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1、会计学1桥梁桥梁(qioling)结构结构第一页，共35页。桥梁桥梁(qioling)结结构的效果图构的效果图第1页/共35页第二页，共35页。桥梁桥梁(qioling)结构的结构的效果图效果图第2页/共35页第三页，共35页。桥梁桥梁(qioling)的施工过程（或拼的施工过程（或拼装过程）装过程）第3页/共35页第四页，共35页。第4页/共35页第五页，共35页。第5页/共35页第六页，共35页。第6页/共35页第七页，共35页。钢筋钢筋(gngjn)混凝土肋拱混凝土肋拱桥桥钢管钢管(gnggun)混凝土拱桥混凝土拱桥第7页/共35页第八页，共35页。第8页/共35页第九页，共35页。第9
2、页/共35页第十页，共35页。二、桥梁结构体系变化二、桥梁结构体系变化(binhu)(binhu)最简单的桥梁结构是简支梁，如图所示。最简单的桥梁结构是简支梁，如图所示。由上图可知，结构除需满足由上图可知，结构除需满足(mnz)功能要求外（过功能要求外（过河），还必须满足河），还必须满足(mnz)强度和刚度的要求，即内力和强度和刚度的要求，即内力和位移的计算。也就是说，既要好看也要中用。位移的计算。也就是说，既要好看也要中用。第10页/共35页第十一页，共35页。通过截面形式通过截面形式(xngsh)的变化以满足强度和刚度的的变化以满足强度和刚度的要求。要求。第11页/共35页第十二页，共35
3、页。跨度。梁的变形量和它跨度的立方成正比跨度。梁的变形量和它跨度的立方成正比,跨距加倍跨距加倍(ji(ji bi)bi)时便成时便成8 8倍增加。倍增加。梁截面的形状。就梁的截面而言，中心部分受的应力较小，最大压力、拉力均发生于梁的边缘，中心则近于零。由此可将梁中心的材料拿掉，又不致影响梁的抗弯能力(nngl)。换句话说，如将材料尽量分布至梁的两端，反而可增加梁的抗弯能力(nngl)，像箱形或工字形梁。宽度和高度。梁的变形量和水平宽度和高度。梁的变形量和水平(shupng)方向的尺寸成反比，宽度加倍时变形量会减半。例如，梁的宽度增加方向的尺寸成反比，宽度加倍时变形量会减半。例如，梁的宽度增加3
4、倍，变形会变成倍，变形会变成1/3。而垂直方向的变形会和梁垂直方向的立方成反比，高度加倍变形会减少至。而垂直方向的变形会和梁垂直方向的立方成反比，高度加倍变形会减少至1/8，如要加强梁的强度，将材料加在高度会比加在宽度有效，如要加强梁的强度，将材料加在高度会比加在宽度有效第12页/共35页第十三页，共35页。第13页/共35页第十四页，共35页。对该结构进行对该结构进行(jnxng)结构受力分析，在自重作结构受力分析，在自重作用下。在相同条件下与直用下。在相同条件下与直腿刚架进行腿刚架进行(jnxng)比较。比较。第14页/共35页第十五页，共35页。跨中竖向位移跨中竖向位移(wiy)比较：反
5、向，从绝对值上看比较：反向，从绝对值上看43水平水平(shupng)推力推力第15页/共35页第十六页，共35页。跨中弯矩比：跨中弯矩比：4.34.3倍，斜腿刚构结点处负弯矩均大与直腿倍，斜腿刚构结点处负弯矩均大与直腿刚构，则在荷载作用刚构，则在荷载作用(zuyng)(zuyng)下起到了减少各跨中的弯矩。因下起到了减少各跨中的弯矩。因此可构成较大的跨度，对于结点处的受力可采用加肋来解决，此可构成较大的跨度，对于结点处的受力可采用加肋来解决，如下图所示。如下图所示。第16页/共35页第十七页，共35页。第17页/共35页第十八页，共35页。桥梁结构体系桥梁结构体系(tx)的的改变及思考问题的方
6、法。改变及思考问题的方法。第18页/共35页第十九页，共35页。第19页/共35页第二十页，共35页。在桥塔上布置斜拉索，将桥塔两侧连续长度内的荷载传给桥塔而不传给在桥塔上布置斜拉索，将桥塔两侧连续长度内的荷载传给桥塔而不传给锚碇，并形成锚碇，并形成“自锚自锚”，仅主跨中间一段仍悬吊于主缆，这样不但可以减少主，仅主跨中间一段仍悬吊于主缆，这样不但可以减少主缆断面，而且缆断面，而且“地锚地锚”的锚碇受力小，处理简单。的锚碇受力小，处理简单。悬索结构是一次超静定，而斜拉桥是高次超静定结构。因此后者刚度悬索结构是一次超静定，而斜拉桥是高次超静定结构。因此后者刚度(n d)比前者大。比前者大。斜拉桥与
7、悬索桥的组合斜拉桥与悬索桥的组合(zh)体系体系第20页/共35页第二十一页，共35页。SAP2000悬索桥计算悬索桥计算(j sun)模型模型第21页/共35页第二十二页，共35页。预应力桥跨结构预应力桥跨结构(jigu)在桥跨结构中采用预应力的目的是：在桥跨结构中采用预应力的目的是：（1 1）调整内力、降低应力峰值、节省）调整内力、降低应力峰值、节省(jishng)(jishng)材材料料（2 2）提高刚度、减少挠度、改善静、动力性能）提高刚度、减少挠度、改善静、动力性能（3 3）创新体系）创新体系方法方法（1 1）拉索法）拉索法（2 2）强迫位移法）强迫位移法（3 3）平衡重法）平衡重法
8、（4 4）预弯法）预弯法（5 5）索桁法）索桁法第22页/共35页第二十三页，共35页。拉索法拉索法 根据弯矩图形在廓内整体布索根据弯矩图形在廓内整体布索(b su)，以将，以将底群杆内力峰值并减少锚固构造。底群杆内力峰值并减少锚固构造。第23页/共35页第二十四页，共35页。拉索法拉索法在某些在某些(mu xi)局部布索，为某些局部布索，为某些(mu xi)内力较大的内力较大的杆群卸载。杆群卸载。第24页/共35页第二十五页，共35页。对悬臂梁或刚架可采用平衡重引入预应力以调整应力峰值，同样(tngyng)可达到减轻结构自重的目的。第25页/共35页第二十六页，共35页。对悬臂梁或刚架可采用
9、平衡对悬臂梁或刚架可采用平衡(pnghng)重引入预重引入预应力以调整应力峰值，同样可达到减轻结构自重的目应力以调整应力峰值，同样可达到减轻结构自重的目的。的。安装斜拉杆后使原静定结构为超静定结构安装斜拉杆后使原静定结构为超静定结构第26页/共35页第二十七页，共35页。采用索桁架组合采用索桁架组合(zh)构成大跨度结构体构成大跨度结构体系系 桁架受力合理，稳定性好，但刚度桁架受力合理，稳定性好，但刚度(n d)差、结点构差、结点构造复杂、安全隐患多。用柔索构成的桁架经张拉后全部下弦杆造复杂、安全隐患多。用柔索构成的桁架经张拉后全部下弦杆受拉。受拉。第27页/共35页第二十八页，共35页。桥跨
10、结构桥跨结构(jigu)由两榀三角形斜腹杆的垂直索桁架及由两榀三角形斜腹杆的垂直索桁架及格构式刚性横梁组成格构式刚性横梁组成第28页/共35页第二十九页，共35页。扩大传统结构扩大传统结构(jigu)跨度跨度 大跨度大跨度(kud)撑杆结构体系上弦受压水平分力正好平撑杆结构体系上弦受压水平分力正好平衡弧形桁架下弦的荷载拉力，称为自应力。衡弧形桁架下弦的荷载拉力，称为自应力。自应力结构中的内力为传统结构中的内力峰值自应力结构中的内力为传统结构中的内力峰值(fn zh)卸载，卸载，体系了预应力拉索载新体系中另一调节功能。体系了预应力拉索载新体系中另一调节功能。第29页/共35页第三十页，共35页。
11、车道车道(chdo)上杆件轴力影上杆件轴力影响线响线第30页/共35页第三十一页，共35页。车道车道(chdo)上杆件轴力影响上杆件轴力影响线线第31页/共35页第三十二页，共35页。上图大跨度拱式结构中拉杆上图大跨度拱式结构中拉杆(lgn)可为桥面系简支桁架上可为桥面系简支桁架上弦压杆卸载的另一自应力桥跨结构。当活荷载作用时，大拱拉弦压杆卸载的另一自应力桥跨结构。当活荷载作用时，大拱拉杆杆(lgn)中的拉力可以抵消桁架上弦部分压力。除自应力调节中的拉力可以抵消桁架上弦部分压力。除自应力调节部分荷载应力外，还可以人为地调节拉杆部分荷载应力外，还可以人为地调节拉杆(lgn)中预应力力度中预应力力
12、度以求得经济合理的杆件截面。以求得经济合理的杆件截面。第32页/共35页第三十三页，共35页。改善改善(gishn)结构受力方式结构受力方式 在人行天桥等轻型桥跨结构中常采用撑杆式预预应力简支桁架。在人行天桥等轻型桥跨结构中常采用撑杆式预预应力简支桁架。但在大跨度连续梁结构条件时，采用上图斜拉桥式或下图斜拉与撑但在大跨度连续梁结构条件时，采用上图斜拉桥式或下图斜拉与撑杆联合式桁架更为合理。它不仅杆联合式桁架更为合理。它不仅(bjn)可以调节内力峰值，而且可可以调节内力峰值，而且可增大跨度。增大跨度。第33页/共35页第三十四页，共35页。改善结构改善结构(jigu)受力方式索托桥受力方式索托桥
13、 斜拉桥结构的拉索锚头固定在桥跨纵梁之上，纵斜拉桥结构的拉索锚头固定在桥跨纵梁之上，纵梁根部梁根部(n b)承受较大的压力，超出临界荷载纵梁承受较大的压力，超出临界荷载纵梁屈曲失稳，所以桥跨受到约束。而索托桥它将来自左屈曲失稳，所以桥跨受到约束。而索托桥它将来自左右双塔上的对称刚索连贯起来而不是锚固于纵梁上。右双塔上的对称刚索连贯起来而不是锚固于纵梁上。拉索对纵梁不是吊挂而是承托，索中水平分力不作用拉索对纵梁不是吊挂而是承托，索中水平分力不作用于纵梁而是在索中自行平衡。因此可以扩大桥跨长度于纵梁而是在索中自行平衡。因此可以扩大桥跨长度改善受力状态。索托桥与斜拉桥具有相同的外观，但改善受力状态。索托桥与斜拉桥具有相同的外观，但却有不同的传力方式。却有不同的传力方式。第34页/共35页第三十五页，共35页。