橋梁工程考點(diǎn)復(fù)習(xí)計(jì)算

1、橋梁工程（ 1）第一章 混凝土簡支梁橋構(gòu)造和設(shè)計(jì)（1）為了保證板塊共同承受車輛荷載， 裝配式板橋板塊之間必須采用橫向連接構(gòu)造。 常用的橫向 連接有企口混凝土鉸接和鋼板焊接兩種。（2）裝配式 T 形簡支梁概貌（識圖填空） P66T 形鋼構(gòu)橋：將懸臂梁橋的墩柱與梁體固結(jié)后形成的帶掛梁或帶鉸的結(jié)構(gòu) 牛腿：懸臂梁橋的懸臂端與掛梁端結(jié)合部的局部構(gòu)造連接構(gòu)造、中間隔板、梁肋、行車道板、端橫隔板、人行道板、人行道挑梁、 （路面層、混 凝土保護(hù)層、饋水層、三角墊層）（3）鋼筋混凝土簡支梁的 T 形截面的下翼緣一般與肋板等寬。為了滿足布置預(yù)應(yīng)力束筋及承受 張拉階段壓應(yīng)力的要求，預(yù)應(yīng)力混凝土 T 梁的下緣應(yīng)擴(kuò)大做

2、成馬蹄形；馬蹄的尺寸應(yīng)滿足 預(yù)施應(yīng)力各個階段的強(qiáng)度要求。若馬蹄尺寸過小，往往在施工和使用中形成水平縱向裂縫， 特別是馬蹄斜坡部分。因此馬蹄面積不宜過小，一般應(yīng)占截面總面積的10 20。（4）橋面板（翼緣板）橫向連接有剛性接頭和鉸接接頭兩種。剛性接頭既可承受彎矩， 也可承受 剪力。交接接頭只承受剪力。（5）懸臂梁橋的受力特點(diǎn)： 屬于靜定體系， 內(nèi)力不受基礎(chǔ)不均勻沉降等附加變形的影響。 支 點(diǎn)處存在負(fù)彎矩，跨中彎矩顯著減小。懸臂端易下?lián)?，行車舒適性差。（6）懸臂梁橋和連續(xù)比較： 相同點(diǎn)：負(fù)彎矩的卸載使截面高度減小，跨越能力提高。 不同點(diǎn)：跨越能力：連續(xù)比懸臂體系大 靜力圖示：對溫度環(huán)境、基礎(chǔ)條件的

3、要求不同。（7）T 形鋼構(gòu)橋的分類：兩 T 構(gòu)之間帶掛梁和兩 T 構(gòu)之間帶鉸。 兩 T 構(gòu)之間帶掛梁屬于靜定結(jié)構(gòu)，橋梁基礎(chǔ)的不均勻沉降、混凝土收縮徐變及溫度變化 等因素均不會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力。 與連續(xù)梁相比， 該橋型具體懸臂法施工階段的受力狀 態(tài)與運(yùn)營階段一致，無需體系轉(zhuǎn)換，省掉設(shè)置大噸位支座及更換支座等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)掛梁與 兩岸引橋的簡支跨尺寸和構(gòu)造相同時，更能加快全橋施工進(jìn)度，以獲得良好經(jīng)濟(jì)效果。 與帶剪力鉸的 T 形鋼構(gòu)橋相比，其受力和變形性能均略差一些，但其受力明確，對施工 階段的標(biāo)高控制的精度可以稍微放寬些，沒有像后者為設(shè)置剪力鉸進(jìn)行強(qiáng)迫和龍的可能 及為更換剪力鉸處支座的麻煩。 兩 T 構(gòu)

4、之間帶鉸屬于超靜定結(jié)構(gòu)，兩個大懸臂在端部借所謂“剪力鉸”相連接，剪力鉸 是一種只能傳遞豎向剪力而不傳遞水平力和彎矩的連接構(gòu)造。當(dāng)一個 T 形鋼構(gòu)橋面上作 用有豎向荷載時，相鄰的 T 形鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)通過剪力鉸而共同受力。從結(jié)構(gòu)受力和牽制懸臂 端變形來看，剪力鉸起到了有利的作用。（8）連續(xù)梁跨越能力大的原因： 加大支點(diǎn)附近梁高， 這樣既對恒載引起的截面內(nèi)力影響不大， 也 與橋下通航的凈空要求無妨礙， 并且還能適應(yīng)抵抗支點(diǎn)處剪力很大的要求， 這也是連續(xù)體系 梁橋比簡支梁橋，甚至比懸臂梁，能跨越更大跨徑的原因。（9）變截面形式的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋， 立面一般采用不能跨布置。 但多于三跨的連續(xù) 梁橋

5、，除邊跨外，中間各跨一般采用等跨布置， 以方便懸臂施工。 對于多于兩跨的連續(xù)梁橋， 其邊跨一般為中跨的 0.6 0.8 倍左右。當(dāng)采用箱形截面的三跨連續(xù)梁時，邊跨甚至可以減 小至中孔的 0.5 0.7 倍。有時為了滿足城市橋梁或跨線橋的交通要求而需要增大中跨跨徑 時，可將邊跨跨徑設(shè)計(jì)成僅為中跨的 0.5 倍以下， 在此情況下， 端支點(diǎn)上將出現(xiàn)較大的負(fù)彎 矩，故必須在該位置設(shè)置能抵抗拉力的支座或壓重以消除負(fù)反力。（10）橫隔梁的連接：鋼板橫向焊接連接 鋼筋扣環(huán)連接（ 11）汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成， 車道荷載由均布荷載和集中荷載組成， 橋梁結(jié)構(gòu)的整 體計(jì)算采用車道荷載， 橋梁結(jié)構(gòu)的局部加

6、載， 涵洞，橋臺和擋土墻壓力等的計(jì)算采用車輛荷載，且車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加 （12）梁式橋按承重結(jié)構(gòu)橫截面形式分類：板橋肋梁橋 箱形梁橋按承重結(jié)構(gòu)的靜力體系分類：簡支梁橋懸臂梁橋連續(xù)體系梁橋 按施工方法分類：整體澆鑄式 預(yù)制裝配式 第二章 混凝土簡支梁的計(jì)算（1）橋面板受力圖示有：單向板、懸臂板、鉸接懸臂板、雙向板。（2）杠桿原理法的適用范圍： 雙主梁采用杠桿原理法計(jì)算荷載橫向分布是足夠精確的。 對于 一般多梁式橋， 不論跨度內(nèi)有無中間橫隔梁， 當(dāng)橋上荷載作用在靠近主梁支點(diǎn)附近處時。 可近似地應(yīng)用于橫向聯(lián)系很弱的無中間橫隔梁的橋梁。 但是，這樣計(jì)算的荷載橫向分布系數(shù) 通常對于中間主梁

7、會偏大，而對于邊梁則會偏小。（3）偏心壓力法適用場合：具有可靠的橫向連接；且寬跨比 B/L 0.5 的窄橋。（4）撓度：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的軸線或中面由于彎曲引起垂直于軸線或中面方向的線位移。（5）預(yù)拱度：為抵消 梁、拱、桁架 等結(jié)構(gòu)在 荷載 作用下產(chǎn)生的 撓度，而在施工或制造時所 預(yù)留的與 位移 方向相反的校正量。第三章 混凝土連續(xù)梁橋的計(jì)算（ 1） 連續(xù)梁橋的施工方法：有支架施工法逐孔施工法 懸臂施工法 頂推施工法（2）連續(xù)梁施工程序及恒載、最終恒載內(nèi)力圖P147（3）逐孔架設(shè)法的連續(xù)梁恒載內(nèi)力圖P148（4）壓力線：對混凝土梁施加預(yù)應(yīng)力，梁的截面上產(chǎn)生偏心壓力，各個截面偏心壓力作用 點(diǎn)的連線稱為預(yù)

8、加應(yīng)力作用下的壓力線。 （簡支梁的壓力線與連續(xù)梁的不同）（5）吻合索：壓力線的位置與預(yù)應(yīng)力的重心重合時，該預(yù)應(yīng)力筋稱吻合索。（6）線性變換原理：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，在不改變預(yù)應(yīng)力鋼筋兩端支承處的位置和各 支撐間的基本形狀（直線形、曲線形或折線形）的條件下，改變它在各中間支承處的 偏心矩，并不影響其壓力線的位置。（7）在各種內(nèi)外因素的綜合影響下，超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋結(jié)構(gòu)因受到強(qiáng)迫的撓曲變形 或軸向伸縮變形，在多于約束處將產(chǎn)生約束力，從而引起結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力，這部分附加 內(nèi)力一般統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)次內(nèi)力（或稱二次力） 。外部因素有預(yù)加力、墩臺基礎(chǔ)沉降、溫度 變形等；內(nèi)部因素有混凝土材料的徐變和收縮、結(jié)構(gòu)布

9、置與配筋形式等。（8）與預(yù)應(yīng)力筋對應(yīng)的初預(yù)矩等效荷載圖（P155）第四章 梁式橋支座（ 1） 梁式橋的支座一般分為固定支座和活動支座兩種形式。固定支座既要將主梁固定在墩 臺的位置上，傳遞豎向壓力；又要保證主梁發(fā)生撓曲時在支承處能夠自由轉(zhuǎn)動。活動 支座只能傳遞豎向壓力，并保證主梁在支承處既能自由轉(zhuǎn)動又能水平移動。（ 2） 結(jié)構(gòu)次內(nèi)力：在各種內(nèi)外因素的綜合影響下，超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋結(jié)構(gòu)因受到強(qiáng) 迫的撓曲變形或軸向伸縮變形， 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（ 1） 目前國內(nèi)主要的減震防震支座和抗震支座的類型有：球形鋼支座 鉛芯橡膠支座 高阻尼橡膠支座（3）板式橡膠支座活動機(jī)理：

10、 它有足夠的豎向剛度以承受垂直荷載， 且能將上部構(gòu)造的反力可靠 地傳遞給墩臺； 有良好的彈性以適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動； 有較大的剪切變形以滿足上部構(gòu)造的水平 位移。（4）盆式橡膠支座活動機(jī)理：通過固定在橋跨結(jié)構(gòu)的上支座板將上部結(jié)構(gòu)豎向荷載傳遞給支座， 由聚四氟乙烯板與鋼板之間的自由滑動提供水平位移量， 由承壓橡膠塊承受荷載， 并依靠其 變形保證橋跨結(jié)構(gòu)在支點(diǎn)處的轉(zhuǎn)角。 下支座板固定在橋梁墩、 臺上，中支座板分別與上下支 座板形成對聚四氟乙烯板、承壓橡膠塊的三向受壓狀態(tài)，從而提高支座的承載能力。第五章 拱橋（1）拱橋的主要組成： 由上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)組成。 上部結(jié)構(gòu)由主拱圈和拱上建筑組成， 主拱圈 是主

11、要的承重結(jié)構(gòu)。 橋面系和傳力構(gòu)件或填充物統(tǒng)稱為拱上結(jié)構(gòu)或拱上建筑。 拱橋的下部結(jié) 構(gòu)由橋墩、橋臺及基礎(chǔ)等組成，用以支承橋跨結(jié)構(gòu)， 并將橋跨結(jié)構(gòu)的荷載傳至地基。 橋臺還 起到與兩岸路堤相連接的作用，使路橋形成一個協(xié)調(diào)的整體。（2）拱圈最高處稱為拱頂，拱圈和墩臺連接處稱為拱腳（或起拱面） 。拱圈各橫向截面（或換算 截面）的形心連線稱為拱軸線。拱圈的上曲面稱為拱背，下曲面稱為拱腹。 起拱面與拱腹相 交的直線稱為起拱線。（3）雙曲拱橋主拱圏通常由拱肋，拱波，拱板和橫向聯(lián)系等幾部分組成（4）凈跨徑：每孔拱跨兩個起拱線之間的水平距離 （ l0） 凈矢高：拱頂截面下緣到起拱線連線的垂直距離 （f0） 矢跨比

12、：拱圈的凈矢高與凈跨徑之比 （D0 f0 / l0） 計(jì)算跨徑：上下部結(jié)構(gòu)的相交面之中心間的水平距離（5）矢跨比（ D或 D0）：拱圈（或拱肋）的凈矢高與凈跨徑之比，或計(jì)算矢高與計(jì)算跨徑之比， 即 D0 f0 / l0 或者 D = f / l ；一般將矢跨比大于或等于 1/5 的拱稱為陡拱；矢跨比小 于 1/5 的拱稱為坦拱。（6）拱橋的主要類型： 按照主拱圈所使用的建筑材料可分為：圬工拱橋、 鋼筋混凝土拱橋、 鋼拱橋和鋼混凝土 組成拱橋等。 按照拱上建筑的形式可分為：實(shí)腹式拱橋和空腹式拱橋。 按照主拱圈線形可以分為：圓弧形拱橋、拋物線拱橋和懸鏈形拱橋。 按照橋面的位置可分為：上承式拱橋、中

13、承式拱橋、下承式拱橋。 按照有無水平推力可分為：有推力拱橋和無推力拱橋。 按照結(jié)構(gòu)受力圖式可分為：簡單體系拱橋、組合體系拱橋和拱片橋。 按照拱圈截面型式可分為：板拱橋、板肋拱橋、雙曲拱橋、箱形拱橋、鋼管混凝土拱橋、 勁性骨架混凝土拱橋、（7）雙曲拱橋的主要特點(diǎn)是將主拱圈以“化整為零”的方法按先后順序進(jìn)行施工，再以“集零為整”組合成整體結(jié)構(gòu)承重。施工時，先將拱圈劃分為拱肋、拱波、拱板及橫向聯(lián)系四部分， 并預(yù)制拱肋、拱波及橫向聯(lián)系，即“化整為零” ；然后吊裝鋼筋混凝土拱肋成拱并與橫向聯(lián) 系構(gòu)件組成拱形框架，在拱肋間安裝拱波，隨后澆筑拱板混凝土，形成主拱圈，即“集零為 整”。（8）不等跨連續(xù)拱橋的處

14、理方法： 采用不同的矢跨比采用不同的拱腳標(biāo)高調(diào)整拱上建筑的恒載重量 采用不同類型的拱跨結(jié)構(gòu) 做成不對稱結(jié)構(gòu) 具體設(shè)計(jì)時， 也可以 將以上幾種措施同時采用。從美學(xué)的角度看，第四種方案最優(yōu)。（9）理想的拱軸線應(yīng)是在各種荷載作用下拱圈截面只受軸向壓力， 不受彎矩作用， 以充分利用圬 工材料的抗壓性能。 以恒載壓力線作為設(shè)計(jì)拱軸線， 可以認(rèn)為基本上是適宜的。 常用的拱軸 線有圓弧線：線型簡單， 施工方便，拱圈各截面受力不均 懸鏈線： 拱圈截面只承受軸 力而不受彎矩 拋物線：恒載集度接近均勻（10）下承式拱橋的橋跨結(jié)構(gòu)是由拱肋，懸吊結(jié)構(gòu)和橫向聯(lián)結(jié)系三部分構(gòu)成 中承式拱橋的行車平面位于肋拱矢高的中部（11

15、）采用中承式拱橋的情形： 在不等跨的拱橋中， 為了平衡橋墩左右受到的恒載推力 為了 減小橋梁建筑高度， 滿足橋下凈空的要求 改善橋梁兩端引道的縱面線性， 減小引道工程 數(shù)量第六章 斜拉橋（2）斜拉橋主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分組成。（3）斜拉橋的分類：按主梁所用的材料分類： 混凝土斜拉橋、 鋼斜拉橋、 鋼混凝土結(jié)合梁 （疊合梁） 斜拉橋、 鋼混凝土混合梁斜拉橋。按索塔數(shù)量分類：獨(dú)塔（或單塔）斜拉橋、雙塔斜拉橋、多塔斜拉橋。（4）斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系：漂浮體系：支撐體系；塔梁固結(jié)體系；鋼構(gòu)體系。（5）拉索按其所組成通常分為單索面、 雙索面和多索面， 雙索面又可以分為雙平行索面和雙斜索 面。（6）

16、拉索的索面形式：輻射性、平行形（豎琴形） 、扇形、星形第七章 懸索橋（1）懸索橋由橋塔、錨碇、主纜、吊索、加勁梁及鞍座等部分組成。在吊索的懸吊下，加勁梁相 當(dāng)于多個彈性支承上的連續(xù)梁，彎矩顯著減?。坏跛鲗⒅髁旱闹亓鬟f給主纜，承受拉力； 橋塔將主纜支起，主纜承受拉力，并被兩側(cè)的錨碇錨固；橋塔承受主纜的傳力， 主要受軸向 壓力，主要受軸向壓力，并將力傳給基礎(chǔ)。主要受力構(gòu)件為橋塔、錨碇、主纜。（2）懸索橋與斜拉橋不同之處：結(jié)構(gòu)受力不同，懸索橋主要依靠主纜承受荷載，斜拉橋由斜拉索與主梁共 同受荷載材料不同，懸索橋大部分用鋼材，斜拉橋可以是鋼梁，也可以是混凝土梁，還可以是混合梁 剛度不同， 懸索橋調(diào)整

17、其豎向剛度的方法主要靠調(diào)整主纜的恒載拉力， 斜拉橋調(diào)整其剛度的方 法為改變結(jié)構(gòu)的布置形式 施工不同， 懸索橋施工控制主要是測量與質(zhì)量的控制， 斜拉橋施工控制主要是結(jié)構(gòu)線形的控制 第八章 墩臺的構(gòu)造和設(shè)計(jì)（1） 梁橋（或拱橋）墩（臺）主要由墩（臺）帽、墩（臺）身和基礎(chǔ)三部分組成。（2） 輕型墩臺由蓋梁、墩身和基礎(chǔ)三部分組成。（3）墩臺是梁橋的承重結(jié)構(gòu)，支承著橋梁上部結(jié)構(gòu)的荷載，并將它傳給地基基礎(chǔ)。（4）橋墩指多跨橋梁的中間支承結(jié)構(gòu)物， 它主要受上部結(jié)構(gòu)的荷載、 流水壓力、 風(fēng)力以及可能出 現(xiàn)的冰荷載、船只、或漂浮物的撞擊力或橋下汽車的撞擊力。（5）橋臺一般設(shè)在橋梁的兩端， 除了支承橋跨結(jié)構(gòu)外，

18、它又是銜接兩岸接線路堤的構(gòu)筑物、 擋土 護(hù)岸，承受臺背填土上車輛荷載所產(chǎn)生的附加土側(cè)壓力。（6）柱式墩一般由位于基礎(chǔ)上的承臺、柱式墩身和蓋梁組成。（7）輕型橋臺分為設(shè)有支撐的輕型橋臺、鋼筋混凝土薄壁橋臺和埋置式橋臺。計(jì)算題總結(jié)五、計(jì)算題 （21 分 ）一橋面凈空為凈 7附 20.75m人行道的鋼筋混凝土 T梁橋，共設(shè)五根主梁。試求荷載位于支點(diǎn)處時 1號梁相應(yīng)于汽車 20級、掛車 100和人群荷載的橫 向分布系數(shù)。五、計(jì)算題 （16 分 ）計(jì)算下圖所示的 T 梁翼板所構(gòu)成的鉸接懸臂板的設(shè)計(jì)內(nèi)力。設(shè)計(jì)荷載：公路 - 級。橋面鋪裝為 6cm 瀝青混凝土面層（容重為 21KN/m3）和14cm 防水混

19、凝土墊層（容重為 25KN/m3）。五、計(jì)算題（共 20 分）已知鋼筋混凝土五片式 T 型梁橋全長 19.96m，計(jì)算跨徑 l=19.5m 。主梁采用 C40 混凝土，支座處梁肋寬帶為 30cm。梁的兩端采用等厚度的橡膠支座。已計(jì)算求得支座壓力標(biāo)準(zhǔn)值 Rck=354.12KN ，其中結(jié)構(gòu)自重引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值為 162.7KN ，公路 -級引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值為 183.95KN ，人群荷載pk=3.0KN/m2 的標(biāo)準(zhǔn)值為 7.47KN ；公路 -級和人群荷載作用下產(chǎn)生的跨中撓度 f=1.96cm，主梁的計(jì)算溫差 t=36 攝氏度。試設(shè)計(jì)板式橡膠支座。五、計(jì)算題 （共1 題，共 20分）計(jì)

20、算圖 1 所示 T 梁翼板所構(gòu)成鉸接懸臂板的設(shè)計(jì)內(nèi)力。橋面鋪裝為20mm厚的瀝青混凝土面層（容重為 23KN/m3）和平均厚 90mm的C25混凝土面層（容重為 24KNm3）。 T梁翼板鋼筋混凝土的容重為 25KNm3。圖1 鉸接懸臂行車道板（單位：圖2 標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載的計(jì)算圖式（尺寸： m）五、計(jì)算題 （共1 題，共 20分）下圖為跨徑 l=12.60m 的鉸接空心板橋的橫截面布置圖，橋面凈空為凈 7+20.75m 人行道。全橋跨由 9 塊預(yù)應(yīng)力混凝土空心板組 成，欲求 1、3和 5號板的車輛荷載和人群荷載作用下的跨中荷載橫向分布系數(shù)。圖 1 空心板橋橫斷圖1）計(jì)算空心板截面的抗彎慣矩I本例

21、空心板是上F對稱截面,形心軸位于高度中央,故其抗彎慣矩為（參見圖lc所示半惻的幾何 性質(zhì)h響一 2警-徵S七x382(#+0.2122x38-1782000 3243 4x96828=1391x100/2）汁目空心板啟面的抗扭慣矩本例空心板截面可近似簡化成罔lb屮虛線所示的薄壁箱形截血 燦篩心4(99 一 8尸(60 - 7)，= 93045000(99 8石+畀呼= 2.37x10!3）計(jì)算剛度參數(shù)卩= 0.0214.$1391x10打 100 )2370x10312604）計(jì)算跨中荷載橫向分布彩響線從較接板荷載橫向分布影響線計(jì)算用表中所屬91、9-3和9-5的分表，SX = 0.02與0.

22、04 Z訕 .ndiiA.Rf-7 = 0.0214的影響線豎卜卜伽、列和.計(jì)算見袞1 （表中的數(shù)值為實(shí)際的小數(shù) 后3位數(shù)字）。較接板荷載橫向分布影響線坐標(biāo)表1板號/單位荷載作用位置（i號板中心）134567S910.02236194147113088070057049046“0000.043062321551040700480350260230.021424119714811208706805504704430.0214716016414111008707206205750000.041551811951591080740530400350.021414816116614211008607106005550.02088095110134148134110095088410000.040700821081511781511080820700.0214087094110135150135110094087將表中衍和的值按 定比例尺繪于各號板的軸線F方，連接成光滑曲線后