同济桥梁总复习

《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》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。

节段式是在工厂(或工场、桥头)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。 桥梁的组成部分：五大件五小件

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、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

桥梁设计荷载

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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，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：

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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。

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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）。

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。

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