第2章简支梁桥上部构造与设计 中央电大工学院王圻 1.简支梁桥按横截面型式可分为哪几类，各有何特点及适用？ 答：简支梁桥按横截面型式可分为：板桥、肋梁桥、箱形桥。 (1)板桥 承重结构是矩形的钢筋混凝土板。它的构造简单、施工方便、建筑高度小。但从力学性 能方面来看，位于受拉区的混凝土不但不能充分发挥作用，反而增大了结构重力，当板的跨 径稍大时，就显得不经济。因此，钢筋混凝土简支实心板桥的跨径只用于5m~8m，空 心板桥的跨径用到8m~13m,预应力混凝土简支空心板桥的跨径用到13m~25m。 (2)肋梁桥 承重结构是肋梁。它与桥面板结合在一起，节省了肋与肋之间处于受拉区的混凝土，减 轻了结构的重力。在保持下翼缘足够尺寸以便布置钢筋的情况下，使梁肋部分减小到可能容 许的厚度，这样可以进一步减轻梁体重力。钢筋混凝土简支肋梁桥的常用跨径为10~ 16m,预应力混凝土简支肋梁桥的常用跨径为25m~50m。 (3)箱梁桥 承重结构是封闭的薄壁箱形梁。箱形梁因底板能承受较大压力，因此，它不仅能承受正 弯矩，而且也能承受负弯矩。同时箱形梁整体受力性能好，箱壁可以做得很薄，能有效减轻 重力。一般大跨径的悬臂梁桥、连续梁桥和斜拉桥往往采用箱形梁。为适应悬臂梁和连续粱 的受力情况，箱形梁的截面高度常采用变高度的，在支点处较高，在跨中处较矮。 2.简支梁桥按按有无预应力可分为哪几类？ 答：简支梁桥按按有无预应力可分为：钢筋混凝土梁桥与预应力混凝土梁桥。 3.简支梁桥按施工方法分可分为哪几类，各有何特点？ 答：简支梁桥按施工方法可分为：整体式梁桥、装配式梁桥、组合式梁桥。 (1)整体式梁桥 建桥的全部工作都在施工现场进行，由于全桥在纵向和横向都是现场整体浇筑，所以整 体性好，可以按需要做成各种外形。但施工进度慢，又要耗费较多的支架和模板材料。 (2)装配式梁桥
第 2 章 简支梁桥上部构造与设计 中央电大工学院 王圻 1．简支梁桥按横截面型式可分为哪几类，各有何特点及适用？ 答：简支梁桥按横截面型式可分为：板桥、肋梁桥、箱形桥。 （1）板桥 承重结构是矩形的钢筋混凝土板。它的构造简单、施工方便、建筑高度小。但从力学性 能方面来看，位于受拉区的混凝土不但不能充分发挥作用，反而增大了结构重力，当板的跨 径稍大时，就显得不经济。因此，钢筋混凝土简支实心板桥的跨径只用于 5m ～ 8m ，空 心板桥的跨径用到 8m ～ 13m ，预应力混凝土简支空心板桥的跨径用到 13m ～ 25m 。 （2）肋梁桥 承重结构是肋梁。它与桥面板结合在一起，节省了肋与肋之间处于受拉区的混凝土，减 轻了结构的重力。在保持下翼缘足够尺寸以便布置钢筋的情况下，使梁肋部分减小到可能容 许的厚度，这样可以进一步减轻梁体重力。钢筋混凝土简支肋梁桥的常用跨径为 10m ～ 16m ，预应力混凝土简支肋梁桥的常用跨径为 25m ～ 50m 。 （3）箱梁桥 承重结构是封闭的薄壁箱形梁。箱形梁因底板能承受较大压力，因此，它不仅能承受正 弯矩，而且也能承受负弯矩。同时箱形梁整体受力性能好，箱壁可以做得很薄，能有效减轻 重力。一般大跨径的悬臂梁桥、连续梁桥和斜拉桥往往采用箱形梁。为适应悬臂梁和连续粱 的受力情况，箱形梁的截面高度常采用变高度的，在支点处较高，在跨中处较矮。 2．简支梁桥按按有无预应力可分为哪几类？ 答：简支梁桥按按有无预应力可分为 ：钢筋混凝土梁桥与预应力混凝土梁桥。 3．简支梁桥按施工方法分可分为哪几类，各有何特点？ 答：简支梁桥按施工方法可分为：整体式梁桥、装配式梁桥、组合式梁桥。 （1）整体式梁桥 建桥的全部工作都在施工现场进行，由于全桥在纵向和横向都是现场整体浇筑，所以整 体性好，可以按需要做成各种外形。但施工进度慢，又要耗费较多的支架和模板材料。 （2）装配式梁桥
上部构造在工地预制场分块预制，再运到现场吊装就位，然后在接头处把构件连接成整 体。装配式桥的预制构件质量易于保证，而且还能与下部工程同时施工，加快了施工进度， 并能节约支架和模板材料。 (3)组合式梁桥 承重结构的板或梁，一部分采用预制安装，另一部分采用就地浇筑。预制安装部分就作 为现浇部分的模板和支架，现浇部分的混凝土则将预制部分结合成整体，共同承受结构重力 和汽车荷载。 组合式梁桥与装配式梁桥相比，预制构件的重力可以显著减小，且便于运输和安装。但 是组合式梁桥施工工序较多，桥上现浇混凝土的工作量较大，而且预制部分的结构在施工过 程中要单独承受桥面现浇混凝土的重力，所以总的材料用量要比装配式桥多一些。 4.整体式正交板桥与装配式正交实心板桥的特点与适用如何？ 答：整体式简支板桥具有整体性好、横向刚度大、易于浇筑所需要的形状等优点，在小 跨径的桥梁上得到广泛的应用。 装配式正交实心板桥是目前最常用的，它具有形状简单，施工方便，建筑高度小，施 工质量易于保证等优点，得到普遍的应用。 5.斜交板桥的受力特征如何？ 答：斜交板桥在受力上有如下特征： (1)斜交板除了跨径方向的纵向弯矩外，在钝角处还产生相当大的垂直于钝角平分线 的负弯矩，其值随着斜交角的增大而增大，但影响范围不大。 (2)斜交板支承反力的分布很不均匀，钝角的角隅处的反力会比正交板大几倍，而锐 角的角隅处反力变小，甚至会出现负值。 (3)纵向最大弯矩的位置，随着斜交角的增大从跨中间向钝角部位转移。 (4)斜交板的最大纵向弯矩，一般比与斜跨径相等的正交板要小，而横向弯矩则要大 得多。 (5)斜交板的扭矩变化很复杂，沿板的自由边和支承边上都有正负扭矩交替产生。 6.梁桥的桥面系包括哪些？ 答：梁桥的桥面系包括：桥面铺装、桥面排水、伸缩缝、人行道和安全带和栏杆。 7.常用的梁桥支座构造有哪两种？ 答：常用的梁桥支座构造有：垫层支座和板式橡胶支座和盆式橡胶支座。 8.装配式钢筋混凝土简支板桥板的厚度有何要求，如何拟定？
上部构造在工地预制场分块预制，再运到现场吊装就位，然后在接头处把构件连接成整 体。装配式桥的预制构件质量易于保证，而且还能与下部工程同时施工，加快了施工进度， 并能节约支架和模板材料。 （3）组合式梁桥 承重结构的板或梁，一部分采用预制安装，另一部分采用就地浇筑。预制安装部分就作 为现浇部分的模板和支架，现浇部分的混凝土则将预制部分结合成整体，共同承受结构重力 和汽车荷载。 组合式梁桥与装配式梁桥相比，预制构件的重力可以显著减小，且便于运输和安装。但 是组合式梁桥施工工序较多，桥上现浇混凝土的工作量较大，而且预制部分的结构在施工过 程中要单独承受桥面现浇混凝土的重力，所以总的材料用量要比装配式桥多一些。 4．整体式正交板桥与装配式正交实心板桥的特点与适用如何？ 答：整体式简支板桥具有整体性好、横向刚度大、易于浇筑所需要的形状等优点，在小 跨径的桥梁上得到广泛的应用。 装配式正交实心板桥是目前最常用的，它具有形 状简单，施工方便，建筑高度小，施 工质量易于保证等优点，得到普遍的应用。 5．斜交板桥的受力特征如何？ 答：斜交板桥在受力上有如下特征： （1）斜交板除了跨径方向的纵向弯矩外，在钝角处还产生相当大的垂直于钝角平分线 的负弯矩，其值随着斜交角的增大而增大，但影响范围不大。 （2）斜交板支承反力的分布很不均匀，钝角的角隅处的反力会比正交板大几倍，而锐 角的角隅处反力变小，甚至会出现负值。 （3）纵向最大弯矩的位置，随着斜交角的增大从跨中间向钝角部位转移。 （4）斜交板的最大纵向弯矩，一般比与斜跨径相等的正交板要小，而横向弯矩则要大 得多。 （5）斜交板的扭矩变化很复杂，沿板的自由边和支承边上都有正负扭矩交替产生。 6．梁桥的桥面系包括哪些？ 答：梁桥的桥面系包括：桥面铺装、桥面排水、伸缩缝、人行道和安全带和栏杆。 7．常用的梁桥支座构造有哪两种？ 答：常用的梁桥支座构造有：垫层支座和板式橡胶支座和盆式橡胶支座。 8．装配式钢筋混凝土简支板桥板的厚度有何要求，如何拟定？
答：装配式钢筋混凝土简支板桥板的厚度应满足强度、刚度和抗裂性的要求。 为了保证混凝土的浇筑质量，实心板厚度应不小于16cm；空心板挖空后截面内的最 小厚度和宽度应不小于7cm。 根据己建桥梁的统计，一般钢筋混凝土板桥的厚度与跨径之比值如表2一1所列的数值， 可作为拟定板桥尺寸时的参考（较小跨径取较大比值：较大跨径取较小比值）。 板桥厚度与跨径之比值 表2-1 截面型式 整体式实心板 装配式实心板 装配式空心板 厚跨比 1/12~1/16 1/16~1/22 1/14~1/25 9. 装配式简支T型梁由哪几部分构成？各有什么作用？ 答：装配式简支T形梁桥是由几根T形截面的主梁（包括主梁肋和设在主梁肋顶部的翼 板（也称为行车道板）)和与主梁肋相垂直的横向肋板（也称为横隔梁）组成，通过设在横隔梁下 方和横隔梁顶部翼缘板处的焊接钢板连接成整体（图2一13）。 格面层 保的层 防水层 三角转情 DDD 图2一13用焊接钢板连接的装配式T 形梁桥+ 1一梁肋；2一端横梁；3一中横梁； 4一焊接钢板：5一翼板：6一人行道 横隔梁在装配式梁桥中起着连接主梁的作用，它的刚度愈大，桥梁的整体性越好，在车 辆荷载作用下各主梁就能更好地共同受力。 10.装配式梁桥横向联结有哪些方式？ 答：装配式梁桥横向联结的方法有以下两种： (1)钢板连接。它是在横隔梁上下进行钢板焊接。在端横隔梁靠台一侧，因不好施焊， 没有设置钢板焊接接头。这种横隔梁的T形梁，翼缘板之间均做成企口铰接式的简易连接
答： 装配式钢筋混凝土简支板桥板的厚度应满足强度、刚度和抗裂性的要求。 为了保证混凝土的浇筑质量，实心板厚度应不小于 16cm ；空心板挖空后截面内的最 小厚度和宽度应不小于 7cm 。 根据已建桥梁的统计，一般钢筋混凝土板桥的厚度与跨径之比值如表 2—1 所列的数值， 可作为拟定板桥尺寸时的参考(较小跨径取较大比值；较大跨径取较小比值)。 板桥厚度与跨径之比值 表 2—1 截面型式 整体式实心板 装配式实心板 装配式空心板 厚跨比 1/12～1/16 1/16～1/22 1/14～1/25 9．装配式简支 T 型梁由哪几部分构成？各有什么作用？ 答：装配式简支 T 形梁桥是由几根 T 形截面的主梁(包括主梁肋和设在主梁肋顶部的翼 板(也称为行车道板))和与主梁肋相垂直的横向肋板(也称为横隔梁)组成，通过设在横隔梁下 方和横隔梁顶部翼缘板处的焊接钢板连接成整体(图 2—13)。 横隔梁在装配式梁桥中起着连接主梁的作用，它的刚度愈大，桥梁的整体性越好，在车 辆荷载作用下各主梁就能更好地共同受力。 10．装配式梁桥横向联结有哪些方式？ 答：装配式梁桥横向联结的方法有以下两种： （1）钢板连接。它是在横隔梁上下进行钢板焊接。在端横隔梁靠台一侧,因不好施焊， 没有设置钢板焊接接头。这种横隔梁的 T 形梁，翼缘板之间均做成企口铰接式的简易连接
(2)混凝土连接。它是在横隔梁上下伸长连接钢筋，并进行主钢筋焊接，现浇接头混 凝土。这种横隔梁的T形梁桥，一般是横隔梁采用现浇混凝土连接的同时，翼缘板也采用 现浇混凝土连接。 11.名词解释：单向板、双向板。 答：名词解释： 单向板：通常就把长宽比>≥2周边支承板视作短跨承受荷载的单向受力板（单向板）来设 计，对长宽比<2的板按周边支承板（双向板）来设计。 板的有效分布宽度： 12.简述装配式板设计计算的步骤。 答：装配式板设计计算的步骤： 一、设计资料 1.跨径：标准跨径：计算跨径。 2.桥面净空： 3.设计荷载：汽车荷载：人群荷载。 4.材料：钢筋：空心板块：铰缝：桥面铺装：栏杆及人行道板。 二、桥板形式及尺寸拟定 三、空心板毛截面几何特性计算 (一)毛截面面积A (二)毛截面重心位置 (三)空心板毛截面对其重心轴的惯矩I 四、板的内力计算 (一)结构重力内力计算 1.空心板重力g1 2.桥面系重力g2 3.铰缝重力g3 (二)汽车荷载、人群荷载内力计算 1.荷载横向分布系数计算 2.汽车荷载冲击系数计算 3.汽车荷载、人群荷载内力计算 13.简支T型梁计算荷载横向分布系数的方法有哪些？
（2）混凝土连接。它是在横隔梁上下伸长连接钢筋，并进行主钢筋焊接，现浇接头混 凝土。这种横隔梁的 T 形梁桥，一般是横隔梁采用现浇混凝土连接的同时，翼缘板也采用 现浇混凝土连接。 11．名词解释：单向板、双向板。 答：名词解释： 单向板：通常就把长宽比≥2 周边支承板视作短跨承受荷载的单向受力板(单向板)来设 计，对长宽比<2 的板按周边支承板(双向板)来设计。 板的有效分布宽度： 12．简述装配式板设计计算的步骤。 答：装配式板设计计算的步骤： 一、设计资料 1．跨径：标准跨径；计算跨径。 2．桥面净空： 3．设计荷载：汽车荷载；人群荷载。 4．材料：钢筋； 空心板块；铰缝；桥面铺装；栏杆及人行道板。 二、桥板形式及尺寸拟定 三、空心板毛截面几何特性计算 (一)毛截面面积 A (二)毛截面重心位置 (三)空心板毛截面对其重心轴的惯矩 I 四、板的内力计算 (一)结构重力内力计算 1．空心板重力 g1 2．桥面系重力 g2 3．铰缝重力 g3 (二)汽车荷载、人群荷载内力计算 1．荷载横向分布系数计算 2．汽车荷载冲击系数计算 3．汽车荷载、人群荷载内力计算 13．简支 T 型梁计算荷载横向分布系数的方法有哪些？
答：简支T型梁计算荷载横向分布系数的方法 关于横向分布系数的计算方法，目前基本上分成两大类。 一类是把桥梁结构化成梁格系模型，按结构力学杆件系统的途径求解主横梁内力。根据 结构的特点、简化程度和所取计算图式的不同，又可衍生出各种不同的计算方法。 (1)杠杆法，把横隔梁（或桥面板）视作两端简支搁置在主梁上的简支梁（图2一50a)。 (2)偏心受压法，把横隔梁视作刚度极大的梁（图2一50b)。 (3)弹性支承连续梁法，把横向结构视作支承在主梁上的连续梁（图2一50c)。 (4)横向铰接梁法，把相邻主梁的桥面板在跨中的连接视为铰接，只传递剪力（图 2-50d)。 (5)横向刚接梁法，把相邻主梁的桥面板在跨中的连接视为刚性联接，不但传递剪力， 而且传递弯矩（图2一50e)。 e 图2一50横向分布系数的计算模型图 a)杠杆法b)偏心受压法c)弹性支承连续梁法 d)横向铰接梁法e)横向刚接梁法 一类是把桥梁结构化为平板模型一各向异性板，用弹性薄板理论求解主横梁内力，简 称G一M法，是目前计算T形梁桥跨中横向分布系数最常用的一种方法
答：简支 T 型梁计算荷载横向分布系数的方法 关于横向分布系数的计算方法，目前基本上分成两大类。 一类是把桥梁结构化成梁格系模型，按结构力学杆件系统的途径求解主横梁内力。根据 结构的特点、简化程度和所取计算图式的不同，又可衍生出各种不同的计算方法。 （1）杠杆法，把横隔梁(或桥面板)视作两端简支搁置在主梁上的简支梁(图 2— 50a )。 （2）偏心受压法，把横隔梁视作刚度极大的梁(图 2—50b)。 （3）弹性支承连续梁法，把横向结构视作支承在主梁上的连续梁(图 2— 50c )。 （4）横向铰接梁法，把相邻主梁的桥面板在跨中的连接视为铰接，只传递剪力(图 2—50d)。 （5）横向刚接梁法，把相邻主梁的桥面板在跨中的连接视为刚性联接，不但传递剪力， 而且传递弯矩(图 2—50e)。 一类是把桥梁结构化为平板模型——各向异性板，用弹性薄板理论求解主横梁内力，简 称 G—M 法，是目前计算 T 形梁桥跨中横向分布系数最常用的一种方法