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）；
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1.1.1, 1.1.2 ,…
1) 2),…;
(1),(2),..
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结构力学 桥梁结构分析
桥梁结构分析 桥梁结构分析 摘要：设计桥梁可有多种结构形式选择：石料和混凝土梁式桥只能跨越小河；若以受压的拱圈代替受弯的梁，拱桥就能跨越大河和峡谷；若采用钢桁架可建造重载铁路大桥；若采用主承载结构受拉的斜拉桥和悬索桥，不仅轻巧美观，而且是飞越大江和海峡特大跨度桥梁的优选形式。 关键词：梁式桥，拱式桥，悬索桥，桁架桥，斜拉桥 著名桥梁专家潘际炎说：“海洋，是孕育地球生命的产床；河流，是孕育人类文明的摇篮；而桥，则是联系人类文明的纽带。”这纽带越来越宏伟，越来越精致，越来越艺术！建国以
来中国的桥梁工程事业飞速发展。随着时代前进的步伐,人们对桥梁工程提出了更高的要求，对“适用、安全、经济、美观”的桥梁设计原则赋以更新的内容。桥梁工程无论是现在还是以后都不会停步的，它的发展前景会更广阔。通过半个学期的结构力学的学习，我对桥梁结构及他们的受力特点有了一定的认识。理论联系实际，我通过对各种结构的对比分析，进一步加深了印象，对以后的学习奠定了基础。 1.梁式桥 工程实例——洛阳桥，又称万安桥，在福建泉州市区东北郊洛阳江入海处，该桥是举世闻名的梁式海港巨型石桥,为国家重点文物保护单位，为国家重点文物保护单位。 梁式桥的主梁为主要承重构件，受力特点为主梁受弯。梁式桥的上部结构在铅垂荷载作用下，支点只产生竖向反力，支座反力较大，桥的跨中处截面弯矩很大。所以由于这种特性，梁式桥的跨度有限。简支梁桥合理最大跨径约20 米，悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70 米。采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观；这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。但是由于制造梁式桥的材料多为石料与混凝土，随跨度的增加其自重的增加也比较显著。因此梁式桥广泛用于中、小跨径桥梁中。 结构本身的自重大，约占全部设计荷载的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更显著增大，大大限制了其跨越能力。随着跨度的增大，桥的内力也会急剧增大，混凝土的抗弯能力很低，较难满足强度要求。弯矩产生的正应力沿横截面高度呈三角分布，中性轴附近应力很小，没有充分利用材料的强度。 2.拱式桥 工程实例——赵州桥，坐落在河北省赵县洨河上。建于隋代，由著名匠师李春设计和建造，距今已有约1400年的历史，是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥。1961年被国务院列为第一批全国重点文物保护单位。因赵州桥是重点文物，通车易造成损坏，所以不允许车辆通行。 拱式桥拱肋为主要承重构件，受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。从几何构造上讲，拱式结构可以分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。分析三角拱的受力特点，在竖向荷载下，三角拱存在水平推力，因此，三角拱横截面的弯矩小于简支梁的弯矩。弯矩的降低，拱能更充分的发挥材料的作用，当跨度较大、荷载较重时，采用拱比采用梁更为经济合理。
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
桥梁工程复习题(带答案)
一、单项选择题 1 ?如果按结构基本体系分类，则斜拉桥属于（ A 、梁式桥 B 、刚架桥 2 ?下列跨径中，哪个用于桥梁结构的力学计算? A 、标准跨径 B 、净跨径 3?梁式桥的标准跨径是指（ C ）。 A 、相邻两个桥墩（台）之间的净距 C 、相邻两个桥墩中线之间的距离 4?下列哪个跨径反映了桥梁的泄洪能力？（ A 、标准跨径 B 、净跨径 C 、悬索桥 D 、组合体系桥 （ D ） C 、总跨径 D 、计算跨径 B 、相邻两个支座中心之间的距离 D 、梁的长度 C ） C 、总跨径 D 、计算跨径 5 ?桥梁两个桥台侧墙或八字墙后端点之间的距离称为（ C ）。 A 、桥梁净跨径 B 、桥梁总跨径 C 、桥梁全长 6 ?桥梁总长是指（A ） D ）。 D 、桥梁跨径
A、桥梁两桥台台背前缘间的距离 B、桥梁结构两支点间的距离
C、桥梁两个桥台侧墙尾端间的距离 D、各孔净跨径的总和 7?桥梁的建筑高度是指（A ）。 A、桥面与桥跨结构最低边缘的高差 B、桥面与墩底之间的高差 C桥面与地面线之间的高差D、桥面与基础底面之间的高差8?某路线上有一座5孔30米的连续梁桥，根据规模大小分类，该桥属于（ D ）。 A、特大桥 B、大桥 C、中桥 D、小桥9?根据作用的分类标准，下列哪些属于永久作用？（C ） ①土侧压力②温度作用③汽车撞击作用④混凝土徐变⑤汽车制动力 ⑥基础变位作用⑦支座摩阻力 A、①②④ B、⑤⑥⑦ C、①④⑥ D、③④⑤10?根据作用的分类标准，下列哪些属于可变作用？（B ） ①土侧压力②温度作用③汽车撞击作用④混凝土徐变⑤汽车制动力 ⑥基础变位作用⑦支座摩阻力 A、①④⑥ B、②⑤⑦ C、③⑤⑦ D、②③⑤
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
桥梁工程习题及答案
一、填空题 1)公路桥梁的作用按其随时间变化的性质，分为永久作用、可变作用、偶然作用。 2)按结构体系及其受力特点，桥梁可划分为梁桥、拱桥、悬索桥以及组合体系。 3)桥跨结构在温度变化、混凝土的收缩和徐变、各种荷载引起的桥梁挠度、地震影响、纵坡 等影响下将会发生伸缩变形。 4)钢筋混凝土梁梁内钢筋分为两大类，有受力钢筋和构造钢筋。 5)作用代表值包括标准值、准永久值、频遇值。 6)桥梁纵断面设计包括桥梁总跨径的确定、桥梁的分孔、桥面的标高及桥下净空、桥上及桥 头引导纵坡的布置和基础埋置深度。 7)桥台的常见型式有重力式桥台、轻型桥台、组合式桥台和框架式桥台等。 8)公路桥面构造包括桥面铺装、防水和排水系统、桥面伸缩装置、人行道及附属设施等。 9)悬索桥主要由桥塔、锚碇、主缆和吊索等组成。 10)重力式桥墩按截面形式划分，常见的有矩形、圆形、圆端形和尖端形等。 11)常见的轻型桥台有薄壁轻型桥台、支撑梁轻型桥台、框架式轻型桥台、组合式轻型桥台等。 12)设计钢筋混凝土简支T梁，需拟定的主要尺寸有梁宽、梁高、腹板厚度、翼缘板厚度。 13)柱式桥墩的主要型式主要有独柱式、双柱式、多柱式和混合式。 14)桥梁支座按其变为的可能性分为活动支座和固定支座。 15)支座按其容许变形的可能性分为固定支座、单向支座和多向支座。 16)常用的重力式桥台有U形桥台、埋置式桥台、八字式桥台、一字式桥台等。 17)桥梁的主要组成部分包括桥墩、桥台及桥跨结构等。 18)桥梁设计一般遵循的原则包括安全性、适用性、经济性、先进性和美观等。 19)荷载横向分布影响线的计算方法主要有：杠杆原理法、偏心压力法、铰接板法、比拟正交 异性板法。 20)通常将桥梁设计荷载分为三大类：永久荷载、可变荷载、偶然荷载。 21)公路桥梁设计汽车荷载分为公路-I级、公路-II级两个等级，它包括车道荷载和车辆荷载， 其中车辆荷载用于桥梁结构的局部加载和桥台验算。 22)桥梁净空包括设计洪水位和桥下设计通航净空。 23)进行扩大基础验算时，常进行基底的倾覆稳定性和滑动稳定性检算。 24)大型桥梁的设计阶段一般分为初步设计、技术设计与施工设计三个阶段。 25)桥梁全长规定为：有桥台的桥梁是两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离；无桥台的 桥梁为桥面系行车道全长。 26)一般重力式梁桥墩台的验算包括截面强度验算、抗滑移稳定验算和墩台顶水平位移的验 算。 27)装配式简支梁桥横截面主要有II形、T形、箱形等几种形式。 28)引起超静定预应力混凝土桥梁结构次内力的外部因素有温度影响、混凝土收缩徐变作用及
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
桥梁工程考试题与答案
桥梁工程一 一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题) 1. 桥梁按体系划分可分为梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系桥。 2. 桥梁的建筑高度是指桥面与桥跨结构最低边缘的高差。 3. 公路桥梁总长是指桥梁两个桥台侧墙尾端间的距离。 4. 下列桥梁中不属于组合体系桥梁的结合梁桥。 5. 以公路40m简支梁桥为例，①标准跨径、②计算跨径、③梁长这三个数据间数值对比关系正确的是①>③>②。 6. 以铁路48m简支梁桥为例，①标准跨径、②计算跨径、③梁长这三个数据间数值对比关系正确的是①＝②<③。 7. 桥梁设计中除了需要的相关力学、数学等基础知识外，设计必须依据的资料是设计技术规范。 8. 我国桥梁设计程序可分为前期工作及设计阶段，设计阶段按“三阶段设计”进行，即初步设计、技术设计与施工设计。 9. 下列哪一个选项不属于桥梁总体规划设计的基本内容桥型选定。 二．判断题(判断正误，共6道小题) 10. 常规桥梁在进行孔跨布置工作中不需要重点考虑的因素为桥址处气候条件。 11. 斜腿刚构桥是梁式桥的一种形式。（×） 12. 悬索桥是跨越能力最大的桥型。（√） 13. 桥梁设计初步阶段包括完成施工详图、施工组织设计和施工预算。（×） 14. 桥位的选择是在服从路线总方向的前提下进行的。（×） 15. 一般来说，桥的跨径越大，总造价越高，施工却越容易。（×）
16. 公路桥梁的总长一般是根据水文计算来确定的。（√） 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）？ 参考答案： 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。 参考答案： 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？ 参考答案： 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。
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。
高等桥梁结构理论作业汇总
高等桥梁结构理论课程作业参考答案（2014版） 【作业1】 如图1所示薄壁单箱断面，试分别计算：（1）该截面在竖向弯矩m kN M x ?=100作用下的正应力（注：平截面假定成立。）；（2）该截面在竖向剪力kN Q y 100=通过截面中心作用下的剪应力分布。 图1 薄壁单箱断面几何尺寸（单位：cm ） 【参考答案】 由于该截面关于y 轴对称，故需要确定主轴ox 轴的位置，假定ox 轴距离上翼缘中心线为a ，由0=x S ，得 0)2(2 1 2)2(0.3212)5.20.35.2(22=-?--?-?+?++δδδδa a a a 即 04.01.04.03.06.01.08.022=+--+-+a a a a a 0.15.1=a ，即m a 667.0= 由ANSYS 计算截面几何特性参数，计算结果如图2所示。具体几何特性计算结果为： 竖向抗弯惯性矩为)(064.1)(10064.1448m cm I x =?=, 横向抗弯惯性矩为)(370.5)(10370.5448m cm I y =?=， 扭转常数为：)(470.1)(1047.1448m cm I y =?=， 截面几何中心至顶板中心线距离为)(667.0m a =。 （1）截面在竖向弯矩m kN M x ?=100作用下，由初等梁理论可知，截面正应力分布由下式 计算，即
y y y I M x x z 96.93984064 .1000 ,100=== σ（Pa ） （m y m 667.0333.1≤≤-），具体截面正应力分布如图3所示。 X Y O Sig1=62688Pa Sig2=125282Pa 图2截面在竖向弯矩m kN M x ?=100作用下正应力分布图 （2）截面在竖向剪力kN Q y 100=作用下，闭口截面弯曲剪应力计算公式可知，截面剪应力为 ????? ? ?? +-= ??δδds ds S S I Q q x x x y 划分薄壁断面各关键节点如图3（a ）所示。将截面在1点处切口，变为开口截面，求x S 、 ?δ ds 和 ?ds S x δ 。作y 图如图3（b ）所示。 （a ）薄壁断面节点划分图（单位：cm ）
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
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？
大跨径桥梁设计与施工
文章编号：1009-6825（2012）31-0205-02 大跨径桥梁设计与施工探讨 收稿日期：2012-09-03 作者简介：孙泽军（1980-），男，工程师 孙泽军 （东莞市财政局生态园分局，广东东莞523668） 摘要：通过借鉴已建大跨径桥梁设计施工先进经验，提出了大跨径桥梁建设在设计中应注重前期工作和专题研究，不断提高自主创新设计和计算机辅助设计能力，重视结构耐久性和工程的质量、安全、环保和美学问题；在实际施工中施工单位应提高施工实力和科研能力，自主创新施工工艺、方法，以确保预应力施工质量和有效监测监控。 关键词：大跨径桥梁，设计，施工 中图分类号：U442．5文献标识码：A 目前，在跨度超过500m的世界斜拉桥中，我国已从数量上占据了重要的地位。江阴长江大桥的建成，标志着我国有了第一座跨径超千米的悬索桥，同时也使我们成为世界上第六个能够建造千米级跨径大桥的国家。此外，世界第一拱———上海卢浦大桥、36km长的杭州湾大桥、主跨1088m超大跨度斜拉桥———苏通长江大桥、主跨1490m悬索桥———润扬长江公路大桥，都说明我国大跨径桥梁工程建设技术水平有了进一步提高。 1大跨径桥梁设计应重视的一些问题 由于公路运输自身的优势，公路干线跨江、海工程将不断出现，而且随着施工能力、材料强度、试验手段的进一步提高，大跨径桥梁的世界记录将会不断被刷新。鉴于工程设计对控制工程质量、安全和工程造价起着决定性作用，我认为有以下几个方面值得重视。 1．1加强前期工作及专题研究 发达国家在大跨径桥梁建设整个过程中对前期工作和设计阶段投入的资源是很可观的，因为有充分的可行性论证和精心的设计，在施工过程中因方案或设计问题而出现修改或进行优化的可能性已经不大，工程一旦铺开，整个施工就会一气呵成，基本避免了因考虑不周带来的追加投资或工期拖延。 他山之石，可以攻玉。所以我们在前期工作除常规论证外，还应包括桥梁结构与环境景观协调、施工工艺的可行性等。专题研究除风荷、船撞等以外，还需侧重对结构的使用效果、使用寿命进行研究。鉴于上述工作的重要性，并需要一定的工期和费用，建议设计单位做好业主的解释沟通工作，在业主的支持与配合下，设计单位需充分调研项目有关情况、认真勘察现场，不折不扣地做好项目前期工作和专题研究，为成就“精品”工程共同努力。1．2提高计算机辅助设计能力 大跨径桥梁涉及的问题很多，且设计过程中存在方案比选优化调整，越是如此，计算机辅助设计就越显得重要。丹麦著名的COWI公司所应用的一套自行开发的计算辅助设计软件系统IB-DAS，把桥梁结构设计的前期处理（桥型方案及相关数据）、中间处理（结构分析）、后期处理（配筋、索、出施工图）连成一体，除此之外，还能对大跨径桥梁进行诸如抗风、抗震、大体积混凝土发热控制等非常规模拟分析。因此，设计工效和精确度大大提高，有时还能大大地弥补实验过程中的缺陷。 1．3重视结构耐久性和环境的保护 结构耐久性可以说是一个经济问题，是一个一次性投入和长期投入的关系问题，也事关节能环保问题。大跨径桥梁由于结构庞大，不但在景观上对环境影响重大，而且由于施工牵涉面大，局部性环境破坏或污染也是一个应重视的问题。正因如此，设计阶段的长远和全盘考虑就显得非常重要。 以桥面铺装为例，钢纤维混凝土铺装的优势有： 1）同强度等级下，钢纤维混凝土的重量更轻，较适合大跨径桥梁；2）由于设置了一定比例的钢纤维，大大增强了混凝土的抗弯、抗压和抗拉极限强度；3）钢纤维混凝土具有更优越的抗冲击能力、形变能力、抗疲劳和抗裂能力、抗剪能力、耐磨与抗冻能力及抑制甚至阻止温度裂缝的形成和扩展的能力。 由此可见，大跨径桥梁采用钢纤维混凝土铺装能有效提高桥梁工程的质量和耐久性，延长工程使用寿命和节约工程维修成本的同时有利于环保。 1．4加强自主创新设计，提高科研水平 随着桥梁规模与跨度的不断增大，除设计理论、施工技术等需要进一步研究、深化外，减轻结构自重、增大结构承受外荷载的能力势在必行。在充分吸收国内外桥梁技术发展的先进成果基础上，设计应坚持科技创新，以科学的发展观主导设计，大胆采用新材料，新工艺，新思路。 比如在我国的润扬长江公路大桥设计中主要设计创新有： 1）在悬索桥跨中主缆与加劲梁刚性连接，设计中央扣，以改善全桥的整体刚度和抗风稳定性，提高吊索特别是跨中附近的短吊索的使用性能，减小L/4处挠度等，这在我国悬索桥上是第一次采用；2）采用泵送干空气除湿防护，彻底改善主缆钢丝的防腐性能；3）在加劲梁箱内安装电动小车，方便检查维修等等。 再比如湖南湘西矮寨特大悬索桥设计中，为减少对山体的开挖，采用塔梁分离形式，加劲梁长度小于主塔中心距，导致桥塔附近主缆一定区域无吊索，设计通过在主缆无吊索区增设锚索以增加结构刚度、降低无吊索区主缆的活载变形，设计思路新颖，打破了单跨悬索桥的加劲梁长度与主塔中心距一致的常规。 当然，目前我们对大跨径桥梁技术的探讨和研究仍有大量的技术难题需要去解决，例如： 1）悬索桥结构的主要受力构件为主缆与桥塔，主梁以受弯为主，受力分析时它可等效为拉弯杆件，其几何非线性效应偏于安全一面。但几何非线性问题因结构的超长化，使结构扭转刚度及扭频减小，颤振临界风速下降，导致其空气静、动力稳定性问题趋于严重，风载作用下结构成桥状态及施工状态的静、动力稳定性问题将上升为主要的矛盾，尚需解决以下几方面的问题：静力风载作用下的倒向位移问题；偏载下的扭转变形问题；空气静力扭转发散问题；空气动力稳定性问题等。 · 502 · 第38卷第31期2012年11月山西建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol．38No．31 Nov．2012
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/3511449238.html,, 电子版WORD 请发送这个邮箱.
桥梁设计外文翻译--超轻大跨度桥
Long and light——《Bridge design & engineering》 Closure of the main span on the SundoyaBridge in Norway is expected to take place in the first week after Easter. This graceful crossing, the second longest of its type in the world, is being built in situ using high performance concrete SundoyaBridge is situated in one of Norway's most scenic areas, only 100km south of the Arctic Circle. The 538m-long bridge spans Sundet, and when it is complete will provide a ferry-free road connection between Sundoya and the mainland. It is located some 35km west of the city of Mosjoen, close to highway 78 between Mosjoen and Sandnessjoen. It will be the second large bridge project connecting Alstenoya to the mainland, coming more than 12 years after the HelgelandBridge was opened. The region is no stranger to world-record scale bridges ?the Helgeland Bridge's 425m long main span was the longest cable-stayed span in the world when it opened in 1992. SundoyaBridge is divided into three spans; it has a main span of 298m and two side spans of 120m. The main span will be the second longest span in the world for a continuous post-tensioned cast in place box section concrete bridge. In terms of its design, consultant Dr Ing Aas-Jakobsen has followed a similar approach to that taken for the RaftsundetBridge, opened in 1998, to which the SundoyaBridge will almost be a twin. The two bridges have identical main spans, but Raftsundet has four spans as opposed to Sundoya's three. Contractor AS Anlegg, which is part of the joint venture building Sundoya, was also the contractor on the RaftsundetBridge, and architect Boarch Arkitekter has also worked on the two schemes. In January 2001 the joint venture company AF Sundoybrua won the contract from client Statens Vegvesen to build the SundoyaBridge. This joint venture consisted of the contractors Reinertsen Anlegg and NCC Construction. High performance concrete is central to the design of the bridge ?both normal weight HPC and lightweight HPC. Normal weight concrete, at approximately 2500kg/m3, is used for the 120m side spans, while lightweight concrete, which weighs in at about 1970kg/m3, is used for construction of the 298m main span. This enables construction to proceed using the balanced cantilever method. Local rock from Norway is used as the aggregate for the normal weight concrete, but the lightweight concrete required an imported solution. Normally the aggregate used for lightweight concrete in Europe is expanded clay or shale, but this material has high levels of absorption and for this reason, regulations prevent such concrete from being pumped.