土木工程专业认识实习报告
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一、实习目的
参观桥梁
二、实习时间
三、实习地点
慈献寺桥,城铁13号线立交桥,京包线立交桥,立水西桥
四、实习内容
桥梁以主要的受力构件为基本依据,可分为梁式桥、拱式桥、钢架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。
1. 梁式桥。主梁为主要承重构件,受力特点为主梁受弯。主要材料为钢筋
混凝土、预应力混凝土,多用于中小跨径桥梁。简支梁桥合理最大跨径约 20米,悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70米。
2. 拱式桥。拱肋为主要承重构件,受力特点为拱肋承压、支承处有水平推
力。主要材料是圬工、钢筋混凝土,适用范围视材料而定。跨径从几十米到三百多米都有,目前我国最大跨径钢筋砼拱桥为170米。
3. 刚架桥。是一种桥跨结构和墩台结构整体相连的桥梁,支柱与主梁共同
受力,受力特点为支柱与主梁刚性连接,在主梁端部产生负弯矩,减少了跨中截面正弯矩,而支座不仅提供竖向力还承受弯矩。主要材料为钢筋混凝土,适宜于中小跨度,如立交桥、高架桥等。
4. 斜拉桥。梁、索、塔为主要承重构件,利用索塔上伸出的若干斜拉索在
梁跨内增加弹性支承,减小梁内弯矩而增大了跨径。受力特点为外荷载从梁传递到索,再到索塔。主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材。适宜于中等或大型桥梁。
5. 悬索桥。主缆为主要承重构
件,受力特点为外荷载从梁经
过系杆传递到主缆,再到两端
锚锭。主要材料为预应力钢索、
混凝土、钢材,适宜于大型及
超大型桥梁。
慈献寺桥
献寺桥位于海淀区西直门高梁桥斜街与动物园路相交处,由动物园路沿线新建,因附近有历史地名慈献寺而得名。慈献寺桥建成于2007年,桥长约1公里,宽可并行4车道,是一座典型的分离式立交桥。慈献寺桥为一多跨连续梁,桥体为箱形结
构。路面为双向四车道,双
向通行,上下行分开。慈献
寺桥的建成大大缓解了西
直门方向的交通压力。
慈献寺桥全长大概200
多米,每跨宽度大概20米,
有圆柱形桥墩和方形桥墩。
近距离观察桥墩,可以发现桥墩与桥体之间有一层起缓冲作用的橡胶层,桥墩上有四个支座,用于使力沿竖直方向均匀地传到桥墩。同时桥墩四个方向上各有一个限位装置,防止地震时桥体发生横向位移。由于慈献寺桥周围有学校和居民楼,因此桥上采用屏障以减少噪音的传播。
在方柱形桥墩的上部,桥墩顶部与桥梁直接相接。从便于施工和修缮以及防止热胀冷缩等其他方面考虑,桥身不是一个整体,而是由两部分拼接而成。此外,在桥身与桥梁处设有多个缓冲,二者也并非直接相连。这样设计能够减少缓冲桥墩与桥身的震动,保护桥梁不易被损坏。
而在另一端的圆柱
形桥墩处,桥身与桥墩之
间除去缓冲之外,还有四
个铰接段用来固定。此处
由于并没有桥梁支撑的
缘故,桥墩与桥身间的铰
接就显得十分重要。慈献
寺桥不仅设计结构合理,良好地缓解了交通,除此之外,它在外形以及环保等人文方面也考虑得很全面。
考虑到慈献寺桥的地理位置,对于桥梁的防噪功能的要求也比较严格。桥附近的建筑分别是动物园、居民区和学校宿舍楼等,所以不能给周围环境造成过大的噪音和污染。从
桥底可以看到,桥身的接合处
都有几组螺钉,除了固定,还
可以消除因桥身震动而产生的
噪音。
地铁13号线立交桥与京包
线立交桥
13号线轻轨用桥是一四跨
连续梁,梁间距较小,该桥高度目测大概8米。由于桥下通行汽车,为避免遮挡驾驶员视线,采用板式桥墩。桥墩与桥体用螺栓、橡胶垫层连接,起到缓解震动和传递力的作用。桥墩上存在限位挡,用以限制震动是桥体产生横向位移。查阅资料得知,连续梁在恒荷载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理,因而梁高可以减小,节省材料,且刚度大,整体性好,超载能力大,安全度大,桥面伸缩缝少。
与之并行的铁路桥,为连续刚构桥。所谓连续刚构,即在桥墩顶部,桥墩与桥体固结,形成一个整体,对梁跨形成附加约束。因此我们可以知道,区别连续梁和连续刚构的依据主要是看桥墩和桥体是如何接触的。固
结在一起的是连续刚构,由支座
连接的是连续梁。查阅资料得
知,连续刚构桥综合了连续梁和
T型刚构桥的受力特点,将主梁
做成连续梁体与薄壁桥墩固结
而成,连续刚构体系的梁部结构
的受力性能如同连续梁一样,薄
壁墩底部所承受的弯矩,梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。从连续刚构的特点我们可以知道,连
续刚构在保持了连续梁的各
个优点的前提下,由于桥墩
和桥体直接固结,节省了大
型支座的昂贵费用,同时减
少了桥墩及基础的工程量。
立水西桥
立水西桥位于地铁5号
线清水河段。主桥为独塔双
索面预应力砼斜拉桥。与一般斜拉桥不同,该桥是一座集斜、弯、坡于一身的跨河地铁斜拉桥,在亚洲属首例,国际上同类曲线斜拉桥也很罕见。主塔顶部连接桥面两侧各28根钢索将桥“吊”起,56根钢索中,每根钢索由55根-100根不等的钢束构成。桥呈弧形,曲率半径为400米左右。主塔位于清河北岸,塔高66.893米左右。塔下埋进地面的还有13根80米深的桩,每根承载力都为1600吨。桥体为箱形结构,梁为简支梁,在桥墩处我们可以清楚看到支座及抗震用的垫层。
立水西桥也是国内首座小半径曲线斜拉桥。主梁为曲线非对称形,它的空间受力结构非常复杂。据老师介绍介绍,采取如此创意设计,一是清河规划的要求,按通水通航要求,在河中不能设桥墩,所以采用大跨度斜拉桥,一次跨过清河;二是从景观角度考虑,采用这种现代斜拉桥桥型,景观也是很美和谐,能给人舒适的感觉。三是为了躲开原来已经修建好了
的公路跨河桥——立水桥,不
影响交通现状,所以设计为曲
线桥。据老师介绍:斜拉桥是
通过斜拉索,将强大的拉力斜
向集中作用在塔、梁的锚固构
造上,从而实现斜拉桥索塔和
主梁之间力的传递,因此,斜
拉索的锚固构造必须可靠、顺畅地将绳索力传递到主梁和索塔的全截面。整个传递力的途径为:斜拉索、锚头、支承板、锚梁、传递剪力的纵隔板、主塔或主梁。立水西桥13号桥