2024年橋梁工程總結(jié)樣本拱橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工相關(guān)術(shù)語(yǔ)與概念解析:一、拱橋主要參數(shù)解釋:1.凈矢高:定義為從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)連線的垂直距離。2.計(jì)算矢高:是指從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心連線的垂直距離。3.矢跨比：即計(jì)算矢高與計(jì)算跨徑之比,是衡量拱橋設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。二、合理拱軸線及其在實(shí)際中不存在的原因:合理拱軸線是指拱軸線與壓力線完全重合,使得拱截面內(nèi)只承受軸向壓力而不產(chǎn)生彎矩和剪力。在實(shí)際工程中,由于以下原因,合理拱軸線難以實(shí)現(xiàn):1.拱圈材料發(fā)生彈性壓縮,導(dǎo)致附加內(nèi)力的產(chǎn)生。2.溫度變化對(duì)拱圈材料的影響。3.混凝土的收縮和徐變效應(yīng)。4.基礎(chǔ)位移對(duì)拱橋結(jié)構(gòu)的影響。三、處理不等跨拱橋的方法及其目的:處理方法包括:1.采用不同的矢跨比。2.調(diào)整拱腳截面標(biāo)高。3.調(diào)整拱上建筑的重力。4.采用不同類型的拱跨結(jié)構(gòu)。5.設(shè)置單向推力墩。最終目的是為了減小不平衡推力,改善橋墩基礎(chǔ)的受力狀況。四、拱橋的聯(lián)合作用及其影響:聯(lián)合作用是指上承式拱橋在活載作用下,拱上建筑的主要部分與主拱圈共同承擔(dān)荷載的作用。聯(lián)合作用與拱上建筑的型式、構(gòu)造以及施工程序有關(guān),對(duì)拱橋結(jié)構(gòu)的受力產(chǎn)生重要影響。五、拱軸線選擇原則及常用類型:選擇拱軸線的原則是降低荷載產(chǎn)生的彎矩值。常用的拱軸線型包括:1.圓弧線:適用于小跨徑拱橋。2.拋物線:適用于輕型拱橋或中承式拱橋。3.懸鏈線:適用于大、中跨徑拱橋。大跨徑鋼筋混凝土空腹式拱橋通常采用懸鏈線型。六、拱軸系數(shù)與"五點(diǎn)重合法":拱軸系數(shù)是指拱腳的恒載集度與拱頂恒載集度的比值。"五點(diǎn)重合法"是指使拱軸線與恒載壓力線在拱頂、四分之一點(diǎn)及拱腳五點(diǎn)重合的方法。七、板的有效工作寬度及其影響因素:板的有效工作寬度是指板在局部荷載作用下,不僅直接承壓部分的板帶參與工作,相鄰的板帶也會(huì)分擔(dān)荷載。有效工作寬度受到板的鉸接情況、布載形式、荷載形式等因素的影響。八、斜拉橋與簡(jiǎn)支變連續(xù)結(jié)構(gòu):斜拉橋的橋塔和主梁中需考慮梁柱效應(yīng)。大跨徑混凝土斜拉橋計(jì)算中需考慮非線性的影響,包括結(jié)構(gòu)幾何、材料、混凝土收縮徐變等因素。簡(jiǎn)支變連續(xù)結(jié)構(gòu)是高速公路橋梁中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式,具有剛度大、變形小、伸縮縫少等優(yōu)點(diǎn)。九、板的有效工作寬度影響示例:有效工作寬度受到不同鉸接情況、布載形式、荷載形式的影響,具體表現(xiàn)為：兩邊固結(jié)的板的有效工作寬度比簡(jiǎn)支的小____%-____%。全跨滿布條形荷載的比局部分布的荷載的小。懸臂板的有效工作寬度接近于懸臂長(zhǎng)度的1倍。2024年橋梁工程總結(jié)樣本(二)考研復(fù)習(xí)結(jié)算(以考試題目形式)闡述橋梁設(shè)計(jì)中設(shè)置縱橫坡的宗旨及其具體實(shí)施方式。答:橋梁設(shè)計(jì)中的縱橫坡設(shè)置旨在加快雨水的排出速度,防止或減少雨水滲透至鋪裝層,從而保護(hù)行車道板,提升橋梁的使用壽命。具體實(shí)施方式如下:1.對(duì)于板橋或現(xiàn)場(chǎng)澆筑的肋板橋,橫坡設(shè)計(jì)在墩臺(tái)頂部,使得橋梁上部結(jié)構(gòu)形成雙向傾斜,而鋪裝層則在整個(gè)橋?qū)挿秶鷥?nèi)保持等厚,這是目前最為普遍采用的方法。2.對(duì)于裝配式肋板梁橋等寬度較小的橋梁,橫坡直接在行車道板上形成,通過(guò)不同厚度的鋪裝層來(lái)實(shí)現(xiàn)橫坡。3.對(duì)于寬度較大的橋梁,則可以將行車道板設(shè)計(jì)成傾斜面,以此來(lái)形成橫坡。在橋梁工程中,橫隔板或橫隔梁的設(shè)置有何作用,并列舉兩種應(yīng)用此類設(shè)計(jì)的橋型。答：橫隔板或橫隔梁的設(shè)置是為了確保各構(gòu)件之間形成整體連接,在荷載作用下能夠協(xié)同工作,共同承受其他荷載和活載力。以下為兩種應(yīng)用橫隔板或橫隔梁的橋型示例：T型梁橋中的橫隔板。肋拱橋中的橫系梁。解釋內(nèi)力包絡(luò)圖的概念,并描述簡(jiǎn)支梁橋內(nèi)力包絡(luò)圖的形狀。答:內(nèi)力包絡(luò)圖是指在梁的各個(gè)截面處,將控制設(shè)計(jì)的內(nèi)力值按一定比例繪制成縱坐標(biāo),并將這些坐標(biāo)點(diǎn)連接起來(lái)形成的曲線圖。簡(jiǎn)支梁的彎矩包絡(luò)圖呈現(xiàn)二次拋物線形狀,而剪力包絡(luò)圖則為一條直線。描述三跨連續(xù)梁橋采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工方法時(shí),主梁恒載彎矩的計(jì)算過(guò)程,并畫出相關(guān)示意圖。請(qǐng)記住課本《橋梁工程上冊(cè)》第193頁(yè)的兩幅圖以及第205頁(yè)關(guān)于板的有效工作寬度受力圖。平衡懸臂法施工的三跨連續(xù)梁,在計(jì)算主梁自重內(nèi)力時(shí)應(yīng)經(jīng)過(guò)哪五個(gè)階段,并繪制各階段示意圖。簡(jiǎn)述該橋施工過(guò)程中的體系轉(zhuǎn)換,以及描述任意一截面自重內(nèi)力和汽車荷載內(nèi)力的計(jì)算過(guò)程。答:體系轉(zhuǎn)換包括從靜定T型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮纬o定單懸臂梁,再到簡(jiǎn)支單懸臂梁,最終形成三跨連續(xù)梁。自重內(nèi)力的計(jì)算是通過(guò)不同施工階段的內(nèi)力疊加得出,而汽車荷載內(nèi)力則是通過(guò)影響線加載計(jì)算得出,同時(shí)考慮偏載等其他因素。五個(gè)施工階段如下:1.平衡懸臂施工階段,墩頂進(jìn)行臨時(shí)錨固；2.邊跨合龍階段;3.拆除墩頂臨時(shí)錨固;(后續(xù)階段請(qǐng)根據(jù)實(shí)際施工流程補(bǔ)充)在橫截面上,縱向正應(yīng)力表示為s(z)=σm+σw+σdw,剪應(yīng)力表示為t=τm+τk+τw+τdw。在縱截面上,橫向彎曲應(yīng)力表示為s(s)=σc+σdt。其中,σm為縱向正應(yīng)力；σw為約束扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的翹曲正應(yīng)力；σdw為畸變產(chǎn)生的翹曲正應(yīng)力；τm為縱向彎曲引起的剪應(yīng)力；τk為自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力；τw為約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力；τdw為畸變剪應(yīng)力；σc為單箱梁各橫板內(nèi)的橫向彎曲應(yīng)力；σdt為畸變引起的橫向彎曲應(yīng)力。2024年橋梁工程總結(jié)樣本(三)在研究生入學(xué)考試復(fù)習(xí)資料中,以下是對(duì)相關(guān)內(nèi)容的官方語(yǔ)言改寫:橋面設(shè)置縱橫坡的目的在于確保雨水能夠迅速排出,有效防止或減少雨水對(duì)鋪裝層的滲透,進(jìn)而保護(hù)行車道板,延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。具體而言,橋面橫坡的設(shè)置方法包括以下三種:1.對(duì)于板橋或現(xiàn)場(chǎng)澆筑的肋板橋,將橫坡直接設(shè)置在墩臺(tái)頂部,使得橋梁上部形成雙向傾斜,鋪裝層在整個(gè)橋?qū)捝媳３值群瘛?.對(duì)于裝配肋板式梁橋等橋面較窄的橋梁,橫坡直接設(shè)置在行車道板上,通過(guò)不等厚的鋪裝層形成橫坡。3.在較寬的橋梁中,可以將行車道板設(shè)計(jì)成傾斜面,從而形成橫坡。在橋梁工程中,橫隔板或橫隔梁的設(shè)置旨在確保各構(gòu)件之間的相互連接,保證在荷載作用下各構(gòu)件能夠協(xié)同承受其他荷載和活載受力。以下列舉兩種設(shè)置橫隔板或橫隔梁的橋型實(shí)例:t型梁中的橫隔板,以及肋拱橋中的橫系梁。內(nèi)力包絡(luò)圖是指在梁的各截面處,將控制設(shè)計(jì)的內(nèi)力值按照適當(dāng)?shù)谋壤呃L制成縱坐標(biāo),并通過(guò)連接這些坐標(biāo)點(diǎn)繪制的曲線。簡(jiǎn)支梁橋的彎矩包絡(luò)圖呈現(xiàn)二次拋物線形狀,剪力包絡(luò)圖則為一條直線段。對(duì)于采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工方法的三跨連續(xù)梁橋,主梁恒載彎矩的計(jì)算過(guò)程可通過(guò)繪圖進(jìn)行說(shuō)明。需記住橋梁工程上冊(cè)第193頁(yè)的兩幅圖以及第205頁(yè)板的有效工作寬度受力圖。在平衡懸臂法施工的三跨連續(xù)梁中,計(jì)算主梁自重內(nèi)力的過(guò)程分為五個(gè)階段,并需繪制各階段的圖示。具體階段包括:1.平衡懸臂施工階段,墩頂臨時(shí)錨固；2.邊跨合龍階段;3.拆除墩頂臨時(shí)錨固。在施工過(guò)程中,橋梁體系會(huì)經(jīng)歷從靜定t型梁到一次超靜定單懸臂梁,再到簡(jiǎn)支單懸臂梁,最終形成三跨連續(xù)梁的轉(zhuǎn)變。自重內(nèi)力通過(guò)不同施工工況的內(nèi)力疊加得出,而汽車荷載內(nèi)力則通過(guò)影響線加載得出,同時(shí)考慮偏載等其他因素。在橫截面上,縱向正應(yīng)力表示為s(z)=σm+σw+σdw,剪應(yīng)力表示為t=τm+τk+τw+τdw。在縱截面上,橫向彎曲應(yīng)力表示為s(s)=σc+σdt。其中,σm為縱向正應(yīng)力；σw為約束扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的翹曲正應(yīng)力；σdw為畸變產(chǎn)生的翹曲正應(yīng)力；τm為縱向彎曲引起的剪應(yīng)力；τk為自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力；τw為約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力；τdw為畸變剪應(yīng)力；σc為單箱梁各橫板內(nèi)的橫向彎曲應(yīng)力；σdt為畸變引起的橫向彎曲應(yīng)力。2024年橋梁工程總結(jié)樣本(四)拱橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工的相關(guān)術(shù)語(yǔ)及概念如下:一、拱軸線相關(guān)定義及選擇原則拱軸線是指拱圈各橫向截面(或換算截面)的形心連線。合理拱軸線是指拱橋上拱圈截面僅受軸向壓力而無(wú)彎矩作用的理想拱軸線。拱軸線的選擇原則是盡可能降低由于荷載產(chǎn)生的彎矩值。常用的拱軸線型包括:1.圓弧線:適用于跨度小于30米的小跨徑拱橋。2.拋物線:適用于輕型拱橋或中承式拱橋。3.懸鏈線:是大、中跨徑拱橋最普遍采用的拱軸線型。二、合理拱軸線不存在的原因?qū)嶋H中不存在合理拱軸線的原因主要包括:1.拱圈材料發(fā)生彈性壓縮,引起附加內(nèi)力。2.溫度變化的影響。3.混凝土的收縮和徐變。4.基礎(chǔ)變位。三、處理不等跨拱橋的方法及目的處理不等跨拱橋的方法包括:1.采用不同的矢跨比。2.采用不同的拱腳截面標(biāo)高。3.調(diào)整拱上建筑的重力。4.采用不同類型的拱跨結(jié)構(gòu)。5.設(shè)置單向推力墩。最終目的是為了減小不平衡推力,改善橋墩基礎(chǔ)的受力狀況。四、拱橋的聯(lián)合作用及其影響拱橋的聯(lián)合作用是指在上承式拱橋中,當(dāng)活載作用于橋面時(shí),拱上建筑的主要組成部分與主拱圈共同承擔(dān)活載的作用。聯(lián)合作用與拱上建筑的型式、構(gòu)造以及施工程序有關(guān),對(duì)拱橋結(jié)構(gòu)的受力有重要影響。五、拱軸系數(shù)與五點(diǎn)重合法拱軸系數(shù)是指拱腳的恒載集度和拱頂恒載集度的比值。"五點(diǎn)重合法"是指使拱軸線與恒載壓力線在拱頂、跨徑四分之一點(diǎn)和拱腳五點(diǎn)相重合的方法。六、拱橋施工在拱橋施工中,分環(huán)、分段、分階段砌筑的方法有利于減小拱架負(fù)擔(dān)、防止支架下沉和拱腳開(kāi)裂,同時(shí)減少施工時(shí)間。預(yù)加壓力砌筑的作用是檢查支架的安全,消除拱架的彈性和非彈性,防止不正常變形。七、不同類型拱橋的區(qū)別一般下承式拱橋具有外部推力,而下承式系桿拱橋?yàn)闊o(wú)外部推力的外部靜定、內(nèi)部超靜定的拱。八、解析法與有限元法的區(qū)別解析法計(jì)算時(shí)將不同因素引起的內(nèi)力分別計(jì)算再疊加,存在近似性;而有限元法作為整體彈性結(jié)構(gòu)考慮,相對(duì)更精確。九、結(jié)構(gòu)幾何非線性影響在斜拉橋