高架结构设计与施工

1.桥梁的组成：上部结构（包括桥跨结构、桥面构造）、下部结构（包括桥墩与桥台）、支座、附属结构物。

主桥：桥梁跨越主要障碍物（如通航河道）的结构部分。

引桥：从桥台至正桥的结构部分，连接主桥和两端道路。

跨度/径：表示桥梁的跨越能力，对于多跨桥，最大跨度称为主跨。

计算跨径：桥跨结构相邻两支点间的距离L1。

净跨径：设计洪水位线上相邻两桥墩（台）间水平净距L0，各孔净跨径之和称为总跨径。标准跨径的目的：有利于桥梁制造和施工的机械化，也有利于桥梁养护维修和战备需要。标准跨径：公路常用10m、16m、20m、40m

铁路常用20m、24m、32m、48m

桥长：两桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离。

桥下净空高度：设计洪水位（通航水位）与桥跨结构最下缘的高差H。

桥梁建筑高度：桥面与桥跨结构最下缘的高差h。

2.桥梁按结构体系分类：梁式桥、拱桥、悬索桥、组合体系桥；按桥面位置：上承式桥、中承式桥、下承式桥。

3.桥梁的主要桥型：梁桥、刚构桥，拱桥，斜拉桥，悬索桥，组合桥。

4.①梁桥主要分类：简支梁桥，悬臂梁桥，等截面连续梁桥，变截面连续梁桥，连续刚构桥

②刚构（架）桥主要分类：门型刚构、T型刚构、斜腿刚构、V型刚构。

③拱桥主要分类：三铰拱、两铰拱、无铰拱、系杆拱。

5.中国最大跨径的混凝土连续梁桥——虎门辅航道桥；世界上最大跨径的混凝土拱桥——万县长江大桥；中国最大跨径斜拉桥——苏通长江大桥（世界最大是俄罗斯岛大桥）；中国最大跨径悬索桥——舟山西侯门大桥。

第二章：混凝土桥

1.①混凝土桥按材料使用分类：混凝土圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥

②按结构形式分类：梁桥（简支梁、连续梁）、拱桥、索桥、组合体系桥（刚构桥、斜拉桥）

2.混凝土桥与钢桥对比：混凝土桥：自重大（重）、刚度大（刚）、造价低（低）、强度低（弱）

钢桥：自重小（轻）、刚度小（柔）、造价高（高）、强度高（强）3.简支梁桥与连续梁桥受力对比：

1.简支梁桥基本特点：①受力明确，不产生次应力；②构造简单；③易于设计；④易于施工；

⑤易于管养；⑥跨度受限（在中小跨径桥中应用广泛）。

2.设计基本流程：开始→拟定尺寸→内力计算→截面配筋验算→尺寸调整

3.常用施工方法：①现场满堂支架施工（对地基的承载要求高）；②移动模架施工（孔跨数量较多的桥梁不宜使用）；③浮吊架设施工（适用于海上桥梁施工）；④架桥机施工（施工速度快，对环境影响小，适用范围广，费用高）。

4.立面布置与构造设计要点：①确定跨径，优先采用标准跨径进行设计布置；②横断面选取，从板式→肋板式→箱式，跨度的适应性提高；③确定梁高，弯构件中梁高是控制设计的关键因素（对于简支梁桥，跨度小于20m时，高跨比的经济范围在1/11~1/18，跨径超过20m时，高跨比的经济范围在1/17~1/20。跨径大时取偏小的值）；④细节设计，包括腹板厚度、顶板厚度、下翼缘、梁端、横隔梁的确定和设计。

第四章：荷载横向分布系数

1.荷载横向分布：是指作用在桥上的车辆荷载如何在各主梁间进行分配，或者说各主梁如何共同分担车辆活载。

2.荷载横向分布系数m：在公路桥梁设计中，通常用一个表征荷载横向分布程度的系数m 与车辆轴重的乘积来表示转化后的平面荷载，其中系数m就称为荷载横向分布系数。

3.主梁与主梁间没有任何联系，横向分布系数m = 1；横隔梁的刚度接近无穷大，各梁的横向分布系数m = 0.2；横向结构的刚度并非无穷大，横向分布系数m小于1而大于0.2。

4.常用计算方法：杠杆原理法、刚性横梁法、修正的刚性横梁法、铰接板（梁）法、刚结板（梁）法、比拟正交异性板法。

5.杠杆原理法基本假定：忽略主梁之间横向结构的联系，假设桥面板在主梁上断开并与主梁铰接，把桥面板视作横向支承在主梁上的简支板或带悬臂的简支板。适用情况：①只有邻近两根主梁参与受力；②虽为多主梁，但计算梁端支承反力；③无中间横隔梁。

第五章：连续梁桥

1.连续梁桥结构体系特点：①支点受负弯矩作用，跨中受正弯矩作用，同等跨度下，跨中正弯矩比简支梁小；②与简支梁相比，更能充分发挥材料强度，跨越能力增大；③行车条件好；超静定结构，对基础变形及温差荷载较敏感。

2.等截面连续梁适用于中小跨度桥梁，变截面连续梁跨越能力显著增加；预应力的使用提高了连续梁桥的跨越能力；由于支座使用和更换条件的限制，混凝土连续梁的跨度不宜过大。

3.跨度控制：简支梁桥——50m；连续梁桥——150m；连续刚构桥——300m。

4.常用施工方法：①满堂支架施工，一般用于小跨径桥梁施工，对场地有一定要求；②悬臂施工（提高连续梁的跨越能力，包括悬臂浇筑、悬臂拼装）；③预制简支-变连续施工；④移动支架施工；⑤顶推施工（与简支梁的区别），一般适用于桥下不能搭设现浇支架的情况

5.横断面选择：实体截面、空心板截面、肋式截面、箱型断面（具有良好的抗弯和抗扭性能，是预应力混凝土连续梁桥的主要截面型式）。

6.箱型断面：大跨度连续梁通常采用箱形断面，具有良好的抗弯和抗扭性能，是预应力混凝土连续梁桥的主要截面型式。

7.箱型断面尺寸选择：①顶板——满足横向抗弯及纵向抗压要求；②腹板——主要承担剪应力和主拉应力，支点处需加厚；③底板——满足纵向抗压要求，支点处需加厚；④横隔板——需设立人洞，满足检测通行需求；⑤梗腋——提高截面抗扭刚度，减小扭转剪应力和畸变应力。

8.内力计算：①满堂支架施工无体系转换和内力叠加，直接按连续梁计算即可；②顶推施工，顶推过程中，支点承受负弯矩，跨中区段正弯矩，施工阶段和使用阶段的内力状态不一样，配筋必须满足施工阶段内力包络图。

1.刚构桥：

为刚构桥。内力图：如右图

2.刚构桥体系特点：

墩连接的部位将产生负弯矩；③在竖向荷载作用下，

墩除承受压力外，还承受弯矩作用，可通过墩的抗弯刚度分担梁部跨中正弯矩；④梁和墩同

时承受弯矩、剪力和轴力；⑤墩底既有竖向力也有水平力，对基础的要求高。

3.连续刚构桥体系特点：①恒载、活载负弯矩卸载作用基本与连续梁接近；②桥墩参加受弯作用，使主梁弯矩进一步减小；③弯矩图面积减小，跨越能力大，能够更为有效地控制梁高；

④线形匀称，无需大型支座，经济性一般优于连续梁桥；⑤超静定次数更高，更易受基础变

位、温度变化等因素影响。

4.刚构桥主要类型及截面形式：①单跨刚构桥（矩形截面）；②斜腿刚构桥（箱型截面、肋式）；③连续刚构桥（大跨度用变高度箱梁，小跨度用多室扁箱梁）；④V型墩连续刚构桥（箱型截面、肋式）。

5.计算原则和假定：计算变形时需要考虑轴力的影响（与简支梁和连续梁不同）。

第七章：拱桥

1.拱桥受力特点：以拱为承重结构；在竖向荷载作用下，拱的两端支承处除有竖向反力外，还有水平推力，从而大大降低了拱的弯距；拱主要承受压力，而弯矩、剪力较小。

优点：1）跨越能力大；2）能充分做到就地取材；3）耐久性好，养护、维修费用

小；4）外形美观；5）构造较简单，有利于广泛采用。

缺点：1）自重较大，因而水平推力也较大，增加了下部结构工程量，对地基要求

高；2）修建辅助设施大，提高总体造价，需要劳动力多，建桥时间长；3）由于水平推力较

大，在连续多孔的大、中桥中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采取较复杂的措施，

或设置单向推力墩，增加造价；4）上承式拱桥的建筑高度较高。

200～600m范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手。

2.拱桥组成：由桥跨结构和下部结构组成

3.拱桥分类：①按拱上建筑形式——实腹式和空腹式；

②按拱圈材料分类——砌体、钢筋混凝土、钢（箱、桁架）；

③按桥面相对于拱的高度——上承拱、中承拱、下承拱；

④按结构体系分类——三铰拱、两铰拱和无铰拱，连拱，组合体系。

4.施工方法：有支架施工法（就地灌注或砌筑，费工费料，工序多，工期长）、无支架施工法（悬臂施工、缆索吊装、转体施工）、劲性骨架施工。

第八章：斜拉桥

1.主要组成：斜拉索、索塔、主梁

2.主要受力特点：主梁——压弯构件，主要以弯矩为主；斜拉索——受拉构件，竖向形成多个弹性支撑，水平向形成对主梁的阶梯状压力；索塔——刚性支撑，压弯构件，以受压为主。

3.孔径布置基本形式：独塔单跨式、独塔双跨式、双塔三跨式、多塔多跨式