《桥梁结构体系工程实例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《桥梁结构体系工程实例（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、姓名：董志华 西安理工大学水利水电学院工程管理052班,一、桥 梁 工 程,总论,二、桥 梁 组 成,三、桥 梁 类 型,一、桥 梁 工 程,3.1梁式桥,3.2拱式桥,3.3刚架桥,3.4悬索桥,3.5斜拉桥,3.6组合体系桥,跨越障碍：河流、河谷、被交线路,使桥上交通、桥下水流宣泄、船只通航、车辆通行,公(铁)路的重要组成,占公路总造价的1020%;占铁路比例更高,一、 桥 梁 工 程,桥,一 桥 横 九 天,人 生 当 如 此,施工关键线路、制约工期,二、桥 梁 组 成,1、主体两部分 上部结构（桥跨结构、桥孔结构） 跨越障碍的主要承载结构；,下部结构（桥墩、桥台）： 支承桥跨结构；桥台
2、：设两端，支承桥跨、衔接路堤、挡土桥墩：两桥台间，支承桥跨支座：墩、台支承处传力装置,2、其他及附属工程 锥形护坡：设在桥台两侧，石砌 迎水部分：路堤边坡稳定防护 护岸：上下游两侧护岸，石砌 导截流工程：围堰、筑岛,墩台基础：保证墩、台 安全埋入土中 荷载传至地基 (扩大基础、桩基础）,梁桥简图,拱桥主要部分,拱顶剖面 拱脚剖面,1拱圈,2拱顶,3拱脚,4拱轴线,5拱腹,6拱背,7栏杆,8檐石,9伸缩缝,10镶面侧墙,11防水层,12拱腹填料,13桥面铺装,14桥台台身,15桥台基础,16桥台翼墙,三、桥 梁 类 型,3.1梁式桥,梁桥 以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。主梁可以是实腹梁
3、或者是桁架梁（空腹梁）。实腹梁外形简单，制作、安装、维修都较方便，因此广泛用于中、 小跨径桥梁。但实腹梁在材料利用上不够经济。桁架梁中组成桁架的各杆件基本只承受轴向力，可以较好地利用杆件材料强度，但桁架梁的构造复杂、制造费工，多用于较大跨径桥梁。桁架梁一般用钢材制作，也可用预应力混凝土或钢筋混凝土制作，但用的较少。过去也曾用木材制作桁架梁，因耐久性差，现很少使用。实腹梁主要用钢筋混凝土、预应力混凝土制作，也可以用钢材做成钢钣梁或钢箱梁。实腹梁桥的最早形式是用原木做成的木梁桥和用石材做成的石板桥。由于天然材料本身的尺寸、性能、资源等原因，木桥现在已基本上不采用， 石板桥也只用作小跨人行桥。根据实
4、腹梁的截面形式可分为板梁、形梁、T形梁或箱形梁等。按照主梁的静力图式，梁桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。简支梁桥：主梁简支在墩台上,各孔独立工作,不受墩台变位影响。实腹式主梁构造简单，设计简便，施工时可用自行式架桥机或联合架桥机将一片主梁一次架设成功。但简支梁桥各孔不相连续，车辆在通过断缝时将产生跳跃，影响车速的提高。因此，目前趋向于把主梁作成为简支，而把桥面作成为连续的形式。简支梁桥随着跨径增大，主梁内力将急剧增大，用料便相应增多，因而大跨径桥一般不用简支梁。连续梁桥：主梁是连续支承在几个桥墩上。在荷载作用时，主梁的不同截面上有的有正弯矩，有的有负弯矩，而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简
5、支梁小。这样，可节省主梁材料用量。连续梁桥通常是将35孔做成一联，在一联内没有桥面接缝，行车较为顺适。连续梁桥施工时，可以先将主梁逐孔架设成简支梁然后互相连接成为连续梁。或者从墩台上逐段悬伸加长最后连接成为连续梁。近一、二十年，在架设预应力混凝土连续梁时，成功地采用了顶推法施工，即在桥梁一端（或两端）路堤上逐段连续制作梁体逐段顶向桥孔，使施工较为方便。连续梁桥主梁内有正弯矩和负弯矩，构造比较复杂。此外，连续梁桥的主梁是超静定结构，墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生变化。因此，连续梁一般用于地基条件较好、跨径较大的桥梁上。1966年建成的美国亚斯托利亚桥，是目前跨径最大的钢桁架连续梁桥，它的
6、跨径为376米。悬臂梁桥：又称伸臂梁桥。是将简支梁向一端或两端悬伸出短臂的桥梁。这种桥式有单悬臂梁桥或双悬臂梁桥。悬臂梁桥往往在短臂上搁置简支的挂梁，相互衔接构成多跨悬臂梁。有短臂和挂梁的桥孔称为悬臂孔或挂孔，支持短臂的桥孔称为锚固孔。悬臂梁桥的每个挂孔两端为桥面接缝，悬臂端的挠度也较大，行车条件并不比简支梁桥有所改善。悬臂梁一片主梁的长度较同跨简支梁为长，施工安装上相应要困难些。目前对预应力混凝土悬臂梁桥多采用悬臂拼装或悬臂浇筑的方法施工。为适应悬臂施工法的发展，保证主梁的内力状态和施工时一样，出现一种没有锚固孔，并把悬伸的短臂和墩身直接固结在立面上，形成预应力混凝土 T形刚架桥，这种桥在2
7、0世纪50年代后发展起来。,简支、悬臂、连续、 T构、等结构形式。,抗弯材料：钢、 木、预应力砼。,结构简单施工方便，地基承载低，跨度小，材料要求高。,古朴，经典，较经济实用的梁桥。,结构造型优美，充满节奏感的佳作。,完美之作。,桥墩,基础,桥跨结构,3.2拱式桥,拱桥 是以承受轴向压力为主的拱(称为主拱圈)作为主要承重构件的桥梁。1.按照主拱圈的静力图式，拱轿可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。.三铰拱是静定结构，其整体刚度较低，尤其是挠曲线在拱顶铰处产生折角，致使活载对桥梁的冲击增强，对行车不利。拱顶铰的构造和维护也较复杂。因此，三铰拱除有时用于拱上建筑的腹拱圈外，一般不用作主拱圈。.两铰拱取消
8、了拱顶铰，构造较三铰拱简单，结构整体刚度较三铰拱为好，维护也较三铰拱容易，而支座沉降等产生的附加内力较无铰拱为小，因此在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方，可采用两铰拱桥。.无铰拱属三次超静定结构，虽然支座沉降等引起的附加内力较大，但在荷载作用下拱的内力分布比较均匀，且结构的刚度大，构造简单，施工方便,因此无铰拱是拱桥中,尤其是圬工拱桥和钢筋混凝土拱桥中普遍采用的形式。2.按照主拱圈的构成形式，拱又可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱等。.板拱：拱圈横截面呈矩形实体截面，它横向整体性较好、拱圈截面高度小、构造简单，但抵抗弯矩能力较差，一般用于圬工拱桥。.肋拱：拱圈是由两条或多条拱肋组成，肋
9、与肋之间用横系梁相联系，拱肋形状可以是矩形、工字形、箱形或圆管形，它的抗弯能力较板拱为优,用料较省,但制作较板拱复杂，多用于钢筋混凝土拱桥或钢拱桥。.双曲拱:它在横向除有拱肋外，还有由拱波、拱板等构成的小拱将整个拱圈联结成整体，它在施工时可以将拱肋、拱波预制，安装后再浇筑拱板，减轻吊装重量，并可以不用拱架，或只需用简单支架，为混凝土拱桥提供了一种新的结构形式和简便易行的施工方法。.箱形拱：横截面可为整体多室箱形或分离箱形。混凝土或钢筋混凝土箱形拱也可采用无支架施工。.桁架拱：拱圈由桁架构成，可做成桁肋拱或肩拱形式。3.拱还可按拱上建筑的形式不同而分为实腹式拱和空腹式拱。.实腹式拱是将主拱圈以上
10、至桥面间的空间全部用填料填实，一般用于小跨径的桥梁；.空腹式拱则在主拱圈以上设有横桥向贯通的腹孔，一般用于中等以上跨径的桥梁。赵州桥是现存修建最早的空腹式拱桥。,拱式桥的三种表示方式。,1拱圈,拱圈为主承重结构。,拱顶,13桥面铺装,造型优美的双曲拱桥。,6拱背,5拱腹,3拱脚,3.3刚架桥,主梁与支柱 刚性连接。,梁柱钢结处易裂缝，施工困难。,钢筋用量大， 基础造价高。,结构较为简单。,钢梁,桥墩,锥体护坡,3.4悬索桥,悬索桥 又名吊桥，是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁。悬索桥由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强
11、度高的钢材（钢丝、钢绞线、钢缆等）制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000米以上。1981年建成的英国恒比尔悬索桥的跨径为1410米，是目前世界上跨径最大的桥梁。悬索桥的主要缺点是刚度小，在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动，需注意采取相应的措施。按照桥面系的刚度大小，悬索桥可分为柔性悬索桥和刚性悬索桥。柔性悬索桥的桥面系一般不设加劲梁，因而刚度较小，在车辆荷载作用下，桥面将随悬索形状的改变而产生S形的变形，对行车不利,但它的构造简单，一般用作临时性桥梁。刚性悬索桥的桥面用加劲梁加强，刚度较大。加劲梁能同
12、桥梁整体结构承受竖向荷载。除以上形式外，为增强悬索桥刚度，还可采用双链式悬索桥和斜吊杆式悬索桥等形式，但构造较复杂。桥面支承在悬索（通常称大揽）上的桥称为悬索桥。英文为Suspension Bridge，是“悬挂的桥梁“之意，故也有译作“吊桥“的。“吊桥“的悬挂系统大部分情况下用“索“做成，故译作“悬索桥“，但个别情况下，“索“也有用刚性杆或键杆做成的，故译作“悬索桥“不能涵盖这一类用桥。和拱肋相反，悬索的截面只承受拉力。简陋的只供人、畜行走用的悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬索桥则不行，为了保持桥面具有一定的平直度，是将桥面用吊索挂在悬索上。和拱桥不同的是，作为承重结构的拱
13、肋是刚性的，而作为承重结构的悬索则是柔性的。为了避免在车辆驶过时，桥面随着悬索一起变形，现代悬索桥一般均设有刚性梁（又称加劲梁）。桥面铺在刚性梁上，刚性梁吊在悬索上。现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬索的鞍形支座。承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中，个别也有固定在刚性梁的端部者，称为自锚式悬索桥。,结构刚度差，车、风荷载下变形、振动大,缆索主承 重结构,自重轻，施工简单,吊杆使主梁形成多点支承的连续梁,竖荷下，吊杆使缆索承受拉力,香港青马大桥,江阴长江大桥,主塔,缆索,塔基,吊杆,3.5斜拉桥,斜拉桥：由主梁、斜向拉紧主梁的钢缆索以及支承缆索的索塔等部分组成。斜拉
14、桥的缆索张拉成直线形,整个结构为几何不变体,其刚度比悬索桥大。主梁同弹性支承上的连续梁的性能相似。斜拉桥的跨径一般在梁桥和悬索桥之间。1977年法国建成的布鲁东纳桥，跨径达320米,是目前世界上跨径最大的预应力混凝土斜拉桥；1975年法国建成的卢瓦尔河钢斜拉桥,主跨径为404米。斜拉桥在构造上有单塔或双塔、单面布索或两面布索、密索或少索等形式，索的布置也有不同的放射形式，塔、梁、墩之间铰接或固接等也有多种类型。斜拉桥日文称“斜张桥“，德文称“斜索桥“，英文称“拉索桥（Cable Stayed Bridge）“。将梁用若干根斜拉索拉在塔在上，便形成斜拉桥。与多孔梁桥对照起来看，一根斜拉索就是代替
15、一个桥墩的（弹性）支点，从而增大了桥梁的跨度。 斜拉桥这种结构型式古已有之。但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制，所以一直没有得到发展和广泛应用。直到本世纪中，由于电子计算机的出现，解决了索力计算难的问题，以及调整装置的完善，解决了索力的控制问题，使得斜拉桥成为近50年内发展最快，应用日广的一种桥型。,PPWS索平行钢丝束钢绞线束 高强钢筋,中承式,结构轻 跨距大,辐射式 平行式 扇式,主梁与斜缆结合共同承重,吊杆,塔基,主塔,缆索,桥梁,空间美感,3.6组合体系桥,拱梁桥,梁拱桥,斜拉桥,拱梁共 同承重,梁拱共 同承重,主梁与斜缆结合共同承重,备注： 1.多处借取马老师格式,深表歉意和衷心感谢。 2.资料来自网上,以注转贴，请谅解。 3水平有限，错误难免，恳求批评指正。 4谢绝盗版，后果自负。,
