桥梁工程基本知识

绪论1桥梁有哪几个基本部分组成？每一部分作用是什么？桥梁由上部结构、下部结构、支座和附属设施四部分组成上部结构是指桥梁结构中直接承受车辆和其他荷载，并跨越各种障碍物的主要承重结构下部结构是由桥墩、桥台和基础组成，桥墩和桥台是支撑上部结构并将其恒载和车辆等活荷 载传至基础的结构物支座的主要作用是将桥跨结构上的恒载和活载反力传递到桥梁的墩台上去，同时保证桥跨结 构所要求的位移和转动，以便使结构的实际受力情况与计算的理论图示相符合2何为桥梁标准跨径？对于梁式桥和板式桥，标准跨径是指两相邻桥墩中心线之间的距离，或者桥墩中心线至桥台 台背边缘之间的距离。对于拱桥，标准跨径是指净跨径。3何为桥梁计算跨径？指桥跨结构相邻两个支座中心之间的水平距离。对于不设支座的桥梁的跨径，是指两个相邻 拱脚截面形心点之间的水平距离4何为桥梁净跨径？净跨径对于梁式桥是指设计洪水位上两相邻桥墩之间的净距;对于拱式桥是指每孔拱跨两个 拱脚截面最低点之间的水平距离5何为桥梁高度？指桥面与低水位之间的高差，或者为桥面与桥下线路路面之间的距离6何为桥下净空高度？指为满足通航的需要和保证桥梁安全，对桥跨结构地缘以下规定的空间界限7何为低水位，高水位，设计洪水位，通航水位？低水位：枯水季节的最低水位高水位：洪峰季节的最高水位设计洪水位;按规定的设计洪水频率计算所得到的高水位通航水位：在各级航道中能保证船舶正常航行的最高和最低水位8按桥梁基本体系划分的桥型有哪些？梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥9桥梁设计的基本要求有哪些？使用上的要求、经济上的要求、设计上的要求、施工上的要求、美观上要求、环境保护和可 持续发展10桥梁纵断面设计包括哪些内容？Q桥梁总跨径的确定Q桥梁的分孔Q桥面标高与桥下净空的确定Q桥上与桥头引道纵坡的 设置11我国公路桥涵设计通用规范将公路桥梁上所受的各种作用按随时间的变异分为几类？ 分为永久作用、可变作用和偶然作用弟一章1. 桥面构造包括哪些部分？通常包括桥面铺装，防水和排水设施、伸缩缝、人行道、缘石、栏杆和灯柱等构造2. 桥面铺装的功能是什么？有哪些类型？桥面铺装层中铺设钢筋网的作用是什么？桥面铺装功用是保护行车道板结构不受车辆轮胎的直接磨耗，避免主梁遭受雨水侵蚀，并对 车辆轮重的集中荷载起到一定的分散作用。类型包括：普通水泥混凝土或沥青混凝土铺装、防水混凝土铺装、具有贴式防水层的水泥混 凝土或沥青混凝土铺装对于装配式梁式桥，当桥面铺装采用混凝土和贴式防水层时，为了加强接缝处的强度，避免 混凝土沿纵向裂开，就需要接缝处的混凝土铺装层内或保护层内设置一层小直径的钢筋网3. 桥梁设计时如何解决桥面排水问题？A设置桥面横坡B桥面排水设施（泄水管）4. 桥面横坡的设置形式有哪些？（1）将横坡直接设在墩台顶部而做成倾斜的桥面板。（2）通过在行车道板上铺设不等厚 的铺装层以构成桥面横坡。（3）直接将行车道板做成倾斜面而形成横坡。5贴式防水层是如何铺设的？先在垫层上用水泥砂浆抹平，待硬化后在其上面涂一层热沥青底层，随即贴上一层油毛毡， 上面再涂一层沥青胶砂，然后贴上一层油毛毡，最后在涂一层沥青胶砂。6钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的泄水管道有哪几种形式？钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥上的泄水管有下列几种形式：金属泄水管、钢筋混凝土泄水 管、横向泄水孔道、封闭式排水系统7采用橡胶制品作嵌填的桥面伸缩装置有何优点？采用橡胶伸缩缝，可以避免污物落入缝内，省去排水溜槽，显著减小活载的动力作用，简化 接缝构造和安装工艺，并能显著节约钢材8桥面连续措施的实质是什么？有何优点？实质是将简支上部构造在其伸缩缝处施行铰接。减少了伸缩装置数量的设置，具有适应车辆 荷载作用所需的柔性，并有足够的强度来承受因温度变化和制动作用所产生的纵向力9人行道和安全带的设置原则是什么？预制人行道块件有哪几种构造形式？位于城镇和近郊的桥梁均应设置人行道，其宽度和高度应根据行人的交通流量和周围环境确 定。在快速车道，主干路，次干路或行人稀少的地区，若两侧无人行道，则两侧应设置安全 带10栏杆和护栏的区别是什么？桥梁栏杆设置在人行道上，其功能主要是为了防止行人和非机动车辆掉入桥下。其设计应符 合受力要求，并注重美观，高度不应低于1.1m。桥梁护栏为了避免机动车辆碰撞行人和机动车辆的严重事故发生，对于高速公路，汽车专用 一级公路上的特大桥，大桥，中桥梁，必须根据其碰撞等级在人行道与行车道之间设置桥梁 护栏。11板桥的特点是什么？建筑高度小，外形简单，制作方便，制作装配式板桥的预制构件时，重量不大，架设方便， 对于整体式板桥，由于是双向受力结构，因而比一般梁有更高的承载能力和更大的刚度。缺 点是跨径不宜过大。12整体式简支板桥的配筋特点是什么？整体式简支板桥主要配置纵向主钢筋，即纵向受力钢筋。纵向主钢筋一般布置在截面受拉区， 其主要作用是承受由荷载引起的拉应力。13装配式板桥空心板常用的截面形式有哪些？各自优缺点如何？如62页图所示为其四种截面形式。挖成单个较宽的孔洞，其挖空体积最大，快件质量也最轻，但在顶板内要布置一定量的横向受力钢筋。图1.19a所示的顶板略呈微弯形，可以节省一些钢筋，但模板较1.19b式复杂些。图1.19c所示挖成两个正圆孔，当用无缝钢管作为芯模时施工方便，但其挖空体积较小。图1.19d所示的芯模由两个半圆及两块侧模板组成，对不同厚度的板只 要更换两块侧模板就能形成空心。该模芯挖空体积较大，适用性也较好。14装配式板桥横向连接方式有哪些？常用的横向连接有两种：企口混凝土铰连接和钢板焊接连接15钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁按施工方法如何分类？可以分为整体式桥梁和装配式桥梁16为什么钢筋混凝土桥梁的跨越能力会受到限制？钢筋混凝土桥梁由于材料强度不高而容重较大，当结构跨径增大时，其自重也相应增大，所 以承载能力大部分消耗于结构自重，从而限制了它的跨越能力。17预应力混凝土结构得到广泛应用的原因是什么？（1）充分发挥高强度材料性能（2）与钢筋混凝土桥梁相比，预应力混凝土桥一般可以节 省钢材30%-40%，跨径越大，节省越多（3）全预应力混凝土梁在使用荷载下不出现 裂缝，即使部分预应力混凝土梁在常遇荷载下也无裂缝包）预应力技术的应用，不 但是钢材采用的一些施工方法，而且为现代预制装配式结构提供了最有效的接合和 拼装手段。18钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁按承重结构静力体系可分为哪几种类型？简支梁桥、悬臂体系梁桥、连续体系梁桥19装配式简支梁桥主梁常用的横截面有哪些类型？其常用跨径各为多少？20简述装配式梁桥设计中块件划分应遵循的原则（1）根据建桥现场实际的预制、运输和起重等条件，确定拼装单元的最大尺寸重量。（2）块件的划分应满足受力要求，拼装接头应尽量设置在内力较小处（3）拼装接头的数量要少，接头形式要牢固可靠，施工要方便（4）构件要便于预制，运输和安装（5）构件的形状和尺寸应力求标准化，增强互换性，构件的种类应尽量减少21装配式钢筋混凝土 T形梁桥主梁和横隔梁如何布置？主梁、横隔梁的构造布置主要是决定主梁间距和横隔梁尺寸。对钢筋混凝土简支T形梁来说， 主梁间距一般取1.60-2.20m。按照横隔梁的作用，一般在跨端和跨间处必须设置横隔梁， 跨间横隔梁对主梁的荷载横向分配起主要作用，所以一般建议横隔梁应是奇数设置，而且当 主梁横向为刚性连接时，横隔梁在纵轴间距不应大于10m。22阐述装配式钢筋混凝土 T形梁桥主梁的钢筋构造23装配式梁式桥横向连接有哪些方式？钢板接头、螺栓接头、扣环接头24简述装配式预应力混凝土简支T形梁桥内的预应力钢筋在一定区段内逐渐弯起的原因25组合式T形梁桥与装配式T形梁桥的上部构造有什么不同？26预应力混凝土连续梁桥的特点是什么？（1）能够充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，以致具有比钢筋混凝土连续桥梁 大得多的跨越能力（2）可以有效避免钢筋混凝土开裂，特别是处于负弯矩区的桥面板的开裂（3）预应力混凝土连续桥梁的下部结构受力的构造简单，能节省材料，加之它具有变形 和缓，伸缩率小，刚度大，行车平稳，超载能力大，养护简便27变截面连续桥梁和等截面连续梁桥分别在什么情况下采用？为什么？28采用不同的施工方法，预应力主筋应如何配置？（1）采用顶推法施工的直线形预应力筋布置，上下的通束使截面接近轴心受压，以抵抗 顶推过程中各截面承受的正负弯矩，待顶推完成后，再在跨中的底部和支点的顶部 增加局部预应力筋（2）采用先简支后连续施工方法的预应力布置筋。待墩上接缝混凝土达到强度后，用设29简述斜板桥的受力特点% * * 弟三章1桥梁支座的功能是什么？主要作用是将上部结构的支撑反力传递到桥梁墩台，同时保证结构在汽车荷载、温度变化、 混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形，以式上下部结构的实际受力情况符合结构的静 力图式2桥梁支座布置的基本原则是什么？支座的布置，应以有利于墩台传递纵向水平力、有利于梁体的自由变形为原则。3按支座变形可能性分类，桥梁支座一般可分为哪两种？如何区别？固定支座和活动支座。活动支座只传递竖向荷载，固定支座又传递竖向压力也传递水平力4从立面图上来看，简直梁桥和连续梁桥支座的布置有什么异同？简支梁桥：单跨时，一端固定支座，一段活动支座；多跨时，理论上每个墩上一个固定支座 和一个活动支座。连续梁桥：每一联设置一个固定支座，设置在靠近温度中心，以使全梁的纵向变形分散在梁 的两端。5橡胶支座一般分为哪两类？各适用于什么条件？可分为板式橡胶支座，盆式橡胶支座聚四氟乙烯滑板式橡胶支座适应于跨度较大的简支梁桥，桥面连续的桥梁和连续桥梁。此外，它还可作连续梁顶推施工的滑块。球冠圆板式橡胶支座传力均匀，可明显改善或避免支座底面产生偏压，脱空等不良现象，特别适用于纵横坡度较大(3%-5%)的立交桥及高架桥当竖向力较大时应使用盆式橡胶支座，特别适宜在大跨度桥梁上使用。第四章1拱桥的分类方式有哪些？按照主拱圈材料分类，按照拱上建筑的形式分类，按照主拱圈轴线的形式分类，按照行车道 的位置分类2按照截面形式的不同，拱桥可分为哪几类？各自的特点和适用范围是什么？可分为板拱桥，构造简单、施工方便，使用较广泛，常用于地基条件较好的中、小跨径圬工 拱桥肋拱桥，可以用较小的截面面积获得较大的截面抵抗距，从而节省材料，减轻结构自重，因 此多用于较大跨径的拱桥箱型拱桥，挖空率大，与其他截面形式相比，在截面积相同的情况下可以获得较大的截面抵 抗距，所以能节省材料。适用于大跨径钢筋混凝土拱桥双曲桥，特点是先将主拱圈分解为拱肋、拱波、横向联系等构件分别预制，再将拱肋和横向 联系构件吊装就位形成拱形框架，在拱间安装拱波，随后浇筑拱板混凝土，形成整体结构。 曾在公路桥梁广泛推广，现已很少采用3简述拱上填料的作用，对填料的基本要求有哪些？拱上建筑填料，能够扩大车辆荷载分布面积，减小汽车荷载的冲击作用，使车辆能够在行车 道上平顺行驶，但也增加了恒载重量。一般情况下，主拱圈和腹拱圈的拱顶填料厚度均不宜 小于0.3m6什么是理想轴线？理想的轴线能与拱上各种荷载作用下的压力线相吻合，这时拱圈截面只受到轴向压力，而无 弯矩作用，因为能够充分发挥圬工材料的抗压性能7常用的拱轴线形有哪些？分别对应何种荷载？(1) 圆弧线，在径向均布荷载作用下，拱的合理拱轴线为圆弧线(2) 悬链线，实腹式拱桥的恒载集度，从拱顶到拱脚是均匀增加的，这时是悬链线(3) 抛物线，在竖向均布荷载作用下，拱的合理拱轴线是二次抛物线-J-* Vr.弟五早1梁桥桥墩有哪几种类型？各自的适用范围是什么？梁桥重力式桥墩:取材方便，施工简易，养护工作量小，对抵抗外界不利因素如撞击，侵蚀的能力较强，在中小跨桥梁，尤其是铁路桥梁中常被采用梁桥轻型桥墩:当地基土质条件较差时，为了减轻地基的负担，或者为了减轻墩身的重量，节约圬工材料，常常采用各种形式轻型桥墩2梁桥桥台有哪几种类型？各自的适用范围是什么？梁桥重力式U型桥台:适用于填土高度在4-10m以下或跨径稍大的桥梁。梁桥轻型桥台:适用与地基较差的地区框架式桥台:适用于地基承载力较低，台身较高，跨径较大的梁桥组合桥台：3拱桥桥墩有哪几种类型？各自的适用范围是什么？拱桥重力式桥墩:一般用于地基较好，冲刷不大，覆盖层不厚的情况下 拱桥轻型桥墩:带三角杆件的单向推力墩：只在桥不太高的旱地上采用。 悬臂式单向推力墩:适用于两铰双曲拱桥。4拱桥桥台有哪几种类型？各自的适用范围是什么？拱桥重力式桥台:它适用于填土高度在8-10m以下或跨度稍大的桥梁。拱桥轻型桥台:八字形桥台适合于桥下需要通车或过水的情况；U字形桥台适合于较小跨径 的桥梁；背撑式桥台适用于较大跨径的高桥和宽桥；靠背式框架桥台适合于在非岩石地基 上修建拱桥桥台。组合式桥台:组合式桥台适用于各种地质条件；空腹式桥台:一般是在软土地基河床无冲刷或轻微冲刷，水位变化小的河道上采用齿槛式桥台:适用于软土地基和路堤较低的中小跨径拱桥