各种桥梁结构示意图
桥梁工程技术
Bridge Construction Technique
2017.03
目前，人们所见到的桥梁种类繁多。 它们都在长期的生产活动中，通过反 复实践和不断的总结而逐步创造发展 起来的。 我们知道，结构工程上的受力构件， 我们知道 结构工程上的受力构件 总离不开拉、压、剪、弯、扭等基本 受力方式。
桥梁组成及分类
传统的说法 桥梁主要由桥跨结构、墩台、基础、附属 工程等部分组成。 随着大型桥梁的增多、结构先进性和复杂 性的增强、对桥梁使用品质的要求越来越高， 传统提法的局限性逐渐显露。 现在的提法： 桥梁由“五大部件”与“五小部件"组成。
1.1 “五大部件”（力学，承重）是指
桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构， 它们必须通过承受荷载的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。 五大部件 五大部件： 1）桥跨结构：(或称桥孔结构、上部结构)。路线遇到障碍（如江 河 山谷或其他路线等）的结构物 河、山谷或其他路线等）的结构物。 2）支座系统：支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证 上部结构预计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。 部结构预计的在荷载 度变化或其他因素作用下的位移功能 3）桥墩：是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。 4）桥台：设在桥的两端；一端与路堤相接，并防止路堤滑塌；另 一端则支承桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土， 端则支承桥跨上部结构的端部 为保护桥台和路堤填土 桥台两侧常做一些防护工程。 5）墩台基础：是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构 基 5）墩台基础：是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。基 础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在 水中施工，因而遇到的问题也很复杂。 ◎前两个部件是桥跨上部结构，后三个部件是桥跨下部结构。
第2章 桥梁上部结构计算 2.1 设计资料及构造布置 2.1.1 设计资料 1．桥梁跨径桥宽 标准跨径：30m （墩中心距离） 主梁全长：29.96m 计算跨径：28.9m 桥面净空：净—11m+2?0.5m=12m 2．设计荷载 公路-Ⅰ级，，每侧人行柱、防撞栏重力作用分别为1 1.52kN m -?和14.99kN m -?。 3．材料及工艺 混凝土：主梁采用C50，栏杆及桥面铺装采用C30。 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）的s φ12.7钢绞线，每束7根，全梁配6束，pk f =1860Mpa 。 普通钢筋直径大于和等于12mm 的采用HRB335钢筋；直径小于12mm 的均用R235钢筋。 按后张法施工工艺制作主梁，采用内径70mm 、外径77mm 的预埋波纹管和夹片锚具。 4．设计依据 （1）交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），简称《标准》； （2）交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），简称《桥规》 （3）交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004），简称《公预规》。 5．基本计算数据(见表2-1) 表2-1 基本计算数据 名称 项目 符号 单位 数据
混 凝 土 立方强度 弹性模量 轴心抗压标准强度 轴心抗拉标准强度 轴心抗压设计强度 轴心抗拉设计强度 ,cu k c ck tk cd td f E f f f f MPa MPa MPa MPa MPa MPa 4 503.451032.4 2.6522.41.83 ? 短暂状态 容许压应力 容许拉应力 ' '0.70.7ck tk f f MPa MPa 20.721.757 持久状态 标准荷载组合 容许压应力 容许主压应力 短期效应组合 容许拉应力 容许主拉应力 0.50.6ck ck f f 0.850.6st pc tk f σσ- MPa MPa MPa MPa 16.219.44 01.59 15.2 s φ钢 绞 线 标准强度 弹性模量 抗拉设计强度 最大控制应力con σ 0.75pk p pd pk f E f f MPa MPa MPa MPa 51860 1.951012601395 ? 持久状态应力 标准荷载组合 0.6pk f MPa 1209 料 重 度 钢筋混凝土 沥青混凝土 钢绞线 123γγγ 3 33 ///kN m kN m kN m --- 25.023.078.5 钢筋与混凝土的弹性模量 比 Ep α 无量纲 5.65 2.1.2 横截面布置 1．主梁间距与主梁片数 主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效，故在许可条件下应适当加宽T 梁翼板。由于本设计桥面净空为17.5m,主梁翼板宽度为2500mm ，由于宽度较大，为保证桥梁
桥梁的基本组成和分类 传统的说法 桥梁主要由桥跨结构、墩台、基础、附属工程等部分组成……。 随着大型桥梁的增多、结构先进性和复杂性的增强、对桥梁使用品质的要求越来越高，传统提法的局限性逐渐显露。 现在的提法： 桥梁由"五大部件"与"五小部件"组成。 桥梁的基本组成和分类（续1） 所谓“五大部件”是指桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构，它们必须通过承受荷载的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。 五大部件： 1）桥跨结构(或称桥孔结构、上部结构)。路线遇到障碍（如江河、山谷或其他路线等）的结构物。 2）支座系统。支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构预计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。 3）桥墩。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。 4）桥台。设在桥的两端；一端与路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端则支承桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程。 5）墩台基础。是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。 前两个部件是桥跨上部结构，后三个部件是桥跨下部结构。 所谓“五小部件”，是直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为桥面构造。 五小部件： 1）桥面铺装(或称行车道铺装)。 铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。特别是在钢箱梁上铺设沥青路面时，其技术要求甚严。 2）排水防水系统。应能迅速排除桥面积水，并使渗水的可能性降至最小限度。城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。 3）栏杆（或防撞栏杆）。它既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的最佳装饰件。 4）伸缩缝。桥跨上部结构之间或桥跨上部结构与桥台端墙之间所设的缝隙，以保证结构在各种因素作用下的变位。为使行车顺适、不颠簸，桥面上要设置伸缩缝构造。 5）灯光照明。现代城市中，大跨桥梁通常是一个城市的标志性建筑，大多装置了灯光照明系统，构成了城市夜景的重要组成部分。
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥 上部结构计算书 7.1设计基本资料 1.跨度和桥面宽度 标准跨径：8m（墩中心距） 计算跨径：7.6m 桥面宽度：净7m（行车道）+2×1.5m（人行道） 2技术标准 设计荷载：公路-Ⅱ级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m计算，人群荷载取3kN/m2 环境标准：Ⅰ类环境 设计安全等级：二级 3主要材料 混凝土：混凝土空心板和铰接缝采用C40混凝土；桥面铺装采用0.04m 沥青混凝土，下层为0.06m厚C30混凝土。沥青混凝土重度按23kN/m3计算，混凝土重度按25kN/m3计算。 钢筋：采用R235钢筋、HRB335钢筋 2.构造形式及截面尺寸 本桥为c40钢筋混凝土简支板，由8块宽度为1.24m的空心板连接而成。 桥上横坡为双向2%，坡度由下部构造控制
空心板截面参数：单块板高为0.4m ，宽1.24m ，板间留有1.14cm 的缝隙用于 灌注砂浆 C40混凝土空心板抗压强度标准值Mpa f ck 8.26=，抗压强度设计值 Mpa f cd 4.18=，抗拉强度标准值Mpa f tk 4.2=，抗拉强度设计值Mpa f td 65.1=， c40混凝土的弹性模量为Mpa E C 41025.3?= 图1 桥梁横断面构造及尺寸图式（单位：cm ） 7.3空心板截面几何特性计算 1.毛截面面积计算 如图二所示 2)-4321?+++=S S S S S A （矩形 2 15.125521cm S =??= 2 cm 496040124=?=矩形S 225.1475)5.245(cm S =?+= 2 35.2425.2421cm S =??=
公路桥梁各部位名称示 意图 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
铰缝：主要是指桥梁工程中梁间的后浇砼（灌缝），它连接两块板梁，在板梁安装好后施工前进行。 铰缝和预制空心板及预制梁可按路面料或按普通料出。 桩基。桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。 1.系梁、承台。系梁是连系立柱之间的小横梁,尺寸一般较盖梁及承台小；承台指的 是为承受、分布由墩身传递的荷载，在基桩顶部设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台。 2.3 立柱。 3.4 盖梁。 4.5 支座垫石。
5.6 箱梁。 桥梁位置从下到上： 1、桩基 2、承台 3、墩柱 4、盖梁 5、支承垫石 6、桥台 7、桥梁板（分为：板梁、T型梁、箱形梁、现浇梁、悬浇梁等）向左转|向右转 向左转|向右转 向左转|向右转 向左转|向右转 向左转|向右转
一般桥台承台以上的部位为背墙，在背墙两侧呈倒三角形的为耳墙，就像是人的耳朵一样，分布在两侧。耳墙和背墙由于紧挨在一起的所以就连起来一块说了。 向左转|向右转
用于防止桥端连接部分的沉降而采取的措施。它搁置在桥台或悬臂梁板端部和填土之间，随着填土的沉降而能够转动。车辆行驶时可起到缓冲作用，即使台背填土沉降也不至于产生凹凸不平。 系梁尺寸比较小，主要是为了把两个桩或墩连成整体受力。 围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作为正式建筑物的一部分外，围堰一般在用完后拆除。围堰高度高于施工期内可能出现的最高水位。 为增加板的刚度，要在板的一侧增加一些。这样配筋后浇注的，就叫做加肋板。如果肋的条数多，则叫做。因为在板的受拉一侧，小梁是凸出的，故叫做肋。 耳墙，在埋置式桥台中一般承台以上的部位为背墙，在背墙两侧与台帽或盖梁两端连接，呈倒三角形的小型挡土墙为耳墙，就像是人的耳朵一样，分布在两侧 桥台，位于桥梁两端，支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物。其功能除传递桥梁上部结构的到基础外。还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头、使桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接的作用。桥台一般是石砌或素混凝土结构，轻型桥台则采用钢筋混凝土结构。在岸边或桥孔尽端介于桥梁与连接处的支撑结构物。它起着支撑上部结构和连接两岸
再选择上部结构形式时,根据我做过的桥来看，我觉得: 1.根据跨径来初步拟订形式,空心板一般用于小跨径20米以下 2.根据净空要求来拟订上部结构形式,小箱梁和T梁的结构高度比较高,容易减小净空 3.一般大跨径都选Ｔ梁，从造价上应该比箱梁节省， 4.有些地方习惯用Ｔ梁，有些地方习惯用箱梁，所以还要考虑地方因素． JTGD62-2004规定,钢筋混凝土简支板标准跨径不宜大于13m,钢筋混凝土简支T梁标准跨径不宜大于16m,钢筋混凝土简支箱梁标准跨径不宜大于25m,钢筋混凝土连续箱梁标准跨径不宜大于30m. 预应力混凝土简支板标准跨径不宜大于25m,预应力混凝土简支T梁标准跨径不宜大于50m. 1.小箱梁与同等跨径的T梁比，小箱梁梁高矮，抗扭好，吊装重，T 梁的梁高较高，横隔板多，施工比较麻烦，抗扭不行。斜交宜采用小箱梁 2.造价小箱梁稍贵。主要是看横断面布置了，有时用T梁会比小箱梁多一片 3.空心板现在宜用后张，先张的公路一级比较难通过。公路二级用空心板还是比较省的，一平米2000多吧
板梁和小箱梁多用在城市桥梁上，小箱梁横向分布系数较大，采用湿接缝铰接。 T梁多用于公路桥梁。 在公路工程建设中，现在上部构造一般采用的形式也就T梁、箱梁、空心板。 结构形式的选择首先应满足造价最低的要求、其次就是桥梁通 行净空（通航净空）的要求 1、T梁适用与单孔跨径在30~40m之间，T型梁的优势在于： 便于成批大量生产、梁体安装方便、数量达到足够多时造价较 低、结构在运营节段的稳定性及耐久性相对于箱梁高；T梁的 缺点在于单片T梁的横向刚度很小，很容易产生横向位移，给 安装带来一定的麻烦。 2、空心板梁适用于跨径在8~20m之间，空心板梁优势与T型 梁差不多，但是一般空心板主要运用与中小型桥梁，所以说数 量上绝对不是很多，但是如果在城市道路建设中在某个片区设 置空心板预制场进行集中预制的话还是有经济优势的，空心板 的横向稳定性要比T梁强的多，但是空心板的施工工艺中，如 果心模如果用的是气囊，很容易引起顶板厚度严重不足的现象。 3、箱梁适用范围较广，由于其抗扭刚度大所以经常用于小半径 弯桥。现在公路用桥箱梁一般都是悬浇施工的变截面箱梁，所 以比较起来施工进度慢，机械设备投入很大。
各种桥梁构造图解 箱型梁桥：(xiang xing liang qiao) box-girder bridge 箱梁结构的基本概念在于全部上部结构变为整体的空心梁，而当主要荷载通过桥上的任何位置时，空心梁的所有各部分(梁肋,顶板和底板)作为整体同时参加受力。其结果可节省材料，成为薄壁结构，提高了抗扭强度。箱梁桥可分为单室，双室,多室几种。 组合梁桥：(zhu he liang qiao) composite beam bridge指以梁式桥跨作为基本结构的组合结构桥，既两种以上体系重叠后，整体结构的反力性质仍与以受弯作用负载的梁的特点相同。这类桥的特点主要表现在设计计算工作繁重，构造细节及内力复杂。 空腹拱桥：(kong fu gong qiao) open spandrel arch bridge 在拱桥拱圈上设置小拱，横墙或支柱来支撑桥面系，从而减轻桥梁恒载并增大桥梁泻水面积者称为空腹拱桥。 实腹拱桥：(shi fu gong qiao)filled spandrel arch bridge
在拱桥拱圈上腹部两侧填实土壤或粒料后铺装路面，这种拱桥称为实腹拱桥。小跨径的砖,石,混凝土拱常采用这种构造形式。 无铰拱桥：(wu jiao gong qiao)hingless arch bridge如图，在整个拱上不设铰，属外部三次超静定结构。由于无铰，结构整体钢度大，构造简单，施工方便，维护费用少，因此在实际中使用最广泛。但由于超静定次数高，温度变化，材料收缩，结构变形，特别是墩台位移会产生较大附加应力。 混凝土空腹无铰拱桥 三铰拱桥：(san jiao gong qiao)three-hinged arch bridge 如图，在拱桥的两个拱脚和拱的中间各设一铰称为三铰拱。属外部静定结构构。因而温度变化,支座沉陷等不会在拱内产生附加应力，故当地质条件不良，可以采用三铰拱，但铰的存在使其构造复杂，施工困难，维护费用高，而且减小了整体刚度降低了抗震能力，因此一般较少使用。 刀形上承式三铰拱桥（跨径90m） 两铰拱桥：(liang jiao gong qiao) two-hinged arch bridge 当拱桥的两个拱脚皆设为铰支座时称为两铰拱桥。属外部
桥梁如何划分上中下附属结构 桥梁上部包括有那些？桥梁中部包括有那些？下部有那些组成桥梁的三个主要组成部分是： 上部结构，下部结构和附属结构。 上部结构由桥跨结构、支座系统组成。 桥跨结构或称桥孔结构，是桥梁中跨越桥孔的、支座以上的承重结构部分。 按受力图示不同，分为梁式、拱式、刚架和悬索等基本体系，并由这些基本体系构成各种组合体系。 它包含主要承重结构、纵横向联结系、拱上建筑、桥面构造和桥面铺装、排水防水系统，变形缝以及安全防护设施等部分。 支座系统设置在桥梁上、下结构之间的传力和连接装置。 其作用是把上部结构的各种荷载传递到墩台上，并适应活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素所产生的位移，使桥梁的实际受力情况符合结构计算图示。 一般分为固定支座和活动支座。 下部结构，由桥墩、桥台、墩台基础几部分组成。 桥墩、桥台1是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。 桥台设在两端，桥墩则在两桥台之间，见下图。 而桥台除此之外，还要与路堤衔接，并防止其滑塌。 为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护和导流工程。 墩台基础保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。
桥梁组成示意图附属构件，主要包括伸缩缝、灯光照明、桥面铺装、排水防水系统、栏杆(或防撞栏杆)等几部分。 ____________________伸缩缝在桥跨上部结构之间，或桥跨上部结构与桥台端墙之间，设有缝隙保证结构在各种因素作用下的变位。 为使桥面上行驶顺直，无任何颠动，此间要设置伸缩缝构造。 特别是大桥或城市桥的伸缩缝，不但要结构牢固，外观光洁，而且需要经常扫除深入伸缩缝中的垃圾泥土，以保证它的功能作用。 2灯光照明现代城市中标志式的大跨桥梁都装置了多变幻的灯光照明，增添了城市中光彩夺目的晚景。 桥面铺装或称行车道铺装，铺装的平整、耐磨性、不翘壳、不渗水是保证行车舒适的关键。 特别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求甚严。 排水防水系统应迅速排除桥面上积水，并使渗水可能降低至最小限度。 此外，城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上的漏水现象。 栏杆（或防撞栏杆）它既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的最佳装饰件 1、桥梁一般讲由上部结构、下部结构和附属构造物组成，上部指主要承重结构和桥面系；下部结构包括桥台、桥墩和基础；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。 2、桥梁的分类： 按使用性分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。 3按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。 涵洞L<8 L0<5按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥。
一、识图分析题 图1某大桥总体布置图 （1）桥梁全长为：米，标准跨径为米。（2）上部结构梁体按照静力体系分为（简支梁还是连续梁），梁体横截面形式为。 （3）桥面总宽为米，净宽为米。（4）箱梁高度米，盖梁厚度为米。 （5）下部结构结构形式为：桥墩，桥台，基础。（6）桥墩基础厚度为米、长度米、宽度米；礅柱高度为米（不含盖梁），直径米。
图2 箱梁预应力钢束构造图
图3墩柱钢筋构造图 2．图2为某大桥箱梁预应力钢筋图，读图回答： （1）预应力钢束共有 束。梁端伸缩缝宽度为 。 （2）钢束1N 、2N 、3N 、4N 在跨中截面距离梁底面的距离分别为 、 、 、 。在支点截面距离梁底的距离分别为 、 、 、 。 （3）箱梁跨中截面顶板厚度 ，腹板厚度 ，底板厚度 。 （4）材料表中预应力钢束规格符号2.155s 的意思是 。 （5）预应力钢束为什么要在梁两端逐渐弯起？ 3、图3为某大桥桥墩钢筋构造图，读图回答问题。 （1）①号钢筋作用 ，直径 ，根数 ， 长度 。 （2）②号钢筋名称 ，直径 ，如何布置 。 （3）③号钢筋名称 ，作用 ， 间距： 。 （4）④号钢筋名称 ，作用 ， 如何布置： 。 （5）钢筋保护层厚度为 。
4.下图为某大桥的桥台盖梁钢筋构造图，识图完成下表（共15 分）。 钢筋编号 规格直 径（mm） 单根长 （cm） 根数 （根） 种类作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
5.下图为某涵洞一般构造图，识图回答问题（共9分）。
(1)洞口属于形式，采用的材料为。 (2)帽石的尺寸为（长、宽、高）。 (3)盖板一共有块，盖板的尺寸为（长、宽、高），盖板采用的材料为。 (4)涵台的尺寸为，涵台采用的材料为。 (5)涵洞净空高度为，涵洞净跨为。 (6)洞身设计流水坡度为。 (7)涵台基础尺寸为（长、宽、高），涵台基础采用的材料为。 (8)铺底的尺寸为（长、宽、高）。 (9)路基的宽度为，涵洞的总长度为。
桥梁上部结构设计 0前言 随着经济不断发展，桥梁建设得到了飞速发展，它已从最开始的方便人们过河、跨海之用，已广泛应用于各种场合，它的用途不断多样化，它的形式也在最基本的三种受力体系上逐渐多样化，不仅从功能上、规模上，还从美观上、经济效益上，逐渐与时代发展相协调。所以桥梁建筑已不仅是交通线上的重要载体，也是一道美丽的风景被人津津乐道。 面对着新工艺、新挑战，原有的桥梁建设正面对历史的考验，当代建设者肩负着光荣而又艰巨的任务，为明天创造历史。 本设计说明书所编写的是至公路桥的上部设计方案。通过详细的勘察确定上部可变荷载，拟定桥梁尺寸，以确定相应的力，配置以合适的预应力钢筋，使其提高桥梁的承载力，使达到桥梁的耐久性要求。在桥梁的使用期，完成桥梁的使命。 通过本次设计，我基本上掌握了桥梁上部设计的基本容，从选截面尺寸，到配置钢筋，每一个细节都是经过多次考虑，通过反复验算，使桥梁结构满足要求，且以经济合理的材料用量完成。所以上部设计是要求桥梁设计者，从一开始就要考虑到最后，这样就不会盲目的试算。但通过试算，使我深刻了解到了适当的真正含义。本次设计旨在使我巩固、加深本科期间所学理论知识，使自己能够具备在以后工作中利用知识解决问题的的能力。
1 概述 1.1 设计资料 桥孔布置为535m ?预应力混凝土简支桥梁，跨径为35m，桥梁总长为175m。 设计车速为80/ km h，整体式双向四车道。 路线等级：一级公路；荷载等级：公路-Ⅰ级荷载，人群荷载：2 kN m。 3.0/ 桥面宽： ?++?+?= 行车道双黄线人行道防撞墙。 m m m m m 4 3.75()0.5()2 1.0()20.5()18.5 1.2 工程地质资料 该地区土质主要分5层：1、素黏土 2、砾石 3、亚黏土 4、粉砂 5、泥岩。 地下水类型为第四季孔隙水，水位埋深4m左右，含水层主要岩性为砾石，厚3m左右。地震烈度为四度。 1.3 水文及气候资料 桥梁位于市境，河流均为独流水域，流量随季节变化较大，平均水深0.5m左右，地表水体为沙河支流，属于季节性河流（勘察时无水），设计洪水频率百年一遇。 气候属北温带大陆性气候，冬寒夏热，昼夜温差大，年平均最低气温-23℃，历史最高气温为37.4℃，年平均气温为7℃。年平均降水量为450mm-550mm，无霜期为145-160天。
1. 什么是桥梁的净跨径、计算跨径、标准跨径、总跨径、桥梁总长、建筑高度、 桥高？ 净跨径：梁式桥的净跨径是指设计洪水位上相邻两个桥墩之间的净距。拱式桥的净跨径是指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。 计算跨径:对于拱式桥是指相邻两个拱脚截面形心点之间的水平距离,对于梁式桥是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的水平距离。 标准跨径: 对于梁式桥,是指两相邻桥墩中心线之间的距离,或墩中心线至桥台台背前缘之间的距离。对于拱桥, 是每孔两个拱脚截面最低点之间的水平距离 多孔桥梁中各孔净跨径的总和称为总跨径,它反映了桥下泄洪的能力。 桥梁总长：桥梁两端两个桥台侧墙或八字墙后端点之间的距离 建筑高度：桥上行车路面（包括桥面铺装）或轨顶标高至桥跨结构最下缘之间的距离桥高：指桥面与低水位之差，或桥面与桥下线路路面之间的距离 2. 桥梁按主要承重结构基本体系、跨径大小、行车道位置如何分类？ 承重结构：梁式桥，拱桥，悬索桥，钢架桥，组合系桥 跨径大小：特大桥（多孔跨径L大于等于1000米，单孔跨径大于等于150米） 大桥（多孔跨径L大于等于100米小于1000米，单孔跨径大于等于40米小于150米）中桥（多孔跨径L大于30米小于100米，单孔跨径大于等于20米小于100米） 小桥（多孔跨径L大于等于8米小于30米，单孔跨径大于等于5米小于20米） 涵洞(单孔跨径小于5米） 行车道位置：上承式桥，下承式桥，中承式桥 3. 梁式桥、拱式桥、悬索桥的主要承重结构是什么？主要受力特点是什么？ 梁式桥：主要承重结构为梁(板)，受力特点：在竖向荷载的作用下，支座处只有竖向反力，梁（板）内主要产生弯拉应力。 拱桥：主要承重结构为主拱圈；受力特点在竖向荷载的作用下，支座处除了竖向反力，还有水平推力；拱圈内主要产生弯压应力。 悬索桥（吊桥）：主要承重结构是缆索；受力特点：在竖向荷载作用下，缆索只承受拉力受力后，变形大，振动大。 5. 桥梁纵断面设计主要包括哪几个方面的内容？ 1确定桥梁总跨径 2桥梁分孔 3桥面标高 4桥下净空 5桥上及桥头纵坡布置等。 6. 桥梁分孔时其经济跨径和通航跨径如何选择？连续梁一般如何分孔？ 桥梁的总跨径一般根据水文计算确定，必须保证桥下有足够的排洪面积。分孔布置时，对于通航河流，当通航净宽大于经济跨径时，一般将通航孔的跨径按通航净宽来确定，其余的桥孔跨径则选用经济跨径。 连续梁通常按照2到5孔为一联进行分联布置。为使连续梁边跨与中跨的梁高和配筋协调一致，各孔跨径的划分，通常按照边跨与中跨的跨中最大弯矩趋于相等的原则来确定承担传递支方力。 7. 桥面标高一般根据什么条件来确定？拱桥设计中的标高主要有哪几个？ 根据路线纵断面设计中规定或者根据设计洪水位及桥下通航需要的净空高度确定。 拱桥的标高主要有：桥面标高、拱顶底面标高、起拱线标高和基础底面标高。 8. 桥梁桥下最小净空高度值如何规定？ 对于非通航河流，梁底一般高出设计洪水位不小于0.5米，对于无铰拱桥，拱脚允许被计算洪水位淹没，但是一般不超过拱圈矢高的三分之二，拱顶底面至洪水位的净高不小于1米。 9. 桥梁桥面纵坡、桥头引道纵坡取值有何规定？
第一篇桥梁上部结构 第一章总论 第一节概论 一.桥梁在交通事业中的地位 二.国内外桥梁建筑的成就 1、国内桥梁建筑的成就 宋朝在浙江郡县洞桥乡修建的洞桥为2 孔石墩木梁结构，桥长26.76米，宽8.1米 赵州桥（空腹式石拱桥）为公元605年修建，净跨 37.02米，宽9米，拱矢高度为7.23米，现仍在 使用 目前在长江上建成的桥梁已有20余座。第一座是武汉长江大桥。 第一座由我国自己设计自己建造的长江大桥是南京长江大桥。 最大跨径的桥梁是江阴长江大桥（悬索桥），跨径为1385米。 最大跨径的斜拉桥是南京长江二桥，主跨628米。 2、国外桥梁建筑的成就 1873年在法国首创建成第一座钢筋混凝土桥（拱式人行桥）。 1928年由法国著名工程师弗莱西奈发明了预应力混凝土技术，后 在法国和德国开始修建预应力混凝土桥。 1937年修建的美国旧金山金门大桥（吊桥）跨径1280米，保持 了27年的桥梁最大跨径的世界纪录。 1974年在英国修建的亨伯桥（吊桥）跨径达到1410米，为世界 第二大跨径桥梁。
1998年建成的日本明石海峡大桥（吊桥）跨径达到1990米，为世 界第一大跨径桥梁。 3、桥梁发展趋势 轻质、高强、大跨 三、桥梁的组成 1.桥梁的组成 桥梁由上部结构和下部结构组成。 上部结构（桥跨结构）：在线路中断时跨越障碍的主要承载结构。 下部结构（桥墩和桥台）：支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。 设置在桥梁两端的称为桥台。 设置在桥梁中间的支承结构物称为桥墩。 把所有荷载传至地基的底部奠基部分，称为基础。 支座：在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。 附属建筑物：锥坡 2．桥梁的主要尺寸和术语： 净跨径：梁桥指设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距离。 拱式桥指每孔拱跨两个拱脚最低点之间的水平距离。
桥式方案比选 在方案比较中主要有以下三项任务：一是拟定桥梁图式，二是编制方案，三是技术经济比较和最优方案的选定。编制设计方案，通常是从桥梁分孔和拟定桥粱图式开始。对一般跨度的桥梁，依据以往的设计经验，主跨与边跨的比值有一个范围，再由此选定可能实现的桥型图式，鼓励新式桥式的大胆采用。一般选几个（通常2~4个）构思好、各具优点、但一时还难以断定孰优孰差的图式，作为进一步详细研究而进行比较的方案。对每一图式可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例画在同样大小的桥址断面图上。编制方案中，主要指标包括：主要材料（普通 钢筋、预应力钢筋、砼）用量、劳动力数量、全桥总造价（分上、下部结构列出）、工期、养护费用、运营条件、有无困难工程、特种机具。其目的在于为每个桥式提供全面的技术经济指标，以便相互比较，科学的从中选定最佳方案。在编制方案中要拟定结构主要尺寸，并计算主要工程量。有了工程量，采取相应的材料和劳动力定额以扩大单价，就可以确定全桥造价。并且在每个方案中绘制出河床断面及地质分层的立面图和横断面图。设计方案的评价和比较要全面考 虑上述各项指标，综合分析每一方案的有缺点，最后选定一个最佳的推荐方案。按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。但当技术因素或是使用性质候特殊要求时就另当别论，注重考虑设计的侧重点。技术高，造价必然会高，个个因素是相互制约的。所以在比较时必须从任务书提出的要求以及地形资料和施工条件，找出所面临的问题的关键所在，分清主次。在方案比较中，除了绘制方案比较图外，还应编写方案比较说明书。其中应阐明编制方案的主要原则，拟定方案的理由，方案比较的综合评述，对于推荐方案的详细说明等。有关拟定结构主要尺寸所作的各种计算资料，以及为估算三材指标和造价等所依据的文件名称，均以附件的形式载入。 在对本桥的设计中，选定三种桥式名分别是： 预应力混凝土连续梁桥 双肢薄壁刚构桥 斜拉桥 2.2各种设计桥式特点
***大桥 （100+180+100）m连续刚构施工图设计上部结构计算书
1.概述 本计算为****大桥主桥上部结构纵向计算，上部结构为（100+180+100）m连续刚构。按全预应力控制计算。内容包含持久状况承载能力极限状态计算、持久状况正常使用极限状态计算、持久状况和短暂状况构件应力计算、静力抗风稳定性计算。2．计算依据、标准和规范 2.1主要技术标准 1、公路等级：城市道路，左右线分修 2、桥面宽度：单线16m 3、荷载等级：城市-A级，人群3.0kN/m2 4、设计时速：30km/h 5、设计洪水频率：1/300 6、设计水位：H1/300＝307.56m 7、设计基本风速：V10％＝24.3m/s 8、地震动峰值加速度：0.05g（对应地震基本烈度VI度） 9、通航等级：Ⅵ-(2)级；通航船舶等级：100t； 2.2 计算依据、标准和规范 1、《公路工程技术标准》(JTG B01-2003) 2、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 4、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 5、《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D60-01-2004) 6、《梁桥手册》（下册）2011年4月第二版人民交通出版社 2.3 计算理论和计算方法 构件纵向计算均按空间杆系理论，采用桥梁博士v3.2进行计算。 1)将计算对象作为平面梁划分单元作出构件离散图（见附图），全桥共划分152 个节点和149个单元；
2)根据连续刚构的实际施工过程和施工方案划分施工阶段 根据施工总体安排，共划分77个施工阶段和1个使用阶段。箱梁施工阶段采用13天为一施工周期其中张拉预应力时混凝土龄期为5天。具体施工阶段划分为：阶段1：完成桩基、承台、墩身施工； 阶段2：绑扎0#块钢筋，托架浇注0#块混凝土； 阶段3：张拉0#块预应力； 阶段4：安装挂篮； 阶段5：绑扎1#梁段钢筋； 阶段6：浇注1#梁段混凝土； 阶段7：张拉1#梁段预应力； 阶段8: 移动挂篮； 阶段9：绑扎2#梁段钢筋； 阶段10：浇注2#梁段混凝土； 阶段11：张拉2#梁段预应力； 阶段12～阶段64：移动挂篮，绑扎钢筋及浇注3#～20#梁段混凝土，张拉3#～20#梁段预应力；选择合适时宜采用托架浇筑端头现浇段； 阶段65：施加顶推力； 阶段66：绑扎中跨合龙段钢筋及边跨现浇段钢筋； 阶段67：浇筑中跨合龙段及边跨现浇段混凝土； 阶段68：张拉中跨合龙段预应力； 阶段69：在中跨区域采用水箱或其它压重措施进行压重； 阶段70：移动挂篮，绑扎钢筋； 阶段71：浇注21#梁段混凝土；
设计计算书 设计人：日期：复核人：日期：审核人：日期： ２０17年2月
F匝道桥桥墩计算 一、概述 本桥上部结构采用2×(4×25)+4×（3×25）PC连续箱梁+1×43.5简支钢箱梁+4×17钢筋砼连续箱梁+1×33简支钢箱梁+（18+20.5）+3×21+3×46+4×25米PC连续箱梁，下部桥墩采用花瓶墩、板式墩配桩基础。现选取其中有代表性的21#墩（花瓶墩（1.7x2.2米），上部为43.5米钢箱梁接4x17米钢筋砼现浇梁）、23#墩（板式墩（4x1.8米），上部为4x17米钢筋砼现浇梁）、25#墩（花瓶墩（1.5x2.0米），上部为33米钢箱梁接4x17米钢筋砼现浇梁），相应构造见下图： 21#墩构造（单位：cm）
23#墩构造（单位：cm） 25#墩构造（单位：cm） 材料：墩身：C40砼 承台：C30砼 桩基：C25砼 其中21#墩墩高：32.3m，23#墩墩高：33.4m，25#墩墩高：32.9m。 二、使用阶段荷载效应 1）结构恒载 2）活载:包含活载引起的竖向反力及引活载引起的纵横向弯矩
3）风荷载：按规范JTG D60－2004第4.3.7条计算：单独风荷载作用时选用27.4m/s（1/100），风荷载与其它荷载共同作用时选用25.8 m/s（1/50） 4）船撞击力：根据《荆东互通水中桥墩群防撞设施设计说明》确定，并考虑1.1的安全系数： 主要荷载工况： ①恒载+活载+风荷载 ②恒载+活载+船撞力 ③恒载+风荷载+船撞力 ④恒载+风荷载（百年一遇） 三、结构内力计算 1）单项结构内力计算
2）组合内力计算 3）结构验算取用内力 根据上述计算，结构横桥向强度由恒载+风荷载+船撞力（偶然组合）控制，顺桥向强度由恒载+活载+船撞力（偶然组合）控制，结构正常使用阶段由恒载+活载+风荷载组合控制。 四、截面配筋验算
第2章 桥梁上部结构计算 2、1 设计资料及构造布置 2、1、1 设计资料 1.桥梁跨径桥宽 标准跨径:30m(墩中心距离) 主梁全长:29、96m 计算跨径:28、9m 桥面净空:净—11m+2?0、5m=12m 2.设计荷载 公路-Ⅰ级,,每侧人行柱、防撞栏重力作用分别为1 1.52kN m -?与 14.99kN m -?。 3.材料及工艺 混凝土:主梁采用C50,栏杆及桥面铺装采用C30。 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)的s φ12、7钢绞线,每束7根,全梁配6束,pk f =1860Mpa 。 普通钢筋直径大于与等于12mm 的采用HRB335钢筋;直径小于12mm 的均用R235钢筋。 按后张法施工工艺制作主梁,采用内径70mm 、外径77mm 的预埋波纹管与夹片锚具。 4.设计依据 (1)交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01—2003),简称《标准》; (2)交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),简称《桥规》 (3)交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004),简称《公预规》。 5.基本计算数据(见表2-1) 表2-1 基本计算数据
2、1、2 横截面布置 1.主梁间距与主梁片数 主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效,故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。由于本设计桥面净空为17、5m,主梁翼板宽度为2500mm,由于宽度较大,为保证桥梁的整体受力性能,桥面板采用现浇混凝土刚性接头,因此主梁的工作截面有两种:
各种桥梁结构示意图 斜拉桥结构图 1. 桥梁按体系划分可分为梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系桥。 2. 桥梁的建筑高度是指桥面与桥跨结构最低边缘的高差。 3. 公路桥梁总长是指桥梁两个桥台侧墙尾端间的距离。 4. 下列桥梁中不属于组合体系桥梁的结合梁桥。 5. 以公路40m简支梁桥为例，①标准跨径、②计算跨径、③梁长这三个数据间数值对比关系正确的是①> ③>②。 6. 以铁路48m简支梁桥为例，①标准跨径、②计算跨径、③梁长这三个数据间数值对比关系正确的是①＝②<③。 7. 桥梁设计中除了需要的相关力学、数学等基础知识外，设计必须依据的资料是设计技术规范。 8. 我国桥梁设计程序可分为前期工作及设计阶段，设计阶段按“三阶段设计”进行，即初步设计、技术设计与施工设计。 9. 下列哪一个选项不属于桥梁总体规划设计的基本内容桥型选定。
二．判断题(判断正误，共6道小题) 10. 常规桥梁在进行孔跨布置工作中不需要重点考虑的因素为桥址处气候条件。 11. 斜腿刚构桥是梁式桥的一种形式。（×） 12. 悬索桥是跨越能力最大的桥型。（√） 13. 桥梁设计初步阶段包括完成施工详图、施工组织设计和施工预算。（×） 14. 桥位的选择是在服从路线总方向的前提下进行的。（×） 15. 一般来说，桥的跨径越大，总造价越高，施工却越容易。（×） 16. 公路桥梁的总长一般是根据水文计算来确定的。（√） 三、主观题(共3道小题) 17. 请归纳桥上可以通行的交通物包括哪些（不少于三种）请总结桥梁的跨越对象包括哪些（不少于三种） 参考答案： 桥梁可以实现不同的交通物跨越障碍。 最基本的交通物有：汽车、火车、行人等。其它的还包括：管线（管线桥）、轮船（运河桥）、飞机（航站桥）等。 桥梁跨越的对象包括：河流、山谷、道路、铁路、其它桥梁等。 18. 请给出按结构体系划分的桥梁结构形式分类情况，并回答各类桥梁的主要受力特征。 参考答案： 桥梁按结构体系可以分为：梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系桥梁。 梁桥是主要以主梁受弯来承受荷载；拱桥主要是以拱圈受压来承受荷载；悬索桥主要是以大缆受拉来承受荷载；组合体系桥梁则是有多种受力构件按不同受力特征组合在一起共同承受荷载。 19. 请简述桥梁设计的基本原则包括哪些内容 参考答案： 桥梁的基本设计原则包括：安全、适用、经济和美观。 桥梁的安全既包括桥上车辆、行人的安全，也包括桥梁本身的安全。 桥梁的适用能保证行车的通畅、舒适和安全；桥梁运量既能满足当前需要，也可适当照顾今后发展等方面内容。 在安全、适用的前提下，经济是衡量技术水平和做出方案选择的主要因素。桥梁设计应体现出经济特
桥梁的结构形式 按主要承重结构体系分有梁式桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、斜张桥和组合体系桥等（图4），前三种是桥梁的基本体系。 按桥梁上部结构的建筑材料分有木桥、石桥、混凝土桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥（有时三者统称混凝土桥）、钢桥和结合梁桥等。木桥易腐蚀多用于临时性桥梁。石料和混凝土抗压强度高而抗拉强度低,主要用于拱桥。钢筋混凝土桥为耐压的混凝土和抗拉、抗压性能均好的钢筋结合而成的桥，主要用于跨度不大的梁式桥和拱桥。预应力混凝土桥是采用高强度钢筋(丝)和高标号混凝土建成，可达到比钢筋混凝土大得多的跨度，可采用的结构体系也比钢筋混凝土桥广泛得多。钢桥用结构钢制造，现常用于实腹梁桥及大跨度的桁架梁桥、拱桥、斜张桥和悬索桥。其主要优点是施工速度较快，跨越能力大；缺点是用钢量较多，维修费大。结合梁桥也称组合梁桥，是由两种不同建筑材料结合而成的桥,通常指用钢梁和钢筋混凝土桥面板结合而成的桥,可以节省钢材。 此外，还有用轻质混凝土、铝合金、玻璃钢等建筑材料建造的桥梁。 按用途分有公路桥、铁路桥、公铁两用桥、城市桥。公路桥的活载一般小于铁路桥,但活载的作用点(车轮)在桥的横向是变化的,桥面较宽，桥梁的容许挠度也大。铁路桥活载沿轨道运行，在桥上横向位置不变，桥面系易于布置，但桥面通常较窄，在大跨度铁路桥的设计中，由于横向稳定、刚度和风振等原因而需加宽桥梁；其活载大，容许挠度小，因此在选择结构体系上不如公路桥有较多的自由。在同一桥位上供公路和铁路使用的桥梁称公铁两用桥。公路、铁路一般分别布置在上、下两个平面上；也可布置在同一平面上，将公路设置在铁路两侧,但运营性能较差。城市桥的构造接近公路桥,但车行道和人行道较宽，桥梁高度要低，以减少桥头引道长度和填土数量；在通行混合交通时，桥梁纵坡不宜大于2％;设计中应考虑公用事业管线（电信、照明、自来水、暖气和雨水管等）的过桥设置，不得妨碍桥梁的维修和养护，但高压输电线路、煤气管、输油管与污水管等不允许在桥上敷设。城市桥应视为重要的艺术建筑之一，应注意桥梁本身的造型要和周围的景观协调，对桥头堡、栏杆、灯柱的艺术要求也高。城市桥上游人乐于驻足，以选用不影响眺览风景的上承式桥梁为最好。 此外,尚有人行桥、飞机场桥、运河桥、给水桥(渡桥)和供油、供气、供煤粉的管道桥等。 按跨越障碍分有跨河桥、跨谷桥、跨线桥和高架线路桥等。跨河桥的长度和高度，应满足泄洪和通航的要求，在主河槽部分的桥梁称为正桥，跨度较大；其余部分称为引桥，其跨度一般由经济条件确定，宜优先选用标准设计（见桥梁标准设计）。跨谷桥的长度和高度由地形决定。跨线桥为线路（公路、铁路等）立体交叉时，一条线路跨越另一条线路的桥梁，也称立交桥；如在地下穿过既有线路的称为地道桥。高架线路桥是修建于地面或道路上空，供车辆行驶的旱桥，是一种用桥梁结构代替路堤的高架线路，可以避免线路平面交叉，提高交通运输能力。
各种桥梁构造图解 各种桥梁构造图解各种桥梁构造图解 2011年09月15日各种桥梁构造图解 箱型梁桥 xiang xing liang qiao box-girder bridge 箱梁结构的基本概念在于全部上部结构变为整体的空心梁而当主要荷载通过桥上的任何位置时空心梁的所有各部分梁肋顶板和底板作为整体同时参加受力。其结果可节省材料成为薄壁结构提高了抗扭强度。箱梁桥可分为单室双室多室几种。组合梁桥 zhu he liang qiao composite beam bridge 指以梁式桥跨作为基本结构的组合结构桥既两种以上体系重叠后整体结构的反力性质仍与以受弯作用负载的梁的特点相同。这类桥的特点主要表现在设计计算工作繁重构造细节及内力复杂。空腹拱桥 kong fu gong qiao open spandrel arch bridge 在拱桥拱圈上设置小拱横墙或支柱来支撑桥面系从而减轻桥梁恒载并增大桥梁泻水面积者称为空腹拱桥。实腹拱桥 shi fu gong qiao filled spandrel arch bridge 在拱桥拱圈上腹部两侧填实土壤或粒料后铺装路面这种拱桥称为实腹拱桥。小跨径的砖石混凝土拱常采用这种构造形式。无铰拱桥 wu jiao gong qiao hingless arch bridge 如图在整个拱上不设铰属外部三次超静定结构。由于无铰结构整体钢度大构造简单施工方便维护费用少因此在实际中使用最广泛。但由于超静定次数高温度变化材料收缩结构变形特别是墩台位移会产生较大附加应力。混凝土空腹无铰拱桥三铰拱桥 san jiao gong qiao three-hinged arch bridge 如图在拱桥的两个拱脚和拱的中间各设一铰称为三铰拱。属外部静定结构构。因而温度变化支座沉陷等不会在拱内产生附加应力故当地质条件不良可以采用三铰拱但铰的存在使其构造复杂施工困难维护费用高而且减小了整体刚度降低了抗震能力因此一般较少使用。刀形上承式三铰拱桥跨径90m 两铰拱桥 liang jiao gong qiao two-hinged arch bridge 当拱桥的两个拱脚皆设为铰支座时称为两铰拱桥。