橋梁工程概論知識點

2021-03-04 09:51:23 字數 4956 閱讀 3314

第一章1、 工程:指應用科學知識和實踐經驗,將指定材料製造出具備某種功能、滿足人類需求的產品的技術。

2、土木工程:以房屋、橋梁、道路等工程設施為研究物件的學科,是建造各類工程設施的科學技術的統稱。

3、橋梁工程:

橋梁建築的實體

建造橋梁所需的科技知識(理論研究、規劃、勘測設計、建造和養護維修等)

4、橋梁:供汽車、火車、行人等跨越障礙(河流、山谷或其它線路)

的建築工程物。

5、簡支梁橋的基本組成:

– 上部結構(橋梁位於支座以上的部分),包括

橋跨結構(橋梁中直接承受橋上交通荷載的、架空的主體結構部分)

橋面構造(為保證橋跨結構能正常使用而需要建造的橋上各種附屬結構或設施)

– 下部結構(是支承上部結構、向下傳遞荷載的結構物),也叫支承結構,包括

橋墩與橋台(支承於傳力,與路堤銜接、防止路堤滑塌)

墩台基礎(承受由上至下的全部荷載,並將其傳給地基)

– 支座(位於橋跨結構與墩台之間,以連線橋跨結構與墩台,提供荷載傳遞路徑,適應結構變位要求)

承重結構:架空的主體結構+支承結構。

承重結構的任何一部分破壞,結構就破壞;而結構附屬部分的破壞,則不會導致結構的徹底破壞。

6、 正橋:跨越主要障礙物的結構部分,跨度大,基礎深

引橋:連線正橋和路的橋梁區段,跨度小,基礎淺

跨度或跨徑-表徵橋梁技術水平的重要指標,兩相鄰墩中線

之間水平距離(公路橋)

– 主跨-多跨中的最大跨度

– 標準跨徑(鐵路、公路)-橋梁養護維修和戰備需要

– 計算跨徑-相鄰兩支座間的距離,用於設計。是鐵路橋的標準跨徑

橋長-兩橋台側牆或八字牆尾端之間的距離

橋下淨空高度-設計洪水位或設計通航水位對橋跨結構最下緣的高差。應大於通航及排洪要求

橋梁建築高度-橋面至橋跨結構最下緣的垂直高度。

容許建築高度:公路或鐵路橋樑線路設計中所確定的橋面高程與通航及排洪要求所規定的淨空高度之差。建築高度不得大於容許高度。

7、橋梁的主要分類

按工程規模:特大橋、大橋、中橋、小橋

按用途:鐵路橋、公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、城市橋、管線橋、農橋

按材料:鋼橋、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋、結合梁橋、圬工橋、木橋

按結構體系:梁橋、拱橋、組合體系

按橋面位置:上承式橋、中承式橋、下承式橋

按跨越物件:跨河橋、跨谷橋、跨線橋、立交橋、地道橋、旱橋、跨海橋

按平面形狀:直橋、斜橋、彎橋

其他:便橋、開啟橋、高架橋、浮橋、運河橋、棧橋

8、不同結構體系及受力特點

梁橋 梁為承重結構,主要以其抗彎能力來承受荷載;在豎向荷載作用下,其支承反力也是豎直的;簡支的梁部結構只受彎受剪,不承受軸向力

增加中間支承,可減少跨中彎矩,更合理地分配內力,加大跨越能力

梁式體系分實腹式和空腹式,前者的梁截面為t形、工字形和箱形等,後者指桁架結構;梁的高度可等高或變高

拱橋 結構特徵:主要承重結構具有曲線外形

受力特點:在豎向荷載作用下,拱主要承受軸向壓力,但也受彎受剪。支承反力不僅有豎向反力,也承受較大的水平推力

靜力學分類:單鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱和無鉸拱

常用材料:石材、鋼筋混凝土、鋼材

施工方法:有支架和無支架施工

懸索橋 組成:主要由索(又稱纜)、塔、錨碇、加勁梁等組成

受力:在豎向荷載作用下,索受拉,塔受壓,錨碇受拉拔反力

材料:索通常用高強度鋼絲製成圓形大纜,加勁梁多採用鋼桁架或扁平箱梁,橋塔可採用鋼筋混凝土或鋼

跨度:因懸索的抗拉效能得以充分發揮且大纜尺寸基本上不受限制,故懸索橋的跨越能力一直在各種橋型中名列前茅

組合體系

(1) 剛架橋:是梁與立柱的組合體系。梁與立柱剛性連線,主要特點是:

立柱有相當的抗彎剛度,可以有效分擔梁部跨中正彎矩,達到降低樑高,增大橋下淨空的目的。在豎向荷載作用下,主梁與立柱的連線處會產生負彎矩;主梁、立柱承受彎矩,也承受軸力和剪力;柱底約束既有豎直反力,也有水平反力。

(2) t形剛構橋:預應力混凝土t形剛構橋是因懸臂施工法的發展而衍生出來的一種橋型。其橋墩的尺寸及剛度大,墩頂與梁部固結,墩底與基礎固結;融合了懸臂梁橋和剛架橋的特點。

因為是靜定結構,能減少次內力,簡化主梁配筋;t構有利於對稱懸臂施工,但粗大的橋墩因承受彎矩較大而費料;橋面線形不連續而影響行車。

連續剛構是把主跨內較柔細的橋墩與梁部固結起來。特點是:橋墩較為纖細,以承受軸向壓力為主,表現出柔性墩的特點,使得梁部受力仍然體現出連續梁的受力特點(主跨部分受到較小的軸向力作用)。

這種橋式除保持了連續梁的受力優點外,還節省了大型支座的費用,減少了橋墩及基礎的工程量,改善了結構在水平荷載下的受力效能,有利用簡化施工工序,適用於需要布置大跨,高墩的橋位。

(3) 梁、拱組合體系:利用梁部受拉來承受和抵消拱在豎向荷載下產生的水水平推力。

(4) 斜拉橋:

形式:由梁、塔和斜索組成的組合體系,結構型式多樣,造型優美壯觀

受力:在豎向荷載作用下,梁以受彎為主,塔以受壓為主,斜索則承受拉力

材料:斜索採用高強鋼絲製成,塔多採用鋼筋混凝土,梁採用預應力混凝土梁或鋼箱梁

第二章1、土木工程結構的基本特性

在滿足一定的功能的同時,還應該能夠安全地承受自然界和人類活動所施加的各種荷載;

社會所能為結構建造支付的人力、物力和財力都是有限的,所以,又必須講求經濟;

結構固定在不同位置,其規劃、設計和施工需因時因地而異,逐個進行;

與人類活動密切相關,其是否美觀,是否與環境協調,受到重視。

2、橋梁工程設計應該遵循的基本設計原則

安全:橋梁的安全既包括橋上車輛、行人的安全,也包括橋梁本身的安全。結構在使用年限(設計基準期:

100年)以內,在各種自然情況和荷載作用下,能具有足夠的承載能力,能保持適當的安全度,是對每一座橋梁的基本要求。

適用:橋梁的適用要求包括:能保證行車的通暢、舒適和安全;橋梁運量既能滿足當前需要,也可適當照顧今後發展;對跨越線路或河

流的橋梁,要求不妨礙橋下交通或通航;靠近城市、村鎮等的橋梁,還當綜合考慮橋頭和引橋地區的環境和發展;在使用年限內,橋梁一般只需常規養護維修就可保證日常使用。

經濟:在安全、適用的前提下,經濟是衡量技術水平和作出方案選擇的主要因素。橋梁設計應體現出經濟特性。

對於重大的橋梁工程,必須進行多方案的比較,詳細研究技術上的可行性和先進性以及經濟上的合理性。這樣,才能對橋梁的建造消耗、施工、技術發展和今後使用等因素進行統籌考慮,得出合理的經濟結論。

美觀:在安全、適用和經濟的前提下,盡可能使橋梁具有優美的外形,並與周圍的環境相協調,這就是對橋梁美觀的基本要求。合理的輪

廓造型和布局、正確表達力的傳遞、以及結構風格和色彩與周圍環境的和諧一致,是體現美觀的主要因素。在城市和遊覽地區,可適當考

慮橋梁建築的藝術處理,但不應當追求浮華和繁瑣的細部裝飾。

3、橋梁的立面,斷面和平面布置

立面布置

– 橋梁總長(水文計算,沖刷問題)

– 孔徑布置(造價,結構體系,地質,通航)

– 橋面高程(線路決定高程,橋梁決定區域性高程)

– 橋下淨空(通航及非通航河流,線路)

– 橋上及橋頭引道的縱坡布置(公、鐵)

斷面布置:包括橋面淨空、橋面寬度、行車道寬度、機動車道布置、和行人路、自行車道布置、橫坡設定等。

建築界限:指路面(軌面)以上的一定寬度和高度範圍內,不允許有任何設施設施及障礙物侵入的規定最小淨空尺寸。

平面布置:通常的布置方式有正交、斜交、單向曲線和反向曲線等幾種。

4、建橋基本程式和過程

可行性研究:橋梁標準的制定、橋位選擇、橋式方案比較、調查工作(地形測量、地質勘測、水文資料、外部條件)

初步設計:設計任務書是進行初步設計的依據。初步設計的目的是在設計任務書的技術範圍內提交乙份供比選的建橋專案檔案。

初步設計的重點是在橋式方案和結構總體構思方面。包括:平面布置、立面布置、斷面布置。

在初步設計階段進行的勘測工作成為「初勘」。

技術設計:技術設計的主要內容-對選定的橋式方案中的各個結構總體的、細部的技術問題作進一步研究解決,對結構各部分的設計提出詳盡的設計圖紙,包括結構斷面、配筋、構造細節處理、材料清單及工程量等。技術設計階段要進行補充勘探(簡稱「技勘」)

施工設計:內容包括結構設計計算(具體細節),繪製能讓施工人員按圖施工的施工詳圖等

在施工設計階段還要進一步根據施工需要進行補充鑽探(稱「施工鑽探」)

第三章1、作用:一類是直接施加於結構上的外力,如自重、車輛、人群等,稱為荷載;另一類不是以力的形式施加於結構,其產生的效果與結構本身及結構所處環境等有關,如基礎變位、混凝土收縮和徐變、溫度變化等。作用的種類、形式、大小的確定是否得當,既關係到橋梁建設的投資,也關係到橋梁的安全。

2、作用分類

公路橋梁:

永久作用(設計基準期內,其量值不隨時間變化,或其變化與平均值相比可忽略不計的作用),包括結構重力、預加力、土的重力、土側壓力、混凝土收縮和徐變作用、水的浮力、基礎變位作用。

可變作用(設計基準期內,其量值隨時間變化,且其變化與平均值相比有不可忽略的作用),包括汽車荷載、汽車衝擊力、汽車離心力、汽車引起的土側壓力、人群荷載、汽車制動力、風荷載、流水壓力、冰壓力、溫度作用、支座摩阻力。

偶然作用(設計基準期內不一定出現,但一旦出現,其值很大且持續時間很短的作用力),包括**作用、傳播或漂流物的撞擊作用、汽車撞擊作用。

鐵路橋樑:

主力:包括恆載(結構自重,預加應力,混凝土收縮和徐變,土壓力,靜水壓力及浮力,基礎變位),活載(列車豎向靜活載,公路豎向靜活載,離心力,列車豎向動力作用,列車活載產生的土壓力,行人路荷載)。

附加力:制動力或牽引力,風力,列車橫向搖擺力,流水壓力,冰壓力,溫度變化的影響,凍脹力)。

特殊荷載:船隻活排筏撞擊力,**力,施工荷載。

3、作用代表值

標準值:各種作用的基本代表值,可根據作用在設計基準期內最大值概率分布的某一分位值確定。

頻遇值:可變作用的一種代表值,足夠長觀測期內,作用概率分布的0.95分位值確定。用於正常使用極限狀態短期效應組合設計。

準永久值:可變作用的另一種代表值,足夠長的觀測期內,作用概率分布的0.5分位值確定。用於正常使用極限狀態長期效應組合設計。

橋梁工程概論設計

課程名稱 橋梁工程概論 設計題目 預應力混凝土簡支t形梁橋 院系 土木工程系 專業 鐵道工程 學號姓名 第1章設計資料及構造布置 一 設計資料 1.橋跨及橋寬 計算跨徑 橋面寬度 2.設計荷載 公路一 級,人群荷載 行人路重力取。3.設計依據 1 交通部頒 公路工程技術指標 jtg b01 2003...

橋梁工程基礎知識

1 公路橋梁的作用按其隨時間變化的性質,分為永久作用 可變作用 偶然作用。2 按結構體系及其受力特點,橋梁可劃分為梁橋 拱橋 懸索橋以及組合體系。3 橋跨結構在溫度變化混凝土的收縮和徐變 各種荷載引起的橋梁撓度 影響 縱坡等影響下將會發生伸縮變形。4 鋼筋混凝土梁梁內鋼筋分為兩大類,有受力鋼筋和構造...

電氣工程概論知識點彙總

1,電氣工程可分為 電器與電機及其控制技術,電力電子技術,電力系統及其自動化技術,高電壓與絕緣技術,電工新技術。2,開關電器是指用來關合和開斷電路的電器。斷路器的作用 主要用在電力網正常工作和發生故障時關合和開斷電路。隔離開關作用 用來將高壓裝置與電源隔離,以保證檢修人員的安全.熔斷器作用 用來在電...