桥梁工程概论的相关学习总结

第1章概述

      本章在一开始接触的是桥梁的发展概况 ，从古代的简单的桥梁如何一步一步发展到今天的现代桥梁，桥梁材料、结构体系、计算方法的变化。

本章的学到的另一个知识就是懂得有关桥梁的分类。桥梁的分类有很多种，可以按照施工方法、材料、结构形式等方式进行分类，通过看图现在大体上能看懂一般桥梁属于哪种结构体系，是简支梁桥？还是连续梁桥？以及桥的各个基本组成部分，桥墩、桥台、支座等。

      还了解到一些桥梁的设计规划要点，横、纵断面的布置，环境的协调性。针对不同的跨度，应该选择什么样的桥型问题有了一点基本的认识。

      如何计算桥梁的设计荷载？这个问题主要通过后面具体的桥梁类型来谈的。这里主要是了解桥梁的荷载有哪些部分？永久荷载、可变荷载以及荷载组合基本问题。桥梁荷载不同于房屋上的荷载，这里主要计算的荷载是汽车作用下的活载，最不利荷载布置问题等。

第2章  桥面构造部分

桥面铺装

（1）磨耗层

（2）保护层

（3）三角垫层

（4）防水层

伸缩缝

人行道、栏杆

本章主要学习的是桥梁的桥面构造。其实桥面的构造和前学过的房屋中的屋顶构造有很多相似的地方，同样需要保护层、防水？在屋面的构造中的三角垫层实质上和屋顶的找坡做法是一样的，本质上都是为了方便排水而设计的。和屋顶做法有一个区别应该就是桥面构造中要考虑磨耗层的设计，桥面摩擦等因素，在房建中这种问题是不考虑的。

第3章   板桥

板桥的结构特点和适用范围

构造特点

施工特点（装配整体式，现浇式的优缺点）

配筋特点（预应力和非预应力）

通过学习板桥主要是了解板桥的结构形式及适用范围(适合一些中小跨径的桥梁)，还看了一些板桥的配筋，了解到预应力在桥梁工程中的广泛应用。还了解了预应力空心（实心）板桥的配筋问题？先张法、后张法的施工方式？了解了一些为什么工程中常用后张法，而不采用先张法:主要是考虑到拼装整体性和预压力引起的初弯曲问题。

     还了解了一些斜板桥的配筋问题，钝角角点为什么要增加配筋。

第四章   梁桥

梁桥的特点

装配式梁桥

截面特点、配筋特点、预应力

本章节主要了解了一些装配式简支梁桥的做法，主要学习的是有关T梁的拼装，配筋特点？纵向预应力筋的布置，什么时候采用曲线筋，什么时候采用直线筋，和一些预应力筋的锚固位置的选择等。

第5章   桥梁支座

桥梁支座的作用

桥梁支座的类型

常见桥梁制作的构造

桥梁支座的布置

桥梁支座的设计计算

关于桥梁支座的学习首先了解的是为什么要用支座，而不把桥的上部结构直接放在桥墩，即支座的作用：传递荷载，伸缩变形的需要，以及还有减震的需要。

      了解了支座的作用之后，接下来主要是了解了常见的支座类型：常见的盆式橡胶支座，球冠形橡胶支座，以及聚四氟乙烯这种特殊的有机高分子材料在支座中的作用。本章学习的主要是支座的选择而不是具体的制作过程，因为现代桥梁支座都是工厂预制，质量有保证，根本不同的变形要求、吨位选择相应的支座即可。

第6章    梁桥的墩台

常见的墩台的类型

重力式墩台的构造特点

桩柱式墩台的构造特点

肋板埋置式桥台的特点

第9章   墩台计算

墩台荷载与组合

重力式墩台计算

桩柱式墩台计算

墩台的学习主要了解不同类型的墩台是如何使用的。之前由于技术不够先进，常采用重力式桥墩。随着钻孔技术、材料等的进步，为了美观经济等因素现在轻型桥墩使用得相对多一点，当然重力桥墩有时也有他的合理性，例如像一些山区，地质环境较好时重力式桥墩还是比较经济的。其他的就是一些墩台的配筋问题，根据受力特点在相应的位置布置相应的钢筋即可。

第7章  梁桥的计算

横向分布系数

杠杆法

偏心受压法

铰接板法

第8章  梁桥计算

荷载组合

主梁变形计算

主梁内力计算

桥面板计算

横梁计算

梁桥的计算主要是为了计算单根梁的受力问题？荷载在什么样的布置下结构时候出现最大内力？这里主要指的是单根主梁的内力。由于荷载作用在桥面上不是单独作用在一根主梁上的，而是整个桥面共同受力，因此需要确定单根主梁分配了多少荷载？这就引入了横向分布系数概念。求横向分布系数经典的方法有杠杆法、偏心手受压法，以及考虑主梁抗扭的修正偏心受压法，具体的求法这里不再赘述。

第十章  连续梁桥

连续梁桥的特点

连续梁桥的构造

截面尺寸、计算尺寸

计算要点、配筋特点

第11章  连续梁桥

连续梁桥的挂篮施工

连续梁桥的悬拼法施工

连续刚构桥（构造特点、施工要点）

连续梁桥的受力特点：不同的结构类型，受力特点是不同的，按受力不同可分为：悬臂梁、T构、连续梁。还了解了简单连续梁桥的主要尺寸：预应力混凝土、施工技术的进步。

    普通钢筋混凝土桥梁结构形式的布置：边跨、中跨；等截面、变截面；跨中梁高，支座梁高等的设计要求。

预应力混凝土桥梁：预应力等高度梁、顶推预应力梁（悬臂结构、施工荷载）、变截面预应力梁、双薄壁连续钢构（这种结构的跨度更大，受力合理，有利于减少支座负弯矩。）支

变高度连续梁桥的美学问题（社会环境），斜桥侧角度的美学问题

两地曲线形式：圆弧、抛物线、正弦曲线、折线桥

连续桥梁的的截面形式：小跨度、大跨度T梁马蹄形的截面，

箱型截面（高度）对预应力结构而言的比较好？为什么   梁高与主跨度比

箱型截面的优点：整体性好，抗扭刚度大，是大跨度桥梁的常见截面形式

横隔板的尺寸、作用

箱梁腹板总厚度：跨中桥宽的1/16-1/21支点：桥宽的1/12-1/16

截面形式：城市高架桥、单箱截面尺寸的构造要求（翼板，底板）

施工方法：顶推法施工、节段法施工（架桥机）--悬臂拼装，工厂化生产，质量有保证。施工速度快，代价较大。有利于环境保护问题，生态割裂问题。

连续梁桥的计算要点：

恒载计算，活载计算，荷载组合问题

计算方法：

1.基于有限元理论的数值法：杆件有限元，板壳有限元思想

2.基于经典梁理论的力学解法，力法、位移法

连续梁桥的跨度较大，往往只有一个箱，往往没有以前剪支梁的横向分配问题。不懂

箱梁的计算要点：

（1）不同于简支梁桥采用横向分配系数

（2）活载偏心增大系数（修正偏压法）实质是一个影响线系数的确定问题

剪力滞效应： 

箱形截面的剪力滞系数问题     和前面的材料力学的算法有些区别，平截面假定不能保证，混凝土材料也不是弹性，理论假设和实际还是有点差距的

二次力的计算问题：

超静定结构、预应力等、二次力

预应力引起的二次力计算方法：力法、等效荷载法

配筋特点：

（1）顶推法施工梁的配筋形式

（2）先简支后连续法施工的配筋形式

（3）锚固点可在梁顶梁底或梁体高度内

（4）曲线形通长束  不懂

看配筋示意图

还有一种体外束布设，体外束的优点：不削弱梁截面，减轻梁顶梁底板及腹板尺寸，常用于旧桥加固，但存在钢筋能保护问题

连续梁的悬臂浇筑（悬臂拼装）挂蓝法施工 

合拢施工的要求：清载、观测（相对变形，48小时以上）、锁定、浇筑、张拉、体型交换（混凝土收缩徐变对合拢段的影响)

连续刚构桥的特点（我国270米，国际上有300多米的刚构桥）

墩梁固结、超静定结构

连续刚构内力受桥墩刚度的影响

双薄壁墩连续刚构，可进一步削减支点负弯矩弯矩的峰值

与连续梁相比，连续刚构无需支座

连续刚架桥，T形刚架桥

刚架桥的计算要点：

（1）基于结构力学的经典方法

（2）基于有限元的理论数值法（杆系有限元、板壳有限元)

      荷载（使用阶段、施工阶段）：恒载、活载

      计算内容：内力、位移、压区稳定、振动稳定性等

       配筋形式的介绍：正弯矩、负弯矩，基本都采用节段法施工（选取相应的配筋方式）预应力筋在哪里？？？平行于底板，平行于顶板，施工方便，虎门大桥采用这种配筋方式，1997.7.1通车，为纪念回归。

第12章  斜拉桥

斜拉桥的结构特点

斜拉桥的设计特点

计算要点、施工要点

学习斜拉桥首先了解的是其结构组成：主梁、拉索、塔柱。

常见的材料：拉索-钢材（还有碳纤维，质量轻，强度大），塔-钢筋混凝土（也有钢结构的），主梁-钢梁、钢筋混凝土（超过500米的大跨度桥梁常采用钢梁）

斜拉桥对梁体相当于加了预应力，充分利用主梁

弹性支点的简化

斜拉桥的结构体系

按照塔梁的不同的连接

（1）漂浮体系

（2）固结体系

（3）半漂浮体系

拉索的锚固;自锚式地锚式

结构形式：独柱式、双柱式、框架式等

塔柱截面形式：大跨径桥梁多采用非矩形的空心结构

索塔形式

索塔的组成：基础、承台、横梁、塔柱、锚固区等部分

材料；钢筋混凝土

斜拉索的角度：不超过45度，考虑经济性等

截面形式：箱型、肋板式截面、（迎风面的设计）

主梁尺寸：梁高、梁宽

斜拉索的类型：

钢丝索、钢绞线索、钢筋索、

平行索（镀锌钢丝、高精度聚乙烯外套、沿长度稍作螺旋，扭转角度2-4度）、螺旋索、封闭索

七丝索股

粗钢筋索：制作、运输、链接问题、现在用的已经比较少了

拉索与主梁锚固

施工要点（挂索）：张拉、锚固

悬臂施工（悬拼、悬浇）、顶推法等、索的防腐问题怎么解决

斜拉桥的施工重要的一点：施工控制与调整：

各施工阶段的变形和误差，应加以控制和调整

形成桥后的索力、主桥线形、主梁内力

控制拉索的张拉力、主梁的标高，已保证主梁的线形为主

一次张拉、多次张拉、设计参数识别修正法、卡尔曼滤波法

斜拉桥的计算要点：

静力分析：恒载，活载、温度应力：混凝土徐变、稳定性及局部应力等

动力分析：（主要是对于大跨度桥梁的分析）

自振频率、风振、地震

第13章  悬索桥

悬索桥的结构特点

悬索桥的设计特点   计算特点、施工特点

吊桥（悬索桥）：吊桥的发展史、各国的吊桥类型（江阴大桥、青马大桥（公铁两用桥-）

大型的锚锭固定缆索端部

主缆索股（平行钢丝索股、螺旋索股） 

主缆防护： 防腐等问题

吊索与主缆的连接

索塔：和斜拉桥相似，有斜拉和吊桥结合使用的桥梁

索鞍、鞍座的结构形式

沉井基础作为锚锭

计算要点：悬索桥的特性

（1）主缆几何可变

（2）梁的刚度对主缆的影响

（3）风载影响

静力分析

动力分析

第14章    石拱桥

石拱桥的结构形式

石拱桥的主拱圈构造

石拱桥的计算要点

石拱桥的施工

石拱桥在我国的发展历史比较悠久，著名的赵州桥就是一种石拱桥。在我国很多的城市还保留着这一古老的桥型，如枫桥（江苏、苏州）宝带桥（江苏、苏州）镇江古桥、延河大桥（陕西-延安）等

拱桥有以下特点：

（1）竖向力作用下，产生水平推力

（2）跨中弯矩小，比同跨径的桥梁要小很多

优点：

（1）跨越能力高于梁桥

（2）能有效利用抗压强度高，抗拉强度弱的圬工材料

（3）构造简单，耐久性好，养护维修少

（4）外形美观

缺点：自重大，对地基要求高，下部结构要求高，建筑结构大等

通过预习还了解到一些石拱桥主拱圈的构造：拱轴线、主拱圈截面、材料等，以及其设计要点：圬工拱桥的总体布置，桥长、孔径、孔数

矢跨比以及桥下净高、净空泄洪要求、通航要求等

圬工拱桥的设计特点如不等跨的处理方法：

（1）调整拱上建筑的恒载重量

（2）不同的拱桥标高

（3）采用不同的矢跨比

之所以考虑不等跨的处理方法是为了消除不对称的水平推力对桥墩的弯曲影响。

       拱桥学习的一种重点就是合理拱轴线的选择和结构力学里学的基本相同，即是使弯矩尽可能的转变成轴力，充分利用混凝土、石材的抗压性能。

        常见的拱圈截面尺寸：等截面、变截面问题

       拱桥的施工：有支架的施工和无支架的施工

       箱拱桥的设计要点：拱圈厚度估算：H=L/100+(0.6----0.8)

       主拱圈的宽度：0.6和1.0之间

       箱的顶板、底板厚度、腹板（内外）、横隔板的设置（腹孔墩处设置）

桁架拱桥、钢架拱桥

桁架拱桥的构造要求

第15章  钢筋混凝土拱桥

      混凝土拱桥有很多形式如：板拱桥、箱型拱、刚架拱桥、桁架拱桥、双曲拱桥（江苏省无锡市首创）、肋拱桥、箱肋拱桥、系杆拱桥。拱桥的计算：恒载压力线，合理拱轴线。常见的拱轴线：圆弧、抛物线、悬链线

       现在计算机有限元技术的发展， 常见的用于拱桥计算的有限元模型有主拱圈杆件有限元模型、考虑拱桥上部结构的的有限元分析方法、板圈拱板壳有限元、钢管混凝土系杆拱桥有限元分析模型，主要进行结构的强度验算、稳定性验算、动力性能验算（振动、风、地震、行车、跳车、制动）等。