第12讲 工程构造六新版.docx

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第12讲工程构造六新版

四、道路主要公用设施

（一）停车场

（除标明外数据不要求记忆）

1、停车场的出入口，有条件时应分开设置，单向出入，出入口宽通常不得小于7。

0m。

（此数据要求记忆）

2、为了保证车辆不发生自重分力引起滑溜，停放场的最大纵坡与通道平行方向为1％，与通道垂直方向为3％。

3、出入通道的最大纵坡为7％，一般以小于等于2％为宜。

4、停放场及通道的最小纵坡以满足雨雪水及时排除及施工可能高程误差水平为原则，一般取0．4％-0．5％。

（二）公共交通站点

城市公共交通站点分为终点站、枢纽站和中间停靠站。

（三）道路照明

照明标准照明标准通常用水平照度和不均匀度来表示。

（四）人行天桥和人行地道

选择人行天桥或人行地道时，要充分考虑设置地点的交通状况、道路状况以及费用等问题。

（五）道路交通管理设施

道路交通管理设施通常包括交通标志、标线和交通信号灯等

1．交通标志

交通标志分为主标志和辅助标志两大类。

主标志按其功能可分为警告、禁令、批示及指路标志等四种。

辅助标志系附设在主标志下面，对主标志起补充说明的标志，它不得单独使用。

2．交通标线

交通标线主要是路面标线，还有少数立面标记。

3．交通信号灯

（六）道路绿化

2009考题

13．停车场与通道平行方向的纵坡坡度应（D）。

A．不超过3％

B．不小于1％

C．不小于3％

D．不超过1％

分析：

为了保证车辆不发生自重分力引起滑溜，停放场的最大纵坡与通道平行方向为1％，与通道垂直方向为3％。

2006题、道路的防护林带一般应距离路基（c）。

A、1～5米

B、5～10米

C、10～30米

D、50～100米

例题：

交通标线主要是[]。

A.路面标线

B.立面标记

C.主标志

D.辅助标志

答案：

A

分析：

道路交通管理设施通常包括交通标志、标线和交通信号灯等.交通标线主要是路面标线，还有少数立面标记。

第三节桥梁与涵洞工程

一、桥梁的组成分类

（一）桥梁的基本组成部分

1．上部结构

也称桥跨结构，一般包括桥面构造（行车道、人行道、栏杆等）、桥梁跨越部分的承载结构和桥梁支座。

2．下部结构

下部结构是指桥梁结构中设置在地基上用以支承桥跨结构，将其荷载传递至地基的结构部分。

一般包括桥墩、桥台及墩台基础。

（二）桥梁的分类

（1）根据桥梁主跨结构所用材料划分

圬工桥，刚桥，钢筋混凝土桥等

（2）根据桥梁所跨越的障碍物划分

跨河桥，跨海桥，立交桥，高架桥等

（3）根据桥梁的用途划分

公路桥，铁路桥，管道桥等

（4）根据桥梁跨径总长L和单孔跨径Lo分类

特大桥（L≥500m或，Lo≥100m）、大桥（500m>L≥100m或l00m~L≥40m）、中桥（100m>L>30m或40m>Lo≥20m）、小桥（30m≥L≥8m或20m>Lo≥5m）。

（5）根据桥面在桥跨结构中的位置

分为上承式、中承式和下承式桥

（6）根据桥梁的结构形式

可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥

例题：

根据桥梁的结构形式，桥梁可划分为[]等

A.梁式桥

B.拱式桥

C.下承式

D.上承式、

E.中承式

答案：

A.B.

分析：

根据桥梁的结构形式，桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥。

根据桥面在桥跨结构中的位置，桥梁可分为上承式、中承式和下承式桥。

二、桥梁上部结构

（一）桥面构造

1．桥面铺装及排水、防水系统

（1）桥面铺装

亦称桥面保护层，桥面铺装的形式有：

1）水泥混凝土或沥青混凝土铺装，

1、可以做成单层式的或双层式。

2、用途：

常在装配式钢筋混凝土、预应力混凝土桥上采用。

2）防水混凝土铺装，

1、在需要防水的桥梁上，当不设防水层时使用。

2、一般可不另设面层而直接承受车轮荷载。

但为了延长桥面铺装层的使用年限，宜在上面铺筑厚20mm的沥青表面作磨耗层。

3、为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性（亦能起联系各主梁共同受力的作用），一般宜在混凝土中铺设直径为4～6mm的钢筋网。

（2）桥面纵横坡

桥面的横坡，通常是在桥面板顶面铺设混凝土三角垫层来构成。

桥面的纵坡，一般都做成双向纵坡。

（3）桥面排水和防水设施

1）桥面排水

1、当桥面纵坡大于2％而桥长大于50m时，每隔12-15m设置一个；

（此处12-15米和屋顶排水管布置的经验数据一致）

2、桥面纵坡小于2％时，一般顺桥长方向每隔6-8m设置一个。

2）防水层

常用贴式防水层

1、桥面防水层设置在桥面铺装层下面。

2、贴式防水层，桥面伸缩缝处应连续铺设，不可切断；

3、贴式防水层，桥面纵向应铺过桥台背；截面横向两侧，则应伸过缘石底面从人行道与缘石砌缝里向上叠起lOOmm。

（这和屋顶的防水不同，屋顶是250mm）

2．伸缩缝

通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝

（1）伸缩缝的构造要求

1、要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声；

2、要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。

3、在设置伸缩缝处，人行道在桥面断缝处也必须做伸缩缝，栏杆与桥面铺装都要断开。

（2）伸缩缝的类型

1）镀锌薄钢板伸缩缝。

在中小跨径的装配式简支梁桥上，当梁的变形量在20—40mm以内时常选用

2）钢伸缩缝

构造比较复杂，只有在温差较大的地区或跨径较大的桥梁上才采用。

钢伸缩缝也宜于在斜桥上使用。

当跨径很大时，一方面要加厚钢板，另一方面需要采用更完善的梳形钢板伸缩缝。

3）橡胶伸缩缝

它是以橡胶带作为跨缝材料。

这种伸缩缝的构造简单，使用方便，效果好。

在变形量较大的大跨度桥上，可以采用橡胶和钢板组合的伸缩缝。

3．人行道、栏杆、灯柱

（1）安全带

1、不设人行道的桥上，两边应设宽度不小于0．25m，高为0．25-0．35m的护轮安全带。

2、安全带可以做成预制件或与桥面铺装层一起现浇。

（2）人行道

1、人行道一般高出行车道0．25—0．35m；

2、桥梁上的人行道宽度可选用0．75m、1m，大于1m按0．5m倍数递增

3、人行道在桥面断缝处也必须做伸缩缝。

（3）栏杆、灯柱

照明用灯一般高出车道5m左右

2009考题

14．对较宽的桥梁，可直接将其行车道板做成双向倾斜的横坡，与设置三角垫层的做法相比，这种做法会（B）。

A．增加混凝土用量

B．增加施工的复杂性

C．增加桥面恒载

D．简化主梁构造

分析：

2007年考题

8．温差较大的地区且跨径较大的桥梁上应选用（C）。

，

A．镀锌薄钢板伸缩缝

B．U型钢板伸缩缝

C．梳型钢板伸缩缝

D．橡胶伸缩缝

2007年考题

63．在桥面铺装混凝土中铺设φ4～6mm钢筋网，其作用是（B,D,E）。

A．提高桥面铺装层的刚度

B．提高桥面铺装层的强度

C．提高桥面铺装层的耐磨耗性

D．提高桥面铺装层的整体性

E．联系各主梁共同受力

2008考题

63．为满足桥面变形要求，伸缩缝通常设置在（ACD　）。

　　A．两梁端之间

　　B．每隔50m处

　　C．梁端与桥台之间

　　D．桥梁的铰接处

　　E．每隔70m处

2006题、不设人行道的桥面上，其两边所设安全带的宽度应（d）。

A.不小于2.0米

B.不小于1.0米

C.不小于0.75米

D.不小于0.25米

（二）承载结构，按照承载结构的构造等可分为：

梁式桥，拱式桥，刚架桥，悬索桥，组合桥等。

1．梁式桥

梁式桥是指其结构在垂直荷载作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平推力的桥梁。

梁式桥的特点是其桥跨的承载结构由梁组成。

梁式桥可分为简支梁式桥、连续梁式桥、悬臂梁式桥。

（1）简支梁式桥

简支梁桥是静定结构，其各跨独立受力。

桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型：

1）简支板桥，主要用于小跨度桥梁

分类

A.装配式板桥；

通常预制板宽：

1.0米

分类

实心板

实心板跨径：

1.5—1.8m

空心板

空心板桥跨径：

6---13m

预应力混凝土空心板桥跨径：

8---16m

连接

企口混凝土铰联结

圆形，菱形，漏斗形

钢板联结：

跨中的钢板布置较密，两端支点较稀

B.简支板桥

分类和适用

1、跨径在4～8m时，采用钢筋混凝土实心板桥；

2、跨径在6～13m时，采用钢筋混凝土空心倾斜预制板桥；

3、跨径在8～16m时，采用预应力混凝土空心预制板桥。

2）肋梁式简支梁桥（简称简支梁桥），简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。

分类和适用

1、跨径在8-12m时，采用钢筋混凝土简支梁桥；

2、跨径在20-50m时，多采用预应力混凝土简支梁桥。

在我国使用最多的简支梁桥的横截面形式是由多片T形梁组成的横截面。

多片T形梁组成的横截面

3）箱形简支梁桥。

箱形简支梁桥主要用于预应力混凝土梁桥。

尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。

（2）连续梁桥和悬臂梁桥

1）连续梁桥是大跨度桥梁广泛采用的结构体系之一，一般采用预应力混凝土结构。

连续梁桥示意图

2）悬臂梁式桥

悬臂梁桥相当于简支梁桥的梁体越过其支点向一端或两端延长所形成的梁式桥结构。

其结构特点是悬臂跨与挂孔跨交替布置，通常为奇数跨布置。

悬臂梁式桥示意图

T形刚架桥是由桥跨梁体与桥墩（台）刚接形成的的具有悬臂受力特点的无支座T形梁式桥结构。

构造特点

1）连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥的分孔

对于连续梁桥、悬臂梁桥的T形刚架桥，在分孔时还必须考虑桥梁相邻跨径的合理比例。

连续梁桥连续孔数很少超过五跨。

三跨最广泛。

2）横截面形式及主要尺寸

大跨度的连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥多采用变截面形式，其桥跨不同部位的梁高是变化的，梁高沿桥纵向的变化曲线可以是抛物线、正弦曲线、三次曲线、圆弧线以及折线。

主梁的截面通常采用箱形截面

3）预应力筋的布置要点

预应力筋的布置通常根据正负弯矩沿梁纵向分布的变化来确定。

预应力筋宜布置成波浪形曲线但波浪形曲线曲率不宜过大，对于大跨度连续梁桥和悬臂梁桥可利用其变高截面特点较平缓地布置预应力筋曲线。

（预应力钢筋可采用钢丝束等）

例题：

装配式简支板桥空心板桥跨径[]m

A.1.5-1.8

B.4--6

C.6---13

D.8--16

答案：

.C

分析：

装配式板桥是目前采用最广泛的板桥形式之一。

按其横截面形式主要分为实心板和空心板。

实心板跨径：

1.5—1.8m;空心板桥跨径：

6---13m;预应力混凝土空心板桥跨径：

8---16m.

例题、关于肋梁式简支梁桥正确的是[]

A.可简称为简支梁桥

B.主要用于中等跨度的桥梁

C.要用于大跨度的桥梁

D.跨径在20-50m时，多采用预应力混凝土简支梁桥

E.跨径在20-50m时，采用钢筋混凝土简支梁桥

答案；A、B、D

（二）承载结构之2．拱式桥

拱式桥的特点是其桥跨的承载结构以拱圈或拱肋为主。

设计合理的拱主要承受拱轴压力，拱截面内弯矩和剪力均较小，因此可充分利用石料或混凝土等抗压能力强而抗拉能力差的圬工材料。

拱式桥是钢筋混凝土桥和圬工桥最合理的结构形式之一。

拱式桥是推力结构，其墩台基础必须承受强大的拱脚推力。

拱式桥对地基要求很高，适建于地质和地基条件良好的桥址。

拱式桥示意图

（1）简单体系拱桥。

桥上的全部荷载由主拱单独承受，是桥跨结构的主要承重构件。

拱的水平推力直接由墩台或基础承受。

1）主拱构造

拱石受压面应选择较大的平整面，并使拱石的大头向上，小头向下，受压面的砌缝应与拱轴线相垂直；当拱厚较大时，宜采用2-4层砌筑，并应纵横错缝。

2）拱上建筑构造

1、实腹式拱上建筑由拱腔填料、侧墙、护拱和桥面系等部分组成，一般适用于小跨径拱桥。

2、空腹式拱上建筑最大的特点在于具有腹孔和腹孔墩。

3、腹孔有拱式腹孔、梁（板）式腹孔两种形式。

4、腹孔跨径不宜过大，腹孔的构造应统一。

3）细部构造

1、为了防止不规则裂缝的出现，需在相对变形较大的位置设置伸缩缝，在相对变形较小的位置设置变形缝。

2、桥面系均应在相应位置设置伸缩缝或变形缝，以适应主拱的变形。

3、实腹式拱桥的伸缩缝通常设在两拱脚的上方，并需在横桥方向贯通全宽及侧墙的全高。

（2）组合体系拱桥

1、组合体系拱桥一般由拱和梁、桁架或刚架等两种以上的基本结构体系组合而成，拱桥的传力结构与主拱共同承受荷载。

2、根据构造方式及受力特点，组合体系拱桥可分为桁架拱桥、刚架拱桥、桁式组合拱桥和拱式组合体系桥等四大类。

1）桁架拱桥又称拱形桁架桥:

是由拱和桁架两种结构体系组合而成。

2）刚架拱桥也是一种有推力的拱桥:

桁架拱桥和刚架拱桥均属于整体型上承式拱桥。

3）桁式组合拱桥:

也是一种有推力结构。

主孔桁架一般采用斜杆式。

4）拱式组合体系桥

是将拱肋和系杆组合起来，共同承受荷载，可充分发挥各构件的材料强度。

拱式组合体系桥可做成有推力和无推力两种形式，也可以做成上承式、中承式或下承式三种形式。

一般无推力中、下承式的拱式组合体系桥使用较多，无推力的拱式组合体系桥常称为系杆拱桥，一般由拱肋、吊杆（或立柱）、系杆、横向联结系和桥面系等组成，根据拱肋和系杆（梁）相对刚度的大小，可划分为柔性系杆刚性拱、刚性系杆柔性拱和刚性系杆刚性拱三种体系。

目前出现的大跨径系杆拱桥大多采用钢筋混凝土或钢管混凝土结构，除单跨外，更多的是三跨飞燕式。

2009考题

64．无推力的拱式组合体系桥的组成部分，一般有（A，C，D）。

A．拱肋

B．刚架拱片

C．吊杆和系杆

D．横向联结系

E．加梗肋

分析：

组合体系拱桥一般由拱和梁、桁架或刚架等两种以上的基本结构体系组合而成，拱桥的传力结构与主拱共同承受荷载。

根据构造方式及受力特点，组合体系拱桥可分为桁架拱桥、刚架拱桥、桁式组合拱桥和拱式组合体系桥等四大类。

拱式组合体系桥可做成有推力和无推力两种形式，也可以做成上承式、中承式或下承式三种形式。

一般无推力中、下承式的拱式组合体系桥使用较多，无推力的拱式组合体系桥常称为系杆拱桥，一般由拱肋、吊杆（或立柱）、系杆、横向联结系和桥面系等组成，根据拱肋和系杆（梁）相对刚度的大小，可划分为柔性系杆刚性拱、刚性系杆柔性拱和刚性系杆刚性拱三种体系。

目前出现的大跨径系杆拱桥大多采用钢筋混凝土或钢管混凝土结构，除单跨外，更多的是三跨飞燕式。

例题．设计合理的拱式桥的拱主要承受[]

A、拱轴压力

B、拱截面内弯矩

C、拱截面剪力

D、拱轴张力

答案；A

（二）承载结构之3．刚架桥

（1）刚架桥是由梁式桥跨结构与墩台（支柱、板墙）整体相连而形成的结构体系，其梁柱结点为刚结。

按照其静力结构体系可分为单跨或多跨的刚架桥；也可分为铰支承刚架桥和固端支承刚架桥。

（2）刚架桥的支柱做成直柱式称门形刚架桥，做成斜柱式称斜腿刚架。

（3）刚架桥的支柱有薄壁式和柱式。

柱式又分单柱式和多柱式。

（4）刚架桥的主梁截面形式与梁式桥相同。

主梁在纵向的变化可采用等截面、变宽截面和变高截面等。

（5）可以用混凝土或预应力混凝土制造

刚架桥示意图

例题．刚架桥按照其静力结构体系可分为[]的刚架桥。

A、单跨

B、多跨

C、铰支承

D、固端支承

E、柔性支承

答案；A、B

（二）承载结构之4．悬索桥

特点

组成

悬索桥又称吊桥，是最简单的一种索结构。

其特点是桥梁的主要承载结构由桥塔和悬挂在塔上的高强度柔性缆索及吊索、加劲梁和锚碇结构组成。

现代悬索桥一般由桥塔、主缆索、锚碇、吊索、加劲梁及索鞍等主要部分组成。

（1）桥塔

大跨度悬索桥的桥塔主要采用钢结构和钢筋混凝土结构。

结构形式可分为桁架式、刚架式和混合式三种

（2）锚碇。

主缆索中的拉力通过锚碇传至基础

通常采用的锚碇有两种形式：

重力式和隧洞式。

（3）主缆索。

主缆索是悬索桥的主要承重构件

可采用钢丝绳钢缆或平行丝束钢缆，

大跨度吊桥的主缆索多采用平行丝束钢缆.

（4）吊索,也称吊杆

是将加劲梁等恒载和桥面活载传递到主缆索的主要构件。

吊索与主缆索连结有两种方式：

鞍挂式和销接式。

吊索与加劲梁联结也有两种方式：

锚固式和销接固定式。

（5）加劲梁

加劲梁是承受风载和其他横向水平力的主要构件。

大跨度悬索桥的加劲梁均为钢结构，通常采用桁架梁和箱形梁.

预应力混凝土加劲梁仅适用于跨径500m以下的悬索桥，大多采用箱形梁。

（6）索鞍

索鞍是支承主缆的重要构件

索鞍可分为塔顶索鞍和锚固索鞍

（二）承载结构之--5，组合式桥

是由几个不同的基本类型结构所组成的桥。

斜拉桥是典型的悬索结构和梁式结构组合的，由主梁、拉索及索塔组成的组合结构体系。

这里仅就混凝土斜拉桥介绍其构造特点。

（1）拉索

1、拉索是斜拉桥的主要承重构件，拉索的造价约占全桥的25％-30％。

2、目前采用较多的有平行钢丝束，钢绞线束和封闭式钢索。

在某些桥上还有采用高强钢筋和型钢。

3、平行钢丝束目前使用非拉索在桥纵向的布置有许多方式，一般有如下几种：

①辐射式；②竖琴式；③扇式；④星式。

（2）主梁

混凝土斜拉桥常用的主梁结构形式有连续梁、悬臂梁、悬臂和连续刚构等。

（3）索塔

索塔主要承受轴力，有些索塔也承受较大的弯矩

斜拉桥示意图

（三）桥梁支座

桥梁支座是桥跨结构的支承部分，它将桥跨结构的支承反力传递给墩台，并保证桥跨结构在荷载作用下满足变形要求。

支座按其允许变形的可能性分为固定支座、单向活动支座；