桥梁工程复习提纲第一节桥涵设计规范重点《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第二节桥梁的组成与分类一桥梁的组成桥梁通常由上部结构、下部结构和桥面附属设施三部分组成上部结构是跨越桥孔的结构，也称为桥跨结构。

它包括桥梁的桥面系、桥道结构、承重结构（主梁、桁架或拱圈等）、连接系、支座部分组成。

下部结构是墩台和基础的总称，其作用是支承上部结构，并将结构重力和车辆、人群等荷载传递给地基。

附属设施包括：行车道铺装、防排水系统、桥面伸缩缝、人行道、栏杆、灯柱等。

二桥梁的类按用途分类：有公路桥、铁路桥、公铁路两用桥、城市立交桥、人行桥、轻轨铁路桥、渠道桥、管道桥等。

按跨越障碍分类：有跨河（海、谷）桥、跨线桥、高架桥等。

按主要建筑材料分类：有圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥、木桥（规范规定，除特殊情况外，不得采用）钢—混凝土组合桥等。

按跨径分类：特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞。

三、桥梁的基本结构形式现代桥梁按照受力特点的不同，可分为五大类，①梁式桥；②拱式桥；③刚构桥；④斜拉桥；⑤悬索桥；四、桥梁的长度及跨径桥梁长度：对于有桥台的桥梁为两岸桥台侧墙或八字墙尾端间的距离；无桥台的桥梁为桥面系车行道长度。

桥涵跨径（跨度L）：指桥墩中线之间的距离或桥墩中线与台背前缘的距离。

桥梁的计算跨径（l）：为支承桥梁上部结构支座中心线间的距离。

对于拱桥为两拱脚处截面中心线间的距离。

它是桥梁结构分析计算时的重要参数。

第三节桥梁总体设计一桥梁设计原则按照“安全、适用、经济、美观和有利环保”的原则进行设计。

安全是设计的目的，适用是设计的功能需要，二桥位的选择与布置桥位的选择会影响到桥梁的建设规模、投资、施工难易、工期和使用安全等。

大、中桥原则上服从道路路线总体要求，综合确定。

特殊大桥对于路线总体方向起控制点作用中、小桥涵的位置应服从路线走向。

，三桥梁净空桥梁净空包括：桥面净空和桥下净空，桥面净空是指：保证车辆、行人安全通过桥梁上方的空间界限。

桥下净空是指：通航、泄洪、流水、流冰、流木或车辆通行等所需要的净跨径和净高。

四孔径设计和桥型选择桥孔设计是根据桥梁跨越障碍物的性质，合理确定桥长、分跨、桥梁选型、桥面标高、基底标高等，以满足桥下泄洪、通航或其它交通的净宽要求。

净跨径为设计洪水位（通航水位）上，两个相邻桥墩之间的净距。

总跨径为多孔桥梁净跨径的总和它应满足经水文计算决定的设计洪水流量的要求。

桥梁的分孔与跨径关系到桥梁的总造价。

桥跨结构型式选择桥跨结构型式均有其适用跨径、结构的力学特性和对地基基础的不同要求。

五桥墩和基础型式选择：基础是埋入地层的隐蔽工程，涉及到复杂的水文、地质等条件。

基础埋置深度六桥梁横断面设计横断面宽度与道路的通行能力。

机动车道的宽度，一般取3.75m（车速<40 km / h，可取3.5 m），小客车专用道取3.5 m ；非机动车专用道宽度3.0 m；人行道宽度一般取1.5～3.0m。

同时考虑车行道的侧向净宽。

七桥梁的纵断面设计满足桥下泄洪或其它交通的净空要求、满足桥上道路纵断面线形的设计要求。

第四节桥梁结构的设计方法桥梁的设计年限100年结构重要性系数γ0 对于不同安全等级的结构，具有不同的可靠度要求。

概率极限状态设计法:钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件、砖石及混凝土结构。

容许应力法：钢结构及木结构、地基基础结构的极限状态分类：（1）承载能力极限状态：是指整个结构或结构的一部分，作为刚体失去平衡（如倾覆）；结构构件或连接，因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏）或因塑性变形过大而失去承载能力；结构转变为机动体系；结构或结构构件丧失稳定（如压屈）。

它关系到结构的安全性。

（2）正常使用极限状态：是指结构使用期限内出现了影响正常使用的变形、裂缝、振动或耐久性等，以及影响正常使用的其他特定状态。

它关系到结构的适用性和耐久性。

荷载（作用）效应的标准值、频遇值、准永久值、设计值混凝土结构的耐久性设计准则混凝土结构的耐久性与混凝土的炭化、化学腐蚀、碱骨料反应、冻融破坏、温度变化的影响等有关。

钢筋腐蚀的机理及其对结构耐久性的影响与电化学腐蚀、化学腐蚀、应力腐蚀等影响因素有关。

桥梁结构使用环境条件划分I 类环境——系指温暖或寒冷地区的大气环境；与无侵蚀性的土或水接触的环境；II类环境——系指严寒地区的大气环境；使用除冰盐环境；滨海环境。

III类环境——系指海水环境；IV类环境——系指受侵蚀性物质影响的环境。

第五节桥梁设计作用分类及作用效应组合桥涵设计作用（或荷载）按随时间的变异划分为三类21种。

其中永久作用7种、可变作用11种、偶然作用3种。

在桥涵设计时，对于不同的作用采用不同的代表值。

（1）永久作用是经常作用的其数值不随时间变化或变化微小的作用；采用标准值作为代表值。

（2）可变作用是其数值是随时间变化的作用。

按其在随机过程中出现的持续时间或次数的不同，可取标准值、频遇值、准永久值。

应根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。

作用的标准值是结构设计的主要参数，关系到结构的安全问题。

是作用的基本值。

可变作用的频遇值是指结构上频繁出现的且量值较大的的作用取值，但它比可变作用的标准值小，实际上由标准值乘以小于1.0的频遇值系数ψ1得到。

可变作用的准永久值是指在结构上经常出现的作用取值，但它比可变作用的频遇值又要小一些，实际上是由标准值乘以小于频遇值系数ψ1的准永久值系数ψ2得到。

承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值作为可变作用的代表值。

正常使用极限状态按短期效应（频遇）组合设计时，应采用频遇值作为可变作用的代表值；按长期效应（准永久）组合设计时，应采用准永久值作为可变作用的代表值；（3）偶然作用的作用时间短暂，且发生的机率很小。

取其标准值作为代表值。

永久作用包括：结构重力、预加应力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩及徐变影响力、基础变位影响力、水的浮力。

可变作用包括：汽车荷载及其影响力、风荷载、流水压力、冰压力、温度作用、支座摩阻力。

其数值是随时间变化的作用。

偶然荷载：在设计使用期内不一定出现，但一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。

包括：地震作用、船只或漂浮物撞击作用、汽车的撞击作用。

荷载组合原则公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计：（1）只有在结构上可能同时出现的作用，才进行其效应的组合。

当结构或结构构件需做不同受力方向的验算时，则应以不同方向的最不利的作用效应进行组合。

（2）当可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不应参与组合。

实际不可能同时出现的作用或同时参与组合概率很小的作用，按表7—18规定不考虑其作用效应的组合。

（3）施工阶段作用效应的组合，应按计算需要及结构所处条件而定，结构上的施工人员和施工机具设备均应作为临时荷载加以考虑。

组合式桥梁，当把底梁作为施工支撑时，作用效应宜分为两个阶段组合，梁底受荷作为第一阶段，组合梁受荷为第二阶段。

（4）多个偶然作用不同时组合。

按承载能力极限状态设计时，应以下列两种作用效应组合：（1）基本组合永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合（2）偶然作用组合永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相结合。

按正常使用极限状态设计时，所涉及的是构件的抗裂、裂缝宽度和挠度。

在上述验算中均需用到短期效应组合、长期效应组合或两者的比值。

应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合：作用短期效应组合（1）永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合。

作用长期效应组合（2）永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合结构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时，除特别指明外，各作用效应的分项系数及组合系数均取1.0，各项应力限值按各设计规范规定采用。

验算结构的抗倾覆、滑动稳定时，稳定系数、各作用的分项系数及摩擦系数，应根据不同结构按各有关桥涵设计规范的规定确定，支座的摩擦系数可按《桥规》（JTG D60）表4.3.11规定采用。

构件在吊装、运输时，构件重力应乘以1.2或0.85，并可视构件具体情况作适当增减。

第六节桥梁基本构件的计算一、持久状况承载能力极限状态计算公路桥涵持久状况承载能力极限状态设计应按承载能力极限状态的要求，对构件进行承载能力及稳定计算，必要时尚应进行结构的倾覆和滑移的验算。

是对应于桥涵结构或其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态。

(一) 混凝土强度等级应按边长为150mm立方体试件的抗压强度标准值确定。

抗压强度标准值指试件用标准制作方法制作、养护至龄期28天，以标准实验方法所测得的具有95％保证率的抗压强度。

（二）钢筋混凝土及预应力混凝土构件中的普通钢筋宜选用热扎R235、RHB335、RHB400及KL400钢筋，预应力混凝土构件中的箍筋应选用其中的带肋钢筋；按构造要求配置的钢筋网可采用冷扎带肋钢筋。

预应力钢筋应选用钢绞线、钢丝；中、小型构件或竖、横向预应力钢筋也可选用精扎螺纹钢筋。

钢筋的抗拉强度标准值的保证率为95％。

（三）构件正截面的承载力1 构件承载力基本假定：（1）钢筋混凝土受弯构件承载的过程中（由开始加载至破坏），构件弯曲后,其截面仍保持为平面。

即正截面的平均应变符合平截面假定；（2）截面受压混凝土的应力图形简化为矩形，其压力强度取混凝土的轴心抗压强度设计值f cd；截面受拉混凝土的抗拉强度不予考虑；（3）极限状态计算时，受拉区钢筋应力取其抗拉强度设计值f sd或f pd（小偏心受压构件除外）；受压区或受压较大边钢筋应力取其抗压强度设计值f ’sd或f ’pd。

（4）钢筋应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。

上述基本假定适用于各种形状截面的受弯构件和偏心受压构件2 受弯构件的工作阶段弹性工作阶段，混凝土压应力和拉应力均很小，应力按三角形分布。

混凝土下缘拉应力小于其抗拉强度限值，截面未出现裂缝。

整体工作阶段末期。

混凝土塑性变形发展，变形的增长大于应力的增长速度。

应力图形在受拉区呈曲线形，在受压区接近三角形。

此时受拉区混凝土拉应变已趋近于其抗拉应变，受拉区混凝土应力达到混凝土抗拉强度极限值σt=f tk。

即达到将要出现裂缝的临界阶段，计算钢筋混凝土构件裂缝出现（即开裂弯矩）时，以此阶段应力图形为基础。

带裂缝工作阶段，受拉区混凝土出现裂缝，受压区混凝土塑性变形加大，其应力图形略呈曲线形。

受拉区混凝土作用甚小，认为不考虑其参加工作，全部拉力由钢筋承受，但其应力尚未达到钢筋的屈服强度。

在II阶段中，受拉区钢筋应变与同层混凝土的平均应变相同（钢筋与混凝土间有可靠结合），εs＝εc’。