桥梁工程（1）
第一章 混凝土简支梁桥构造和设计 （1） 为了保证板块共同承受车辆荷载，装配式板桥板块之间必须采用横向连接构造。常用的横向
连接有企口混凝土铰接和钢板焊接两种。
（2） 装配式T形简支梁概貌（识图填空）P66
T形钢构桥：将悬臂梁桥的墩柱与梁体固结后形成的带挂梁或带铰的结构 牛腿：悬臂梁桥的悬臂端与挂梁端结合部的局部构造．
连接构造、中间隔板、梁肋、行车道板、端横隔板、人行道板、人行道挑梁、（路面层、混凝土保护层、馈水层、三角垫层）
（3） 钢筋混凝土简支梁的T形截面的下翼缘一般与肋板等宽。为了满足布置预应力束筋及承受
张拉阶段压应力的要求，预应力混凝土T梁的下缘应扩大做成马蹄形；马蹄的尺寸应满足预施应力各个阶段的强度要求。若马蹄尺寸过小，往往在施工和使用中形成水平纵向裂缝，特别是马蹄斜坡部分。因此马蹄面积不宜过小，一般应占截面总面积的10％－20％。
（4） 桥面板（翼缘板）横向连接有刚性接头和铰接接头两种。刚性接头既可承受弯矩，也可承受
剪力。交接接头只承受剪力。
（5） 悬臂梁桥的受力特点：①属于静定体系，内力不受基础不均匀沉降等附加变形的影响。②支
点处存在负弯矩，跨中弯矩显著减小。③悬臂端易下挠，行车舒适性差。
（6） 悬臂梁桥和连续比较：
相同点：负弯矩的卸载使截面高度减小，跨越能力提高。 不同点：①跨越能力：连续比悬臂体系大
②静力图示：对温度环境、基础条件的要求不同。
（7） T形钢构桥的分类：两T构之间带挂梁和两T构之间带铰。
① 两T构之间带挂梁属于静定结构，桥梁基础的不均匀沉降、混凝土收缩徐变及温度变化等因素均不会对结构产生次内力。 与连续梁相比，该桥型具体悬臂法施工阶段的受力状态与运营阶段一致，无需体系转换，省掉设置大吨位支座及更换支座等优点，当挂梁与两岸引桥的简支跨尺寸和构造相同时，更能加快全桥施工进度，以获得良好经济效果。与带剪力铰的T形钢构桥相比，其受力和变形性能均略差一些，但其受力明确，对施工阶段的标高控制的精度可以稍微放宽些，没有像后者为设置剪力铰进行强迫和龙的可能及为更换剪力铰处支座的麻烦。 ② 两T构之间带铰属于超静定结构，两个大悬臂在端部借所谓“剪力铰”相连接，剪力铰是一种只能传递竖向剪力而不传递水平力和弯矩的连接构造。当一个T形钢构桥面上作用有竖向荷载时，相邻的T形钢构结构通过剪力铰而共同受力。从结构受力和牵制悬臂端变形来看，剪力铰起到了有利的作用。
（8） 连续梁跨越能力大的原因：加大支点附近梁高，这样既对恒载引起的截面内力影响不大，也
与桥下通航的净空要求无妨碍，并且还能适应抵抗支点处剪力很大的要求，这也是连续体系梁桥比简支梁桥，甚至比悬臂梁，能跨越更大跨径的原因。
（9） 变截面形式的大跨径预应力混凝土连续梁桥，立面一般采用不能跨布置。但多于三跨的连续
梁桥，除边跨外，中间各跨一般采用等跨布置，以方便悬臂施工。对于多于两跨的连续梁桥，其边跨一般为中跨的0.6－0.8倍左右。当采用箱形截面的三跨连续梁时，边跨甚至可以减小至中孔的0.5－0.7倍。有时为了满足城市桥梁或跨线桥的交通要求而需要增大中跨跨径时，可将边跨跨径设计成仅为中跨的0.5倍以下，在此情况下，端支点上将出现较大的负弯矩，故必须在该位置设置能抵抗拉力的支座或压重以消除负反力。
（10）横隔梁的连接：①钢板横向焊接连接 ②钢筋扣环连接
（11）汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成，车道荷载由均布荷载和集中荷载组成，桥梁结构的整
体计算采用车道荷载，桥梁结构的局部加载，涵洞，桥台和挡土墙压力等的计算采用车辆荷载，且车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加
（12）梁式桥按承重结构横截面形式分类：①板桥 ②肋梁桥 ③箱形梁桥
按承重结构的静力体系分类：①简支梁桥②悬臂梁桥③连续体系梁桥 按施工方法分类：①整体浇铸式 ②预制装配式 第二章 混凝土简支梁的计算
（1） 桥面板受力图示有：单向板、悬臂板、铰接悬臂板、双向板。 （2） 杠杆原理法的适用范围：①双主梁采用杠杆原理法计算荷载横向分布是足够精确的。②对于
一般多梁式桥，不论跨度内有无中间横隔梁，当桥上荷载作用在靠近主梁支点附近处时。③可近似地应用于横向联系很弱的无中间横隔梁的桥梁。但是，这样计算的荷载横向分布系数通常对于中间主梁会偏大，而对于边梁则会偏小。
（3） 偏心压力法适用场合：①具有可靠的横向连接；②且宽跨比B/L≤0.5的窄桥。 （4） 挠度：结构构件的轴线或中面由于弯曲引起垂直于轴线或中面方向的线位移。
（5） 预拱度：为抵消梁、拱、桁架等结构在荷载作用下产生的挠度，而在施工或制造时所
预留的与位移方向相反的校正量。
第三章 混凝土连续梁桥的计算
（1） 连续梁桥的施工方法：①有支架施工法 ②逐孔施工法 ③悬臂施工
法 ④顶推施工法
（2） 连续梁施工程序及恒载、最终恒载内力图P147 （3） 逐孔架设法的连续梁恒载内力图 P148
（4） 压力线：对混凝土梁施加预应力，梁的截面上产生偏心压力，各个截面偏心压力作用
点的连线称为预加应力作用下的压力线。（简支梁的压力线与连续梁的不同）
（5） 吻合索：压力线的位置与预应力的重心重合时，该预应力筋称吻合索。
（6） 线性变换原理：预应力混凝土连续梁中，在不改变预应力钢筋两端支承处的位置和各
支撑间的基本形状（直线形、曲线形或折线形）的条件下，改变它在各中间支承处的偏心矩，并不影响其压力线的位置。
（7） 在各种内外因素的综合影响下，超静定预应力混凝土梁桥结构因受到强迫的挠曲变形
或轴向伸缩变形，在多于约束处将产生约束力，从而引起结构附加内力，这部分附加内力一般统称为结构次内力（或称二次力）。外部因素有预加力、墩台基础沉降、温度变形等；内部因素有混凝土材料的徐变和收缩、结构布置与配筋形式等。
（8） 与预应力筋对应的初预矩等效荷载图（P155） 第四章 梁式桥支座
（1） 梁式桥的支座一般分为固定支座和活动支座两种形式。固定支座既要将主梁固定在墩
台的位置上，传递竖向压力；又要保证主梁发生挠曲时在支承处能够自由转动。活动支座只能传递竖向压力，并保证主梁在支承处既能自由转动又能水平移动。
（2） 结构次内力：在各种内外因素的综合影响下，超静定预应力混凝土梁桥结构因受到强
迫的挠曲变形或轴向伸缩变形，在多余约束处将产生约束力，从而引起结构附加内力．
（1） 目前国内主要的减震防震支座和抗震支座的类型有：①球形钢支座 ②铅芯橡胶支座
③高阻尼橡胶支座
（3） 板式橡胶支座活动机理：它有足够的竖向刚度以承受垂直荷载，且能将上部构造的反力可靠
地传递给墩台；有良好的弹性以适应梁端的转动；有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。
（4） 盆式橡胶支座活动机理：通过固定在桥跨结构的上支座板将上部结构竖向荷载传递给支座，
由聚四氟乙烯板与钢板之间的自由滑动提供水平位移量，由承压橡胶块承受荷载，并依靠其变形保证桥跨结构在支点处的转角。下支座板固定在桥梁墩、台上，中支座板分别与上下支
座板形成对聚四氟乙烯板、承压橡胶块的三向受压状态，从而提高支座的承载能力。
第五章 拱桥
（1） 拱桥的主要组成：由上部结构和下部结构组成。上部结构由主拱圈和拱上建筑组成，主拱圈
是主要的承重结构。桥面系和传力构件或填充物统称为拱上结构或拱上建筑。拱桥的下部结构由桥墩、桥台及基础等组成，用以支承桥跨结构，并将桥跨结构的荷载传至地基。桥台还起到与两岸路堤相连接的作用，使路桥形成一个协调的整体。
（2） 拱圈最高处称为拱顶，拱圈和墩台连接处称为拱脚（或起拱面）。拱圈各横向截面（或换算
截面）的形心连线称为拱轴线。拱圈的上曲面称为拱背，下曲面称为拱腹。起拱面与拱腹相交的直线称为起拱线。
（3） 双曲拱桥主拱圏通常由拱肋，拱波，拱板和横向联系等几部分组成 （4） 净跨径：每孔拱跨两个起拱线之间的水平距离( l0) 净矢高：拱顶截面下缘到起拱线连线的垂直距离(f0) 矢跨比：拱圈的净矢高与净跨径之比(D0 ＝ f0 / l0) 计算跨径：上下部结构的相交面之中心间的水平距离． （5） 矢跨比（D或D0）：拱圈（或拱肋）的净矢高与净跨径之比，或计算矢高与计算跨径之比，
即D0 ＝ f0 / l0 或者D = f / l；一般将矢跨比大于或等于1/5的拱称为陡拱；矢跨比小于1/5的拱称为坦拱。
（6） 拱桥的主要类型：
① 按照主拱圈所使用的建筑材料可分为：圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥和钢－混凝土
组成拱桥等。
② 按照拱上建筑的形式可分为：实腹式拱桥和空腹式拱桥。
③ 按照主拱圈线形可以分为：圆弧形拱桥、抛物线拱桥和悬链形拱桥。 ④ 按照桥面的位置可分为：上承式拱桥、中承式拱桥、下承式拱桥。 ⑤ 按照有无水平推力可分为：有推力拱桥和无推力拱桥。
⑥ 按照结构受力图式可分为：简单体系拱桥、组合体系拱桥和拱片桥。
⑦ 按照拱圈截面型式可分为：板拱桥、板肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥、钢管混凝土拱桥、
劲性骨架混凝土拱桥、
（7） 双曲拱桥的主要特点是将主拱圈以“化整为零”的方法按先后顺序进行施工，再以“集零为
整”组合成整体结构承重。施工时，先将拱圈划分为拱肋、拱波、拱板及横向联系四部分，并预制拱肋、拱波及横向联系，即“化整为零”；然后吊装钢筋混凝土拱肋成拱并与横向联系构件组成拱形框架，在拱肋间安装拱波，随后浇筑拱板混凝土，形成主拱圈，即“集零为整”。
（8） 不等跨连续拱桥的处理方法：①采用不同的矢跨比②采用不同的拱脚标高 ③调整拱上建筑
的恒载重量 ④采用不同类型的拱跨结构 ⑤做成不对称结构． 具体设计时，也可以将以上几种措施同时采用。从美学的角度看，第四种方案最优。
（9） 理想的拱轴线应是在各种荷载作用下拱圈截面只受轴向压力，不受弯矩作用，以充分利用圬
工材料的抗压性能。以恒载压力线作为设计拱轴线，可以认为基本上是适宜的。常用的拱轴线有①圆弧线：线型简单，施工方便，拱圈各截面受力不均 ②悬链线：拱圈截面只承受轴力而不受弯矩 ③抛物线：恒载集度接近均匀
（10）下承式拱桥的桥跨结构是由拱肋，悬吊结构和横向联结系三部分构成 中承式拱桥的行车平面位于肋拱矢高的中部 （11）采用中承式拱桥的情形：①在不等跨的拱桥中，为了平衡桥墩左右受到的恒载推力 ②为了
减小桥梁建筑高度，满足桥下净空的要求 ③改善桥梁两端引道的纵面线性，减小引道工程数量
第六章 斜拉桥
（2） 斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分组成。 （3） 斜拉桥的分类：
①按主梁所用的材料分类：混凝土斜拉桥、钢斜拉桥、钢－混凝土结合梁（叠合梁）斜拉桥、钢－混凝土混合梁斜拉桥。
②按索塔数量分类：独塔（或单塔）斜拉桥、双塔斜拉桥、多塔斜拉桥。
（4） 斜拉桥的结构体系：①漂浮体系：②支撑体系；③塔梁固结体系；④钢构体系。 （5） 拉索按其所组成通常分为单索面、双索面和多索面，双索面又可以分为双平行索面和双斜索
面。
（6） 拉索的索面形式：辐射性、平行形（竖琴形）、扇形、星形 第七章 悬索桥
（1） 悬索桥由桥塔、锚碇、主缆、吊索、加劲梁及鞍座等部分组成。在吊索的悬吊下，加劲梁相
当于多个弹性支承上的连续梁，弯矩显著减小；吊索将主梁的重力传递给主缆，承受拉力；桥塔将主缆支起，主缆承受拉力，并被两侧的锚碇锚固；桥塔承受主缆的传力，主要受轴向压力，主要受轴向压力，并将力传给基础。主要受力构件为桥塔、锚碇、主缆。
（2） 悬索桥与斜拉桥不同之处：
①结构受力不同，悬索桥主要依靠主缆承受荷载，斜拉桥由斜拉索与主梁共 同受荷载．
②材料不同，悬索桥大部分用钢材，斜拉桥可以是钢梁，也可以是混凝土梁，还可以是混合梁 ③刚度不同，悬索桥调整其竖向刚度的方法主要靠调整主缆的恒载拉力，斜拉桥调整其刚度的方法为改变结构的布置形式 ④施工不同，悬索桥施工控制主要是测量与质量的控制，斜拉桥施工控制主要是结构线形的控制 第八章 墩台的构造和设计
（1） 梁桥（或拱桥）墩（台）主要由墩（台）帽、墩（台）身和基础三部分组成。 （2） 轻型墩台由盖梁、墩身和基础三部分组成。
（3） 墩台是梁桥的承重结构，支承着桥梁上部结构的荷载，并将它传给地基基础。
（4） 桥墩指多跨桥梁的中间支承结构物，它主要受上部结构的荷载、流水压力、风力以及可能出
现的冰荷载、船只、或漂浮物的撞击力或桥下汽车的撞击力。
（5） 桥台一般设在桥梁的两端，除了支承桥跨结构外，它又是衔接两岸接线路堤的构筑物、挡土
护岸，承受台背填土上车辆荷载所产生的附加土侧压力。
（6） 柱式墩一般由位于基础上的承台、柱式墩身和盖梁组成。
（7） 轻型桥台分为设有支撑的轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台和埋置式桥台。
计算题总结
五、计算题(21分)
一桥面净空为净—7附2×0.75m人行道的钢筋混凝土T梁桥，共设五根主梁。试求荷载位于支点处时1号梁相应于汽车—20级、挂车—100和人群荷载的横向分布系数。
五、计算题(16 分)
计算下图所示的T 梁翼板所构成的铰接悬臂板的设计内力。设计荷载：公路-Ⅱ级。桥面铺装为6cm 沥青混凝土面层（容重为21KN/m3）和14cm 防水混凝土垫层（容重为25KN/m3）。
五、计算题（共20 分）
已知钢筋混凝土五片式T 型梁桥全长19.96m，计算跨径l=19.5m。主梁采用C40 混凝土，支座处梁肋宽带为30cm。梁的两端采用等厚度的橡胶支座。已计
算求得支座压力标准值Rck=354.12KN，其中结构自重引起的支座反力标准值为162.7KN，公路-Ⅱ级引起的支座反力标准值为183.95KN，人群荷载pk=3.0KN/m2 的标准值为7.47KN；公路-Ⅱ级和人群荷载作用下产生的跨中挠度f=1.96cm，主梁的计算温差Δt=36 摄氏度。试设计板式橡胶支座。
五、计算题(共1题，共20分)
计算图1所示T梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。桥面铺装为20mm厚的沥青混凝土面层（容重为23KN/m3）和平均厚90mm的C25混凝土面层（容重为24KN／m3）。T梁翼板钢筋混凝土的容重为25KN／m3。 图1 铰接悬臂行车道板（单位：cm）
图2 标准车辆荷载的计算图式（尺寸：m）
五、计算题(共1题，共20分)
下图为跨径l=12.60m的铰接空心板桥的横截面布置图，桥面净空为净－7+2×0.75m人行道。全桥跨由9块预应力混凝土空心板组成，欲求1、3和5号板的车辆荷载和人群荷载作用下的跨中荷载横向分布系数。
图1 空心板桥横断图
五、计算题(共1题，共20分)
计算跨径=19.50m的桥梁，其横截面如下图所示，试求荷载位于跨中时l号边梁的荷载横向分布系数 （车辆荷载和 人群荷载）。
(a) 桥梁横断面 (b) 1号梁横向影响线
图1 横向分布系数计算图示
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