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1、第一篇 總論 上冊(cè)第一章 概述1、橋梁的作用(了解)2、橋梁的組成Ø 橋梁組成(熟悉)Ø 五大件1橋跨結(jié)構(gòu)2,支座系統(tǒng)3,橋墩4,橋臺(tái)5,墩臺(tái)基礎(chǔ)Ø 五小件1,橋面鋪裝2,排水系統(tǒng),3,欄桿4,伸縮縫5,燈光照明Ø 主要專業(yè)術(shù)語(yǔ)(重點(diǎn)掌握橋梁水位、跨徑、凈空)Ø 橋梁分類(重點(diǎn)掌握跨徑及橋梁結(jié)構(gòu)體系分類)3、橋梁發(fā)展概況(了解)第一篇 總論(上冊(cè))第一章 概 述1、橋梁的作用(了解)2、橋梁的組成 橋梁組成(熟悉)Ø 五大件1橋跨結(jié)構(gòu)2,支座系統(tǒng)3,橋墩4,橋臺(tái)5,墩臺(tái)基礎(chǔ)Ø 五小件1,橋面鋪裝2,排水系統(tǒng),3,欄桿4,伸縮
2、縫5,燈光照明Ø 五大件總一二為上部結(jié)構(gòu)。 主要專業(yè)術(shù)語(yǔ)(重點(diǎn)掌握橋梁水位、跨徑、凈空) 橋梁分類(重點(diǎn)掌握跨徑及橋梁結(jié)構(gòu)體系分類)3、橋梁發(fā)展概況(了解)水位:高水位-洪峰季節(jié)河流的最高水位 低水位-枯水季節(jié)河流的最低水位 設(shè)計(jì)洪水水位-按設(shè)計(jì)洪水頻率算的的水位 計(jì)算水位設(shè)計(jì)洪水水位加雍水和浪高 通航水位滿足最低通航所需水位跨徑:凈跨徑兩墩壁之間的距離。對(duì)于梁式橋凈跨徑是指設(shè)計(jì)洪水位線上相鄰兩個(gè)橋墩(或橋臺(tái))之間的水平凈距,而拱式橋是指每孔拱跨拱腳截面內(nèi)邊緣之間的距離。 總跨徑所有孔徑之和。各孔凈跨徑之和稱為總跨徑。橋梁的凈跨徑l0和總跨徑L是反映橋梁宣泄洪水的能力和通航標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)
3、。計(jì)算跨徑橋跨結(jié)構(gòu)兩支點(diǎn)的間距,橋跨結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算常常使用計(jì)算跨徑。橋跨結(jié)構(gòu)兩個(gè)支點(diǎn)間的距離稱為計(jì)算跨徑。 對(duì)于梁式橋是指橋跨兩端相鄰支座中心之間的距離。對(duì)于拱式橋是指拱軸線兩端點(diǎn)之間的距離.標(biāo)準(zhǔn)跨徑兩橋墩中心線之間的距離,或橋墩中心線與橋臺(tái)前緣的距離。對(duì)公路梁式橋,標(biāo)準(zhǔn)跨徑是指兩相鄰橋墩中線間的距離,或橋墩中線與橋臺(tái)臺(tái)背前緣間的距離; 對(duì)拱式橋,是指其凈跨徑。鐵路橋常以計(jì)算跨徑作為標(biāo)準(zhǔn)跨徑。橋長(zhǎng)兩端橋臺(tái)的側(cè)墻或八字臺(tái)墻尾端點(diǎn)之間的距離。橋長(zhǎng)是衡量橋梁大小的最簡(jiǎn)單的技術(shù)指標(biāo):一般把橋梁兩端橋臺(tái)的側(cè)墻或八字墻尾端點(diǎn)之間的距離稱為橋梁全長(zhǎng),簡(jiǎn)稱橋長(zhǎng)。 無橋臺(tái)時(shí),橋梁全長(zhǎng)為橋跨結(jié)構(gòu)的行車道板全長(zhǎng)距離
4、。橋梁規(guī)范中根據(jù)橋梁跨徑總長(zhǎng)L和單孔跨徑Lo劃分橋梁的規(guī)模大小。凈空:設(shè)計(jì)洪水水位或設(shè)計(jì)通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)下邊緣之間的距離。 橋下凈空高度:是指設(shè)計(jì)洪水位或設(shè)計(jì)通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)下邊緣之間的距離。該距離應(yīng)滿足安全排洪及通航的要求。橋梁分類:按跨徑大小分類(公路橋必須兩個(gè)都要滿足)2、按結(jié)構(gòu)體系劃分 梁式橋主梁受彎受力特點(diǎn):主梁受彎剪,結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生水平反力,靜定結(jié)構(gòu)。 拱式橋主拱受壓受力特點(diǎn): 墩臺(tái)不僅產(chǎn)生豎向反力,還產(chǎn)生水平推力,從而使拱主要受壓,也受彎矩 剛架橋構(gòu)件受彎壓受力特點(diǎn): 梁部受彎為主,柱腳有水平反力,介于梁、拱之間。 纜索承重纜索受拉受力特點(diǎn): 纜索只受拉力,墩臺(tái)受豎向力及水平推力
5、 組合體系幾種受力體系的組合第二章 橋梁的規(guī)劃與設(shè)計(jì)原則1 橋梁設(shè)計(jì)程序 熟悉橋梁規(guī)劃設(shè)計(jì)的前期工作及設(shè)計(jì)階段的主要工作 大型橋梁的設(shè)計(jì)工作可分為前期工作及設(shè)計(jì)工作兩個(gè)階段。 前期工作包括編制預(yù)可行性研究報(bào)告和可行性研究報(bào)告,設(shè)計(jì)階段按“三階段設(shè)計(jì)”進(jìn)行,即初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)與施工設(shè)計(jì)。 對(duì)常規(guī)橋梁,通常采用兩階段設(shè)計(jì),即初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。2 橋梁設(shè)計(jì)的一般原則橋梁設(shè)計(jì)基本原則:C 安全C 適用C 經(jīng)濟(jì)C 美觀C 技術(shù)先進(jìn)C 環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展 了解野外勘察與調(diào)查的基本工作 掌握橋梁縱、橫斷面的設(shè)計(jì)和平面布置(重點(diǎn)掌握橋梁縱斷面設(shè)計(jì))縱斷面設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)總跨徑(2)橋梁分孔(3)橋面標(biāo)高(
6、4)橋下凈空滿足通航要求及洪水位縱斷面設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì):(1) 總跨徑 橋梁總跨徑的確定一般依據(jù)水文計(jì)算。橋梁墩臺(tái)和橋頭路堤會(huì)侵入并壓縮河床,使橋下的過水?dāng)嗝鏈p小,水流流速加大,引起河床沖刷,故橋梁總長(zhǎng)必須保證橋下有足夠的排洪面積,以減小或避免橋梁基礎(chǔ)受到過大沖刷;但也不能因?yàn)闆_刷過度增加橋梁總長(zhǎng),導(dǎo)致工程投資增大。在確定橋梁總長(zhǎng)時(shí),既要依據(jù)計(jì)算結(jié)果,也要結(jié)合基礎(chǔ)類型、埋置深度等因素來考慮,橋梁在整個(gè)使用年限內(nèi),保證設(shè)計(jì)洪水順利宣泄;對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)本身來說,不能因總跨徑縮短而引起河水對(duì)河床過度沖刷給淺基礎(chǔ)帶來的不利影響。對(duì)于深埋基礎(chǔ),一般允許稍大一點(diǎn)的沖刷,使總跨徑適當(dāng)減小;對(duì)平原地區(qū)穩(wěn)定的寬灘河段
7、,河水的流速較慢,漂流物也少,可以對(duì)河灘的淺水流區(qū)段作較大的壓縮。(2) 橋梁分孔(3) 跨徑愈大,孔數(shù)愈少,降低墩臺(tái)造價(jià),上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)大大提高;(4) 使上、下部結(jié)構(gòu)的總造價(jià)趨于最低橋梁孔徑布置應(yīng)注意的問題:通航河流,分孔滿足橋下的通航要求。橋梁通航孔布置在通航最方便的河域; 平原區(qū)寬闊河流上的橋梁,主河槽按需要布置較大通航孔,兩側(cè)淺灘部分按經(jīng)濟(jì)跨徑分孔;山區(qū)的深谷、水深流急的江河等,加大跨徑;連續(xù)體系的多孔橋梁,邊孔與中孔的跨中彎矩接近相等,合理地確定相鄰跨之間比例; 河流中存在不利的地質(zhì)段,布孔時(shí),盡量避開這些區(qū)段,適當(dāng)加大跨徑。(3)橋面標(biāo)高1)流水凈空的要求梁橋 梁底支座底面高出設(shè)
8、計(jì)洪水位(包括壅水和浪高)不小于25cm,高出流冰面不小于50 cm無鉸拱橋 拱腳淹沒深度不超過拱圈矢高的2/3,拱頂?shù)酌娓叱鲈O(shè)計(jì)洪水位1.0m通航孔,拱腳的起拱線高出最高流冰面不小于0.25m。(4)橋下凈空滿足通航要求及洪水位橫斷面的設(shè)計(jì)平面布置:3 橋梁體系與造型美學(xué) 掌握五種體系橋梁特點(diǎn),結(jié)合贛江上已建的相關(guān)橋型,能從不同方面對(duì)其進(jìn)行分類闡述,熟悉各類橋型的特點(diǎn) 。南昌英雄大橋:?jiǎn)嗡崩瓨蜈M江大橋:鋼架橋八一大橋:雙塔斜拉橋南昌大橋:梁式橋生米大橋:組合體系(拱+梁+纜繩)贛江西支大橋 第三章 橋梁設(shè)計(jì)作用1 橋梁設(shè)計(jì)基本概念n 1、極限狀態(tài):當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)而
9、不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí),則此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。n 極限狀態(tài) : 承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài) 承載能力極限狀態(tài):對(duì)應(yīng)于橋涵結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形或變位的狀態(tài)。 當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí),即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài): (1)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如滑動(dòng)、傾覆等); (2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接處因超過材料強(qiáng)度而破壞(包括疲勞破壞),或因過度的塑性變形而不能繼續(xù)承載; (3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機(jī)動(dòng)體系; (4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如柱的壓屈失穩(wěn)等);正常使用極限狀態(tài):對(duì)應(yīng)于橋涵結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項(xiàng)限值的狀態(tài)
10、。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí),即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài): (1)影響正常使用或外觀的變形; (2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞; (3)影響正常使用的振動(dòng); (4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。極限狀態(tài)三種設(shè)計(jì)狀況n 2、公路橋涵考慮以下三種設(shè)計(jì)狀況:n (1)持久狀況:橋涵建成后承受自重、汽車荷載等持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)的狀況。該狀況下的橋涵應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。 (2) 短暫狀況:橋涵施工過程中承受臨時(shí)性作用的狀況。該狀況下的橋涵僅作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),必要時(shí)才做正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。 (3) 偶然狀況:在橋涵使用過程中可能偶然出現(xiàn)的狀況。這種狀況出現(xiàn)的概率極
11、小,且持續(xù)的時(shí)間極短。該狀況下的橋涵僅作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)作用的含義:直接作用:直接施加于結(jié)構(gòu)上的外力,如車輛、人群、結(jié)構(gòu)自重等,可用“荷載”這一術(shù)語(yǔ)來概括。 間接作用:不是以外力形式施加于結(jié)構(gòu),是間接作用于結(jié)構(gòu)的,它們產(chǎn)生的效應(yīng)與結(jié)構(gòu)本身的特性、結(jié)構(gòu)所處環(huán)境等有關(guān),如地震、基礎(chǔ)變位、混凝土收縮和徐變、溫度變化等作用的分類的概念:2 永久作用 含義: 指在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)其作用的位置、大小和方向不隨時(shí)間變化,或其變化值與平均值相比可忽略不計(jì)的作用(或荷載)。 包括橋梁結(jié)構(gòu)自重、土側(cè)壓力、靜水壓力及水浮力、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)加力,混凝土收縮和徐變的作用等。 熟悉永久作用的類型結(jié)構(gòu)重力(包括結(jié)構(gòu)
12、附加重力)預(yù)加力土的重力土側(cè)壓力混凝土收縮及徐變作用水的浮力基礎(chǔ)變位作用 掌握結(jié)構(gòu)重力計(jì)算特點(diǎn)結(jié)構(gòu)物自身重力(包括橋面鋪裝、附屬設(shè)施等附加重力),可按照結(jié)構(gòu)物的實(shí)際體積乘以材料的容重計(jì)算 掌握水的浮力和預(yù)加力對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的規(guī)定區(qū)別 水浮力:指由地表水或地下水通過地基土壤的孔隙傳遞給建筑物基礎(chǔ)底面的水壓力,其值等于建筑物所排開的同等體積的水重。位于巖石地基上的基礎(chǔ)一般被認(rèn)為是不透水的,可不計(jì)水浮力;對(duì)于碎石類土、砂類土、粘砂土等透水性地基上的墩臺(tái),要考慮水浮力。預(yù)加力: 對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu),預(yù)加力在結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)和使用階段構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算時(shí),應(yīng)作為永久作用計(jì)算其主效應(yīng)和次效應(yīng),計(jì)算時(shí)應(yīng)
13、考慮相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失,但不計(jì)由于偏心距增大所引起的附加效應(yīng);在結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)加應(yīng)力不作為作用,而將預(yù)應(yīng)力鋼筋作為結(jié)構(gòu)抗力的一部分,但在連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)中,仍需考慮預(yù)加力的次效應(yīng)。 3 可變作用汽車荷載汽車沖擊力汽車離心力汽車引起的土側(cè)壓力人群荷載風(fēng)荷載汽車制動(dòng)力流水壓力冰壓力溫度(均勻溫度和梯度溫度)作用支座摩阻力偶然作用:偶然作用 船舶或漂流物的撞擊作用地震作用汽車撞擊作用1)汽車荷載掌握汽車荷載的分類汽車荷載分為公路I級(jí)和公路II級(jí)。 汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載用于橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算(例如主梁、主拱和主桁架等的計(jì)算);車輛荷載用于局部加載、涵洞、橋臺(tái)和擋
14、土墻壓力等計(jì)算。掌握車道荷載大小、形式及特點(diǎn)公路級(jí)車道荷載取值: 均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑小于等于5m時(shí), 計(jì)算跨徑大于等于50m時(shí), 計(jì)算跨徑在5m至50m之間時(shí), 按直線內(nèi)插求得。 計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí),上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 應(yīng)再乘以1.2的系數(shù)。 Ø 特點(diǎn):Ø (1)車道荷載的形式簡(jiǎn)明。在內(nèi)力影響線上加載只要已知影響線面積與最大坐標(biāo)值就可以,加載手續(xù)簡(jiǎn)單,電算和手算工作量均較少;Ø (2)通過車道荷載中的均布荷載加集中荷載的模式可以解決大、中、小不同跨徑的活載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),例如均布荷載的集度在某跨徑區(qū)段可采用跳躍變化以滿足不同跨徑的要求;
15、16; (3)車道荷載中的集中荷載可采用雙值,以滿足彎矩和剪力計(jì)算的不同要求;公路級(jí)車道荷載:均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qk和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 pk 按公路級(jí)車道荷載的0.75倍采用掌握車輛荷載大小、結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)大?。汗芳?jí)和公路級(jí)汽車荷載采用相同的車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值。標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載采用原橋規(guī)汽車超20級(jí)荷載中總重為550kN的加重車。掌握汽車荷載在加載時(shí)的規(guī)定2)汽車沖擊力了解汽車荷載沖擊力產(chǎn)生的原因:活載以一定的速度在橋上行駛時(shí),會(huì)使橋梁發(fā)生振動(dòng),產(chǎn)生動(dòng)力作用。這種動(dòng)力作用會(huì)使橋梁的內(nèi)力和變形較靜活載作用時(shí)大。這種現(xiàn)象就統(tǒng)稱為沖擊作用掌握04橋規(guī)對(duì)沖擊系數(shù)的規(guī)定,會(huì)計(jì)算沖擊系數(shù):式中 f 結(jié)構(gòu)基頻( hz
16、 )。 汽車局部加載及在T梁、箱梁懸臂板上的沖擊系數(shù)采用0.3。 簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)的基頻可按下列公式計(jì)算:n 式中 結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑 ; 結(jié)構(gòu)材料的彈性模量 ; 結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣性矩 ; 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度量 ; G 結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力 ; g重力加速度 。連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)的基頻可按下列公式計(jì)算:3)熟悉離心力1)離心力的產(chǎn)生 當(dāng)車輛行駛在曲線線路上時(shí),因方向變化而引起的徑向水平力。(2)汽車離心力的計(jì)算 當(dāng)彎道橋的曲線半徑等于或小于250m時(shí),應(yīng)計(jì)算汽車荷載引起的離心力。 汽車荷載離心力標(biāo)準(zhǔn)值為車輛荷載(不計(jì)沖擊力)標(biāo)準(zhǔn)值乘以離心力系數(shù)C計(jì)算。 C值按下式計(jì)算:4)熟悉人群荷載計(jì)算規(guī)定,注意
17、人群荷載計(jì)算時(shí)單位(1)公路橋人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定采用: 1)當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑L50m時(shí),人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0 ;當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑L150m時(shí),人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5 ;當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑在50m和150m之間時(shí),可由線性內(nèi)插得到人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)跨徑不等的連續(xù)結(jié)構(gòu),以最大計(jì)算跨徑為準(zhǔn)。 城市郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋梁,人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取上述規(guī)定值的1.15倍。 專用人行橋梁,人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.5 kn/ 。 掌握汽車制動(dòng)力的計(jì)算方法5)汽車制動(dòng)力車輛制動(dòng)力或(列車牽引力)是指車輛在剎車或啟動(dòng)時(shí)為克服車輛的慣性力或阻力而在路面或軌道與車輪之間發(fā)生的滑動(dòng)摩擦力。汽車制動(dòng)力作用點(diǎn)一般在橋面以上1.2m
18、處。制動(dòng)力的計(jì)算方法:汽車荷載制動(dòng)力按同向行駛的汽車荷載(不計(jì)沖擊力)計(jì)算,并應(yīng)按本規(guī)范表4.3.1-5的規(guī)定,以使橋梁墩臺(tái)產(chǎn)生最不利縱向力的加載長(zhǎng)度進(jìn)行縱向折減。 一個(gè)設(shè)計(jì)車道上由汽車荷載產(chǎn)生的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值按本規(guī)范第4.3.1條規(guī)定的車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值在加載長(zhǎng)度上計(jì)算的總重力的10%計(jì)算,但公路級(jí)汽車荷載不得小于165kN;公路級(jí)汽車荷載不得小于90kN。同向行駛雙車道的汽車荷載制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為一個(gè)設(shè)計(jì)車道制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值的兩倍;同向行駛?cè)嚨罏橐粋€(gè)設(shè)計(jì)車道的2.34倍;同向行駛四車道為一個(gè)設(shè)計(jì)車道的2.68倍。規(guī)范的規(guī)定、車道數(shù)引起的汽車制動(dòng)力折減汽車荷載制動(dòng)力按同向行駛的汽車荷載(不計(jì)沖擊力)計(jì)算
19、,并應(yīng)按本規(guī)范表4.3.1-5的規(guī)定,以使橋梁墩臺(tái)產(chǎn)生最不利縱向力的加載長(zhǎng)度進(jìn)行縱向折減。6)熟悉風(fēng)荷載及支座摩阻力 分析橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性時(shí),應(yīng)考慮風(fēng)荷載的影響。對(duì)大跨度的斜拉橋和懸索橋以及高聳的橋塔和橋墩,風(fēng)力的影響更大。 當(dāng)風(fēng)以一定速度運(yùn)動(dòng)并受到橋梁的阻礙時(shí),橋梁就承受風(fēng)壓。風(fēng)壓分為順風(fēng)向和橫風(fēng)向; 順風(fēng)向的風(fēng)壓可視為平均風(fēng)壓或脈動(dòng)風(fēng)壓。采用靜力計(jì)算方法處理平均風(fēng)壓對(duì)結(jié)構(gòu)的影響;對(duì)脈動(dòng)風(fēng)壓,要按隨機(jī)振動(dòng)理論進(jìn)行分析。)風(fēng)力的計(jì)算風(fēng)力指大風(fēng)吹到橋跨結(jié)構(gòu)、橋墩臺(tái)和列車時(shí)所產(chǎn)生的風(fēng)壓力。方向與橋梁軸線垂直的風(fēng)力稱橫向風(fēng)力;方向與橋梁軸線一致的風(fēng)力稱縱向風(fēng)力。其計(jì)算與橋跨結(jié)構(gòu)所處地區(qū)的
20、風(fēng)壓強(qiáng)度與受風(fēng)面積有關(guān)風(fēng)力可按以下方法計(jì)算:風(fēng)力是風(fēng)壓與迎風(fēng)面積的乘積支座摩阻力: 支座摩阻力是上部結(jié)構(gòu)由溫度等引起的變位而產(chǎn)生的,其作用方向與上部結(jié)構(gòu)的變位方向相反作用點(diǎn)在支座處。支座摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算: F =W 7)溫度影響力 對(duì)靜定結(jié)構(gòu),氣溫的變化通常只會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的伸長(zhǎng)或縮短;在超靜定結(jié)構(gòu)中,由于氣溫的變化引起的變形受到約束,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的附加力。 由于日照、驟冷等天氣情況引起的溫差對(duì)靜定結(jié)構(gòu)或超靜定結(jié)構(gòu)均可能產(chǎn)生附加力。 氣溫變化的幅度,可按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件(一般取當(dāng)?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁兀┐_定。氣溫變化值,應(yīng)自結(jié)構(gòu)合龍時(shí)的溫度算起。注意整體溫度對(duì)靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)的
21、影響注意局部溫度(非線性溫度)規(guī)范的規(guī)定4 偶然作用 熟悉偶然作用的類型,熟悉規(guī)范對(duì)其規(guī)定偶然作用 船舶或漂流物的撞擊作用地震作用汽車撞擊作用5 荷載組合掌握荷載組合分類掌握基本組合、長(zhǎng)期效應(yīng)、短期效應(yīng)組合計(jì)算:基本組合:1 作用效應(yīng)組合的分類(1)公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)基本組合:永久作用的標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng) (結(jié)構(gòu)的常規(guī)設(shè)計(jì))偶然組合:永久作用的標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng) (結(jié)構(gòu)特殊情況下的設(shè)計(jì))公路效應(yīng)荷載組合:(荷載、汽車荷載、人群荷載)第四章 橋面布置與構(gòu)造1、橋面組成與布置 熟悉橋面構(gòu)造、橋面鋪裝縱向厚度組成、橋面行車道布置方式橋面構(gòu)造:混凝土梁橋的橋面
22、部分包括: 橋面鋪裝 防水和排水設(shè)施 伸縮裝置 人行道(或安全帶) 緣石 欄桿和燈柱等構(gòu)造橋面鋪裝縱向厚度組成:橋面板>墊層防水層保護(hù)層橋面鋪裝橋面行車道布置方式:雙向車道布置交通量不大的橋梁?jiǎn)蜗蜍嚨啦贾媒煌看蟮臉蛄鹤龇ǎ?1.在橋面上設(shè)置分隔帶,用以分隔上下行車輛; 2.采用主梁分離式布置,在主梁中間設(shè)置分隔帶; 3.采用分離式主梁,在兩主梁之間的橋面上不加聯(lián)系 各自通行單向交通; 4.通常也將機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道分隔、行車道與人 行道分隔;多層橋面布置充分利用橋梁的承載能力人行道城市附近的橋梁檢修道、安全帶郊區(qū)或高速公路2、橋面鋪裝及排水防水系統(tǒng) 1)橋面鋪裝 掌握橋面鋪裝作用、要
23、求作用:保護(hù)橋面板不受車輛輪胎(或履帶)的直接磨耗,防止主梁遭受雨水的侵蝕,并對(duì)車輛輪重的集中荷載起一定的分布作用要求:具有抗車轍、行車舒適、抗滑、不透水、剛度好。 熟悉橋面鋪裝的類型、做法,重點(diǎn)理解橋面鋪裝在受力計(jì)算時(shí)的規(guī)定橋面鋪裝的類型:水泥混凝土瀝青混凝土瀝青表面處治(耐久性較差,僅在中級(jí)或低級(jí)公路橋梁上使用)泥結(jié)碎石混合型做法:一層混凝土鋪裝,8-10厘米厚一層砼加一層瀝青,8+5厘米防水混凝土鋪裝抗裂性較好的砼重點(diǎn)理解橋面鋪裝在受力計(jì)算時(shí)的規(guī)定橋面鋪裝一般不作受力計(jì)算,但如在施工中能確保鋪裝層與行車道板緊密結(jié)合成整體則鋪裝層的混凝土(除去作為車輪磨耗部可取0.010.02m厚外)還可
24、以計(jì)算在行車道的厚度內(nèi)和行車道板共同受力。 為使鋪裝層具有足夠的強(qiáng)度和良好的整體性(能起連接各主梁的作用)一般要在混凝土中設(shè)置直徑為46mm的鋼筋網(wǎng) 2)橋面縱、橫坡設(shè)置 重點(diǎn)掌握橋面橫坡設(shè)置方式橫坡:板橋或就地澆筑的肋板橋:墩臺(tái)頂做成傾斜的采用不等厚鋪裝層橋?qū)捿^大,可直接將行車道板做成雙向傾斜的3)橋面防水 了解橋面防水的性能要求及類型橋面防水的性能要求:不透水、有一定強(qiáng)度、彈性和韌性、耐腐蝕性和耐老化性較好。類型:瀝青涂膠下封層,灑布薄層瀝青或改型瀝青,其上布一層砂,經(jīng)碾壓形成。高分子聚合物涂膠瀝青或改型瀝青防水卷材 重點(diǎn)熟悉鋪設(shè)要求要求:在橋面伸縮縫處應(yīng)連續(xù)鋪設(shè),不可切斷;橋面縱向應(yīng)鋪過
25、橋臺(tái)背;橋面橫向兩側(cè),應(yīng)伸過緣石地面,從人行道與緣石砌縫里向上疊起0.10m。4)橋面排水系統(tǒng) 了解排水系統(tǒng)設(shè)置數(shù)量、位置及排水管形式4、橋面排水系統(tǒng) (1)設(shè)置數(shù)量: i>2%, L<50 時(shí)不設(shè); i>2%, L>50 時(shí)12-15設(shè)米一個(gè); i<2%, 時(shí)6-8設(shè)米一個(gè);距離路緣石1050cm,可以沿車道兩側(cè)對(duì)稱排列,也可交錯(cuò)排列。(2)設(shè)置位置 橋面行車道邊緣處,距緣石1050cm 橋梁伸縮上游方向增設(shè)泄水管 最大間距不超過20m,伸縮縫上游增設(shè)泄水管,凹形豎曲線的最低點(diǎn)及前后35m也應(yīng)各設(shè)一個(gè)。泄水管每平米不少于23cm2布置排水管形式 :參考書上。 3
26、、橋面伸縮縫 熟悉伸縮縫要求、作用及伸縮縫類型要求:一、使用要求1. 能夠適應(yīng)橋梁溫度變化所引起的伸縮。2橋面平坦,行駛性良好的構(gòu)造。3施工安裝方便,且與橋梁結(jié)構(gòu)聯(lián)為整體。4具有能夠安全排水和防水的構(gòu)造。5. 承擔(dān)各種車輛荷載的作用。6養(yǎng)護(hù)、修理與更換方便。7經(jīng)濟(jì)價(jià)廉。作用:保證橋梁按分析圖式自由伸縮 保證車輛在伸縮縫處平順通行 防止雨水、泥砂滲入類型:1.對(duì)接式伸縮縫2.鋼制支承式伸縮縫3.橡膠組合剪切式伸縮縫4.模數(shù)支承式伸縮縫 5.無縫式伸縮縫4、人行道、欄桿、護(hù)欄與燈柱 了解人行道、欄桿、護(hù)欄及燈柱的一些常規(guī)構(gòu)造及規(guī)定一、人行道與安全帶人多人行道0.75米+0.5米的倍數(shù)人少安全帶,0
27、.25-0.5米高度0.25-0.4米做法:現(xiàn)澆與橋面連成整體 預(yù)制做成配件,現(xiàn)場(chǎng)組合安裝二、欄桿、燈柱 欄桿高度0.81.2米,按規(guī)范計(jì)算水平力。做法: 全預(yù)制安裝 現(xiàn)澆欄桿柱、預(yù)制安裝扶手燈柱一般均為預(yù)制安裝三、護(hù)欄 作用:封閉沿線兩側(cè)的作用具有吸收碰撞能量的作用 種類:n 剛性護(hù)攔n 半剛性護(hù)攔n 柔性護(hù)攔第二篇 混凝土梁橋第一章 混凝土梁橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造1、鋼筋砼與預(yù)應(yīng)力砼梁式橋特點(diǎn)鋼筋混凝土橋的優(yōu)點(diǎn)n 就地取材,成本低;n 耐久性好,維修費(fèi)用少;n 材料可塑性好,可以做成各種形狀;n 工業(yè)化程度高;n 整體性好,結(jié)構(gòu)剛度大,噪聲小缺點(diǎn):n 受拉區(qū)配置普通鋼筋,鋼筋與砼共同作用,受裂縫寬度
28、限制,鋼筋拉應(yīng)力受到制約,無法使用高強(qiáng)材料,結(jié)構(gòu)自重大。占用支架和模板多,施工受季節(jié)影響、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋的特點(diǎn)n 有效利用高強(qiáng)度材料,構(gòu)件截面小,自重彎矩占總彎矩比例下降;n 節(jié)省鋼材;n 全截面工作,無裂縫出現(xiàn);n 有效的接頭和拼裝手段;n 需要專門施工設(shè)備;n 材質(zhì)、制作精度要求高 應(yīng)力度:理解應(yīng)力度的概念,理解根據(jù)應(yīng)力度分類,混凝土橋梁可以分為哪幾類,其特點(diǎn)如何。概念:應(yīng)力度分類混凝土橋梁分類及特點(diǎn)n 一,簡(jiǎn)支梁n 受力簡(jiǎn)單,跨中只有正彎矩n 靜定結(jié)構(gòu),不產(chǎn)生附加內(nèi)力n 對(duì)基礎(chǔ)要求低n 便于預(yù)制、架設(shè)、施工管理,施工費(fèi)用低n 預(yù)應(yīng)力使梁全截面參加工作減輕結(jié)構(gòu)恒載,增大抵抗活載能力n
29、二,懸臂梁橋:n 懸臂支點(diǎn)產(chǎn)生負(fù)彎矩,能卸載錨跨跨中正彎矩n 靜定結(jié)構(gòu),不產(chǎn)生附加內(nèi)力n 多孔橋時(shí),只需一個(gè)支座,可減小橋墩、基礎(chǔ)尺寸n 與簡(jiǎn)支梁相比,行車較平順n 三,連續(xù)梁橋n 支點(diǎn)負(fù)彎矩能明顯卸載跨中正彎矩n 結(jié)構(gòu)剛度大,變形小,動(dòng)力性能好,主梁變形撓曲線平緩,有利于高速行車n 可以運(yùn)用懸臂施工法、頂推法、逐跨施工法等n 超靜定結(jié)構(gòu),有附加內(nèi)力 n 箱形截面設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜n 施工時(shí)要臨時(shí)錨固措施n 四,T型鋼構(gòu)橋n 支點(diǎn)負(fù)彎矩能明顯卸載跨中正彎矩n 結(jié)構(gòu)剛度大,變形小,動(dòng)力性能好,主梁變形撓曲線平緩,有利于高速行車n 可以運(yùn)用懸臂施工法、頂推法、逐跨施工法等n 超靜定結(jié)構(gòu),有附加內(nèi)力 n
30、箱形截面設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜n 施工時(shí)要臨時(shí)錨固措施鋼構(gòu)橋分類:n 五,連續(xù)梁橋,n 綜合了連續(xù)梁橋和T形剛構(gòu)橋的特點(diǎn)n 節(jié)省了支座,減少了墩及基礎(chǔ)的工程量n 墩梁固結(jié),改善了水平荷載的受力性能n 雙薄壁墩減小水平位移在墩中產(chǎn)生的彎矩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁設(shè)計(jì)的特點(diǎn):以各個(gè)截面的最大正負(fù)彎矩的絕對(duì)值之和,即按彎矩變化幅值布置預(yù)應(yīng)力束筋。 公路橋梁,恒載彎矩占總彎矩的比例較大,支點(diǎn)控制設(shè)計(jì)的是負(fù)彎矩,跨中控制設(shè)計(jì)的是正彎矩。(支點(diǎn)上的活載正彎矩與恒載負(fù)彎矩之和為負(fù)彎矩,跨中活載負(fù)彎矩與恒載正彎矩之和為正彎矩) 跨徑不大的鐵路橋梁活載較大,恒載彎矩占總彎矩比例不大,預(yù)應(yīng)力筋節(jié)省有限,采用連續(xù)梁施工較簡(jiǎn)支梁復(fù)雜
31、2)體系與受力特點(diǎn)熟悉簡(jiǎn)支梁、懸臂梁橋、連續(xù)梁橋、T形剛構(gòu)橋及連續(xù)剛構(gòu)橋特點(diǎn)對(duì)比分析同跨徑簡(jiǎn)支梁與懸臂梁橋彎矩圖特點(diǎn)對(duì)比分析同跨徑懸臂梁橋、連續(xù)梁橋內(nèi)力圖的差異小跨徑鐵路梁橋?yàn)槭裁床徊捎眠B續(xù)梁橋從構(gòu)造、受力、行車舒適性對(duì)比分析帶掛孔和帶鉸T形剛構(gòu)橋特點(diǎn)理解分析橋墩剛度對(duì)連續(xù)連續(xù)剛構(gòu)橋受力的影響。了解各種橋型的適用情況各種橋梁適用情況:簡(jiǎn)支體系在中、小跨徑上首選橋型(經(jīng)濟(jì)指標(biāo)低、施工方便、機(jī)具要求不高);連續(xù)梁與連續(xù)剛構(gòu)主梁連續(xù)無縫,行車平順,最大限度應(yīng)用平衡懸臂施工法;連續(xù)剛構(gòu)體系適用跨越海灣、山溝、河谷1)鋼筋砼與預(yù)應(yīng)力梁橋橋特點(diǎn) 熟悉鋼筋砼與預(yù)應(yīng)力砼梁橋各自的特點(diǎn)2 、梁橋立面布置1)簡(jiǎn)支
32、體系熟悉簡(jiǎn)支體系梁橋分類及構(gòu)造n 1、簡(jiǎn)支板橋n 板橋優(yōu)點(diǎn): 建筑高度?。?外形簡(jiǎn)單、制作方便; 重量不大,制作方便;n 板橋缺點(diǎn): 跨徑不宜過大; 橫向通過鉸縫傳遞橫向荷載,整體性差n 板橋截面形式:一般做成等厚度,實(shí)心板和空心板n 板橋分整體式板橋和裝配式板橋n 簡(jiǎn)支梁橋n 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的常用跨徑為820m,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為10m、13m、16m、20m,高跨比約為1/111/18n 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為25m、30m、35m、40m,高跨比約為1/17 1/202)懸臂體系n 1、懸臂梁橋單孔雙懸臂梁:n 中孔由橋下行車或通航條件決定n 邊孔一般為(0.30.4)L分析懸臂長(zhǎng)度對(duì)主
33、梁內(nèi)力影響三跨帶掛梁的單懸臂梁橋:n 掛梁長(zhǎng)度一般為(0.40.6)L熟悉懸臂梁橋及預(yù)應(yīng)力砼T形剛構(gòu)橋構(gòu)造n 不帶掛梁的T形剛構(gòu)可采用:等跨布置n 帶掛梁的T形剛構(gòu)n 掛梁長(zhǎng)度約為0.250.5Ln 預(yù)應(yīng)力混凝土掛梁跨徑不超過3540mn 梁高沿橋縱向變化曲線:拋物線、半立方拋物線、正弦曲線、三次曲線、圓弧線分析懸臂長(zhǎng)度對(duì)懸臂梁橋主梁內(nèi)力的影響2)連續(xù)體系熟悉連續(xù)板橋、連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋跨徑布置及構(gòu)造特點(diǎn)n 1、連續(xù)板橋l 可以比簡(jiǎn)支板橋的跨徑做得更大一些,比同跨徑簡(jiǎn) 支梁更薄一些l 整體式連續(xù)板橋:邊孔為0.70.8Ll 裝配式連續(xù)板橋: 接縫在橋墩:等跨布置 接縫在彎矩較小位置:邊孔約為
34、0.60.65Ln 2、連續(xù)梁橋(1)分類:(2)連續(xù)梁跨徑對(duì)受力影響:n 采用懸臂施工法:邊孔長(zhǎng)度約為0.50.8L,且采用梁高變化來適應(yīng)彎矩變化(3)連續(xù)梁立面梁高布置n 采用頂推法、移動(dòng)模架法、整孔架設(shè)法施工:一般布置成等跨等梁高連續(xù)梁n 3、連續(xù)剛構(gòu)橋(1)特點(diǎn)(2)墩梁固結(jié)點(diǎn)設(shè)置及原因(3)連續(xù)剛構(gòu)橋墩選型(4)連續(xù)剛構(gòu)橋截面尺寸墩身長(zhǎng)細(xì)比約為1620,雙薄壁墩中距約為1/201/25L掌握連續(xù)梁跨徑對(duì)受力的影響掌握連續(xù)剛構(gòu)橋墩梁固結(jié)點(diǎn)的設(shè)置及作用3 、橫截面設(shè)計(jì)1)截面設(shè)計(jì)原則熟悉截面設(shè)計(jì)原則1、滿足抗彎、抗剪的能力(截面效率指標(biāo)和截面形心盡可能大)2、盡可能減小截面尺寸3、主梁片
35、數(shù)與間距或箱梁形式,影響橋梁寬度和高度4、截面形式選擇,考慮施工影響5、保證橫向聯(lián)系2)板式截面1、板式截面特點(diǎn)(1)外形簡(jiǎn)單制作方便(2)建筑高度?。?)極易適應(yīng)斜、彎、坡及S形、喇叭形或形狀更復(fù)雜的橋梁(4)自重大,小跨橋梁使用n 適用范圍 常用在48米跨徑、不規(guī)則橋梁n 截面形式實(shí)心板、矮肋板、空心板n 施工方法整體現(xiàn)澆了解空心板橋基本構(gòu)造特點(diǎn)3)肋式截面常用三種肋式截面及其特點(diǎn),1、三類基本類型的比較(、T、)n 截面形狀穩(wěn)定,橫向抗彎剛度大,塊件堆放、裝卸和安裝都方便;但制造復(fù)雜n T截面制造簡(jiǎn)單,可以借助橫隔梁來連接,整體性好,接頭方便;但截面形狀不穩(wěn)定,運(yùn)輸和安裝較復(fù)雜,構(gòu)件正好
36、在橋面板的跨中接頭,對(duì)橋面板受力不利n 截面將橋面板與主梁分成兩部分,對(duì)主梁受力不利,施工架設(shè)方便2、整體肋梁式截面n 施工費(fèi)用昂貴n 整體性好n 采用較少的主梁裝配式肋式截面及其特點(diǎn)3、裝配肋梁式截面(1)裝配式肋梁截面優(yōu)點(diǎn)降低制作費(fèi)用提高了產(chǎn)品質(zhì)量上部和下部結(jié)構(gòu)可平行施工(2)裝配式肋梁截面形式及特點(diǎn):形主梁:截面形狀穩(wěn)定,橫向抗彎剛度大,堆放、裝卸都方便。T形主梁:翼板構(gòu)成行車道,主梁翼緣受壓,橫向借助橫隔梁聯(lián)結(jié),整體性好I形主梁:承重構(gòu)件“攔腰”劃分為兩部分,使整體梁的受彎構(gòu)件裝配成一個(gè)組合梁的受彎構(gòu)件I形梁受力特點(diǎn): 結(jié)合面處于截面彎曲剪應(yīng)力較大的部位,保證組合梁上下部分結(jié)合成一整體
37、受彎構(gòu)件,必須加強(qiáng)結(jié)合面的強(qiáng)度; 裝配順序決定分階段受力: 第一階段:橋面板、橫隔梁及主梁自重 第二階段:車輛荷載細(xì)部構(gòu)造尺寸滿足哪些受力需要4、細(xì)部尺寸(1)腹板厚度: 滿足主拉應(yīng)力強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度 鋼筋混凝土:160240mm 由預(yù)應(yīng)力和彎起束筋作用,預(yù)應(yīng)力混凝土肋中的主拉應(yīng)力較小,肋板厚度由構(gòu)造決定。 預(yù)應(yīng)力混凝土:根據(jù)預(yù)應(yīng)力管道而定(2)上翼緣厚度l 滿足橋面板承受車輛局部荷載需要l 翼緣板做成變厚度,端部較薄,根部架構(gòu),不小于1/12梁高l 翼緣板厚度:橋面板承受全部荷載,端部取80mm 翼緣板承受恒載,活載由翼緣板及鋪裝 層共同承擔(dān),端部60mml 承托或圓角:使翼緣板和梁肋連接平順
38、(3)下翼緣尺寸l 滿足布置預(yù)應(yīng)力束筋及承受張拉壓應(yīng)力要求l 截面尺寸要求: 鋼筋混凝土:與腹板等寬 預(yù)應(yīng)力混凝土:應(yīng)占總截面面積的1020l 馬蹄形尺寸要求: 馬蹄總寬度約為肋寬24倍,管道保護(hù)層不小于60mm; 下翼緣高度加1/2斜坡區(qū),高度約為梁高0.150.20;馬蹄形尺寸對(duì)主梁受力影響4)箱形截面熟悉箱形截面的截面特點(diǎn)、常用形式、特點(diǎn)等1、箱形截面基本形式n 箱梁截面特點(diǎn): 抗扭剛度大,整體性好,靜力和動(dòng)力穩(wěn)定性好n 常用截面形式: 單箱單室、單箱多室、多箱單室、多箱多室n 各種截面形式箱梁特點(diǎn): 單箱單室:抗扭剛度大,彎橋、城市高架橋、立交橋 單箱多室:橋面較寬 分離式箱形截面:橋
39、面寬度超18m,中間設(shè)分隔帶掌握箱形截面細(xì)部尺寸需滿足的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)n 2、箱形截面細(xì)部尺寸(1)底板厚度懸臂梁、T構(gòu):構(gòu)造決定,160mm180mm連續(xù)梁:跨中正彎矩,200mm 250mm懸臂施工時(shí)還需承受掛籃底模橫梁后吊點(diǎn)的反力(2)頂板厚度 橋面板橫向彎矩的受力要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力束和橫向鋼筋的布置懸臂板長(zhǎng)度25m,長(zhǎng)度超過3m,需布置預(yù)應(yīng)力束筋(3)腹板厚度l 滿足剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力要求,滿足施工要求l 對(duì)側(cè)腹板滿足彎扭切極限強(qiáng)度,側(cè)腹板比中腹板厚l 腹板最小構(gòu)造要求: 腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力管道,厚為200mm 腹板有無預(yù)應(yīng)力管道,厚為300mm 腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋錨固頭,厚為380mm(4)
40、承托l(wèi) 作用:減小扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力l 形式:豎加腋和水平加腋l 設(shè)置加腋對(duì)主梁截面的影響: 頂板與腹板處加腋,加大腹板剛度、對(duì)腹板受力有利,腹板剪應(yīng)力控制截面下移,錯(cuò)開橫向彎曲應(yīng)力峰值,減小主拉應(yīng)力,利于豎彎束的布置; 使預(yù)應(yīng)力束合力位置降低,對(duì)橋面板跨中受力不利; 水平加腋增加了橋面頂板與腹板之間的連接寬度,保證箱梁的整體性4 、配筋設(shè)計(jì)原則及構(gòu)造特點(diǎn)1)預(yù)應(yīng)力束筋布置形式掌握各種力筋形式適用布置位置1 )整體式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支板橋l 靠?jī)蓚?cè)邊緣約1/6板寬的主鋼筋,比中間板帶部分布密一些,增加15%l 鋼筋混凝土板的主筋直徑不小于10mm,主筋間距不大于20cml 分布鋼筋,直徑不小于6
41、mm,間距不大于25cml 板的凈保護(hù)層不少于20mml 2 )裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支板橋l 布筋原則同整體式板橋l 3 )裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋l 4 )其他鋼筋混凝土橋 梁內(nèi)主鋼筋須根據(jù)彎矩包絡(luò)圖進(jìn)行布置,滿足正、負(fù)彎矩的要求;斜鋼筋可根據(jù)抵抗主拉應(yīng)力的需要設(shè)置,可由上下部主鋼筋彎折而成,也可另配2)裝配式預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支梁橋(1)預(yù)應(yīng)力束筋的布置l 束筋彎出梁頂對(duì)主梁的影響l 束界的概念及預(yù)應(yīng)力筋布置與束界主梁受力影響l 預(yù)應(yīng)力束筋在橫截面上的布置l 預(yù)應(yīng)力筋在梁端上的錨固原則束筋彎出梁頂對(duì)主梁的影響跨徑較大或梁高受限,梁端不能錨固所有束筋,可將部分力筋彎出梁頂Ø 使預(yù)應(yīng)力的張拉操
42、作比較繁瑣Ø 束筋彎角增大,預(yù)應(yīng)力的摩阻損失也增大Ø 干擾橋面板的鋼筋布置Ø 減少束筋長(zhǎng)度,對(duì)抗剪有利Ø 跨徑較大T梁,減少吊裝重量束界的概念及預(yù)應(yīng)力筋布置與主梁束界影響束界:是借用了截面核心距的物理概念。當(dāng)預(yù)加力作用在上核心時(shí),截面下緣就不出現(xiàn)拉應(yīng)力;作用在下核心時(shí),截面上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力。布置:Ø 簡(jiǎn)支梁跨中最大彎矩區(qū)段變化小,束筋在梁的三分點(diǎn)左右才開始彎起Ø 根據(jù)抗剪要求,在三分點(diǎn)到四分點(diǎn)之間開始需彎起束筋Ø 從減少摩阻損失,束筋的彎起角不宜大于20oØ 束筋彎起線形:圓弧形、拋物線形、懸鏈線預(yù)應(yīng)力束筋在橫截面
43、上的布置Ø 盡量相互緊密靠攏,減少馬蹄的尺寸,減輕自重Ø 保證梁底保護(hù)層前提下,使預(yù)應(yīng)力束筋的重心靠下預(yù)應(yīng)力筋在梁端上的錨固原則Ø 錨具在梁端布置,應(yīng)盡量減小局部應(yīng)力Ø 滿足安放張拉設(shè)備所需要的錨具間最小凈距要求Ø 對(duì)稱于縱軸布置Ø 梁端應(yīng)超出支座軸線h/3或0.6m,使預(yù)應(yīng)力能參與支座反力熟悉預(yù)應(yīng)力筋在橫截面上的布置3)預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋施工方法的不同,預(yù)應(yīng)力筋布置形式1、預(yù)應(yīng)力束筋配束原則l 選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力束筋的形式與錨具形式l 預(yù)應(yīng)力束筋的布置要考慮施工的方便,也不能隨意切斷,增加結(jié)構(gòu)錨具l 預(yù)應(yīng)力束的布置要符合結(jié)構(gòu)受力的要求l
44、 預(yù)應(yīng)力束筋配置,考慮材料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)性l 預(yù)應(yīng)力束筋避免多次反向曲率的連續(xù)束l 考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性受力,也需考慮破壞階段的需要l 2、預(yù)應(yīng)力束筋布置形式l (1)連續(xù)配筋lu 正彎矩布置在下翼緣、負(fù)彎矩布置在上翼緣u 跨度較大的梁截面設(shè)計(jì)成變高度梁的原因 梁的高度按曲線變化的梁,梁的截面重心線也即曲線形,這樣可以使預(yù)應(yīng)力鋼筋的彎曲平緩些,有利于張拉工作,減小摩阻損失。u 梁軸線變化較陡,采用直線布筋,中間支承處配短錨筋u 為減少損失,可縮短鋼筋長(zhǎng)度,增加張拉次數(shù),交叉配筋方式連接起來(2)分段配筋4)三向預(yù)應(yīng)力的概念及作用5 、其他構(gòu)造1)橫隔梁T梁和箱梁的作用及設(shè)置位置n 作用:n
45、(1)T梁:使各根主梁互聯(lián)成整體,荷載作用下各片梁共同作用n (2)箱梁:增加截面的橫向剛度,限制畸變應(yīng)力 在支撐處還承受和分布較大支撐反力n 設(shè)置:跨中、四分點(diǎn)、支點(diǎn)各設(shè)置一道n 尺寸:高度取3/4/梁高 肋寬為1220cmn 橫隔梁配筋與支承方式: a)支承位于主梁腹板下,橫梁中只需配置一定數(shù)量水平普通鋼筋; b)支承在箱梁底板上,橫梁受力類似彈性支承懸臂梁,橫隔梁需設(shè)曲線形預(yù)應(yīng)力筋2)橋梁的橫向連接1、裝配式板橋的橫向連接n 企口混凝土鉸連接n 鋼板連接2、裝配式T梁的橫向連接鋼板式接頭扣環(huán)式接頭橋面板的企口鉸連接板橋的橫向連接裝配式T梁的橫向連接3)梁橋的縱向連接n 干接縫n 濕接縫n
46、 膠接縫4)了解牛腿及剪力鉸的構(gòu)造和作用n 作用:銜接懸臂梁和掛孔n 構(gòu)造要求:縮短傳力路線避免尖銳的轉(zhuǎn)角支座高度盡量小五、剪力鉸n 鏈桿式鉸n 拉桿及輥軸組成的鉸n 即筒式鉸6 、梁橋支座1) 支座按受力特性分類2) 板式橡膠支座3) 板式橡膠支座有矩形和圓形。支座的橡膠材料以氯丁橡膠為主,也可采用天然橡膠。氯丁橡膠一般用于最低氣溫不超過-250C的地區(qū),天然橡膠用于-300C-400C的地區(qū)。熟悉板式橡膠支座構(gòu)造(1)構(gòu)造特點(diǎn):常用的板式橡膠支座采用薄鋼板或鋼絲網(wǎng)作為加勁層以提高支座的豎向承載能力。(2)變形機(jī)理: 不均勻彈性壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng); 剪切變形實(shí)現(xiàn)水平位移;3.無固定和活動(dòng)支座之分
47、固定支座可通過在支座側(cè)板焊接剛度強(qiáng)大的銷釘予以錨固(3)適用范圍:支座反力為703600kN的公路、城市橋梁 最高溫度+60oC,最低-45oC 掌握板式橡膠支座變位機(jī)理 設(shè)置在鋼盆中的橡膠板達(dá)到對(duì)上部結(jié)構(gòu)具有承壓和轉(zhuǎn)動(dòng)的功能; 聚四氟乙烯板和不銹鋼板之間的平面滑動(dòng)達(dá)到水平位移熟悉板式橡膠支座的適用范圍適用范圍: 豎向承載力100050000KN 有效水平位移量±40mm250mm 支座容許轉(zhuǎn)角40 設(shè)計(jì)摩阻系數(shù)0.05安裝注意事項(xiàng)、性能等3)盆式橡膠支座熟悉支座的特點(diǎn)掌握支座變位機(jī)理4)支座布置要求熟悉支座的布置要求n 簡(jiǎn)支裝配式空心板和T梁橋: (1)固定支座布置在橋臺(tái)(2)每個(gè)
48、橋墩上布置一個(gè)固定支座(3)較高橋墩,可布置兩個(gè)活動(dòng)支座(4)坡橋,布置在低橋墩臺(tái)n 連續(xù)梁橋:每一聯(lián)的墩或臺(tái)上設(shè)置一個(gè)固定支座,其他墩臺(tái)設(shè)置活動(dòng)支座n 懸臂梁橋:錨固孔的一側(cè)設(shè)置固定支座,一側(cè)設(shè)置活動(dòng)支座n 斜彎橋:結(jié)構(gòu)沿曲線半徑的切線方向定向支座位移方向7、梁橋墩臺(tái)1)熟悉梁橋橋墩的類型及分類4) 熟悉實(shí)體橋墩、空心墩、柱式墩、柔性排架墩、薄壁墩及框架墩構(gòu)造(空心墩橫隔板作用)5) 空心橋墩有兩種形式:一種為部分鏤空實(shí)體橋墩,另一種為薄壁空心橋墩。3)了解防撞橋墩的一般做法4)熟悉梁橋橋臺(tái)的分類及一般構(gòu)造第三章 梁橋計(jì)算(參考教材具體介紹)1、主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算1)掌握主梁恒載內(nèi)力圖繪制掌握
49、以三跨連續(xù)梁為例,繪制先簡(jiǎn)支后連續(xù)、懸臂-連續(xù)施工、逐孔施工、平衡懸臂法施工階段內(nèi)力圖2)內(nèi)力組合及彎矩包括圖掌握內(nèi)力組合的分類注意區(qū)分彎矩包絡(luò)圖及彎矩圖的區(qū)別2、預(yù)應(yīng)力束計(jì)算1)理解雙向受彎束筋配置原理2)掌握束界概念3、橋面板計(jì)算1)橋面板的分類 行車道板的概念n 行車道板:直接承受車輛輪壓,與主梁梁肋和橫隔梁聯(lián)結(jié),保證梁的整體作用并將活載傳給主梁。按支承方式分類(一)單邊支承(二)兩邊支承(三)三邊支承(四)四邊支承 按長(zhǎng)寬比分類n 單向板:把邊長(zhǎng)或長(zhǎng)寬比大于等于2的周邊支承板看作單由短跨承受荷載的單向受力板來設(shè)計(jì),在長(zhǎng)跨方向僅布置分布鋼筋。 n 雙向板:邊長(zhǎng)或長(zhǎng)寬比小于2的周邊支承板,
50、需按兩個(gè)方向的內(nèi)力分別配置受力鋼筋。 (A)對(duì)翼緣板的端邊是自由邊,另三邊由主梁及橫隔梁支承的板,可以像邊梁外側(cè)的翼緣板一樣視為沿短跨一端嵌固而另一端為自由的懸臂板來分析。 (B)對(duì)相鄰翼緣板在端部相互形成鉸接縫的情況,則行車道板應(yīng)按一端嵌固另一端鉸接的懸臂板進(jìn)行計(jì)算。按聯(lián)結(jié)方式分類2)車輛荷載在板上的分布掌握車輪荷載在橋面板上局部分布荷載的計(jì)算3)橋面板有效工作寬度 掌握橋面板有效工作寬度概念單向板有效工作寬度計(jì)算懸臂板有效分布寬度計(jì)算4)橋面板的內(nèi)力計(jì)算多跨連續(xù)單向板計(jì)算模型多跨單向板內(nèi)力計(jì)算懸臂板的內(nèi)力計(jì)算4、結(jié)構(gòu)撓度及預(yù)拱度計(jì)算熟悉規(guī)范對(duì)預(yù)拱度及撓度規(guī)定掌握普通鋼筋混凝土梁橋撓度及預(yù)拱
51、度計(jì)算熟悉節(jié)段法施工時(shí),預(yù)拱度設(shè)置的目的及方法第四章 梁橋空間理論分析(參考教材具體介紹)1、荷載橫向分布計(jì)算原理車輛荷載在橋上布置荷載橫向分布系數(shù)概念荷載橫向分布系數(shù):荷載橫向布置位置確定后,利用荷載橫向分布影響線,求出該梁被分配到的荷載值Pi,將分配到的荷載除以軸重,即為荷載橫向分布系數(shù)。荷載橫向分布系數(shù)表征荷載分布程度的系數(shù),表示某根主梁所承擔(dān)的最大荷載是橋上作用車輛荷載各個(gè)軸重倍數(shù)。橫向剛度對(duì)主梁變形和受力影響常用荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算方法2、杠桿原理法n 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(jiǎn)支在其上的簡(jiǎn)支梁。基本假定Ø 忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系,假設(shè)橋面板在主梁上斷開,當(dāng)作橫向支承在主梁上的簡(jiǎn)支梁或懸臂梁。(基本假定)適用場(chǎng)合Ø 計(jì)算荷載靠近主梁支點(diǎn)時(shí)的m(如求剪力、支點(diǎn)負(fù)彎矩等)Ø 雙主梁橋Ø 橫向聯(lián)系很弱的無中橫梁的橋梁Ø 箱形梁橋的m=1計(jì)算(1)確定適用條件(2)繪制反力影響線(3)橫向布置荷載(4)求出每個(gè)荷載對(duì)應(yīng)位置的影響線豎標(biāo)值(5)計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)3、剛性橫梁法n 剛性橫梁法把橫隔梁視作剛度極大的梁,也稱偏心壓力法。當(dāng)計(jì)及主梁抗扭剛度影響時(shí),此法又稱為修正剛性橫梁法(
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