1、支承桥面，将荷载传给承重结构承重结构主梁（或拱、索）支承桥道，架立在支座上，将荷载传给支座连接系纵向及横向位于主梁之间，承受水平荷载下部结构支座固定支座、活动支座（或全约束支座、鞍座）1、支承上部结构，将荷载传给墩台；2、将上部结果固定在墩台上；3、保证上部结构的伸缩、弯曲等变形墩台桥台（位于岸边）桥墩（位于中间）支承上部结构，将上部结构荷载传至基础（桥台兼起挡墙作用）基础浅基础或深基础将桥墩（桥台）传来的荷载分布到地基（土壤或基岩）中去5、桥梁的分类1）、按跨越障碍分类，桥梁可分为跨河桥、跨谷桥、跨线桥（立交桥）、高架桥2）、按桥面（通道）与桥跨结构（承重结构）相对位置分类，桥梁可分为上乘式
2、、下乘式和中乘式。3）、按平面形状分类，桥梁可分为正桥、斜桥和曲线桥。4）、按用途分类，桥梁可分为公路桥、城市桥、铁路桥、公铁两用桥、人行桥，以及管道桥、谁路桥、机场跑道桥等。5）、按结构类型分类，桥梁可分为梁桥、桁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥、刚构桥。6）、按材料分类，桥梁可分为木桥、石桥、混凝土桥、钢桥。6、桥梁设计程序以及设计应遵循的原则1）、程序：（1）、前期研究：一般是在规划的基础上，开展预可行性研究和工程可行性研究；（2）、设计阶段：初步设计和编制施工图（技术复杂结构再分为技术设计和施工图设计）2）、原则：（1）、使用上的要求：车行道和人形道宽度保证交通畅通和满足交通量增长；满足泄洪、
3、安全通航或通车安全，便于检修；考虑农田排灌需求；结构设计考虑桥面铺装，进行综合设计。（2）、经济上的要求：体现经济上的合理性。（3）、结构尺寸和构造上的要求：进行必要的方案比选，选择最佳的桥型方案。（4）、施工上要求：采用先进工艺技术和施工机械，尽可能工厂化、预制化、机械化施工。（5）、美观上的要求：有优美的外形，与周围环境相协调。7、纵断面设计包含的内容以及最经济的分孔方式 1）、纵断面设计内容：桥梁总跨径的确定、桥梁的分孔、桥道的高程、桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度。2）、最经济分孔方式：就是使上、下部结构的总造价趋于最低。8、横断面设计内容：主要是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的
4、布置。桥面的宽度决定于行车和行人的交通需要。9、荷载的作用：1）、永久作用：也叫恒载，是结构使用期间，其作用位置和大小、方向不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。2）、可变作用：指在结构使用期间，其作用位置和大小、方向随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。其中含有5个汽车作用：汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、汽车制动力。3）、偶然作用：包括地震作用和船只、漂流物的撞击作用。这种作用在设计使用期内不一定出现，一旦出现，其持续时间较短但数值很大。10、汽车荷载的分类：城桥荷载将城市汽车荷载等级划分为：城A级和城B级。汽车荷载又可分为车辆荷载和车道荷载
5、。二、桥面系与支座1、公路桥面铺装的作用：公路桥面铺装是桥面中最上层的部分，又称桥面保护层，是车轮直接作用的部分，它的主要功能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。2、桥面排水的措施：1）、设置横坡：将桥面铺装沿横向设置双向的桥面横坡。行车道路面采用抛物线型横坡，1.5%2%。人行道则用直线型的单面坡，1%。2）、设置纵坡：一般做成双向纵坡，3%5%，桥中心设竖曲线。首先利于排水，还可在满足桥下通航净空要求的前提下，降低墩台标高，减少桥头引道土石方量，节省投资。3）、设置桥面排水设施。3、实现横坡形式：铺装时设三角垫层；行车道板做成
6、斜面；在墩台顶部设置横坡。4、伸缩缝使用要求、种类：1）、使用要求：（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、无跳突、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桥面以下支座和其他结构的损坏、对功能发挥的正常影响。2）、种类：按主要材料分为充填式伸缩缝、钢板伸缩缝、橡胶伸缩缝和组合伸缩缝。5、防落梁装置的措施：防落梁装置措施主要包含两个方面，一是限制支承连接部位的支撑面最小宽度；二是相邻之间，梁与墩台之间的刚体位移约束措施。6、桥面板的作用与分类：1）、作用：桥面板是组成行车平面的结构，直接承受车辆轮压作
7、用，并将车辆荷载传递给主结构。它可以是架设在受力结构之上的独立的桥面板；也可以是受力结构的一个组成部分来充当。在结构上它与主梁的梁肋和横隔梁（或称横隔板）整体相连，既能将车辆活载传给主梁，又能构成主梁截面的组成部分，并保证主梁的整体作用。2）分类：单向板、悬臂板、铰接悬臂板和双向板等。7、桥面板的有效工作宽度：板在局部分布荷载p的作用下，不仅直接承压部分（例如宽度为a1）的板带参加工作，与其相邻的部分板带也会分担一部分荷载共同参与工作。因此，在桥面板的计算中，就需要确定所谓板的有效工作宽度，或称荷载的有效分布宽度。8、铰接悬臂板的内力计算对于相邻翼缘板沿板互相做成铰接的桥面板，计算悬臂根部活载
8、弯矩Msp时，最不利的加载位置是把车轮荷载对中布置在铰接出。因此，每米宽板条的活载弯矩为，见图2-1a）： （2-1）每米宽板的恒载弯矩为： （2-2）式中：l0铰接悬臂板的净跨径。每米板宽的支点最大负弯矩为： （2-3）对于沿板边纵缝不相连接的自由悬臂板，在计算根部最大弯矩时，应将车轮荷载靠板的边缘布置，此时，如图2-2b）所示。在此情况下有：图2-1 悬臂板计算图式活载弯矩： （b1l0时）或 （b1l0时） （2-4）恒载弯矩：，由此，1m宽板条的最大设计弯矩为：例：计算如图所示T梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。桥面铺装为20mm厚的沥青混凝土面层（重度为23kN/m3）。T梁翼板钢筋
9、混凝土的重度为25kN/m3。图2-2 铰接悬臂行车道板（尺寸单位：cm）1）恒载内力（以纵向1m的板条进行计算）（1）每延米板上的恒载g沥青混凝土面层g1：kN/mC25混凝土垫层g2：T梁翼板自重g3： kN/m合计：（2）每米宽板条的恒载内力弯矩：剪力：kN2）活载内力根据公路桥规，采用车辆荷载主要技术指标标准值。将加重车后轮作用于铰缝轴线上为最不利荷载布置，后轴作用力为P=2x140kN，此时两边的悬臂板各承受一般的车轮荷载，轮压分布宽度如图所示。汽车后轮的着地长度a2=0.20m，宽度b2=0.60m，则板上荷载压力面的边长为：m荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：由于这是汽车荷载局部
10、加载在T梁的翼板上，因此冲击系数为：（1+）=1.3作用于每米宽板跳上的弯矩为：kN作用于每米宽版条上的剪力为：3）内力组合（1）、承载能力极限状态内力组合计算：基本组合 kN故桥面板的设计内力为：m； kN（2）、正常使用极限状态内力组合计算：9、多跨连续单向板的内力计算方法：目前，通常采用较简单的近似方法进行计算。对于弯矩，先计算出一个跨度相同的简支板在恒载和活载作用下的跨中弯矩M0，再乘以偏安全的经验系数加以修正，以求得支点和跨中截面的设计弯矩。10、支座种类、作用以及布置原则：1）、种类：桥梁支座按其变位的可能性分为固定支座与活动支座。活动支座又分为单向活动支座（仅一个方向自由移动）和
11、多向活动支座（纵向、横向自由移动）。2）、作用：主要功能将上部结构承受的各种荷载传递给墩台，并能适应桥梁上部结构的变形（位移和转角），使上、下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式。3）、设置原则：（1）、对桥跨结构而言，最好使得梁的下缘在制动力的作用下受压；（2）、对桥墩而言，最好让制动力的方向指向桥墩中心，使墩顶圬工在制动力作用下受压而不受拉；（3）对桥台而言，最好让制动力的方向指向堤岸，使墩台顶部圬工受压，并能平衡一部分台后土压力。三、简支梁（板）桥结构与施工1、简支梁截面形式及各自适应范围1）、按梁截面形式分为：板桥、肋板梁式桥和箱形梁桥。2）、各自适应范围：板桥：常用在48米小跨径、
12、不规则桥梁；肋板梁式桥：适用于中等跨径（16米以上）的简支梁桥；箱形梁桥：适用于较大跨径的悬臂梁桥和连续梁桥。2、T型梁肋的厚度如何确定：梁肋的厚度取决于抗剪和主筋布置要求。由于支座处剪力大于跨中，故由主拉应力决定梁肋厚度时，跨中区段可以减薄。梁肋截面变化的位置可由主拉应力小于其容许值及斜筋布置要求加以确定。为了减轻构件自重，在满足受力与构造要求的前提下，梁肋厚度应尽量做得薄一些。但也不能太薄以免梁肋屈曲和混凝土浇捣困难。3、T形梁的厚度的考虑因素，各因素由什么决定：1）、考虑因素：截面尺寸包括梁高、梁肋厚度、下翼缘尺寸以及主梁翼板尺寸等。2）、取决因素：（1）、梁高取决于经济、梁重、建筑高度
13、以及桥下净空等因素，标准设计还要考虑梁的标准化，提高其互换性。（2）、梁肋厚度取决于抗剪和主筋布置要求。（3）、上翼缘板尺寸视主梁间距而定。（4）、马蹄尺寸（即下翼缘尺寸）根据主筋数量、类型、排列以及规定的钢筋净距和混凝土保护层加以确定。4、简支梁墩台主要类型及适用情况：1）、主要类型：桥墩常见形式有重力式桥墩和轻型桥墩。轻型桥墩又包括空心式墩、柔性墩、桩（柱）式墩等多种形式。2）、适用情况：重力式墩：在中、小跨径桥梁中常被采用。空心式墩：适用于高桥墩 柔性墩： 桩（柱）式墩：（1）排架桩墩：适用在平原地区建桥 （2）柱式墩：适用在桥宽较大的城市桥和立交桥5、验算墩台的组合：1）、在桥墩各截面
14、上可能产生的最大竖向力的情况进行组合；2）、按桥墩各截面在顺桥向上可能产生的最大偏心和最大弯矩的情况进行组合；3）、按桥墩各截面在横桥向可能产生最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。6、墩台的设计的流程：在墩台设计时，首先选定墩台形式及拟定各部分尺寸；然后确定各项外力并进行最不利荷载组合，选取验算截面和验算内容；计算各截面的内力，进行配筋和验算。7、简支梁的施工方法及适用情况：1）、施工方法：现浇法和预制安装法（1）、现浇法：适用于两岸桥墩不太高的引桥和城市高架桥，或靠岸边水不太深且无通航要求的中小跨径桥梁。（2）、预制安装法：适用于同类桥梁跨数较多、桥墩较高、河水较深且有通航要求时。四、简支梁（
15、板）桥设计计算1、荷载横向分布系数定义，计算方法及各种方法的基本假定：1）、荷载横向分布系数：当把荷载按横向最不利位置布置在荷载横向影响线上，求得各片主梁分配到的横向荷载的最大值为m。，此m。表示主梁在横向分配到的最大荷载比例，即称为荷载横向分布系数。2）、计算方法及各种方法的基本假定：（1）、杠杆原理法。把横向结构（桥面板和横隔梁）视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁。（2）、刚性横梁法。把横隔梁视作刚性极大的梁，也称偏心压力法。当计及主梁抗扭刚度影响时，此法又称为修正刚性横梁法（修正偏心压力法）。（3）、铰接板（梁）法。把相邻板（梁）之间视为铰接，只传递剪力。（4）、刚接梁法。把相邻主梁之
16、间视为刚性连接，即传递剪力和弯矩。（5）、比拟正交异性板法。将主梁和横隔梁的刚度换算成两向刚度不同的比拟弹性平板来求解，并由实用的曲线图表进行荷载横向分布计算。2、表征结构刚度的方法：可变作用使桥梁产生反复变形，变形的幅度（即挠度）愈大，可能发生的冲击和振动作用也愈强烈，对行车的影响也愈大。因此，在桥梁设计中需要验算可变作用挠度来体现结构的刚度特性。3、对于预应力梁桥不设预拱度的条件：对于一般小跨径的钢筋混凝土梁桥，当结构自重和可变作用所计算的挠度不超过L/600时，可以不设预拱度。4、简支梁预拱度设置方法：五、预应力混凝土连续梁桥与连续刚构桥1、悬臂体系、连续体系的桥梁比简支体系的桥梁跨度大
17、的原因：简支桥梁构造简单，预制和安装方便，但随这着跨径的增大，跨中恒载弯矩和活载弯矩将迅速增大，致使梁的截面尺寸和自重显著增加，这样不但消耗材料用量大而且不经济，同时也给施工造成困难。因此，对于较大跨径的梁式桥，为了降低材料用量指标，就宜采用能减小跨中弯矩值的其他体系桥梁，如悬臂体系、连续体系的桥梁等。2、连续刚构对桥墩的要求：连续刚构桥设计需注意的是桥墩刚度越大，其受到的水平推力也越大，变形能力也可能达不到要求而导致桥墩破坏，支点负弯矩也因此增大。对于矮墩，常采用双薄壁墩的连续刚构体系，双薄壁墩有效降低桥墩纵桥向抗弯惯性矩。对于高墩，常采用箱型截面提高其稳定性，节约材料，也能控制墩顶位移量。
18、另外，连续刚构桥混凝土收缩徐变使结构发生向桥中点的位移，带动桥墩发生向桥中点的位移，从而发生附加内力。实际工程中通常采用预顶推和压重等办法解决。3、预应力筋布设原则：预应力筋在截面上一般应横向对称布置，尽可能靠近顶、底板外侧；在支点和跨中截面处，力筋数量较多，可分层布置。为满足截面的抗剪要求和锚固方便，有些力筋需要下弯或上弯，并锚固于腹板或顶板。对锚固于顶、底板的力筋，需要通过锯齿块引出。较简洁的布筋方法是只采用顶板和底板直筋，以简化设计和施工。4、连续梁施工方法及各适用情况：立支架就地现浇、预制拼装（可以整孔、分段串联）、悬臂浇筑、顶推、用滑模逐跨现浇施工等。（1）、支架现浇施工法：适宜跨径
19、一般为2060m，最大可达150m。（2）、预制装配一整体施工法：适用的最大跨径约为4050m。（3）、悬臂施工法：可在大跨度桥上采用。（4）、移动模架施工法：适用于跨径达2050m的等跨和等高度连续梁桥施工，平均的推进速度约为每昼夜3m。（5）、顶推施工法：主要应用于等截面连续梁。5、三跨连续梁恒载作用下弯矩的变化:a）T构；b）边跨合龙：混凝土为凝固前；b）边跨合龙：混凝土凝固后；c）拆除墩顶临时固结；d）中跨合龙：混凝土未凝固前；d）中跨合龙：e）全桥及最终恒载弯矩6、次内力：预应力混凝土连续梁在各种内外因素的影响下，结构受强迫变形在多余约束处产生约束反力，从而引起结构附加内力，这部分的
20、附加内力统称为结构次内力。统称计算预应力混凝土连续梁桥的次内力包括预加力产生的次内力、徐变收缩次内力、温度次内力和墩台沉降次内力等内容。7、连续梁把每一联的跨数变多的优缺点：每联跨数的增加对结构受力和行车有利，但会增加桥梁设计和施工难度，对伸缩装置也提出了更高的要求。8、大跨度连续梁要采用变截面的原因：当桥跨增大时，在荷载作用下，连续梁桥的中间支点截面处将承受较大的负弯矩。从绝对值来看，支点负弯矩远大于跨中正弯矩。这样，采用变截面更能适应结构的内力发布规律。另一方面，大跨连续梁常采用悬臂法施工，而变截面梁的受力状态又与其施工时的内力状态基本吻合。9、箱形截面适用于较大跨度的悬臂梁桥和连续梁桥、
21、连续刚构的原因：箱型截面具有良好地抗弯和抗扭性能，是预应力混凝土连续梁与连续刚构桥的主要截面形式。七、拱桥结构与施工1、矢跨比：矢高与跨径之比，称为矢跨比或拱矢度，设计时一般取净矢高与净跨径之比为矢跨比（或称净矢跨比），它是反映拱桥受力特性的一个重要指标2、矢跨比对主孔内力影响：矢跨比既影响拱的受力，也影响到拱桥的构造与施工方法，同跨径拱的水平推力随矢跨比的减小而增大。3、圬工拱桥的优缺点：1）、优点：圬工拱桥具有就地取材、节省钢材和水泥、构造简单、有利于普及、承载潜力大、养护费用少等优点。2）、缺点：自重大、施工时间较长、需要劳动力较多以及大量在役圬工拱桥的评估、养护、维修、加固与改造，是一
22、项十分重要且艰巨的任务4、钢拱的优点：自重轻、水平推力相对较小、结构形式多样。5、钢拱桥要实现大跨径主要矛盾：近现代，高强钢材在索结构中得到了应用，桥梁的跨径在不断地增大，而拱以受压为主，稳定问题成为了主要矛盾，需耗费大量的材料在增强结构的刚度上，高强钢材的性能得不到充分发挥。另一方面，主拱在合龙以前并不是拱结构，要有其他辅助措施，施工难度比悬索桥和斜拉桥更困难。6、拱的分类形式：1）、按行车道系的位置分：上承式、中承式和下承式。2）、按结构体系分：简单体系拱桥、组合体系拱桥与刚架系杆拱桥。3）、按主拱的截面形式分：对于圬工拱，主要有板拱与肋拱；对于混凝土拱，主要有板拱、肋拱、双曲拱与箱形拱；
23、对于钢拱，主要有工字形、圆管和箱形肋拱；对于钢管混凝土拱，拱肋主要根据管数与联结方式可分为单管、哑铃形、多管桁式等。4）、按拱轴几何特征分类：矢跨比小于1/5的称为坦拱，大于等于1/5的称为陡拱。7、保证肋拱横向稳定性措施：因拱肋是以受压为主的构件，需要考虑稳定问题。当两拱肋都是位于竖向平面时（平行肋拱），一般应在肋之间设置横向联结系，形成组拼拱。当拱的宽跨比较小时，有时将两拱肋内向倾斜，使两拱肋的拱顶部分互相靠近，形成内倾拱，以提高其横向稳定性。8、梁桥与拱桥的计算跨径的区别：对于梁桥：是指桥跨结构所支承的相邻墩台上的支座中心之间的距离；对于拱桥：是相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。9、护拱
24、的作用：便于敷设防水层和排出积水，护拱一般用现浇混凝土或砌筑块、片石修筑。用浆砌片石做的护拱，还起着加固拱圈的作用。10、钢拱的优点：11、拱墩和梁墩的区别：无推力的拱梁组合桥的墩台与梁桥基本相同，有推力拱桥中的拱肋或拱圈传给墩台上的力，除了垂直力以外，还有较大的水平推力，无铰拱中还有弯矩，这是拱桥墩台与梁桥墩台的最大不同之处。因此，拱桥墩台的尺寸一般比梁桥的大，以保证其具有足够的强度、刚度和稳定性。12、拱桥施工方法：拱桥施工有支架法，转体，悬臂，劲性骨骨架施工。根据不同的材料，桥型，跨径采用不同的施工方法。支架法：支架法是圬工拱桥最主要的施工方法。拱架按使用材料分为：木拱架、钢拱架、竹拱架
25、、竹木拱架及土牛拱胎等，适用于跨度和高度都不大的拱桥劲性骨架施工法：根据钢支架法演变和发展而来的施工方法，主要用于混凝土拱桥施工。消耗钢材多转体施工法：分为竖向转体施工法、水平转体施工法以及竖转与平转相结合的方法。竖转主要应用于钢筋混凝土肋拱桥中，一般只在中小跨径中应用，平转法及竖转与平转相结合法适用的跨径范围有所提高。悬臂施工法：可以应用于除悬索桥外的几乎所有桥型，适用于大跨径桥梁施工。13、钢管混凝土的力学特点：管内混凝土受到钢管的约束，在承受轴向压力时发生的侧向膨胀受到限制而处于三向受压状态，从而具有比普通钢筋混凝土大得多的承载能力和变形能力。同时，因混凝土将分担轴向压力的绝大部分且阻止
26、了钢管内向的变形，提高了薄壁钢管抗局部屈曲的能力。14、飞鸟式钢架细杆拱式：中承式钢架系杆拱，即飞鸟式也称飞燕式，它是指两边跨为半跨悬臂上承式拱、主跨为中承式钢管混凝土拱，通过锚固与两边跨端部的拉索来平衡主跨大部分水平推力的桥梁结构，也有的称为自平衡式或自锚式。八、拱桥的设计与计算1、拱桥的四个主要高程：桥面高程、拱顶底面高程、起拱高程、基础底面高程2、四个主要高程的确定方法：桥面高程：一方面由两岸线路的纵断面设计来控制，另一方面还要保证桥下净空能满足泄洪或通航要求。拱顶底面高程：桥面高程减去拱顶填料厚度，可得到拱顶上缘高程，再根据跨径大小，荷载等级，主拱圈材料规格等条件估算出拱圈厚度，即可求
27、出拱顶底面高程。起拱线高程：为了尽量减小桥墩基础底面的弯矩、节省墩台的圬工数量，一般选用低拱脚设计方案，拱脚设计要符合有关规范规定，以满足通航、排洪等要求。基础底面高程：3、拱轴线：拱圈各横向截面（或换算截面）的形心连线为拱轴线，常见的拱轴线有二次抛物线拱轴线、悬链线拱轴线、圆弧线拱轴线。4、合理拱轴线：对于一些特殊的分布荷载，可以求出与荷载分布规律有关的拱轴线，称这条拱轴线为合理拱轴线。5、主拱高度的拟定：1）、中、小跨径公路石拱桥主拱圈高度可按下式进行估算：l0主拱圈净跨径（cm）；d主拱圈高度（cm）；m系数，一般为4.56，取值随矢跨比的减小而增大；k荷载系数，对于公路级取1.4，公路
28、级取1.2。2）、大跨径的石拱桥，其拱圈高度可参照已建成桥梁的设计资料拟定或参考其他经验公式进行估算。3）、我国的钢筋混凝土拱桥，在上乘式无铰拱中，拱脚处拱圈高度约为跨径的1/291/75，拱顶处拱圈高度约为跨径的1/441/75。6、确定拱轴系数的方法：采用逐次近似法确定:先根据跨径和矢高假定m值，由拱桥表查得拱脚处值，代入求得gj后，连同gd一起代入算的m值。然后与假定m值比较，若相符，则假定的m为真实值，否则应重新进行计算至两者接近为止。7、悬链拱轴线共轴系数m与拱轴线线型的关系：当m增大时，拱轴线抬高；反之，当m减小时，拱轴线降低。8、空腹式拱采用拱轴线的原因：由于集中压力的存在，拱的恒载压力线是一条集中力作用处有转折的曲线，它不是悬链线，甚至不是一条光滑的曲线。然而即使这样，由于悬链线拱的受力情况较好，又有完整的计算表格可供利用，因此空腹式拱桥仍较多地采用悬链线作为拱轴线。为使悬链线拱轴与其恒载压力线接近，一般采用“五点重和法”确定悬链线拱轴的m 值。9、拱轴线的使用原则：尽可能降低拱在各种作用（荷载）组合作用下，在各个受力阶段，轴向力偏心（即弯矩值）较小，使截面应力分布均匀，充分利用材料，特别是充分利用圬工材料的抗压性
