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文檔簡介
橋梁工程
第一篇、總論
第一章、緒論
一、橋梁發(fā)展
我國-古代輝煌-趙州橋-現(xiàn)存最古老石拱橋
國外-近代燦爛-明石海峽大橋-世界跨度最大
二、橋梁組成
三、名詞解釋
1.橋梁:跨越山谷、河流、線路等障礙物具有一定承載能力的架空建筑物。
2.計算跨度::對于有支座的橋梁,是指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰及兩個支座中心之間的距離;對于拱橋,是指拱軸線兩
端點(diǎn)之間的距離;對于梁橋,是指橋跨兩端相領(lǐng)支座中心之間的水平距離。
3.標(biāo)準(zhǔn)跨度:對于橋梁,是指橋墩中心線之間的距離,對于拱橋是指凈跨徑。
4.凈跨徑:對于梁橋是指設(shè)計洪水位上相鄰兩個橋墩(或橋臺)之間的凈距;對于拱橋是指每孔拱跨兩個拱腳
減面最低點(diǎn)之間的水平距離。
5.橋梁建筑高度:指橋上行車路面(或軌頂)與橋跨結(jié)構(gòu)下邊緣之間的高差。
6.橋梁允許建筑高度:公路(或鐵路)定線所確定的橋面(或軌頂)標(biāo)高,對通航凈空頂部標(biāo)高之差。
7.橋梁全長:橋梁兩段兩個橋臺的側(cè)土墻或八字墻后端點(diǎn)之間的距離。
8.橋梁總長:是指橋梁兩端橋臺臺背前緣間的距離。
9.凈矢高:從拱頂截面下緣至相領(lǐng)兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)之連線的垂直距離
10.計算矢高:從拱頂截面形心至相領(lǐng)兩拱腳截面形心之連線的垂直距離。
11.一般指橋梁總跨徑(多孔橋梁照中各孔徑的總和)
四、橋梁分類
1.以梁式橋為例,繪圖說明橋梁有哪幾部分組成?
2..按結(jié)構(gòu)體系橋梁可以分成幾類?各有什么特點(diǎn)?
梁式橋(簡支梁、連續(xù)梁、懸臂梁)特點(diǎn):主要承載結(jié)構(gòu)為梁;在豎向荷載作用下,支座只有豎向反力;
主梁受彎、剪。
拱式橋:特點(diǎn):主要承載結(jié)構(gòu)為拱;在豎向荷載作用下,支座既有豎向反力、也有水平反力;主拱主要受
壓。
剛架橋(梁柱固結(jié))特點(diǎn):(主要承載結(jié)構(gòu)為剛架;在豎向荷載作用下,支座既有豎向反力、也有水平反
力;構(gòu)件受彎、剪、壓。
纜索承重:主要承重結(jié)構(gòu)為纜索,纜索受拉。
組合體系橋(斜拉橋)特點(diǎn):是由兩種或兩種以上的基本結(jié)構(gòu)體系所組成的橋。
斜拉橋:主要承重結(jié)構(gòu)為主梁,拉索,主梁承受彎、剪、軸力、拉索受拉。
3.按跨徑和橋面位置橋梁可以分成幾類?
按橋面的位置劃分:上承式、下承式、中承式
按跨徑劃分:特大橋、中橋、小橋
第二章、橋梁的規(guī)劃與設(shè)計基本原則
1.橋梁的基本設(shè)計原則是什么?
適用、經(jīng)濟(jì)、安全和美觀
2.橋梁的基本設(shè)計程序有哪些?
前期:工程預(yù)可行性研究(預(yù)可)報告;工程可行性研究(工可)報告
后期:初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、編制施工圖
3.橋梁縱、橫斷面設(shè)計的主要任務(wù)是什么?
縱斷面設(shè)計:1.總跨徑2.橋梁分孔3.橋道高程
橫斷面設(shè)計1.車道設(shè)置、橋梁寬度2.橋面凈空3.橫坡設(shè)置4.截面形式的選擇
4.確定橋梁總跨徑須考慮哪些因素?
a.橋梁的總跨徑必須保證橋下有足夠的排泄面積,使河床不致遭受過大沖刷。
b、根據(jù)河床土壤的性質(zhì)度和基礎(chǔ)的埋置情況,設(shè)計者應(yīng)視河床的允許沖刷深度,適當(dāng)縮短橋梁的總長度,
以節(jié)約總投資。
第三章、設(shè)計荷載
名詞解釋:
永久荷載:是指在設(shè)計使用期內(nèi)其作用位置和大小、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。
可變荷載:在設(shè)計使用期內(nèi)其作用位置和大小、方向隨時間變化或其變化與平均值相比不可忽略的作用。
偶然荷載::在設(shè)計使用期內(nèi)偶然出現(xiàn)(或不出現(xiàn)),一旦出現(xiàn)其數(shù)值很大、持續(xù)時間很短的荷載。
1.永久荷載、可變荷載、偶然荷載中各有什么荷載種類?
答:永久荷載:結(jié)構(gòu)重力、預(yù)加應(yīng)力,土的重力及土側(cè)壓力、混凝土收縮及徐變作用,基礎(chǔ)變位的作用、
及水的浮力組成。
可變荷載:分為基本可變荷載(如車輛、人群等)和其他可變荷載(如風(fēng)力、汽車制動力等)。
偶然荷載:地震力、船只或漂浮物撞擊力等。
2.車道荷載在計算中是如何考慮的?
答:公路i級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Qk=10.5kn/m;集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按以下規(guī)定選取:
橋梁計算跨徑<5m時,Pk=180km;
橋粱計算跨徑>50時,Pk=360km;
橋梁計算跨徑在5~50m之間時,pk值采用直線內(nèi)插求得。
3.車輛荷載和車道荷載的區(qū)別是什么?
答:車道荷載:橋梁結(jié)構(gòu)的整體計算采用車道荷載;
薦載:橋粱結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞,橋臺和擋土墻土壓力的計算采用車輛薦載;
荷載與車道有載不得疊加。
4.荷載組合種類有那些?
頻遇組合和準(zhǔn)永久組合
第四章、橋面布置與構(gòu)造
橋面一般布置:車行道、非機(jī)動車道、人行道、安全帶、檢修道
習(xí)題
1.橋面構(gòu)造的組成。
答:橋面鋪裝、防排水設(shè)備、伸縮縫、人行道、緣石、欄桿、燈柱等
2.橋面構(gòu)造(或者橋面)的作用是什么?
答:a、保護(hù)橋梁的承重結(jié)構(gòu)。b、滿足橋梁使用、布局、美觀要求
3.橋面鋪裝的主要作用是什么?
答:防磨、防滲水、擴(kuò)散荷載、美觀
4.常見的橋面鋪裝類型有哪些?各有什么特點(diǎn)?
a.水泥混凝土:造價低、耐磨、使用壽命長。適于重載交通;養(yǎng)生長、維修麻煩,行車舒適度差。適用
于中小橋。8~10cm厚。40號以上混凝土。
B.瀝青混凝土:造價高,重量小、施工期短、維修方便,行車舒適,使用壽命短。適用于大橋及特大橋。
單層式:厚度7~10cm;雙層式:底層~5cm,面層3~4cm。
c.防水混凝土:適用于非嚴(yán)寒,需做適當(dāng)防水的橋梁。8roem防水混凝土+2cm瀝青面層
5.橫坡設(shè)置方式有哪些?各適用于什么情況?
答::①蓋梁頂設(shè)橫坡:運(yùn)用于板橋或就地澆注肋粱橋;
②三角墊層處設(shè)橫坡:適用于裝配式肋梁橋;
③行車道板設(shè)橫坡:較適運(yùn)用于橋面寬度較大的橋梁。
6.什么是伸縮縫?它的構(gòu)造要求是什么?有哪些常見的伸縮縫?
答:伸縮縫:為適應(yīng)材料脹縮變形對結(jié)構(gòu)的影響,而在結(jié)構(gòu)的兩端設(shè)置的間隙。
構(gòu)造要求:(1)在縱向與橫向均能自由伸縮;
(2)牢固可靠;
(3)車輛駛過時應(yīng)平順、無突跳與噪音;
4)可防止雨水和垃圾泥土滲入阻塞;
5)安裝、檢查、養(yǎng)護(hù)、清污、都要簡易方便;
類型:1對接式伸縮縫:伸縮量20~40mm.
2.鋼制支承式伸縮縫:伸縮量40~70mm。
3.模數(shù)支承式伸縮縫:伸縮量每個伸縮體60~100mm
4.無縫式伸縮縫
第二篇、混凝土梁橋
第一章、概述
混凝土梁橋受力特點(diǎn):以主梁受彎承擔(dān)使用荷載,結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生水平反力
混凝土梁橋施工方式:整體現(xiàn)澆、預(yù)制裝配
梁橋按截面形狀分:板式、肋板式、箱形
梁橋按結(jié)構(gòu)體系:簡支、懸臂、連續(xù)梁
習(xí)題
1.預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的優(yōu)點(diǎn)有哪些?
答:A、預(yù)應(yīng)力的作用,無裂縫。
B、可以使用高強(qiáng)材料,節(jié)省材料,降低自重,提高跨越能力。
C、更適合于裝配式橋梁
2.裝配式簡支梁橋截面形式有哪些?各有什么特點(diǎn)?
答:截面形式有:形、T形、箱形。形的特點(diǎn)是截面形狀穩(wěn)定,橫向抗彎剛度,仲堆放。裝卸和安裝
都比較方便。T形的特點(diǎn)是制造簡單,橫隔建的存在使整體住好,接頭也萬便。但我看形狀不穩(wěn)定,運(yùn)輸安裝不
便,接縫在橋面極跨中,對橋面板受力不利,箱型特點(diǎn)橫向抗彎剛瘦大,抗扭能力突出,受力均勻。施上運(yùn)輸安
裝穩(wěn)定性好。自重大運(yùn)輸安裝不方便,對簡支梁底板作用發(fā)揮不出來。
3.裝配式簡支梁橋塊件劃分原則是什么?有幾種分塊方式?各有什么特點(diǎn)?
答:原則:①應(yīng)有利于簡化結(jié)構(gòu)的計算;
②不能影響結(jié)構(gòu)作為整體的承載能力,拼裝部位應(yīng)位于內(nèi)力較小處;
③拼裝接縫的數(shù)量盡可能地要少,接頭的形式要合理、牢固可靠,且要施工方便;
④預(yù)制裝配單元的形狀和尺寸力求標(biāo)準(zhǔn)化,可互換性強(qiáng),盡可能減少種類;
⑤預(yù)制裝配單元的大小和重量應(yīng)便于預(yù)制、運(yùn)輸和安裝。
分塊方式有:縱向豎縫、縱向水平縫、縱橫向豎縫
4.簡支梁橋、連續(xù)梁橋的特點(diǎn)是什么?
答:簡之梁橋:施工方便,靜定體系對地基要求不高,彎矩最大,適合于小夸經(jīng)橋梁。連續(xù)粱橋:橫載、
活載均有卸載彎矩;行車條件好,起解定俾系超靜定體系對地基要求高,適合于中等以上夸經(jīng)橋梁。
第二章混凝土簡支梁橋的構(gòu)造
混凝土簡支梁橋分類:實心、空心
裝配式簡支T梁橋主梁布置:跨徑、主梁間距、梁高、腹板厚度、翼緣板厚度、下馬蹄尺寸、橫隔梁尺寸
裝配式簡支T梁橋橫向連接方式:企口較、扣環(huán)、鋼板連接
預(yù)應(yīng)力混凝土梁預(yù)制方法:先張、后張
習(xí)題
1.T形簡支梁梁高、翼緣板厚度和腹板厚度尺寸擬定和哪些因素有關(guān)?
答:a簡之梁應(yīng)保證有足夠的抗彎剛度,做成主主梁高度的3/4;
b翼緣板厚度應(yīng)滿足強(qiáng)度與構(gòu)造最小尺寸的要求;
c復(fù)板厚度滿足抗剪強(qiáng)度,一般較簿,減小自重。
2裝配式簡支T形梁橋主梁橫向連接方式有哪些?
混凝土簡支梁橋橫向連接方式:企口較、鋼板連接
3.什么是束界?
束界:是一個區(qū)域,當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋的重心在該區(qū)域范圍內(nèi)時,梁體上、下緣應(yīng)力在彈性階段都能滿足規(guī)范的各項要
求。
4.裝配式簡支梁制作基本制作程序有哪些?
預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁基本作業(yè)程序:模板和支架作業(yè);鋼筋作業(yè);混凝土作業(yè)
5.支架的主要類型有哪些?
預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁支架的主要形式:立柱式、梁式、梁-柱式
6.鋼筋、混凝土作業(yè)的主要工作有哪些?
答:鋼筋作業(yè):準(zhǔn)備、彎制、形成骨架
混凝土作業(yè):拌制一運(yùn)送一澆筑和振搗一養(yǎng)護(hù)一拆(脫)模
第三章混凝土簡支梁橋的計算
習(xí)題
1.常見行車道板有幾種類型?繪出其計算簡圖。
答:行車道板的類型:單向板、懸臂板、較接懸臂板
2.什么是板的有效分布寬度?影響板的有效分布寬度的因素有哪些?
答:板在局部分布荷載的作用下,不僅直接承壓部分的板寬參加工作,與其期鄰的部分板寬也會分擔(dān)一部分荷
載共同參與工作。
影響板有效工作寬度的因素:
1)支承條件:雙向板、單向板、懸臂板
2)荷載長度:單個車輪、多個車輪作用
3)荷載到支承邊的距離
3.試?yán)L制不同荷載位置時單向板的有效分布寬度圖。
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影響荷載橫向分布系數(shù)的因素有哪些?
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答:影響荷載橫向分布系數(shù)的因素:橫向連接剛度、荷載類型、荷載在縱向的位置
5.杠桿法、偏心壓力法、較接板法的計算假定和適用范圍各是什么?
答:杠桿法的基車假定
略了主梁間橫向結(jié)構(gòu)聯(lián)系作用;
假設(shè)轎面板在主梁處斷開;
視橋面極為沿橫向支承在主梁上的荷支梁或是臂臂梁。
杠桿法的適用范圍
①雙主粱橋;②無橫隔粱的裝配式梁橋初步設(shè)計;③-般多梁式橋,橋上存載作用靠近支點(diǎn)。
偏心壓力法的基本假定:
a橫隔梁的剛度無窮大;
b忽略主梁的抗扭剛度,
偏心壓力法的適用范國
a上具有可萬靠的橫向連接
b橋的寬跨比小于或接近0。5,即B/LW0.5(窄橋)時跨中位置的荷載橫同分布系數(shù)。
較接板法的基車假定:
①多梁式橋梁茴化為數(shù)根并列而相互間橫向較接的狹長板(粱)。
②接縫各主粱間傳遞堅向剪力,忽略彎矩,法向力和縱向剪力:
③用半坡正弦載荷作用在其一板上,計算各板(梁)間的分配關(guān)系。
錢接板法的適用范圍:裝配式鋼筋疑土板梁橋跨中截面有載橫向分布系數(shù)的汁算。
6..偏心壓力法和修正的偏心壓力法有何區(qū)別?為什么在設(shè)計時一般采用修正偏心壓力法?
7..繪圖說明荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向是如何變化的?
順跨度方向加值的變化
第四章橋梁的支座
支座的作用:傳遞上部結(jié)構(gòu)的各種荷載,適應(yīng)溫度,收縮徐變等因素產(chǎn)生的位移。
支座分類:按受力特性分:為固定之座,活動支座;
按材料分為:簡易支座,鋼支座,鋼筋混凝土支座,橡膠支座。
支座布置原則:應(yīng)以有利子墩臺傳遞縱向水平力。
鋼支座的類型:平板支座,弧形支座,擺軸之座,短軸支座。
像膠支座的類型:板式橡膠支座,盆式橡膠支座。
形狀系數(shù):支座受壓面積與其自由膨脹側(cè)面積之比值。
第五章橋梁墩臺
1.橋梁墩臺的作用是什么?其結(jié)構(gòu)組成有那幾部分?按其截面尺寸劃分,可分為幾種類型?
作用:a支承橋跨結(jié)構(gòu),b橋臺支擋后路基填土并把橋跨與路基連接起來。
橋梁墩臺組成:敦帽、墩身基礎(chǔ)。
橋梁墩臺分類:重力式墩臺、輕型墩臺
2.重力式橋墩按截面形狀的不同可以分為幾類?各適用于什么環(huán)境?
重力式墩臺俺截面形式分為:矩形墩,圓形墩,圓端形墩,尖端形墩
適用范圍:
矩形墩:一般用于無水的旱橋、棧橋和水流較小的跨谷橋。高橋墩高出設(shè)計頻率水位的部分,因無水流的作
用,也采用矩形截面
圓形墩:適用于河道急彎、流向多變或水流斜交角等于或大于15°的橋梁
圓端形墩:一般用于水流斜交角小于15°的水中墩,有水橋梁多用此種類型。
尖端形墩:與水流斜交角度小于5°及河床不允許有嚴(yán)重沖刷的小跨度橋梁。
有流水的河流,橋墩尖端還能起破冰的作用。迎水端應(yīng)采取特殊的加固措施。
第三篇懸臂與連續(xù)體系梁橋
主梁內(nèi)力包括:恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力和附加內(nèi)力。
恒載內(nèi)力:施工過程發(fā)生體系轉(zhuǎn)化,必須考慮施工過程中的體系轉(zhuǎn)換,不同的荷載作用在不同的體系上。
1.簡述連續(xù)梁橋的體系特點(diǎn)。
由于支點(diǎn)負(fù)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,節(jié)省材料、自重輕、跨越能力增大。
超靜定結(jié)構(gòu),對基礎(chǔ)變形及溫差等作用較敏感。
剛度大、變形小、伸縮縫少、行車條件好。
2.按照預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置方向,連續(xù)梁橋預(yù)應(yīng)力鋼筋可以分為幾類,各有什么作用?
縱向預(yù)應(yīng)力筋:縱向彎切應(yīng)力變形控制需求,成橋運(yùn)營階段混凝土壓應(yīng)力控到
橫向預(yù)位力筋:頂板、翼板彎曲應(yīng)力控制需求:
豎向預(yù)位力筋:抗剪需求,腹板混凝土主拉應(yīng)力控制。
3.縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置形式有幾種?各適用于什么施工方法?
滿堂支架現(xiàn)僥;
簡支變連續(xù):
逐段施工--現(xiàn)澆、拼裝;
頂推法施工;
懸臂施工一現(xiàn)澆、拼裝。
4.連續(xù)梁橋常用的施工方法有哪些?各適用于什么情況?
頂推法施工一直淺布?xì)v+逐段接長布配;
先簡支后連續(xù)施工一分段布筋:
懸臂施工—分段布筋+連續(xù)布筋+逐段接長布筋
聯(lián)現(xiàn)繞施工一一連續(xù)布筋。
5.什么是體系轉(zhuǎn)換?
是指在施工過程中,當(dāng)某一施工程序先完成后,橋梁的受力體系發(fā)生受力體系發(fā)生了變化
6。頂推法使用的主要頂推設(shè)備是什么?
千斤頂、滑道
7.懸臂澆筑施工的主要流程是什么?
在墩頂托架上澆注0*段并實施做梁臨時固結(jié)系統(tǒng)一在0#段上安裝懸臂掛噩,向兩側(cè)依次對稱地分段澆注主
梁至合攏段一〉在臨時友架或梁端與邊墩間的臨時托架上支模板澆注現(xiàn)澆梁段合攏段可在改裝的簡支
掛籃托架上繞注。
8.什么是懸臂施工法?其主要特點(diǎn)是什么?適用于什么情況?分為哪些類型?
懸臂施工法:亦稱分段施工法,它是在已建成的橋墩上,沿橋梁跨徑方向?qū)ΨQ地逐段澆筑或拼裝的施工方法。
主要特點(diǎn):
(1)淘汰了滿堂固定腳手架的施工方法,使橋下有足夠?qū)挸ǖ膬艨眨?/p>
(2)施工時不受季節(jié)、河流水位的影響,不影響橋下通航;
(3)減少了施工設(shè)備,簡化了施工程序,高度機(jī)械化,能循環(huán)重復(fù)作業(yè)。
(4)施工過程中主梁受力和運(yùn)營狀態(tài)比較接近。
(5)施工過程有體系轉(zhuǎn)化。
適用范圍:
(1)位于深山峽谷之中,不便使用支架法的橋梁;
(2)有通航、通車要求的橋梁;
(3)工期較短的大跨度橋梁;
(4)變高度梁體。
9.懸臂澆筑施工時,梁體分為四大部分,它們分別是?
懸臂澆筑施工時,梁體一般分為四大部分澆筑:A一墩頂梁段(0#塊);B一對稱懸澆梁段;C一支架現(xiàn)澆梁段
(邊跨合攏段);D一合龍梁段(中跨)
10.懸臂施工的關(guān)鍵是什么?施工的主要設(shè)備是什么?
懸臂施工關(guān)鍵:臨時固結(jié)、體系轉(zhuǎn)換
施工主要設(shè)備:掛籃
11.什么是附加內(nèi)力(次內(nèi)力)。引起次內(nèi)力的因素有哪些?
定義:結(jié)構(gòu)因各種原因產(chǎn)生變形,在多余約束處將產(chǎn)生約束力,從而引起結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力
連續(xù)梁產(chǎn)生次內(nèi)力的外界原因:
預(yù)應(yīng)力
墩臺基礎(chǔ)沉降
溫度變形
徐變與收縮
12.連續(xù)梁橋中,收縮徐變在什么情況下會產(chǎn)生次內(nèi)力?
第四篇與工和混凝土拱橋
第一節(jié)拱橋的基本特點(diǎn)及其適用范圍
一、拱橋的主要特點(diǎn)
跨越能力大;
耐久性好,養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用??;
形式多樣,外形美觀;
是有推力的結(jié)構(gòu),對地基要求也高;
施工方面的缺點(diǎn)多:工序多,周期長、耗人工。
上承式拱橋的建筑高度較高。
二、組成
上部:主拱、拱上建筑
下部:墩臺、基礎(chǔ)
三、分類
第二節(jié)拱橋的構(gòu)造布置
一、總體布置
2、拱軸線的選擇
1)選擇拱軸線的原則:盡可能降低由于荷載產(chǎn)生的彎矩數(shù)值。
2)壓力線、理想拱軸線、合理拱軸線
3)公路、鐵路拱軸線確定方法
4)幾種常用的拱軸線
3、連續(xù)拱橋分跨及不平衡推理的處理
1)分跨
不等跨連續(xù)拱橋可采用哪些處理方法?
1)采用不同的失跨比(大跨徑陡拱,小跨徑坦拱)
2)采用不同的孔腳標(biāo)高(大跨徑拱的拱腳標(biāo)高降低,小跨徑拱的拱腳升高,但這會影響橋梁的美觀。)
3)調(diào)整孔上建筑的恒載重量
4)采用不同類型的孔跨結(jié)構(gòu)(大跨空腹,小跨實腹)
5)設(shè)置剛性橋墩
第二節(jié)上承式拱橋主拱的構(gòu)造與尺寸擬定
一、主拱:板拱、肋拱、箱形拱
二、拱上建筑
1、定義:上承式拱橋橋面系與主拱圈間的傳力(或填充)構(gòu)造物。
2、作用:傳遞荷載、滿足行車要求。
3、類型:
實腹:側(cè)墻、拱腹填料、變形縫、防排水設(shè)施和橋面
空腹:腹孔構(gòu)造、橋面結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)(腹孔墩)、變形縫、防排水設(shè)施
第三節(jié)中承式及下承式拱橋的構(gòu)造
一、中承式拱橋的橋面系位于上部結(jié)構(gòu)的中部,其組成部分為:拱肋、橫向聯(lián)系、橋面系(縱梁、橫梁、橋面板)、
吊桿、立柱等。橋面系由吊桿和立柱和拱肋連接。
二、組成構(gòu)件
1、主拱:肋拱
2、吊桿:剛性吊桿、半剛性吊桿、柔性吊桿
3、橫向聯(lián)系
4、橋面系:橫梁、縱梁、橋面板
第四節(jié)組合體系拱橋的構(gòu)造
組合體系拱橋:以拱為主要的承重構(gòu)件,具有拱式結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布和變形特征的組合式橋梁結(jié)構(gòu)。
一、桁架拱:上部結(jié)構(gòu)一般由桁架拱片、橫向聯(lián)結(jié)系和橋面系三部分組成。
二、剛架拱:上部結(jié)構(gòu)一般由剛架拱片、橫向聯(lián)結(jié)系和橋面系三部分組成。
三、系桿拱:梁、拱組合。一般由拱肋、系桿、吊桿(或立柱)、橫向聯(lián)系、橋面系等組成。
1、系桿拱的類型:柔性系桿剛性拱、剛性系桿柔性拱、剛性系桿剛性拱
第五節(jié)拱橋的施工方法
一、拱架施工
1、在事先設(shè)置的拱架上進(jìn)行拱體的砌筑、澆筑、安裝,最后落架并完成余部分施工。
2、適用情況:磚石、混凝土塊、混凝土拱橋。
3、拱架施工法的主要施工工序:有:材料的準(zhǔn)備、拱圈放樣、拱架制作與安裝、拱圈及拱上建筑的砌筑(澆筑)、
拱架卸落
4、混凝土澆筑:分段、分環(huán)
二、纜索吊裝法
1、墩兩側(cè)安裝索塔,拱橋構(gòu)件通過主索起重設(shè)備吊裝、運(yùn)輸,依次拼裝,利用扣索斜拉構(gòu)件,直至合龍。
2、優(yōu)點(diǎn):由于具有跨越能力較大,水平和垂直運(yùn)輸機(jī)動靈活,適應(yīng)性廣,施工方便等優(yōu)點(diǎn),是目前修建拱橋較多
采用的方法。尤其在修建大跨徑或連續(xù)多孔的拱橋中,更顯示這種施工方法的優(yōu)越性。
3、纜索吊裝設(shè)備:主索、工作索、塔架和錨固裝置等四
三、其他施工方法個基本組成部分。
習(xí)題:
1.簡述拱橋的主要特點(diǎn)。
答:跨越能力大;
耐久性好,養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用??;
形式多樣,外形美觀;
是有推力的結(jié)構(gòu),對地基要求也高:
施工方面的缺點(diǎn)多:工序多,周期長、耗人工。
上承式拱橋的建筑高度較高。
2.按主拱截面形式拱橋的分類;按結(jié)構(gòu)體系拱橋的分類。
按主拱裁面形式:板拱、肋拱、雙曲拱、箱形拱
按結(jié)構(gòu)體系:簡單體系拱橋和組合體系拱橋
簡單體系拱橋:三較拱、無較拱、兩較拱
組合體系拱橋:無推力組合拱橋、有推力組合拱橋、剛架拱橋、桁架拱橋
3.拱橋的主要設(shè)計標(biāo)高有哪些?
橋面高程,跨中結(jié)構(gòu)(拱或橋面結(jié)構(gòu))、底面高程、起拱線高程、基礎(chǔ)底面高程
4.什么是矢跨比?它對拱橋有哪些影響?
矢跨比:影響主拱圈內(nèi)力、構(gòu)造形式、施工方法及美觀
影響:矢跨比小,水平推力大,軸向壓力大;附加內(nèi)力大;能提供較大的橋下凈空過大,施工困難
5.選擇拱軸線的原則是什么?常用拱軸線的形狀有哪些,各是對應(yīng)于什么荷載的合理拱軸線,適用于什么情況?
選擇拱軸線的原則:盡可能降低由于荷載產(chǎn)生的彎矩數(shù)值。
拱軸線的形狀:
圓弧線——均布徑向荷載的壓力線
特點(diǎn):線形簡單,施工方便;但與恒載壓力線偏離較大,各截面受力不均
適用:常用于20m以下的小跨徑拱橋或較大跨徑的預(yù)制裝配式鋼筋混凝土拱橋
懸鏈線----恒載集度自拱頂向拱腳均勻增加時的壓力線
特點(diǎn):用于實腹式拱橋,不計彈性壓縮,與恒載壓力線重合;用于空腹式拱橋,與恒載壓力線有偏離,但
有利。
適用:大、中跨徑普遍采用
拋物線——豎向均布荷載的壓力線
二次拋物線
適用:鋼筋混凝土桁架拱和剛架拱等輕型拱橋,矢跨比較小的空腹式鋼筋混凝土拱橋
高次拋物線
適用:大跨徑拱橋
拋物線
6.什么是理想拱軸線?為什么不能獲得合理拱軸線?公路和鐵路是如何選定拱軸線設(shè)計荷載的?
最理想拱軸線:能與拱上各種荷載作用下的壓力線相吻合,這時的拱圈截面只承受軸向壓力,無彎矩,剪力
作用。但是實際上由于受活載、溫度變化和材料收縮等因素的作用,一般不可能獲得。
公路上一般還是以恒載壓力線作為設(shè)計拱軸線。
7.連續(xù)拱橋分孔形式。不等跨連續(xù)拱橋如何讓處理不平衡推力?
分孔形式:等跨布置,不等跨布置
處理不平衡推力
1)采用不同的失跨比(大跨徑陡拱,小跨徑坦拱)
2)采用不同的孔腳標(biāo)高(大跨徑拱的拱腳標(biāo)高降低,小跨徑拱的拱腳升高,但這會影響橋梁的美觀。)
3)調(diào)整孔上建筑的恒載重量
4)采用不同類型的孔跨結(jié)構(gòu)(大跨空腹,小跨實腹)
5)設(shè)置剛性橋墩
8.什么是拱上建筑?拱上建筑主要有那幾種構(gòu)造方式?
拱上建筑:上承式拱橋橋面系與主拱圈間的傳力(或填充)構(gòu)造物。
構(gòu)造方式:實腹式拱橋:側(cè)墻、拱腹填料、變形縫、防排水設(shè)施和橋面
空腹式拱:腹孔構(gòu)造、橋面結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)(腹孔墩)、變形縫、防排水設(shè)施
9.拱上建筑的腹孔可采用哪幾種形式?各有什么特點(diǎn)?
拱形腹孔:
梁或板式腹孔:采用梁式腹孔,進(jìn)一步減輕重量,改善拱圈在施工期的受力。
10.中、下承式拱橋主要由那些構(gòu)件組成?吊桿和橫梁的類型有哪些?
拱肋、橫向聯(lián)系、橋面系(縱梁、橫梁、橋面板)、吊桿、立柱等。橋面系由吊桿和立柱和拱肋連接
吊桿:剛性吊桿、半剛性吊桿、柔性吊桿三種。
橫梁:普通橫梁、固定橫梁、剛架橫梁
11.組合體系拱橋定義。簡述桁架拱、剛架拱及系桿拱橋的組成。
定義:以拱為主要的承重構(gòu)件,具有拱式結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布和變形特征的組合式橋梁結(jié)構(gòu)。
桁架拱:桁架拱片、橫向聯(lián)結(jié)系和橋面系三部分組成
剛架拱:剛架拱片、橫向聯(lián)結(jié)系和橋面系三部分組成。
系桿拱橋:拱肋、系桿、吊桿(或立柱)、橫向聯(lián)系、橋面系等組成。
12.常見的拱橋施工方法有哪些?各適用于什么情況?
有支架施工和無支架施工兩大類
常見的施工方法有:
拱架施工法:適用于磚石,混凝土塊,混凝土拱橋。
纜索吊裝施工法:運(yùn)用于修建大跨徑的連或續(xù)多孔的拱橋中。
少支架施工法:適用于中,小跨徑的整體式拱橋、肋拱橋;
懸臂施工法:適用于大跨徑橋。
勁性骨架施工法:適用于大跨徑拱橋中;
轉(zhuǎn)體施工法,選用于單跨拱橋的施工。
13.有支架施工法中,主拱施工方式有哪些?各在什么情況下采用?
答:就地砌筑:滿堂支架、拱架(污工拱橋);
預(yù)制安裝:簡易排架+吊裝設(shè)備;
就地澆筑:組合體系拱。
14.纜索吊裝的基本程序、優(yōu)點(diǎn);設(shè)備基本組成部分是什么?
基本程序:墩兩側(cè)安裝索塔,拱橋構(gòu)件通過主索起重設(shè)備吊裝、運(yùn)輸,依次拼裝,利用扣索斜拉構(gòu)件,直至
合龍。
優(yōu)點(diǎn):由于具有跨越能力較大,水平和垂直運(yùn)輸機(jī)動靈活,適應(yīng)性廣,施工方便等優(yōu)點(diǎn),是目前修建拱橋較
多采用的方法。尤其在修建大跨徑或連續(xù)多孔的拱橋中,更顯示這種施工方法的優(yōu)越性。
纜索吊裝設(shè)備組成:主索、工作索、塔架和錨固裝置等四
第五篇斜拉橋和懸索橋
第一章斜拉橋
第一節(jié)概述
一、組成:斜拉索、塔柱和主梁組成
二、主要特點(diǎn)
斜拉橋總一種組合體系橋梁,外荷載主要由主梁受彎、拉索受拉共同承擔(dān)。
1、拉索是主梁的彈性支座,使主梁跨度減小,節(jié)約材料并增大了橋梁的跨越能力;拉索的水平
分力相當(dāng)于混凝土梁的預(yù)壓力,可提高抗裂性能;
2、主梁承受彎、剪、軸力。在拉索彈性支撐的作用下,其內(nèi)力分布更均勻、合理;極大減小了
主梁高度,增大跨越能力。
3、建筑高度小,可增大橋下凈空;
4、結(jié)構(gòu)輕巧美觀;
5、高次超靜定結(jié)構(gòu),設(shè)計計算復(fù)雜;
6、拉索兩端的連接構(gòu)造復(fù)雜;
7、施工控制要求嚴(yán)格
其中1、2點(diǎn)決定了斜拉橋跨越能力大
三、分類
1、材料
2、結(jié)構(gòu)體系
按塔、墩、梁的相互關(guān)系:漂浮、半漂浮、塔梁固結(jié)、剛構(gòu)
四、端錨索和輔助墩
1、端錨索:斜拉橋邊跨最外側(cè)斜拉索一般錨固在主梁邊墩截面,或接近邊墩截面,稱之為端錨
索(或背索、尾索)。
2、輔助墩的作用:為了解決端錨索疲勞問題;加強(qiáng)邊跨主梁對中跨主梁的錨固作用。
五、索塔的布置
1、形式
2、塔高
六、拉索的布置
1、索面位置:雙索面、單索面
2、索面形狀:輻射式、平行式、扇形、星形
3、索間距:稀索、密索
第
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