大跨度桥梁考核作业详解
2016级大跨度桥梁考查题（每题10分，共100分）
一、简述悬索桥中主缆无应力索长的计算思路和方法？
答：悬索桥中、边跨中，各索股由索夹紧箍成一条主缆，
因而，通过求解主缆中线再 求索股的无应力长度。但是，悬索桥不同于其他的桥型，其主缆线形并不能由设计者人为确定，而需根据成桥状 态的受力而定。所以，先确定成桥状态主缆各控制点(IP 点和锚点)的位置、矢跨比和主缆的截面几何形状参数、材料参数等，再采取解析迭代法，确定主缆的线形，并求解主缆的缆力和主缆中线的有、无应力长度，然后进一步求解包括锚跨在内的索股长度。 主缆自由悬挂状态下，索型为悬链线。取中跨曲线最低点
为坐标原点，则对称悬链线方程为：
式中：c=H/q ；H 为索力水平投影；q 为主缆每延米重。
主缆自重引起的弹性伸长量为：
主缆无应力长度为：
210S S S S ?-?-=
根据成桥状态主缆的几何线型、桥面线型，求得各吊索的
有应力长度，扣除弹性伸长量，即得吊索无应力长度。
二、简述悬索桥中主索鞍为何要设置边跨方向的预偏？
答：在空缆状态,由于桥塔相邻跨主缆的无应力长度不同,导致相邻跨主缆水平分力不等。此时,若索鞍仍保持在成桥位置,会使主塔承受较大的不平衡力,需要通过桥塔自身变形来平衡。然而在实际情况中,靠主塔变形改变跨度,减小不平衡力是不现实的,需要通过索鞍的偏移或偏转来调整各跨主缆的张力,使相邻跨主缆在索鞍处保持平衡状态,此时的偏移量或偏转量就是索鞍的预偏量。
悬索桥桥塔设计的合理成桥状态是塔顶没有偏位，塔底没有弯矩，此时塔顶相邻跨主缆水平分力相等。在空缆状态，由于桥塔相邻跨主缆的无应力长度不同，导致相邻跨主缆水平分力不等。此时，若索鞍仍保持在成桥位置，会使主塔承受较大的不平衡力，需要通过桥塔自身变形来平衡。然而在实际情况中，靠主塔变形改变跨度，减小不平衡力是不现实的，需要通过索鞍的偏移或偏转来调整各跨主缆的张力，使相邻跨主缆在索鞍处保持平衡状态。
三、简述主缆和吊索的安全系数一般如何设计取值？
答：（1）主缆：国内悬索桥主缆设计采用容许应力法，安全系数一般取 2.5。但是由于国内主缆钢丝性能的提高，施工工艺的改进，后期维护水平的提高，以及大跨度悬索桥可变作用产生的主缆缆力效应所占比例的减小，安全系数考虑的材料缺陷，加工误差，结构非线性等因素相对减小。考虑二次应力后的影响安全系数可以减小。为研究主跨1 000m以上大跨径悬索桥主缆安全系数的取值问题,如建立西堠门大桥(主跨1 650m 的两跨连续梁悬索桥)空间几何非线性有限元模型,分别按照各国的荷载标准对模型进行加载,计算结构在荷载作用下的内力及位移,并根据相应的规范进行荷载组合,计算出主缆相应的安全度,采用Wyatt公式进一步计算模型考虑主缆二次应力后的安全系数。计算分析结果表明,大跨径悬索桥主缆安全系数可由2.5降低至2.3,从而给出了大跨径悬索桥主缆容许应力安全系数2.3的建议值。
(1)吊索：
吊索的安全系数一般取3.0.因为在高应力状态下工作，长期塑性变形比较大，所以安全系数一般建议取大点。对于受力明确，材料均匀，维护水平高的悬索桥吊索的安全系数可以取小点。
四、斜拉桥的合理成桥状态设计主要内容？
答：（1）合理成桥状态的确定刚性支承连续梁法，零位移法，内力平衡法，指定应力法，最小弯曲能量法，最小弯矩法，用索量最小法，影响矩阵法。以上方法在应用中难以全面考虑斜拉桥受力的要求。故用分步算法确定合理成桥状态。
斜拉桥成桥受力状态包括成桥恒载内力状态和主梁线形状态,并且对于混凝土斜拉桥,由于混凝土收缩徐变的影响,成桥后相当一段时间内恒载内力状态和主梁线形状态会随时间变化,通常认为5年后才能基本稳定.成桥恒载状态应以混凝土收缩徐变荃本完成后的稳定状态为准,但在变化阶段桥梁也应能满
足使用要求。
主梁线形状态主要指成桥恒载状态下主梁的标高符合设计标高的要求这通常在初步设计阶段根据使用要求确定了桥下通航净空、桥面纵坡、竖曲线后就成为了一个明确的目标。为了考虑活载的影响,通常还设里一定的预拱度。
（2）施工状态的确定正装迭代法
五、请你画出缆索吊装拱桥的总体立面布置图？
六、简述一座大桥的详细设计流程与主要内容？
答：（1）设计流程为：
预可行性研究报告→项目建议书→工程立项→可行性研究报告→设计任务书→初步设计→技术设计→施工图设计。
（2）主要内容：
预可阶段主要研究建桥的必要性以及宏观经济上的合理性。在项目建议书被审批确认后，着手工可阶段的工作，在这一阶段，着重研究和制定桥梁技术标准，包括：设计荷载标准，桥面宽度，通航标准，设计车速，桥面纵坡，桥面平、纵曲线半径等。
初步设计应根据批复的可行性研究报告、测设合同和初测、初勘或定测、详勘资料编制。
技术设计应根据初步设计批复意见、测设合同要求，对重大、复杂的技术问题通过科学试验、专题研究、加深勘探调查及分析比较，进一步完善批复的桥型方案的总体和西部各种技术问题。
两阶段施工图设计应根据初步设计批复意见，测设合同，进一步对所审定的修建原则，设计方案，技术决定加以具体和深化。
七、简述你对大跨度桥梁课程学习的收获与建议?
答：1、对《大跨度桥梁》课程学习的收获：
（1）对各类大跨桥梁结构体系有了比较深刻的了解，田教授的提问式教学，使得我们最之间基础知识学习暴露出了许多漏洞。因此，我们也会带着这些问题去查阅相关资料去弄清楚这些问题，从而对该类知识有了更加深入的了解。
（2）这门课程，田教授也请了几位其他老师，他们也分别讲述了关于与桥梁设计紧密相关内容及经验，还有新材料FRP片材在桥梁工程中的应用。这些拓展了我们的知识面。
（3）教学使用教材很新，同济大学肖汝城教授编写的《桥梁结构体系》，是将力学和结构紧密地结合起来的一本专著，很有深度。有利于我们桥梁工程专业的学子从“体系”分析的高度和深度去理解各种不同类型桥梁的承载和传力特点，引导我们正确地进行结构设计和优化构造，避免一些因缺乏力学概念二造成的结构缺陷、失误和隐患，并使今后所涉及的桥梁结构更为安全、合理、经济和耐久，也更为美观，从而能达到更高的概念涉及境界。
（4）通过这门课程的学习，更加促进了我的自主学习能力，要带着问题去听讲、看书、作业。
（5）《桥梁结构体系》一书讲述了：第一章绪论，回顾了力、构件、结构体系的关系，给出了桥梁结构体系的分类及其基本受力特点，明确了评判桥梁结构体系优劣的标准。第二章介绍了组成桥梁结构体系的主要构件和连接、约束的基本形式、受力性能及其工程应用。第三章至第六章分述了梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥四种桥梁体系的发展历史、基本受力特点，通过理论分析和若干典型桥例，阐述了体系参数及设计参数对结构受力性能的影响，给出了改变结构体系性能的方法。第七章论
述了桥梁结构体系合理受力状态及其确定方法。第八章在分析总结各种体系变化方法的基础上，揭示了体系创新的规律。
2、对《大跨度桥梁》课程学习的建议：
（1）田教授的提问式教学方式很好，有利于培养学生的发散思维能力；
（2）课程虽然不考试，但是布置的考核作业稍微有点晚，由于受其他课程的影响以及导师安排的任务限制，一般很难再规定的时间内独立地完成作业。因此，也会出现大批的抄袭现象，而达不到预期的目的。所以，建议布置考核作业最好早一些，使得学生有足够的时间保质保量的完成。
（3）田教授平时讲课是提出的答辩式考核方式比较好。一方面，有利于学生查漏补缺，纠正错误；另一方面，有助于锻炼学生答辩的应试技巧，缓解紧张的压力。
八、简述如何提高我国的桥梁创新水平?
答：提高我国桥梁的创新水平是多方面的，包括桥梁功能、力学性能、经济性能、景观造型等。在功能方面，为实现汽车和铁路等不同种类交通流的分离，并满足铁路运输中的刚度要求，出现了双层桥面桥梁。在桥梁力学性能方面，传统拱桥因其在拱脚处产生水平推力，所以难以在软土地基中应用，极大地束缚了它的应用，为此，发展了部分有推力拱桥和无推力拱
桥。提高经济性能是桥梁结构体系创新的动力之一。自锚体系斜拉桥增加到一定跨度，会因梁内轴压力过大而不经济，还会增加桥梁失稳风险，于是出现了减少主梁轴压力的部分地锚斜拉桥。对桥梁结构审美价值的追求也是桥梁形式多样化的原因。桥梁结构体系的改变可以从根本上改变结构的性能，从而突破结构自身的瓶颈。下面从不同角度进行分析总结，1体系的变化与创新。
1、结构体系间的组合与协作
（1）斜拉桥与梁桥、刚构桥的组合协作
①斜拉桥与悬臂梁桥、刚构桥的协作
斜拉桥与梁式桥组合的优势：在不增加斜拉索用量的前提下增加桥梁跨径；无索区段可以采用较小主梁宽度，节省主梁用材。
②部分斜拉桥
附加的斜拉索，类似于体外预应力，而索塔则类似于转向块，因而部分斜拉桥体系在受力上类似于体外预应力连续梁桥。（2）斜拉桥与悬索桥的组合协作
与单一的悬索桥或斜拉桥相比，斜拉-悬吊协作体系的优
势在于：
①与悬索桥相比，可减少锚碇规模，大大减少在海中修建锚碇的造价与风险；斜拉部分可以选用混凝土梁，进一步减少桥梁
造价；静力方面可以提高桥梁刚度；动力方面可提高抗风能力。
②与斜拉桥相比，可以减少索塔高度，从而降低造价；静力方面减小主梁轴力；动力方面减小施工最大悬臂，增加其抗风稳定性能。
该桥型存在的问题是斜拉悬吊结合部位的疲劳损坏，可以通过交叉吊索和增加承载能力安全系数等方式加以解决。(3)斜拉桥与拱桥的组合协作
（4）拱桥与梁桥、刚构桥的组合协作
①梁拱组合体系：简支梁拱组合体系、单悬臂梁拱组合体系、连续梁拱组合体系。
②拱与三角形刚构的组合
2、主要受力构件的分合变化
（1）主梁的分与合
①为了提高大跨度桥梁的气动性能和侧向刚度，可以将箱梁中间拉开，变为开槽的双箱梁。
②为了提高结构的抗扭性能，可将常规的双主梁形式改为箱梁形式。
③为了改变结构的交通功能，还可以将桥梁的上、下和左、右分离，以承载不同的交通荷载。
（2）主拱的分与合
主拱是拱桥的主要受力构件，通过主拱的分与合，可以达到改
善拱桥的静动力特性和稳定性，美化结构的目的。
（3）塔墩的分与合
（4）缆索的分与合
3、构件尺寸与约束连接的变化
（1）主要受力构件的尺寸变化
刚拱柔梁、柔拱刚梁、刚拱刚梁桥。部分斜拉桥塔梁尺寸的大小决定了缆索系统与主分担荷载的比例，两者对恒载的分配比例决定了结构性能，可通过选择合理的塔梁尺寸，构造最优性能的索梁恒载比例，而两者对活载的分配比例决定了结构的刚度和缆索疲劳性能等。
（3）体系的约束变化
拱桥按照约束条件的不同，可以分为有推力拱桥（包括部分有推力拱桥）和无推力拱桥。
（4）体系内部连接变化
无推力拱桥可分为拱梁固结和拱梁铰接两类。
斜拉桥按照塔梁之间不同的内部连接形式，可以分为四种基本体系：刚构体系、塔梁固结体系、支承体系和漂浮体系。
4、新材料、新体系、新工艺
（1）高性能材料的应用
FRP片材已用于现有混凝土桥梁的加固，利用FRP片材卓越的受拉性能来提高构件承载能力。FRP棒材已用于替代钢
筋混凝土结构中的钢筋或预应力筋。FRP筋还可以替代悬索桥的主缆和斜拉桥的拉索，以提高悬索桥的极限跨径，改善斜拉桥拉索的垂度效应，极大地提高结构的耐久性能，降低维护维修费用。
（2）用新体系发挥新材料性能
随着高强度钢、CFRP等高比强度材料的出现，建桥材料会发生改变，将促使桥梁体系、跨度、构造等发生相应的变革。（3）加强新技术研发
计算机仿真技术的发展，结构设计理论、方法和连接技术是应用新材料必须解决的新问题。在跨海长桥中，桥梁对隧道的竞争优势在于很大程度上依赖于深水基础技术的进步。
随着跨度的增大，斜拉索、伸缩缝、抗震缓冲阻尼器、管养检测设备、大型构件预制工厂的各类装备、海上施工机械以及计算机控制和远程通信设备等，都是必须的技术储备。
九、分别简述6S和8S技术在大跨桥梁中的应用前景。
答：1、（1）6S技术指：整理，整顿，清洁，清扫，素养，安全。
6S起源于日本，是指在生产现场中对人、机器、材料、方法等进行有效的管理，6S管理方法是在5S的基础之上发展而来。
①整理(Seiri)：区分用与不用的物品，现场只允许保留必需
的物品。
②整顿(Selton)：必需品依标准规定定位、摆放整齐有序，并
明确标示。
③清扫(Seiso)：清除现场废物、清除作业区域的物料垃圾。
④清沽(Seiketsu)：将整理、整顿、清扫实施的要求制度化、
规范化，并维持其成果。
⑤素养(Shitsuke)：每个人按要求操作、依规矩行事，养成良
好的工作习惯，使每个人成为有教养的人。
⑥安全（Security）：创造对人、工程施工没有威胁的环境将突发事故引起的损失降至最低。
（2）8S技术指：整理，整顿，清洁，清扫，素养，安全，节约，学习。
2、6S、8S技术在大跨桥梁中的应用前景：
质量管理是施工企业现场管理的基础，6S、8S管理方法对塑造建筑企业形象、降低成本、安全高效生产、提高施工质量及现场环境改善方面产生重要作用，建筑企业在现场管理过程中推行6S、8S管理理念，可有效提高施工企业施工现场的管理水平，对企业有着重要的现实意义。因此，在建筑企业中推行6S、8S质量管理方法。可提高施工企业工程质量、降低项目成本、塑造良好的企业形象。是现代企业提高现场质量管理不可
缺少的组成部分
近年来在激烈的市场竞争之下各施工企业纷纷提高施工现场的管理方法为宗旨，力求控制项目成本、提高工程质量，增加建筑企业的利润率。现场管理是指企业在施工现场对人力、材料、机械设备、清洁、整顿、保修及保养,主要指运用科学的质量管理理念方式，对施工企业生产现场的各种要素进行合理匹配，并达到优化的动态管理过程，是现代建筑企业管理的有机组成部分。确保工程项目文明施工、安全生产机械装备维持正常有序的进行，必须促使所用涉及的人力、财力、物力等资源处于良好优化状态。生产现场呈现为企业管理活动的影子，贯穿于企业所有过程，不重视现施工企业现场管理的企业，终究结果是以失败而告终。而“6S、8S”管理是最基本的、最有效的现场管理方法。采用该方法是提高企业经济效益的有效途径，也是衡量一个建筑企业文明及现代化程度的主要标志。然而，处于当前社会建筑行业竞争加剧，企业进入微利时代的情况下，充分认识到施工现场管理的重要性是企业管理的重中之重。
6S、8S管理方法在每个工作阶段，其赋予的内容与目的并不相同，在整理阶段为区分并整理出重要与不重要的材料、工具、资料等，分别放置指定位置；在整顿阶段将所用物品定点、定量、定容放置，并贴上相关标签，方便获取；清扫阶段主要
指不需要的物品及污染源清扫撤离施工现场；在素养阶段主要表现为培养员工的良好工作习惯；安全阶段排除施工现场各种存在安全隐患的问题要素，确保工作区域安全状况。6S、8S管理各推进要素之间相互联系相互促进。协调6S、8S管理之间核心关系，有利于促进施工企业现场工作管理水平。
推行“6S、8S”主要为建立一个舒适整洁良好的工作场地，这不仅给员工提供一个安全健康的工作环境，又可避免减少相关的工伤意外事故，可加快企业施工进度。对提高施工企业现场管理水平，树立企业施工质量品牌形像，加强竞争力。6S、8S活动遵循质量持续改进的原则，实施过程应符合PDCA循环，在计划、执行、检查阶段，发现问题并解决问题。主要分为前期准备阶段、执行阶段、检查阶段和总结四个阶段。6S、8S活动主要从高层领导管理开始，前期成立6S、8S管理委员会，并进行相应的管理方法理念宣传、策划、检查；在执行阶段，选定样板区，再扩展到其它部门或施工现场；检查阶段主要由6S、8S专业委员会制定相应的符合实际的考评规则，进行施工现场作业考核工作；然后通过考核结果对出现的问题进行总结反馈并提出改善意见。大多数安全事故来源于忽略施工现场清理工作，例如：工人踩踏硬物、被物体碰撞、物体坠落、存放易燃物品不当引起的火灾及爆炸事故等。因此，必须采取有效措施并确保施工现场环境整洁，显得尤为重要。制定检查方法。6S、
8S活动为企业持续改进提高，检查为优质质量管理实施的基础，只有6S、8S推进小组及现场技术管理人员的不断改进，才能确保推进效果。在某公司推进6S、8S管理时，需要将现场检查对象分为员工及施工单位，该员工的检查主要是由6S、8S 推进小组负责，施工单位的检查由工程项目部进行检查。结合施工企业的实际情况，制定结合现场实际的方案。企业在推行过程中，要加强重视试点的作用，由于试点的管理方法能增强员工对6S、8S的信心，并为其他部门提供经验，试点最好选那些脏乱且容易取得效果的部门。
将“6S、8S”管理方法用于建筑企业施工现场管理，可增强施工现场各个要素直接协调统一，进行有效的管理，创造良好的施工环境，有效地促进施工安全，保证工程质量，提高施工进度，降低工程项目成本，最终实现建筑施工企业经营目标。实践证明，只有坚持不懈地推行“6S、8S”质量管理方法，为实现建筑企业施工品质的飞跃，助一臂之力。
十、简述各类大跨桥梁边、中跨比的合理设计范围及为什么？
答：1、梁桥体系
对于各种连续体系梁桥而言，边中跨比一般限制在0.5～
0.8。
（1）悬臂梁桥
预应力混凝土悬臂梁的悬臂长度一般可达（0.3～0.5）L，当悬臂达到0.5L时，跨中应用剪力铰连接，否则要用挂梁连接。当采用悬臂施工法时，一般采用对称布置，边跨与中跨之比在0.5～0.8。
(2)连续梁桥
一般边跨长度可取中跨长度的0.5～0.8，对钢筋混凝土连续梁桥取偏大值，使边跨与中跨控制截面的内力基本相同；对预应力连续梁桥宜取偏小值，以增加边跨刚度，减小活载弯矩变化幅度，减小预应力筋数量。边跨长度过短，边跨桥台支座将会产生负反力，支座与桥台必须采用相应的抗拔措施或边梁压重来解决。应该注意到，边跨长度与连续梁的施工方法有关，若采用悬臂施工法，考虑到一部分边跨采用悬臂施工外，剩余的边跨部分还必须搭脚手架施工。为使脚手架长度最短，则边跨长度应取0.6倍中跨长度为宜。跨越海湾浅水区的长桥多采用中、小跨径的等跨连续梁桥。
（3）T形刚构桥
挂梁长度与主孔长度之比在0.25～0.50时，工程数量较为经济。当主孔跨径大时，比值宜取小值。挂梁最大跨径有同类简支梁的最大跨径及施工运输安装能力决定，一般预应力混凝
土挂梁跨径不超过35～40m.
对T形刚构桥的分跨选择和布置，尚应考虑一下几点：
①全桥的T形单元尺寸尽可能相同，以简化施工与设计；
②T形刚构桥的布置应尽可能对称，以避免T形刚构的桥墩承
受不平衡的恒载弯矩。
（4）连续刚构桥
连续刚构桥大都采用平衡悬臂施工法，其跨径布置与连续梁相似。需要额外提及的是，对多跨连续刚构桥，由于结构上墩梁固结，边中跨比例可取较小值。
2、拱桥体系
（1）对于三跨连拱体系，合理的边中跨比取值应当使中边墩在恒载作用下的水平推力趋于平衡。实际工程中考虑到桥墩有一定的抗推刚度，边中跨比值的取值范围可以有所变动，也可以通过调整中边孔恒载集度来改变中边跨比。
（2）中上承式三跨体系多为飞鸟式部分有推力体系或无推力体系，尽管主拱推力可通过水平系梁的张拉来平衡，但对边孔而言，如若张拉的水平力过大，必将导致边拱出现正弯矩。边中跨比的合理取值也可以考虑桥墩的抗推刚度左适当变化。在中边跨比例确定的情况下，也可通过改变中边跨荷载集度例调整结构的受力性能。
（3）连续梁拱组合桥的边中跨比较小，下承式最小约为0.3。
下承式三跨梁拱组合体系中拱对中跨强有力的加劲与梁拱组合的相对封闭作用，在恒大程度上阻止了中跨与边跨之间荷载的相互传递，中支点几乎成了中跨与边跨的隔离点。因此边跨不容易出现负反力，其受力主要取决于跨内的荷载情况，但适当的边跨长度将有利于受力及构造布置包括预应力钢筋的布置。
3、斜拉桥体系
边中跨比一般小于0.5。《公路斜拉桥设计细则》（JTG/T D65-01-2007）提出按恒载平衡的设计原则确定边中跨比，并结合已建桥梁的实际使用情况，认为双塔三跨斜拉桥的边中跨比宜为0.33～0.5。其中，钢主梁宜为0.3～0.4；组合梁宜为0.4～0.5；混合梁宜为0.3～0.45；混凝土主梁宜为0.4～0.45。在特殊的地形条件下，可采用更小的比值或采用地锚式斜拉桥。但应该注意到，这里给出的这个比例为考虑设置辅助墩，且仅适用于主跨800m以下的公路斜拉桥。
原因是：（1）从力学性能角度看，边中跨比主要与边跨锚索应力比、桥面恒活载比例以及塔梁弯曲刚度有关，同时还和斜拉桥的轴向刚度、结构体系（如塔与梁之间的连接方式——漂浮体系、支承体系、固结体系等），以及斜拉桥的布置方式（如辐射形、竖琴形、扇形索面）等因素有关。
（2）边跨缩短时，结构整体刚度增大，边跨对索塔的锚固作用
大跨度桥梁的颤振研究综述(小学期作业)
大跨度桥梁的颤振研究综述 桥梁颤振是由结构内部弹性力、惯性力、阻尼力和自激力共同作用而引起的一种复杂的气动弹性不稳定现象。当风速达到某一临界值时，风的动力作用与桥梁自身震动相互影响并可能导致桥梁发生颤振现象。由于桥梁颤振是发散性（振幅不断增大）的，所以桥梁一旦发生颤振现象，将导致桥梁整体灾难性的结构破坏，1940年美国的塔科马海峡吊桥因颤振而倒塌就是一个例子。故而桥梁颤振一直是桥梁振动中研究的重点。 影响桥梁颤振主要有气动方面和结构方面两个方面的因素。气动方面主要是结构断面的气动外形，结构方面则主要是结构的质量、刚度、阻尼等。桥梁颤振是由以上二者的共同作用而导致的，故而要避免桥梁发生颤振现象，就必须研究二者影响颤振的机理和并且通过合理设计提高桥梁的颤振临界风速。 发生颤振的必要条件是：结构上的瞬时气动力与弹性位移之间有位相差，因而使振动的结构有可能从气流中吸取能量而扩大振幅。在气流速度较低的情况下，结构所吸取的能量会被阻尼消耗而不发生颤振，只有在速度超过某一值时，才会发生颤振。若吸取的能量正好等于消耗的能量，则结构维持等幅振动，与此状态对应的速度称为颤振临界速度v（简称颤振速度）。当气流速度跨越颤振速度时，振动开始发散。因此，桥梁设计中必须使桥梁颤振临界风速大于设计基准风速，还要有一定的安全储备，从而避免在使用过程中出现颤振现象。
桥梁颤振物理关系非常复杂，振动机理也非常深奥，故此桥梁颤振的研究也经历的由古典耦合颤振理论到二维分离流颤振理论再到三维桥梁颤振分析的发展阶段，并且由线性过渡到分线性。 人们最早接触到颤振现象是在航空领域，第一次世界大战初期就有轰炸机因发生颤振而坠毁，这促使人们开始研究空气动弹性颤振问题。到1934年，美国科学家Theodorson首先从理论上研究了薄平板的气动自激力，并给出了其解析表达式和精确解，自此，求解机翼颤振有了解析方法——即二维经典耦合颤振理论。 经典耦合颤振理论只适合于流线型断面的颤振分析，该类截面的气流绕流形态与平板十分接近，满足Theodorson形式的非定常气动力成立的前提条件，但是实际桥面棱角明显，流动情况十分复杂，势流理论无法描述作用在非线性流体上的非定常力。 由此，1966年日本科学家Saknta等人对比了桥梁断面和机翼断面的气动导数的差别后，建立了桥梁结构的分离流颤振理论。其建议用6个实函数的气动导数来表示钝体截面气动自激升力和扭矩，后又被Sarkar和Jones等人推广到18个气动导数表示的气动自激力公式，以满足不同需求。 二维分离流颤振理论既可以用于求解鼓点扭耦合颤振问题，也可以用于分析分离流颤振问题，但是其必须满足线性化假定（小幅震动假定）和攻角不变假定等局限性假定条件，而这些假定一定程度上将气动力定常化，且忽略了结构运动沿桥梁纵向的变化，只能用于一般的悬索桥。
大跨度钢桁架结构桥梁架设方案
1、工程概况 XX桥梁工程是连接场内左、右岸低线的跨黄河下承式简支钢桁梁桥，总重204t，桥轴线距离下游围堰中心线55m，采用1x84m装配式组合钢桁梁桥，单车道净宽4m，桥梁全长97m，桥面设计高程为2615m，左岸接30m道路与后期临时施工道路衔接，右岸桥头接100m道路与右岸低线公路相接。 本工程的内容包括装配式组合钢桁梁材料运输(从积石峡水电站运输至羊曲水电站施工场地，约460公里)、架设安装、钢桥的检测及荷载试验。 2、工程施工重点、难点及措施 2.1工程施工重点难点 2.1.1 钢桥自重达到204T，跨度84m，安装时最大悬臂长度达到60m，梁端变形大，导梁结构选择困难，同时给牵引端桥台布置及顶落梁施工带来较大的困难，是本工程的一个难点。 2.1.2桥位两侧施工场地狭窄，地形高差大，主桥钢梁的进场、组拼、存放及施工较困难，是本工程另一个难点。 2.1.3钢梁宽跨比小，对钢梁架设的横向稳定也带来了较大的影响。如何保证钢梁架设横向稳定及精度是本工程的一个重点。 2.1.4大型跨河钢结构施工、悬臂长、临空工作面多，确保钢结构架设的施工安全，是本工程的又一个重点。 2.2解决措施 2.2.1因钢桥跨度大，拖拉时钢桥和导梁悬臂长度过长，为减小施工难度，保证施工安全，在两岸桥台靠河侧12m处各设置一道临时施工栈柱，以减小钢梁拖拉施工时悬臂长度，从而满足施工要求。 2.2.2为保证钢桥进场、组拼、存放及施工要求，采用拖拉法进行安装，在左岸进行组拼，钢桥主桁架根据其结构进行预拼，每榀在组拼平台旁预拼成小单元后直接组装。 2.2.3采用导梁、滑道及全程测量监控的手段，确保钢梁安装的稳定性及精度要求。导梁、滑道均在临时场地制作成型后现场组装，施工过程中利用现有的测量设备，加大测量频次保证安装精度，从而满足设计要求。 2.2.4两岸施工面使用标准防护栏杆进行封闭，一方面避免闲杂非施工人员、
大跨度桥梁实用几何非线性分析.
大跨度桥梁实用几何非线性分析 一.引言．现代大跨度桥梁等工程结构的柔性特征已十分明显，对于这些结构考虑几何非线性的影响己必不可少。并且，计算机能力的大大提高也使得分析大型复杂结构的非线性问题成为可行。80年代国外对几何非线性问题的发展已相当完善［1，2］，国内在这方面也做了不少的工作［4－6］在工程结构几何非线性分析中，按照参考构形的不同可分为TL（Total Lagranrian) 法和UL（Updated Lagrangian)法[1]。后来，引入随转坐标系后又分别得出 CR（Co-rotational)-TL法和CR－LU法[2,3]，在工程中UL（或CR-UL）法应 用较多。以前的文献大都对结构的几何刚度矩阵进行了复杂而详细的推导。从文中的分析可以发现，结构几何刚度矩阵的精确与否并不实质性地影响迭代收敛的最终结果，求解几何非线性问题的关键在于如何由节点位移增量准确地计算出单元的内力增量，而这一点以前文献都没有提到过。因此，本文的重点放在论述单元内力增量的计算上。工程上很早就开始使用拖动坐标系来求解大跨度桥梁结构的大挠度问题，本文则把它应用到单元内力增量的计算中。从实质上说，这里的拖动坐标系与上面提到的随转坐标系没有区别。因此，在理论方法上，目前文中的方法可以归类到CR－UL法。但由于本文重点不在于详细介绍这种方法的理论体系，所以论述中均不再使用该名词。本文的目的主要是通过简化复杂的几何非线性分析方法，推广该方法在实际工程中的应用。二、非线性商限元求解过程对于工程结构的非线性问题，用有限元方法求解时的非线性平衡方程可写成以下的一般形式：Fs(δ）-P0（δ）=0 （l）其中，为节点的位移向量；Fs(δ)为结构的等效节点抗力向量，它随节点位移及单元内力而变化；PO（δ）为外荷载作用的等效节点荷载向量，为方便起见，这里暂时假定它不随节点位移而变化。由于式（l）中的等效节点抗力一般无法用节点位移显式表示，故不可能直接对非线性平衡方程进行求解。但实际结构的整体切向刚度容易得到，所以通常应用Newton-Raphson迭代方法求解该问题。结构的整体切向刚度矩阵KT可表示如下dPO＝KTdδ （2）式中，KT＝ KE十KG，其中KE 为结构的整体弹性刚度矩阵，KG为几何刚度矩阵。用混合Newton－Raphson迭代方法求解结构非线性问题的基本过程如下：(1）将等效节点荷载PO分成n 步，ΔP0＝PO／n，计算并组集结构的整体切向刚度矩阵，进入加载步循环；(2)求解节点位移增量；(3)计算各单元内力增量，修正单元内力；(4)更新节点坐标，计算节点不平衡力R；(5)判断节点不平衡力R是否小于允许值，如满足条件，则进入下一个加载步；如不满足条件，重新计算结构的整体切向刚度矩阵，用R代替ΔP0，回到第2步；(6）全部加载步完成之后，结束。从上述求解过程中可见，最为关键的一步是第3步，即由节点位移增量计算单元的内力增量。也可以说是由这一步决定了最终的收敛结果，以下将对此着重论述。其实结构的整体切向刚度矩阵对结果并无实质性的影响，修正的NetwRaphson方法正是利用这一点来节省迭代计算的时间。以前的文献对空间梁单元几何刚度矩阵的推导方面论述较多，都建立在一些假定的基础上，这里就不详细说明。考虑到结构的整体切向刚度矩阵精确与否并不改变最终结果，仅影响迭代收敛的速度，并且不是越精确的整体切向刚度矩阵迭代收敛越快。三、小应变时单元内力增百计算在一般情况下，工程结构的几何非线性都属于小应变大位移（大平移、大转动）问题。对于这类问题，单元内力增量的计算比较简单。平面梁单元是空间梁单元发展的基础，故这里先分析平面梁单元的情况。平面梁
东北大学考试《桥梁工程》考核作业参考174
东北大学继续教育学院 桥梁工程试卷（作业考核线上2） A 卷（共 4 页） 1. 桥梁可变作用： 在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。 2. 预拱度： 为抵消梁、拱、桁架等结构在荷载作用下产生的挠度，而在施工或制造时所预留的与位移方向相反的校正量。 3. 合理拱轴线： 拱轴线上的竖向坐标与相同跨度相同荷载作用下的简支梁的弯矩值成比例，即可使拱的截面内只受轴力而没有弯矩，满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴线。 4. 斜拉桥合理成桥状态： 指斜拉桥在施工完成后，在所有恒载作用下，各构件受力满足某种理想状态，如梁、塔弯曲应变能最小。 5. 汽车冲击系数： 冲击系数即冲击电流值对于交流电流幅值的倍数。 二、选择题(20分) 1. 桥梁基本组成部分不包括( B )。 A. 上部结构； B. 路堤； C. 支座； D. 附属设施 2. 对于简支梁桥，其净跨径、标准跨径、计算跨径之间的关系是( B )。 A. 净跨径<标准跨径<计算跨径； B. 净跨径<计算跨径<标准跨径； C. 计算跨径<标准跨径<净跨径； D. 标准跨径<净跨径<计算跨径 3. 车道荷载用于桥梁结构的( B )计算，车辆荷载用于桥梁结构的( )计算。 A. 上部结构，下部结构； B. 局部加载，整体； C. 整体，局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等； D. 上部结构，整体 4 对于跨河桥而言，流水压力属于( C )。 A. 永久作用； B. 基本可变作用； C. 其它可变作用； D. 偶然作用 5. 在装配式预应力混凝土简支T形梁跨中部分采用下马蹄形截面的目的是( A )。 A. 便于布置预应力筋； B. 增强梁的稳定性； C. 承受梁跨中较大的正弯矩； D. 增强构件美观 6. 装配式混凝土板桥的块件之间设置横向连接，其目的是(C )。 A. 减少车辆震动； B. 增加行车道的美观； C. 增强板桥的整体性； D. 避免块件之间横桥方向的水平位移 7. 钢筋混凝土简支T形梁桥主梁肋内设置纵向防裂钢筋的目的，主要是为了防止由于( B )产生的裂缝。
大跨度桥梁的发展趋势
大跨度桥梁的发展趋势 随着人类交往的日益增加，人类文明成果更快更广泛的传播，加快了桥梁技术的进步，19世纪钢筋混领土的发明应用，使桥梁技术产生的革命性的飞跃，综观大跨径桥梁的发展趋势，可以看到世界桥梁建设必将迎来更大规模的建设高潮。 在中国国道主干线同江至三亚就有5个跨海工程、杭州湾跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程，以及琼州海峡工程。其中难度最大的有渤海湾跨海工程，海峡宽57公里，建成后将成为世界上最长的桥梁；琼州海峡跨海工程，海峡宽20公里，水深40米，海床以下130米深未见基岩，常年受到台风、海浪频繁袭击。 大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展 1、研究大跨度桥梁在气动、地震和行车动力作用下其结构的安 全和稳定性，拟将截面做成适应气动要求的各种流线型加劲梁，以增大特大跨度桥梁的刚度。 2、采用以斜缆为主的空间网状承重体系；采用悬索加斜拉的混合体系。 3、采用轻型而刚度大的复合材料做加劲梁，采用自重轻、强度高的碳纤维材料做主缆。 新材料的开发和应用 新材料应具有高强、高弹模、轻质的特点，研究超高强硅粉和聚合物混凝土、高强双相钢丝纤维增强混凝土、纤维塑料等一系列材
料取代目前桥梁用的钢和混凝土。 在设计阶段采用高度发展的计算机 计算机作为辅助手段，进行有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。桥梁建成交付费用 使用后将通过自动监测和管理系统保证桥梁的安全和正常运行，一旦发生故障或损伤，将自动报告损伤部位和养护对策。 大型深水基础工程 目前世界桥梁基础尚未超过100米深海基础工程，下一步须进行100—300米深海基础的实践。 重视桥梁美学及环境保护 桥梁是人类最杰出的建筑之一，闻名遐尔的美国旧金山金门大桥、澳大利亚悉尼港桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥、中国上海杨浦大桥、南京长江二桥、香港青马大桥等这些著名大桥都是一件件宝贵的空间艺术品，成为陆地、江河、海洋和天空的景观，成为城市标志性建筑。宏伟壮观的澳大利亚悉尼港桥与现代化别具一格的悉尼歌剧院融为一体，成为今日悉尼的象征。因此，21世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型，重视桥梁美学和景观设计，重视环境保护，达到人文景观同环境景观的完美结合。
超大跨径桥梁结构健康监测关键技术
《超大跨径桥梁结构健康监测关键技术》 2017年度湖南省科技进步奖项目公示材料 一、项目名称：超大跨径桥梁结构健康监测关键技术 二、项目简介 桥梁是公路交通的重要节点，而超大跨径桥梁由于结构形式与结构安全的重要性，成为交通线路的重中之中。大桥在投入使用后，不可避免地会受到外界因素（自然灾害、外荷载等）的影响，造成结构安全隐患，最终影响社会经济发展和人民生命财产的安全。 超大跨径桥梁结构健康监测关键技术主要以矮寨特大悬索桥（吉茶高速公路控制性工程，创造了最大峡谷跨径、塔梁完全分离结构设计、轨索滑移法架梁以及岩锚吊索结构四项世界第一）为工程依托，在课题组累积的前期研究基础之上，从监测系统整体效能优化设计、健康监测元器件开发、结构损伤分析与评估等方面开展了深入系统的研究，主要内容及创新点包括： （1）针对桥梁健康监测与评估系统功能划分不明确、系统框架不完全等问题，结合现代计算机通信技术，提出了基于网格的超大跨径桥梁结构健康监测系统。对桥梁结构健康监测系统中评估分析模块效率低、系统间存在信息孤岛等问题进行了优化，最终实现健康监测系统评估功能共享。 （2）针对超大跨径桥梁监测任务点繁多，数据量大等问题，以K-L信息距离为理论基础，提出了K-L信息距离准则。利用该准则研究了超大跨径桥梁传感器优化布置方法，达到用最少测点监测桥梁全面状态的目的。 （3）研究了超大跨径桥梁有限元模型修正方法，提出了基于径向基函数的桥梁有限元模型修正方法，避免了传统的矩阵型和参数型模型修正中修正目标众多、监测自由度与有限元模型自由度不匹配的问题。 （4）根据桥梁的损伤机理与车匀速过桥时与桥梁的耦合特性，提出了基于动能能量比和小波包能量比边缘算子的桥梁结构损伤识别方法。 （5）提出了基于健康监测系统的桥梁拉索疲劳寿命预测方法，研发了低功耗便携式索力在线监测设备等桥梁结构监测元器件。 （6）研发了超大跨径桥梁结构健康监测综合系统，编制了《湖
大跨度桥梁设计复习题答案讲解
《大跨度桥梁设计》复习题 1.拱桥的受力特点？ 拱桥按照是否对墩台产生水平推力，可分为有推力拱桥和无推力拱桥，有推力拱桥的主要承重构件是主拱肋（圈），受压为主；无推力拱桥也成为系杆拱桥，是梁—拱组合体系桥，其主要承重构件是拱肋与系杆，拱肋受压，系杆受压。拱脚处有水平推力，从而使拱主要受压,与梁桥比使拱内弯矩分布大为改变(减小)。 2.中承式拱桥的行车道位于拱肋的中部，桥面系（行车道、人行道、栏杆等）一部分用吊杆悬挂在拱肋下，一部分用钢架立柱支承在拱肋上。 3.简支梁和连续梁桥可自由收缩，收缩使结构只发生变形，但不产生内力；固定梁、连续刚构桥等超静定结构，混凝土收缩产生变形和内力。 4.大跨径混凝土连续梁桥采用悬臂施工法施工的过程中，墩梁临时固结，主梁从墩顶向两边同时对称分段浇筑或拼装，直至合龙；合龙之前，结构受力呈T构状态，属静定结构，梁的受力与悬臂梁相同。 5.大跨径桥梁按结构体系分类？ 梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥、及其他组合体系桥。 6.公路桥梁的车道荷载由哪两种荷载组成，当计算剪力效应时，集中荷载标准值应乘以什么系数？ 车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。 公路1级车道荷载的均布荷载标准值为q=10.5KN/m,集中荷载标准值为P kk按以下规定选取：桥涵计算跨径≤5m时，P=180 KN；桥涵计算跨径≥50m时，P=360 KN；桥涵计算跨径介kk于上述跨径之间时，采用直线内插法求得：P=（4l+160）KN。计算剪力效应时，上述集中荷载标准值应乘以k系数1.2. 公路2级车道荷载的均布荷载标准值q,集中荷载标准值P，为公路1级车道荷载的0.75倍。kk 车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利荷载效应的同号影响线上，集中荷载标准值只有一个，作用于相应影响线的峰值处。 7.连续梁桥施工方法主要分为两大类：整体施工法和分段施工法。中小跨度桥梁施工方法主要采用整体施工法，包括满堂支架法、预制拼装法；大跨度桥梁主要采用分段施工法，包括悬臂施工法、逐跨施工法、顶推施工法、 转体施工法。桥梁分段施工有三种基本形式：纵向分段、横向分段（又称装配式桥梁施工，主要用于中小跨径桥）、竖向分层施工（用于组合桥梁施工，也用于大跨拱桥主拱肋的现浇或安装）。 8.悬浮体系斜拉桥的特点？ 塔墩固结，塔梁分离，主梁除两端支承于桥台处，全部用斜拉索吊起，其结构形式相当于在单跨
桥梁作业答案
专业概论（桥梁类）阿依沙尔.别克 一. 桥梁工程专业有何特点？ 答：桥梁工程专业的设置根据国家建设需要和学科发展而定，具有以下特点： 1.悠久的历史 桥梁工程专业的发展与土木工程专业的发展相伴相随。1896年，山海关北洋铁路官学堂（西南交通大学前身）在山海关创建，是我国创办最早的高等学府之一。学校当时仅设有土木工程系，于1897年春在天津招收了第一届学生20名，这是我国高校成立最早的土木工程系，西南交大也由此成为中国近代土木工程高等教育的一个重要发祥地。在100多年的发展中，桥梁工程专业（方向）从最初单一的本科发展到具有了从本科生、研究生到成人教育的完整培养体系，为国家培养了大批高级专业技术人才，如著名桥梁专家茅以升美国“预应力混凝土先生” 林同炎以及中国科学院、中国工程院院士李国豪、汪菊潜、唐寰澄、范立础、项海帆等等一大批名扬海内外的学界泰斗、工程权威。 2.雄厚的师资力量 桥梁工程专业名师济济，拥有雄厚的师资力量。现有在岗教师52名，其中教授19名（博士生导师15名），副教授15名，讲师18名，超过95%的教师具有博士研究生学历（见图1-2）。教师中有享受国务院特殊津贴的专家1名，有教育部“新世纪优秀人才”3名，有铁道部“优秀中青年专家”2名，有四川省“学术技术带头人”4名及四川省“杰出青年学科带头人”1名，另有多名教师曾获得西南交大的各项优秀教师奖。主讲教师具有坚实的理论基础、科研能力和丰富的教学经验，同时与国内桥梁工程规划、设计、建设、管理等单位有长期稳定的联系，能及时在教学中反映最新研究成果。 3.优良的教学条件 拥有世界一流的抗风实验室，拥有土木工程防灾国家重点实验室，开展了大量桥梁抗风、抗震研究。建成了国家级“土木工程本科实验教学示范中心”，拥有种类齐全、数量充足、性能先进的实验设备，教学实验条件处于国内先进水平。桥梁工程领域部分的实验室建设工作已纳入“现代轨道交通国家实验室”、“交通土建抗震技术国家工程实验室（筹）”建设的范畴，大型轨道交通桥梁结构动力模拟试验子平台已纳入到“轨道交通运输工程优势学科创新平台建设”范畴。 4.理论同实践的结合 专业教学上注重理论同工程实践的结合，教学内容既重理论又重应用，教学方法强调手脑并用、练好基本功。设立了认识实习、毕业设计（论文）等教学环节。鼓励教师及学生参与到桥梁工程的设计、施工及监理工作中，为教学工作提供了有利的学习条件，使教学内容更具先进性、针对性和时代感。同时以科研工作促进专业教学，充实了教学内容，促进了教学水平的提高。 二. 请对你所了解的桥梁工程专业的任意两个研究领域（方向）加以阐述。 1、桥梁空间分析及大跨度桥梁的结构行为 这是传统的研究方向，主要研究现代大跨度桥梁与结构的空间分析理论；大跨度桥梁的空间稳定分析；桥梁结构非线性行为；大跨度桥梁的受力机理和经济性能；悬索桥和斜拉桥的极限承载力研究等。李国豪院士是桥梁空间分析和桥梁稳定与振动方向的创始人。
大跨度桥梁
大跨度桥梁 1.大跨度桥梁现状及未来发展趋势 1.1斜拉桥 斜拉桥是现代大跨度桥梁的重要结构形式，特别是在跨越峡谷、海湾、大江、大河等不易修筑桥墩和由于地质的原因不利于修建地锚的地方，往往选择斜拉桥的桥型。它的受力体系包括桥面体系，支承桥面体系的缆索体系，支承缆索体系的桥塔。斜拉桥不仅能充分利用钢材的抗拉性能、混凝土材料的抗压性能，而且具有良好的抗风性能和动力特性。它以其跨越能力大，结构新颖而成为现在桥梁工程中发展最快，最具有竞争力的桥型之一。 斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。 斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有30余座，仅次于德国、日本，而居世界第三位。而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。 中国至今已建成各种类型的斜拉桥100多座，其中有52座跨径大于200米。20世纪80年代末，我国在总结加拿大安那西斯桥的经验基础上，1991年建成了上海南浦大桥（主跨为423米的结合梁斜拉桥），开创了中国修建400米以上大跨度斜拉桥的先河。我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。 今后斜拉桥的体系多以漂浮式或半漂浮为主。半漂浮式可用柔性墩或在塔上设水平拉索阻止桥面过分的漂浮，所有这些都是为了抵抗温度变形及地震。 斜拉桥的发展趋势主要表现在如下几个方面： 1）桥面继续轻型化，跨径继续增大，中小跨径也具有竞争力 2）塔架构的多样化 3）多跨多塔斜拉桥 1.2悬索桥 悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一，除苏通大桥、香港昂船洲大桥这两座斜拉桥以外，其它的跨径超过1000m以上的都是悬索桥。如用自重轻、强度很大的碳纤维作主缆理论上其极限跨径可超过8000m。 迄今为止世界上已出现三个悬索桥大国，即美国、英国与日本。全球各类悬索桥的总数已超过100座。 美国在悬索桥的发展上花了将近100年的时间，技术上日趋成熟，为全球悬索桥的发展奠定了基础，并首先使悬索桥成为跨越千米以上的唯一桥型。美国的悬索桥由于出现较早，在风格上有与其时代相适应的特色，主要有一下各点： （1）主缆采用AS法架设。 （2）加劲梁采用非连续的钢桁梁，适应双层桥面，并在桥塔处设有伸缩缝。 （3）桥塔采用铆接或栓接钢结构。 （4）吊索采用竖直的4股骑跨式。 （5）索夹分为左右两半，在其上下采用水平高强螺栓紧固。 （6）鞍座采用大型铸钢件。 （7）桥面板采用RC构件。 英国的悬索桥由于出现较晚些，顾自成流派。其主要特点如下： （1）采用流线型扁平钢箱梁作为加劲梁。 （2）早期采用铰接斜吊索。 （3）索夹分为上下两半，在其两侧采用垂直于主缆的高强螺栓紧固。 （4）桥塔采用焊接钢结构或钢筋混凝土结构。
桥梁钢结构基础知识..-共23页
桥梁钢结构基础知识讲座 一、常用钢材 1、结构钢牌号说明，对应标准GB221－2019《钢铁产品牌号表示方法》。 如：Q345qC Q－屈服强度； 345－屈服强度345MPa(当δ≤16mm时，其屈服强度大小与牌号数值相同。板厚增加，强度降低，例如Q345C钢，当δ＞63mm时，其屈服强度只有315MPa)； q－桥梁用结构钢； C－质量等级为C级。 钢材质量等级共有A、B、C、D、E 5个级别，A级最低，E级最高，主要表现在钢中有害杂质S、P含量的多少，耐冲击温度的高低。如： A KV(纵向)Q345A、B级钢，＋20℃，34J； A KV(纵向)Q345C级钢，0℃，34J； A KV(纵向)Q345D级钢，—20℃，34J； A KV(纵向)Q345E级钢，－40℃，34J。 2、结构钢的屈强比 即钢材的屈服强度与抗拉强度之比，σs/σ b 屈强比越小，强度储备越大，结构越安全可靠；屈强比越大，强度储备越小，结构越不安全可靠。一般屈强比不超过0.8。一般，钢
材的强度等级越高，屈强比越大，反之，越小。 3、碳素结构钢 对应标准GB/T700-2019，有4个强度等级： Q195（不分级）； Q215（A、B级）； Q235（A、B、C、D级）； Q275（A、B、C、D级）。 用的比较多的是Q235C钢，相当于过去的A3钢。 4、低合金高强度结构钢 对应标准GB/T1591-2019, 有8个强度等级： Q345（A、B、C、D、E级）； Q390（A、B、C、D、E级）； Q420（A、B、C、D、E级）； Q460（C、D、E级）； Q500（C、D、E级）； Q550（C、D、E级）； Q620（C、D、E级）； Q690（C、D、E级）。 过去的16Mn相当于Q345的A、B级。 与GB/T1591-1994对照，新标准增加了Q500、Q550、Q620、Q690强度等级，取消了Q295强度等级。 5、桥梁用结构钢
城市大跨度桥梁施工的要点分析正式版
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.城市大跨度桥梁施工的要点分析正式版
城市大跨度桥梁施工的要点分析正式 版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 摘要：随着城市经济的快速发展，大跨度桥梁在城市当中越来越多的出现，但是大跨度桥梁的施工技术要求高、难度大，对施工过程中的质量控制和管理提出了更高的要求，在施工过程中需要做好几何、应力、稳定和影响因素控制，但是大跨度桥梁本身就有很多种，这无疑增加了施工技术难度。本文根据已有的研究资料详细论述了大跨度桥梁施工过程中应该注意的一些问题，在详细分析影响其施工质量因素的基础上，提出了一些施工质量方面的对策建议，以期能够提高城市大跨度
桥梁的施工水平。 关键词：大跨度；桥梁；施工 1.影响大跨度桥梁施工质量的因素分析 从实践的角度来看，影响大跨度桥梁施工质量的因素有很多，这些因素主要表现在施工材料、技术管理、设备运行等方面上，在大型桥梁施工过程当中应该在做好施工质量控制与过程管理的基础上，要针对影响施工质量的一些重点因素，采取专门的施工管理措施，保障桥梁施工的各个重点控制部分的施工质量，保证整个施工过程中桥梁的质量都处于良好的控制状况。在大型桥梁施工当中，目前应力混凝土结构箱梁与灌注桩是桥梁施工应用最为
桥梁工程作业
2015—2016第2学期 离线作业 科目：桥梁工程 姓名：罗菲 学号： 14927317 专业：土木工程（工程造价）2014-48班（专本） 西南交通大学远程与继续教育学院 直属学习中心
《桥梁工程》第一次离线作业 三、主观题(共3道小题) 17.请归纳桥上可以通行的交通物包括哪些（不少于三种）？请总结桥梁的跨越对象包括哪些（不少于三种）？答：桥梁可以实现不同的交通物跨越障碍。最基本的交通物有：汽车、火车、行人等。其它的还包括：管线（管线桥）、轮船（运河桥）、飞机（航站桥）等。桥梁跨越的对象包括：河流、山谷、道路、铁路、其它桥梁等。18.请给出按结构体系划分的桥梁结构形式分类情况，并回答各类桥梁的主要受力特征。 答：桥梁按结构体系可以分为：梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系桥梁。梁桥是主要以主梁受弯来承受荷载；拱桥主要是以拱圈受压来承受荷载；悬索桥主要是以大缆受拉来承受荷载；组合体系桥梁则是有多种受力构件按不同受力特征组合在一起共同承受荷载。 19.请简述桥梁设计的基本原则包括哪些内容？ 答：桥梁的基本设计原则包括：安全、适用、经济和美观。桥梁的安全既包括桥上车辆、行人的安全，也包括桥梁本身的安全。桥梁的适用能保证行车的通畅、舒适和安全；桥梁运量既能满足当前需要，也可适当照顾今后发展等方面内容。在安全、适用的前提下，经济是衡量技术水平和做出方案选择的主要因素。桥梁设计应体现出经济特性。在安全、适用和经济的前提下，尽可能使桥梁具有优美的外形，并与周围的环境相协调。 《桥梁工程》第二次离线作业 一、主观题(共4道小题) 1.请归纳简支梁桥的主要特点包括哪些？ 答：简支梁桥的主要特点是：受力明确（静定结构）、构造简单、易于标准化设计，易于标准化工厂制造和工地预制，易于架设施工，易于养护、维修和更换。但简支梁桥不适用于较大跨度的桥梁工程。 2.综合题－计算题3（仅限道桥专业）：一个30m跨度的装配式简支梁，已知其1片边梁的跨中横向分布系数m c= 0.8,试计算其在公路－I级车道荷载和车辆荷载分别作用下的跨中弯矩值。并对比二者的大小关系。车道荷载和车辆荷载简图参见附图。（计算中假定计算跨度也为30m；不计冲击系数；不计车道折减系数；并假定横向分布系数沿全桥均取相同数值）（10分） 答：根据车道荷载和车辆荷载中的均布与集中力大小，计算出30m简支梁的跨中弯矩。均布荷载跨中弯矩公式为M ＝1/8*q*L*L；每一个集中荷载产生的跨中弯矩按结构力学公式计算或依据其产生的支点反力后进行计算。 3.综合题－计算题类1：（仅限道桥专业） 下图为一双车道布置的多主梁公路桥横截面布置，主梁间距为1.5m＋2.0m＋2.0m＋1.5m。试采用杠杆原理法，
钢结构桥梁的入门精选
钢结构桥梁的入门级别 小跨度与大跨度钢箱梁 建国以来长江上几座里程牌式钢桥,高瞻远瞩,胸怀大志,入门开始 武汉长江大桥(128m 跨度,3 号钢Q240) 南京长江大桥(160m跨度,16M nq Q345) 九江长江大桥(216m 跨度,15MnVNq Q420) 芜湖长江大桥(312m跨度,14MnNbq Q345) 天兴洲长江大桥(504m 跨度,14MnNbq Q345) 一、桥梁用钢牌号 1 、Q235qD Q345qD Q370qD Q420QD 第一个Q 为屈服拼音第一个字母,屈服之意; 数字235表示屈服强度(是一个应力数值), 数字后q 为桥梁第一个拼音q, 表示为桥梁用结构钢;最后一个大写字母 D 为钢材等级, 钢材等级之分有A、B、C、D、E5个等级,A不做冲击功要求,B表示常温20。冲击功,C 为0°冲击功，D表示-20。是冲击功,E为-40独冲击功要求.冲击功与钢材韧性相关, Q345qE 联合起来意为：屈服强度为345MPa应力的桥梁用钢,-40。有冲击功要求，一般不小于47J.钢材安全系数一般取为，那么Q345钢材容许应力为345/=,规范中采用中345 为屈服强度,抗拉强度更大,一般为容许应力的倍,所以Q345 抗拉强度为200*=500MPa, 规范中取值510MPa. 抗剪容许应力为基本容许应力的倍,局部承压为基本容许应力的倍,规范中Q345 钢材抗剪容许应力120MPa, 局部承压容许应力为300MPa. 钢结构桥梁的设计方法
公路钢结构桥梁设计规范2015 没出来之前,公路钢结构桥梁仍然采用容许应力法 设计:各项荷载系数为1,荷载组合下外力应力只要小于容许应力200MPa 即可.现在新出钢桥规范为了与混凝土统一采用两个极限状态设计法一致,钢结构桥梁也采用了极限 状态设计法,以Q345qD 钢为例说明问题的实质性: 1) 容许应力法 外荷载组合系数：1x恒载+1x活载+1x其它可变活载 荷载组合下的应力小于规范中的容许应力200MPa (345/=203) 2) 极限状态法 外荷载组合系数:恒载+活载+其它可变活载 综合起来极限状态法相比于容许应力法荷载综合系数采用了荷载组合下的应力小于规范中的容许应力275MPa 所以极限状态法相当于外荷载系数乘了个的数值,相对于容许应力法中的容许应力相应同时乘以的数值,本质一样,游戏而已. 三、钢结构桥梁几个主体问题钢结构核心问题为强度、稳定、疲劳 1) 强度 受拉杆件或者弯矩中的受拉部位:应力小于容许应力即可,假如为螺栓连接,计算应力时采用净面积计算 2) 稳定 稳定问题转为强度模式控制，只不过将容许的压应力转换为容许应力x小于1的一个数字,此数字结合杆件的计算长度与杆件回转半径相结合的长细比,如下表
大跨度桥梁结构理论专题研究之一--每人任选一题
大跨度桥梁结构理论专题研究之一?1．桥梁结构的可靠度研究（可选任一类桥梁，如梁、拱、索桥等） ?2．大跨桥梁的结构静、动力分析（可选任一类桥梁，如梁、拱、索桥等） ?3．桥梁结构全寿命耐久性设计的主要理论和方法及应用 ?4．钢桥的疲劳分析与试验研究及应用 ?5．新型材料在大跨桥梁中的应用 ?6．大跨桥梁检测与质量评定技术研究（可选任一类桥梁，如梁、拱、索桥等）7．大跨斜拉桥施工智能监控研究（悬臂灌注，悬臂拼装） ?8．大跨拱桥施工智能监控研究（悬臂拼装，转体施工） ?9．大跨桥梁健康监测与评估（可选任一类桥梁，如梁、拱、索桥等） ?10．钢桥合理刚度与冲击系数研究（高速铁路300km/h） ?11．局部稳定与整体稳定分析 ?12．高速铁路车桥共振的危险性分析研究（可选任一类桥梁，如梁、拱、索桥等） ?13．大跨度桥梁抗震设计减震隔震桥研究（可选任一类桥梁，如梁、拱、索桥等） ?14．斜拉桥拉索的风雨振与制减震措施研究 ?15．钢桥长效防腐涂装技术研究, ?16．大跨度桥梁深水基础工程的设计施工技术与监测分析研究 ?17. 国内外钢桥规范的对比研究（荷载与荷载谱的不同，抗弯构件，拉压构件，稳定，疲劳等； 中国，日本，美国，欧洲，俄罗斯） ?18. 自选与大跨桥相关的科研课题 ?19. 自列题目做一篇大跨桥梁的论文---与导师的研究方向相同或不同均可以。 课程报告要求: ?1、PPT文件，可报告10分钟左右，并负责研讨回答问题。 ?每人做一篇课题研究的报告，希望有一定深度；在课堂上交流！ ?2、大跨度桥梁专题研究书面报告---上交老师和学校留存记分！ ?书面打印稿格式要求（word 文档A4纸，空白左边2.5cm,上下右均为2cm；1.25倍行间距）； 字体要求: 报告大标题: 宋体2 号字 第一层次标题: 宋体小 3 号字 第二层次标题: 宋体 4 号字 第三层次标题: 宋体小4 号字 正文字体: 宋体 5 号字 标题:排序号: 1. 1.1, 1.2,… 1.1.1, 1.1.2 ,… 1) 2),…; (1),(2),.. ①,②,… 提交给老师电子版WORD和书面打印稿（书面打印稿上交学院研究生科---计入课程成绩）雷老师的电子邮箱: jqlei@https://www.360docs.net/doc/2a21422.html,, 电子版WORD 请发送这个邮箱.
大跨度桥梁考核作业详解
2016级大跨度桥梁考查题（每题10分，共100分） 一、简述悬索桥中主缆无应力索长的计算思路和方法？ 答：悬索桥中、边跨中，各索股由索夹紧箍成一条主缆， 因而，通过求解主缆中线再 求索股的无应力长度。但是，悬索桥不同于其他的桥型，其主缆线形并不能由设计者人为确定，而需根据成桥状 态的受力而定。所以，先确定成桥状态主缆各控制点(IP 点和锚点)的位置、矢跨比和主缆的截面几何形状参数、材料参数等，再采取解析迭代法，确定主缆的线形，并求解主缆的缆力和主缆中线的有、无应力长度，然后进一步求解包括锚跨在内的索股长度。 主缆自由悬挂状态下，索型为悬链线。取中跨曲线最低点 为坐标原点，则对称悬链线方程为： 式中：c=H/q ；H 为索力水平投影；q 为主缆每延米重。 主缆自重引起的弹性伸长量为： 主缆无应力长度为： 210S S S S ?-?-= 根据成桥状态主缆的几何线型、桥面线型，求得各吊索的
有应力长度，扣除弹性伸长量，即得吊索无应力长度。 二、简述悬索桥中主索鞍为何要设置边跨方向的预偏？ 答：在空缆状态,由于桥塔相邻跨主缆的无应力长度不同,导致相邻跨主缆水平分力不等。此时,若索鞍仍保持在成桥位置,会使主塔承受较大的不平衡力,需要通过桥塔自身变形来平衡。然而在实际情况中,靠主塔变形改变跨度,减小不平衡力是不现实的,需要通过索鞍的偏移或偏转来调整各跨主缆的张力,使相邻跨主缆在索鞍处保持平衡状态,此时的偏移量或偏转量就是索鞍的预偏量。 悬索桥桥塔设计的合理成桥状态是塔顶没有偏位，塔底没有弯矩，此时塔顶相邻跨主缆水平分力相等。在空缆状态，由于桥塔相邻跨主缆的无应力长度不同，导致相邻跨主缆水平分力不等。此时，若索鞍仍保持在成桥位置，会使主塔承受较大的不平衡力，需要通过桥塔自身变形来平衡。然而在实际情况中，靠主塔变形改变跨度，减小不平衡力是不现实的，需要通过索鞍的偏移或偏转来调整各跨主缆的张力，使相邻跨主缆在索鞍处保持平衡状态。 三、简述主缆和吊索的安全系数一般如何设计取值？
大型桥梁及施工外文翻译--大跨度桥梁
Large Span Bridge 1.Suspension Bridge The suspension bridge is currently the only solution in excess of 600 m, and is regarded as competitive for down to 300. The world’s longest bridge at present is the Verrazano Narrows bridge in New York. Another modern example is the Severn Bridge in England. The components of a suspension bridge are: (a) flexible cables, (b) towers, (c) anchorages, (d) suspenders, (e) deck and ，(f) stiffening trusses. The cable normally consists of parallel wires of high tensile steel individually spun at site and bound into one unit .Each wire is galvanized and the cable is cover with a protective coating. The wire for the cable should be cold-drawn and not of the heat-treated variety. Special attention should be paid to aesthetics in the design of the rowers. The tower is high and is flexible enough to permit their analysis as hinged at both ends. The cable is anchored securely anchored to very solid anchorage blocks at both ends. The suspenders transfer the load form the deck to the cable. They are made up of high tensile wires and are normally vertical. The deck is usually orthotropic with stiffened steel plate, ribs or troughs，floor beam, etc. Stiffening trusses, pinned at the towers, are providing. The stiffening system serves to control aerodynamic movements and to limit the local angle changes in the deck. If the stiffening system is inadequate, torsional oscillations due to wind might result in the collapse of the structure, as illustrated in the tragic failure in 1940 of the first Tacoma Narrows Bridge. The side span to main span ratio varies from 0.17 to 0.50 .The span to depth ratio for the stiffening truss in existing bridge lies between 85 and 100 for spans up to 1,000m and rises rather steeply to 177. The ratio of span to width of deck for existing bridges ranges from 20 to 56. The aerodynamic stability will have be to be investigated thoroughly by detailed analysis as well as wind tunnel tests on models. 2.The cable-stayed bridge During the past decade cable-stayed bridges have found wide application, s\especially in Western Europe, and to a lesser extent in other parts of the world. The renewal of the cable-stayed system in modern bridge engineering was due to the tendency of bridge engineering in Europe, primarily Germany, to obtain optimum structural performance from material which was in short supply-during the post-war years. Cable-stayed bridges are constructed along a structural system which comprises an
大跨度桥梁作业2
一、简述桥梁的分类及主要特点 按用途分类：公路桥、城市桥、铁路桥、公铁两用桥、人行桥、管道桥、机场跑道桥等； 按材料分类：木桥、石桥、混凝土桥、钢桥、组合桥与复合桥、圬工桥等； 按跨径分类：特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞； 按平面形状分类：正桥、斜桥、曲线桥； 按结构类型分类：梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥、刚构桥等。 1、梁桥 在竖向荷载作用下无水平反力，以受弯为主； 梁内产生的弯矩最大，需要抗弯能力强的材料来建造； 简支桥梁结构简单，施工方便，对地基承载力要求也不高，适用跨径在50m以下； 跨径较大时可修建悬臂式获连续式梁桥。 2、拱桥 跨越能力较大，外形美观； 在竖向荷载作用下，墩台将承受水平推力； 与同跨径梁相比，拱的弯矩和挠度小得多； 可用抗压能力强的圬工材料和钢筋混凝土等来建造。 3、刚构桥 主要承重结构是梁和柱整体结合在一起的刚架结构，梁和柱的连接处具有很大刚性； 受力特点介于梁与拱之间，竖向作用下，梁部主要受弯，柱脚处也有水平反力； 跨中正弯矩小于梁桥，跨中建筑高度可较小。 4、斜拉桥 由承压的塔、受拉的索与受压弯的梁体组合而成； 主梁截面较小，跨越能力大； 刚度大，抗风能力较好； 自锚体系，在大跨径桥梁中造价较低； 可用悬臂施工工艺，施工不妨碍通航。 5、悬索桥 由桥塔、锚碇、缆索、吊杆、加劲梁及索鞍等主要部分组成； 主缆具有非常合理的受力形式，截面设计容易； 结构自重较轻，能以较小的建筑高度跨越特大跨度，经济跨径在500m以上； 桥塔承受缆索传来的各种荷载及梁支承在塔身上的反力，并将其传递到下部墩及基础； 悬索为柔性结构，刚度小，易产生较大的挠曲变形； 在风荷载等动荷载作用下易产生振动。 二、悬索桥、斜拉桥、大跨度拱桥的组成构件有哪些？三种桥的受力特点如何？ 有何本质区别？ 1、组成构件 悬索桥：主缆、加劲梁、塔柱、吊杆、锚碇、索鞍等； 斜拉桥：主梁、索塔、斜拉索； 大跨拱桥：主拱圈、拱座、墩台、拱上建筑。