通管理。在城市道路和高等级公路中常采用。三、双层桥面的布置。双

38、层桥面的布置是桥梁结构在空间上可以提供两个不在同一平面上的桥面构造。可以使不同的交通严格分道行驶，提高了车辆和行人的通行能力，并便于交通管理。同时，可以充分利用桥梁净空，在满足同样交通要求之下，减小桥梁宽度，缩短引桥长度，达到较好的经济效益。公路铁路两用桥梁中也常常采用将公路、铁路线路分别在两个平面中布置。典型的有南京长江大桥、青马大桥等连续梁桥。适用范围： 。一般采用预应力混凝土梁桥，其跨径介于简支梁与拱桥和斜拉桥之间。钢筋混凝土连续梁常用跨径为：25-30m以下，预应力混凝土连续梁常用跨径在：40-160m之间，在80-100m左右跨径比较经济，最大跨径可达200m左右。主要布置：。分为等

39、跨、不等跨；等截面、变截面。其中，连续梁桥的设计一般采用不等跨设计，若采用等跨设计，则边跨弯矩控制全桥设计，故边跨长度一般为中跨的（0.5-0.8）倍；采用变截面设计是梁底缘曲线一般可采用圆弧形、二次抛物线形、折线形，常用的是二次抛物线形，它和连续梁的弯矩影响线变化规律基本相同，等截面连续梁有造型简单的特点，比较适合中小跨径的桥梁。因为要在支点处抵抗较大的负弯矩，在截面设计时往往要加强截面底部的混凝土受压区。同时，从桥梁美学的角度看，偶数孔连续梁桥会给人呆板的感觉，而跨度从中孔向两边逐渐减小的布置给人以节奏和韵律感。截面形式：。整体式、肋梁式、箱形截面、槽形截面。整体式截面，采用的多是双T型主

40、梁截面布置型式，在连续梁结构中，常常采用这种布置型式。有利于抵抗负弯矩作用。一般肋宽约在0.61.2 m左右，翼缘厚度，主梁间距有关。并可以根据需要做成低高度的宽肋梁。主要尺寸： 。对于等高度连续梁，梁高一般取（1/20-1/30）L，常用（1/18-1/20）L；对于变高度梁，支点处一般取（1/16-1/20）L之间, 跨中处，若为折线形变高度梁则取（1/22-1/28）L，若为曲线形变高度梁则取（1/30-1/50）L。主要钢筋：。预应力混凝土连续梁桥中，预应力钢筋为主要受力钢筋。预应力钢筋布束一般采用曲线形，跨中截面钢束布置在靠近梁底的位置，在支点截面由于有负弯矩的作用，钢束应布置在梁顶

41、附近，以抵抗负弯矩作用。斜筋同简支梁。齿口、齿槽：。为了分批张拉并锚固预应力筋，需要将桥面板向下加厚，做成锚固齿板，预应力筋穿过齿板锚固在其下端。对于底板预应力则是将底板向上加厚。简支梁桥。概述:对于中、小跨径的桥梁，钢筋混凝土简支梁和预应力混凝土简支梁是应用最广泛的桥型。目前国内外所采用的钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁，绝大部分均采用装配式结构。常用跨径:装配式钢筋混凝土简支梁的常用跨径是8.0-20.0m，高跨比一般在1/11-1/18，随着梁高的减小而取较大的值。跨径超过20m时一般采用预应力混凝土简支梁桥，通常其高跨比为1/15-1/25左右，随着跨径的增大而取较大的值。截面形式:简支

42、梁一般都是等截面的，以便预制，在大跨径的预应力混凝土简支梁桥中，个别也有作成鱼腹式变截面的。横隔梁:横隔梁在装配式T形梁中起着保证各根主梁相互连成整体的作用，对于简支梁桥，一般在跨中，四分点，支点处各设一道横隔梁就可满足要求。横隔梁的高度可取为主梁高度的四分之三左右，在支点处可同于梁高。横隔梁的肋宽常用1220cm。预制时做成上宽下窄和内宽外窄的楔形，以便脱模。此外，中间横隔板的作用也可以用局部加强腹板或采取特殊的横向框架的办法来代替。连接形式:装配式简支板桥和装配式简支T梁桥，通常都是由纵向板块和T梁通过横向连接而形成整体。装配式的板桥一般常用的联结方法有企口混凝土铰联结和钢板焊接联结。装配

43、式T梁桥的横向连接一般用钢板式、扣环式、桥面的企口铰三种方法进行连接： 。 a、钢板式，上缘接头钢板设在T梁翼板上，下缘接头钢板设在横梁梁肋的两侧。焊接钢板预先与横隔梁的受力钢筋焊接在 一起做成安装骨架。当T梁安装就位后，即可在横隔梁的预埋钢板上再加焊接钢盖板使联成整体。 。 b、扣环式，将横隔梁中伸出的环状钢筋相互搭接，并用叉状短筋销住，然后现浇混凝土连成整体。 。c、企口铰，主要翼板内伸出连接钢筋，交叉弯制后在接缝处再放局部的F6钢筋网，并将它们浇筑在桥面混凝土铺装层 内。或者可将翼板的顶层钢筋伸出，并弯转套在一根长的钢筋上，以形成纵向铰。 。 具体形式如图所示： 。装配式简支梁桥一般可以

44、按横截面形式分为五种基本类型： 。（1）形梁桥:它的截面形状稳定，横向抗弯刚度大， 但构件的制造比较复杂，梁肋为两片薄的腹板，通 常以钢筋网来配筋，难以作成刚度大的钢筋骨架。 一般只用于L=6-12m的小跨径桥梁。如图所示，。(2）T形梁桥:这是我国用的最多的截面形式，制造简 单，肋内配筋可以做成刚劲的钢筋骨架，间距4-6m的 横隔梁使得整体性很好，接头也方便，但截面形状不 稳定，运输安装较为复杂；构件正好在桥板的跨中接 头，对板的受力不利。常用跨径7.5-20m，预应力混 凝土则为20-40m。如图所示： 。（3）箱形梁桥:它的最大优点就是抗扭能力大，还有横 向抗弯刚度大，对预施应力、运输、

45、安装阶段单梁 的稳定性比T梁好的多。不过它的预制施工比较复 杂，单梁的安装重量通常也比T梁大。跨径是是几种 截面里最大的。如图所示： 。（4)实心板梁桥:实心板截面形状简单、施工方便、建 筑高度小、结构整体刚度大，是小跨径梁桥普遍采 用的形式。一般采用钢筋混凝土，跨径小于8m，梁 高一般为0.16-0.36m左右。如图所示： 。（5）空心板梁桥:空心板截面形状较实心板复杂，整体 刚度大，建筑高度小，但是顶板内需要配制钢筋， 同实心板一样是小跨径梁桥普遍采用的形式。钢筋 混凝土时跨径一般在6-13m，梁高一般在0.4-0.8m 左右；预应力混凝土时跨径一般在8-20m，梁高一 般在0.4-0.85m左右。如图所示： 。主要钢筋:板式截面中钢筋主要分为受力钢筋和分布钢筋两大类，受力钢筋沿跨度方向布置在板的受拉区内，分配钢筋把荷载分配传递给受力钢筋，而且还起到固定受力钢筋和分担收缩徐变引起的拉应力，一般配置在受力钢筋的内侧。T形截面、形截面、以及箱形截面中钢筋分为纵向受