授课题目（教学章、节或主题） ：1 绪论1.1概述1.2桥梁的基本组成和分类授课方式讨论课实验课习题课课时2理论课 其他（请打）安排教学要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握桥梁的概念以及桥梁的基本组成和分类。教学重点、难点及关键知识点：重点：与桥梁布置有关的名词术语及桥梁按受力体系的分类。方法及手段课堂教学为主，通过多媒体演示加深理解。教学基本内容（教学过程）改进设想桥梁结构1.1 概述桥梁的形成与发展桥梁是供铁路、道路、渠道、管线、行人等跨越河流、山谷、海湾、其他线路（铁路或公路修立交桥）等障碍时的架空建筑物。1.2 桥梁的基本组成和分类桥梁的基本组成（ 1）上部结构（ 2）支座（ 3）下部结构（ 4）附属设施锥形护坡（设置在桥台两侧，形似锥形，保护桥面端路堤土边坡稳定、防止冲刷的构造物。在路堤与桥台衔接处，当桥台布置不能完全挡土或采用埋置式、桩式、柱式桥台时采用。桥梁常用名词和术语* （ 2）桥梁工程常用名词和术语23）净跨径：对于梁式桥，是指设计洪水位上相邻桥墩（台）之间的净跨；对于拱式桥是指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平净距。4）计算跨径：对于设支座的为桥跨结构相邻两支座中心间的水平距离，不设支座的为上下部结构相交面之中心间的水平距离。 （ l ）桥梁结构的力学计算是以l 为基准的。11）桥面净空：是指为保证车辆、人等安全通行，在桥面一定高度和宽度范围内不容1许有任何建筑物或障碍物的空间限界。是桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限。桥梁的分类（ 1）桥梁按受力体系分类1）梁式桥梁式桥在竖向荷载作用下产生竖向反力， 无水平反力， 与同跨径的其它结构体系相比，梁内产生的弯矩最大。2）拱式桥拱结构在竖向荷载作用下，桥墩和桥台将承受水平推力。与同跨径的梁相比，拱的弯矩，剪力和变形都要小得多，拱桥的承重结构主要以受压为主。3）刚构桥梁以受弯为主，还有轴力和剪力；梁和柱节点为刚性联结，梁端部承受负弯矩；柱脚处产生竖向反力、水平反力及反力偶。4）斜拉桥塔柱基本上以受压为主。在竖向荷载作用下，主梁截面基本上属于偏心受压构件，斜索承受拉力。5）悬索桥（吊桥）在竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，锚碇结构缆索传至锚碇的拉力。2 桥梁设计的一般原则和程序2.1 桥梁设计的基本原则（ 1）安全可靠（ 2）适用耐久（ 3）经济合理（ 4）技术选进（ 5）美观（ 6）环境保护和可持续发展2.2 桥梁的平面布置和纵断面、横断面设计桥梁的平面布置桥梁的纵断面设计桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径、分孔、桥面高程与桥下净空、桥上及桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度等。（ 1）桥梁总跨径1）水文计算：对于跨河桥，桥梁总跨径往往参考水文计算，但还要考虑其它因素。（ 2）桥梁分孔1）经济分孔2）桥型23）通航4）当在山区的深谷、水深流急的江河以及水库上修桥时，为了减少中间桥墩，应加大跨径。条件允许时，甚至可以采用特大跨径的单孔跨越。5）对于桥位中存在岩石破碎带、断层、裂隙、溶洞等不良地质条件的地段，在布孔时，应尽量使桥基避开这些区段。6）对于连续体系的多孔桥梁，为了合理的使用材料，有利于受力，跨径应有合适比例关系，边孔与中孔的跨中弯矩接近相等，合理地确定相邻跨之间的比例。钢筋混凝土连续梁桥的中跨和边跨的跨中弯矩接近相等。 其中跨与相邻边跨的比值， 对于三跨连续桥约为 1.00： 0.8，对于五跨连续的约为 1.00： 0.90： 0.65，要求尽量对称，最好布置成奇数跨。7）从战备考虑，跨径做得不要过大，且跨径相同，以至于战时连通和修复。8）对于大桥施工，基础工程往往对工期起控制作用，在此情况下，从缩短工期出发，就可减小基础数量而修建较大跨径桥梁。特别是水下工程， 需要减少桥墩加大跨径。9）施工能力，有时用大跨径虽然经济合理，但限于施工技术和设备条件，也不得不将跨径减小。10）跨径的选择与所采用的施工方法密切相关，如同样是预应力混凝土连续梁桥，采用支架施工和采用悬臂施工其边跨与中跨的比例就不相同。（ 3）桥面高程的确定对于中小跨径的公路桥梁的桥面标高一般由路线纵断面设计中确定。对于大跨径的桥梁，一般应根据设计洪水位、桥下净空的要求，并结合桥型、跨径等来合理地确定桥面标高。1）流水净空的要求2）通航净空要求3）跨线桥桥下净空要求（ 4）桥上与桥头引道纵坡桥上与桥头引道的线形应与路线布设相互协调，各项技术指标应符合路线布设的规定。一般小桥可以设计成平坡桥；对于大桥一般设计成中间高、两端低的双向纵坡。 （主要是为了桥面排水和降低引道高度。）桥规规定：桥上纵坡一般不大于4%，桥头引道不大于5%，交通繁忙处都不大于 3%。桥上或引道处纵坡发生变更地方均应按规定设置竖曲线，使纵坡改变处不致出现转角。桥梁横断面设计1）桥涵净空：高速公路、一级公路上的桥梁宜设置为上、下行两座分离的独立桥梁。2）行车道净宽：我国公路桥面行车道净宽标准分五种：3）自行车道及人行道宽：高速公路上的桥梁应设检修道，不宜设人行道。一、二、三、四级公路上桥梁的桥上人行道和自行车道的设置，应根据需要而定，并应与前后路线布置协调，人行道、自行车道的设置，应设分离设施。一个自行车道的宽度为1m，当单独设置自行车道时，不宜小于两个自行车道的宽3度。人行道的宽度宜为0.75、 1、 1.5、 2.0，大于 1 米的按 0.5 的倍数增加。为了确保行人和行车的安全，人行道及安全带应高出行车道面至少20-25cm ；对于有 2%以上纵坡的并高速行车的现代化桥梁，最好高出行车道面30-35cm 。在弯道上的桥梁，应按路线要予以加宽和设置超高。3 作用及作用效应组合3.1 作用的分类作用于桥梁结构的作用可分为三类：永久作用、可变作用和偶然作用。3.2 作用的选定及作用效应组合作用的代表值作用代表值一般可分为标准值、频遇值和准永久值。可变作用应根据不同的极限状态分别采用不同的代表值，即可取标准值、 频遇值和准永久值作为其代表值。 在承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值作为代表值。在正常使用极限状态按短期效应（频遇）组合设计时，应采用频遇值作为代表值，其值为标准值乘以小于 1 的频遇值系数；按长期效应（准永久）组合设计时，应采用准永久值作为代表值， 其值为标准值乘以小于频遇值系数的准永久值系数。作用的设计值作用的设计值为作用的标准值乘以相应的作用分项系数。作用效应组合（ 1）公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用以下两种作用效应组合值得注意的是， 公路桥涵设计时应考虑结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计。当结构或结构构件需作不同受力方向的验算时，则应以不同方向的最不利效应组合进行设计。当可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不参与组合；实际不可能同时出现可变作用，或组合概率很小的作用，不考虑其作用效应的组合。多个偶然作用不同时参与组合。2.3 作用的规定与计算永久作用（恒载）（ 1）概念在结构使用期间， 其量值不随时间变化， 或其变化值与平均值相比可忽略不计的荷载。永久荷载的量值是指其作用位置、大小和方向。（ 2）内容1）结构重力结构自重、 桥面铺装及附属设备的重力的标准值可按结构物的实际体积乘以其材料的容重计算。42）预加力对于预应力混凝土桥梁结构，预加力在结构进行正常使用极限状态设计和使用阶段构件应力计算时， 应作为永久作用计算其主效应和次效应， 并计入相应阶段的预应力损失，但不计由于预应力偏心距增大引起的附加效应。在结构进行承载能力极限状态设计时， 预应力不作为作用， 而将预应力钢筋作为结构抗力的一部分，但在连续梁等超静定结构中，仍需考虑预加力引起的次效应。3）土的重力和土侧压力4）水的浮力5）混凝土收缩、徐变影响力6）基础变位的影响可变作用（ 1）概念在结构使用期间， 其量值随时间而变化或其变化值与平均值相比不可忽略不计的荷载作用。（ 2）内容1）汽车荷载及其影响力A 汽车荷载分级：汽车荷载是公路桥涵上最主要的一种可变荷载。设计中采用的汽车荷载分为公路 -级和公路 -级两个等级；高速公路、一级公路采用公路 -级；二、三、四级公路采用公路 -级。汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成，车辆荷载的平面尺寸和横向布置。应用：桥梁结构的整体计算采用车道荷载，桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载，车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。汽车荷载的加载规定：车道荷载的纵向加载为均布荷载标准值满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值只用用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。横向分布系数按设计车道车辆荷载进行计算。车辆荷载的加载见图。汽车荷载的折减规定：汽车荷载折减包括横向折减和纵向折减两个部分。多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减，当桥涵设计车道数等于或大于2 时，由汽车荷载产生的效应按规定的多车道折减系数进行横向折减，但折减后的效应不得小于两设计车道的荷载效应。当桥梁计算跨径大于150m 时，应按表规定的纵向折减系数进行纵向折减。B 汽车冲击力汽车以较高速度通过桥梁时，由于桥面不平整、车轮不圆和发动机震动等原因，也会使桥梁结构引能起振动。 这种由于荷载的动力作用使桥梁发生振动而造成内力加大的现象称为冲击作用。桥规中规定：钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、圬工拱桥等上部构造和钢支座、板式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台，应计算汽车的冲击作用；当填料厚度（包括路面厚度） 50cm 拱桥、涵洞以及重力式墩台，不计冲击作用。5C 汽车离心力位于曲线上的桥梁，当曲线半径小于或等于250m 时，需考虑离心力的作用。离心力标准值为车辆荷载乘以离心力系数C。CV 2 /127 RV 设计车度（km/h ）R 曲线半径 (m)D 汽车引起的土压力汽车荷载引起的土压力采用车辆荷载加载，并可按下列规定计算