桥梁工程》(1)

二〇一〇级土木 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 （交通土建）专业《桥梁工程》（Ⅰ） 教案 中职数学基础模块教案 下载北师大版¥1.2次方程的根与系数的关系的教案关于坚持的教案初中数学教案下载电子教案下载 教师：文国华班级:1003307、308班课时:64学时湖南城市学院土木工程学院二〇一三年二月课程名称桥梁工程（Ⅰ）使用教材桥梁工程主编邵旭东出版社人民交通出版（修订）时间2007专业班级1003307、3308授课时数总64课时；理论：64课时；实践：0课时；其他：0课时授课教师文国华授课时间2013年上学期成绩的考核为考试科，成绩按：作业（含平时）30分，考试70分计主要参考文献：1、高等院校土木工程专业系列教材《桥梁工程》主编王丽荣，2005年9月；2、高等学校教材《桥梁工程》主编范立础，1993年7月；3、高等学校教材《桥梁工程》主编姚玲森，1999年4月；4、国标《公路桥涵 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 通用规范》2004年10月；5、国标《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵 设计规范 民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计 》2004年10月；6、国标《公路圬工桥涵设计规范》2005年11月；7、自编教学讲议《桥梁工程习题集》2012年1月等。第一篇总论第一章概述目的要求：了解桥梁在交通中的地位、桥梁的发展概况；掌握桥梁的组成和分类教学重点：桥梁的组成和分类教学难点：各类桥梁的受力特点教学课时：4课时教学 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ：课堂教学教学内容与步骤：先导概念1、桥梁是连续道路中断空间、跨越道路受阻障碍、传递交通流的道路工程结构物。包括“桥”与“涵洞”两类工程建筑。2、桥梁建设的意义适应经济发展，满足交通运输需要，促进地区交流，加强民族团结，巩固国防等。3、桥梁在道路工程中的地位⑴数量上一般公路为３～５座桥涵／km；山区公路为７～９座桥涵／km。⑵造价上一般公路的桥涵占其公路总造价10～20％；高等级公路的可达30％以上。⑶工期上是全线施工工期的关键。⑷重要程度上是交通运输的咽喉，是道路正常运输的关节。⑸社会性上立交桥、城市桥成为当地经济、文化、政治的标志。第一节桥梁的组成与分类一、桥梁的基本组成与常用术语㈠桥梁的基本组成１、上部结构（或桥跨结构、或桥孔结构）⑴定义桥梁结构中跨越障碍的主要承载结构，如梁桥的主梁，拱桥的主拱。⑵作用连续中断的路线、承受交通荷载并将荷载产生的作用反力传递给墩台上的支座。２、支座⑴定义桥跨结构中墩台上支承主要承载结构的传力装置。⑵作用传递上部结构的荷载作用，适应桥跨设计变位，联结上下部结构。３、下部结构⑴定义为桥跨中支承上部结构的桥墩、桥台。⑵作用①桥墩的作用是支承上部结构并将上部结构的作用反力传递给基础；②桥台的作用是支承上构并衔接路堤、抵御路堤土压力、防止路堤填土的滑坡和坍落。４、附属结构（设施）⑴种类包括桥面系、伸缩缝、桥头搭板、桥台两侧锥坡、护岸以及导流工程等。⑵作用保证桥梁结构的正常使用、防止路基边坡填土的滑坍、改变流水的流向以防止流水对桥梁的冲刷的构造物部分。㈡桥梁结构的主要术语１、跨径⑴净跨径（l0）（见P.2）对于梁桥是设计洪水位上相邻两个桥墩或桥台之间的净距，对于拱桥是拱跨内两个拱脚截面最低点之间的水平距离。⑵总跨径（Σl0）多孔桥梁中各孔净跨径的总和。⑶计算跨径（l）对于梁桥是桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离，对于拱桥是桥孔内两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。⑷桥梁全长（L）（见P.3）为桥梁两端两个桥台的侧墙后端点之间的距离。⑸标准跨径（lk）对于梁（板）桥梁，它是指相邻两桥墩中线间的距离或桥墩中线至桥台的台背墙前缘之间的距离；对于拱桥梁，它是指该桥梁的净跨径。（桥规给出了22种标准跨径。）２、高度⑴桥梁建筑高度（h）它是行车道路面到上部结构最下缘之间的距离。⑵容许建筑高度它是桥面标高与桥下通航净空界限顶面的垂直距离。二、桥梁的分类㈠按力学体系分1、梁式体系，桥跨主要承重结构是主梁，主梁以受弯为主。2、拱式体系，桥跨主要承重结构是主拱，主拱以受压为主。3、悬吊体系，桥跨主要承重结构是悬吊索，悬吊索以受拉为主。㈡按桥梁结构主要承重结构的受力情况分类１、梁（板）桥（简称梁桥、板桥）⑴结构：如图1-1-3⑵特点①其主要承重构件是梁（板）；②在竖向荷载作用下梁（板）支承处只产生竖向反力，在梁（板）内主要产生弯拉应力；③结构简单、施工方便，能符合设计标准化、结构连续化、施工装配化。⑶建材：抗弯拉能力强的材料，如钢材、钢筋砼、预应力砼。２、拱桥（简称拱桥）⑴结构：如图1-1-4⑵特点①其主要承重构件是主拱圈；②在竖向荷载作用下拱脚处除竖向反力外还有水平推力；③拱圈内主要产生弯压应力。⑶建材：抗弯压能力强的材料，如钢材、钢筋砼、砼、石料。３、刚构桥⑴结构：如图1-1-5（门式刚架a、T型刚构c、连续刚构d、斜腿刚构f）⑵特点①其主要承重结构是主梁（板）与墩台整体刚性联结的刚架结构；②在竖向荷载作用下，其受力状态介于梁构和拱构之间；③结构跨越能力较强，桥梁建筑高度较小，施工可向装配化方向发展。⑶建材：抗弯拉能力强的材料，如钢材、钢筋砼、预应力砼。４、斜拉桥⑴结构：如图1-1-6、1-1-7⑵特点①其主要承重结构是锚固在塔架上的斜拉索；②斜拉索的竖向分力使主梁成为多跨弹性支点的连续梁；斜拉索的水平分力给主梁施加了预压力；③结构跨越能力大，结构轻巧，建筑高度小。⑶建材：斜拉索为高强钢材，行车道梁可为钢箱梁、预应力砼箱梁或钢筋砼箱梁，桥塔为钢筋砼。５、吊桥（悬索桥）⑴结构：如图1-1-8⑵特点①其主要承重结构是悬挂在两边桥塔架上并锚碇在两岸台后的缆索；②在竖向荷载作用下，缆索只承受拉力；③桥构整体刚度较小、受荷变形和振动较大。⑶建材：缆索为高强钢材，行车道梁可为钢箱梁、预应力砼箱梁或钢筋砼箱梁，桥塔为钢筋砼。㈢按桥面行车道的位置分类（P.8）１、上承式桥梁⑴结构：如图1-1-4a⑵特点①其行车道位于其主要承重结构之上；②构造简单、行车视野开阔；③主要承重结构横向布置可进行经济优化，且施工简单。２、下承式桥梁⑴结构：如图1-1-4d⑵特点①其行车道位于其主要承重结构之下；②易于满足桥下净高的设计要求、能改善桥头两端引道的纵断面线型、减少引道工程数量。３、中承式桥梁⑴结构：一般多为拱桥所采用，如图1-1-4c。⑵特点①其行车道位于主要承重结构的竖向中间的某一位置；②对桥下净空和桥头引道工程可灵活优化；③在不等跨拱桥中可以平衡桥墩受到的不相等恒载推力（如飞燕式拱桥）。㈣按桥梁跨径分类(P.8)可分为以下五种类型：①特大桥；②大桥；③中桥；④小桥；⑤涵洞。（具体划分标准见P.3的表1-1-1）㈤按桥梁的特性分类１、按材料特性分①圬工（石、砼）桥；②钢筋砼桥；③预应力砼桥；④钢桥。２、按用途特性分①公路桥；②铁路桥；③公铁两用桥；④城市桥；⑤农用桥；⑥人行桥；⑦特种用途桥（渡槽）等。３、按跨越障碍的特性分①跨河桥；②跨线桥（立交桥）；③高架桥；④栈桥（天桥）等。４、按特殊条件分①永久性桥；②临时桥（便桥）；③固定式桥；④开合式桥；⑤浮桥等等。第二节桥梁的发展一、桥梁发展的三次飞跃1、19世纪中叶钢材引入桥梁，加大了工业化建桥的步伐；2、20世纪初混凝土引入桥梁，促进了桥梁跨径的发展；3、20世纪50年代计算机和有限元技术引入桥梁设计，推动了桥型的结构创新。二、我国公路桥梁和城市桥梁的发展趋向１、在结构体系方面总体上讲是“结构连续化、标准化”２、在建桥材料方面总体上讲是“轻质高强”。轻质砼和高强钢材。３、在设计理论方面⑴结构的设计由弹性理论向塑性理论过度；⑵安全系数由单一转向多项。４、在砼工艺方面砼工艺由钢筋砼向预应力砼工艺发展５、在工程施工方面总体上讲是“机械化、装配化”。本章作业：1-1-1、什么是桥梁？1-1-2、桥梁建设的意义有哪些？1-1-3、试论述桥梁在道路工程中所占的地位。1-1-4、桥梁一般由哪四个基本部分组成？各基本部分的主要作用是什么？1-1-5、什么是桥梁的净跨径、计算跨径、标准跨径？1-1-6、什么是桥梁高度、桥梁建筑高度？1-1-7、什么是桥下净空、桥面净空？1-1-8、按受力体系分，桥梁可分为哪三种基本体系？各种体系的主要受力特点是什么？1-1-9、按照主要承重结构桥梁可分为哪五种基本类型？各种类型的主要受力特点是什么？1-1-10、按桥面行车道的位置分，桥梁可分哪三种？各种的特点是什么？1-1-11、桥梁的发展历程了哪三次飞跃？1-1-12、试从结构、建材、设计理论、砼工艺和施工上，论述我国桥梁的发展趋势是什么？本章教学小结：1、2、3、第二章桥梁的总体规划设计目的要求：了解总体规划与设计要点、设计基本原则；掌握纵断面，横断设计和平面布置；方案比较教学重点：桥梁设计基本原则，平纵横断面设计方法与步骤教学难点：平纵横断面设计方法教学课时：4课时教学方法：课堂教学教学内容与步骤：第一节桥梁设计的基本原则一、我国桥梁设计的基本原则技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理、同时应满足美观、环境保护和可持续发展。二、设计基本原则的要求1、“技术先进”的要求⑴成熟的新结构、新设备、新材料、新工艺；⑵充分利用最新科学技术成果。2、“安全可靠”的要求⑴桥构不仅要有足够的承载能力，还具有抵御突发事件的能力；⑵不仅要有合理的桥面系结构，还必须满足交通的畅通、舒适。3、“适用耐久”的要求⑴既满足道路当前的使用功能，又照顾道路将来的发展；⑵既满足一般条件下的要求，又满足特殊条件（战争、地震）下的要求。4、“经济”的要求⑴选择桥位的条件要好，建材能因地制宜；⑵施工、维护方便，综合费用最省。5、“美观”的要求⑴桥型上，结构轮廓应与其周围环境相协调；⑵施工上，应同时注重外观质量。6、“环境保护和可持续发展”的要求⑴桥梁建设与营运中，对桥位环境的保护；⑵考虑桥梁和桥位地区的可持续发展的需要。第二节桥梁平、纵、横断面设计桥梁平面设计㈠设计依据1、公路工程技术标准；2、路线等级、桥位路线线型、平曲线相关设计数据。㈡直线桥与曲线桥的选择⑴高等级道路上，大中桥梁在平面设计上应满足路线设计线性要素的要求，若桥位处于路线平面曲线上时应设计成曲线桥；⑵公路为二级以下时，大中桥梁一般宜设计为直线桥；⑶小桥一般设计成直线桥。㈢正交桥与斜交桥的选择⑴公路路线上的大中桥梁一般应设计成正交的桥跨；⑵大中桥梁设计成斜交桥时，对于通航的河流斜度不宜大于5°；⑶小桥应设计成斜交桥时，斜度应小于45°。二、桥梁纵断面设计㈠纵断面设计的内容确定桥梁总跨径、桥梁分孔、桥面行车道标高、纵坡、基础埋置深度等。㈡桥梁总跨径的确定１、跨河桥梁总跨径的确定⑴确定依据桥位水文；河床地质；基础埋置；河岸地形等综合分析确定。⑵基本原则（P.22D3）２、跨线桥（或立交桥）总跨径的确定依据⑴桥下道路的净空要求；⑵上线桥头两端路堤顶高与下线路面之间的高差；⑶自身桥型结构与桥位环境。３、桥梁总跨径确定时应注意的一般要点(见P23，S2～S6)⑴非坚硬岩基础时，浅基础的桥梁桥总跨径宜大，深基础总跨径可小；⑵山区河流时，桥头路堤应不压缩河床；⑶平原区的宽滩河流时，视桥位建桥条件，宜压缩。㈢桥梁的分孔1、桥梁经济分孔原则：布跨分孔应使其上、下部结构的总造价趋于最低。2、桥梁分孔时应注意的几个问题(见P.23，S13有5点)⑴桥下通航（或通车）的要求；⑵桥位地质、地形的要求；⑶结构受力的要求。㈣桥面行车道标高的确定１、对于跨河桥⑴在非通航和无流筏的河流上，桥下净空应符合的要求（见P.24，表1-2-1）；⑵在通航和流筏的河流上，桥下净空应符合的要求桥位河道的通航净空要求（见表1-2-2）。２、公路与公路立体交叉的跨线桥，桥下净高应符合下穿公路的净空要求：公路等级：高速公路一级二级三级四级桥下净高：5.00(M)5.00(M)5.00(M)4.50(M)4.50(M)㈤桥面行车道纵坡的确定（见P.25，D8）⑴小桥及明涵上的行车道纵坡应符合路线的设计纵坡；⑵大、中桥首先应符合路线纵坡，当路线在桥位处的纵坡小于１％时、桥面纵坡应设双向纵坡；⑶公路梁桥和拱桥的纵坡不大于4％；城市桥的纵坡不大于3％；⑷公路桥引道纵坡不大于5％；城市桥引道纵坡不大于3％。三、桥梁横断面设计㈠桥面横断面的几何技术要求桥面净宽一般包括行车道、非机动车道和人行道的宽度（绘图）。１、公路或城市道路桥梁的行车道宽度（见P26表1-2-3、4、5、6、7）⑴各公路等级要求的行车道宽度公路等级:高速公路一级二级三级行车道宽:3-净11.252-净7.5或72-净7或6.5２、桥面横坡坡度的设置⑴双向横坡：1.5～3％；⑵单向横坡：符合路面设计的超高要求。第三节桥梁设计与建设的程序一、前期工作（项目可行性研究）1、“预可”（预工程可行性研究）阶段⑴该阶段应解决的问题必要性；可行性；经济性。⑵该阶段的工作成果提交《预工程可行性研究报告》，供投资者决策是否采用该项目。2、“工可”（工程可行性研究）阶段⑴该阶段应解决的问题规划、技术要求；估算造价；经济分析（来源、回报）。⑵该阶段的工作成果提交《工程可行性研究报告》，供投资者决策是否采用该项目。二、正式设计1、初步设计阶段⑴该阶段应解决的问题桥位地质、水文；拟定2～3种桥梁结构方案；进行方案比较。⑵该阶段的工作成果提交《项目初步设计文件》，报项目主管部门审批。2、技术设计阶段⑴该阶段应解决的问题对初步设计中的特大桥、新桥构的桥型进行优化设计，进行方案比较，提供技术支持。⑵该阶段的工作成果是《技术设计文件》，它是特大桥、新桥构施工图设计的基本依据。3、施工图设计阶段⑴该阶段应解决的问题对初步设计阶段（或技术设计阶段）的确定方案进行结构施工图设计。⑵该阶段的工作成果提交《工程施工图设计文件》。第四节桥型方案比选简介一、影响桥型的因素1、独立因素是设计任务书中已经明确的设计要求。包括：桥面净宽、桥下通航（通车）净空、荷载等级；2、主要因素是桥梁应满足的设计原则要求。包括：适用性、安全性、经济性、美观性；3、限制因素是桥梁建设中客观存在的与设计者、建设者和环境条件有关的因素。它包括：桥位的地质、地形、水文等自然条件，设计、施工技术水平，建筑材料，社会环境等要求。二、桥型方案的比选步骤（P29S6）1、明确桥位各种标高的要求2、初步拟定桥型方案草图3、桥型方案初选对初步拟定的几种桥构草图进行技术、适用、经济、美观上的初步评估，筛选出２～３个具有可比性的桥型方案。4、详绘各筛选出的桥型方案图（P30）5、编制估算或预算6、方案选定和文件汇总⑴编制方案比较表（见表1-2-8）⑵编写各方案的具有比较特性的说明：①编制设计方案的主要依据；②方案选择的具体理由；③桥梁结构拟定的方法；④方案的综合评价。⑶绘制推荐方案桥型布置图。本章作业：1-2-1、桥梁设计的基本原则是什么？1-2-2、试解释“技术先进”、“安全可靠”、“适用耐久”、“经济合理”各自的具体要求。1-2-3、桥梁平面设计中，直线桥与曲线桥的选择是如何确定的？1-2-4、桥梁纵断面设计包括哪些内容？1-2-5、桥梁总跨径确定时应注意的一般要求有哪三点？1-2-6、桥梁经济分孔原则是什么？桥梁分孔时应注意哪些主要因素？1-2-7、桥梁设计的基本步骤有哪两个主要阶段？1-2-8、初步设计阶段应解决的问题是什么？该阶段的工作成果是什么？1-2-9、影响桥型方案的因素可归纳为哪三大类？1-2-10、桥型方案的比选应遵循怎样的步骤？本章教学小结：1、2、3、第三章桥梁上的作用目的要求：了解桥梁上的作用包含荷载和影响力；掌握桥梁设计规范中有关设计作用的规定教学重点：桥梁设计作用的规定、作用的效应组合教学难点：桥梁设计、验算作用的效应组合教学课时：3课时教学方法：课堂教学教学内容与步骤：先导概念1、施加在桥梁上的“作用”是指桥梁结构受到的荷载和影响力。第一节桥梁设计时采用的作用一、作用分类（P32表1-3-1）⑴永久作用；⑵可变作用；⑶偶然作用。二、永久作用1、定义（见P32D3）指结构使用期限内，其值不随时间变化、或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。2、永久作用的种类及取值要点⑴结构重力（№1）结构重力是结构自身重量。其值为结构实际体积乘以相应建材的工程容重。⑵预加应力（№2）对预应力砼桥梁，预应力应作为永久荷载参予结构受力计算。⑶土的重力（№3）作用在桥梁墩台结构上的填土重力可按作用土体的重量取定。⑷土侧压力（№4）作用在桥台结构四周的土的侧压力。⑸砼收缩及徐变作用（№5）对于超静定砼桥梁结构，砼在收缩及徐变作用下将产生内力。⑹水的浮力（№6）水对墩台的浮力，应根据墩台处的地基透水特性而取定。⑺基础变位作用（№7）对于超静定结构的桥梁，应计算地基不均匀沉降对结构产生的影响力。三、可变作用1、定义（见Ｐ33S13）指结构使用期内，其值随时间不断变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。2、可变作用的种类及取值要点⑴汽车荷载（№8）①荷载等级与公路等级的关系（见表1-3-2）②汽车荷载的组成：a、车道荷载：如图1-3-1，见Ｐ33D12-D3；b、车辆荷载：如图1-3-2，见Ｐ33D2③加载方式a、车道荷载（为设计荷载）用于桥梁结构内力的全过程计算中；b、车辆荷载（为验算荷载）用于桥梁结构中重要构件的内力计算；c、车道荷载计算的内力不得与车辆荷载计算的内力进行叠加；d、横桥向汽车荷载的布置采用车辆荷载，按图1-3-3和表1-3-4的要求进行；e、汽车荷载的折减，见表1-3-5，1-3-6。⑵汽车冲击力（№9）①冲击力计算为冲击系数（μ）与设计汽车荷载（Ｐ汽）的积。②冲击系数（μ）a、定义：是汽车荷载对桥梁结构产生的坚向动力效应的增大系数。b、取值：根据桥跨结构的自振频率（基频）f，按式1-3-1计算；当计算主梁的悬臂板时，μ=0.3。⑶人群荷载（№12）①取值要求（见P35D2）。②布载：人群荷载在横桥向只满布于人行道净宽，在纵向应布于使结构产生最不利荷载效应的跨段。⑷汽车离心力（№10）①取值：其大小为Ｈ＝Ｐ*CC是离心力系数，见式1-3-3②要求：当弯道桥的平曲线半径等于或小于250米时，需计算该作用的影响。⑸汽车荷载引起的土侧压力（№11）①取值：将汽车荷载换算为等代均布土层厚度h（见式1-3-4），再按桥规主动土压力计算。⑹汽车制动力（№13）①取值要求（见P36D3）⑺风荷载（№14）取值及要求见桥规。⑻流水冲压力（№15）取值及要求见桥规。⑼流冰压力（№16）取值及要求见桥规。⑽温度作用（№17）分为均匀温度效应和梯度温度效应，温度影响力的计算见后续有关章节。⑾支座摩阻力（№18）F=μW见式1-3-5四、偶然作用（P42D3）1、定义（见Ｐ42D2）是指在结构使用期内，有可能偶然出现的、其作用值很大的、而且作用持续时间很短的作用。2、偶然作用的取值及要点⑴地震作用（№19）桥梁所受到的地震力是指地震引起的结构惯性力。地震作用应根据桥位的地震列度、桥梁结构型式，按抗震规范进行取值。⑵船只的撞击作用（№20）对于跨河桥梁，当船只或漂流物撞击桥构时产生的影响力，其值的取定见桥规。⑶汽车的撞击作用（№21）对于跨线桥或立交桥，当下穿的车辆撞击桥构时产生的影响力，其值的取定见P43D20。第二节作用效应组合一、基本概念1、作用效应组合的定义桥梁结构在设计使用期限内可能同时受到的、桥规规定的几种特定作用各自效应内力的加权之和称为作用效应组合。2、公路桥梁设计方法中的两种极限状态⑴承载能力极限状态①理论基础：塑性理论。②用途：用于结构设计的强度计算，确保结构的安全性。⑵正常使用极限状态①理论基础：弹性或塑性理论。②用途：用于结构的刚度与稳定性验算，确保结构的适用性和耐久性。二、作用效应组合计算1、极限状态的设计原则作用效应不利组合的设计值应小于或等于结构抗力的设计值（见式1-3-8）。2、承载能力极限状态的作用效应组合⑴基本组合（P45D10）①用途：对桥梁结构的常规设计计算，所有桥涵设计都要用该组合。②计算表达式：见式1-3-9a。⑵偶然组合（P45D5）①用途：在桥梁使用中突然受到偶然作用时的特殊情况下，对桥梁结构的设计验算。②计算表达式：见式1-3-9b。3、正常使用极限状态的作用效应组合⑴短期效应组合（P46S6）①用途：对桥梁结构的挠度、抗裂性、裂缝宽度的设计计算。②计算表达式：见式1-3-10。⑵长期效应组合（P46S13）①用途：（同上）；②计算表达式：见式1-3-11。本章作业：1-3-1、试说明桥梁设计的“作用”与“荷载”二者的含义及区别。1-3-2、公路桥梁设计作用分为哪三类？各类作用的定义是什么？1-3-3、公路桥梁设计中的汽车荷载有哪两种？其中车道荷载由哪两个作用力组成？1-3-4、人群荷载在横桥向与纵桥向应怎样布载？1-3-5、公路桥梁设计方法中有哪两种极限状态？各自的用途是什么？1-3-6、作用效应组合的定义是什么？1-3-7、按承载能力极限状态设计时的作用效应组合有哪两种？各自的用途是什么？1-3-8、按正常使用极限状态设计时的作用效应组合有哪两种？各自的用途是什么？本章教学小结：1、2、3、第四章桥面系布置与构造目的要求：了解桥面铺装、桥面排水设施、桥面伸缩缝、人行道、栏杆和灯柱的构造教学重点：各种桥面构造的作用以及各桥面构造设施的适用场合教学难点：桥面连续教学课时：3课时教学方法：课堂教学教学内容与步骤：一、桥面布置1、桥面系包括的构造（图1-4-1）桥面铺装层、防水和排水设施、伸缩缝与桥面连续、人行道、栏杆、灯柱等。2、桥面布置设计的意义⑴保证桥梁使用功能的正常发挥，并满足交通流通行的安全；⑵保护主要承重结构；⑶展示桥梁的美观。3、桥面布置的型式⑴双向车道布置①用途：一般公路桥、城市桥。②基本布置：（图1-4-1）行车道与人行道在同一层。⑵分车道布置①用途：高速公路桥和高等级汽车专用公路桥。②基本布置：（图1-4-2）左右车道用中央分隔带或分离式主梁的防护栏分隔。⑶双层桥面布置①用途：一般公铁两用桥、汽车和行人流量大且另建一座桥又不现实时的桥。②基本布置：（图1-4-3）汽车道与人行道上下层面布置；汽车道与火车道上下层面布置。二、桥面铺装1、桥面铺装的作用（P48S2）⑴防止车轮直接磨损行车道板；⑵保护主梁（板）免受雨水、雪霜侵蚀；⑶分散车轮的集中荷载。2、桥面铺装的类型与适用性⑴普通水泥砼或沥青砼铺装适用性非严寒地区的中小桥和明涵。⑵贴式防水层铺装（图1-4-4）适用性严寒、冰冻地区的桥梁；超静定结构的桥梁；桥跨结构防水程度要求高的桥梁。⑶防水砼铺装（图1-4-5）适用性非冰冻地区的桥梁和明涵；各地区的静定结构的桥梁。三、桥面排水设施1、泄水设备的设置⑴泄水管设置要求与数量①纵坡ｉ＞2％、桥长＜50ｍ时，可不设置泄水孔；②纵坡ｉ＞2％、桥长＞50ｍ时，每隔12～15ｍ设置一个泄水孔；③纵坡ｉ＜2％时，每隔6～8ｍ设置一个泄水孔。⑵泄水管设置的位置①一般性桥梁沿行车道两侧左右对称或交错布置。②城市高架桥、立交桥设在与墩台帽位置相对应处行车道两侧，并用完善的落水管沿墩台身将雨水引到地下水道中。2、桥面横坡的设置⑴横坡坡度的要求双向横坡：横坡坡度为1.5～2.0％。单向横坡：根据道路设计取定。⑵横坡设置的方法①墩台帽顶部斜高法结构：图1-4-7a，适用性：中小跨径的板桥、明涵。②三角垫层法结构：图1-4-7b，适用性：装配式简支肋梁桥。③行车道板直接倾斜法结构：图1-4-7c，适用性：箱梁。四、桥面伸缩缝与桥面连续1、桥面伸缩缝的作用（P50D13）保证桥构在温变、活载、砼收缩与徐变等影响下，能按静定结构图式自由地变形。2、伸缩缝的类型与适用性⑴Ｕ型锌铁皮伸缩缝（图1-4-8a），用于小桥。⑵跨搭钢板式伸缩缝（图1-4-8b），用于大中桥。⑶橡胶伸缩缝（图1-4-8c），目前公路桥和城市桥的常用型。3、桥面连续⑴桥面连续的定义：是指对多跨简支梁桥在施工中采取减少桥墩处桥面断缝的道数，使桥面连续为一体的结构处理措施。⑵为什么要采用桥面连续（见P52S5~S10）⑶桥面连续的措施①桥面铺装连续法（简称“下留缝上连续法”）适用性：用于小跨径简支板桥。措施要点：在桥墩处简支板的铺装层内增设桥面连续钢筋。②梁端间接连续法适用性：用于多跨简支Ｔ梁桥。措施要点：（图1-4-9）。③先简支后连续法适用性：用于多跨预应力砼连续梁桥。措施要点：（图1-4-10）在两梁端采用抗负弯矩的力筋将先简支的主梁进行连接。五、人行道1、适用性用于城市桥、一般性公路桥。2、人行道构造与要求⑴净宽（R净）0.75，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0m⑵总宽（R）要求R=R净+0.25m⑶人行道面应高出车行道面0.25—0.4m，应设置1.0～1.5％的横坡。3、人行道的构造型类⑴整体预制式（图1-4-12a），用于肋梁桥、箱梁桥的人行道各类净宽。⑵填筑与承力板式（图1-4-12b），用于板桥、拱桥。⑶预制装配悬臂式（图1-4-13），用于各类桥梁。六、一般公路桥梁或城市桥梁的栏杆1、栏杆的组成栏杆柱、扶手、中间构件组成。2、栏杆构造（见《桥梁栏杆设计图集》）七、防撞护栏1、用途⑴用于高速公路、汽车专用公路的桥梁；⑵立交桥、高架桥、跨线桥。2、护栏的构造与要求⑴钢筋砼梁柱式护栏（图1-4-14a）由钢筋砼的矮立柱和纵梁组成，矮立柱的钢筋应与其纵梁、桥面板的钢筋连接。⑵钢筋砼墙式护栏（图1-4-14b）设置钢筋砼整体矮墙，其钢筋应与桥面板的钢筋连接。⑶金属梁柱式护栏（图1-4-14c）美观但防撞效果不好。⑷组合式护栏（图1-4-15）在钢筋砼墙式护栏的顶面增设矮立柱和纵梁，美观效果好。本章作业：1-4-1、桥面系通常包括哪些构造?1-4-2、桥面布置设计的意义是什么？桥面布置的型式通常有哪三种？1-4-3、桥面铺装的主要作用是什么？试指出桥面铺装的三种类型及各自的适用性。1-4-4、桥面横坡设置的方法有哪三种？试指它们各自的适用性。1-4-5、桥梁防水层有哪三种？试指出它们各自的适用性。1-4-6、城市高架桥、立交桥的泄水管宜设置在什么位置？1-4-7、桥面伸缩缝的作用是什么？试指出伸缩缝的三种类型及各自的适用性。1-4-8、桥面连续的定义是什么？试指出桥面连续常用的三种方法及各自的适用性。1-4-9、防撞护栏的构造有哪四种？本章教学小结：1、2、3、第二篇混凝土梁桥第一章概述目的要求：了解混凝土梁桥的优缺点；掌握混凝土梁桥的分类教学重点：混凝土梁式桥的分类教学难点：各类梁桥的主要特性教学课时：1课时教学方法：课堂教学教学内容与步骤：一、混凝土梁桥的分类㈠按材料分类1、钢筋混凝土梁式桥2、预应力混凝土梁式桥㈡按承重结构的横截面形式分类1、板桥（图2-1-1a、b）主要特性：建筑高度小，形状简单，结构整体刚度较大。2、肋梁桥（图2-1-1c、d）主要特性受拉区砼得到了合理挖除、减轻自重；梁肋较高、抗力偶臂较大、抗弯矩的能力高。3、箱形梁桥（图2-1-1e、f）主要特性在一定的截面面积的条件下、能获得较大的抗弯惯矩和抗扭刚度；在偏心活载作用下、整根梁的受力较均匀。㈢按结构静力体系分类1、简支梁式桥（图2-1-2a）主要特性：静定结构，构造简单，用于中小跨径桥。2、连续梁式桥（图2-1-2b）主要特性：超静定结构，桥墩支点处主梁截面产生的负弯矩能减小主梁跨中的正弯矩，用于大跨桥梁。3、悬臂梁式桥（图2-1-2c）主要特性：静定结构，桥墩支点处主梁截面产生的负弯矩能减小主梁跨中的正弯矩，用于大跨桥梁。㈣按施工方法分类（P.58S1）⑴整体浇筑式桥⑵预制装配式桥本章作业：2-1-1、混凝土梁桥的主梁截面形式有哪三大类？各自的主要特性是什么？2-1-2、混凝土梁桥按结构静力体系分为哪三类？各自的主要特性是什么？2-1-3、梁桥的主要施工方法有哪两大类？各自有哪些主要优缺点？本章教学小结：1、2、3、第二章混凝土梁式桥构造与设计要点目的要求：掌握简支板桥、简支肋梁桥、悬臂体系和连续体系梁桥的构造教学重点：装配式T形简支梁桥的构造与设计、悬臂和连续体系梁桥构造和设计要点教学难点：各类桥梁的构造与受力特点教学课时：6课时教学方法：课堂教学教学内容与步骤：第一节板桥的构造一、整体式简支板桥的构造1、横截面类型与适用跨径⑴等厚度矩形板（图2-2-1a）Ｌk≤8m⑵肋形板（图2-2-1b）Ｌk=6~13m⑶变厚度异型板（图2-2-1c）Ｌk=8~16m2、钢筋、混凝土的规格⑴配筋主筋：ｄ≥Ф10、＠≤20cm、a≥3cm、ρ≥15％；分布筋：ｄ≥Ф6、＠≤25cm、a≥1.5cm。⑵砼：标号≥C25二、装配式简支板桥的构造1、矩形实心板（图2-2-3）⑴适用跨径Ｌk≤8m⑵常用横截面及构造设计横截面→施工横断面中板100×H→99×H边板75×H→74×H2、矩形空心板（如图2-2-4，2-2-6，2-2-7）⑴适用跨径：钢筋砼板6m≤Ｌk≤13m预应力砼板8m≤Ｌk≤20m⑵常用横截面及构造设计横截面→施工横断面中板100×H→99×H125×H→124×H边板75×H→74×H100×H→99×H3、装配式板的横向联结⑴横向联结的作用①将预制板横向联结成整体；②各板共同承受荷载；③保证桥跨的横向刚度。⑵联结方式①企口混凝土铰联结如图2-2-7。②钢板联结如图2-2-8。三、斜交简支板桥㈠斜交角（P190S1）斜交角是指桥轴线的垂线与支承线的夹角，用Φ表示（图2-7-1）。㈡斜交板的受力特点（P190D7~P192S8）１、各角点受力性能（可比拟为三跨连续梁，图2-7-4abc）⑴支承反力从钝角处向锐角处逐渐减少，甚至在锐角处出现负反力，将导致板内有较大的扭矩。⑵在钝角B、C处有垂直于钝角平分线的负弯矩，其值随斜交角的增大而增加。２、斜交板上荷载的传递趋势（图2-7-4de）⑴荷载具有向两支承边之间最短距离方向传递的总趋势；⑵宽板中部最大主弯矩向垂直边传递，而其自由边两侧处最大主弯矩从外侧平行于自由边向支承边垂线方向偏转的传递趋势。3、正交板与斜交板桥受力的主要差别⑴斜交板的最大主弯矩（纵向弯矩）比同等桥跨的正交板桥要小，最大主弯矩的位置随斜交角的增大从跨中向钝角部位移动；⑵斜交板的跨中横向弯矩比正交板桥要大，且增量相当于纵向弯矩的减小量。㈢斜交板主钢筋的布筋要求（P192S12）1、斜交角不大于15度时，主筋可平行于桥轴线布置（图2-7-6）。2、斜交角大于15度时，如图2-7-7，P192D5。第二节简支肋梁桥的构造（P63）1、砼简支肋梁桥的分类：整体式（图2-2-9）、装配式（图2-2-10）2、上部结构的组成（图2-2-11）：主梁、横隔梁、行车道板（桥面板）、桥面系3、特点：主梁为静定结构、受力明确；构造简单、设计施工方便。一、整体式简支T形梁桥1、适用性：现场便于架设支架的单孔中小桥。2、优点：整体性好、刚度大、能适应复杂桥面线形。3、构造与尺寸（见P63D14）⑴主梁高度：H=（1/8—1/16）L⑵主梁肋宽：b=（1/6—1/7）H，不小16cm⑶行车道板（桥面板）：跨中最小厚度10cm二、装配式简支T形梁桥㈠主梁1、构造（P65，见表2-2-1）；2、预应力筋的布置⑴纵向预应力筋①力筋布置一般要求符合简支梁弯矩变化规律；符合支点处抗剪要求（力筋弯起产生的分力，可抵消部分剪力）；符合锚具布置的要求。②力筋立面布置方式（图2-2-13）梁端锚固式（图a）特点：能满足抗剪的要求，力筋便于张拉，施工较复杂；力筋用量较大。梁端与梁顶分锚式（图b）特点：能符合抗弯与抗剪的要求，能缩短力筋长度，能符合抗弯、抗剪的要求；张拉作业的操作较繁杂，摩阻引起的预应力损失较大。③筋弯起的曲线线形圆弧线形；悬链线形；抛物线形⑵力筋在跨中的横向布置①布置原则力筋在满足构造要求前提下，应尽量相互紧密靠拢以减小马蹄的尺寸；在保证梁底保护层的前提下，应尽量使力筋的重心靠下以获得较大的抗弯惯矩。②布置要求（如图2-2-14）㈡桥面板1、桥面板的构造⑴T梁的桥面板由各主梁的翼缘板连接形成的行车道板。⑵构造尺寸①根部厚度：（1/10）H；②边部厚度：按（P65D4—1）主梁间距和桥面板连接施工的方法确定。⑶钢筋布置：主筋：ｄ≥Ф10、＠≤20cm；分布筋：ｄ≥Ф8、＠≤20cm。2、桥面板的横向连接①焊接接头图2-2-16；②现浇接头图2-2-15为翼缘板刚性连接，图2-2-17为铺装层刚性连接。㈢横隔梁1、横隔梁的构造⑴横隔梁布置端横隔梁设置在支座线上、主梁端部的横向上；Ｔ梁必须设置端横隔板。中横隔梁设置在桥跨中横向上，间隔常为4.5—5m。⑵横隔梁的尺寸横隔梁的高度端横隔梁的高度为梁高H，中横隔梁为ｈ＝（3／4）H厚度ｂ＝15～18cm厚度要求：顶宽底窄。P99，图2-3-11下图。2、横隔梁横向连接⑴钢板连接①焊接方式（如图2-2-20a）；②螺栓锚接方式。⑵钢筋扣环连接（如图2-2-20b）第三节悬臂体系和连续体系梁桥的构造一、悬臂体系梁桥简介㈠悬臂梁桥1、结构类型P70D5⑴不带挂梁的单孔双悬臂梁桥（图2-2-27a）用桥头搭板代替桥台与路堤相衔接，用于跨线人行桥。⑵带挂梁的多孔悬臂梁桥（图2-2-27bc）①边跨锚固结构（图2-2-27b）；②中跨锚固结构（图2-2-27c）。2、力学特点⑴系静定结构；⑵锚固跨的桥墩支点处有负弯矩（即卸载弯矩）从而减小了跨中的正弯矩。3、构造特点⑴主梁截面形式①T形截面梁（图2-2-25）；适用于跨径30—50M。②箱形截面梁（图2-2-26）；单箱单室a)、单箱多室c)、分离双箱单室b)。⑵跨径布置和梁高尺寸；见图2-2-27，表2-2-2、-3。4、适用情况①适用于悬臂施工方法；②预应力砼悬臂梁。㈡T型刚构桥（P73D5）1、分类与力学特点⑴带挂梁的Ｔ型刚构桥（图2-2-28a）①特点：各Ｔ型结构单元借简支挂梁连接；属静定结构，受力明确。②适用性：比跨中带剪力铰的Ｔ型刚构桥应用广泛。⑵带剪力铰的Ｔ型刚构桥（图2-2-28b）①特点：各Ｔ型结构单元借剪力铰相连接；铰只传递竖向剪力；属一次超静定结构。②适用性：用于河床地质条件较好的大桥。2、构造特点⑴设计基本要求除应遵循一般桥型的设计基本原则外，尚应考虑以下两点：①全桥Ｔ构应划一，以简化设计与施工；②Ｔ构布置应采用偶数，以避免Ｔ构的墩身承受不平衡的弯矩。⑵跨径布置和梁高尺寸（表2-2-4）3、适用情况①用于悬臂施工方法；②预应力砼悬臂梁。㈢悬臂梁力筋的布置（P75S16）1、布筋原则（P75S18）⑴力筋（束）与锚具形式应符合结构要求；⑵布置方式应考虑施工方便；⑶符合结构的受力特点；⑷考虑经济指标的优化性；⑸避免采用多次反向曲率的连续束筋。2、力筋布置的方式（图2-2-29、2-2-30）二、连续体系梁桥简介P78D3㈠预应力砼连续梁桥P79S61、结构受力特点⑴属超静定结构。在外力和各种因素作用下，结构产生内力重分布；⑵桥面工作质量高，全桥整体性好；⑶支点负弯矩对跨中正弯矩有“卸载”作用。2、结构类型⑴等高度梁图2-2-36①力学特点：支点截面的负弯矩一般比跨中截面正弯矩大。②结构特点：跨中与支点间的主梁高度一致，Ｈ中＝Ｈ支＝（1／15～1／25）Ｌ；在布置桥跨时可采用等跨和不等跨，边跨与中跨的比0.6—0.8。③适用范围：跨径在40—60M。⑵变高度梁图2-2-38①力学特点：支点截面和跨中截面的高度变化与内力变化相适应。②结构特点：跨中与支点间的主梁高度不一致，Ｈ支＝（1／16～1／20）Ｌ、Ｈ中＝（1/1.5～1/2.5）Ｈ支；在布置桥跨时采用不等跨，对于三跨桥中跨与边跨的比1：（0.6—0.8），对于五跨桥中跨与边跨的比1：0.9：0.65。③适用范围：跨径在70M以上。㈡连续刚构桥（P81D3图2-2-39）1、力学特点⑴墩梁固结一体，梁与墩共同承担桥跨弯矩；⑵在结构自重作用下，连续刚构桥的主梁内力和变形与连续梁桥的基本相等；⑶在活载作用下，连续刚构桥的主梁内力和变形都比连续梁桥的要小；⑷为了减少连续刚构桥的结构的二次内力，桥墩应采用柔性高墩。2、适用范围：地质承载能力好、高墩、大跨的桥；3、桥墩构造①常用结构类型：竖直双薄壁墩（图-39a）、竖直单薄壁墩（图-39b）、V形墩（图-40）；②墩的长细比：墩的高度/纵桥向墩的壁厚度=16-20；③竖直单、双薄壁墩抗推刚度的比较；双薄壁墩抗推刚度仅为单薄壁墩的1/4。故，竖直双薄壁墩被广泛用于连续刚构桥。㈢连续体系梁桥的横截面形式和尺寸（P83D3）1、板式和T形肋梁的截面⑴实体板①截面形式：矩形实体板（图2-2-41a）、异形实体板（图2-2-41b）；②适用性：用于多跨中小跨径的曲线桥，现浇施工。⑵空心板①截面形式：矩形空心板（图2-2-41c）、梯形空心板（图2-2-41d）；②适用性：用于多跨中小跨径的桥，拼装施工。⑶肋梁（图2-2-41e）①适用性：用于多跨等跨径40m以下的桥，拼装施工。2、箱形截面（如图2-2-42）⑴截面形式（图2-2-42单箱单室；单箱双室；双箱单室；斜腹板箱梁。⑵横向主要尺寸（图-42a）①桥面板（顶板）的宽度B=a+2b，且a/b=2.5~3.0，b＜5m，B可取桥面净宽。②顶板顶板厚度应考虑两个因素：满足桥面板横向弯矩的要求；满足布置纵横向力筋的要求。③底板的厚度桥墩区的为1/140—1/170，跨中区的为22—28cm。④腹板腹板的总厚度：根据（图2-2-43）以跨径为基数，查K1、K2对应图中曲线的纵坐标值，代入K1、K2公式，求墩上截面腹板总厚度（twp）、跨中截面腹板总厚度（twm）。腹板最小厚度的设计经验值：（P86S1~S3）。㈣预应力筋布置（P86S13）1、力筋的分类及作用①纵向预应力筋，对梁体结构纵向受弯和部份受剪提供抵抗力；②横向预应力筋，对梁体结构横向受弯提供抵抗力，保证桥梁的横向整体性；③竖向预应力筋，对梁体结构受剪提供抵抗力；2、力筋布置P90⑴纵向预应力筋的布置如图2-2-45⑵横向预应力筋的布置如图2-2-46⑶纵向预应力筋的布置如图2-2-46。本章作业：2-2-1、整体式板桥的横截面类型有哪三种？其合理跨径是多少？2-2-2、装配式板横向联结的作用是什么？有哪两种联结方式？2-2-3、何谓斜交角？2-2-4、斜交板上荷载的传递趋势有哪两点？2-2-5、斜交板各角点受力性能有哪两点？2-2-6、正交板与斜交板桥受力的主要差别有哪两点？2-2-7、混凝土简支梁桥的特点是什么？2-2-8、预应力筋纵向立面布置一般有哪三点要求？2-2-9、预应力筋在跨中的横向布置原则是什么？2-2-10、桥面板的横向连接接头有哪两类？各类的受力特性是什么？2-2-11、装配式简支T型梁桥中横隔梁的横向连接接头有哪两种？2-2-12、悬臂梁桥的受力特点是什么？按锚固跨的位置可分为哪两种结构类型？2-2-13、带挂梁的Ｔ型刚构桥的特点是什么：2-2-14、连续梁桥的受力特点是什么？2-2-15、连续刚构桥的力学特点是什么？2-2-16、连续刚构桥桥墩的常用结构形式有哪些？为什么竖直双薄壁墩被广泛用。2-2-17、连续箱梁的顶板厚度应考虑哪两个因素的要求。2-2-18、连续梁的力筋的分哪三类？各自的作用是什么？本章教学小结：1、2、3、第三章砼简支梁桥的计算目的要求：掌握简支梁桥行车道板的计算、主梁内力计算、预拱度的计算教学重点：杠杆原理法，偏心压力法，修正偏心压力法教学难点：荷载布置、效应组合教学课时：8课时教学方法：课堂教学教学内容与步骤：先导概念1、简支梁桥计算的范畴⑴从结构上讲主梁、横隔梁、桥面板⑵从受力上讲荷载分布、内力⑶从目的上讲验算强度、刚度和裂缝第一节桥面板的计算一、基本概念与力学模型㈠桥面板的定义及其作用1、定义：（P91D8）直接承受桥面铺装层传递的车载，并将所受荷载传给主、横梁的承力结构板。2、作用：承力、传力、连接。㈡桥面板的分类与力学模型1、整体现浇桥梁的桥面板⑴单向板（P.91D6）：四边弹性固支在主、横梁上，且其长边与短边的比不小于２时的桥面板（如图2-3-1a）。以短边为受力计算跨径。2、装配式T梁桥的桥面板⑴自由端悬臂板三边弹性固支于主、横梁上，另一边为“自由”的行车道板。用于边梁外侧翼缘板或中间梁翼缘板之间为钢板连接时的桥梁（如图2-3-1b）。按一端嵌固另一端自由的悬臂板进行受力计算。⑵铰接端悬臂板三边弹性固支于主、横梁上，另一边为“铰接”的行车道板。用于翼缘板之间为非钢板连接时的桥梁（如图2-3-1c）。按一端嵌固另一端为铰接的悬臂板进行受力计算。二、桥面板的受力分析㈠车轮荷载的分布假定1、车轮与铺装层的接触面为一矩形平面（ａ2×ｂ2，如图2-3-2）。ａ2为车轮顺桥向的着地长度；ｂ2为车轮横桥向的着地长度。两者的取值见P.34表1-3-3。2、车轮压力面按45°扩散角经铺装层分布行车道板面上。3、桥面铺装层的厚度取其平均厚度Ｈ。㈡荷载强度计算1、桥面板上的车轮压力矩形面根据以上分布假定，如图2-3-2可得a1＝a2＋2H，b1＝b2＋2H（式2-3-1）2、一个车轮重对桥面板的分布荷载值ｐ＝Ｐ轮／（ａ2*ｂ2）＝Ｐ轴／（２*ａ1*ｂ1）㈢板的有效工作宽度1、定义车轮荷载产生的跨中最大弯矩与板按弹性理论计算的荷载中心处的最大单宽弯矩峰值的比值。用ａ表示为：ａ＝Ｍ／Ｍmax。（式2-3-2）2、《桥规》对ａ值的取值要求⑴单向板的ａ值取值①车轮荷载位于板的跨中区域内时对于单独一个车轮荷载，如图2-3-4aａ＝ａ2＋2H＋L／3（≮(2／3)L）对于两个车轮荷载，如图2-3-4bａ＝ａ2＋2H＋L／3＋ｄ（≮(2／3)L＋ｄ）式中:ｄ车轴间中心距离。②车轮荷载位于板的支承上时ａ’＝ａ2＋2H＋t式中：t为板的厚度.③车轮荷载位于板的支承附近区域内时ax＝a’＋2x≤ａ式中：x为车轮荷载中心距支承线的距离，而且0≤x≤(a－a’)／2⑵悬臂板的ａ值取值①荷载作用在悬臂板跨内时ａ＝a1＋2ｂ’式中：ｂ’为荷载压力面外侧边缘至悬臂根部的距离（图2-3-5）②荷载位于悬臂板端边缘时ａ＝a1＋2L。式中:L。为悬臂板的跨径。三、行车道板的内力计算㈠多跨连续单向板的内力计算1、弯矩计算⑴计算思路①计算由荷载引起的同跨径的简支板的跨中弯矩Ｍ0；②根据《桥规》规定取多跨连续单向板的设计弯矩。⑵计算规定①当板厚度与肋高之比小于１／４时（抗扭刚度大）跨中弯矩Ｍ中＝０.５Ｍ0支点弯矩Ｍ支＝－０.７Ｍ0（式2-3-4）②当板厚度与肋高之比不小于１／４时（抗扭刚度小）跨中弯矩Ｍ中＝０.７Ｍ0支点弯矩Ｍ支＝－０.７Ｍ0（式2-3-5）⑶Ｍ0的计算步骤与相关规定①Ｍ0为单宽简支行车道板的跨中弯矩即Ｍ0＝rspＭ0p＋rsgＭ0g（内力效应组合）②Ｍ0p＝（１＋μ）（Ｌ－ｂ1／２）Ｐ／（８ａ）（式2-3-6）③Ｍ0g＝ｇL2／８（式2-3-7）④安全系数rsp、rsg的取值见第一篇第三章，可参照P97表2-3-1。2、支点剪力计算（工程设计中一般不计算、由构造要求保证）㈡铰接悬臂板的内力计算1、悬臂根部最大弯矩计算（P96S5）⑴计算思路①计算汽车荷载和板上恒载对悬臂根部产生的弯矩；②按效应组合要求进行悬臂根部最大弯矩计算：ＭA＝rspＭAp＋rsgＭAg⑵ＭAp的计算①要求轮载对称布在铰缝处（图2-5-12a），两相邻悬臂板各承受一半轮载（Ｐ／４），铰上的剪力为０。②车轮荷载对板产生的单宽弯矩值ＭAp＝－（１＋μ）（Ｌ－ｂ1／４）Ｐ／（４ａ）（式2-3-9）⑶ＭAg的计算ＭAg＝－ｇL2／２（式2-3-10）2、悬臂根部剪力计算⑴计算思路①汽车荷载和板上恒载对悬臂根部产生的剪力；②按效应组合要求进行悬臂根部剪力计算：ＱA＝rspＱAp＋rsgＱAg⑵要求取弯矩计算时对应的荷载（Ｐ／４）⑶ＱAp的计算ＱAp＝（１＋μ）Ｐ／（４ａ）⑷ＱAg的计算ＱAg＝ｇL㈢自由端悬臂板的内力计算1、悬臂根部最大弯矩计算⑴计算思路：同㈡⑵ＭAp的计算①当ｂ1≥Ｌ时，ＭAp＝－（１＋μ）ＰＬ2／（４ａｂ1）（式2-3-11）②当ｂ1＜Ｌ时，ＭAp＝－（１＋μ）（Ｌ－ｂ1／２）Ｐ／（２ａ）（式2-3-12）⑶ＭAg的计算ＭAg＝－ｇL2／２2、悬臂根部剪力计算同㈡㈣行车道板车载取值注意事项（Ｐ.96D4“注意事项”）1、式2-3-6、2-3-9、2-3-11、2-3-12中的车载为一个车轮重（P/2），公式中的P已经是轴重；2、当有效分布宽度ａ内有两个车轮时，车载应为两个车轮重的和。如图2-3-9有两个车轮，P97D3公式中的P应为140X2（见P97D2）。㈤行车道板计算示例例2-3-1中有关注意要点1、结构重力计算⑴恒载内力按顺桥向每延米板宽计算；⑵在“Ｔ梁翼板自重”项中（0.08(端厚)+0.14(根厚)）／２2、车辆荷载产生的内力⑴后轴为140kn；⑵ａ2=0.2、ｂ2=0.6、H=0.11、d=1.4；⑶ａ的取值当（a1＋2L。）≥d时，a=（a1＋2L。＋d），注意：ａ内有两个车轮，P=140X2（见P97D2，P98S2）；⑷桥面板的跨径（2L。）<５ｍ，根据《桥规》要求，（１＋μ）=1.3。3、作用效应组合（见第一篇）第二节主梁内力计算1、简支主梁内力计算的范畴⑴恒载内力Ｍ、Ｑ，活载内力Ｍ、Ｑ。⑵计算截面：大中跨：跨中、四分点、支点；小跨：跨中、支点。一、结构重力的内力计算1、计算基本假定①桥面系恒载横向均摊给各主梁；②横梁的恒载纵向均摊给自身主梁的全跨。2、计算公式①跨内弯矩Ｍgx＝(1／2)ｇｘ(L-ｘ)（式2-3-14）②跨内剪力Ｑgx＝(1／2)ｇ(L-2ｘ)式中:ｘ--计算截面距支座中线的距离。二、汽车、人群荷载内力计算P100㈠荷载横向分布的概念⑴荷载横向分布是指作用在桥跨上的汽车或人群荷载沿横桥向对各主梁的荷载分配。⑵荷载横向分布系数是表征桥跨上汽车或人群荷载沿横桥向对各主梁分配的荷载程度系数，用ｍ表示。⑶荷载横向分布系数的计算通式（2-3-16）①汽车荷载横向分布系数：ｍｃｉ＝Σｙi／2②人群荷载横向分布系数的计算规定：ｍｃｉ＝ｙi注：人群荷载只计入边梁，对其它中间梁不计其影响。㈡荷载横向分布的计算1、杠杆原理法P101⑴基本假定忽略主梁间横向结构的联系作用，即假设行车道板在主梁上断开，沿横桥向简支在主梁上。⑵计算原理杠杆原理，即结构力学“支反力影响线”计算的基本原理。⑶计算思路建立力学模型（简支板或边跨悬臂板）；绘支反力影响线；布载；求轮载对应点的影响线值；求计算主梁的荷载横向分布系数ｍ。⑷计算示例例2-3-3P.101（要求计算汽车、人群荷载对1号主梁的荷载横向分布系数）由于桥跨结构对称（采用的５片梁），一般需计算1#、2#、3#主梁的荷载横向分布系数。计算1＃梁的汽车荷载横向分布系数值：①建立力学模型（如图2-3-13）②绘支反力影响线（如图2-3-14b）③布载（见P101D6—D4，如图2-3-14b）④计算影响线竖标值（按相似三角形计算）：ｙ1/（160—140）=1/160，ｙ1=7/8。其它竖标值为0。⑤1＃梁汽车荷载横向分布系数：ｍｃ1＝Σｙi／2=7/16=0.4375⑸适用性①用于计算多肋梁桥的支点的荷载横向分布系数。②用于近似计算无中间横梁的桥构的跨中或支点的荷载横向分布系数。2、偏心压力法⑴基本假定①桥的宽跨比Ｂ／Ｌ＜0.5（即为窄桥）；②中横隔梁的横向联结刚度无穷大；③不计主梁的抗扭刚度；④作用在桥跨上的活载偏离桥轴中心线。⑵力学模型（图2-3-15）刚性桥跨受中心合力荷载”＋“刚性桥跨受中心偏心矩荷载”。⑶各主梁反力影响线计算通式当各主梁的惯性矩I相等时：ηik＝Ｒik＝１／ｎ±ａk*ａi／Σａj2（见式2-3-30）⑷荷载横向分布系数计算步骤（见⑸计算实例）⑸计算实例(见Ｐ.104例2-3-4)①验算跨宽比Ｂ＝ｎ*ｂ＝5*1.60＝8.00；Ｌ＝(计算跨径)＝19.50Ｌ／Ｂ＝2.4＞2(此桥为窄桥，可采用偏心压力法)计算常数项Σａj2＝ａ12＋ａ22＋ａ32＋ａ42＋ａ52＝25.60m求2#梁的荷载横向分布系数(书中已对1#梁进行了系数计算)②求反力影响线，利用通式（2-3-30）ａk＝ａ2＝ｅ＝ｂ＝1.60ｍ；ａi＝ａ1＝ａ5＝2ｂ＝２*1.60ｍη12＝１／ｎ＋ａ1*ａk／Σａj2＝1／5＋（2*1.6）*1.6／25.6＝0.2＋0.2＝0.4η52＝１／ｎ－ａ5*ａk／Σａj2＝1／5－（2*1.6）*1.6／25.6＝0.2－0.2＝0绘2#梁反力影响线（如右图）。③最不利布载（如右图）④求轮载对应的影响线竖标值η1＝0.4*6.2／6.4＝0.388；η2＝0.4*4.4／6.4＝0.275η3＝0.4*3.1／6.4＝0.194；η4