桥梁工程考点汇总

发布 2021-05-07 22:12:28 阅读 4840

关于规范:一、公路桥涵结构的设计基准期为100年。

二、公路桥涵应按两种极限状态进行设计:

1 、承载能力极限状态:对应于桥涵结构或其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态(塑性理论,破坏、大变形);

2、正常使用极限状态:对应于桥涵结构或其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态(弹塑性理论,应力、短期变形、裂缝);并应同时满足构造和工艺的要求。

三、公路桥涵的三种设计状况(不同作用、影响、环境)

1、持久状况:桥涵建成后承受自重、汽车荷载等持续时间很长的状况(需要进行两种状态设计);

2、短暂状况:桥涵施工过程中承受临时性作用的状况(仅做承载能力,必要时才做正常使用状态设。

计);3、偶然状况:在桥涵使用过程中可能偶然出现的状况(仅做承载能力)。

公路桥涵设计时,对不同的作用采用不同的代表值。

1、永久作用应采用标准值作为代表值。

2、可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值:

承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度——采用标准值作为可变作用的代表值;

正常使用极限状态设计:

短期效应(频遇)组合设计——采用频遇值作为可变作用的代表值;

长期效应(准永久)组合设计——采用准永久值作为可变作用的代表值;

3、偶然作用取其标准值作为代表值。

作用的代表值取用规定:

1、永久作用的标准值:对结构自重(包括结构附加重力)按结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定;

2、可变作用的标准值按规范相关的章节规定取用:

可变作用频遇值为可变作用标准值乘频遇值系数。

可变作用准永久值为可变作用标准值乘准永久值系数。

3、偶然作用应根据调查、试验资料,结合工程经验确定其标准值。

荷载作用组合是结构在按照极限状态设计时,为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载作用。

设计值的规定。此包含着两个基本问题:其一,是结构的可靠性。其二,是对可能同时出现的各。

种荷载作用的设计值做出合理的规定。

作用组合原则:考虑在可能出现的设计状况中,取得最不利的总荷载作用效应。

主要组合:恒载+汽车附加组合:恒载+汽车+附加内力。

桥面铺装与主梁的关系:

1. 桥面铺装必须配筋;

2. 铺装层对主梁受力有一定帮助作用,对整体受力有利;

3. 防止对车行道板的磨耗。

伸缩缝的使用要求:

能够适应桥梁温度变化、活载作用、混凝土收缩徐变等所引起的变形,保证主梁自由变形,满足静力计算图式。

使桥面平坦,行驶性良好,减少噪声的构造。

施工安装方便,且与桥梁结构联为整体。

具有能够安全排水和防水的构造。

承担各种车辆荷载的作用。

养护、修理与更换方便。

经济价廉。矩形空心板梁桥的适用范围:

中小跨径桥,造价低。空心矩形板--为增大跨径,减轻自重,利用材料特性;

钢筋混凝土空心板跨径6~13米,有各荷载等级的标准图,板厚40~80厘米,可做到15米;

预应力混凝土空心板跨径8~16米有标准图,板厚40~70厘米,常用10-25米(后张法最大35米),板厚80~100厘米;构造要求腹板厚(7厘米),抗剪复核;

先张法工艺要点:

1)钢铰线参不受力计算长度应考虑锚固长度;

2)在长线式台座上生产的空心板梁应根据厂家的实际生产工艺确定预应力钢绞线的下料长度,采用的钢铰线隔离措施必须对对预应力的释放有效;预应力钢绞线的二端的套管应能保证钢绞线在其中自由伸缩。

3)预应力钢绞线张拉控制应力为σk=0.75rby,每根张拉控制力为195kn。

4)当采用多根钢束同时张拉时,必须在张拉前调正初应力。初应力约为控制应力的10%。

5) 预应力钢绞线张拉程序为:o→初应力(0.10σk)→1.05σk(持荷5min)→0→锚固。

6) 必须保证橡胶芯囊的正确位置。

7) 当混凝土强度达到设计程序的80%时,方可放松预应力束。

8) 存放和运输时,支点离梁端丌得大于2米。

简支梁配筋:

箍筋与混凝土承担60%,斜筋40%;最大剪力距支座中心h/2处。

预应力配筋特点:

1. 纵向预应力钢筋,尽可能采用后张法曲线布置,对抵抗弯距、剪力有利;考虑预应力损失弯起角不能太大;

2. 在跨中截面,尽可能使预应力重心靠下,满足构造要求下,各束预应力筋互相靠近,减小马蹄尺寸;

3. 一般锚固在梁端腹板,特殊情况顶板可布置;

索界的概念:

对于预应力混凝土简支梁,在跨中弯距最大,应尽可能使预应力筋的合力降低(增大偏心距),使产生较大的负弯距平衡外荷载引起的正弯距;对于外荷载较小的截面(如梁端),应减小偏心距,避免预应力负弯距过大,引起构件上缘混凝土出现超限拉应力。

为了不使梁截面上、下缘混凝土不出现超限拉应力,可按照最小外荷载(自重)作用下和最不利荷载(自重、二期横载、活载等)作用下,分别确定预应力在各截面上偏心距的极限值,极限值的两条曲线所围成的布置预应力筋的形心界限称为索界(束界)。

有效工作宽度假设保证了两点:

1)总体荷载与外荷载相同。

2)局部最大弯矩与实际分布相同。

通过有效工作宽度假设将空间分布弯矩转化为矩形弯矩分布。

横向分布系数近似方法:

近似的原因——纵向各截面取相同的横向分配比例关系。

近似程度:对于弯矩计算一般取跨中的横向分配比例关系;跨中车轮占加载总和的75%以上; 活载只占总荷载的30%左右。

横向分布系数常用方法:

一般桥梁可视为并排放置的主梁构成的梁系结构,用结构力学法分析。

梁格系法(把桥梁按主梁和横梁的布置当作纵横相交的梁格系);

板系系法(把横隔梁的刚度近似地连续分摊给桥面板,以板为主梁翼缘,按主梁的布置将桥梁作为板梁系);

各向异性板法(宽跨比较大时,主梁和横隔梁的刚度都近似地连续分摊,形成各向刚度不同的异性板)。

刚性横梁法变形分解:

铰(刚)接板(梁)法基本假定:

1. 将多梁式桥梁简化为数根并列而相互间横向铰接的狭长板(梁);

2. 各主梁接缝间传递剪力、弯矩、水平压力、水平剪力;

3. 用半波正弦荷载作用在某一板上,计算各板(梁)间的力分配关系。

铰接板法步骤:

1. 假定各主梁接缝间仅传递剪力g,求得传递剪力后,即可计算各板分配到的荷载;

2. 传递剪力根据板缝间的变形协调计算;

3. 变位系数计算;

4. 横向分布影响线:各板块不相同时,必须将半波正弦荷载在不同的板条上移动计算各板块相同时,根据位移互等定理,荷载作用在某一板条时的内力与该板条的横向分布影响线相同;

5. 横向分布系数;

6. 列表计算、刚度参数计算;

7. 刚度参数及半波正弦荷载引起的变形。

铰接梁法:假定各主梁除刚体位移外,还存在截面本身的变形。

铰接梁法与铰接板法的区别:

1. 变位系数中增加桥面板变形项;

2. 增加刚度参数,利用编制荷载横向分布影响线。

横向分布系数计算步骤:

1、上部结构类型(结构、横向联系、力径)确定理论方法;

2、计算横向分布影响线;

3、布置车辆荷载(按规范及最不利位置),影响线加载求横向分布系数;

横向分布系数沿桥纵向的变化:

对于弯矩——由于跨中截面车轮加载值占总荷载的决大多数,近似认为其它截面的横向分布系数与跨中相同。在电算中纵桥向可以采用不同的横向分布系数。

对于剪力——从影响线看跨中与支点均占较大比例,从影响面看近似影响面与实际情况相差较大。

桥梁设计包括:强度或应力验算,刚度验算、裂缝验算(承载能力\正常使用)

支座的承载力:

竖向力——结构自重反力、活载最大反力;应及入汽车冲击影响;支座应考虑是否上拔,计算最大上拔力;

水平力——直线桥计算纵向水平力;斜弯桥考虑离心力等;纵向水平力包括考虑汽车的制动力、摩阻力、风力、温度力等。

设置支座一般原则:有利于结构的受力减少多余约束,利于墩台传递纵向水平力并有效释放附加内力,尤其利于墩台传递纵向、横向水平力,符合并满足力学计算时的外部支承边界约束条件(静力计算模式)。

1、 在每根梁的单个支承点上,纵桥向只能设置一个支座,横桥向一般不应设置多于两个支座;

2、 板式橡胶支座的安装应与梁底、墩台密贴目的传力均匀,支座不得脱空;

3、 橡胶支座应根据地区气温条件选用;

4、 纵坡、横坡(板式橡胶支座纵坡≤ 1%直接设墩帽,>1%梁底找平,横坡≤ 2%直接设墩帽上,>2%采取措施调整)及弯坡斜桥对支座安装的要求。

支座常用布置方法:

1、 简支梁,一端固定、一端活动;

2、 多跨连续梁,一个桥墩设置固定支座,一般位于中间桥墩,其余墩台设活动支座;

3、 悬臂梁,锚固跨一侧设固定,另一侧活动;

4、 t构桥挂孔,按简支梁处理;

5、 宽梁桥可设置沿纵向、横向均能移动的活动支座;

6、 尽可能避免拉力支座;

7、 固定支座的布置应有利于桥墩的受力(相邻两跨简支梁、坡桥布置在高程低的墩上)。

常用支座:1、板式橡胶支座吨位、变形不大,大量用于简支梁桥、板梁、t梁桥;

2、盆式橡胶支座吨位大主要用于超静定结构,连续梁桥、刚构桥、大跨度拱桥等;

3、球形钢支座适应大吨位、大位移和转角。

连续梁桥跨径布置原则:

1、 减小弯矩、增加刚度、方便施工、美观要求;

2、 不等跨布置——大部分大跨度连续梁边跨/中跨约为0.5~0.8,悬臂施工边跨不超过0.65;

等跨布置——中小跨度连续梁桥,梁高为跨径的1/16~1/26,顶推施工1/12~1/16;

短边跨布置——特殊使用要求。

箱梁的选用:

顶板、悬臂板——满足横向抗弯及纵向抗压要求,一般采用等厚度(一般不少于20cm)主要由横向。

抗弯控(行车道板设计);

腹板——主要承担剪应力和主拉应力一般采用变厚度腹板,靠近跨中处受构造要求控制,靠近支点处受主拉应力控制,需加厚。

横隔梁——增加截面的横向刚度,设置与支承位置有关,支承在腹板可减少尺寸,其他位置(相当于悬臂梁)需加强,同时考虑横隔梁内的配筋方式。

底板——满足纵向抗压要求一般采用变厚度,跨中主要受构造要求控制(≮20cm ) 支点主要受纵向压应力控制,需从跨中向支点渐变加厚。

箱梁的配筋特点:

纵向钢筋或预应力钢筋布置与施工方法有关:

采用支架现浇法施工:按弯矩包络图的变化配筋;

采用悬臂法施工:

悬臂施工阶段配筋。

主筋没有下弯时布置在腹板加掖中 ;需下弯时平弯至腹板位置;一般在锚固前竖弯,以抵抗剪力。

连续梁后期配筋:各跨跨中底板配置连续束。

简支变连续施工特点:

多跨简支梁架设成型后,再在桥墩处(或支点处)进行连续处理,使得结构的自重由简支结构承担,而后续恒载及使用荷载由连续结构承担。

2023年桥梁工程本科《桥梁工程》试卷A答案及评分标准

一 填空题 20分,每题2分 1 重力式桥墩按墩身截面形式可分为圆形桥墩 圆端形桥墩和尖端形桥墩等。2 桥梁的主要组成部分包括上部结构 下部结构及附属设施等。3 桥梁设计一般遵循的原则包括安全 适用 经济 先进性和美观等。4 荷载横向分布影响线的计算方法主要有 杠杆原理法 偏心压力法 铰接板 梁 法...

2023年桥梁工程本科《桥梁工程》试卷A答案及评分标准

答 先根据跨径和矢高假定m值,由 拱桥 表 20查得拱脚处的 altimg w 55 h 28 值,代入公式求得 altimg w 18 h 28 后,再连同 altimg w 23 h 27 一起代入公式算得m值。然后与假定的m值相比较,如算得的m值与假定的m值相符,则假定的m值为真实值 如两者不...

桥梁工程作业

在这个星期,我用了自己的空闲时间大致看了一下 公路桥涵设计手册 梁桥 下册 混凝土连续梁设计指南 大跨径连续钢构设计指南 公路预应力混凝土箱梁设计指南 桥梁设计工程师手册 获益匪浅。再与课上的知识相结合,我对于规范和设计有了更深的理解和认识,对于知识在规范的哪个位置有个大概的记忆,为我后来设计时用上...