桥梁结构体系
斜拉桥和悬索桥的总体布置和结构体系
主跨跨径
索 塔 高 度
索面形式(辐射式、竖琴式或扇式) 双塔:H/l2=0.18~0.25
拉索的索距
单塔:H/l2=0.30~0.45
拉索的水平倾角
6
拉索布置
斜拉索横向布置
空间布置形式
单索面
竖直双索面 双索面
倾斜双索面
7
拉索在平面内的布置型式
辐射式 竖琴式 扇式
拉索间距
早期:稀索
混凝土达 15m~30m 钢斜拉桥达 30m~50m
31
1)斜拉桥施工的理论计算
斜拉桥施工的理论计算方法主要有以下几种:1、倒拆法;2)正算法
倒拆法从斜拉桥成桥状态出发(即理想的恒载状态出发)用与实际施工 步骤相反的顺序,进行逐步倒退计算来获得各施工节段的控制参数,根据 这些参数对施工进行控制与调整,并按正装顺序施工。
正算法是按斜拉桥的施工顺序,依次计算出各施工节段架设时的内力和 位移。并依据一定的计算原则,选定相应的计算参数作为未知变量,通过 求解方程得到相应的控制参数。
1)主梁的边跨和主跨比 2) 主梁端部处理 3) 主梁高度沿跨长的变化
混凝土主梁横截面形式
1)实体双主梁截面;2)板式边主梁截面;3)分 离双箱截面;4)整体箱形截面;5)板式梁截面
双索面钢主梁横截面形式
双主梁、单箱单室钢梁、两个单箱单室钢梁、 多室钢梁和钢桁梁
21
3、主梁构造特点(续)
主要尺寸拟定
混凝土斜拉桥的拉索一般为柔性索,高强钢丝外包的索套仅作为保护材 料,不参加索的受力,在索的自重作用下有垂度,垂度对索的受拉性能有影 响,同时索力大小对垂度也有影响。 为了简化计算,在实际计算中索一般采 用一直杆表示,以索的弦长作为杆长。关健 问题是考虑索垂度效应对索的伸长与轴力的 关系影响,这种影响采用修正弹性模量来考 虑。
桥梁的基本体系
桥梁的基本体系桥梁的基本体系按结构体系及受力特点,桥梁可划分为梁、拱、索三种基本体系,以及由基本体系之间组合而形成的组合体系1.梁式桥梁式桥的特点是其桥跨的承载结构由梁组成。
在竖向荷载作用下梁的支承处仅产生竖向反力而无水平反力(推力)。
梁的内力以弯矩和剪力为主。
梁式桥可分为简支梁桥,连续梁桥和悬臂梁桥。
简支梁桥的跨越能力有限(一般在50m以下),当计算跨径小于25m时,通常采用混凝土材料,而计算跨径大于25m时,更多采用预应力混凝土材料。
2.拱式桥拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。
其特点是结构在竖向荷载作用下,两拱脚处不仅产生竖向反力,还产生水平力(推力),由于水平推力的作用使拱中的弯矩和剪力大大地降低。
设计合理的拱主要承受拱轴压力,拱截面内弯矩和剪力均较小,因此可充分利用石料或混凝土等抗压能力强而抗拉能力差的圬工材料。
拱式桥是推力结构,其墩台,基础必须承受强大的拱脚推力。
因此拱式桥对地基要求很高,适建于地质和地基条件良好的桥址。
拱式桥构造简单,承载能力大,造型美观,是桥梁工程中广泛采用的桥型之一。
3.悬索桥悬索桥又称吊桥,其特点是桥梁的主要承重结构由桥塔和悬挂在塔上的高强度柔性缆索及吊索,加劲梁和锚锭结构组成。
桥跨上的荷载由加劲梁承受,并通过吊索将其传至缆索。
主缆索是主要承重结构,但其仅受拉力。
缆索本身是几何可变体,但可通过桥塔,锚锭结构及作用的荷载相组合,在空间形成有一定几何形状的平衡受力结构体系。
主缆索的拉力通过对桥塔的压力和锚锭结构的拉力传至基础和地基。
这种桥型充分发挥了高强钢缆的抗拉性能,使其结构自重较轻,能以较小的建筑高度跨越其他任何桥型无法比拟的特大跨度。
4.组合体系组合体系桥是指承重结构采用两种基本结构体系,或一种基本体系与某些构件(塔,柱,索等)组合在一起的桥。
代表性的组合体系有以下几种。
(1)刚架桥刚架桥是梁与立柱(墩柱、竖墙)刚性连接的结构体系。
刚架桥的特点是在竖向荷载作用下,柱脚处不仅产生竖向反力,同时产生水平反力,使其基础承受较大推力。
桥梁的组成与分类
桥梁的组成与分类一、桥梁的基本组成桥梁由五个“大部件”与五个“小部件”组成。
所谓五个大部件,是指桥梁承受汽车重量或起其他作用的桥跨上部结构与下部结构,它们是桥梁结构安全性的保证。
1.五个大部件(1)桥跨结构(或称桥孔结构、上部结构)。
桥跨结构是路线遇到障碍(如江河、山谷或其他路线等)中断时,跨越这类障碍的结构物。
(2)支座系统。
支座系统的作用是支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上,应保证上部结构具备在荷载、温度变化或其他因素作用下所预计的位移功能。
(3)桥墩。
桥墩是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。
(4)桥台。
桥台位于桥的两端,一侧与路堤相接,并防止路堤滑塌,为保护桥台和路堤填土,桥台两侧常做一些防护工程;另一侧则支承桥跨上部结构的端部。
(5)墩台基础。
墩台基础是保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。
基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分,而且常常需要在水中施工,因而遇到的问题也很复杂。
桥跨结构和支座系统是桥跨上部结构,桥墩、桥台和墩台基础为桥跨下部结构。
2.五个小部件五个小部件均为直接与桥梁服务功能有关的部件,过去总称为桥面构造,在桥梁设计中往往得不到足够的重视,因而使桥梁服务质量低下,外观粗糙。
在现代化工业快速发展的基础上,人类的文明水平也极大提高,人们对桥梁行车的舒适性和结构物的观赏要求越来越高,因而桥梁设计中也越来越重视五个小部件。
五个小部件具体如下。
(1)桥面铺装(或称行车道铺装)。
桥面铺装的平整性好、耐磨性好、不翘曲、不渗水是保证行车平稳的关键,特别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求很高。
(2)排水防水系统。
桥面的排水防水系统应迅速地排除桥面上的积水,并使渗水可能性降至最低限度。
此外,城市桥梁防水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。
(3)栏杆(或称防撞栏杆)。
桥的栏杆既是保证安全的构造措施,又是有利于观赏的装饰件。
(4)伸缩缝。
伸缩缝位于桥跨上部结构之间,或在桥跨上部结构与桥台端墙之间,以满足结构在各种因素作用下的变位需求。
桥梁结构的基本体系及其受力特点
桥梁结构的基本体系及其受力特点桥梁结构的基本体系包括桥墩、桥境、桥箱梁和桥台组成,其受力状态有拉力、剪力和压力组成。
桥墩是对桥梁起支撑作用,受地基沉降影响;桥境设计有板式、拱形、腹板式等,目的是传递自重和车辆荷载并抵抗搅动;桥箱梁是桥梁的纵向承重结构,受纵向拉应力、剪应力的影响;桥台是以受拉、剪力和压力为主要作用,构成结构受承载荷载相对稳定的结构;这四部分构成了桥梁结构的体系,受力特点主要根据桥梁跨度及承载力、桥梁形状及结构形式等具体条件来确定。
桥梁结构体系创新—斜拉拱桥 课件
特别之处:充分发 挥斜拉桥和拱桥的 优点
拱 索
2、传力机制—以湘潭湘江四桥为例
湘潭湘江四桥主桥布置图
主桥:120m+400m+120m 斜拉飞燕式钢管混凝土系杆拱桥 主跨侧斜拉索锚固于拱肋 边跨侧斜拉索锚固于边跨桥面
2、传力机制—以湘潭湘江四桥为例
总:主拱受力为主 斜拉索受力为辅
传力体系图
主跨桥面
主拱 拱脚 基础 斜拉索 桥塔 主跨斜拉索:水平分力相互抵消 竖向分力传至桥塔 边跨斜拉索水平分力可抵消拱脚处部分水平推力
3. 拱对索的优化
由于主拱圈承受部分桥面荷载,与普通斜拉 桥相比: 可降低斜拉索索力 在桥塔的另一侧可不必设置辅助墩 缩短了斜拉索长度,减小了斜拉索的重力 刚度引起的几何非线性影响,同时也可提 高桥面的横向抗风刚度。
二. 施工工艺—缆索吊装
亮点: 1、桥塔可作为扣索塔架和缆索吊装塔架的支撑体系 2、斜拉索可起到扣索作用,协助拱肋安装 效果:节省昂贵的施工器械,达到经济效益
三、美学及展望
斜拉桥-挺 拔向上— 阳刚之美
自然流畅-柔性之美
斜拉 拱桥
挺拔向上阳刚之美 适合: 美观要求较高的风景区 城市地标建筑
拱桥-自然 流畅—柔 性之美
桥梁结构体系创新—斜拉拱桥
一、结构体系
二、施工工艺
三、美学及展望
一、结构体系—斜拉拱桥
马来西亚斜拉拱桥 主跨300m 建于2002年
一、结构体系—斜拉拱桥
工程概况: 湘潭湘江四桥 主桥 120+400m+120 斜拉飞燕式钢管混 凝土拱桥 主跨侧斜拉索锚固 于拱肋 边跨斜拉索锚固于 桥面 建于2007年
桥梁的类型与结构
目前,人们所见到的桥梁种类 繁多。它们都在长期的生产活动中, 通过反复实践和不断的总结而逐步创 造发展起来的。
我们知道,结构工程上的受力 构件,总离不开拉、压、剪、弯、扭
等基本受力方式。
桥梁工程技术
Bridge Construction Technique Edited for :乌兰察布市公路工程局 Edited by :武志勇
多跨梁式桥也使用“连续梁”。
为了节省材料,充分利用钢材抗拉强 度的优势,通常做成“钢筋混凝土预应力 梁”。
对于很大跨径的特大桥梁,可建造 钢桥或预应力箱梁桥。
2.刚架桥与吊桥
刚架桥
吊桥
刚架桥
刚构桥
刚架桥
刚架桥的主要承重结构是梁或板 和立柱或竖墙整体结合在一起的刚性 构架的结构体系,也称为刚构体系。 梁和柱的连接处具有很大的刚性,连 接可靠。在竖向荷载作用下,梁部主 要受弯,而在柱脚处也具有水平反力 ,其受力状态介于梁桥与拱桥之间。
组合体系桥梁一般都可以用钢筋混凝 土来建造,对于大跨径的桥梁以采用预应 力混凝土或钢材修建为宜。
桥梁的其他分类
一、按用途分: 公路桥 铁路桥 公路铁路两用桥 农桥 人行桥 运水桥(渡槽)及其他专用桥
二、按桥长和跨径分: 特大桥 大桥 中侨
小桥
桥梁分类 特大桥 大桥 中桥
多孔跨径总长 L(m)
L>1000
3.3 按桥梁用途分类
公路桥、 铁路桥、 公路铁路两用桥 农桥、 人行桥、 运水桥(渡槽)、 其它专用桥梁(如通过管路、电缆等)
哈尔滨松花 江公路桥
3.4 按材料划分
木桥、 钢桥、 圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、 钢筋混凝土桥、 预应力钢筋混凝土桥
无背索斜拉桥结构体系与受力特点
无背索斜拉桥结构体系与受力特点文章介绍了无背索斜拉桥结构体系的分类,分析了每种结构体系下索塔自重与主梁自重所产生的静力效应平衡的问题。
标签:无背索斜拉桥;结构体系;受力特点1 概述无背索斜拉桥是斜拉桥的一种。
其索塔向岸或向边跨方向倾斜,并仅在靠主跨一侧布置斜拉索,另一侧无拉索,故称为无背索斜拉桥。
由于索塔倾斜,给人一种独特的不对称稳定感,因仅在索塔一侧布置斜拉索,又有一种轻盈而又惊险的感觉,高耸的塔身更体现出气势和力度,形成了壮丽的画面。
自从1992年西班牙塞维利亚建成世界上第1座无背索斜拉桥-Alamillo大桥以来,这种造型优美、结构独特的桥梁立即引起世界桥梁界的普遍关注。
2 桥型示意及有关参数说明图1 无背索斜拉桥示意图图1为无背索斜拉桥示意图。
主跨两端可以有边跨或无边跨。
图中各符号含义说明如下。
H-桥面以上索塔的竖向高度,即最外一组斜拉索与塔中心交汇点至桥面的高度;?茁-索塔轴线与水平线之间的夹角,即索塔的水平倾角;?酌-索塔的倾斜角,即索塔轴线与铅垂线之间的夹角;?琢-最外一组斜拉索的水平倾角;a-主梁上相邻两根拉索的间距;b-索塔上相邻两根拉索的间距;LL-拉索区主梁重心至塔梁固结点K的水平距离;LT-主塔重心至塔梁固结点的水平距离;WL-拉索区主梁重量;WT-索塔重量。
3 结构体系按塔、梁刚度比及受力特点,无背索斜拉桥的结构体系可以分为以下两类:(1)刚塔刚梁类。
塔梁刚度相当,为一般斜拉桥的特殊情况,即无背索斜拉桥。
它的力学特征是索塔自重效应完全平衡了主梁竖向荷效应后,主塔在恒载状态下根部只有轴向力而弯矩为0。
这种结构体系应用较早,例如西班牙Alamillo 桥、哈尔滨太阳岛桥。
(2)柔塔刚梁类。
它的力学特征是桥塔自重效应不能完全平衡主梁竖向荷载效应。
由塔、梁、索三者组成的结构依靠自身只能达到部分平衡。
索塔可以成为一个轴心受压构件,而梁只能达到部分平衡,还需依靠主梁的强度和刚度分担一部分荷载效应。
桥梁受力体系分类
桥梁受力体系分类
桥梁的受力体系是决定桥梁结构安全和稳定性的重要因素。
根据桥梁的受力特点,可以将桥梁的受力体系分为以下几种类型:
1. 梁式桥:梁式桥是一种以受弯为主要内力的桥梁结构,其承载能力主要依靠梁的弯曲变形来分散和传递荷载。
梁式桥通常具有结构简单、跨越能力较大、施工方便等优点,因此在公路、铁路等交通工程中得到广泛应用。
常见的梁式桥有简支梁桥和连续梁桥等。
2. 拱式桥:拱式桥是一种以受压为主要内力的桥梁结构,其承载能力主要依靠拱圈的拱效应来传递荷载。
拱式桥通常具有跨越能力强、结构美观等优点,因此在城市桥梁、景观桥梁等场合得到广泛应用。
常见的拱式桥有简单体系拱桥和系杆拱桥等。
3. 悬索桥:悬索桥是一种以受拉为主要内力的桥梁结构,其承载能力主要依靠缆索的拉力来传递荷载。
悬索桥通常具有跨越能力大、结构轻盈、景观效果好等优点,因此在大型跨海桥梁等场合得到广泛应用。
4. 刚架桥:刚架桥是一种以弯压为主要内力的桥梁结构,其承载能力主要依靠梁与柱的结合部来传递荷载。
刚架桥通常具有结构简单、施工方便、承载能力强等优点,因此在山区桥梁和跨越深沟峡谷等场合得到广泛应用。
5. 组合体系桥:组合体系桥是一种由两种或多种结构体系组合而成的桥梁结构,其承载能力主要依靠各结构体系的协同作用来传递
荷载。
组合体系桥通常具有结构新颖、功能齐全、适应性强等优点,因此在新型桥梁设计等领域得到广泛应用。
总之,不同类型的桥梁受力体系具有不同的受力特点和使用范围,选择合适的桥梁类型是保证交通安全和经济发展的重要前提。
在桥梁设计和施工过程中,应充分考虑各种因素,确保桥梁的安全性、稳定性和经济性。
桥梁的主要结构类型及特点
世界十大斜拉桥
排名 1 名称 苏通大桥 主跨/m 1088 国家 中国
2
3 4 5 6 7 8 9 10
昂船洲大桥
多多罗大桥 诺曼底大桥 上海长江大桥 闵浦大桥 南京长江三桥 南京长江二桥 金塘大桥 白沙洲长江大桥
1018
890 856 730 708 648 628 620 618
中国
日本 法国 中国 中国 中国 中国 中国 中国
O(∩_∩)O谢谢
日本明石海峡大桥
中国润扬长江公路大桥
美国旧金山金门大桥
六、组合桥
主要承重构件采用两种独立结构体系组合而 成的桥梁。如拱和梁的组合、梁和桁架的组 合、悬索和梁的组合等。
常用的结构形式有:
①拱、梁组合体系桥 。 较简单的拱梁组合体系: 单跨无推力结构。 如系杆拱(即刚性拱和柔性拉杆的组合)、刚梁柔拱(又称 郎格尔梁,为奥地利郎格尔所创始)、刚梁刚拱(又称洛泽 梁,为德国H.洛泽所创始); 较复杂的拱梁组合体系:多跨布置无推力或有推力结构体系 。 如台湾关渡桥 ,为5孔连续中承式拱梁组合体系公路桥,主跨 165米,198索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的 缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。 特点:主要承受拉力。以承受拉力的缆索或链索作 为主要承重构件,由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥 面系等部分组成。 建造材料:悬索桥的主要承重构件是悬索,它主要 承受拉力,一般用抗拉强度高的钢材(钢丝、钢缆 等)制作。
优点:1.可以使用较少的物质跨越较长的距离。可 以造的较高,容许船在下面通过,造桥时不用在桥 中心建立暂时桥墩,可以在较深较急的水流上建造。 2.比较灵活,适合大风和地震区的需要。
缺点:1.坚固性不强,大风情况下交通须暂时中断。 2.不宜作为重型铁路桥梁。 3.塔架对地面施加非常大的力,假如地面本 身比较软的话,塔架的地基须非常大并且昂贵。 4.悬索锈蚀后不容易更换。
桥梁结构体系
沅陵沅水桥(连续刚构)
安康汉江 (斜腿刚构桥)
乌龙江桥 (T型刚构桥)
④悬索桥(吊桥)
受力图示
西藏达孜桥(独塔自锚式悬索桥)
⑤斜拉桥——结构体系实质上是梁与索的组合
天津永和桥 (双塔三跨)
单塔斜拉桥
⑥组合体系桥梁
组合体系拱桥
斜拉—悬索混合体系上部结构由端锚梁、 连续T梁、盖梁排架和主索悬带组成。桥面系作为受压构 件以平衡悬带的拉力。
按结构体系分类桥梁基本类型桥梁基本类型六库怒江桥预应力混凝土连续梁拱桥基本图示和受力图示拱桥受力图示石拱桥拱式桥刚架拱拱式桥从化拱桥钢筋混凝土肋拱钢管拱桥刚架桥图示门式刚架桥连续刚构桥沅陵沅水桥连续刚构安康汉江悬索桥吊桥受力图示西藏达孜桥独塔自锚式悬索桥斜拉桥结构体系实质上是梁与索的组合天津永和桥双塔三跨单塔斜拉桥组合体系桥梁组合体系拱桥斜拉悬索混合体系组合体系桥梁洞口淘金桥是自锚上承式悬带桥上部结构由端锚梁连续t梁盖梁排架和主索悬带组成
(8)、按结构体系分类 桥梁基本类型
• 基本类型——梁、拱、索 • 受力特点——弯、压、拉
①梁桥
开封黄河大桥 50米简支梁桥
六库怒江桥 预应力混凝土 连续梁
②拱桥基本图示和受力图示
拱桥受力图示
拱式桥
石拱桥
刚架拱
拱式桥
从化拱桥 钢筋混凝土肋拱
钢管拱桥
③刚架桥图示
门式刚架桥
斜腿刚构桥
连续刚构桥
桥梁基本结构体系
第三节 混凝土刚构桥立面布置
T型刚构(带铰、带挂梁)、连续刚构 一、带挂梁结构
二、带剪力铰结构 三、连续刚构
第四节 横断面布置
板式截面、肋式截面、箱形截面。 一、板式截面 优点:构造、施工简便,建筑高度小。 缺点:材料不能充分发挥性能,自重大 二、肋式截面 优点:挖空率大,减轻自重,受力好 副弯矩区段的构造特点:加大马蹄
第一节 有支架施工法
优点: 整体性好、施工平稳、可靠、不需要大型起吊运输设备; 施工中无体系转换; 预应力布置方便。 缺点: 影响通航与排洪;工期长;模板多;质量较难控制等。 一、支架和模板 支架分类:木支架、钢支架、钢木混合支架、万能杆件拼装支
架。 模板分类:木模板、钢模板
第三节 刚构桥
分类: 带剪力铰刚构、带挂梁刚构、连续刚构。 各类刚构桥的受力与构造特征 构造特征 受力特征
第二章 立面与横断面设计
混凝土悬臂梁立面布置 混凝土连续梁立面布置 混凝土刚构桥立面布置 横断面布置
第一节 混凝土悬臂梁立面布置
立面设计内容:
桥梁体系的选择 桥梁总长及分跨布置 桥面高程的确定 梁高的选择 桥梁下部结构和基础形式的选择
混凝土悬臂梁分类: 三跨双悬臂结构、三跨单悬臂带挂梁结构、多跨双
悬臂带挂梁结构
第二节 混凝土连续梁立面布置
一般采用不等跨设计,边中跨比0.5~0.8。 一、等高度连续梁 优点:构造、施工简便 缺点:支点抵抗副弯矩不利 等高度连续梁梁高与跨径之比:1/16~1/26 二、变高度连续梁 优点:受力好、省材料、增大桥下净空 截面变化曲线:二次抛物线、圆弧线、折线
二、就地浇注施工法 分层、分段浇注 三、养护和落架
第二节 平衡悬臂施工
谈公路桥梁结构体系特性的设计
l 结构 体 系特 性
构 体系、 拱式 结构体 系。
当然, 拱式 结构对地基要求较高 , 需要桥位处有 良好 的地质状况。
. 3 在 山区公路 设计中, 较常用 的有三种 结构类 型: 连续梁体系 、 连续 刚 1 连续梁体 系 它在公路上 已经普遍得到应用。其包括先简支后连续结构和现浇连 续梁结构 。 11 连续 刚构体 系 .
山岭重丘 u型沟谷分布广泛 , 地形起伏变化 剧烈。桥梁受路线平纵
2 桥 梁 上部 结构 设计
面控制 , 桥位处平 曲线半径较小, 桥梁高度较 高, 受地形限制施工场地布 21一般设计原则 . 置 困难 , 通常采用连续 刚构 的方案 。其优点如下 : 山区公路桥梁常用标准化 、装配化设计 ,其跨径有 1m,0 2 m, 6 2 m,5 () 1 从受力性能上 考虑 , 连续 刚构桥利用 高墩的柔性 来减小 主梁跨 3 m, 5 4 m,0 横 断面形式有 空心 板、 0 3 m,0 5 m, T梁、 小箱梁等 。对于跨径小
建材发展导 向 21 年 1 01 0月
路桥 ・ 运 ・ 航 交通
谈公 路桥 梁 结构体 系特性 的设 计 董 红Biblioteka ( 陕西省延安公路管理局)
摘 要: 山区公路地 形、 地质 非常复杂 , 主要特征通常表现 为地面高差大 、 地形变化频繁 、 横坡陡 、 岩溶、 坡、 滑 不稳定斜 坡、 崩塌 、 陡崖、 煤层 和断层 等不 良地质现象普遍存在。 由此影响路线布设时 , 纵 、 平、 横三个方面都受到约束。 相应地决定 了山区公路桥梁 的特点: 弯坡桥 多、 高墩大跨桥多、 桥梁的墩台形式 多。设计中必须协调好桥孔布设、 型的选择及各细 部构造 与具体地形 、 桥 地质之间的关系 。 关键词 : 山区公路; 桥梁设计 ; 结构体系特性
300-500米跨径桥梁的适宜结构体系的开题报告
300-500米跨径桥梁的适宜结构体系的开题报告一、选题依据跨越大型深谷、江河湖海等自然地形和城市道路等交通干线的桥梁其跨径普遍在300-500米之间,如:卢浮大桥、曲靖滇池大桥、黄河二桥、赣江大桥等。
而对于如此巨大的跨度,又要求具有足够的承载能力和稳定性的桥梁,因此,如何设计出适合这种跨径的桥梁结构体系,一直是桥梁工程领域的研究热点之一。
本文将以300-500米跨径桥梁的适宜结构体系为研究对象,探讨其选题依据和研究意义,提出研究方法、步骤和目标,从而为深入研究桥梁结构体系的设计方法和优化思路提供一定的理论支持。
二、研究目标本文的主要研究目标是:1. 探究适合300-500米跨径桥梁的结构体系的特点和优缺点,了解各类结构体系的适用范围、特点和应用实例。
2. 分析桥梁结构体系在承载能力、稳定性、耐久性、施工难度、经济性等方面的影响因素,为后续设计提供理论指导。
3. 提出优化桥梁结构体系的建议和方法,实现跨越更大跨度的桥梁建设目标。
三、研究方法和步骤本文研究选用文献资料法、数值分析法和案例分析法相结合的综合研究方法。
具体步骤如下:1. 收集国内外相关文献,了解各种跨度的桥梁结构体系特点、优缺点等方面的信息。
2. 利用有限元软件对不同的桥梁结构体系进行力学分析、研究不同结构体系在承载能力、稳定性、耐久性等方面的差异,并对其优化空间进行探讨。
3. 选择具有代表性的桥梁案例,对其进行分析、比较,探究其成功因素,为后续工程实践提供借鉴。
四、研究意义随着社会经济的不断发展,桥梁的建设和维护一直是国家重点关注的领域之一。
而大跨桥梁的建设不仅要求具备足够的承载能力和稳定性,还需要考虑施工难度、经济性等因素。
因此,研究300-500米跨度桥梁适宜的结构体系具有以下几点意义:1. 探讨适合不同跨度的桥梁的结构体系,将会为桥梁建设提供更多的选择和思路,从而推进桥梁技术的发展和进步。
2. 研究桥梁结构体系的优化方法和思路,不仅可以增强桥梁的安全性和经济性,还可以在施工过程中减少难度和成本。
桥梁的分类
桥梁的分类有哪些桥梁种类众多,可分类如下:按桥长分,桥长8米以上30米及以下为小桥;30 ~ 100 米为中桥;100-1000米为大桥;1000米以上为特大桥。
按受力特点分,有梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥、刚构桥和组合体系桥。
按结构体系划分,有梁式桥、拱桥、刚架桥、缆索承重桥等四种基本体系。
梁式桥,梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。
拱桥,主要承重结构是拱肋或拱圈,以承压为主。
缆索桥,它是以承压的塔,受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
桥梁的分类按桥长分为1、按桥梁总长度或跨度可分为特大桥、大桥、中桥和小桥。
2、小桥——桥长20m及以下;中桥——桥长20m以上至100m;大桥——桥长100m以上至500m;特大桥——桥长500m以上。
3、桥梁(bridge)指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物,它架设在江河湖海上,使车辆行人等能顺利通行。
桥梁一般由上部结构、下部结构和附属构造物组成,上部结构主要指桥跨结构和支座系统;下部结构包括桥台、桥墩和基础;附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。
桥梁的基本结构有哪些1、桥跨结构在线路中断时跨越障碍物的主要承载结构。
2、桥墩和桥台是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。
通常设置在桥梁两端的称为桥台,它除了上述作用外,还与路堤相衔接,以抵御路堤土压力,防止路堤填土的滑坡和坍落。
3、基础桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分,通常称为基础。
它是确保桥梁能安全使用的关键。
由于基础往往深埋于土层之中,并且需在水下施工,故也是桥梁建筑中比较困难的一个部分。
4、上部结构通常人们还习惯地称桥跨结构为桥梁的上部结构。
称桥墩或桥台为桥梁的下部结构。
5、支座一座桥梁中在桥跨或桥墩或桥台的支承处所设置的传力的装置,称为支座。
它不仅要传递很大的荷载,并且要保证桥跨结构能产生一定的变为。
6、锥形护坡在路堤与桥台衔接处,在桥台两侧设置石砌的锥形护坡。
桥梁的结构体系和受力特点的分析
桥梁的结构体系和受力特点的分析作者:张利娟来源:《科学与财富》2015年第23期摘要:桥梁跨过河流,跨过峡谷,让交通变得便利,让城市与城市之间的距离变短,从古代的石拱桥到今天的悬索桥,斜拉桥等,桥梁的结构发生了怎样的变化,有些怎样的特点。
关键词:桥梁;结构;受力特点一.引言:桥梁按结构体系和受力特点,桥梁可划分为梁、拱、索三大基本体系和组合体系。
其中,梁桥以受弯为主,拱桥以受压为主,悬索桥以受拉为主。
二.基本体系:1、梁桥梁作为承重结构,主要以其抗弯能力来承受荷载;在竖向荷载作用下,其支承反力也是竖直的;简支的梁部结构只受弯受剪,不承受轴向力。
常用的简支梁跨越能力有限,跨度通常不超过40米,因此,悬臂梁和连续梁利用增加中间支承,可减少跨中弯矩,更合理地分配内力,加大了跨越能力。
2、拱桥拱桥的结构特征是主要承重结构具有曲线外形。
其受力特点为在竖向荷载作用下,拱主要承受轴向压力,但也受弯受剪。
支承反力不仅有竖向反力,也承受较大的水平推力,因此,拱桥对地基的要求较高,一般建于地基良好之处。
由于拱主要承受压力,因而多采用抗压能力较强的砌体材料或钢筋混凝土来建造。
中承式拱桥下承式拱桥3、悬索桥悬索桥主要由缆索、塔、锚碇、加劲梁等组成,其中悬挂两边塔架上的缆索为主要的承重结构。
悬索桥在竖向荷载作用下,缆索受拉,塔受压,锚碇受拉拔反力。
悬索桥4、刚架桥有T形刚架桥和连续刚构桥,T形刚架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多,不利于高速行车.连续刚构主梁连续无缝,行车平顺.施工时无体系转换.跨径我国最大已达270m(虎门大桥辅航道桥)。
三.组合体系1、斜拉桥斜拉桥是由梁、塔和斜索组成的组合体系,结构形式多样,造型优美壮观。
在竖向荷载作用下,梁以受弯为主,塔以受压为主,斜索则承受拉力。
斜索通常采用高强钢丝制成,塔多采用钢筋混凝土,梁采用预应力混凝土梁或钢箱梁。
斜拉桥的跨越能力仅次于悬索桥,是在近几十年中发展较快的一种桥式。
下图所示为苏通长江大桥,主跨1088米,2008年建成通车。
从简支梁桥弯矩图谈桥梁结构体系的演变
On bridge structural system evolution from moment diagramof simple-supported beam bridge 作者: 周水兴;张敏;周翔海
作者机构: 重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074
出版物刊名: 高等建筑教育
页码: 84-86页
年卷期: 2012年 第1期
主题词: 桥梁工程;结构体系;简支梁桥;弯矩图
摘要:桥梁结构体系是桥梁工程中的重要教学内容。
常规教学方法是根据教材内容,逐一讲解结构体系,不仅效果差,而且缺乏系统性和内在连贯性。
文章从简支梁桥弯矩图出发,围绕如何减小梁内弯矩、增大桥梁跨度,推演出桥梁工程中所有的结构体系。
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沅陵沅水桥(连续刚构)
安康汉江 (斜腿刚构桥)
乌龙江桥 (T型刚构桥)
④悬索桥(吊桥)
受力图示
西藏达孜桥(独塔自锚天津永和桥 (双塔三跨)
单塔斜拉桥
⑥组合体系桥梁
组合体系拱桥
斜拉—悬索混合体系
⑥组合体系桥梁
悬带桥
洞口淘金桥,是自锚上承式悬带桥,上部结构由端锚梁、 连续T梁、盖梁排架和主索悬带组成。桥面系作为受压构 件以平衡悬带的拉力。
(8)、按结构体系分类 桥梁基本类型
• 基本类型——梁、拱、索 • 受力特点——弯、压、拉
①梁桥
开封黄河大桥 50米简支梁桥
六库怒江桥 预应力混凝土 连续梁
②拱桥基本图示和受力图示
拱桥受力图示
拱式桥
石拱桥
刚架拱
拱式桥
从化拱桥 钢筋混凝土肋拱
钢管拱桥
③刚架桥图示
门式刚架桥
斜腿刚构桥
连续刚构桥