桥梁工程第一次作业ymz.doc
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1、桥梁工程作业编号:第一次 专业班级:10市政(2)班组 别:04第四组组 长:2041游枚珍 组 员:2042陈志明 2043谢建旺 2044朱光旭 2045冀玉轩 桥梁工程第一章(1.11.4、1.7冀玉轩、1.81.12朱光旭)1.1何谓桥梁的“五大部件”?“五大部件”有何特点?其功能分别是什么?答:桥梁的“五大部件”是指桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构,他们必须通过承受荷载的计算与分析,是桥梁结构安全性的保证。这五大部件如下:1) 桥跨结构(或称桥孔结构、上部结构).它是路线遇到障碍(如江河、山谷或其他路线等)中断时,跨越这类障碍的结构。2) 制作结构。它支撑上部结
2、构并传递和在与桥梁墩台上,它应保证上部结构预计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。3) 桥墩。在河中或岸上支撑两侧桥跨上部结构的建筑物。4) 桥台。设在桥的两端:一端与路堤相接,并并防止路堤滑塌;另一侧则支撑桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土,为桥台两侧常做一些防护工程。5) 墩台基础。它是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分,并且常常需要在水中施工,应而遇到的问题也很复杂。1.2何谓桥梁的“五小部件”? “五小部件”有何特点?其功能分别是什么? 答:所谓“五小部件”是指直接与桥梁服务功能有关的部件。它包括桥面铺装、排水防水系统、
3、栏杆、伸缩缝、灯光照明。 1.桥面铺装:铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。 2.排水防水系统:它能迅速排除桥面积水,并使渗水的可能性降至最小限度。 3.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。 4.伸缩缝:它能保证结构在各种因素作用下的变位,也可以使行车舒适、不颠簸。 5.灯光照明:它是构成城市夜景的重要组成部分。 1.3何谓净跨径、总跨径、计算跨径、桥梁全长、桥梁高度、桥下净空高度、建筑高度、净矢高、计算矢高、矢跨比、标准跨径、涵洞?答:1、净跨径。对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)之间的净距,用l0表示,对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面
4、最低点之间的水平距离。2、总跨比。它是多孔桥梁中个孔净跨径的总和,也称桥梁孔径(l0),它反映了桥下泄洪的能力。3、计算跨径。对于具有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离,用L0表示。对于拱式桥,是两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。因为拱圈(或拱肋)各截面形心点的连线称为拱轴线,故也就是拱轴线两点之间的水平距离。桥跨结构的力学计算是以L0为基准的。4、桥梁全长。简称桥长,是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离,以L表示。对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长。在一条线路中,桥梁的涵洞总长的比重反映他们在整段线路建设中的重要程度。5、桥梁高度。简称桥高,是指桥面与低水位之
5、间的高差,或为桥面与桥下线路路面之间的距离。桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易。6、桥下净空高度。它是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离,以H表示,他应保证能安全排洪,并不能小于该河流通航所规定的净空高度。7、建筑高度。它是桥上行车路面(或轨顶)标高至桥跨结构最下缘之间的距离,它不仅与桥梁结构的体系和跨径的大小有关,而且还随行车部分在桥上布置的高度位置而异。公路(或铁路)定向中所确定的桥面(或轨顶)标高对通航净空顶部标高之差,又称为容许建筑高度。显然,桥梁的建筑高度不得不大于其容许建筑高度;否则就不能保证桥下的通航要求。8、净矢高。它是从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点
6、之间连线的垂直距离,以表示。9、计算矢高。它是从拱顶界面形心至仙林两拱脚截面形心之连线的垂直距离,以表示。10、矢跨比。他是拱桥中拱圈(或拱肋)的计算矢高与计算跨径之比(/L0),也称拱矢度,它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。11、标准跨径:对于梁式桥,他是指两相邻桥墩中线之间的距离,或中线至桥台台背前缘之间的距离;对于拱桥,则是指净跨径。12、涵洞。它是用来宣泄路堤下流水的构造物。通常在建造涵洞处路堤不中断。为了区别与桥梁,公路工程技术标准中规定,凡是多孔跨径的全长不到8m和单孔跨径不到5m的泄水结构物,均称为涵洞。1.4桥梁按其主要承重结构体系分为哪几类?试比较其特点。答: 以主要的受力
7、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。1、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。 2、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
8、,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。 3、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
9、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。 4、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
10、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。 5、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。1.7桥梁设计应遵循的基本原则是什么?其含义如何答:当前,我国的桥梁设计的基本原则是“安全、适用、经济、美观”。1) 安全。保证施工质量、保证结构的安全可靠。这是结构设计最根本的要求。2) 适用。桥梁应具有
11、足够的承载能力,能保证行车的畅通、舒适;既能满足当前的需要又能适应未来的发展;既能满足交通运输的需要,也要考虑到支援农业,满足农田排灌的需要;通航河流上的桥梁,应满足航运的要求;靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁,应结合有关方面的要求,考虑综合利用;桥梁还应考虑国防、战备的要求;特定的去的桥梁还应满足特定条件下的特殊要求(如地震等)。3) 经济。总造价比较低,是经济的。4) 美观。优美的桥型、与环境的和谐、适当的装饰。1.8选择桥位时,路与桥的关系如何考虑?答: 过去大型桥梁选择桥位时,总是以桥梁为主体,路线走向服从桥梁。这样路线往往要饶行,甚至导致布置上的不合理。现在由于建桥技术的发展进步
12、,要树立什么地方都能修桥的观念,应该把桥位置于路网内一起考虑,尽量满足选线的需要。1.9桥梁纵断面设计包括哪些内容?答:桥梁纵断面设计包括确定桥梁总跨径、桥梁分孔、桥面标高、桥下净空、桥上及桥头纵坡布置等。1.10进行桥式方案比较时,要考虑哪些主要的技术经济指标?答:技术经济比较和最优方案选定,必须综合考虑各种技术、经济指标,本着安全、适用、经济、美观的原则确定最优方案,或根据其他客观情况及特殊要求提出推荐方案。1.11 现行公路桥梁规范将桥梁设计荷载分为哪几类?答:1.永久荷载 2.可变荷载 3.偶然荷载 4.荷载组合1.12何谓永久荷载、可变荷载、偶然荷载?答:1、永久荷载又称恒载,是指结
13、构在设计使用期内其值不随时间变化,或其值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荷载,主要是结构物自重力及附属设别等外加重力。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)。2、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)和其他可变荷载,基本可变荷载中主要部分是车辆荷载及其影响力,其可变荷载中包括自然和人为产生的各种变化力。3、偶然荷载是指结构在设计使用期内不一定出现,但一旦出现,其值很大、持续时间很短的荷载。偶然荷载主要是指地
14、震荷载和船只或漂流物的撞击力。第二章(谢建旺)2.3桥面铺装有何好处?桥面横坡有那些设置方式?答:桥面铺装是车轮直接作用的部分,又称行车道铺装或桥面保护层。它有如下作用:防止车轮或履带直接磨耗行车道板,保护住桥面受雨水侵蚀,分散车辆轮重的集中荷载。桥面横坡一般采用1.5%3%。通常有以下三种设置方式:1. 墩台顶部设置横坡2. 设置三角垫层3. 行车道板做成前斜面2.4设置桥面纵坡有何好处?桥面横坡有哪些设置方式?答:1、桥面纵坡的设置可迅速排除雨水,防止或减少雨水渗透,从而避免行车道板受雨水浸蚀,延长桥梁使用寿命。 2、横坡有以下三种设置方式:(1)墩台顶部设置横坡(2)设置三角垫层(3)行
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