桥梁工程.docx
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桥梁工程
《桥梁工程》重要知识点
★牛腿:
悬臂梁桥的悬臂端和挂梁端结合部的局部构造
★剪力滞:
宽翼缘箱形界面梁受对称垂直力作用是,其上下翼缘的正应力沿宽度方向分布是不均匀的,这种现象称为剪力滞或剪滞效应
★徐变系数:
自加载龄期以后至某个时刻,棱柱体内的徐变应变值与瞬时应变值之比★温度自应力:
结构在非线性温度梯度影响下产生挠曲变形时因梁要服从平截面假定,致使截面内各纤维层的变形不协调而互相约束,从而在整个截面内产生一组自相平衡的应力
★温度梯度:
指当桥梁结构受到日照温度影响后,温度沿梁截面高度变化的形式
★温度次内力:
结构因受到自然环境温度的影响将产生伸缩或弯曲变形,当这个变形受到多余约束时,便会在结构内产生附加内力,工程上称为温度次内力
★束界:
随着荷载弯矩向两端逐渐减小,偏心的限界也逐渐增宽,沿跨长逐点定出预应力筋垂心容许力的偏心上下限得到的圆形,称之为束界。
★斜梁桥:
桥梁的中轴线与水流方向设计成斜交的,那桥梁的中轴线与墩台成一定的夹角(夹角≠90°),工程上将这样布置的梁桥称为斜梁桥。
★弯梁桥:
平面弯曲的曲线梁桥称为弯梁桥。
★有效分布宽度:
按初等梁理论公式算得的应力与实际应力峰值接近相等的那个翼缘折算宽度。
★有效工作宽度:
设想的以某宽度宽板均匀承受车轮荷载产生的总弯矩,此宽度即为有效工作宽度,亦即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。
★桥面连续:
两跨或两跨以上连续的桥梁
★公路桥涵采用以可靠度为基础的概率极限状态设计法设计
★桥涵结构的两种极限状态:
正常使用极限状态、承载能力极限状态
★人行道的宽度和高度根据行人的交通流量和周围环境来确定
★常用的横向板连接方式:
焊接接头、湿接接头
★对于预应力主梁梁肋一般做成马蹄形
★有效工作宽度:
a=M/mxmax
★悬索桥按锚固方式分为:
地锚式悬索桥和自锚式悬索桥
★城镇近郊的桥梁设置人行道的宽度为0.75mm或1m,当宽度要求大于1m时,按
0.5m的倍数增加
★①桥梁按受力体系分为:
梁式桥、拱式桥、刚构桥、斜拉桥、悬索桥②桥梁按
用途分为:
公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农桥、人行桥、水运桥、管线桥③桥
梁按跨越障碍划分:
跨河桥、跨海桥、跨线桥、立交桥、高架桥
★顶推连续梁施工中的受力特点:
随着主梁节段逐段地向对岸推进,将使全桥每个截面的内力不断地从负弯矩—正弯矩—负弯矩—呈反复性的变化
★徐变变形的基本假定:
①不考虑结构内配筋的影响②混凝土的弹性模量假定为常值③采用线性徐变理论
★支座的设计计算包括:
①确定支座的平面尺寸②确定支座的厚度③验算支座的偏转情况④验算支座的抗滑稳定性
★T形梁桥设置成马蹄形的原因:
为了合理布置主钢筋,梁肋底部做成马蹄形
★杠杆原理法跟偏心压力法使用条件:
①杠杆原理法基本假定是忽略主梁之间横向结构的联系作用。
②偏心法基本前提是:
Ⅰ汽车荷载作用下,中间横梁可近似的看
做一根刚度为无穷大的刚性梁,横隔梁仅发生刚体位移。
Ⅱ忽略主梁的抗扭刚度,
即不计入主梁扭矩抵抗活载的影响。
★钢筋混凝土肋板桥行车道板的作用:
直接承受车辆轮压的混凝土板,它与主梁肋
和横隔梁联结在一起,既保证了梁的整体作用,又将荷载传递于主梁。
●拱桥上部结构由主拱圈和拱上建筑组成。
●拱桥的下部结构由桥墩、桥台及基础等组成。
●伸缩缝与变形缝
为了使结构的计算图式尽量与实际的受力情况相符合,避免拱上建筑不不规则
开裂,以保证结构的安全使用和耐久性,除了在设计计算上应作充分的考虑外,还
需在构造上采取必要的措施。
通常在相对变形(位移或转角)较大的位置设置伸缩缝,而在相对变形较小处设置变形缝。
●拱桥的设计
⒈拱桥的总体布置包括拟定结构体系及结构形式;拟定桥梁的长度、跨径、孔数、
拱的主要几何尺寸、桥梁的高度、墩台及其基础形式和埋置深度、桥上及桥头引道
的纵坡等。
⑴确定桥梁长度及分孔;⑵确定桥梁的设计高程和矢跨比
2、拱轴线的选择和拱上建筑的布置拱桥常用的拱轴线有圆弧线、悬链线和抛物线。
★梁桥墩台:
桥墩按其构造可分为实体桥墩、空心桥墩、柱式排架柱墩、柔性墩和
框架墩。
★实体桥墩是由一个实体结构组成,按其界面尺寸和桥墩质量的不同可分为实体重
力式桥墩和实体薄壁式桥墩,由墩帽、墩身和基础构成。
★空心桥墩:
在一些高大的桥墩中,为了减小圬工体积,节约材料,减轻自重,较
少软弱地基的负荷,也可将墩身内部做成空腔体,即所谓空心桥墩。
在外形上与实
体重力式桥墩并无大的差别,只是自动较实体重力式的轻,介于重力式桥墩与轻型
桥墩之间。
有圆形空心桥墩、方形空心桥墩、格构形空心桥墩。
★柱式桥墩:
结构特点是由分离的两根或多跟立柱所组成。
外型美观,圬工体积小,是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式之一,特别是在较宽较大的城市桥和立交桥中。
一般由基础之上的承台、柱式墩身和盖梁组成。
有单柱式、双柱式和哑铃式以
及混合双柱式四种。
★柔性排架桩墩:
由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。
特点
是可以通过一些构造措施,将上部结构传来的水平力传递到全桥的各个柔性墩台或
相邻的刚性墩台上,以减少单个柔性墩所受到的水平力,从而达到减小桩墩截面的
目的。
可分为单排桩墩、柱式墩或其它薄壁式桥墩。
★梁桥桥台:
重力式桥台、轻型桥台、组合式桥台和承拉桥台。
★①设有支撑梁的桥形桥台:
台身为直立的薄壁墙,台身两侧有翼墙。
在两桥台下
部设置钢筋混凝土支撑梁,上部结构与桥台通过锚栓连接,于是便构成四铰框架结
构系统,并借助两端台后的土压力来保持稳定。
按照翼墙的形式和布置方式可分为
一字形轻型桥台、八字形轻型桥台、耳墙式轻型桥台。
★②钢筋混凝土薄壁桥台:
常用形式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等。
是由扶
壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙构成。
适用于软弱地基的条件,但其构造和施工比较
复杂,并且钢筋用量比较多。
★③加筋土桥台:
按照埋置情况,可分为内置式和外置式两种。
①内置式的加筋体
与台身结合在一起,台身可兼做立柱或挡土板,作用在台身的所有水平力假定均由
加筋体承担,台身仅承受竖向荷载。
结构形式简单,施工方便,工程量较省,但受
力不明确。
②外置组合式是台身与加筋体分开,台身主要承受上部结构传来的竖向力和水平力,加筋体承受土压力。
桥台与加筋体间留空隙,桥台与锚啶结构的基础分离,互不影响,受力明确,但结构复杂,施工不方便。
加筋土桥台加筋体的筋带应选用抗老化、耐腐蚀的材料,筋带的截面面积、长度以及加筋体的稳定性,应通过加劲体内部、外部的稳定性分析确定。
★加筋土桥台与埋置式桥台相比,减少了占地面积,与其他桥台相比,减少了台身和基础的体积,因而具有较好的经济型,另外,这种桥台属柔性结构,抗震性能较好,对地形地貌的适应能力也较强。
★埋置式桥台:
是将台身埋在锥形护坡中,只露出台帽在外以安置支座及上部结构。
这样,桥台所受的土压力大为减小,桥台的体积也就相对的减小。
但是由于台前护坡是用片石作表面防护的一种永久性设施,存在着被洪水冲毁而使台身裸露的可能,故设计时必须进行强度和稳定的验算。
按台身的结构形式,可分为后倾式、肋形埋置式、双柱式和框架式。
共同缺点:
由于护坡伸入到桥孔,压缩了河道,或者为了不压缩河道,就要适当增加桥长。
★组合式桥台:
为使桥台轻型化,桥台本身主要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力,而台后的土压力由其他结构来承受,形成组合式的桥台。
有加筋土组合桥台、梁式—框架式和桥台与挡土墙组合等形式。
★承拉桥台:
在梁桥中,根据受力的需要,要求桥台具有承压和承拉的功能,在桥台构造和设计中,必须满足受力要求。
★拱桥墩台跟两桥墩台一样,也分为重力式墩台和轻型墩台。
作用原理与梁桥墩台大致相同。
★重力式桥墩:
拱桥实体重力式桥墩也由墩帽、墩身及基础三部分组成。
拱桥桥墩在其顶面的边缘设置呈倾斜面的拱座,直接承受由拱圈传来的压力。
★轻型桥墩:
按照构造形式不同,分为柱式桥墩、斜撑墩、悬臂墩。
★柱式墩台:
一般为配合钻孔灌注桩基础的桩柱式桥墩。
与梁桥的桩柱式桥墩非常相似,但其主要差别是:
在梁桥墩帽上设置支座,而在拱桥墩顶部分则设置拱座。
一般采用单排桩,跨径在40~50m以上可采用双排桩。
桩顶设置承台,与墩柱连成
整体。
如果柱与桩直接连接,则在结合处设置横系梁。
★斜撑墩:
在采用轻型桥墩的多孔拱桥中,每隔3~5孔应设单向推力墩。
当桥墩较矮或单向推力不大时,可采用轻型的单向推力墩。
这种桥墩的特点是在普通墩的墩柱上,从两侧对称地增设钢筋混凝土斜撑和水平拉杆,用来提高抵抗水平推力的能力,其优点是阻水面积小,并可节约圬工体积。
为了提高构件的抗裂性,可采用预应力混凝土结构。
只在桥不太高的旱地上使用。
★悬臂墩:
在桩柱式墩上加一对悬臂,拱脚支撑在悬臂端。
当一孔坍塌时,邻孔恒载单向推力对桩柱身产生的弯矩,被恒载竖直反力产生的反向弯矩抵消一部分,从而减小桩柱身的弯矩,而能够承受拱的单向恒载推力。
★拱桥桥台:
既要承受来自拱圈的推力、竖向力及弯矩,又要承受台后土的侧压力,从尺寸上看,拱桥桥台一般较梁桥要大。
按照不同的构造形式可分为重力式桥台、轻型桥台、组合式桥台、空腹式桥台和齿槛式桥台等。
★八字形桥台:
构造简单,台身由前墙和两侧的八字翼墙构成。
★U字形桥台:
是由前墙和平行于车行方向的侧墙组成,构成U字形的水平截面。
与U形重力式桥台的差别是,后者是靠狂打桥台底面积,以减小基底压力,并利用基底与地基的摩阻力和适当利用台背侧土压力,以平衡拱的水平推力;因此基础底面积较轻型桥台的大。
★背撑式桥台:
当桥台较宽时,为了保证结构的强度和稳定性,可以在八字形或U字形桥台的前墙背后加一道或几道背撑,构成Ⅱ字形、E字形等水平截面形式的前墙。
★桥墩计算中的作用:
(1)永久作用:
①上部构造的恒重对墩帽或拱座产生的支承
反力,包括上部构造混凝土收缩、徐变影响。
②桥墩自重,包括在基础襟边上的土重。
③预应力。
④基础变为影响力,对于以非岩石地基为基础的超静定结构,应当
考虑由于地基压密等引起的支座长期变为的影响,并根据最终位移量按弹性理论计
算构件截面的附加内力。
⑤水的浮力,位于透水性地基上的桥梁墩台,当验算稳定时,当验算稳定时,应计算设计水位时水的不利浮力;当验算地基应力时,仅考虑
低水位时的有力浮力;基础嵌入不透水性地基的墩台,可以不计水的浮力;当不能
肯定是否透水时,则分别按透水或不透水两种情况进行最不利的作用效应组合。
(2)可变作用:
①作用在上部结构上的汽车荷载,对于钢筋混凝土柱式墩应计入冲击力,对于重力式墩台则不计冲击力。
②人群荷载。
③作用在上部结构和墩身上的纵、横
向风力。
④汽车荷载引起的制动力。
⑤作用在墩身上的流水压力。
⑥作用在墩身上
的冰压力。
⑦上部结构因温度变化对桥墩产生的水平力。
⑧支座摩阻力。
(3)偶然
作用:
①地震作用。
②作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击力。
★作用效应组合:
(1)梁桥重力式桥墩:
①按桥墩各截面上可能产生的最大竖向力
的情况进行组合。
②按桥墩各截面在顺桥方向上可能产生的最大偏心和最大弯矩的
情况进行组合。
③按桥墩各截面在横桥方向可能产生最大偏心和最大弯矩的情况进
行组合。
(2)拱桥重力式桥墩:
①顺桥方向的作用及其效应组合。
②横桥向的作用
及其效应组合。
★重力式桥墩计算与验算:
(1)截面承载能力极限状态验算:
①验算截面的选取。
②验算截面的内力计算。
③承载能力极限状态验算。
④截面偏心验算。
⑤直接抗剪
验算。
(2)桥墩的稳定性验算:
①抗倾覆稳定性验算。
②抗滑动稳定性验算。
(3)
相邻墩台均匀沉降差。
(4)基础底面土的承载力和偏心距验算。
★桥台计算
重力式桥台的计算:
作用于桥台上的荷载:
(1)永久作用:
①上部构造的重力通过
支座在台帽上的支承反力。
②桥台重力。
③混凝土收缩在拱座处引起的反力。
④水
的浮力。
⑤台后土侧压力,宜以主动土压力计算,其大小与压实程序有关。
(2)可
变作用:
①作用在上部结构上的汽车荷载,除对钢筋混凝土柱式台应计入冲击力外,其他各类桥台均不计冲击力。
②人群荷载。
③活载引起的土侧压力。
④汽车荷载引
起的制动力。
⑤上部结构因温度变化在支座上引起的摩阻力。
(3)偶然作用:
只包
含地震力,不考虑船只或漂浮物的撞击力等。
作用效应组合:
(1)梁桥桥台的荷载布置及组合:
①仅在桥跨结构上布置荷载。
②
仅在台后破坏棱体上布置车辆荷载。
③在桥跨结构上和台后破坏棱体上都布置车辆
荷载。
(2)拱桥桥台的荷载布置及组合:
活载布置在台背后破坏棱体上和活载布置
在桥跨结构上。
★斜拉桥的组成:
由主梁、索塔、和斜拉索组成
★斜拉桥按照塔、梁、墩相互结合方式分为:
漂浮体系,半漂浮体系,塔梁固结体
系和刚构体系。
按照主梁的连续方式,分为连续体系和T构体系。
按照斜拉索的锚固方式,分为自锚体系,部分地锚体系,地锚体系。
按照塔的高度不同,分为常规斜拉桥和矮塔部分斜拉桥体系。
★斜拉桥拉索布置的方式
①索面位置:
单索面,拉索对抗扭不起租用,主梁采用抗扭刚度较大的截面,视野开阔;
双索面(竖向和斜向):
作用于桥梁上的扭矩可由拉索的轴力来抵抗,主梁采用
较小抗扭刚度的截面。
②索面形状:
辐射形竖琴形扇形
辐射形:
斜拉索沿主梁均匀分布,在索塔上则集中于塔顶一点,由于其斜拉索
与水平面的平均交角较大,故斜拉索的垂直分力对主梁的支承效果也大,与竖琴形布置相比,可节省钢材15%—20%,但塔顶上的锚固点构造过于复杂;
竖琴形:
斜拉索成平行排列,在索数少时显得比较简洁,并可简化斜拉索与索
塔的连接构造,塔上锚固点分散,对索塔的受力有利,缺点是斜拉索的倾角较小,索德总拉力大,故钢索用量较多;
扇形:
斜拉索是不相互平行的,它兼有上面两种布置方式的优点,故在设计中获得广泛应用。
③索距的布置:
分为稀索与密索,
密索优点:
索距小,主梁弯矩小,索力较小,锚固点构造简单,锚固点附近应
力流变化小,补强范围小,利于悬臂架设,易于换索。
★斜拉桥的体系:
①漂浮体系:
塔墩固结,塔梁分离。
优点:
主跨满载时,塔柱处的主梁截面无负弯矩峰值,由于主梁可以随塔柱的
缩短而下降,所以温度、收缩和徐变次内力均较小,密索体系中主梁各截面的变形和内力的变化较平缓,受力较均匀,地震时允许全梁纵向摆荡,作长周期运动,从而吸震消音。
缺点:
当采用悬臂施工时,塔柱处主梁需临时固结,以抵抗施工过程中的不平衡弯矩和纵向剪力,由于施工不可能做到完全对称,成桥后解除临时固结时,主梁会发生纵向摆动,应予注意。
②半漂浮体系:
塔墩固结,主梁在塔墩上设置竖向支承,成为具有多点弹性支承的三跨连续梁。
无明显优点,若在墩顶设置一种可以用来调节高度的支座或弹簧支承来替代从
塔柱中心悬吊下来的拉索,并在成桥时调整支座反力,以消除大部分收缩、徐变等的不利影响,这样可以与漂浮体系相媲美,并且在经济和减小纵向漂移方面将会有一定得好处。
③塔梁固结体系:
将塔梁固结并支承在墩上。
优点:
显著地减小主梁中央段承受的轴向拉力,并且索塔和主梁中的温度内力
较小。
缺点:
中孔满载时,主梁在墩顶处转角位移导致塔柱倾斜,使塔顶产生较大的水平位移,从而显著地增大主梁跨中绕度和边跨负弯矩,另外上部结构重量和活载反力都需由支座传给桥墩,这就需要设置很大吨位的支座。
④刚构体系:
塔梁墩相互固结,形成跨度内具有多点弹性支承的刚构。
⑤埃塔部分斜拉桥:
塔脚矮;梁的无索区较长,没有端锚索;边跨与主跨的比
值较大;梁高较大;拉索对竖向恒活载的分担率小于30%,受力以梁为主,索为辅;由于梁的刚度大,活载作用下斜拉索的应力变幅较小可按体外预应力索设计。
★斜拉索的锚固:
(1)斜拉索与混凝土梁的锚固:
①顶板锚固块:
以箱梁顶板为基础,向上、下两个方向延伸加厚而成;拉索水
平分力传至梁截面,垂直分力由加劲斜杆平衡;箱内具有加劲斜杆的单索面斜拉桥。
②箱内锚固块:
锚固块位于顶板之下和两个腹板之间,并与它们固结在一起;
垂直分力通过锚固块左右的腹板传递;两个分离式单箱的双索面斜拉桥和带有中间
箱室的单索面斜拉桥。
③斜隔板锚固:
锚头设在梁底外面,也可埋入斜隔板预留的凹槽内;垂直分力
由斜隔板两侧的腹板以剪力形式传递;同箱内锚固块。
④梁底两侧设锚固块:
设在风嘴实体之下或边腹板之下;双索面斜拉桥。
梁两
侧设锚固块:
锚块设在梁底;双主梁或板式截面斜拉桥。
(2)拉索在索塔上的锚固:
①在实体塔上交错锚固。
②在空心塔上作非交错锚固。
③采用钢锚固梁来锚固。
④利用钢锚固箱来锚固。
★斜拉桥的施工方法和特点:
①悬臂拼装法:
主要用在钢主梁的斜拉桥上。
优点是钢主梁和索塔可以同时在不同的场地进行施工,因此具有施工快捷和方便的特点。
②悬臂浇筑法:
主要用在预应力混凝土斜拉桥上。
优点是结构的整体性好,施工中不需用大吨位悬臂吊机和运输预制节段块件的驳船,但其不足之处是在整个施工过程中必须严格控制挂篮的变形和混凝土收缩、徐变的影响,相对于悬臂拼装法而言其施工周期较长。
★索力的初拟和调整
⒈恒载平衡法索力初拟⒉可行域法调索计算
⑴简支梁法⑵刚性支承连续梁法⑶可行域法
⒊悬臂施工时合理施工状体的确定
★拱轴系数m:
拱顶处横载强度gd与拱脚处横载强度gj的比值。
●桥墩:
多跨桥梁中间支承结构物
●桥台:
设在桥梁的两端支承桥跨结构且衔接两岸接线路堤的构筑物。
●基础:
介于墩身与地基之间的传力结构。
●重力式桥台:
利用自身重力来平衡土压力,保持其稳定的桥台。
●重力式桥墩:
利用自身重力来平衡外力保持其稳定的桥墩。
(它们的特点:
身部厚实,可不用钢筋适用于地基良好的大中型桥梁,或漂浮物较多的河流。
缺点:
圬工体积较大,自重和阻水面积也较大。
)
●净跨径:
每孔拱跨两个起拱线之间的水平距离。
●计算跨径:
相邻两拱脚截面形心点之间的水平距离。
●净矢高:
拱顶截面下缘至起拱线连线的垂直距离。
●计算矢高:
拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之间连线的垂直距离。
●矢跨比:
拱圈的净矢高与净跨径之比。
●陡拱:
矢跨比大于等于1/5的拱。
●坦拱:
矢跨比小于1/5的拱
●拱桥与梁桥的区别:
a拱桥以受压为主,拱桥截面的弯矩很小b两端有较大的水平推力c截面应力分布均匀
●拱桥分类。
按:
1、主拱圈所用建筑材料:
圬工拱桥、钢拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢-混凝土组合拱桥;2、拱上建筑的形式分类:
实腹式拱桥、空腹式拱桥;3、主拱圈的拱轴线的型式分类:
圆弧线拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥;4、照桥面的位置可以分为:
上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥5、照有无水平推力可分为:
有推力拱桥和无推力拱桥6、照拱圈截面型式可分为:
板拱桥、板肋拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥、钢管混凝土拱桥、劲性骨架混凝土拱桥。
●梁式桥台可分为:
重力式桥台和轻型桥台,组合式桥台,承拉桥台。
●斜拉桥的主要结构体系。
1按照塔,梁、墩相互结合方式分为:
漂浮体系,半漂浮体系,塔梁固结体系,钢构体系。
2按照主梁的连续方式:
连续体系,T构体系。
3按照斜拉索的锚固方式:
自锚体系、部分地锚体系、地锚体系。
4按照塔的高度不同:
有常规斜拉桥,矮塔部分斜拉桥体系。
●漂浮体系:
塔墩固结、塔梁分离。
优点:
主跨满跨,主梁无负弯矩峰值;主梁各截面变形和内力变化平缓,受力均匀;地震时全梁可以纵向摆荡,吸震消能。
缺点:
用悬臂施工时塔柱处主梁需临时固结,其不可能完全对称,拆除时会发生纵向摆动。
●半漂浮体系:
塔墩固结,主梁在塔墩上设置竖向支承。
优点:
当两跨满载,在墩顶设调高支座替代零号索,并在成桥时调整支座反力,可消除大部分收缩、徐变等不利影响。
●塔梁固结体系:
将塔梁固结并支承在墩上。
优点:
显著减小主梁中央段轴向压力,索塔和主梁中的温度内力极小。
缺点:
中孔满载时,主梁跨中挠度和边跨负弯矩增大;支座需要很大的吨位,对设计制造和日后养护更换不利。
●桥墩计算中的作用:
永久、可变、偶然作用。
●作用效应组合:
1、梁桥重力式桥墩(a、按桥墩各截面上可能产生的最大竖向力度组合b、按桥墩各截面在顺桥方向可能产生的最大偏心和最大弯矩组合c、按桥墩各截面在横桥方向可能产生最大偏心和最大弯矩组合)2拱桥重力式桥墩(a、顺桥方向的作用及效应组合b、横桥方向的作用及效应组合)
重力式桥墩计算与验算的内容:
1、截面承载能力极限状态验算2、桥墩的稳定性验算3、相邻墩台均匀沉降差4、基础底面土地承载力和偏心距验算
可行域法计算步骤:
1初拟成桥状态;2索力适度调匀或调整;3计算主梁活载应力包络图;4确定合理预加力,配置之,计算恒载弯矩可行域;5根据一定原则确定受调向量的调整量;6最小二乘法求矛盾线性方程组得施调向量;7成桥状态检验;8设计满足要求(若否,重复2~8)。
★门式刚架桥:
①特点:
将桥台台身与主梁固结,既省掉了主梁与桥台之间的伸缩缝,改善了桥头行车的平顺性,又提高了结构的刚性。
在竖向荷载作用下,可以利用固结端的负弯矩来部分的降低梁的跨中弯矩,从而达到减小梁高的目的。
降低线路高程,改善纵坡和减少路堤土方量,增加桥下净空。
②缺点及一些解决方法:
Ⅰ薄壁台身(或立柱)除承受轴向压力外,还承受横向弯矩,并且在基脚处还产生水平推力。
因此必须要求有良好的地基条件,或者采用较深的基础和特殊的构造措施来抵抗水平推力的作用。
Ⅱ基脚无论采用固结或者铰结构造,都会因预应力、徐变、收缩、温度变化以及基础变位等因素,而产生较大的次内力。
Ⅲ当基脚采用铰结构造时,固然可以改善基底的受力状态,使地基应力趋于均匀,但铰的构造比较复杂,特别是当铰支承修建在河水或被接线路堤掩埋时,不仅施工困难,而且易于腐蚀,难以养护和维修。
Ⅳ角隅节点的截面承受较大的负弯矩,因此节点内缘的混凝土会产生很高的压应力,而节点外缘的拉应力虽然由钢筋来承担,但此处的主拉应力常常也会使角隅截面产生劈裂的裂缝。
因此工程设计中必须在此处设置防劈钢筋予以特别加强。
Ⅳ这种桥型宜采用有支架的整体浇筑法施工,相对于采用普通的装配式简支梁桥而言,施工工期往往拖延较长。
③形式:
两铰立墙式刚架桥、两铰立柱式刚架桥、重型门式刚架桥。
★全无缝式连续刚构桥与普通连续刚构桥:
①区别:
Ⅰ全无缝式连续刚构桥除了所有的桥墩与主梁固结,还将两端的桥台与主梁刚性固结,在全桥范围内没有伸缩缝装置。
由温度引起的变形量则依靠桥台台后的特殊构造和在一定范围内的路面变形来吸收。
Ⅱ普通连续刚构桥是利用中间桥墩的墩梁嵌固作用和跨便的自重平衡作用共同来提高中间主跨的结构刚度,从而达到扩大主跨跨越能力的目的。
由温度引起的伸缩变形则依靠较高的柔性桥墩和在两端桥台上设置活动铰支座来解决。
其伸缩
量一般较大,需要设置专门的伸缩缝装置来满足大变形量和行车平顺的问题。
②优点:
省掉了支座和伸缩缝装置的设置、维护以及更换的麻烦,同时又能解决桥头跳车的弊端。
③适用范围:
适合应用在量大面广的中、小跨径桥梁上。
④主要类型:
桩柱式整体桥台、扩大基础式整体桥台。
●拱上建筑构造
分实腹式和空腹式
⒈实腹式拱上建筑构造简单,施工方便,填料数量较多,恒载较重,所以,一
般用于小跨径拱桥。
由拱腹填料、侧墙、护拱、变形缝、防水层、泄水管以及桥面系组成。
拱腹填料分填充式和砌筑式。
侧墙是围护拱腹上的散粒填料,设置在拱圈两
侧,常用浆砌石、片石,美观用料石镶面。
⒉空腹式拱上建筑大、中跨径的拱桥,特别是当矢高较大时,较实腹式好有构
造腹孔和腹空墩。
⑴腹孔据其构造,可分拱式拱上建筑和梁式拱上建筑。
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