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文檔簡介

1、同濟大學橋梁工程復習提綱第一篇總論(15溢右)1、橋梁的基本組成及其各部分的作用橋跨結構:是在線路中斷時跨越障礙的主要承重結構。橋墩和橋臺:時支承橋跨結構并將恒載和車輛等活載傳至地基的建筑物?;A:橋墩和橋臺中使全部荷載傳至地基的底部奠基部分。2、常用術語:計算跨徑、標準跨徑、凈跨徑、總跨徑、橋梁全長、橋梁高度、建筑高度、容許建筑高度、橋下凈空、凈矢高、計算矢高、矢跨比(重點)計算跨徑:對于具有支座的橋梁,是指橋跨結構相鄰及兩個支座中心之間的距離,用表示;對于拱式橋,是兩相鄰拱腳截面形心點之間的水平距離。標準跨徑:對于梁橋,是指兩相鄰橋墩中線之間的距離,或墩中線至橋臺臺背前緣之間的距離;對于拱

2、橋,一般是指凈跨徑。凈跨徑:對于梁式橋是設計洪水位上相鄰兩個橋墩(或橋臺)之間的凈距,用表示,對于拱式橋是每孔拱跨兩個拱腳截面最低點之間的水平距離??偪鐝剑菏嵌嗫讟蛄褐懈骺變艨鐝降目偤停卜Q橋梁孔徑,它反映了橋下宣泄洪水的能力。橋梁全長:簡稱橋長,使橋梁兩端兩個橋臺的側墻或八字墻后端點之間的距離。橋梁高度:橋面與低水位之間的高差,或位橋面與橋下線路路面之間的距離。建筑高度:橋上行車路面高程至橋跨結構最下元之間的距離。凈矢高:是從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點之連線的垂直距離,以表示。計算矢高: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,以表示。矢跨比:是拱橋中拱圈(或拱肋)的

3、計算矢高與計算跨徑之比,也稱矢拱度。3、橋梁分類方式及各類橋梁的名稱(重點)按受力特點分,有梁式橋、拱式橋、懸索橋、斜拉橋、剛構橋和組合體系橋。按用途分:有鐵路橋、公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、運水橋(渡槽)及其他專用橋梁(如通過管道、電纜等)。按跨越障礙分,有跨河橋、跨谷橋、跨線橋(又稱立交橋)、高架橋、棧橋等。按采用材料分,有木橋、鋼橋、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋、土虧土橋(包括磚橋、石橋、混凝土橋)等。按橋面在橋跨結構的不同位置分,有上承式橋、下承式橋和中承式橋。按橋長分,橋長20m及以下為小橋,20100m為中橋,100500m為大橋,500m以上為特大橋。4、闡釋梁橋、拱橋、剛架橋、

4、纜索承重橋梁的主要受力特點及其適用條件(重點)梁橋:在豎向荷載作用下無水平反力的結構,產生彎矩最大。鋼混簡支梁橋在公路上應用最廣,結構簡單,施工方便,對地基承載能力要求不高,25m以下。預應力鋼混簡支,50m懸臂式或連續式,經濟省料。鋼橋,跨徑很大,承受很大荷載。拱式橋:在豎向荷載下橋墩受水平推力,此推力同時抵消荷載所引起拱圈內的彎矩,因此比梁橋彎矩和變形小。承重結構以受壓為主。剛拱橋,跨徑很大。系桿拱,地基不適于修建具有強大推力的拱橋。鋼架橋:在豎向荷載作用下,梁部主要受彎,柱腳處也有水平反力??缰薪ㄖ叨瓤奢^小,當路線立交或跨越通航江河時采用,降低路線高程改善縱坡減少路堤土方量。預應力T型

5、和連續、懸臂安裝,加速大跨度施工進度,克服在江河或深谷中搭設支架難度。多跨連續,超靜定,附加內力較大,設計時減少墩柱抗彎剛度,或兩側設置活動較支座。斜腿式,跨越陡峭河岸和深邃峽谷。懸臂、連續、斜腿用箱式橫截面。懸索橋:豎向荷載作用下,通過吊桿使纜索承受很大拉力,需要巨大錨碇,也具有水平拉力。自重輕,跨越特大跨度,在西南山嶺地區和在遭受山洪泥石流沖擊等威脅的山區河流上,以及大跨徑。斜拉橋:與懸索相比結構剛度大,即變形小,抗風震能力好。5、橋梁設計基本要求和程序(重點)要求:使用上的要求,經濟上的要求,結構尺寸和構造上的要求,施工上的要求,美觀上的要求,6、對于跨河橋梁,如何確定橋梁總跨徑與分孔總

6、跨徑:可參照水文計算確定。必須保證橋下有足夠的排洪面積,使河床不致遭受過大沖刷,還要根據河床土壤的性質和基礎埋深。分孔:使上下部結構總造價趨于最低。同時考慮通航要求。7、橋梁各種標高的確定應考慮哪些因素設計洪水位,橋下通航或通車凈空的需要,橋型,跨徑等。8、確定橋面總寬時應考慮哪些因素行車和行人的交通需要9、為什么要盡可能避免橋梁與河流或橋下路線斜交,斜交橋修建的必要性。以避免增加橋梁長度而提高造價,施工方便必要性:對于一般小橋,為了改善路線線形,或城市橋梁受原有街道的制約是,業允許修建斜交橋,斜度通常不宜大于45°。10、永久作用、可變作用與偶然作用的主要內容(重點):哪些荷載永久

7、作用(恒載):包括結構物自重、橋面鋪裝及附屬設施的重量、作用于結構上的土重及土側壓力、基礎變位作用、水浮力、長期作用于結構上的人工預施力以及混凝土收縮和徐變作用??勺冏饔茫浩嚭奢d及其沖擊力、制動力和離心力、人群荷載、車輛荷載引起的土側壓力、支座摩阻力、溫度(均勻、梯度)作用、風荷載、流水壓力、冰壓力。偶然作用:地震力作用、船舶或漂流物的撞擊作用。11、術語:永久作用、可變作用、作用代表值、標準值、頻遇值、準永久值、極限狀態、作用效應、作用效應設計值、分項系數、作用組合效應、作用組合效應系數、作用效應基本組合、作用效應偶然組合、作用短期效應組合、作用長期效應組合永久作用:在設計使用期內,其作用

8、位置的大小、方向不隨時間變化,或其變化與平均值相比可忽略不計的作用??勺冏饔茫涸谠O計使用期內,其作用位置和大小、方向隨時間變化,且其變化與平均值相比不可忽略的作用。偶然作用:這種荷載在設計使用期內不一定出現,但一旦出現,其持續時間較短而數值很大。作用代表值:針對不同設計目的所采用的各種作用規定值,它包括作用標準值、準永久值和頻遇值等。標準值:荷載的基本代表值,為設計基準期內最大荷載統計分布的特征值(例如均值、眾值、中值、或某個分位值)。頻遇值:對可變荷載,在設計基準期內,其超越的總時間為規定的較小比率或超越頻率為規定頻率的荷載值?!邦l繁出現”95%概率分位。準永久值:對可變荷載,在設計基準期內

9、,具超越的總時間約為設計基準期一半的荷載值,“經常出現”50%既率分位。極限狀態:整個結構或結構的一部分構件超過某一特定狀態就不能滿足設計規定的某一功能要求,此特定狀態稱為該功能的極限狀態。作用效應:作用效應是指結構對所受作用的反應,如由作用產生的結構或構件的軸向力、彎矩、剪力、應力、裂縫、變形和位移等。作用效應設計值:作用的設計值為作用標準值乘以相應的分項系數。分項系數:為保證所設計的結構具有規定的可靠度而在設計表達式中采用的系數,分作用分項系數和抗力分項系數兩類作用組合效應:結構上幾種作用分別產生的效應的隨機疊加稱作用效應組合。作用組合效應系數:在作用效應組合中,由于幾個獨立可變作用效應最

10、不利值同時出現的概率較小而對作用采用的折減系數。作用效應基本組合:承載能力極限狀態設計時,永久作用設計值效應與可變作用設計值效應的組合。作用效應偶然組合:承載能力極限狀態設計時,永久作用標準值效應與可變作用某種代表值效應、一種偶然作用標準值效應的組合。作用短期效應組合:正常使用極限狀態設計時,永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相組合。作用長期效應組合:正常使用極限狀態設計時,永久作用標準值效應與可變作用準永久值效應相組合12、作用組合的基本原則應只涉及結構上可能同時出現的作用效應,并以橋梁在施工或運營時可能處于的最不利受力狀態位原則13、汽車荷載等級,車道荷載與車輛荷載特點與適用條件(重點

11、)汽車荷載分為公路一I級(高速公路、一級公路)和公路一II級(二級公路、三級公路、四級公路)兩個等級,二級公路為干線公路且重型車輛多是,涵洞設計采用公路一I級荷載,四級公路上車道荷載乘0.8折減,車輛乘0.7。汽車荷載有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。橋梁結構的整體計算采用車道荷載;橋梁結構的局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻壓力等的計算采用車輛荷載。車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。14、為什么車道很多或者橋梁很長時,汽車荷載效應可以折減當車道道或橋梁很長的時候,相應的加載在橋梁上的車輛或者均布荷載就比較多。而按照正常的情況來看,許多車(均布荷載也看成車的話)同時出現在橋

12、梁上,且同時位于最不利位置的幾率很小,這意味著如果不折減,計算得到的車輛荷載效應會比實際偏大。15、汽車荷載沖擊力的適用條件與計算方法適用條件:1、鋼橋,鋼筋混凝土橋及預應力混凝土橋,土虧工拱橋等上部結構和鋼支座、板式橡膠支座、盆式橡膠支座及鋼筋混凝土柱式墩臺。2、填料厚度(包括路面厚度)大于等于0.5m的拱橋、涵洞以及重力式墩臺不計沖擊力。計算方法:汽車荷載標準值X沖擊系數叱16、公路橋涵設計體系規定了橋涵結構的兩種極限狀態(重點)規定了按承載能力極限狀態(基本組合、偶然組合)和正常使用極限狀態(作用短期效應組合、作用長期效應組合)進行作用效應的組合,并取其最不利效應的組合進行設計。17、汽

13、車制動力的計算原則(重點):雙向如何計算汽車荷載制動力按同向行駛的汽車荷載(不計沖擊力)計算,并按以使橋梁墩臺產生最不利縱向力的加載長度進行縱向折減。一個設計車道上由汽車荷載產生的制動力標準值按車道荷載標準值在加載長度上計算的總重力的10刈算。同向行駛雙車道的汽車荷載制動力標準值為個設計車道制動力標準值的兩倍;同向行駛三車道為一個設計車道的2.34倍;同向行駛四車道為一個設計車道的2.68倍。制動力的著力點在橋面以上1.2m處,計算墩臺時,可移至支座較中心或支座底座面上。第二篇鋼筋混凝土和預應力混凝土簡支梁(40溢右)1.簡支梁的主要類型及其適用情況(重點)板橋(矩形截面、施工方便、自重大、挖

14、空、適合中小跨徑橋梁、異形橋、雙向受力)肋板式梁橋(橫截面內肋形結構(主要T梁)冗型、I型、T型、多用于縱向分縫裝配式橋梁、適合中等跨徑簡支梁)箱形梁橋(橫截面呈一個或幾個封閉箱形、單箱單室、單箱多室、分離多箱、整體性好、抗扭剛度大、上下緣均可受壓、適合大跨徑懸臂和連續梁、亦適于中大跨徑預應力簡支梁、施工模板復雜)2、橋面構造包括哪些部分橋面鋪裝、防水和排水設備、伸縮縫、人行道或安全帶、緣石、欄桿和燈柱等構造。3、橋面鋪裝的形式與特點,混凝土橋面配筋的作用,混凝土鋪裝強度等級要求,橋面橫坡的設置方式(重點)橋面鋪裝的形式與特點:1.普通水泥混凝土或瀝青混凝土(非嚴寒區不做防水層水泥混凝土:造價

15、低,耐磨性能好,適合重載交通,但養生期長,日后修補較麻煩。瀝青混凝土:鋪裝重量較輕,維修養護方便,通車速度快,但易老化和變形)(鋼纖維混凝土:彎拉強度高,抗裂,抗疲勞,耐磨,減薄道面厚度,提高工程質量,降低工程維修費用,延長工程使用壽命)2.防水混凝土(非冰凍區需防水,強度等級不低于橋面板混凝土,上不設面層,加2cm瀝青表面處置為磨耗層)3.具有貼式或涂料防水層的水泥混凝土或瀝青混凝土(三油二氈)混凝土橋面配筋的作用:加強鋪裝層強度一面混凝土開裂,有的在接縫處參與開裂?;炷龄佈b強度等級要求:不低于橋面板混凝土的強度等級,不低于C40橋面橫坡的設置方式:1.對板橋或就地澆筑的肋梁橋,設在墩臺頂

16、部做成傾斜的橋面板2.裝配式肋梁橋采用不等厚的鋪裝層(混凝土三角墊層或等厚的路面鋪裝層)以構成橋面橫坡3.在較寬的橋梁中直接將行車道板做成雙向傾斜的橫坡4、為什么要設置橋面伸縮裝置,伸縮裝置選用的依據是什么(重點)伸縮量的大小包括:為保證橋跨結構在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮與徐變影響下按靜力圖式自由變形。依據:視橋梁變形量的大小和車輛活載大小而異,要保證自由變形,而且要使車輛平順通過和防止雨水垃圾泥土等深入阻塞。伸縮量的大小包括:以安裝伸縮縫結構時為基準的溫度伸長量和伸縮量,收縮量和徐變量及計入梁的制造與安裝誤差的富余量(按計算變形量的30%古算),對大跨度應計入因荷載作用和梁體上下部溫差

17、所引起的梁端轉角產生的伸縮縫變形量4、橋面連續的概念,與先簡支后連續有何異同(重點)橋面連續是指上部構造利用鋼筋混凝土結合在一起,變成一個整體結構。簡支后結構連續使用階段結構形式就是連續梁,簡支橋面連續只是橋面鋪裝層,結構形式還是簡支梁6、整體式板橋的受力特點與配筋特點整體式簡支板橋一般使用跨徑在8m以下,其橋面寬度往往大于跨徑,在荷載作用下,橋面板實際上處于雙向受力狀態,即除板的縱向中部產生正彎矩外,橫向也產生較大的彎矩。因此,當橋面板寬較大時,除要配置縱向的受力鋼筋外,尚應計算配置板的橫向受力鋼筋。整體式板橋行車道的主鋼筋直徑不得小于12mm間距不大于20cm,也不宜小于7cm;兩側邊緣板

18、帶的主鋼筋數量與中間板帶相比宜增加15%分布鋼筋直徑不得小于6mm間距不大于25cm,并且在單位板長的截面面積一般不應少于主鋼筋面積的15%7、裝配式板橋橫向連接1 .企口式混凝土較連接(圓形、菱形、漏斗形)2.鋼板連接8、什么叫斜交橋,斜板橋的受力與配筋特點(重點)由于橋位處的地形限制,或者由于高等級公路對線形的要求而將橋梁做成斜交。斜交板橋的橋軸線與支承線的垂線呈某一角度,習慣上稱為斜交角。1 .荷載有向兩支承邊之間最短距離方向傳遞的趨勢2.各腳點受力情況可比你連續梁工作來描述3.在均布荷載下,當橋軸線方向的跨長相同時,斜板橋的最大跨內彎矩比正橋要小,跨內縱向最大彎矩或最大應力的位置,隨著

19、斜交角的變大而自中央想鈍角方向移動4.在上述情況下,斜板橋的跨中橫向彎矩比正橋要大,可認為橫向增大量相當于跨徑方向減小量與正交橋梁相比彎矩大?。ㄗ畲罂鐑葟澗匦?,跨中橫向彎矩大)9、裝配式簡支梁橫隔板(梁)的設置特點、原因,與連續梁和拱橋橫隔板比較有何異同鋼筋混凝土和預應力混凝土橋梁的橫隔板的主要作用是保證兩片主梁的共同作用,有利于承受橫向水平力及偏載等作用。對于T形等開口截面梁,借助橫隔板可提高梁的抗扭剛度;而對于箱形梁可有效地降低橫隔板處及其梁體內的扭曲應力。10、截面效率指標、束界圖、減余剪力圖與預應力筋布置(重點)索界原則截面效率指標:(為核心距,為截面高度)越大的截面較為經濟所得的曲線

20、為索界上限,只要所布置預應力筋重心位于此界限內束界圖:從下限心點向下量取就能保證梁任何截面在各個受力階段上下緣應力都不超過規定值。同理也可繪出兩個受力階段受壓區不超過容許值的相應索界線。由于簡支梁彎矩想著梁端逐漸減小,故索界上下限也逐漸上移,這就是必須將大部分預應力筋向梁端逐漸彎起的原因之一。減余剪力圖與預應力筋布置:彎起的預應力筋顯著抵消了梁內的荷載剪力,這樣就大大減小了預應力混凝土的剪力,并進一步降低了腹板所承受的主拉應力。索界原則,后張預應力簡支梁中預應力筋多在梁端附近彎起11、先張法和后張法預應力混凝土梁預應力筋的錨固特點與構造措施先張法:構件端截面加寬,錨固區內配置足夠的包圍縱向預應

21、力筋的封閉式箍筋或螺旋鋼筋。對直徑大的鋼絲,可將鋼絲端部軋成波浪形或用橫向鋼筋鎖住做成鋼絲錨結。后張法:錨具應力集中且有劈裂力,配置足夠鋼筋加以保護。”均勻、分散”原則,減小局部應力,有足夠凈距方便施工。12、先張法和后張法的預應力損失類型(重點)先張法:錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失;預應力鋼筋和孔道壁摩擦引起的;加熱養護時,因溫差而產生的;鋼筋應力松弛;混凝土收縮徐變;后張法:管道摩阻損失;錨固損失;彈性壓縮損失;鋼筋應力松弛損失;混凝土收縮徐變損失。13、行車道板的形式與力學計算模式:單向板、雙向板、懸臂板、較接板(重點)單向板:邊長比或長寬比等于和大于2的周邊支承板看作由短跨承受荷

22、載的單向受力板。雙向板:長寬比小于2的板。懸臂板:沿短跨一端嵌固另一端為自由端。較接板:一端嵌固一端錢接14、術語:板的有效分布寬度、荷載橫向分布影響線、荷載橫向分布系數(重點)板的有效分布寬度:板在局部分布荷載作用下,不僅直接作用部分承擔荷載,相鄰部分也會承擔一部分。荷載橫向分布影響線:單位荷載沿橫向作用在不同位置時對某梁所分配的荷載比值變化曲線荷載橫向分布系數:當把單位荷載按橫向最不利位置布置在荷載橫向影響線上,求得各片主梁分配到的橫向荷載的最大值為R1此m表示主梁在橫向分配到的最大荷載比例,即稱為荷載橫向分布系數。15、如何確定板的有效分布寬度,行車道板的內力計算(重點)單向板:a=,a

23、為板的有效寬度。M為車輪荷載產生的跨中總彎矩,m為荷載中心處的mxmax最大單寬彎矩值。1、單個車輪荷載在跨徑中間a=a+l/3=a2+2H+1/3(22/31);2、車輪荷載在板的支承處a'=&+t=a2+2H+t;3、車輪荷載靠近板的支承處ax=a'+2x懸臂板:a=2.1510,a=a1+2b'內力計算:當t/h<1/4時(即主梁抗扭能力較大時):跨中彎矩M=+O.5Mo支點彎矩M-0.7M0當t/h>1/4時(即主梁抗扭能力較小時):跨中彎矩M=+0.7M°支點彎矩M=-0.7M016、荷載橫向分布系數的概念,常用荷載橫向分布系數計

24、算方法的類型、基本假定與適用范圍(重點)1 .杠桿原理法(1)基本假定:忽略主梁之間橫向結構的聯系作用,即假設橋面板在主梁上斷開,而當作沿橫向支承在主梁上的簡支梁或懸臂梁來考慮(2)適用場合:計算荷載位于靠近主梁支點近似用于橫向聯系很弱的無中間橫隔梁的橋梁雙主梁橋2 .偏心受壓法(剛性橫梁法)(1)基本假定:中間橫隔梁象一根剛度無窮大的剛性梁一樣保持直線的形狀不考慮主梁抗扭剛度(2)適用場合:具有可靠橫向聯接橋梁較窄時(B/L<0.5)計算跨中橫向分布系數3 .較接板法(1)假定:將多梁式橋簡化為數根并列而相互橫向較接的狹長板(梁)較縫僅傳遞剪力用半波正弦荷載作用在某一板上,計算各板(梁

25、)間的力分配關系(2)適用條件:用現澆混凝土縱向企口縫連結的裝配式板橋僅在翼板間用焊接鋼板或伸出交叉鋼筋連結的無中間橫隔梁的裝配式橋較接梁法適用條件不設橫梁的T梁橋4 .剛接梁法(1)適用條件:翼緣板剛性連接的肋梁橋(2)計算假定:結合縫同時傳遞豎向剪力和彎矩5 .比擬正交異性板法(GMt)(1)適用條件:多道橫隔梁、寬跨比較大(2)基本假定:將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩個方向剛度不同的彈性平板17、剛性橫梁法計算橫向分布系數簡支梁車道荷載作用下跨中彎矩值計算沒看懂題18、荷載橫向分布系數沿橋跨的分布(重點)彎矩,剪力彎矩縱橋向不同位置的影響面形狀類似分離變量近似程度高由于跨中截面車輪加載值占

26、總荷載的絕大多數,近似認為其它截面的橫向分布系數與跨中相同剪力支點處剪力就近傳向支座,分布與杠桿法相近跨中剪力影響面相對于支點差別很大,變量不可分離變量分離后支點影響面被歪曲,誤差過大做法支點剪力采用杠桿法計算從第一根橫梁或四分點開始采用跨中的荷載橫向分布系數從梁端到第一根橫梁或四分點按直線過渡。應用中求簡支梁跨中最大彎矩時,m不變化,其他截面可不變,但中梁且內橫隔梁少于3根時計變化為宜。求主梁最大梁端截面剪力時,考慮變化。19、主梁和橫隔梁的內力計算(重點)杠桿法、偏心壓力法要求計算,錢接板法要求會列力法方程和GMfe要求會校核查表是否準確(重點)計算我就不管了,自己看吧20、支座的功能、類

27、型與選用原則(重點)支座作用、固定支座布置按支座變位的可能性進行分類:固定支座活動支座:單向活動、多向活動按組成材料和結構形式分類:簡易墊層支座:現基本不用橡膠支座:板式、盆式(大、中跨)弧形鋼支座:特別適用于嚴寒地區鋼筋混凝土擺柱式支座特種支座:減隔震支座、拉力支座原則:應根據橋梁跨徑長短、支點反力的大小、梁體變形的程度以及對支座結構高度的要求支座作用傳遞上部結構支承反力,包括恒載和活載引起的豎向力和水平力保證結構在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素下自由變形,使上下部結構受力符合靜力圖式。固定支座布置:簡支梁,懸臂梁錨固跨,多空懸臂梁橋掛梁,一端固定、一端活動多跨連續梁一個橋墩設置固定

28、支座,一般位于中間橋墩,其余墩臺設活動支座固定支座的布置應有利于墩臺傳遞縱向水平力(多跨兩固定不宜在一橋墩上、個別橋墩較高可設兩活動支座,坡橋在高程低的橋墩,連續梁中間橋墩)寬橋應設置縱向與橫向均能活動的支座21、板式橡膠支座的活動機理與驗算內容,梁端轉角與支座壓縮量的關系(重點)活動機理:利用橡膠的不均勻彈性壓縮實現轉角,利用其剪切變形實現水平位移驗算:驗算支座偏轉情況、驗算加勁鋼板厚度、驗算支座的抗滑穩定性21、預拱度的設置概念(重點)恒載活載/2為消除恒載和經常作用活載之長期效應所產生的撓度,通常需在橋梁施工時設置預拱度(指跨中的反向撓度)恒載+活載頻遇值/2汽車為標準值0.7,人為標準

29、值第三篇懸臂和連續體系橋梁(20溢右)1、簡要闡述懸臂體系和連續體系橋梁跨越能力比簡支梁大的原因(重點)這主要是由于懸臂體系梁橋和連續體系梁橋存在支點彎矩,所以,其跨中彎矩比相同跨徑相同荷載的簡支梁橋的跨中彎矩顯著減小。同時,由于跨中彎矩的減小可以減小跨度內主梁的高度,從而降低鋼筋混凝土用量和結構自重,而這本身又導致了恒載內力的減小,所以它們具有更大的跨越能力2、比較懸臂梁橋、T型剛構橋、連續梁橋、連續剛構的主要優缺點和適用性(重點)懸臂梁:優:由于支點負彎矩的卸載作用,跨中正彎矩大大減小,跨越能力增大靜定結構,對基礎要求較低墩上只需一個支座,減小了橋墩尺寸,節省基礎工程量支點上變形曲線折角小

30、,行車舒適。缺:同時存在正負彎矩,構造復雜跨徑增大重量快速增加,不宜裝配施工梁頂開裂受雨水腐蝕實際中很少采用連續梁:優:由于支點負彎矩的卸載作用,跨中正彎矩大大減小,恒載、活載均有卸載作用由于彎矩圖面積的減小,跨越能力增大結構剛度大、橋面變形小、動力性能好、變形曲線平順、利于高速行車。缺:超靜定結構,對基礎變形較敏感初始預應力等增加計算復雜程度鋼混:城市高架和小半徑彎橋少量采用2530m預應力廣泛采用,150mT型鋼構:優:結構受力有利帶掛剪力圖面積小。缺:恒載靜定,活載超靜定,對常年溫差、基礎變形、日照溫均較敏感較接結構復雜,用鋼量大,耐久性差易跳車帶掛伸縮縫多,對高速行車不利工序復雜設備多

31、較少采用,帶掛60150m連續鋼構恒載、活載負彎矩卸載作用基本與連續梁接近橋墩參加受彎作用,使主梁彎矩進一步減小彎矩圖面積的小,跨越能力大,在小跨徑時梁高較低用于柔性墩或大跨度高墩橋梁3、簡述變截面連續梁和等截面連續梁的優缺點和適用性(重點)截面改變受力的概念等截面:優:結構構造簡單缺:支點上主梁不能通過增加梁高只能通過增加預應力束筋抵抗較大負彎矩用于采用頂推法、移動模量法、整孔設架法施工的中、小跨徑連續梁,一般跨徑在4060米以下。變高度梁:優:受力特點符合連續梁內力分布規律外形和諧、節省材料、增大凈空與施工內力狀態吻合用于大跨徑連續梁,100米以上,90%;變高度連續梁。截面改變受力的概念

32、,支點截面增大,支點負彎矩增大,跨中正彎矩減小4、連續梁橋的主要施工方法及其恒載計算特點(重點)內力與施工方法有關(1)有支架澆筑施工法(2)平衡懸臂施工法(懸臂澆筑、懸臂拼裝)(3)逐跨頂推施工法(4)移動模架施工法(懸吊模架、活動支架)上述幾種方法中,除有支架施工一次落梁法的連續梁橋可按成橋結構進行分析之外,其余幾種方法施工的連續梁橋,都存在一個所謂的結構體系轉換和內力(或應力)疊加的問題,這就是連續梁橋恒載內力計算的一個重要特點5、名詞解釋:臨時周結、導梁、三向預應力、次內力、徐變系數(重點)臨時固結:用懸臂法從橋墩兩側逐段延伸來建造預應力混凝土懸臂梁橋時,為了承受施工過程中可能出現的不

33、平衡力矩,保證施工過程中結構的穩定可靠,就需要采取措施使墩頂的零號塊件與橋墩臨時固結起來。導梁:導梁設置在主梁的前端,為等截面或變截面的鋼桁架或鋼板梁,主梁前端裝有預埋件與鋼導梁栓接。三向預應力:預應力結構最簡單是僅僅縱向施加了預應力。有時為了抗剪需要采用豎向預應力。如果橋面較寬,考慮兩腹板間跨度較大或翼板懸臂板長度較大,還要設橫向預應力。次內力:超靜定結構(連續梁和連續剛構等)因各種強迫變形(例如預應力、徐變、收縮、溫度及基礎沉降等)而在多余約束處產生的附加內力,統稱次內力。徐變系數:徐變系數是自加載齡期后至某個t時刻,棱柱體內的徐變應變值與瞬時應變(彈性應變)值之比6、次內力產生的原因,混

34、凝土收縮徐變引起內力重分布的原理超靜定結構(連續梁和連續剛構等)因各種強迫變形(例如預應力、徐變、收縮、溫度及基礎沉降等)而在多余約束處產生的附加內力,統稱次內力。原理:簡支轉連續梁支點徐變負彎矩7、日溫差、基礎不均勻沉降產生的次內力(重點)超靜定與靜定結構溫度梯度線性變化服從平截面假定,靜定產生位移不產生次應力,超靜定產生次應力。非線性靜定產生縱向約束力。8、預應力次內力計算的等效荷載法(重點)吻合索概念等效荷載法:用一組等效荷載代替預應力筋對結構構件的作用的方法。這一等效外力系對結構產生的效應即為預應力效應。對于靜定結構,等效荷載法并無優越性可言,但對于超靜定結構,等效荷載法可有效簡化超靜

35、定預應力結構的內力分析與計算。吻合索:在(超靜定的)梁配好預應力束之后,就可以求出預應力壓力線了。這時,如果再將預應力束的線形按預應力壓力線來布設,那么就會使預應力次內為零。此時的預應力筋就叫做吻合索9、預應力混凝土連續梁中預加力的壓力線概念:影響因素預應力壓力線:對混凝土梁施加預應力,梁的截面上會產生偏心壓力,各個截面偏心壓力的合力點的連線就稱作預加力作用的壓力線。簡支梁的預應力壓力線與預應力束重心重合,而連續梁(或其它的超靜定梁)的預應力壓力線由于有預應力次內力的存在而與預應力束的重心位置有一定的偏離。影響因素:10、徐變變形概念(重點)混凝土構件由荷載引起的瞬間彈性變形隨時間緩慢增加那部

36、分變形,徐變產生負彎矩。11、徐變次內力計算的換算模量法為了便于用結構力學中力法來求解超靜定結構的徐變次內力問題,引入兩個廣義換算彈性模量:(1)在不變荷載下徐變變形(載變位)計算的換算彈性模量E(p=-;:t,(2)在隨t變化荷載下徐變變形(常變位)計算的換算彈性模量E仰Ez_1:t,.:t,.12、連續箱梁橋橫隔梁設置(重點)13、連續箱梁橋在非線性溫度梯度下的溫度應力計算包含哪些部分內容14、連續體系梁橋和拱橋為什么要低溫合龍使結構受壓大氣溫度高于合龍溫度時拱體膨脹15、體系轉換的連續梁橋施工方法(重點)引中:跨中最大彎矩的施工方法;頂推法;懸臂法第四篇混凝土拱橋(20流右)1、拱橋的受

37、力特點(重點)拱在豎向荷載作用下,支承處將同時受到豎向和水平反力的共同作用。這個水平反力的反作用,稱為水平推力。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。2、拱橋的分類(重點)建筑材料(土虧工拱橋,鋼筋混凝土拱橋,鋼拱橋)結構體系(簡單體系拱橋:三銀拱,兩銀拱,無銀拱;組合體系拱橋:無推力拱橋,有推力拱橋)主拱圈截面形式(板拱橋,肋拱橋,雙曲拱橋,箱形拱橋)拱上建筑形式(實腹式拱橋,空腹式拱橋)拱軸線型式(圓弧拱橋,拋物線拱橋,懸鏈線橋)橋面位置(上承式拱橋,中承式拱橋,下承式拱橋)按是否對下部結構作用水平推力(有推力拱,無推力拱)3、板拱橋、肋拱

38、橋、雙曲拱橋、箱形拱橋的受力特點和適用范圍:空腹式拱上建筑板拱橋:由于在截面積相同的條件下,實體矩形截面比其他形式截面的截面抵抗矩小,在有彎矩作用時,材料的強度沒有得到充分利用。如果要獲得與其它型式截面相同的截面抵抗矩,板拱就必須增大截面積,這就相應地增加了材料用量和結構自重,故采用板拱是不太經濟的。因此通常只在地質條件較好的中、小跨徑土虧工拱橋中采用板拱橋。肋拱橋:拱肋之間用橫系梁(或橫隔板)聯結成整體,使拱肋共同受力和增加拱肋的橫向穩定性。拱圈可用較小的截面面積獲得較大的抗彎慣性矩,從而大大節省材料用量,減輕自重,使其成為較大跨境的各類拱橋。雙曲拱橋:當它受力時,力使沿著兩個拱的方向更均勻

39、地傳遞;某一局部受力過大時,雙曲拱能迅速自行調整平衡,使整個雙拱曲不會因局部受力過大而損壞。因主拱圈分期形成,呈現組合結構的受力特征,整體性較弱,在地震荷載作用下容易破壞。故目前已很少用。箱型拱橋:箱形截面的中性軸大致居中,對于抵抗正負彎矩具有幾乎相等的能力,能較好地適應主拱圈各截面正負彎矩變化的需要;由于是閉合空心截面,抗彎和抗扭剛度大,拱圈的整體性好,應力分布較均勻。主要用于上承式拱橋,大跨徑鋼筋混凝土拱橋。4、確定拱橋的標高有哪幾個(重點)橋面高程,跨中結構(拱或橋面結構)底面高程,起拱高程,基礎底面高程5、不等跨拱橋的處理方法(重點)不等跨拱橋,由于不等跨拱橋由于相鄰孔的恒載推力不相等

40、。使橋梁和基礎承受了不平衡推力,在采用柔性墩的多孔連續拱橋中,還需要考慮包載不平衡推力產生的連拱作用,使計算和構造較為復雜。為了減小不平衡推力,改善橋墩、基礎的受力狀況??刹捎茫?、采用不同的矢跨比2、采用不同的拱腳標高3、調整拱上建筑的恒載重量6、什么是壓力線、合理拱軸線,拱軸線主要有哪幾種類型,分別適用什么荷載(重點)壓力線:拱橋上各個荷載作用在拱橋上產生的壓力值的連線合理拱軸線:拱軸線與壓力線吻合,拱截面只承受軸向壓力無彎矩作用。類型:圓弧拱軸線:等靜水壓力(15-20m以下小跨徑拱橋);拋物線:豎向均布荷載(中、下承簡單拱橋,組合拱橋);懸鏈線:與豎坐標成比例的荷載(實、空腹)。7、什

41、么是“五點重合法”,如何用“五點重合法”確定空腹式拱橋拱軸系數,如何確定實腹式拱橋的拱軸系數(重點)三較拱與無錢拱五點重合法:對于空腹式拱橋,在求其拱軸系數時認為拱頂、拱腳及四分點壓力線與相應三較拱的包載壓力線完全重合的方法。確定實腹式拱橋的拱軸系數:逐次逼近法,根據跨徑矢高假定m,計算后不相符則計算值為m五點重合法與三校拱包載壓力線僅5點重合,從拱頂到壓力線在拱軸線上,到拱底在下,相應偏離類似正弦波。拱頂產生彎矩為負而拱腳為正。與無錢拱不存在五點重合關系。m增大拱軸線抬高。8、拱橋壓力線與合理拱軸線偏離的原因有哪些因為主拱收到包載、活載、溫度變化和材料收縮等作用,當包載壓力線與拱軸線重合時,

42、其他荷載作用下壓力線便不再重合,又相應于活載的不同布置,壓力線也是不同的。9、什么是彈性中心,彈性中心在拱橋內力計算中的作用(重點)彈性中心就是彈性體的受力中心,即彈性中心是結構受力的中心點。作用:設想沿拱軸線作一個寬度為1/EI的圖形,那么ds/EI就表示了拱軸線圖形的微面積(用的是微積分原理),那么整個拱軸線形狀的形心就是彈性中心,形心計算公式為ydsys=V(y為拱軸線方程),如果求出ys,即確定彈性中心的位置,并將鋼臂端點引至dsEI彈性中心,則力法方程中的全部副系數都等于00這一方法成為彈性中心法。10、拱橋內力調整的方法有哪些(重點)三種方法,特點,畫示意圖假載法:改變拱軸系數的方法,不能同時改善拱頂、拱腳兩個控制截面的內力。提高m值拱腳負彎矩減小,拱頂正彎矩增加。臨時較法:拱頂截面臨時較布置在拱軸線以下,拱

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