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文檔簡介
1、橋梁工程知識點(diǎn)第一篇 總論第二章 橋梁的基本組成和分類 1.橋跨結(jié)構(gòu)是在線路中斷時(shí)跨越障礙的主要承重結(jié)構(gòu)。 2.橋墩和橋臺是支承橋跨結(jié)構(gòu)并將恒載和車輛等活載傳至地基的建筑物。通常設(shè)置在橋兩端的稱為橋臺,它除了上述作用外,還與路堤相銜接,以抵御路堤土壓力,防止路堤填土的滑坡和坍落。橋跨和橋臺中使全部荷載傳至地基的底部奠基部分,通常稱為基礎(chǔ),它是確保橋梁能安全使用的關(guān)鍵。P20 3.凈跨徑對于梁式橋是設(shè)計(jì)洪水位上相鄰兩個(gè)橋墩(或橋臺)之間的凈距,用L0表示;對于拱式橋是每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離。 4.總跨徑是多孔橋梁中各孔凈跨徑的總和,也稱橋梁孔徑(L0),它反映了橋下宣泄洪水的能
2、力。 5.計(jì)算跨徑對于具有支座的橋梁,是指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰及兩個(gè)支座中心之間的距離,用L表示。對于拱式橋,是兩相鄰拱腳截面形心點(diǎn)之間的水平距離。 6.凈矢高是從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)之連線的垂直距離,以f0表示。 7.計(jì)算矢高是從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連線的垂直距離,以f表示。 8.矢跨比是拱橋中拱圈(或拱肋)的計(jì)算矢高f與計(jì)算跨徑L之比(f/L),也稱拱矢度,它是反映拱橋受力特性的一個(gè)重要指標(biāo)。P21 9.梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)。由于外力(恒載和活載)的作用方向與承重結(jié)構(gòu)的軸線接近垂直,故與同樣跨徑的其他結(jié)構(gòu)體系相比,梁內(nèi)產(chǎn)生的彎矩最大,通常需用
3、抗彎能力強(qiáng)的材料(鋼、木、鋼筋混凝土等)來建造。10。拱式橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈或拱肋。這種結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下,橋墩或橋臺將承受水平推力。同時(shí),這種水平推力將顯著抵消荷載所引起在拱圈(或拱肋)內(nèi)的彎矩作用。因此,與同跨徑的梁相比,拱的彎矩和變形要小得多。鑒于拱橋的承重結(jié)構(gòu)以受壓為主,通常就可用抗壓能力強(qiáng)的圬工材料(如磚、石、混凝土)和鋼筋混凝土等來建造。11. 鋼架橋的主要承重結(jié)構(gòu)是梁或板和立柱或豎墻整體結(jié)合在一起的鋼架結(jié)構(gòu),梁和柱的連接處具有很大的剛性。在豎向荷載作用下,梁部主要受彎,而在柱腳處也具有水平反力,其受力狀態(tài)介于梁橋與拱橋之間。12. 在豎向荷載作用下,通過吊桿使纜索承受很大的
4、拉力,通常就需要在兩岸橋臺的后方修筑非常巨大的錨錠結(jié)構(gòu)。懸索橋也是具有水平反力(拉力)的結(jié)構(gòu)。13. 斜拉橋由斜索、塔柱和主梁所組成。用高強(qiáng)鋼材制成的斜拉索將主梁多點(diǎn)吊起,并將主梁的恒載和車輛荷載傳至塔柱,再通過塔柱基礎(chǔ)傳至地基。第3章 橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)要點(diǎn)P30 1.一般大型橋梁的正規(guī)設(shè)計(jì)工作,分前期工作階段和設(shè)計(jì)工作階段。前者又分為:工程預(yù)可行性研究(簡稱“預(yù)可”)報(bào)告階段和工程可行性研究(簡稱“工可”)報(bào)告階段;后者則又分成:初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段。P31 2.橋梁縱斷面設(shè)計(jì)包括確定橋梁的總跨徑、橋梁的分孔、橋道的高程、橋上和橋頭引道的縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深度等。P34
5、 3.橋梁橫斷面的設(shè)計(jì),主要是決定橋面的寬度和橋跨結(jié)構(gòu)橫截面的布置。橋面寬度決定于行車和行人的交通需要。第四章 橋梁的設(shè)計(jì)荷載第一節(jié) 規(guī)范中有關(guān)設(shè)計(jì)荷載的規(guī)定P37一、永久作用 永久作用亦稱恒載,它是在設(shè)計(jì)使用期限內(nèi),其作用位置和大小、方向不隨時(shí)間變化,或其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的作用。永久作用包括結(jié)構(gòu)物的自重、橋面鋪裝及附屬設(shè)備的重量、作用于結(jié)構(gòu)上的土重及土側(cè)壓力、基礎(chǔ)變位作用、水浮力、長期作用于結(jié)構(gòu)上的人工預(yù)施力以及混凝土收縮和徐變作用。結(jié)構(gòu)自重及橋面鋪裝、附屬設(shè)備等附加重力均屬結(jié)構(gòu)重力。二、可變作用可變作用為在設(shè)計(jì)使用期限內(nèi),其作用位置和大小、方向隨時(shí)間變化,且其變化與平均值相比不可
6、忽略的作用。橋梁設(shè)計(jì)中考慮的可變作用有汽車荷載和人群荷載。同時(shí),對于汽車荷載應(yīng)計(jì)及其沖擊力、制動(dòng)力和離心力。對于所有車輛荷載尚應(yīng)計(jì)算其所引起的土側(cè)壓力。次外可變作用尚包括支座摩擦力、溫度(均勻溫度和梯度溫度)作用、風(fēng)荷載、流水壓力和冰壓力等。P38(一)汽車荷載1.汽車荷載分為公路I級和公路II級兩個(gè)等級。2.汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車道荷載;橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻壓力等的計(jì)算采用車輛荷載。車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。車道荷載的計(jì)算1)公路I級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk=10.5 KN/m;集中荷載標(biāo)準(zhǔn)
7、按以下規(guī)定選取:橋梁計(jì)算跨徑小于或等于5m時(shí),Pk=180KN;橋梁計(jì)算跨徑等于或大于50m時(shí),Pk=360KN;橋梁的計(jì)算跨徑在550m之間時(shí),Pk值采用直線內(nèi)插求得。2)公路I級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk按公路I級車道荷載的0.75倍采用。第二篇 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋第一章 概論一.P47裝配式梁橋與整體式梁橋相比具有哪些優(yōu)點(diǎn)?1.橋梁構(gòu)件的形式和尺寸趨于標(biāo)準(zhǔn)化,有利于大規(guī)模工業(yè)化制造。2.在工廠或預(yù)制廠內(nèi)集中管理進(jìn)行工業(yè)化預(yù)制生產(chǎn),可以充分采用先進(jìn)的半自動(dòng)或自動(dòng)化、機(jī)械化的施工技術(shù),以節(jié)省勞動(dòng)力降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工程質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率,從而顯著降低工程造價(jià)
8、。3.構(gòu)件的制造不受季節(jié)性影響,并且上、下部構(gòu)造也可以同時(shí)施工,大大加快橋梁的建造速度,縮短工期。4.能節(jié)省大量支架模版等的材料消耗。第一節(jié)鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的一般特點(diǎn)二、P48:鋼筋混凝土梁橋的一般特點(diǎn)1.鋼筋混凝土簡支梁橋的不足之處是結(jié)構(gòu)本身的自重大,約占全部設(shè)計(jì)荷載(包括恒載和活載)的30%60%,跨度愈大則自重所占的比值顯著增大。2.對于裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋而言,在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上合理的最大跨經(jīng)為20m左右。三、P48:預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的一般特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋除了同樣具有前述鋼筋混凝土梁橋的所有優(yōu)點(diǎn)外,還有下述重點(diǎn)特點(diǎn):(1)能最有效地利用現(xiàn)代高強(qiáng)度材料(高強(qiáng)混凝土.高強(qiáng)鋼材
9、),減小構(gòu)件截面,顯著降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重,增大跨越能力,并擴(kuò)大混凝土結(jié)構(gòu)的適用范圍。(2)與鋼筋混凝土梁橋相比,一般可以節(jié)省鋼材30%40%,跨徑愈大,節(jié)省愈多。(3)全預(yù)應(yīng)力混凝土梁在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫,即使是部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁在常遇荷載下也無裂縫,鑒于能全截面參與工作,梁的剛度就比 通常開裂的鋼筋混凝土梁要大。因此,預(yù)應(yīng)力混凝土梁可顯著減小建筑高度,使大跨徑橋梁做得輕柔美觀。由于能消除裂縫,這就擴(kuò)大了對多種橋型的適應(yīng)性,并更加提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。(4)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用,為現(xiàn)代裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的接頭和拼裝手段。根據(jù)需要,可在縱向.橫向和豎向施加預(yù)應(yīng)力,使裝配式結(jié)構(gòu)集整成理
10、想的整體,這就擴(kuò)大了裝配式橋梁的使用范圍,提高了運(yùn)營質(zhì)量。顯然,要建造好一座預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋,首先要有作為預(yù)應(yīng)力筋的優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)鋼材和要可靠保證高強(qiáng)混凝土的制備質(zhì)量,同時(shí)需要有一整套專門的預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備和材質(zhì)好、制作精度要求高的錨具,并且要掌握較復(fù)雜的施工工藝。第二節(jié) 簡支梁橋的主要類型及適用情況四、P49板橋板橋的承重結(jié)構(gòu)就是矩形截面的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土板,其主要特點(diǎn)是構(gòu)造簡單,施工方便,而且建筑高度較小。簡支板橋的跨徑只在十幾米以下五、P50:肋板式梁橋1.特別對于僅承受正彎矩作用的簡支梁來說,既充分利用了擴(kuò)展的混凝土橋面板的抗壓能力,又有效地發(fā)揮了集中布置在梁肋下部的受力鋼筋的抗拉作用
11、,從而使結(jié)構(gòu)構(gòu)造與受力性能達(dá)到理想的配合。與板橋相比,對于梁肋較高的肋梁橋來說,由于混凝土抗壓和鋼筋受拉所形成的力偶臂較大,因而肋梁橋也具有更大的抵抗荷載彎矩的能力。目前,中等跨徑(2025m以上)的簡支梁橋通常多采用肋板式梁橋。2.對于橋面凈空為雙車道的橋梁,只要建筑高度不受限制,往往以建成雙主梁橋最為合理,主梁的間距可按橋梁全寬的0.550.60布置。3.裝配式肋梁橋,考慮到起重設(shè)備的能力,預(yù)制和安裝的方便,一般采用主梁間距在2.0m左右的多梁式結(jié)構(gòu)。在每一預(yù)制T梁上通常設(shè)置待安裝就位后相互連接用的橫隔梁,借以保證全橋的整體性。六.箱形梁橋1.P50 .箱形梁橋這種結(jié)構(gòu)除了梁肋和上部翼緣板
12、外,在底部尚有擴(kuò)展的底板,因此它提供了能承受正,負(fù)彎矩的足夠的混凝土受壓區(qū)。箱形梁橋的另一重要特點(diǎn),是在一定的截面面積下能夠獲得較大的抗彎慣矩,而且抗扭剛度也比較大,在偏心活載作用下各梁肋的受力比較均勻。因此箱形截面能適用于較大跨徑的懸臂梁橋和連續(xù)梁橋,也可用來修建全截面均參與受力的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋。2.P51:目前在公路或城市道路上還常采用帶斜腹板、梁間距較大(2.03.5m)的預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁橋,常用跨徑為2535m。與T形梁橋相比,箱形梁橋的梁高較小,運(yùn)輸、安裝比較方便,外形也較美觀,但制造稍復(fù)雜些。第二章 橋面構(gòu)造 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋的橋面部分通常包括橋面鋪裝、防水和排水
13、設(shè)備、伸縮縫人行道(或安全帶)、緣石、欄桿和燈柱等構(gòu)造。第一節(jié) 橋面鋪裝P52一、橋面鋪裝的作用橋面鋪裝也叫行車道鋪裝。其作用如下:(1)保護(hù)屬于主梁整體部分的行車道板不受車輛輪胎(或履帶)的直接磨耗(2)防止主梁遭受雨水的侵蝕(3)對車輛輪重的集中荷載起一定的分布作用二、橫面坡道的設(shè)置(1)將橋面鋪裝沿橫向設(shè)置雙向的橋面橫坡(2)將橫坡設(shè)在墩臺頂部而做成傾斜的橋面板(3)采用不等厚的鋪裝層(包括混凝土三角墊層和等厚的路面鋪裝層)以構(gòu)成橋面橫坡(4)直接將行車道板做成雙向傾斜的橫坡P53三、橋面鋪裝的類型混凝土鋪裝造價(jià)低,耐磨性能好,適合于重載交通,但其養(yǎng)生期比瀝青系的鋪裝長,日后修補(bǔ)也比較麻
14、煩,高速公路和一級公路上的特大橋、大橋宜采用瀝青混凝土橋面鋪裝,其厚度不宜小于70mm。瀝青混凝土鋪裝的重量較小,維修養(yǎng)護(hù)也較方便,在鋪筑后只需要幾個(gè)小時(shí)就能通車運(yùn)營。第三章 板橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造P62 1.板橋是小跨徑鋼筋混凝土橋中最常用的橋型之一。板橋一般具有以下優(yōu)點(diǎn):1) 建筑高度小,適用于橋下凈空受限制的橋梁,與其他類型的橋梁相比,可以降低橋頭引道路堤高度和縮短引道的長度。2) 外形簡單,制作方便,既便于采用土模技術(shù),又便于進(jìn)行工廠化成批生產(chǎn)。3) 做成裝配式板橋的預(yù)制構(gòu)件時(shí),自重不大,架設(shè)方便。2板橋的主要缺點(diǎn)是跨徑不宜過大。 P71 3.裝配式T梁的優(yōu)點(diǎn)是:制造簡單,肋內(nèi)配筋可做成剛勁
15、的鋼筋骨架,主梁之間借助間距為46m的橫隔梁來連接,整體性好,接頭也較方便。不足之處是:截面形狀不穩(wěn)定,運(yùn)輸和安裝較復(fù)雜;構(gòu)件正好在板面橋的跨中接頭,對板的受力不利。4箱形截面的最大優(yōu)點(diǎn)是:1)抗扭能力大,其抗扭慣距約為相應(yīng)T梁截面的十幾倍至幾十倍,因此在橫向偏心荷載作用下,箱梁橋各梁的受力要比T梁橋均勻得多。2)箱梁可做成薄壁結(jié)構(gòu),又因橋面板的跨徑減小而能使板厚減薄并節(jié)省配筋,這特別對自重占重要部分的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋是十分經(jīng)濟(jì)合理的。此外,在同等跨徑情況下,小箱梁的梁高通常比T梁小些,且外觀簡潔,常被城市橋和跨線橋選用。3)箱形截面的另一優(yōu)點(diǎn)是橫向抗彎剛度大,在預(yù)施應(yīng)力、運(yùn)輸、安裝
16、階段單梁的穩(wěn)定性要比T梁的好得多。4)箱梁薄壁構(gòu)件的預(yù)制施工比較復(fù)雜,單根箱梁的安裝質(zhì)量通常也比T梁的大,這在確定梁橋類型時(shí)是必須加以考慮的。P76 5橫隔梁在裝配式T形梁橋中起著保護(hù)各根主梁相互連接成整體的作用,它的剛度愈大,橋梁的整體性愈好,在荷載作用下各主梁就能更好地共同工作。P77 6.裝配式T形簡支梁橋的鋼筋可分為縱向主鋼筋、架立鋼筋、斜鋼筋、箍筋和分布鋼筋等幾種。1)簡支梁承受正彎矩作用,故抵抗拉力的主鋼筋設(shè)置在梁肋的下緣。2)由主鋼筋彎起的斜向鋼筋用來增強(qiáng)梁體的抗剪強(qiáng)度,當(dāng)無主鋼筋彎起時(shí),尚需配置專門焊于主筋和架立筋上的斜鋼筋。3)T形、I形截面梁體為防止梁肋兩側(cè)面因混凝土收縮等
17、原因而導(dǎo)致裂縫,因此需要設(shè)置直徑為68mm的縱向防裂分布鋼筋。4)箍筋的主要作用是增強(qiáng)主梁的抗剪強(qiáng)度。5)架立鋼筋布置在梁肋的上緣,主要起固定箍筋和斜筋并使梁內(nèi)全部鋼筋形成立體或平面骨架的作用。P86 7.預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁的梁肋下部通常要加寬做成馬蹄形,以便預(yù)應(yīng)力筋的布置和滿足承受很大壓力的需要。為了配合力筋的彎起,在梁端能布置鋼絲束錨頭和安放張拉千斤頂,在靠近支點(diǎn)處腹板也要加厚至與馬蹄同寬,加寬范圍最好達(dá)一倍梁高(離錨固端)左右,這樣就形成了沿縱向腹板厚度發(fā)生變化、馬蹄部分也逐漸加高的變截面T梁。8在截面設(shè)計(jì)中應(yīng)使截面的形心要高,這樣才能加大偏距e。這也說明了當(dāng)跨度較大、自重較大時(shí)一般應(yīng)
18、增大梁距采用較寬翼緣板的原因。9截面核心距的大小體現(xiàn)了運(yùn)營階段承受荷載的能力,而且核心距K愈大預(yù)應(yīng)力筋就愈節(jié)省。P88 10.截面效率指標(biāo)為:=K/h 。值較大的截面較為經(jīng)濟(jì),通常希望值在0.450.5以上。對于自重(g1)相對比較大的梁,宜采用T形或稍帶馬蹄的T形截面;而當(dāng)后期恒載g2+p比較大、甚至梁高又受一定限制時(shí),就應(yīng)采用下翼緣設(shè)寬肢的工形或箱形截面了。第五章 簡支梁的計(jì)算P1051.鋼筋混凝土肋梁橋的行車道板是直接承受車輛輪壓的鋼筋混凝土板,它在構(gòu)造上與主梁梁肋和橫隔梁連接在一起,既保證了梁的整體作用,又將活載傳于主梁。 P106 2.通常就把邊長比或長寬比等于和大于2的周邊支承板看
19、作單由短跨承受荷載的單向受力板(簡稱單向板)來設(shè)計(jì),而在長跨方向只要適當(dāng)配置一些分布鋼筋即可。對于長寬比小于2 的板,則稱雙向板,需按兩個(gè)方向的內(nèi)力分別配置受力鋼筋。3.在實(shí)踐中最常遇到的行車道板受力圖式為:單向板,懸臂板和鉸接懸臂板。P108 1.彎矩圖形的換算寬度為:a=M/mxmaxM-車輪荷載產(chǎn)生的跨中總彎矩mxmax-荷載中心處的最大單寬彎矩值,可按彈性板的理論算得。上式的a我們就定義為板的有效工作寬度,或荷載有效分布寬度,以此板寬來承受車輪荷載產(chǎn)生的總彎矩,既滿足了彎矩最大值的要求,計(jì)算起來也比較方便。P115 4.荷載橫向分布系數(shù):在橋梁設(shè)計(jì)中,通常用一個(gè)表征荷載分布程度的系數(shù)m
20、與軸重的乘積來表示這個(gè)定值,這個(gè)m就稱為荷載橫向分布系數(shù),它表示某主梁所承擔(dān)的最大荷載是各個(gè)軸重的倍數(shù)(通常小于1)。(見圖2-5-16)5.同一座橋梁內(nèi)各根梁的荷載橫向分布系數(shù)m是不同的,不同類型的荷載(如汽車、人群荷載等),其m值也各異,而且荷載在梁上沿縱向的位置對m也有影響。P116 6.橋上荷載橫向分布的規(guī)律與結(jié)構(gòu)的橫向連接剛度有著密切關(guān)系,橫向連接剛度越大,荷載橫向分布作用越顯著,各主梁的負(fù)擔(dān)也越趨均勻。7.荷載橫向分布計(jì)算方法:杠桿原理法-把橫向結(jié)構(gòu)(橋面板和橫隔梁)視作在主梁上斷開而簡支在其上的簡支梁。偏心壓力法-把橫隔梁視作剛性極大的梁,當(dāng)計(jì)及主梁抗扭剛度影響時(shí),此法又叫做修正
21、偏心壓力法。橫向鉸接板(梁)法-把相鄰板(梁)之間視作鉸接,只傳遞剪力。橫向剛接梁法-把相鄰主梁之間視作剛性連接,即傳遞剪力和彎矩。比擬正交異性板法-將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩向剛度不同的比擬彈性平板來求解。8.杠桿原理法基本假定:忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系作用,即假設(shè)橋面板在主梁上斷開,而當(dāng)作沿橫向支承在主梁上的簡支梁或懸臂梁來考慮。P117 9.在實(shí)踐中人們習(xí)慣于安全地用杠桿原理分布法來計(jì)算荷載位于靠近主梁支點(diǎn)時(shí)的橫向分布系數(shù)。10. 杠桿原理法也可近似地應(yīng)用于橫向聯(lián)系很弱的無中間橫隔梁的橋梁。但是這樣計(jì)算的荷載橫向分布系數(shù)通常對于中間主梁會(huì)偏大些,而對于邊梁會(huì)偏小些。11. 對于無橫隔
22、的裝配式箱形梁橋的初步設(shè)計(jì),在繪制主梁荷載橫向影響線時(shí)可以假設(shè)箱形截面是不變形的,故箱梁寬度內(nèi)的豎標(biāo)值為等于1的常數(shù),如圖2-5-20。P119 12.偏心壓力法適用范圍:在具有可靠橫向連接的橋上,且在橋的寬跨比B/l小于或接近于0.5的情況下(一般稱為窄橋)。主要用于計(jì)算跨中截面B/l0.5作為窄橋范圍,這是一種粗略的概括。13.剛性橫梁法:從橋上受荷后各主梁的變形(撓度桿件中)規(guī)律來看,它完全類似于一般材料力學(xué)中桿件中偏心受壓的情況,這就是偏心受壓法計(jì)算荷載橫向分布的基本前提。此法也叫剛性橫梁法。第六章 梁式橋的支座P173 一、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋在橋跨結(jié)構(gòu)和墩臺之間均須設(shè)置支
23、座,其作用如下:(1)傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力,包括恒載和活載引起的豎向力和水平力(2)保證結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下的自由變形,以使上下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。二、梁式橋的支座分為固定支座和活動(dòng)支座。(1)固定支座既要固定主梁在墩臺上的位置并傳遞豎向壓力和水平推力,又要保證主梁發(fā)生撓曲時(shí)在支承處能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)活動(dòng)支座只傳遞豎向壓力,但它要保證主梁在支承處既能自由轉(zhuǎn)動(dòng),又能水平移動(dòng)。三、按照靜力圖式,各類梁橋的支座設(shè)置方法:(1)簡支梁橋:在每跨的一端設(shè)置固定支座,另一端設(shè)置活動(dòng)支座。(2)懸臂梁橋的錨固跨:應(yīng)在一側(cè)設(shè)置固定支座,另一側(cè)設(shè)置活動(dòng)支座。(
24、3)多孔懸梁橋掛梁橋掛梁:在每跨的一端設(shè)置固定支座,另一端設(shè)置活動(dòng)支座。(4)連續(xù)梁橋:在每聯(lián)中的一個(gè)橋墩(或橋臺)上設(shè)置固定支座,其余墩臺上均應(yīng)設(shè)置活動(dòng)支座。【特別注意】懸臂梁橋和連續(xù)梁橋在某些特殊情況下,支座需要傳遞豎向拉力時(shí),應(yīng)設(shè)置也能承受拉力的支座。四、在橋梁每根梁的單個(gè)支承點(diǎn)上:(1)縱橋向只能設(shè)置一個(gè)支座(2)橫橋向不應(yīng)設(shè)置多于兩個(gè)支座。五、設(shè)計(jì)原則:(1)當(dāng)橋梁縱坡1時(shí),板式橡膠支座可直接設(shè)于墩帽上(2)當(dāng)橋梁縱坡1時(shí),應(yīng)在梁底采取措施,使支座保持水平(3)當(dāng)板橋橋面橫坡2時(shí),板式橡膠支座可直接設(shè)于墩帽頂面橫坡上(4)當(dāng)板橋橋面橫坡2時(shí),應(yīng)采取措施調(diào)整六、(1)固定支座和活動(dòng)支座
25、的布置,以有利于墩臺傳遞縱向水平力為原則。(2)多跨的簡支梁橋,相鄰兩跨簡支梁的固定支座,不應(yīng)集中布置在一個(gè)橋墩上。(3)如果個(gè)別橋墩較高,為了減少水平力的作用,可在其上布置相鄰兩跨的活動(dòng)支座。(4)對于坡橋,宜將固定支座布置在高程低的墩臺上。(5)對于連續(xù)梁橋,為使全梁的縱向變形分散在梁的兩端,宜將固定支座設(shè)置在靠近中間的支點(diǎn)處。(6)若中間支點(diǎn)的橋墩較高或因地基受力等原因,對承受水平推力十分不利時(shí),可根據(jù)具體情況將固定支座布置在靠邊的其他墩臺上。第三篇 懸臂與連續(xù)體系梁橋第1章 基本結(jié)構(gòu)體系P233 1.為了便于描述梁橋基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn),下面將梁式橋歸納成4種基本結(jié)構(gòu)體系,即簡支梁橋、懸臂梁橋
26、、連續(xù)梁橋和剛構(gòu)式橋,分別加以比較和對比。第2章 立面與橫斷面設(shè)計(jì)第一節(jié) 混凝土懸臂梁橋立面布置P237 1、三跨雙懸臂結(jié)構(gòu),當(dāng)主梁采用T形截面時(shí),兩側(cè)懸臂長度一般為中跨跨徑的0.3-0.4倍。當(dāng)主梁采用箱形截面時(shí),為了達(dá)到使跨中最大和最小彎矩絕對值大致相等,以充分發(fā)揮跨中部分底板受壓能力的目的,兩側(cè)懸臂長度可加大到中跨跨徑的0.4-0.6倍。需要注意的是,懸臂過長時(shí)活載撓度較大,行車跳動(dòng)比較厲害,這會(huì)造成懸臂端與路堤連接處結(jié)構(gòu)的損壞;而懸臂過短時(shí),因?yàn)橹c(diǎn)負(fù)彎矩減小,又會(huì)削弱其對跨中正彎矩的卸載作用。第二節(jié) 混凝土連續(xù)梁橋立面布置P239 2、一般邊跨長度選為中跨跨徑的0.5-0.8倍,鋼筋
27、混凝土連續(xù)墻取偏大值使邊跨與中跨控制截面內(nèi)力基本相同,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁取偏小值以增加邊跨剛度和減小活載彎矩的變化幅度,從而減少預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量。3. 邊跨長度還與施工方法有關(guān),如采用懸臂發(fā)施工,邊跨長度以不超過中跨跨徑的0.65倍為宜。根據(jù)連續(xù)梁梁高隨跨徑方向的變化形式,可以把混凝土連續(xù)梁分為等高度連續(xù)梁和變高度連續(xù)梁。第四節(jié) 混凝土橫斷面布置P247 4、不論采用哪種橫截面形式,為了適應(yīng)懸臂梁橋從跨中梁段向支點(diǎn)逐漸增大的負(fù)彎矩和剪力的要求,橫截面布置都宜設(shè)計(jì)成沿橋長變化的形式。5. 懸臂梁橋橫截面布置沿橋長變化的主梁結(jié)構(gòu),這里采用三種措施(1)從跨中向支點(diǎn)逐漸增大梁高;(2)逐漸加厚梁肋;(3
28、)增設(shè)逐漸拓寬的下翼緣板。第3章 配筋與其他構(gòu)造設(shè)計(jì)原則第三節(jié) 其他構(gòu)造設(shè)計(jì)P251 1、橫隔梁:(1)對于簡支梁橋,一般在跨中、四分點(diǎn)、支點(diǎn)處各設(shè)一道橫隔梁就可滿足要求。橫隔梁的高度可取為主梁高度的四分之三左右。在支點(diǎn)處可與主梁同高,以利于梁體在運(yùn)輸和安裝過程中的穩(wěn)定性。但如果端橫隔梁高度比主梁略小一些,則對安裝和維修支座是有利的。(2) 箱梁橫隔梁的基本作用是增加截面的橫向剛度,限制畸變應(yīng)力。在支承處的橫隔梁還擔(dān)負(fù)著承受和分別較大支承反力的作用。第四篇 混凝土拱橋第一章概論p297 1、拱橋和梁橋的區(qū)別:外形不同;受力性能方面。由力學(xué)知識可知,在豎向荷載作用下,梁在支承處將僅受到豎向反力的
29、作用,而拱在豎向荷載作用下,支承處將同時(shí)豎向和水平反力的共同作用。這個(gè)水平反力的反作用力,被稱為水平推力(簡稱推力)。由于水平反力的作用,拱承受的彎矩將比相同跨徑的梁小很多,從而處于主要承受軸向壓力的狀態(tài)。 2、拱橋可以利用鋼、鋼筋混凝土等材料來修建,而且還能依其受力特點(diǎn),利用合適承壓而抗拉性能較差的圬工材料(石料、混凝土、磚等)來修建?;炷凉皹虻臉O限跨度可達(dá)500米,鋼拱橋的極限跨徑可達(dá)1200米。3、跨徑達(dá)到550米的我國是上海盧浦大橋,成為世界第一跨鋼拱橋。4、拱橋的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為:一般拱橋的自重較大,且存在水平推力,下部結(jié)構(gòu)工程量增加,地質(zhì)條件要求高;施工工序較多、建橋時(shí)間也比較長,
30、一般情況下未能采用高度機(jī)械化和工業(yè)化的建造方法,輔助設(shè)備和勞動(dòng)力用量多;在連續(xù)多跨的大、中型結(jié)構(gòu)中,為防止一跨破壞而影響全橋安全,需要采取較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)措施,或應(yīng)設(shè)置抵抗單向水平推力的橋墩,增加了造價(jià);在滿足橋下凈空要求時(shí),上承式拱的曲線底面將增加橋面高程,當(dāng)其用于城市立體交叉及平原地區(qū)時(shí),將增加接線的工程量或橋面縱坡,既增大造價(jià)又對行車不利。這些缺點(diǎn)的存在,也使某些形式拱橋的使用范圍受到了一定的限制。P298 5、根據(jù)橋面系或橋面結(jié)構(gòu)在拱橋上部結(jié)構(gòu)立面中的位置,拱橋可以構(gòu)造成上承式、中承式或下承式三種形式。 6、拱上建筑完全填實(shí)充滿的上承式拱橋,稱為實(shí)腹式拱橋,否則為空腹式拱橋。P299 7、
31、拱橋的類型:按照拱圈軸線采用的線性可將拱橋稱為圓弧拱橋、拋物線拱橋和懸鏈線拱橋等。按拱圈截面形式可分為板拱、肋拱、雙曲線和箱形拱橋。按照是否對下部結(jié)構(gòu)作用水平推力則分為有推力拱橋和無推力拱橋。 8、在簡單體系拱橋中,橋面結(jié)構(gòu)(拱上結(jié)構(gòu)或拱下懸吊結(jié)構(gòu))與拱圈之間無剛性聯(lián)結(jié)或聯(lián)結(jié)較薄弱,其不參與拱圈一起受力或與拱圈的共同作用可以近似不計(jì),拱圈以裸拱形式作為主要承重結(jié)構(gòu)。P300 9、組合體系拱橋,也稱組合式拱橋,將橋面結(jié)構(gòu)與主拱結(jié)構(gòu)按不同方式構(gòu)造成一個(gè)整體,以共同承受荷載。第2章 拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造P302 1.設(shè)計(jì)高程的確定:拱橋的設(shè)計(jì)控制高程主要有四個(gè):橋面高程、跨中結(jié)構(gòu)(拱或橋面結(jié)構(gòu))底面高程
32、、起拱線高程及基礎(chǔ)底面高程。2. 拱橋的橋面高程,一方面由兩岸線路的縱斷面設(shè)計(jì)來控制,另一方面要保證橋下凈空能滿足泄洪、通航或地面行車的要求。3. 擬定起拱線高程時(shí),為了盡量減小橋墩(臺)基礎(chǔ)底面的彎矩、節(jié)省墩臺的圬工數(shù)量,一般宜選擇低拱腳的設(shè)計(jì)方案。P303 4.矢跨比的確定:當(dāng)跨徑在分孔時(shí)初步擬定后,根據(jù)跨徑及拱頂、拱腳高程,就可以確定主拱的矢跨比(f/L)。拱橋主拱的矢跨比是拱橋設(shè)計(jì)的主要參數(shù)之一。它的大小不僅影響主拱內(nèi)力的大小,而且也影響到拱橋的構(gòu)造形式和施工方法的選擇。5.對于簡單體系拱橋,石、混凝土等圬工拱橋的矢跨比一般為1/41/8,一般不宜小于1/10;鋼筋混凝土拱橋的矢跨比一般為1/51/8。通常情況下,矢跨比小于1/5的拱稱為坦拱,等于及大于1/5的拱稱為陡拱。對于組合式拱橋,矢跨比一般為1/51/10,或者更小一些,按構(gòu)造形式而變化,但一般不小于1/12。p304
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