2022桥梁工程重点考试知识点汇总.docx
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1、2022桥梁工程重点考试知识点汇总桥梁工程考试重点总结1.桥梁分类:受力特点:梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥、组合体系桥梁用途:公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、 农桥、人行桥、运水桥等。大小:特大桥、大桥、中桥、小桥。 材料:与工桥、钢混桥、预应力混凝土桥、钢桥、木桥。跨越障碍 性质:跨河桥、跨线桥、高架桥、栈桥。上承式桥、中承式桥、下 承式桥。2.桥梁组成:1桥跨结构2桥墩3桥台.拱桥:1桥跨结构(上部结构)2下部结构3 .简支桥梁主要类型:1板桥2肋板式桥梁3箱型桥梁.桥面铺装的类型:1普通水泥混凝土或沥青混凝土铺装2防水混凝土铺装3具有贴式或涂料防水层的水泥混凝土或沥青4 .承载
2、能力极限状态:基本组合(永久作用、可变作用的设计值 效应)、偶然组合5 .正常使用极限状态:短期效应组合(永久作用标准值效应和可 变作用频遇值效应)、长期效应组合(永久作用标准值效应和可变作 用准永久值效应).拱面排水:1金属排水管2钢筋於排水管3横向排水管9.桥面伸缩缝:U形锌铁皮伸缩缝2跨塔钢板式伸缩缝3橡胶伸缩缝10.装配式简支梁截面形式:冗型梁桥2T型梁桥3箱型梁桥11.荷载横向分布计算方法:杠杆原理法2偏心压力法3横向较接法412)桥梁按施工方法分类:整体施工桥梁,节段施工桥梁1)什么是三阶段设计,什么是二阶段设计,各自使用条件?(见 作业)2)纵断面设计:内容:总跨径、分孔、高度、
3、基础埋深、桥面标 高、桥头引道纵坡等。3)桥梁分孔:(见作业)4)桥面标高:(1)泄洪:水、冰、飘浮物(2)通航:通航和流放木筏(3)立交桥:应保证桥下通行车辆的净空高度(及视距)。5)纵坡1)平坡一一小桥2)排水一一大、中桥,从中央向桥头两端1%2%的双面坡。3)限值一一公路桥:大、中桥,桥上不宜大于4%;引道 不宜大于5%.位于市镇混合交通繁忙处,上两值均不得大于3%。城市桥:不宜小于3%。铁路桥:明桥面和无硅桥面一般应设平坡,跨度大于40m或桥长大于100m,纵坡W4%。,不设竖曲线道硅桥面可设于坡道上,一般小30%。直桥和斜桥的选择:小桥、涵洞 :以路为主。特大、大、中:服从路线,以桥
4、为主1)公路桥梁设计汽车荷载分为公路-1级、公路-11级两个等级,它包括车道荷载和车辆荷载,(1)车道荷载:均布荷 载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载。(2)车辆荷载:桥梁结构的 局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用。规定:车辆荷 载与车道荷载的作用不得叠加。2)公路一I级车道荷载集中荷载标准值按以下规定选取:桥梁计算跨径小于或等于5m时,PK=180kN;桥梁计算跨径等于或大于50m时,PK=360kN;桥梁计算跨径在5m50m之间时,PK值采用直线内插求得。4)公路一II级车道荷载的均布荷载标准值qK和集中荷载标准 值PK按公路一I级车道荷载的0. 75倍采用。5)
5、荷载折减系数:计算结构受力时,考虑活荷载标准值不可能 全部布满和各构件受载后的传递效果不同,对荷载进行折减的系数。 分为横向折减系数和纵向折减系数。6)制动力是当汽车在桥上刹车时,车轮和路面之间将产生一种 水平的滑动摩擦力,称车辆制动力。制动力大小:非全部重力乘以摩 擦系数,规定1、一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值为 车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的10%计算。但公路一I 级汽车荷载的制动力标准值不得小于165kN;公路一n级汽车荷载的制动力标准值不得小于90kN;同向行驶双车道的汽车荷载制动力标准值为一个设计车道制动力标准值的两倍;同向行驶三车道为一个设计车道的2. 34倍
6、;同向行驶四车道为一个设计车道的2. 68倍。2、汽车荷载制动力按同向行驶的汽车荷载(不计冲击力)计算,并应按表3-13的规定,以使桥梁墩台产生最不利纵向力的加载长度 进行纵向折减。制动力方向:行车方向。着力点:在桥面以上1.2m 处,可移但不计弯矩。7)水的浮力:规定:(1)基础位于透水性地基上的桥梁墩台, 当验算稳定时,应考虑设计水位的浮力;当验算地基应力时,可仅考 虑低水位的浮力,或不考虑水的浮力,(2)基础嵌入不透水性地基 的桥梁墩台不考虑水的浮力,(3)作用在桩基承台底面的浮力,应 考虑全部底面积。对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者,不应考 虑桩的浮力;在计算承台浮力时应扣除桩的截
7、面面积;(4)当不能确定地基是否透水时,应以透水或不透水两种情况 与其他作用组合,取其最不利者。.8)冲击系数口可按下式计算:当 fVl. 5Hz 时,u =0. 05当 1. 5HZWf14HZ 时,u=0. 17671nf0. 0157当 f14HZ时 u =0. 45式中:结构基频(HZ) o结构基频宜采用有限元方法计算对于简支梁桥 式中1一结构的计算跨径(m);E一结构材料的弹性模量(N/m2);meIc一结构跨中截面的截面惯矩(m4);一结构跨中处的单位长度质量(kg/m),当换算为重力计算时, 其单位应为(Ns/m2);G一结构跨中处延结构重力(N/m); g一重力加速度g=9.8
8、1 (m/s2) o 1)桥面铺装作用是保护桥梁主体结构,承受车轮的直接磨损,防止主梁遭受雨水的侵蚀,并能对车辆集中荷载起一定的分布作用。2)桥面排水系统如何设计?为使雨水迅速排除,桥面上一般应设置纵横坡,以防止或减少雨水对铺装层的渗透,还要设置排水设施 将雨水迅速排除。3)公路桥面构造包括 桥面铺装、防水和排水系统、桥面伸缩装置、人行道、路缘石、安全护栏等。4)伸缩缝:作用:为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响下按静力图示自由变形,要求1.能保证结构温度变化所引起的伸缩变形2.车辆驶过时应能平顺、不打滑、无突跳、 过大的噪声与振动3.具有安全排水防水的构造防止雨水侵蚀
9、、垃圾 及泥土的阻塞对伸缩缝本身以及对桥面以下支座和其他结构的损坏、 对功能正常发挥作用。类型:锌铁皮伸缩缝,TST弹塑体伸缩缝,钢板伸缩缝,橡胶伸 缩缝,模数支伸缩缝5 )何谓桥面连续?对于多跨简支梁(板)桥,在施工中采用的 连续措施,减少桥墩处桥面的断缝道数,使桥面连续为一体的结构处 理措施。实质:将简支梁上部在其伸缩缝处施行较接,使桥面连续6)简支板桥的构造特点1、整体式简支板特点:整体性好;横 向刚度大;形状任意跨径:适用范围:常用在48米跨径;不规那么桥梁截面形式:实心板、矮肋板、空心板、城市桥单波施工方法:整表达浇7)斜板桥:斜交角a:桥轴与支承边的夹角,斜度。:桥轴与 支承边垂线
10、的夹角,-A斜/大于15度,按斜桥设计。中小于15度,按正桥设计,但取斜长为计算跨径注意:ABCD的标法影响受力的因素:A、斜度6,。大,斜桥的特点明显B、宽跨比,大,斜桥的特点明显C、支承形式,支承个数、形式8)整体式简支T梁桥1、特点:整体性好,刚度大形状任意2、施工:现浇多;整体预制,整孔架设一一个别9)装配式钢筋混凝土简支T梁桥1、特点:制造简单,整体性好,接头方便2、马蹄作用:布束、承压3、腹板加厚:(1)作用一一满足抗剪弯起、布锚具、放支座和千斤顶(2)范 围一一距锚端一倍梁高4、横隔梁:挖空5、横向联接:预制全宽,干接;与主梁一道湿接。6、组成(1)主梁作用:主要承重构件(2)横
11、隔梁作用:保证 各根主梁相互连成整体(3)桥面板(主梁翼板)作用:承受车(人) 作用1 0)横隔梁布置作用:横向整体性、横向刚度;要求:刚度; 缺点:施工麻烦端横隔梁的作用:有利于制造、运输、安装时的稳定能显著增强全桥的整体性一必须设中横隔梁的作用:荷载横向分布均匀减少翼缘板接缝开裂一跨径13%宜设,13道,即58m一道 横向连接A、横隔梁横向联接要求:强度、刚度、承受反复荷载方法:钢板一干接横隔梁 ;钢筋混凝土(扣环联接)湿接横隔梁B、翼缘板横向联接方法:刚接;较接 单向板:受力筋+分布筋湿接、整浇。受力筋的位置:短跨*双向板:受力筋+受力筋。少用原因:用钢量大、构造复杂。悬臂板:,且装配T
12、,有自由边,三边支承。实际:翼板用钢 板联结。较接悬臂板:,且装配T,有较接接缝。实际:较接缝1)车轮荷载在桥面板上分布:(1)车轮与铺装层的接触面为一矩形车轮压力面按45度角经铺装面传到桥面板桥面铺装的厚度为平 均厚H。4)较接板的定义:三边弹性固支于主横梁上,另一边为“较接”的桥面板。5)桥面板的有效工作宽度:我们把车轮荷载产生的跨中总弯矩与荷载中心处的最大单宽弯矩值的比值;桥面板的有效工作宽度确定:对板而言,板在局局部布荷载的作用下,不仅直接承压局部的板带参与工作,而且与其相邻的局部板带 也会分担一局部荷载共同参与工作,荷载的有效分布宽度就是板的有效工作宽度。6)荷载横向分布影响线:如果
13、将竖向荷载看作是单位荷载横向作用在不同位置时对某梁所分配的荷载比值变化曲线,称作对于某梁 的。荷载横向分布系数:指表径桥路上车辆、人群荷载沿横桥上对主 梁分配的荷载程度的系数。系数大小与横向刚度,不同荷载类型,荷 载沿梁纵向位置,与梁有关。7)比较正交异性板法 1、计算原理(1)将由主梁、连续的桥面板和多横隔梁所组成的梁桥,比较简化为一块矩形的平板;(2)求解板在半波正弦荷载下 的挠度;(3)利用挠度比与内力比、荷载比相同的关系计算横向分 布影响线。2、适用条件:适用于各种桥面净空宽度和多种荷载组合。 宽窄桥全适用。8)刚性横梁法(偏心受压法)适用有可靠的横向联接,且窄桥,即式中:计算跨径杠杆
14、法原理:把横向结构(桥面板和横隔梁)看做在主梁上断开而简支在其上的简支梁和悬臂梁 适用条件:荷载靠近主梁支点, 集中荷载作用的端横隔梁;横向联系很弱的无中间横隔梁;双主梁桥; 无横隔梁的装配式箱梁桥9)较(刚)接板(梁)法使用场合(1)纵向间用企口缝联结;(2)无内横梁的装配式梁桥。10)荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化:对于无横隔梁或者仅 有一根横隔梁的情况,跨中局部可采用不变的横向分布系数,在离支 点1/4起至支点的区段内按线性关系过度,对于有横多根横隔梁的情 况,在第一更横隔梁起至支点的区段内按线性关系过度。在实际应用 中,当计算简支梁的跨中弯矩时,一般可不考虑荷载横向分布系数的 变化,
15、均按不变化的来处理。1) T形刚构桥:荷载弯矩类似于悬臂梁;适合于悬臂施工、节 省支座,静定体系,对地基要求不高,跨中的牛腿、伸缩缝易损坏行 车条件不好;适合于中等以上跨径桥梁顶推法简支转连续悬臂满堂支架2)收缩徐变的影响:(1)结构在受压区的徐变和收缩会增大 挠度;(2)徐变会增大偏压柱的弯曲,由此增大初始偏心,降低其 承载能力;(3)预应力混凝土构件中,徐变和收缩会导致预应力的损失;(4)徐变将导致截面上应力重分布。(5)对于超静定结构, 混凝土徐变将导致结构内力重分布,即引起结构的徐变次内力。6) 混凝土收缩会使较厚构件的外表开裂。3 )温度变化对结构的影响:1、产生的原因:常年温差、日
16、照、 杜水化热2、常年温差:构件的伸长、缩短。连续梁(无水平约束)一一设伸缩缝拱桥、刚构桥(有水平约束)结构次内力日照温差或局部温差(忽构件弯曲一一结构次内力;温度场:三维一维:线性温度场次内力非线性温度场一一次内力、自应4)温度梯度:当桥梁结构受到太阳照射后,结构的温度沿截面 的高度时各不相同的,反映温度沿截面高度变化的规律称为温度梯度。5 )年平均温度:表示悬臂梁(静定结构)和连续梁(超静定结 构)在年温差时,只产生纵向水平位移;而不产生次内力。但连续钢 构桥在同样条件下由于受固结桥墩的约束,故不但使主梁产生水平位 移,而且使墩和梁均产生弯曲变化和支点反力,从而导致截面内产生 次内力6)温
17、度自应力:温差作用的温度梯度呈非线性变化,但梁截面变形服从平面假定,致使梁截面的温差变形在纵向纤维之间约束,在 截面上产生自平衡的纵向约束应力。横向刚接梁法5比较正交异性板法12.支座的分类:1简易垫层支座2橡胶支座3弧形钢板支座13.分段施工内力1整体施工法2悬臂施工法3逐跨施工法4顶 推施工法14.拱桥按建材分类1坛工拱桥2钢筋混凝土拱桥3钢管混 凝土拱桥4钢拱桥按结构体系分类:1简单体系拱桥2组合体系拱桥 按拱圈轴线分类:1圆弧拱桥2抛物线拱桥3悬链线拱桥 按拱圈截面形式分类:1板拱2肋拱3双曲拱4箱型拱 按桥面上部结构里面位置分为:上,中,下承式拱15 .上承式拱桥结构形式:实腹式,空
18、腹式拱桥16 .按是否对下部结构作用水平力:有推力,无推力拱桥17.拱轴线选择原那么:拱轴线与压力线吻合.多跨式连续桥梁的布置:1采用不同跨比2采用不同的公脚高程3调整上不结构自重.拱上建筑构造18 腹式拱上建筑:填充于砌筑O腹式拱上建筑:1腹拱:横式,梁式19 孔敦:横式,立柱式20.拱式组合桥类型:1简支拱式组合桥2单悬臂组合桥3连续式组合桥21.缆索承重桥:1悬索桥2斜拉桥7)连续梁恒载:满堂支架P214;简支转连续P216;顶推P2168)论述:大跨度桥用连续体系比简支体系优势在哪?拱桥的受力特点承重结构:主拱优点1)跨越能力较大;2)能充分就地取材,与混凝土梁式桥相比,可以节省大量的
19、钢 材和水泥;3)耐久性能好,维修、养护赛用少;4)外型美观;5)构造较简单,施工容易。6)车辆通过时震动和噪音小。主要缺点1)自重较大,水平推力大,下部工程量大,当采用无 较拱时,对地基条件要求高;2)拱桥(尤其是坛工拱桥)采用有支架施工,随着跨径和桥高 的增大,支架或其它辅助设备的费用大大增加,增加了总造价;3)拱桥水平推力大,在连拱中,设置单向推力墩,增加造价;4)与梁式桥相比,上承式拱桥的建筑高度较高,桥面标高提高, 两岸接线增长,桥面纵坡增大,增加了造价,对行车不利。使用受限。5)拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服:200600m范围内,拱 桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手。1、拱圈最
20、高处称为拱顶。2、拱圈和墩台连接处称为拱脚(或起拱面)。3、拱圈各横向截面(或换算截面)的形心连线称为拱轴线。4、拱圈的上曲面称为拱背,下曲面称为拱腹。起拱面与拱腹相交的直线称为起拱线。3、净矢高:拱顶截面下缘至起拱线连线的垂直距离;4、计算矢高:拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离;5、矢跨比:拱圈(或拱肋)的净矢高与净跨径之比,或计算矢高与计算跨径之比,即一般将矢跨比大于或等于1/5的拱称为陡拱,失跨比小于1/5的拱称为坦拱。6、按建桥材料分:与工拱桥,钢筋混凝土拱桥,钢拱桥7、分类:按有无推力分:无推力拱桥,有推力拱桥分为:简单体系拱桥,分为:简单体系拱桥,组合体系拱桥,板拱
21、桥;简单体系拱桥:三较拱,两较拱,无较拱按主拱圈截面形式分:按主拱圈截面形式分:板拱桥,肋拱桥,双曲拱桥,箱形拱桥拱上建筑的形式分为:实腹式拱桥和空腹式拱桥8、钢管混凝土用在拱桥上有两种形式:一是直接用做主拱结构,即钢管混凝土拱桥,二是利用钢管混凝土作为劲性骨架劲性骨架是伴随着大跨度拱桥修建而出现的,即先用无支架方法架设拱形劲性骨架,然后围绕骨架浇注混凝土,把骨架作为混凝土的 钢筋骨架,不再拆卸收回,因此又叫埋入式钢拱架钢管混凝土特点:具有刚度大、承载能力大、质量轻等优点,这 些优点与桥梁转体施工工艺相结合,可以解决转体质量大和转体结构 的强度、刚度的矛盾。9、实腹式拱桥组成:拱腹填料、侧墙、
22、护拱、变形缝、防水层、泄水管以及桥面系组成。适用:小跨径的拱桥。空腹式拱桥组成:拱腹填料、侧墙、护拱、变形缝、防水层、泄水管以及桥面系、腹孔和腹孔墩腹孔墩分为:1)横墙式 适用条件:基础较好,河流有漂浮物。(2)排架式10、伸缩缝与变形缝作用:在活载作用、温度变化、混凝土收缩等影响下,主拱圈变 形,拱上建筑也谁之变形,而且主拱圈的变形又起约束作用,在主拱 圈和拱上建筑内均产生附加内力,为使结构计算图式与实际受力相符, 防止不规那么开裂。规定:在相对变形(位移或转角)较大的位置设置伸缩缝,缝宽 2030mll1。材料:锯木屑与沥青1: 1预制为板。在相对变形较小处 设置变形缝,缝宽为0。材料:为
23、干砌或油毛毡隔开。11、拱较按作用:(1)按两较拱或三较拱设计的主拱圈;一永久性(2)按构造要求需要采用两较拱或三较拱的腹拱圈;一永久性(3)需设 置较的矮小腹孔墩;一永久性4)当在施工过程中为消除或减小主拱 圈的局部附加内力时需设置临时的拱较。拱较的类型主要有:弧形较、铅垫较、平较、不完全较及钢较等。12、拱桥的标高主要有四个。基础底面标高:满足承载力要求;起拱线标高:尽量降低;拱顶底面标高:桥面标高:13、不等跨连续拱桥的处理方法:特点:墩台基础增加恒载不平衡推力。减少措施:(D采用不同的矢跨比:大跨径用陡拱,小跨径用坦拱。2)采用不同的拱脚标高:大跨径拱脚下降,小跨径拱脚抬高。(3)调整
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