西南交通大学 桥梁工程概论
西南交通大学出版社 2014年书目第二期本科
22.80 33.00 32.00 42.00
2011.09 2011.08 2011.09 2014.08
978-7-5643-1350-0
978-7-5643-1362-3
978-7-5643-3300-3
21世纪普通高等院校规划教材——土木工程类 第4页
ISBN书号 978-7-5643-2703-3
混凝土结构设计原理 y(7IH5G4*NLROPO(>
978-7-5643-1897-0 y(7IH5G4*NLSTRK(> 工程项目管理 978-7-5643-1757-7
工程测量学 y(7IH5G4*NLRPRR(> 工程测量实验与实训 y(7IH5G4*NLRPSO(>
978-7-5643-1758-4
978-7-81104-196-0
978-7-5643-0290-0
土木工程地质（第2版）（高校出
978-7-5643-1140-7
978-7-81104-842-1
978-7-5643-1541-2
7-81104-358-0
7-81057-982-7
978-7-5643-0312-9 978-7-5643-3209-9
978-7-5643-2142-0y(RIHPGO*NMLOMK(> 掘进工程概论 978-7-5643-2576-3 y(7IH5G4*NMPRQN(> 建筑力学 978-7-5643-3191-7
土木工程概论 y(7IH5G4*NNLTLR(> 桥梁工程计算机辅助软件设计— —midas/civil教程
线路工程信息技术
29.50 33.00 45.00 46.00 30.00 19.50 39.80 45.00 28.00 19.80 25.00 39.80 59.50 33.00 24.00 27.00
西南交通大学-桥梁工程概论-10-第八章2节-其它桥型-拱桥
西南交通⼤学-桥梁⼯程概论-10-第⼋章2节-其它桥型-拱桥第⼋章其它桥型本章主要内容第⼀节预应⼒混凝⼟连续梁及连续刚构桥第⼆节拱桥第三节斜拉桥第四节悬索桥第⼆节拱桥本节主要内容⼀、拱桥概述⼆、拱桥基本组成及分类三、拱桥设计简介四、其它类型的拱桥五、拱桥施⼯简介⼀、概述⼀、拱桥概述拱桥－以拱为承重结构的桥梁反⼒－在竖向荷载作⽤下，拱的两端⽀承处除有竖向反⼒外，还有⽔平推⼒受⼒性能－拱主要承受压⼒，⽽弯矩、剪⼒较⼩圬⼯拱桥－可以利⽤抗拉性能较差⽽抗压性能较好的圬⼯材料（⽯料、混凝⼟、砖等）来建造拱桥其他材料建造的拱桥－钢筋混凝⼟拱桥，钢管混凝⼟拱桥和钢拱桥关键技术－施⼯(拱架施⼯法，缆索吊装施⼯、⽆⽀架施⼯、转体施⼯以及劲性⾻架施⼯等技术)⼀、拱桥概述拱桥梁桥VS拱桥与梁桥外形不同，拱桥在竖向荷载作⽤下在⽀承处除了竖向⼒外，还有⽔平⼒的产⽣，使得拱内的弯矩⼤⼤减⼩。
拱肋中主要是受压的轴⼒。
拱肋截⾯受压，可以充分发挥全截⾯材料的性能，从⽽能较⼤地⾼跨越能⼒。
相对于梁式和索式结构，拱桥的变形较⼩，⾏车条件好。
⽔平推⼒的存在使得拱桥对基础条件的要求较⾼。
拱桥的特点克服⽔平推⼒的措施拱桥－由桥跨结构（上部结构）和下部结构组成1—主拱圈；2—拱顶；3—拱脚；4—拱轴线；5—拱腹；6—拱背；7—栏杆；8—⼈⾏道块⽯；9—伸缩缝；10—侧墙；11—防⽔层；12—填料；13—桥⾯；14—桥台；15—基础；16—盲沟；17—锥坡；L 0—净跨径；L —计算跨径；f 0—净⽮⾼；f —计算⽮⾼；f /L —⽮跨⽐1.拱桥的基本组成（1)实腹拱桥组成L:L0:f0:f:（2)空腹拱桥组成下部结构（墩台基础）上部结构（拱肋）上部结构（拱上建筑－⽴柱）上部结构（拱上建筑－桥⾯板）（2)空腹拱桥组成公路空腹拱桥2.拱桥的分类(1)根据⾏车道位置划分下承式中承式上承式桥⾯与受⼒结构（拱）的位置关系上承拱－构造简单，⾏车视野开阔，⼴为采⽤。
西南交通大学-桥梁工程概论-课程习题讲解
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第五章 混凝土简支梁
一、选择题
1.适应于较大跨度混凝土简支梁桥的主梁截面形式为：________。
A.箱形截面
B.T形截面
C.Π形截面
D.空心板式截面
2011-6-20
第四章 桥面构造
三、简答题
B2.试根据下图中混凝土桥面铺装上的车轮荷载作用示意图简述桥 梁结构中桥面铺装层的主要作用。
• 桥面铺装的功用 – 防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板 – 保护主梁免受雨水侵蚀 – 对车辆轮重的集中荷载起分布作用
9.高速公路和汽车专用公路上的桥梁必须设置人行道栏杆。（ X ） 安全护栏
7
第四章 桥面构造
三、简答题
C3.在桥梁工程中,设置伸缩缝的作用是什么？
原因和作用－桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝 土收缩徐变等影响下将会发生伸缩变形。为满足桥面 按照设计的计算图式自由变形，同时又保证车辆能平 顺通过，就要在相邻两梁端之间以及在梁端与桥台或 桥梁的铰接位置上预留断缝，并在桥面设置伸缩装置。
第一章 绪论
一、选择题
5. 下列桥梁中不属于组合体系桥梁的________。 (A) 斜拉桥 (B) 刚构桥 (C) 结合梁桥 (D) 梁拱组合桥
梁 拱 体系 索
组合
1
第一章 绪论
2.桥梁的建筑高度是指_______ 。 A.桥面与桥跨结构最低边缘的高差； C.桥面与地面线之间的高差；
3.公路桥梁总长是指_______ 。 A.桥梁两桥台台背前缘间的距离； C.桥梁两个桥台侧墙尾端间的距离；
跨 越
桥梁是供汽车、 火车、行人等跨越障碍（河流、山谷或其它线路）
的建筑工程物。
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第一章 绪论
西南交通大学-桥梁工程概论-09-第八章1节-其它桥型-预应力混凝土连续梁及连续刚构桥
第八章其它桥型本章主要内容第一节预应力混凝土连续梁及连续刚构桥第二节拱桥第三节斜拉桥第四节悬索桥本节主要内容一、总体布置、构造特点和设计概要二、施工概要三、设计计算概要第一节预应力混凝土连续梁桥及连续刚构桥引言连续梁桥与简支梁桥连续梁桥均布荷载q均布荷载q三跨连续梁桥三孔简支梁桥VS由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩大大减小，恒载、活载均有卸载作用。
由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大。
超静定结构，对基础变形及温差荷载较敏感。
行车条件好。
连续梁桥的体系特点引言连续梁与连续刚构均布荷载q连续梁桥均布荷载q均布荷载q三跨连续梁桥三跨连续刚构桥VS恒载、活载负弯矩卸载作用基本与连续梁接近； 桥墩参加受弯作用，使主梁弯矩进一步减小；弯矩图面积的小，跨越能力大，在小跨径时梁高较低； 超静定次数高，对常年温差、基础变形、日照温均较敏感；连续刚构桥的体系特点平面布置方式：¾正交¾斜交¾单向曲线¾反向曲线联－连续梁由若干梁跨（通常为3∼8跨）组成一联，每联两端设置伸缩缝，整个桥梁可由一联或多联组成。
连续梁桥平面布置示例（1）分跨的选择布置原则：减小弯矩、增加刚度、方便施工、美观要求。
等跨布置不等跨布置VS¾适用于中小跨度连续梁。
¾边跨与中跨之比L1/L 一般为0.5～0.8（过大，过小的不利情况)（2）梁高的选择等高度连续梁等截面连续梁变高度连续梁变截面连续梁¾梁高不变。
具有构造、制造和施工简便的特点。
适用于中等跨度（40∼60m左右）的、较长的桥梁。
可按等跨或不等跨布置。
长桥多采用等跨布置，以简化构造，统一模式，便于施工。
¾更能适应结构的内力分布规律。
受力状态与其施工时的内力状态基本吻合。
梁高变化规律可以是斜（直）线、圆弧线或二次抛物线。
箱型截面的底板、腹板和顶板可作成变厚度，以适应梁内各截面的不同受力要求。
VS高跨比h/L (公路：跨中1/30～1/50；中支点1/16～1/25)。
西南交通大学-桥梁工程概论-P06第六章简支钢桥资料精
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Bridge Dept of SWJTU
HarveyHe
1.5.1梁与桁
1.4钢桥的主要应用结构体系
Rio-Niteroi in Brazil（主跨300m）
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HarveyHe
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2011-6-19
1.5.1梁与桁
1.4钢桥的主要应用结构体系
扭矩法拧紧工艺（手动、电动、气动扭矩扳手） 栓焊钢桥
1.4关于钢桥的连接方式
第一节 钢桥概述
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第一节 钢桥概述
1.5钢桥的主要应用结构体系
体系分类
梁 拱 体系 索
组合
结构层次
1.4关于钢桥的连接方式
第一节 钢桥概述
栓接（高强度螺栓连接）：
栓接是将已在工厂焊接好的杆件与部件运送到工地后，用高强度螺栓拼装连 接成钢桥整体。
摩擦式高强度螺栓连接－杆件或构件内力N是通过钢板与拼接板表面的摩擦 力来传递的。这一摩擦力则是由于高强度螺栓拧紧后，对钢板束施加了强大 的夹紧力P产生的。
连接方式有：销接、铆接、焊接、栓接
铆接：
常用铆钉直径为22及24mm。铆接是将半成品铆钉加热到1050-1150℃，塞入 钉孔，利用铆钉枪将钉身礅粗填满钉孔，并将另一端打成钉头。气动铆钉 枪
1.4关于钢桥的连接方式
第一节 钢桥概述
焊接：
¾ 二战后，在钢梁制造引进了焊接技术。焊接结构的截面无削弱，比铆 接省料，加工快，且可改善工作环境，但在野外高空作业时受到一定 的限制。
西南交通大学-桥梁工程概论-课程习题讲解
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第三章 设计作用（荷载）
一、选择题
1.适用于高速公路桥梁设计的汽车荷载为：_______。
A.公路－I级车道荷载
B. 公路－I级车辆荷载
C.公路－I级车道荷载和车辆荷载 D. 公路－II级车道荷载或车辆
荷载
A3.现行公路规范中汽车荷载包括：车道荷载和车辆荷载两种；按 荷载大小汽车荷载分为： 公路－I级 和公路－II 两个级别。
第一章 绪论
一、选择题
5. 下列桥梁中不属于组合体系桥梁的________。 (A) 斜拉桥 (B) 刚构桥 (C) 结合梁桥 (D) 梁拱组合桥
梁 拱 体系 索
组合
1
第一章 绪论
2.桥梁的建筑高度是指_______ 。 A.桥面与桥跨结构最低边缘的高差； C.桥面与地面线之间的高差；
3.公路桥梁总长是指_______ 。 A.桥梁两桥台台背前缘间的距离； C.桥梁两个桥台侧墙尾端间的距离；
4.梁桥的计算跨径是指_______ 。 A.两桥台台背前缘之间的距离 C.两桥墩中线之间的距离
一、选择题
B.桥面与墩底之间的高差； D.桥面与基础底面之间的高差。
B.桥梁结构两支点间的距离； D.各孔净跨径的总和。
B.相邻两支座之间的距离 D.各跨径中最大的跨径
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6. 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 。 (A) ①>②>③ (B) ①>③>② (C) ③>①>② (D) ③>②>① 7.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 。
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第二章 桥梁规划设计
桥梁工程概论
桥梁⼯程概论第⼀章桥梁分类⼀、按结构体系分类按结构体系分类是以桥梁结构的⼒学特征为基本着眼点，对桥梁进⾏分类，以利于把握各种桥梁的基本特点，也是桥梁⼯程学习的重点之⼀。
以主要的受⼒构件为基本依据，可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥五⼤类。
1、梁式桥主梁为主要承重构件，受⼒特点为主梁受弯。
主要材料为钢筋混凝⼟、预应⼒混凝⼟，多⽤于中⼩跨径桥梁。
优点：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。
缺点：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。
2、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。
主要材料是圬⼯、钢筋砼，适⽤范围视材料⽽定。
优点：跨越能⼒较⼤；与钢桥及钢筋砼梁桥相⽐，可以节省⼤量钢材和⽔泥；能耐久，且养护、维修费⽤少；外型美观；构造较简单，有利于⼴泛采⽤。
缺点：由于它是⼀种推⼒结构，对地基要求较⾼；对多孔连续拱桥，为防⽌⼀孔破坏⽽影响全桥，要采取特殊措施或设置单向推⼒墩以承受不平衡的推⼒，增加了⼯程造价；在平原区修拱桥，由于建筑⾼度较⼤，使两头的接线⼯程和桥⾯纵坡量增⼤，对⾏车极为不利。
3、刚架桥是⼀种桥跨结构和吨台结构整体相连的桥梁，⽀柱与主梁共同受⼒，受⼒特点为⽀柱与主梁刚性连接，在主梁端部产⽣负弯矩，减少了跨中截⾯正弯矩，⽽⽀座不仅提供竖向⼒还承受弯矩。
主要材料为钢筋砼，适宜于中⼩跨度，常⽤于需要较⼤的桥下净空和建筑⾼度受到限制的情况，如⽴交桥、⾼架桥等。
优点：外形尺⼨⼩，桥下净空⼤，桥下视野开阔，混凝⼟⽤量少。
缺点：基础造价较⾼，钢筋的⽤量较⼤，且为超静定结构，会产⽣次内⼒。
4、斜拉桥梁、索、塔为主要承重构件，利⽤索塔上伸出的若⼲斜拉索在梁跨内增加了弹性⽀承，减⼩了梁内弯矩⽽增⼤了跨径。
受⼒特点为外荷载从梁传递到索，再到索塔。
西南交通大学桥梁工程教学历史沿革-中国桥梁网
西南交通大学桥梁工程教学历史沿革西南交通大学茅以升桥梁研究所李 乔2014.05主要内容1. 专业设置2. 课程设置3. 教材建设4. 教学特点5. 代表人物• 18961900：山海关铁路学堂铁路工程科（含桥、路）• 19051911：唐山路矿学堂（3个校名）铁路工程科（含桥、隧、路）• 19121920：唐山工业专门学校（2个校名）铁路工程科(1912)土木工程科(1913)（含桥、隧、路）• 19211946：唐山交通大学(4次迁校，7次改名)土木工程科 铁路工程专门构造工程专门水利工程专门市政卫生工程专门路、隧桥、房屋• 19461952：唐山工学院（3次改名）土木工程专业铁道工程组构造工程组水利工程组市政卫生工程组路、隧桥、房屋 建筑工程组 建筑学、营造学• 19521972：唐山铁道学院桥梁隧道专业（桥、隧）铁道建筑专业（铁道、房建） • 19721995：西南交通大学桥梁工程专业隧道工程专业工业与民用建筑专业铁道工程专业• 土建结构专业• 19951996：西南交通大学交通土建专业（桥梁、隧道、道路与铁道） 建筑工程专业（房屋建筑，岩土工程）19962014：西南交通大学土木工程专业 桥梁工程课群组 地下工程课群组铁道工程课群组 市政工程课群组 建筑工程课群组道路工程课群组岩土工程课群组城市轨道交通方向2. 课程设置• 1896-1900山海关铁路学堂铁路工程科：数理类：算数，代数，几何，求积法，三角，解析几何 及微积分。
普通物理。
力学类：静力学，动力学及流体力学，工程及材料力学， 机械及结构设计。
技能类：制图。
测量。
机械类：机械原理，工程机械。
专业类：路基，桥梁，涵洞。
其他类：散文，伦理。
体操。
2. 课程设置• 19051911唐山路矿学堂铁路工程科1910年课程设置：第一学年（土、机、电相同）：算学，化学，物理，制 图，工厂实习，英文，中国文学，初级法文或德文，兵 式体操。
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六、计算题
1) 计算图1所示T 梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。
桥梁荷载为公路—Ⅰ级，桥
面铺装为80mm 厚C50混凝土配@φ8100钢筋网；容重为253
kN/m
/；下设40mm 厚素混凝土找平层；容重为233kN/m /，T 梁翼板材料容重为253kN/m /。
图 1 铰接悬臂行车道板 （单位：mm ）
解：a .恒载及其内力（以纵向1m 宽的板条进行计算）
每延米板上的恒载g ；
钢筋混凝土面层g 1：...kN/m 008⨯10⨯25=200
素混凝土找平层g 2：...kN/m 004⨯10⨯23=092
T 梁翼板自重g 3:
....kN/m 008+014⨯10⨯25=2752 合计： i g =g .kN/m =567∑
每米宽板条的恒载内力
弯矩 ...kN m Ag M gl 2201=--⨯567⨯100=-284⋅2
1=2 剪力 g ...kN Ag Q l 0=⋅=567⨯100=567
b .公路—Ⅰ级荷载产生的内力
要求板的最不利受力，应将车辆的后轮作用于铰缝轴线上，见图2，后轮轴重为P =140kN ，着地长度为2=0.2m a ,宽度为 2b .m =060，车轮在板上的布置及其压力分布图见图1-1
图2公路—Ⅰ级荷载计算图式（单位：mm ）
由式 ...m
...m a a H b b H 1212=+2=020+2⨯012=044=+2=060+2⨯012=084
一个车轮荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：
...m>1.4m a a l 10=+2=044+142=186(两后轮轴距)
两后轮的有效分布宽度发生重叠，应一起计算其有效分布宽度。
铰缝处纵向2个车轮对于悬臂板根部的有效分布宽度为：
....m a a d l 10=++2=044+14+142=326
作用于每米宽板条上的弯矩为：
()()A p b P M l a μ10=-1+-24 ..(.).140084=-13⨯⨯10-2⨯3264
.kN m =-2205⋅
作用于每米宽板条上的剪力为：
()..kN .Ap P Q a μ140=1+=13⨯=279122⨯326
c. 行车道板的设计内力
...(.).(.).kN m
......=45.88kN
A Ag Ap A Ag Ap M M M Q Q Q =12⨯+14⨯=12⨯-284+14⨯-2205=-3428⋅=12⨯+14⨯=12⨯567+14⨯2791
1)大型桥梁的设计程序包括哪些内容？
答：分为前期工作及设计阶段。
前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告。
设计阶段按“三阶段设计”，即初步设计、技术设计、与施工图设计。
2)桥梁纵断面的设计的主要内容有哪些项？
答:桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径,桥梁的分孔,桥道的标高,桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度等。
3)为什么梁与梁之间要留梁缝？引起梁长变化的因素有哪些？
答：主要是为了防止梁的纵向变形不均匀而造成的纵向裂缝不均匀的裂缝，引起梁长变化的主要因素有：温度变形，收缩徐变变形，车道荷载等。
4)设置桥梁纵坡的原因和目的是什么？
答:为使雨水迅速排除，防止或减少雨水对铺装层的渗透，从而保护了行车道板，延长桥梁使用寿命。
5)桥梁上有哪些基本的附属设施？桥面构造由哪些组成？
答：包桥面系、伸缩缝、桥梁与路堤衔接处的桥头搭板和锥形护坡等。
桥面构造包括桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明，
6)桥面铺装、伸缩缝的作用、要求和类型？
答：桥面铺装作用是保护桥梁主体结构，承受车轮的直接磨损，防止主梁遭受雨水的侵蚀，并能对车辆集中荷载起一定的分布作用。
因此，桥面铺装应有一定的强度，防止开裂，并耐磨损。
主要类型有普通水泥混凝土、防水混凝土、沥青混凝土。
伸缩缝为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响下按静力图示自由变形，要求1.能保证结构温度变化所引起的伸缩变形2.车辆驶过时应能平顺、不打滑、无突跳、过大的噪声与振动3.具有安全排水防水的构造防止雨水侵蚀、垃圾及泥土的阻塞对伸缩缝本身以及对桥面以下支座和其他结构的损坏、对功能正常发挥作用。
类型有充填式伸缩缝、钢板伸缩缝、橡胶伸缩缝、组合伸缩缝。
7)什么是桥面板的有效工作宽度？怎样确定？
答:板在局部分布荷载的作用下，不仅直接承压部分的板带参与工作，而且与其相邻的部分板带也会分担一部分荷载共同参与工作，荷载的有效分布宽度就是板的有效工作宽度
8)杠杆法”将桥跨结构作怎样的简化处理？“杠杆法”适用于什么情况？
答：基本假定：⑴忽略主梁之间横向结构联系作用，即假设桥面板在主梁梁肋处断开
⑵按沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑
适用范围：⑴用于计算多肋梁桥的支点的荷载横向分布的Ｍo⑵近似计算中间无横梁的跨中支点的Ｍc、Ｍo
9)“偏心压力法”的基本假定是什么？该法与主梁的抗弯刚度与抗扭刚度有什么关系？
“修正偏压法”与“偏压法”有什么区别？如何计算？
答：1）横隔梁刚度无限大，在车辆荷载作用下，横隔梁全长呈直线变形。
2）忽略主梁的抗扭刚度，即不考虑主梁对横隔梁抗扭的贡献。
抗弯刚度指主梁纵向刚度，抗扭刚度指横截面主要指横隔梁刚度。
偏心压力法不考虑抗扭刚度，修正偏心压力法考虑抗扭刚度。
偏心压力法计算⑴若需计算Ｋ号梁的mc，利用公式计算该梁的影响线方程
⑵连线，绘成支反力影响线图⑶布载⑷求影响线纵坐标⑸求m。
10)桥梁的设计内容：确定桥址；桥梁立面、断面和平面布置；桥型选择；结构设计；施工
组织设计及概预算。
11）预应力钢筋弯起的原因：抵抗部分竖向剪力；防止翼缘开裂；防止锚具过于集中。
12）混凝土简支梁的设计步骤：尺寸拟定；模型的抽样及外荷载的施加；内力计算；钢筋
的估算及布置；验算。
13）横向折减：在多车道桥梁上行驶的车辆活载使桥梁结构产生某种最大作用效应时，不同车道上的车辆活载处于最不利位置的可能性大小。
纵向折减：
14）桥梁纵断面设计包括哪些内容？
答：包括桥梁总跨径的确定，桥梁额分孔、桥面标高与桥下净空、桥上及桥头的纵坡布置等。