高等桥梁结构理论课程论文
武汉理工大学
钢-混凝土组合结构发展趋势探析
The Development Trend of the Steel-concrete Composite Structure
学生姓名
指导老师姓名
学号
专业班级
钢-混凝土组合梁疲劳性能分析
（武汉理工大学土木工程与建筑学院）
摘要：钢－混凝土组合结构在国内外工程中应用越来越广泛，在钢-混凝土组合梁桥的长期使用中，结构在车辆等反复荷载作用下的疲劳问题日益突显，因此合理地进行组合梁的疲劳设计，以保证桥梁结构不发生破坏显得尤为重要。钢－混凝土组合结构的受力特点决定剪力连接件的疲劳问题是决定组合结构疲劳寿命的最主要因素。本文从这方面简单介绍了一下，组合结构的疲劳问题研究现状和疲劳寿命的评估理论及计算方法。
关键词：钢-混凝土组合结构；疲劳；剪力连接件
Analysis on Fatigue Properties in the Steel-concrete Composite Structure
(The School of Civil Engineering and Architecture of Wuhan University of Technology) Abstract : The steel-concrete composite structure is more and more widely used at home and abroad. In the long term use of steel-concrete composite structure, the fatigue problem under cyclic loading is becoming obviously. So it is particularly important to determine the fatigue design of composite beams reasonably to guarantee the bridge structure to be safe. The mechanical characteristics of the concrete structure determine the shear connectors is the most important factor in determining fatigue life of composite structures. In this paper, a brief introduction about this aspect, research theory and calculation methods to assess the status of fatigue and fatigue life of composite structures.
Key words: Steel-Concrete Composite Structure; fatigue; shear connectors
1. 前言
钢-混凝土组合结构桥梁是目前桥梁工程的一个重要分支，无论是解决城市交通发展的各种中小跨径桥梁，还是跨越宽广海峡的大跨径桥梁，都可以看到组合结构桥梁的身影。由于组合结构能够充分发挥不同材料的各自优点，组合结构技术成为了当前桥梁新型体系的重要发展方向之一。钢—混凝土组合结构将钢和混凝土两种不同性质材料合理组合，能够充分发挥两种材料的优势，协同工作。多年来，组合结构[1]的研究与应用得到迅速发展，已成为一种公认的新的结构体系。并且被广泛的应用在高层超高层建筑、重工业建筑、桥梁结构、大跨度和高耸结构中，从而与传统的四大结构(钢结构、木结构、砌体结构和钢筋混凝土结构) 并列，扩展成为第五大结构。具有承载能力高、延性好、抗震性能优良等特性的钢—混凝土组合结构在地震区的高层建筑中也得到了广泛应用[2]。
组合结构在反复交变荷载作用下，先在其缺陷处生成一些极小的裂痕，此后这种微观裂痕逐渐发展成宏观裂纹，试件截面削弱，而在裂纹根部出现应力集中现象，使材料处于三向拉伸应力状态，塑性变形受到限制，当反复荷载达到一定的循环次数时，材料终于破坏，并表现为突然的脆性断裂，即发生疲劳破坏。由于运营车辆总重加大（特别是超载），交通量增加，以及桥梁设计寿命的增加，都增大了桥梁疲劳破坏的概率，桥梁结构的疲劳问题正变的日趋严重。
组合梁的疲劳问题在组合梁应用的初期并没有引起足够的重视，在设计中往往只考虑静
力计算而忽略了疲劳荷载的影响。一方面是由于采用的设计值偏于安全，另一方面是由于组合梁尚处于疲劳加载的初期阶段，远未达到疲劳寿命，因此疲劳荷载对结构造成的影响不是很明显。但是随着组合梁应用的不断发展，疲劳问题日益突出，对其的研究也越来越完善。
2. 钢—混凝土组合梁的特点
钢—混凝土组合梁是将钢筋混凝土板放置于钢梁的上部，通过剪切连接件连接，使混凝土板作为梁的翼缘与钢梁组合在一起，整体共同工作而
形成的组合梁。组合梁比非组合梁的强度、刚度都有明
显提高，使得同等条件下组合梁截面大小及高度比非组
合梁小，可以有效降低结构高度这将增加净空，降低工
程造价，提高了工程的经济效益，在大跨度的桥梁结构
中应用具有较大优势。
钢与混凝土组合梁首先从截面组成上充分发挥了
混凝土与型钢材料各自的特点，除此以外，与普通钢筋
混凝土梁相比，具有以下优点：
图2 钢-混凝土组合梁
(1)将钢筋混凝土板与钢梁组合成整体，使钢筋混凝
土板成为组合梁的一部分(翼缘)，因此按非组合梁考虑，承载能力显著提高；(2)钢筋混凝土板组合成为全梁的一部分，因此在同样大小钢梁的情况下，组合梁比非组合梁竖向刚度明显提高；(3)混凝土处于受压区(正弯矩区段)，钢梁主要处于受拉区，两种不同材料都能充分发挥各自的长处，受力合理，节约材料；(4)由于处于受压区的钢筋混凝土板刚度较大，对避免钢梁的整体与局部失稳有明显的作用；(5)组合梁可大量节约钢材以致降低工程造价。
组合梁中，剪力连接件（剪力钉）的作用是保证混凝土桥面板和钢主梁共同工作，因此它承受着巨大的纵向剪力作用，是组合梁抗疲劳的重要因素，组合梁的疲劳问题和梁内剪力钉的疲劳问题始终是分不开的，故在研究组合梁桥疲劳性能时，率先研究剪力钉的疲劳性能。
3.组合结构疲劳问题研究现状
随着组合结构的不断发展和广泛应用，其疲劳问题的日益显现，今年来国内外学者对组合结构的研究也越来越多。组合结构连接件的疲劳问题是决定组合结构疲劳寿命的最主要因素，关于梁内栓钉的疲劳问题，日本、欧洲的许多国家作了大量的试验研究，其主要试验方法是推出试验，通过对试验数据统计分析得出了很多疲劳一寿命曲线。1998年，英国威尔士大学的T.M.Toberts和O.Dogan对箱形钢梁内包混凝土组合梁进行了试验研究[3]，试验结果表明，评估组合梁内栓钉的疲劳寿命时，欧洲规范3偏于保守，同时梁内的栓钉疲劳性能要好于同样条件下推出试件内栓钉的疲劳性能。2005年，韩国的产业科学研究院对钢-混凝土组合梁桥中所用大型剪力连接件的静力性能和疲劳性能进行大量的试验研究，通过对试验数据的总结分析，修正现有规范的不足，优化组合梁的设计。2007年，德国的Gerhard Hanswille[4]等人通过对71组推出试验数据的分析得出：影响组合梁疲劳寿命的各种因素，并总结出在大应力幅循环作用下，组合梁疲劳破坏的机理和疲劳寿命的预测的方法。2009年，比利时的K.Liu等通过建立组合梁中剪力连接件的疲劳生命周期模型对其疲劳性能进行参数化分析，最后通过编写程序来为组合梁的疲劳设计提供参考依据。
我国近几年有一些学者对组合结构的疲劳问题作了一些研究如连接件的推出试验，也得出了一些疲劳应力一寿命曲线。2008年，中南大学的罗应章和余志武通过对不同栓钉构造的4个推出试件进行了不同荷载幅的疲劳试验，试验结果表明：栓钉和钢筋焊接的试件其疲劳
寿命要长，且其抗滑移性能要好；荷载幅越大其疲劳寿命越短，滑移量也越大。2009年，清华大学的王宇航和聂建国[5]，根据断裂力学的基本原理，采用合理的假设，推导出了组合梁栓钉的疲劳寿命计算公式。分析结果表明：与国内外大量试验数据的对比结果表明该文的计算方法计算结果准确，离散性小，初始缺陷和应力幅对栓钉的疲劳寿命影响最大，应力上限对栓钉疲劳寿命的影响较小。建议在实际工程中栓钉的应力幅控制在极限抗剪强度的20%以下，应力上限控制在极限抗剪强度的70%以下。2009年，中南大学的侯文琦和叶梅新通过21个钢-混凝土组合结构的疲劳试验[6]，经回归分析，提出了C50混凝土中φ22栓钉的疲劳寿命计算公式，研究了各种因素对栓钉疲劳寿命的影响。并结合青藏铁路钢-混凝土组合桥的设计，提出了低温（-50C）下钢-混凝土组合结构试验方法，通过低温下钢-混凝土组合结构疲劳试验、极限承载力试验和昼夜升温、降温循环试验，提出了青藏铁路钢一混凝土组合桥栓钉疲劳承载力取值、极限承载力取值和钢与混凝土温差取值。
综上所述，目前确定结构疲劳寿命的方法主要有两种：试验法和有限元分析法。而对组合梁疲劳性能的研究主要是用试验法。它直接通过与实际情况相同或相似的试验来获取所需要的疲劳数据。这种方法虽然可靠，但是在结构太复杂、太昂贵，以及在实际情况的类别（如几何形式、结构尺度、加载方式、环境条件等）数量太庞大的情况下，无论从人力、物力，还是从工作周期上来说，都是大不可行的。另外，由于工程结构、外载荷和服役环境的差异性，使得试验结果也不具有通用性。
4. 组合结构疲劳寿命评估方法
目前对组合梁桥进行疲劳性能研究主要有三种理论方法:其一是传统的应力一寿命评估方法，也是当今各国进行桥梁性能研究和疲劳设计的主要方法，它的基本理论是应力一寿命曲线(曲线)和线性累积损伤理论(Miner准则)，也被称之为名义应力法；第二种方法是局部应力应变法，它是第一种方法的延续，主要依靠结构材料的循环应力一应变曲线、迟滞回线及材料的记忆特性，通常也被相对应的称为应变一寿命评估方法；第三种方法则是随着断裂力学的发展而不断完善的基于线弹性断裂力学(LEFM)的分析方法，它为前两种方法提供了良好的补充。
4.1传统的应力一寿命疲劳评估方法
传统的应力一寿命评估方法，也被称之为名义应力法，是当今各国进行桥梁疲劳性能研究和疲劳设计的主要方法，它的的核心内容是结构材料应力一寿命曲线(S-N曲线)的获取、结构危险部位名义荷载谱的确定和运用疲劳损伤累积理论将外荷载作用下产生的变幅应力幅转化为常幅应力幅。传统应力一寿命评估方法的基本计算步骤如图4.1所示:
图4.1 传统的应力一寿命评估方法评估的步骤[7]
4.2局部应力应变法
局部应力应变法是传统的应力一寿命评估方法的延续，其主要区别在于将结构危险部位的名义应力谱转换为局部应力一应变谱，然后根据结构材料的应变一寿命曲线来评估结构的疲劳寿命，故也被称为应变一寿命评估方法。其评估结构疲劳寿命的基本步骤如下图4.2所示。
图4.2 局部应力一应变评估方法的步骤[8]
4.3基于断裂力学理论的分析方法
基于断裂力学理论的分析方法为基于S-N曲线的传统疲劳评估分析方法提供了有力的理论依据和补充，对于宏观断裂力学而言，它主要分为线弹性断裂力学(LEFM)与弹塑性断裂力学(EPFM)两大类。由于桥梁的疲劳破坏大都是由局部疲劳裂纹扩展所导致的，而疲劳裂纹长度远远超过裂纹尖端塑性区尺寸，其裂纹在包围裂纹尖端的弹性区内扩展，因此使用线弹性断裂理论就可以取得较好的效果，故目前常用的疲劳评估方法是基于线弹性断裂力学(LEFM)的分析方法。
4.4小结
对于传统S-N曲线法，其运用起来比较方便简单，但是当构造细节无法在规范中找到相应分类时，需要进行该特殊构造细节的疲劳试验以获得设计或评估参数，且其结果不够精确。名义应力法适用于承受高周循环的结构而局部应力应变法则适用于承受低周循环的结构；名义应力法依赖于疲劳试验而局部应力应变法主要是通过弹塑性有限元方法；桥梁在一般的行车条件下，都处于低周循环的情况下，所以应用名义应力法较合适。对于断裂力学法，其能较精确的预估裂缝的应力状态和扩展规律，获取更为准确的疲劳寿命，但是其计算所需的参数较难获取，且具有较大的不确定性。
5.组合梁剪力钉疲劳性能研究
钢-混组合梁桥的疲劳一般包含三大方面：钢主梁的疲劳、混凝土桥面板的疲劳和抗剪连接件的疲劳，其中抗剪连接件的疲劳是钢-混组合梁桥区别于其他桥梁所特有的疲劳问题，且根据当前有关钢-混组合梁结构疲劳性能的研究可知，对于组合结构而言，疲劳破坏大都是由剪力连接件来控制。组合结构连接件的疲劳问题是决定组合结构疲劳寿命的最主要因素。钢一混凝土组合结构中，剪力钉作为一种柔性连接件，通过其根部的弯曲、拉伸和剪切变形来抵抗与钢梁与混凝土板连接处的剪力，故而其要满足剪力、拉力、疲劳强度等三种功能要求。而在桥梁工程中，由于结构受到反复荷载的长期作用，因此剪力钉的疲劳性能尤为重要。
5.1组合梁剪力钉性能试验方法
对于剪力钉而言，其主要有两种破坏形式，剪力钉拉剪破坏和剪力连接件附近的混凝土破坏。这与混凝土的强度等级、弹性模量以及栓钉的尺寸、强度有关。另外，剪力钉的布置形式、构造对其性能也有很大影响。
梁式试验是考察剪力钉实际受力性能最直接可靠的方法，梁式试验通过对简支组合梁施加两点对称荷载，使剪跨段的钢梁与混凝土翼板间的接触面上纵向受剪，这种试验方式可以反映剪跨区连接件的实际受力状态，但试验过程比较复杂，成本较高，不宜大量采用。
而推出试验是目前研究栓钉抗剪连接件性能最常用的方法[9]。推出试验在一定程度上可以模拟组合梁在正弯矩作用下栓钉的实际受力状态，并且已有大量试验表明，推出试验得到的连接件性能要低于梁式试验得到的结果，故将推出试验结果用于组合梁设计中将是偏于安全的。目前，各规范也均以推出试验的结果作为评定抗剪连接件各项性能的依据。
5.2组合梁剪力钉疲劳寿命计算方法
目前关于组合梁剪力钉疲劳计算方法，主要有两大类方法：
（1）剪力钉应力幅—疲劳寿命方法，即传统的S —N 曲线方法
（2）计算疲劳极限承载力方法
英国规范 BS5400：
式中， Pr —单个栓钉的剪力幅（MPa ）
Pu —单个栓钉的名义静力极限抗剪承载力（MPa ）
该规范中的栓钉疲劳寿命公式主要是基于一批直径为19mm 的圆柱头栓钉的疲劳试验结果。
AASHTO 《美国公路和桥梁设计规范》：
单钉疲劳抗剪承载力公式：
Z r — 单钉能够承受的最大剪力幅 （N ）
英国BS5400和AASHTO 美国《公路和桥梁设计规范》都是采用的第二种方法，即计算疲劳极限承载力方法，不同的是，欧洲规范4未考虑低应力幅对剪力钉疲劳寿命的影响，故最为保守。
表5.1 已有剪力钉连接件疲劳寿命计算公式[10]
()19.54r u
P N P =822
2.0810r N σ=?425()r r u P P σ=2
4r r P d σπ
=5.4221.76410r N σ=?2
238.02r d Z d α=≥23829.51log N α=-
目前大部分栓钉疲劳寿命曲线是基于金属材料疲劳的S-N曲线，采用欧洲规范模式，根据试验数据进行回归分析得到；该公式适合于承受高周疲劳荷载作用的栓钉连接件的疲劳寿命计算，而对于承受低周疲劳荷载作用的栓钉，其疲劳寿命还可能受栓钉静力极限承载力、应力幅值上限等因素的影响，此方法还需修正。
5．结语和展望
通过对国内外已有文献的阅读和分析对比发现，关于钢-混凝土组合结构疲劳性能的研究主要是基于试验的结果；在剪力钉疲劳寿命计算方面，主要是采用欧洲规范模式进而通过试验数据进行拟合，关于疲劳劳寿命计算相关的理论分析较少，若要更好地发挥其在工程结构中的优势，还需要加大对组合结构研究的投入，随着研究的不断深入，施工工艺的不断提高，钢-混凝土组合结构理论研究和实际应用将会迎来一个崭新的时代。
近年来，钢-混凝土组合结构特别是组合桥梁以其良好的受力性能和施工性能，广泛应用于各类建筑结构中，具有广阔的发展前景。国内关于钢-混凝土组合结构疲劳性能的研究近年来也越来越多，但依旧不成体系，尚没有建立较完整的设计条文，因此仍需要进行较为系统的试验研究，并进行总结归纳，建立相关的组合结构设计规范。
参考文献
[1] 白晓红.新型钢—混凝土组合结构的应用与展望[D].西安建筑科技大学.2005.05.387-396.
[2]杨丽，胡夏闽.半刚性组合节点在低周反复荷载作用下的性能[D].南京工业大学.2004.324-335.
[3] T.M.Roberts,0.Dogan. Fatigue of Welded Stud shear Connector in Steel-Concrete-Steel Sandwich Beams [J]. Journal of Constructional Steel Research,1998,45(3):301-320.
[4] Gerhard Hanswille ,Markus Porsch,Cenk Ustundag. Resistance of headed studs subjected to fatigue loading PartⅡAnalytical study [J]. Journal of Constructional Steel Research,2007,63（4）:485-493.
[5] 王宇航，聂建国.基于断裂力学的组合梁栓钉疲劳性能[J].清华大学学报（自然科学版），2009，49（9）：35-38.
[6]侯文琦.铁路钢-混凝土组合桥及剪力连接件的研究[D].长沙：中南大学，2009
[7]项海帆.高等桥梁结构理论[M]. 北京:人民交通出版社,2001.
[8] 崔玉萍.钢-混凝土组合梁疲劳问题概述[J].市政技术，2004，22（1）：6-11.
[9]任剑.钢-混凝土组合结构疲劳性能试验研究[D].成都：西南交通大学，2006.
[10]陈雷雷，王景全. 钢-混凝土组合梁栓钉连接件疲劳性能研究[J]. 建筑结构，2014（44）：693-695.
桥梁概念设计与分析理论
桥梁概念设计与分析理论 一：桥梁属性与结构形式 1.1桥梁的属性 科学：分析实验 桥梁工程{ 技术：研发应用 艺术：创造美学 1.2 桥梁结构的分类 用途：人行桥，公路桥，铁路桥，公铁两用桥，城市桥，管道桥，明渠桥 材料：石桥，木桥，钢桥，混凝土桥，预应力混凝土桥（主跨90米，在中小跨度范围内已占绝对有优势，在大跨度范围内它正在同钢桥展开激烈竞争。它主要承重结构用预应力钢筋混凝土结构的桥梁。附加预应力混凝土：预应力混凝土，为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象，在构件使用（加载）以前，预先给混凝土一个预压力，即在混凝土的受拉区内，用人工加力的方法，将钢筋进行张拉，利用钢筋的回缩力，使混凝土受拉区预先受压力。这种储存下来的预加压力，当构件承受由外荷载产生拉力时，首先抵消受拉区混凝土中的预压力，然后随荷载增加，才使混凝土受拉，这就限制了混凝土的伸长，延缓或不使裂缝出现，这就叫做预应力混凝土。）钢——混凝土组合结构桥 结构形式：梁桥拱桥斜拉桥悬索桥组合桥斜拉—悬
索协作体系 规模跨径：小桥(8~30米) 中桥(30~100) 大桥(100~1000) 特大桥(大于1000) 1.3桥梁结构形式与合理跨度范围 (1)梁桥 简支梁桥的跨度一般不超过70M，最有竞争力的跨度范围50M以下 等截面连续桥梁的合理跨度范围在30~110M，优势跨度范围50~80 变截面连续桥梁或连续钢结构桥的合理跨度50~350M，最有竞争力的跨度范围100~300M (2)~ （3）拱桥合理跨度范围600M以下，最有竞争力40~450M （4）系杆拱桥合理40~800M 最有竞争力150~1200M （5）斜拉桥合理80~1500M 最有竞争力150~1200M （6）悬索桥合理200以上，500以上最有竞争力 二：桥梁设计准则 2.1 桥梁设计的基本目标 安全实用经济美观 2.2安全性和试用性 （1）承载能力极限状态 1 结构或构件达到材料极限强度
桥梁工程施工论文.doc
会带来严重损失。轻者设备受损，施工材料受损，不能正常进行施工，重则人员伤亡，延误高速公路桥梁的工期，带来严重的经济和财产损失，降低高速公路桥梁工程质量和 效益。 2 高速公路桥梁工程施工安全管理的意义 2.1能够预防安全事故发生加强施工安全管理，能及时排除安全隐患，预防安全事故，保障工程质量，促进高速公路桥梁工程施工更好开展下去。2.2能够促进施工顺利进行安全事故发生往往导致施工受阻，机械设备不能有效运行，施工人员难以正常开展工作，施工现场处于混乱状态。如果采取有效措施，加强安全管理工作，能确保高速公路桥梁施工顺利进行，预防安全事故发生。2.3能够提高桥梁工程质量采取安全管理措施，预防安全事故发生，能调动施工人员积极性，促进机械设备有效运用。进而避免安全和质量事故发生，促进高速公路桥梁工程施工质量和工程效益提升。 3 高速公路桥梁工程施工安全管理的问题 3.1安全管理思想重视程度不够施工单位将工作重心放在施工质量和桥梁建设效益方面，对施工安全管理重视程度不够，在资金、人员、制度等方面忽视采取有效措施，影响施工顺利进行，容易导致安全事故发生。3.2安全管理制度不完善缺乏有效的安全管理制度，没有明确管理部门和工作人员职责，未能建立
有效的安全管理责任制，开展安全管理工作时，出现相互推诿现象。另外，奖惩激励机制不完善，难以调动工作人员热情，影响高速公路桥梁安全管理水平提高。3.3安全管理专业人员缺乏安全管理人员缺乏，工作人员素质偏低，缺乏系统的训练，安全管理技巧不足，不能及时排除安全隐患。高速公路桥梁施工现场安全检查记录不规范，难以有效发挥参考作用，给现场施工带来不利影响。3.4安全管理资金投入不足机械设备更新和管理维护、安全管理人员培训等方面资金投入不足，难以确保机械设备处于最佳状态，不利于激发工作人员热情，制约高速公路桥梁安全管理水平提高。3.5高速公路桥梁施工现场安全管理被忽视现场巡查工作不到位，没有定期开展安全检查，对存在的违规违章操作没有及时纠正[2]。导致安全隐患出现而不能立即纠正，影响高速公路桥梁施工现场安全管理水平提高。 4 高速公路桥梁工程施工的安全管理策略 4.1 转变安全管理观念，提高对安全管理的思想认识高速公路桥梁工程施工前，施工单位要转变思想观念，在思想上高度重视安全管理工作，采取有效措施，实现对安全事故的预防。相关领导要改变对安全管理淡薄的态度，在人员配置、制度、资金等方面采取措施，为保障施工安全，预防安全事故发生奠定基础。 4.2 完善高速公路桥梁安全管理制度，提高安全管理水平施工单位要采取有效措施，完善安全管理制度，实现对高速公路桥梁工程的有效规范和管理。建立动态安全管理制度，实现对施工全过程的安全管理，对每个环节的安全隐患及时排除，确保每个环节安全管理工作到位，预防安全事故发生。建立安全管理责任制，将安全管理责任落实到相关部门和个人，明确他们的职责，
论文 浅析桥梁美学与其意义
浅析桥梁美学与其意义 龚子豪 （广西建设职业技术学院城市建设与交通工程系,南宁广西530003 ） [内容摘要]：现代化桥梁具有其功能性的前提下，提倡个性特点。分析自古以来人们对美学的理解以及美学的哲学意义，对比中西哲学上对美的理解。简要论述景观设计学发展起过程和人类文化中的意义，以其对桥梁建设和发展中的重要性和实质性。浅析人们对于鉴赏美的价值取向，并总结桥梁美学对未来桥梁规划建设的指导性意义。 [关键词]：桥梁美学、古典美哲学、景观学、价值取向、结构设计 建筑和美学一直是人们欣赏价值提升的体现，从古至今，有建筑的发展，必有其美学的发展，也是人类社会文明和人文文明的重要一环。建筑作为人类文明的产物，具有其的意义不可估量，所以说如果建筑和美学史密不可分的话，那么美学的发展对于人类文明的重要性不言而喻。桥梁作为实用性建筑，既有其建筑所应具备的安全性、便利性、实用性和耐久性，也应引进环境、美化、人文人性的概念，使得桥梁在发挥其作用的同时，不失情调。桥梁作为建筑中的重要一环，美学也有独特的价值，横贯中西，亘古不变。毫无疑问设计师应加强对桥梁的景观美学价值思考和学习。 1.桥的产生——天成地就人为之 人们在生产和生活中受到自然界的启发，比如倒伏在水上的数目，攀援过山崖的藤条，溪流中突出的石头，自然侵蚀而成的岩拱......于是便出现了最初始的跨越建筑。 人类的文明发展史中不难看出，人类诞生之时便是傍水而居。水孕育了生命，也孕育了人类的文明，是缤纷万物的生命之源。在水之滨，我们的先祖们采集、狩猎、种植；盘土垒墙、制陶冶炼、引渠耕作，繁衍生息......同时，江河山川也造成了难于逾越的阻隔，所以便有了人类从远古时期就尝试以各种不同的方式跨域阻碍去开拓空间。然而，只有人类有了固定的交通方式需求是，便是有了——桥梁。 2.桥的美学的基础——审美哲学，美学的核心 2.1桥梁美学的哲学基础 美学属于哲学范畴，人称它是哲学中的一项皇冠，可见其在哲学上的艰涩与深奥。但是要探讨美学的概念需要提高到哲学的范畴，才能深刻的理解没的特性和内在关联。 2.1.1西方美学的哲学基础 西方的美学哲学基础中关键的问题是认识论和辩证法，自古以来，哲学家与美学家层出不穷，观点各异，各种主义中的争论、思索、探讨、实践中不断的分化、修正，并促进了其发展。美学正是也种种思想指导下，不断认知世界、改造世界创造美和发展美。发展至今，唯心主义和唯物主义是美学历史上最大的两大思潮。美学的发展，也是基于两大思潮的争斗发展起来的。 马克思主义哲学认为人类产生活动创造了人类本身，创造了社会。人类物质生产生活一切都是历史现象、一切现实生活的最终根源，意识最美的最原始的根源。它认为美不是自然物质的属性，不存在客观精神，不在主观心中，而是存在人类在生产和生活中对自然的征服和改造之中，简称“劳动创造美”。所以可以理解为人类的文明发展中对自然的改造中，实现自我目标，自我价值观的体现，人化自然中体现出美的影子。也是人们对美的事物不断追求最根本的人类情调。 2.1.2东方美学的哲学基础 中国美学所基于的哲学基础完成的比较早，在春秋战国时期已有了完整的思想体系。虽然在发展过程
拱桥设计结课论文
拱桥设计结课论文 这学期我们主要学习了拱桥的结构与设计计算，拱桥造型优美，曲线圆润，富有动态感。拱桥是我国最常用的一种桥梁型式，其式样之多，数量之大，为各种桥型之冠，特别是公路桥梁，据不完全统计，我国的公路桥中7%为拱桥，中国已建单跨100m以上的拱桥115座之多。由于我国是一个多山的国家，石料资源丰富，因此拱桥以石料为主。中国的拱桥始建于东汉中后期，比以造拱桥著称的古罗马晚好几百年，已有一千八百余年的历史。它是由伸臂木石梁桥、撑架桥等逐步发展而成的。在形成和发展过程的外形都是曲的，所以古时常称为曲桥。在古代桥梁中，以石拱桥为主要桥型。千百年来，石拱桥遍布祖国山河大地，随着经济文化的发展而建造着，它们是我国古代灿烂文化中的一个组成部分，在世界上曾为祖国赢得荣誉。我们中学语文课本里面学的桥梁专家茅以升的《中国石拱桥》一文，成功地运用多种说明方法，为我们详尽介绍了中国石拱桥的历史及特点。改革开放以来，我国桥梁事业突飞猛进，建造的拱桥形式更是繁花似锦，式样之多当属世界之最，其中建造得比较多的是箱形拱、双曲拱、肋拱、桁架拱、刚架拱等，它们大多数是上承式桥梁，桥面宽敞，造价低廉。 拱桥虽然不再像过去那样在我国桥梁行业，特别是公路桥梁中占主导地位，但它在我国仍然得到广泛的应用，至今还将得到大量应用。我国的斜拉桥与拱桥已进入世界前列，我们以长江黄河和众多江河海峡为依托，有国家大规模基础建设支持，未来将向桥梁强国进展。如何解决桥梁结构中的非线性问题，在安全质量前提下降低施工措施费，怎样追求桥梁美观的同时推进桥梁的跨度，如何使具有很好刚度的拱桥增大跨度与同一跨度斜拉桥竞争，对未来桥梁设计施工和研究都是很有必要的。 一．拱桥的主要特点 受力特点：支承处不仅产生竖向反力，还产生水平推力，从而使拱主要受压。 主要优点：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。 主要缺点： 1）是有推力的结构，而且自重较大，因而水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，对地基要求也高； 2）随跨径的增大和桥高的提高，增大了拱桥的施工难度，提高了拱桥的总造价。拱桥施工工序多，需要的劳动力多，施工工期长。
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。
道路桥梁工程技术专业毕业论文68995
道路桥梁工程技术专业毕业论文 高速四标路基 施工组织设计 班级：建筑工程管理 姓名： 学号： 成绩： 指导老师： 土木工程
摘要 工程施工组织设计是工程基本建设项目在设计招投标、施工阶段必须提交的技术文件 施工组织设计对于能否优质、高效、按时、低耗的完成公路工程施工任务起着决定性的作用。 郑卢高速公路洛阳至洛宁段LNTJ-04标位于洛阳市宜阳县寻村镇及盐镇境内。沿线经过13个行政村。起点桩号K17+255，终点桩号K24+900，路线全长7.645Km。 关键词：施工组织设计路基施工方法施工方案
Abstract Engineering construction organization and design of project is basic construction projects in design bidding, construction stage must submit technical documents Whether the construction organization design for quality, efficient and timely, low consumption of highway engineering construction tasks completed plays a decisive role. Zheng Lu highway luoyang to flashed in the 2003-04 standard LNTJ period YiYangXian found in luoyang city village or salt town territory. Along through 13 administrative villages. Starting point K17 + 255 pile, line, no K24 + 900 pile length, route 7.645 Km. Keywords: the construction organization design subgrade construction method construction scheme
桥梁工程论文
如何做好钻孔灌注桩水下混凝土施工 内容提要：本文阐述了新建铁路沪昆客专十一标岔河大桥线钻孔灌注桩水下混凝土施工工艺、施工过程中对施工质量的控制以及施工中所遇到技术难题和防治措施。 关键词：钻孔桩水下混凝土施工技术质量控制防治措施 1. 前言 钻孔灌注桩作为一种基础承载结构和地基支撑的构造物形式是施工建设中应用比较普及的技术内容。但是钻孔灌注桩作为隐蔽工程，其内部质量无法观察和监控，加之施工难度大，通常都会影响工程质量和滞后施工进度。因此，在施工中都把它当作一项关键性工程看待，并且在人员配制、施工质量监控、施工管理上加大力度，把握和分析施工过程中可能会发生的问题，将一切不良隐患消除在成桩之前。特别是水下混凝土灌注施工对于工程实体的影响尤为重要，它决定着桩身的强度、完整性和桩身整体质量能否达到设计要求，所以水下混凝土施工经常作为一个重点课题来研究。下面就钻孔灌注桩水下混凝土施工工艺中的一些主要问题和施工中的难点及防治措施，谈谈自己的体会和经验。 2. 工程概况沪昆客专十一标岔河大桥位于贵州省兴义市普安县和晴隆县境内，主要为跨越岔河沟谷而设。大桥起讫里程桩号为DK896+416.11? DK896+897.64,桥梁全长481.53m。桥梁设计纵坡0%。、处于半径为11000m 的平曲线上。桥跨结构为：主跨(88+168+88)m连续刚构+引桥(33+56+33)m 连续梁。 桥梁下部结构为：桩基+承台+空心薄壁墩柱（实心墩），桥台为空心桥台；桥梁上部结构采用预应力连续刚构及预应力连续梁。
桩基础施工设计图纸为钻孔桩。全桥共计桩基98根，其中? 1.5m桩基63根，? 2.5m桩基17根，? 2.8桩基有18根，最大桩长51m,最短桩长9m。 3. 水下混凝土施工工艺 3.1 水下混凝土的性能参数 3.1.1 水下混凝土原料基本要求 3.1.1.1 水泥 水泥宜采用硅酸盐类水泥，确保水泥的保水性，保水性差的水泥应采取相应的措施保证混凝土不离析和泌水。 3.1.1.2 粗骨料 粗骨料宜采用连续级配良好的碎石、卵石，含泥量小于2%，其针、片状颗粒含量不宜大于10%，以提高混凝土的流动性。 3.1.1.3 外加剂混凝土中宜掺用泵送剂或减水剂，并宜掺用粉煤灰或其他活性 矿物外加 剂。 3.1.2 混凝土配合比注意事项 3.1.2.1 外加剂掺入量 水下混凝土的用水量与水泥和矿物外加剂的总量之比宜在0.5?0.6之间，即水胶比宜在0.5?0.6之间。 3.1.2.2 胶凝材料 水下灌注混凝土的胶凝材料总量不宜小于400kg/m3。
桥梁的美学思考
桥梁的美学思考——项海帆教授在同济大学的讲演（节选） （项海帆教授系中国工程院院士，教授、博士生导师。我国著名的桥梁、结构与工程专家，是我国大跨桥梁抗风研究的开拓者及我国风工程学科的主要学术带头人。现任同济大学土木工程学院顾问院长，土木工程防灾国家重点实验室主任。2001年当选为国际桥梁与结构工程协会IABSE副主席。） 改革开放以来，中国的桥梁建设以空前的规模和发展速度令世界惊叹。但是，我们匆忙建成的大桥能否给人以美感是一个值得反思的问题。本讲演以20世纪中的国际最美梁评选、香港特别行政区昂船洲大桥设计竞赛中的美学评估、以及作者本人心中的十座中国最美桥梁等为内容，介绍了作者对桥梁的初步美学思考，以能促进国内桥梁界在新世纪中对桥梁美学的重视。 “桥是跨越障碍的通道”。这是美国最权威的韦氏大词典对桥梁一词所下的最简短的定义。远古的人类为了狩猎、运输、迁移就需要修建原始的桥梁。今天，桥梁已和人类的生活密切相关。桥梁不仅是交通系统的重要组成部分，而且常常是一种标志性建筑物。人们希望在通过桥梁时发出一声赞叹，得到美的享受。作为一个桥梁工程师有责任在设计中重视桥梁的美学价值和景观功能，满足人们的观赏愿望。 改革开放以来，中国的桥梁建设以空前的规模和发展速度令世界惊叹。但是，我们匆忙建成的大桥是否给人以美感是一个值得反思的问题。同济大学土木工程防灾国家重点实验室为国内大部分大桥进行了抗风研究和风洞试验，1/100的全桥模型展示了大桥的风貌，也引起了我们对大桥美学价值的评论：什么样的桥梁才是美的？我想首先谈一下我的一点学习心得。 我国著名的桥梁美学专家唐寰澄先生在他的文章和专著中多次提到：三个统一性是美的最重要属性，即（1）感性和理性的统一或感觉和意识的统一；（2）客观和主观的统一或人和自然的协调统一，即“天人合一”的思想；（3）形式和内容的统一，即造型和功能的一致。归纳起来的桥梁美学法则是：多样和统一，协调与和谐，以及比例、对称和韵律。另外还有八纲：即刚柔、动静、阴阳、虚实的矛盾和统一。我的理解是，设计要有新意，不要抄袭雷同，要同中有异。要和环境协调，结构要求比例匀称，没有画蛇添足的多余装饰，有动感和韵律美。 德国著名的莱翁哈特教授在他的桥梁美学名著中说：“美可以在变化和相似之间，复杂和有序之间展示从而得到加强”。我想，正如贝多芬的音乐一样，简短的主题不断展开和变奏，既相似又不同，但却十分和谐；既复杂变化，又有序统一，在不雷同和不杂乱之间展现出丰富的层次和内涵，给人以美的享受和心灵的激荡。 日本著名桥梁学者伊藤学教授在他的《桥梁造型》一书中说道：“桥能满足人们到达彼岸的心理希望，同时也是使人印象深刻的标志性建筑，并且常常成为审美的对象和文化遗产”。优美而受人喜爱的桥梁往往是各种文学作品的题材。 国外对桥梁设计也强调“3E”，即功效（Efficiency）、经济（Economy）和优美Eleg ance）三要素，这和我国实用、经济、美观的原则是一致的。近年来我国桥梁建设取得了长足的进步，但是，我们在设计中对桥梁的美学要求不够高，缺少建筑师的参与和进行各种比例的多方案比较，留下了不少遗憾。许多缆索承重桥梁的桥塔缺少美学处理，给人以笨拙、呆板和粗糙的感觉。和国外相比，我们的领导决策层和工程界的艺术素养和审美情趣不高。我在多次桥架设计评审会上曾呼吁重视和建筑师的合作。强调结构的美学设计，但收效甚微。
道路桥梁土木工程论文范文
道路桥梁土木工程论文范文 我国道路桥梁等基础设施建设随着经济的发展而也取得较大的进步，并且在逐步完善中。下面是 ___为大家的道路桥梁，供大家参考。 1道路桥梁工程路基施工过程中存在的问题 1.1道路桥梁路基的平整度控制不佳 在道路桥梁施工的过程中，路桥路面的平整度是道路桥梁工程最为重要的部分，如果在对道路桥梁工程路基施工的过程中，对路基路面的平整度没有进行有效的控制，就会使路基路面的平整度进行快速的衰减，使得车辆在行驶的过程中产生大量的颠簸和晃动，从而造成车辆的损坏以及交通事故的发生。而在现如今的道路桥梁施工过程中，依旧存在路基路面平整度控制不佳的状况，对车辆的通行造成了严重的影响。 1.2道路桥梁路基的夯实不足 从现如今的道路桥梁使用的现实情况来看，许多的道路桥梁在竣工完成以后，经过一段时间的使用，出现了大面积的破损和裂痕，更甚至于道路桥梁的突然倒塌以及严重倾斜等现场的出现。而导致
该现象的出现，主要有以下两个原因：(1)在道路桥梁路基的施工过程中，施工单位为了追求工程的平整度以及施工的进度，对路基的夯实进行了忽略，从而导致路基的夯实不足;(2)在道路桥梁路基施工的过程中，由于施工材料的不合格，以及施工过程中昼夜温差的不断变化，使得施工材料发生了热胀冷缩，导致道路桥梁路基的承载力不均匀。因此，在道路桥梁工程竣工之后，由于车辆的通行，使得道路桥梁的路基路面发生变形，从而导致路基路面的损毁和断裂。 1.3道路桥梁路基的塌陷 在道路桥梁施工的过程中，由于桥头的填土与沉降存在着一定程度的差异，使得桥头大板与桥梁伸缩缝之间的连接程度无法得到要求，从而在连接的接口处形成凹凸不平的阶梯，对车辆的通行速度进行了降低。同时该阶梯的存在，不仅对车辆行驶的舒适性和安全性带来了严重的影响，而且也给道路的桥梁带来了巨大的冲击力，经过长时间的使用之后，桥梁就会出现沉降及倒塌。因此，在软土地基施工的过程中，要采取一些必要性的，从而对桥梁的塌陷进行有效的防止。 2道路桥梁的路基施工技术的分析
世界桥梁赏析论文
公选课世界桥梁赏析桥梁美学之我见 专业班级：交通1131 姓名：朱超宇 学号： 任课老师：苏志忠 电话：
My Opinion of Bridge Aesthetics JiaoTong1131 ZhuChaoyu Abstract:In this paper introduced the principle of bridge aesthetics and the object of aesthetic. It mainly discussed the beauty-appreciation of bridge type, and analyzed the sources of bridge aesthetics and types of beauty respectively from the Suspension bridge, Cable-stayed bridge, Arch bridge, Beam bridge. Then discussed the aesthetics of the bridge environmental and the prospect for the future of the bridge Key Words: bridge; aesthetics; beauty-appreciation; expectation
桥梁美学之我见 交通1131 朱超宇 摘要：本文主要对桥梁美学的审美原理以及审美对象进行概述，重点论述了桥梁 美中的桥型审美，并分别从悬索桥、斜拉桥、拱桥、梁式桥几种不同的桥型，分 析了桥梁美学的来源以及不同桥型的美。而后，又对桥梁环境审美进行论述，并 发表了对于未来桥梁的展望。 关键词：桥梁；美学；审美；展望 0．引言 美学一词来源于希腊语（Aesthetic），其原意为感觉、感性认识，是德国哲学家鲍姆加登在1750年首次提出来的。美学是研究人与世界审美关系的一门学科，即美学研究的对象是审美活动。审美活动是人的一种以意象世界为对象的人生体验活动，是人类的一种精神文化活动。鲍姆加登认为心理活动可分为三种类型即“知”、“情”、“意”。“知”是属于理性认识，“情”属于情感作用，源于感性认识，“意”即意志。也就是说看上去美学只是感性认识中的情感作用，但是绝对不能脱离心理学、伦理学、逻辑学等。【1】 爱美是人类的天性，自古以来，人类在为生存而战斗的过程中认识美、追求美、创造美与发展美。桥梁建筑也同样自始至终伴随着人类对美的追求与创造，因而世界桥梁建筑艺术多姿多彩，源远流长，但与之对应桥梁美学理论的研究，作为一门新的边缘学科仅仅在近几年的事。 1.桥梁美学 桥梁作为公共建筑，是根据人类生活与生产发展的需要，利用所掌握的物质技术手段，在科学规律和美学法则支配下，通过精心的设计而创造出的人工构筑物，是人文科学、工程技术与艺术三位一体的人类艺术结晶。 桥梁建筑以自身的实用性、巨大性、永久性及艺术性极大地影响并改变了人类的生活。优秀的桥梁建筑不仅揭示了人类社会的发展，体现出人类智慧与伟大的创造力，而且往往成为时代的象征、历史的纪念碑和游览的胜地。它既是人类物质财富，也是宝贵的精神财富，并且随着时间的推移，其功能和美学价值会日益生辉，成为民族的骄傲历史的珍迹。【1】 因此桥梁建筑是百年大计、千年大计。而且随着经济的发展、科学技术的进步、生活水平的提高，人类对周围的生存环境提出了更高的要求，桥梁美学也愈来愈受到重视。然而桥梁建筑仅从功能方面满足人类的要求是容易办到的，但从美学上获得满足确实不易的…… 自古以来，建筑与绘画、雕塑被称为三大造型艺术。他们与其它门类艺术有共同的特征，如都有鲜明的形象、强烈的艺术感染力、不容忽视的审美价值以及反映民族风情、时代特征等。但建筑艺术作为实用艺术，特别是桥梁建筑艺术，有不同于别的艺术，还有着他独特的艺术特征。 桥梁工程是一个庞大的系统，他包含着若干个子系统，每个子系统又包含着
桥梁工程相关论文
桥梁工程相关论文 武汉白沙洲大桥屡次维修原因分析 摘要：投资11亿元的湖北武汉白沙洲大桥自2000年建成后不久就被称作为“十年九修”的“崭新的破桥”。09年3月，封闭大修后正式通车才三个月的白沙洲大桥其引桥上又露出“大坑小洞”，坑洞面积累计达到300平方米。货车超载、赶工期和对新型防水材料认识的不足，是桥面损坏的原因。” 关键词：白沙洲大桥维修滑移 桥址自然条件 （1）河道及水文 武汉白沙洲大桥位于武汉市的白沙洲河段上，从白沙洲中部偏上游处跨越长江。本河段中白沙洲、潜洲、荒五里边滩和汉阳也滩，自本世纪初形成至今，平面位置都处于相对稳定状态，河床近期平面变化主要表现在年际年内洲滩的消长，深槽随来水来沙条件上提下移。深泓纵剖面年际间变化特点是冲淤交替。桥址附近河段处于相对稳定时期。 （2）航运 本桥桥址位于武汉至宜昌航段，高水位时能通行3000t轮船，低水位对能通行l000t轮船。本桥通航净高按内河航道标准I（2）级考虑。桥址处仅北汊是通航河道，通过高、中、低水位实船航迹线测量
和历年航道调查，桥址处航道覆盖宽约800m。桥址河段航道特点是高、中水位条件下航道顺直，在枯水期，由于汉阳荒五里边滩的冲淤年际变化较大，加之水位下落泥沙落淤所形成的河心滩埂，可行航道弯曲，可通航范围较窄。桥址河段枯水期水道深泓随每年来水来沙条件不同而左右变化。 （3）工程地质 桥址处基岩为白垩～第三系陆相碎屑岩，岩面较平坦，埋深约20～45m，岩面高程-24．5～-15．6m，岩性、岩相变化较大，固结成岩程度不一，软硬不均。按岩性及成分可分为砂质泥岩、含砾砂质泥岩、砂岩、疏松砂岩等六类，其单轴极限强度在0．5～5MPa之间。主河槽中覆盖层的表层以粉细沙为主，厚8～23m，其下由硬塑半干硬粘性土及圆砾上组成，厚9白沙洲大桥始建于1997年3月，2000年9月建成通车，总投资11亿元。白沙洲大桥全长3586.38米，设计双向六车道，日通车能力5万辆，设计时速为80公里。 1.大桥现状 2010年09月18日起，白沙洲大桥开始局部封闭维修。此次维修时间为40天，10月底全部完成，期间白沙洲大桥不中断交通。这是该桥通车10年第24次维修。目前，白沙洲大桥日交通流量已超过7万辆，大大超出了日通行量，且货车比例偏高，超重车辆多。 根据监测数据，白沙洲大桥维修后每天有大量超重车辆通行，其中30吨以上车辆约3000辆次，55吨以上车辆约500辆次，最重车
有限元原理在桥梁结构分析中的应用
有限元原理在桥梁结构分析中的应用 在过去的30年里，有限元法作为一种通用工具在物理系统的建模和模拟仿真领域已经得到了广泛的接受。在许多学科它已经成为至关重要的分析技术，例如结构力学、流体力学、电磁学等等。 一、有限元原理 将连续的求解域离散为一组单元的组合体，用在每个单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数，近似函数通常由未知场函数及其导数在单元各节点的数值插值函数来表达。从而使一个连续的无限自由度问题变成离散的有限自由度问题。 二、结构有限元求解问题 依据有限元法的基本思想，结构有限元求解问题可以分解为两个问题，即单元分析和单元集合问题。 （1）单元分析 所谓单元分析就是对某一复杂求解的结构取微小单元进行分析，依据其力学物理特性寻找描述该单元特性的数学函数。即通常说的描述该单元变形的形函数。 （2）单元集合 按照单元之间的联结方式，对整个求解问题系统进行整合。在弹性力学中利用单元的内部势能力与外部作用势能一起守恒，建立内部单元与外界作用之间的联系。 （3）问题的求解 获得内部单元与外界作用之间的联系，即系统的总刚度矩阵。要对问题的求解，则需要依据系统的外部条件求解出各个内部单元的变形状态，依据内部单元的变形，确定内部单元的应力。 因此，有限元法是最终导致联立方程组。联立方程组的求解可用直接法、选代法和随机法。求解结果是单元结点处状态变量的近似值。
三、梁结构的有限元分析 1. 有限元程序分析的过程 有限元程序分析的过程大致分为三个阶段： （1）建模阶段 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型——有限元模型，从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。有限元建模的中心任务是结构离散，即划分网格。 但是还是要处理许多与之相关的工作：如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。 （2）计算阶段 计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。由于这一步运算量非常大，所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成。 （3）后处理阶段 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理，并按一定方式显示或打印出来，以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估，并作为相应的改进或优化，这是结构有限元分析的目的所在。 2、建立有限元模型的一般过程 有限元分析中建模过程有下面7个步骤： （1）分析问题定义 在进行有限元分析之前，首先应对结果的形状、尺寸、工况条件等进行仔细分析，只有正确掌握了分析结构的具体特征才能建立合理的几何模型。 总的来说，要定义一个有限元分析问题时，应明确以下几点： a）结构类型； b）分析类型； c）分析内容； d）计算精度要求； e）模型规模；
桥梁美学鉴赏的课程论文
桥梁美学课程论文 桥梁美学的鉴赏 学院机械工程学院 专业机械自动化 班级机0801-1班 学号 姓名
桥梁美学昔称桥梁建筑艺术，为建筑美学的一个分支，桥梁作为公共建筑，其自身的实用性和艺术性极大地影响并改变着人类的生活环境，既是人类宝贵的物质财富，也是重要的精神财富。 1．概论 桥梁美学是研究以美学的普遍原理、结合桥梁的特殊性质，得出桥梁建筑在设计时应遵循的和在评价中应依据的理论和法则的科学。[1]桥梁美学所研究的内容范围与桥梁建筑艺术有相互重叠之处，如同美学和艺术两者的关系一样。桥梁建筑艺术是桥梁美学的表现。 2．艺术特性与基本要素 桥梁美学作为建筑美学的一个分支，具有独特的艺术特性。首先它是工程技术与艺术结合的产物，另外桥梁建筑是结构外露的空间实体。外露构件既是景观重点，也是美学处理上的难点。桥梁作为水平方向单维突出的结构物，应注意协调长宽高比例，改善视觉印象。 桥梁建筑美的基本要素包括以下几点： 统一和谐：包括结构体系、形态统一和体量上的协调 均衡稳定：包括对称均衡和非对称均衡。对称均衡符合人的生理要求与心理习惯，但极易造成浪费和呆滞。非对称结构动态感强，但需在力学和视觉上保持均衡，否则会引起混乱和不安定感。 比例协调：包括总体或局部的规模、尺寸协调，应以其固有的结构关系和力学原理为前提。 韵律优美：主要通过连续、渐变、起伏、交错等表现手法，来获得韵味和情趣。
连续流畅：对桥梁正视时，水平方向呈直线或曲线延伸，从桥的一端连续流畅地到达彼端。 另外，还需注意与周围环境协调，重视历史的连续性和文脉的完整性。3．桥梁结构的美学设计 梁式桥：其特点是水平方向单维突出，具有很强的沿水平方向左右伸展的力动感与穿越感。 主梁要求纤细轻巧、连续流畅，主梁顶面尽量与底面平衡。桥墩在考虑荷载等因素的前提下应尽可能数量少、形态统一。城市高架桥要避免墩高、量多，注意梁底处理，使桥下空间明亮而舒畅。桥台应能充分体现其功能及存在感，与上部结构相协调，与地基相结合，适当增大梁下空间。 拱式桥：在主拱形态的选择上，小跨径拱桥多采用圆弧拱，外观动感强烈。大中跨径拱桥普遍采用抛物线拱和悬链线拱，外观趋向自然和谐。 注意协调主拱与桥面的相对位置，以及梁和拱相交处的处理，要求力线明确，尽可能轻盈。桥台尽可能减轻体量感，或采取使其隐蔽的方式，避免与轻盈的拱线不协调，桥墩注意与桥台、拱相协调，结合处简洁流畅。 刚构桥：主要由直线形态构成，力线明确，富于动感与轻快感，美学设计要点在于比例尺度，构件断面的变化及构件搭配的协调得当。 斜腿钢构的斜腿从底脚到梁，断面由小到大，与梁衔接处应柔顺，梁底缘线可采用微弯曲线增加柔顺感。 其他形态如门式刚构、T型刚构和连续刚构等，注意比例恰当、墩形新颖，避免过分简洁造成呆板单调。 悬索桥：目前能达到最大跨径的桥型，具有很强的跨越感，刚柔并济，宏伟壮观，具有广泛的社会性。 主构要素间的均衡和谐，包括垂跨比、加劲梁、桥塔、主缆的形状尺度及跨径分割与吊桥的力学性能等，都需在保证力学结构的前提下协调。
桥梁施工论文
桥梁施工学习报告 摘要:通过对对桥梁施工中总论、常备式结构与常用主要设备、桥梁基础施工、桥梁墩台施工、混凝土简支梁制造与架设、混凝土连续梁施工、混凝土拱桥施工、斜拉桥与斜拉索施工、钢桥制造及安装、桥梁施工控制技术简介、桥梁施工组织设计章节的学习,对桥梁施工的发展以及相关技术有了一个体统全面地认识,也有自己的一些学习体会。 课程总结: 桥梁施工就是土木工程中的一个分支学科,它与房屋施工一样,也就是可以用砖,木,混凝土,钢筋混凝土与各种金属材料建造的结构工程。它既就是一种功能性的结构物,又就是一座立体的造型艺术工程,也就是具有时代特征的景观工程,桥梁具有一种凌空宏伟的魅力。发展建通运输事业,建立四通八达的现代交通网,也离不开建设桥梁。道路、铁路、桥梁建设的突飞猛进,对创造良好的投资环境,促进地域性的经济腾飞,起到关键作用。在经济上,桥梁的造价平均仅占公路总造价的10%~20%左右,在国防上,桥梁就是交通运输的咽喉,在战争中具有重要的地位。在历史上,每当运输工具发生重大变化,对桥梁在载重、跨度等方面提出新要求,便推动了桥梁工程技术的发展。在公路施工中,桥梁往往就是全线通车的关键。桥梁就是线路的重要组成部分。 一、总论
1、桥梁工程中施工技术的作用 施工阶段的任务:具体实现设计思想与设计意图,把图纸变为现实。 施工技术的作用:①保证设计的可行性、降低工程造价、保证工程质量、快施工进度与实现安全生产②为促进桥梁结构型式的发展、增大桥梁跨度与采用新材料等提供必要的条件。 2、桥梁工程施工技术的发展 现代的桥梁施工技术,就是在原始施工方法的基础上,经过不断改进、提高的漫长过程中逐步发展起来的。我国古代桥梁的建造技术有着辉煌的成就,充分代表了劳动人民的智慧与力量。然而,封建制度的长期统治,大大束缚了生产力的发展。在桥梁建筑方面,大部分就是外国投资、洋人设计、外商承包、技术落后、进度缓慢。新中国成立后,随着交通运输业的发展,我国桥梁施工技术水平迅速提高。特别就是改革开放以来,我国桥梁建设进入了一个辉煌时期,建设了一大批结构新颖、技术复杂、设计与施工难度大的桥梁,建设水平已经跻身于世界先列。先后学习了: （1）中小跨度预应力混凝土梁的制造与假设 （2）式拱架配合缆索吊机施工混凝土拱桥 （3）悬臂法施工混凝土桥梁 （4）顶推法架设预应力混凝土梁
桥梁毕业设计论文
摘要 本毕业设计的对象为一座3×30m简支梁桥，该桥位于长寿北部新区，跨越桃花溪。桥梁平面位于直线段上，全长100米，宽度32米，设计荷载为公路-I级。主梁横向由14片T梁组成，梁高均为2.0m，两片梁之间设置60cm宽现浇湿接缝。本桥采用桩柱式桥墩，直径1.5m的圆形截面墩柱及直径1.8m的圆形截面钻孔灌注桩，桩基础嵌入完整中风化基岩面5.4m 以下；采用重力式U型桥台，桥台基础为直径1.5m的钻孔灌注桩基础。 桥梁上部结构采用Midas程序进行分析计算，分析模型为单片简支T 梁，仅分析一片边梁，中梁偏安全的采用边梁的分析结果来进行验算。横向分布系数通过桥梁博士3.0计算完成。内力计算结果包括基本组合、长期组合及短期组合作用下的弯矩图、剪力图、最大应力图。根据内力计算结果，对主梁进行了承载能力及正常使用性能的验算。盖梁承载能力验算及裂缝宽度验算与抗剪验算、墩柱承载力验算及裂缝宽度验算、桩基承载力验算及裂缝宽度验算均由自编计算机程序计算完成，墩柱与桩基的水平位移及其它效应由桥梁博士3.0计算完成。 根据验算结果得出结论：设计的桥梁结构是安全、经济、合理的，并满足现行规范的要求。 关键词：桥梁；荷载组合；内力；验算；承载能力
Abstract The object in this graduation project is a simply supported three-span girder bridge ( 3×30m) in New Zone of Changshou North and straddles Taohua Stream. The bridge is straight on the plane with 100 metres in length and 32 meters in width.The bridge is a part of a highway which the design load is Highway-I-level. The main beam is made up of 14 T-beams that are 2.0m high and the adjacent beams are linked by pouring wet joint with 60cm in width between the two beams. Substructure is made up of circular section piers with a diameter of 1.5 and circular section bored pouring pile foundation with a diameter of 1.8 m, the pilings of foundation are embedded into the intack moderately differentiated rock with a depth of 5.4m. The concrete gravity abutment is 6.5m high with a type of U and supported by pile foundation. Analysis of superstructure in the bridge be done by using Midas Civil Trial 2006. Simply supported single T-beam is used as analysis model in the program, only one edge beam is analysed and the mid beam using the same result in analyzing on safe side. Transverse distributing coefficient can be exported by using Dr bridge 3.0. The calculations include bending moment diagram, shear force diagram and maximum stress under basic/long-term/short-term load combination. According to the calculations, checking of capacity and performance of normal use of the beam have been done. Checking of capacity/crack width/shear strength of bent cap, capacity /crack width of piers and piles are done by Dr bridge 3.0. According to the calculation results, the bridge designed in this graduation project was safe, economical and reasonable, and it is qualified for the present bridge design specifications . Keywords:Bridge;Load combination; Inner Force; Capacity