桥梁工程的结构组成及作用分析
桥梁工程下部结构施工技术
一、桥梁下部结构概述具体来说,桥梁一般是由四个基本组成部分组成:上部结构、下部结构、支座和附属设施,下部结构包括桥墩、桥台和基础。
桥墩和桥台是支承上部结构并和路堤相衔接的建筑物,作用是将其传来荷载传至基础。
桥台通常设置在桥两端,而桥墩通常设置在桥中间部分。
桥台与路堤相衔接,除了上述作用外,还可以抵御路堤土压力,防止路堤填土的塌落。
单孔桥只有两端的桥台,而没有中间桥墩。
桥墩和桥台底部的奠基部分就是基础。
基础承担了所有从桥墩和桥台传来的荷载,承压性和稳定性必须很高。
这些荷载包地震力、船舶撞击墩身等引起的水平荷载等等。
由于基础这部分往往深埋于水下地基中,因此在桥梁施工中是难度较大的一个部分,是确保桥梁安全的关键之一,也是桥梁建设研究的重中之重。
二、桥梁下部结构施工技术要点(一)承台施工1、测量放样基坑开挖前,测量人员应根据计算放样出开挖边线,应考虑边坡坡比、工作宽度、排水设施、开挖深度含超挖约15cm等。
基坑开挖完毕后应及时完善排水设施,同时应视具体情况采取相应措施,保持边坡稳定。
为方便施工,在承台位臵浇筑约15cm厚砼垫层,应严格控制垫层顶面高程。
垫层浇筑完成后,测量人员应用全站仪放出墩台基桩中心点,并边线确定方向。
两个方向确定后,根据承台设计尺寸放样出其底板边线,用墨线弹出,并在底板边线外侧用高标号水泥砂浆找平。
2、钢筋安装(1)钢筋的安装①根据弹好的线检查下层预留搭接钢筋的位置、数量、长度。
②钢筋绑扎顺序,一般情况下先长轴后短轴,由一端向另一端依次进行,操作时按图纸要求划线、铺钢筋、穿箍筋、绑扎、成型。
在多排钢筋之间,必要时可垫入短钢筋头或其他适当的钢垫,但短钢筋头或钢垫的端头不得伸入混凝土保护层。
③受力钢筋采用焊接搭接接头,接头位置相互错开,上层钢筋接头位置在跨中,下层钢筋接头位置尽量在桩顶处;主筋的搭接采用焊接搭接,其搭接长度应满足设计及规范的要求。
预埋墩身钢筋,在达到设计的要求后加以固定,以确保其墩身的预埋钢筋在浇筑完混凝土后位置不变。
桥梁工程课件
1.2.1 桥梁的组成 1.2.2 桥梁的工程》 第一章 总论-2
1
1.2.1 桥梁的组成
桥台
洪水位 路堤
1
通航水位 低水位
桥跨结构 支座 桥墩
图1-2-1 桥梁的基本组成
锥体 护坡 基础
《桥梁工程》 第一章 总论-2
2
桥梁由四个基本部分组成 ➢ 上部结构 superstructure ➢ 下部结构 substructure ➢ 支座 bearing ➢ 附属设施 accessory
《桥梁工程》 第一章 总论-2
36
✓ 人行道、安全带:应高出行车道至少 20~25cm ✓ 弯道桥梁:按路线要求加宽、设超高 ✓ 桥面排水:设横坡 1.5%~3%
平面布置 ✓ 线形、桥头引道平顺 ✓ 曲线桥梁应符合路线规定 ✓ 尽量避免斜交,斜交角度不大于450
《桥梁工程》 第一章 总论-2
37
标准跨径 相邻桥墩中线之间的距离(梁桥)
《桥梁工程》 第一章 总论-2
9
1.2.2 桥梁的分类 Classification
按跨径分类 Span Lengths ➢ 特大桥 super major bridge ➢ 大桥 major bridge ➢ 中桥 medium bridge ➢ 小桥 small bridge ➢ 涵洞 culvert
✓ 施工钻探
✓ 绘制施工详图
✓ 编制工程预算
《桥梁工程》 第一章 总论-2
29
1.3.2 桥梁设计的一般原则
野外勘测与调查研究工作 ✓ 调查研究桥梁的具体任务 ✓ 选择桥位 ✓ 绘制桥位地形图 ✓ 桥位地质钻探报告 ✓ 水文情况 ✓ 风向、风速及地震资料 ✓ 其他情况
桥梁工程考试重点
10.桥梁横断面设计的内容:(哇,后面还有好多,巴拉巴拉,P.34页)
桥梁横断面的设计,主要是决定板面的宽度和桥跨结构横断面的布置。桥面宽度决定于行车和行人的交通需要。我国公路桥面每条行车道的净宽标准与设计行车速度有关,当设计行车速度在80km/h或以上时车道净宽为3.75m,设计行车速度为60~20km/h时车道净宽为3.50~3.00m。
汽车荷载分为公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级,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。(P.38)
人群荷载(P.41):当桥梁计算跨度小于等于50m时,3.0kN/m2;当桥梁计算跨度大于等于150m时,2.0kN/m2;当桥梁计算跨度位于二者之间时,线性插值。城郊人群密集地区,人群荷载可取上述规定值的1.15倍专用人行天桥,可取3.5kN/m2。
(3)刚构桥:是一种具有悬臂受力特点的墩梁固结梁式桥,悬臂部分承受负弯矩,几乎都是预应力混凝土结构。
3.单、双向板及其钢筋配置原则:
通常把边长或长宽比等于和大于2的周边支承板看做单由短跨承受荷载的单向受力板(简称单向板)来设计,而在长跨方向只要配置一些分部钢筋即可。
对于长宽比小于2的板,则称之为双向板,需要按照两个方向的内力分别配置受力钢筋。
11.桥梁设计荷载的分类及其归类(如,汽车、人群、风、地震等)
(1)永久作用,包括结构物自重、桥面铺装、作用在结构上的土重及土侧压力等;
(2)可变作用,包括汽车荷载、人群荷载、支座摩阻力、风荷载、温度作用等;
(3)偶然作用,包括地震、船舶或漂流物的撞击。
12.汽车荷载和人群荷载的定义(重要)
4.常用的荷载横向分布系数的计算方法:
杠杆原理法——把横向结构(桥面板和横隔梁)视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁;
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。
桥梁工程知识点(4)
第一章绪论第一节概述1.桥梁组成: 上部结构、下部结构、支座、附属结构。
上部结构是跨越结构,是横越空间的部分(如梁桥指位于支座以上的部分) ,通常包括桥跨结构和桥面构造面构造两大部分。
上部结构的作用是跨越障碍并承受其上的桥面荷载和交通荷载。
桥面构造是指公路硷的行车道铺袋,铁路桥的道砟、枕木、轨道,以及伸缩缝、排水防水系统、人行道、安全带、路缘石、栏杆、照明系统等。
下部结构指桥梁支座以下的支承结构,它包括桥墩、桥台和桥墩台之下的基础,是将上部结构及其承受的交通荷载传入地基的结构物。
桥台设在桥跨结构的两端,它除了支承上部结构之外,还起到桥梁和路堤衔接并防止路堤下滑和坍塌的作用,其两侧做成填土或填石锥体并在表面加以铺砌,用来保证桥台和路堤的良好衔接,并保证桥头路堤的稳定。
桥跨结构与墩7台之间还设置支座,桥上还应设伸缩缝,通航河流还常设防止船只撞击墩台的防撞结构等。
二相关专业术语2.净孔径对于梁式桥是指设计洪水位上两个相邻桥墩台之间的净距。
对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
3.总孔径各孔净孔径的总和,它反映桥下宣泄洪水的能力4.计算跨径,轴心到轴心对于设有支座的梁桥,是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离;对于拱式桥,是指桥跨两相邻拱脚截面重心之间的水平距离。
桥梁结构的力学计算,是以计算跨径为基础的。
5.标准跨径对于梁式桥,公路是指两相邻桥墩中线之间的距离,或桥墩中线与桥台背前缘之间的距离:铁路梁式桥特大桥:多孔跨径总长大于1000米,单孔跨径大于150米大桥:1000米大于多孔跨径总长大于100米 150米,大于等于单孔跨径,大于等于40米桥长梁桥系指桥台挡砟前墙之间的长度:供桥系指拱上侧墙与桥台侧墙之间两伸缩缝外端之间的长度,钢架桥系指钢架顺跨度方向外侧间的长度。
6.四按结构体系分类7.梁式桥:简支梁、连续梁、悬臂梁梁式桥在竖向荷载作用下,支座只产生竖向反力,梁部结构只受弯剪(有时也受扭),不承受轴向力。
桥梁工程重点内容
精心整理第一篇桥梁的基本组成:1) 上部结构:在线路中断时跨越障碍的主要承重结构,是桥梁支座以上跨越桥孔的总称。
2) 下部结构:包括桥墩、桥台和基础。
3) 支座:设置在墩顶,用于支撑上部结构的传力装置。
4) 附属设施:包括桥面系、伸缩缝、桥梁与路堤衔接处的桥头搭板和锥形护坡。
桥梁的分类:1)2)3) 4)5) 1) 2) 3) 4) 经济5) 美观6) 1) 2) 础的埋置深度等。
3) 横断面设计:主要取决于桥面的宽度和不同桥跨结构横截面的形式。
桥面宽度决定于行车和行人的需要,为保证桥梁的服务水平,桥面宽度应当与所在路线的路基宽度一致。
桥梁设计的程序:1) 预可阶段2) 工可阶段3) 初步设计4) 技术设计5)施工图设计桥梁设计方案比选和确定的步骤:1)明确各种高程的要求2)桥梁分孔和初拟桥型方案草图3)方案初筛4)详绘桥形方案5)编制估算或概算6)方案选定和文件汇总桥梁上的作用1)2)这些1)2)1)2)3)桥面伸缩装置的类型:U形锌铁皮伸缩装置,跨搭钢板式伸缩装置,橡胶伸缩装置等,目前多用橡胶伸缩装置。
桥梁的变形量大小:主要考虑以伸缩装置安装时的温度为基准,由温度变化引起的伸缩量和混凝土徐变、干燥收缩所引起的伸缩量作为基本伸缩量。
第二篇:梁式桥常用的截面形式:1)板桥:是最简单的构造形式,施工方便2)肋梁桥:是在板桥截面的基础上,将梁下缘受拉区混凝土很大程度的挖空,从而显着减轻了结构自重,跨越能力得到提高3)箱型截面:提供了能承受正负弯矩的足够的混凝土受压区,抗弯、抗扭能力强,因而更适用于较大跨径的悬臂式梁桥和连续体系梁桥。
梁式桥按静力体系可分为:简支梁桥,连续梁桥,悬臂梁桥1)简支梁桥a)整体式简支板桥:L≤8m,桥面宽度一般大于跨径,桥面板呈双向受力状态,当桥面板宽较大时,除配置纵向受力钢筋外,还需计算配置板的横向受力钢筋,且自由边需加密。
b)装配式简支板桥:L≤20m,横截面形式主要有实心板和空心板。
桥梁工程
1.桥是跨越河流,山谷,线路等障碍,使线路连续的构造物。
2.桥梁由上部结构,下部结构,支座和附属设施组成。
(1)上部结构是线路中断时跨越障碍的主要承重构件,是桥梁支座以上跨越桥孔的总称。
(2)下部结构包括桥墩,桥台和基础。
桥墩和桥台是支承上部结构并将其传来的恒载和车辆等活载再传至基础的结构物。
桥台还有与路基相衔接,并抵御路基土压力,防止路堤填土的坍落。
桥墩和桥台底部的奠基部分,称为基础。
基础承担了从桥墩和桥台传来的全部荷载。
(3)支座是设在墩台顶,用于支承上部结构的传力装置,她不仅要传递很大的荷载,并且要保证上部结构按设计要求能产生一定的变位。
(4)附属设施包括:桥面系,伸缩缝,桥梁与路堤衔接处得桥头搭板和锥形护坡。
3.设计水位:桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得到的高水位。
通航水位:在各级航道中,能保证航舶正常航行的水位。
4.净跨径:对于设支座的桥梁位相邻两墩,台身顶内缘之间的水平净距,不设支座的桥梁位上下结构相交处内缘间的水平净距。
总跨径:多孔桥梁的各孔经跨距的总和,它反映了桥下宣泄洪水的能力。
计算跨径:对于设支座的桥梁,为相邻支座中心的水平距离,对于不设支座的桥梁,为上下部结构相交面之间的水平距离。
标准跨径:对于梁式桥,板式桥,以两桥墩中心之间桥中心线长度或桥墩中心线与桥台台背前缘线之间桥中心线长度为准。
拱式桥和涵洞以净跨径为准。
桥梁全长:简称桥长,对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间的距离,对于无桥台的桥梁为桥面系行车道长度,L。
桥下净空:为满足通航(或行车,行人)的需要和保证桥梁安全而对上不结构底缘以下规定的空间界限。
桥梁建筑高度:上部结构底缘至桥面顶面的垂直距离。
容许建筑高度:线路定线中确定的桥面高程,与通航(或桥下通车,人)净空界限顶部高程只差。
桥面净空:桥梁行车道,人行道上方应保持一定的空间界限特大:L>1000;lk>150。
大:100《L《1000,40《lk《150。
桥梁工程组成
桥梁工程的组成1、桥梁的分类(1)根据桥梁跨径总长L和单孔跨径LK的不同,桥梁可分为特大桥(L >1000m或LK>150m)、大桥(1000m≥L≥100m或150m≥LK≥40m)、中桥(100m>L>30m或40m>LK≥20m)、小桥(30m≥L≥8m或20m>LK≥5m)。
(2)根据桥面在桥跨结构中的位置,桥梁可分为上承式桥、中承式桥和下承式桥。
(3)根据桥梁的结构形式,桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥。
2、桥梁上部结构桥梁上部结构,也称桥跨结构,一般包括桥面构造、桥梁跨越部分的承载结构和桥梁支座。
(1)桥面构造①桥面铺装的形式有:水泥混凝土或沥青混凝土铺装。
装配式钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥通常采用水泥混凝土或沥青混凝土铺装;其厚度为60~80mm,强度不低于行车道板混凝土的强度等级。
防水混凝土铺装。
为了延长桥面铺装层的使用年限,宜在上面铺筑厚20mm的沥青表面作磨耗层。
为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性,一般宜在混凝土中铺设直径为4~6mm的钢筋网。
②桥面纵横坡。
桥上纵坡机动车道不宜大于4%,非机动车道不宜大于2.5%;桥头引道机动车道纵坡不宜大于5%。
高架桥桥面应设不小于0.3%的纵坡。
桥面的横坡,一般采用1.5%~3.0%。
③排水管道应采用坚固的、抗腐蚀性能良好的材料制成,管道直径不宜小于150mm。
排水管道的间距可根据桥梁汇水面积和桥面纵坡大小确定:当纵坡大于2%桥面设置排水管的截面积不宜小于60mm2/㎡;当纵坡小于1%桥面设置排水管的截面积不宜小于100mm2/㎡。
当中桥、小桥的桥面设有不小于3%纵坡时,桥上可不设排水口,但应在桥头引道两侧设置雨水口。
桥面防水层设置在桥面铺装层下面,它将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施排出。
圬工桥台台身背墙、拱桥拱圈顶面及侧墙背面应设置防水层。
④伸缩缝为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。
桥梁工程
1.桥跨结构是在线路中断时跨越障碍的主要承重结构。
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。
3.支座:一座桥梁中在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置,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位。
桥墩、桥台、支座传递方式:将上部结构的荷载传递到基础中去,挡住路堤的土,保证桥梁的温差伸缩。
4.净跨径:对于梁式桥是指设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)之问的净距;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距离。
5.计算跨径:对于具有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离;对于拱式桥,指两相邻拱脚截而形心点之间的水平距离。
6.桥梁全长:桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离7.桥梁高度:是指桥面与低水位之间的高差或为桥而lj桥下线路路面之间的距离。
8.总跨径:指多孔桥梁中各孔净跨径的总和,它反映了桥下宣泄洪水的能力。
9.桥下净空高度:是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离。
10.建筑高度:是桥上行车路面(或轨顶)高程至桥跨结构最下缘之间的距离。
11.净矢高:是从拱顶截而下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离。
12.计算矢高:是从拱项截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离。
13.矢跨比:是拱桥中拱圈(或拱肋)的计算矢高f与计算跨径l之比(仂),也称拱矢度。
14.标准跨径:梁式桥,指两相邻桥墩中线之间的距离,或墩中线至桥台台背前缘之间的距离;对拱桥式为净跨径。
15.结构工程上的受力构件,总离不开拉、压和弯三种主要受力方式。
由基本构件所组成的各种结构物,在力学上也归结为梁式、拱式和悬吊式三种基本体系以及它们之间的各种组合。
16.1)按结构体系划分:梁式桥——主梁受弯;拱式桥——主拱受压;刚架桥——构件受弯压;悬索桥——缆索受拉;斜拉桥——缆索受拉;组合体系桥梁——几种受力的组合2)按桥梁用途来划分: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)3)按材料来划分: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、钢桥和木桥等4)按跨径大小分类:特大桥、大桥、中桥、小桥5)按跨越障碍的性质,可分为跨河桥、跨线桥(立体交叉)、高架桥和栈桥17.桥梁涵洞分类:特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞;按上部结构的行车道位置,分为上承式桥、下承式桥和中承式桥。
桥梁工程的结构组成及作用分析
桥梁的结构组成及作用分析2013年10月20日王平洪一、桥梁结构组成1.1桥梁结构由下部结构和上部结构组成。
1.2桥梁下部结构包括基础、桥墩和桥台.1.3桥梁上部结构是跨越桥孔的结构,包括桥梁的桥面系、桥道结构、承重结构(主梁、桁架和拱圈)、连接系、支座等。
二、桥梁基础的形式及适用条件2.1桥梁基础形式桥梁基础的形式主要包括:扩大基础、桩基础、管柱、沉井、地下连续墙。
2.2受力作用特点及适用条件2.2.1扩大基础山地基反力承担全部上部荷载,将上部荷载通过基础分散至基础底面,使之满足地基承载力和变形的要求。
适用于地基承载力较好的各类土层,根据土质情况分别采用铁镐、十字镐、挖掘机、爆破等设备与方法开挖2.2.2桩基础将作用于桩顶以上的结构物传来的荷载传到较深的地基持力层中去。
当荷载较大或桩数量较多时需在桩顶设承台将所有基桩联接成一个整体共同承担上部结构的荷载。
桩基础包括:沉桩、钻孔灌注桩、挖孔灌注桩。
2.2.2.1 沉桩1)锤击沉桩法一般适用于松散、中密砂土、黏性土。
2)振动沉桩法一般适用于砂土,硬塑及软塑的黏性土和中密及较松的碎石土。
3)射水沉桩法适用在密实砂土,碎石土的土层中。
4)适用于在黏性土、砂土、碎石土中埋置大量的大直径圆桩。
2.2.2.2钻孔灌注桩适用于黏性土、砂土、砾卵石、碎石、岩石等各类土层。
2.2.2.3挖孔灌注桩适用于无地下水或少量地下水,且较密实的土层或风化岩层。
如空气污染物超标,必须采取通风措施2.2.3管柱它是一种深基础,埋入土层一定深度,柱底尽可能落在坚实土层或锚固于岩层中,作用在承台的全部荷载,通过管柱传递到深层的密实土或岩层上。
适用于岩层、紧密黏土等各类紧密土质的基底,并能穿过洛洞、孤石支承在紧密的土层或新鲜岩层上,不适用于有严重地质缺陷的地区,如断层挤压破碎带或严重的松散区域2.2.4沉井沉井是桥梁墩台常用的一种深基础型式,有较大的承载面积,可以穿过不同深度覆盖层,将基底放置在承载力较大的土层或岩面上,能承受较大的上部荷载。
桥梁工程图—桥梁的基本组成和作用
桥墩是设置在两桥台之间,支承桥跨结构并将恒载和车辆活载传至 地基的构造物。
例题分析
下部结构: 基础
2
基础是桥梁直接与地基接触的最下部分,是桥梁下部结构的重要组 成部分。其作用是承受上部结构传来的全部荷载,并把它们和下部结构 荷载传递给地基。
例题分析
附属构造物: 支座
2
桥梁的基本组成及作用
目录
01
02
03
知识要点
例题分析
小结
知识要点
桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成,上部结构又称 桥跨结构,是跨越障碍的主要结构;下部结构包括桥台、桥墩和基础;支座为 桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置;附属构造物则指桥头搭板、 锥形护坡、护岸、导流工程等。
支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件。它能将桥梁 上部结构承受的荷载和变形(位移和转角)可靠地传递给桥梁下部结构, 是桥梁的重要传力装置。
例题分析
附属构造物: 桥头搭板
2
桥头搭板是指设置在台后引道面层下,连接桥台和引道的钢筋混凝 土承载板。桥头搭板可以有效地减缓车辆和桥台所受的冲击作用,特别 适用行车要求较高的城市道路和高等级公路上。
✓ 上部结构又称桥跨结构,是跨越障碍的主要结构。
✓ 下部结构包括桥台、桥墩和基础,是主要的承载结构。
3
✓ 附属构造物包括支座、桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工 程等,其中支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的
传力装置。
1
例题分析
上部结构:
2
箱梁
上部结构是桥梁跨越障碍的主要 承重结构,常见梁桥的主梁结构类型 有空心板、箱梁、T形梁等。
T梁 空心板
《桥梁工程》各章节知识点
第一篇总论(一)桥梁的组成和分类:1.一座桥梁由哪几部分组成?答:一座桥梁由以下四个部分组成:(1)桥跨结构,又称上部结构(2)桥墩、桥台和基础,又称下部结构(3)支座(4)附属设施2.什么叫桥梁的上部结构和下部结构?它们的作用是什么?3.对于不同的桥型,标准跨径和计算跨径都是如何确定或定义的?答:4.什么叫桥梁的容许建筑高度?当容许建筑高度严格受限时,桥梁设计如何去满足它的要求?答:(1)桥梁的容许建筑高度是指线路定线中所确定的桥面高程,与通航(或桥下通车、人)净空界限顶部高程之差。
(桥梁的建筑高度不得大于其容许建筑高度,否则就不能保证桥下的通航要求。
)(2)当容许建筑高度严格受限时,可以通过在桥面以上布置结构(如斜拉桥、悬索桥、中、下承式拱桥等)的方式加以解决。
5.净跨径、总跨径、桥梁全长、桥下净空、桥面净空、桥梁高度的概念。
6.请阐述梁桥、拱桥、刚架桥、斜拉桥和悬索桥的主要受力特点。
(二)桥梁的总体规划设计7.桥梁设计基本原则是什么?答:安全、耐久、使用、环保、经济和美观。
8.对较长的桥梁进行分孔时一般要考虑哪些主要因素?答:通航要求、地形和地质条件、水文状况、技术经济条件、美观9.桥面和桥下净空范围如何确定?答:(1)全桥位于河中各跨的桥道高程均应首先满足流水净空的要求(2)通航桥孔应满足通航净空的要求(3)桥下通车桥孔应满足建筑净空限界的要求(4)还应考虑桥的两端能够与公路或城市道路顺利衔接10.试述桥梁设计的程序和每一设计阶段的主要内容。
11.桥梁设计方案比选应遵循哪些基本原则?答:经济性、适用性、安全性、美观性。
即全面考虑建设造价、养护费用、建设工期、营运适用性、美观等因素,综合分析,阐述每一个方案的优缺点,最后选定一个最佳的推荐方案。
(三)桥梁设计作用12.试分别列出永久作用、可变作用、偶然作用和地震作用的主要内容。
答:(1)永久作用:结构重力(包括结构附加重力)、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩徐变作用、水浮力、基础变位作用。
桥梁工程重点
第一章1.桥梁的组成部分p17上部结构:桥跨、桥孔下部结构:桥墩、桥台、基础2.桥梁的各种水位、长度、跨径和高度p18低水位:枯水季节的最低水位;高水位:洪峰季节的最高水位;设计洪水位:按规定的设计洪水频率计算所得的高水位;通航水位:在各级航道中能保持船舶队正常航行时的最高和最低水位;跨径:又称跨度,表示桥梁的跨越能力,是表征桥梁技术水平的重要指标;跨度最大为主跨全长:桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离;总长:桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙前端点之间的距离;桥梁高度:桥面到低水位之间的高差;建筑高度:行车路面标高到桥跨结构最下缘标高之间的距离;容许建筑高度:桥面标高与桥下通航净空顶部标高之差;桥下净空高度:设计洪水位到桥跨结构最下缘之间的距离3.桥梁的各种分类p19按基本结构体系:梁式桥、拱式桥、钢架桥、悬索桥、组合体系桥按用途:公路桥、铁路、公铁两用、人行、渡水按材料:圬工桥、钢混、预应力混、钢桥、结合梁第二章1.桥梁设计的基本原则p271结构尺寸和构造上的要求2使用上的要求3经济上的要求4美观上的要求5环保上的要求2.桥梁设计阶段p281工程可行性研究:桥梁标准的制定、桥位选择、桥梁方案比较、水文地质勘查2设计:初步设计、技术设计、施工图设计3.桥梁纵断面设计、桥梁横断面设计内容p321纵断面设计:总跨径确定、桥梁的分孔、桥面标高的确定2桥面净空、桥面宽度、桥跨结构横截面布置4.桥梁桥面设计标高与路线标高的关系p33桥面设计标高主要根据路线标高来确定第三章1.桥梁作用的分类p38永久作用、可变作用、偶然作用2.桥梁各种作用的定义p39永久作用:作用的数值不随时间变化或变化很小可忽略的作用可变作用:作用的数值随时间变化不可忽略的作用偶然作用:作用时间短暂,发生概率小的作用第四章1.桥梁铺装的作用和类型p55作用:保护主梁行车道板不受车辆轮胎直接磨耗、分布集中荷载、使主梁受力均匀、防止主梁受雨水侵蚀类型:水泥混凝土、沥青混、沥青表面处治和泥结碎石2.桥面横坡的设置方式p56墩台顶部设置成横坡、通过三角垫层形成横坡、将行车道板做成倾斜面3.桥梁各种防排水措施p58防水:防水混、粘贴式防水层、防水涂层和防水卷材排水:金属泄水管、钢混泄水管、横向排水管、PVC泄水管、封闭式排水系统4.桥梁伸缩缝的作用和类型度娘作用:协调自然因素引起的桥梁端部的转动和纵向位移、类型:镀锌薄钢板伸缩缝、钢伸缩缝、橡胶伸缩缝5.桥面连续作用和原理作用:提高行车的舒适性,减轻桥梁的养护工作和提高桥梁的使用寿命原理:将简支上部构造在其伸缩缝处施行铰接;第五章1.梁桥横截面的类型和特点P69类型:板桥, 肋板式梁桥, 箱形梁桥特点:板桥特点:构造简单,施工方便,建筑高度小;肋梁桥特点:减轻结构自重,扩大的混凝土桥面板和梁肋下部收拉钢筋的抗拉能力,有更大的抵抗荷载弯矩的能力;箱形桥特点:提供了正负弯矩足够的混凝土拉压区,在截面面积一定的情况下能获得较大的抗弯弯矩,而且抗扭刚度特大,在偏心荷载作用下箱梁受力比较均匀;2.钢筋混凝土T梁中钢筋布置P763.行车道板的类型P87答:单向板,悬臂板,铰接悬臂板4.板的有效工作宽度P89—915.行车道板的计算P95—966.荷载横向分布系数计算方法的基本假定和适用范围P99—答:基本假定:忽略主梁自己横向结构的连接作用7.剪力荷载横向分布系数沿跨长的分布图P1228.各种施工方法时自重内力计算图式P123—1249.内力包络图的定义与作用P126定义:沿梁轴的哥哥截面处,将所采用的控制设计内力值按适当的比例尺绘成纵坐标,连接这些坐标点而绘成的曲线称为内力包络图作用:在主梁中配置预应力束筋,纵向主筋,斜筋和箍筋提供设计依据,并进行各种验算;10.结构刚度特性的表征——挠度P132第六章1.支座的作用和类型P134—138作用:把上部结构的跟着荷载传递到墩台上,并保证上部结构在活载,温度变化,混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形,使上,下部结构的时间受力情况符合结构的静力图式;类型:简易垫层支座、弧形刚支座、板式橡胶支座、四氟滑板橡胶支座、盆式橡胶支座、拉力支座;2.板式橡胶支座的活动机理P135利用橡胶的良好弹性使其产生不均匀弹性压缩首先转角位移,利用橡胶较大的剪切变形以满足上部构造的水平的位移;第七章1.悬臂梁桥、连续梁桥和连续刚构桥在构造与受力的特点P145、155、166悬臂梁桥受力特点:利用悬出支点以外的伸臂,是支点产生负弯矩,从而对锚跨跨中正弯矩产生有利的卸载作用;可以减少跨内主梁高度,降低材料用量,是一种比较经济合理的桥型;连续梁桥:在结构自重作用下,由于支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩显着减小,因此可以减小截面尺寸,节省材料,适用于大、中跨度桥梁;连续梁桥在每个墩台上只需布置一排支座,相应可减少桥墩的尺寸,同时梁连续通过支座,具有变形缓和,接缝少,行车平稳,有利于高速行驶等优点;连续刚构桥受力特点:当薄壁墩达到一定高度时,两者梁根部的自重,活载弯矩值基本一致;两者中跨跨中截面的或者弯矩比值变化较大,但在墩高大于40米时,很快趋近于1;薄壁墩根部弯矩随墩高的增加,其弯矩值骤然减小;梁体内的轴向拉力值随墩高的增大而骤然减小;2.大跨径桥梁中,常采用变截面箱形截面的原因箱形截面整体性好、顶、底板均有较大的面积,能够有效抵抗正负弯矩,容易满足配筋要求,同时庇护薄壁截面抗扭刚度很大,合适于弯桥和悬臂施工的桥梁;3.大跨径连续梁桥常采用不等跨布置的原因由于体系的弹性特征,当加大靠近支点附近的梁高做成变截面时,可以有效减少跨中弯矩,同时又能使用抵抗支点处很大剪力的要求,而且对结构自重引起的截面美丽和桥下通航净空的要求影响不大;4.梗腋的作用P161为了提高箱梁截面的抗弯和抗扭刚度,减小应力集中与响亮的畸变,增大桥面板抵抗服弯矩的能力,为了布置预应力钢筋和设置锚头留够足够的空间;第八章1.刚架桥的定义P195桥跨结构和墩台整体相连的桥梁2.刚架桥的受力特点P195主梁端部产生负弯矩,从而减少了跨中的正弯矩,跨中截面尺寸课相应减小;支柱除承受压力外,还承受弯矩,所以支柱一般为钢筋混凝土构件;支柱脚将产生水平推力; 3.刚架桥的分类P195单跨钢桥,多跨钢桥第九章1.梁桥施工方法主要有哪几种,一般适用于哪种桥型P203答:有支架施工法、预制安装施工法、悬臂施工法、顶推施工法等;有支架施工法:简支梁板桥、预应力混凝土变截面连续梁桥、钢梁桥、拱桥预制安装施工法:简支梁板桥悬臂施工法:预应力混凝土变截面连续梁桥、预应力混凝土连续刚构桥、钢梁桥顶推施工法:等截面连续梁板桥、钢梁桥第十章1.拱桥的受力特点P230答:拱桥在竖向荷载作用下,两端支承处除有竖向反力外,还会产生水平推力,这是这个水平推力,使拱内产生轴向压力,并大大减小主拱截面弯矩;2.拱桥的组成P231答:由桥跨部分和下部结构组成;桥跨部分由主拱圈和拱上建筑组成,下部结构由桥墩、桥台和基础组成;3.拱桥的分类P232答:1.按照主拱圈所使用的建筑材料,可分为圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥和组合材料拱桥;2.按照主拱圈的截面形式,可分为板拱桥、肋拱桥、双曲拱桥和箱型拱桥;3.按拱上建筑形式,可分为实腹式和空腹式4.按拱轴线的形式,圆弧线、悬链线和抛物线5.按照桥面位置,上承式、下承式和中承式;6.按有无推力,有推力拱桥和无推力拱桥;4.怎样确定拱桥的设计标高P234—235答:建在山区河流上的拱桥,桥面标高往往由两岸路线的纵面设计所控制;对于平原区河流的拱桥,桥下必须留出足够的排泄设计洪水流量的净空,此外,还应满足通航的要求;5.拱桥矢跨比的影响和确定P235答:矢跨比不但影响主拱圈内力,而且影响拱桥施工方法的选择,同时还关系到拱桥的外形能否与周围景观协调;拱桥的矢跨比通常为1/8-1/4,箱型拱桥的矢跨比一般为1/8-1/56.拱桥不等跨分孔的处理方式P235答:1.采用不同的矢跨比 2.采用不同的拱脚标高 3.调整拱上建筑的重量 4.采用不同类型的拱跨结构;7.拱上建筑的型式P251—252答,分为实腹式和空腹式;第十一章1.拱轴线的类型,作为压力线对应的荷载P297—298答:圆弧线、抛物线和悬链线2.压力线、理想拱轴线、合理拱轴线、拱轴系数的定义P297答:压力线:指拱圈各个截面合力点的连线;理想拱轴线:拱上各种荷载产生的压力线相吻合,这时拱圈截面只有轴向力,而无弯矩和剪力作用,应力均匀;合理拱轴线:荷载压力线完全吻合的拱轴线称为合理拱轴拱轴系数:拱顶处横载强度与拱脚处横载强度的比值3.拱上建筑的联合作用答:主拱的弹性变形会影响到拱上建筑的内力,同时拱上建筑又约束主拱的变形,这种共同受力的现象称为联合作用;4.拱轴系数的确定,拱轴系数和拱圈线型的关系答:5.弹性压缩和偏离弯矩的定义6.不考虑弹性压缩的结构自重内力P3057.温度变化和混凝土收缩徐变的计算P317第十二章1.拱桥施工方法的类型P346答:支架法和无支座施工法2.拱架卸落的时机P357答:1.实腹式拱在护拱、侧墙完成后;2.空腹式拱上腹拱横墙完成、腹拱圈砌筑前;3.裸拱卸架时,应对裸拱进行截面强度及稳定性验算,并采取必要的稳定措施;4.如必须提前卸架,应适当提高砂浆强度或采取其他措施;5.较大跨径拱的拱架卸落期限,一般在设计中有明确规定,应按照设计规定进行; 3.加载程序目的与原则P371—372答:目的:使拱圈各个截面在整个施工过程中都能满足强度和稳定的要求,并在保证施工安全和工程质量的前提下,尽量减少施工工序,便于操作,以加快桥梁建设速度;原则:1.对于中、小跨径拱桥,当拱圈的截面尺寸满足强度和稳定要求时,可不做施工加载程序设计2.大、中跨径的箱型拱桥和箱肋拱桥,应按对称、均衡、多工作面加载的总原则进行设计;对于板拱桥,必须注意其特点,一般应使拱脚半径的加载稍大于高拱脚的加载量;3.在多空拱桥的两个临孔的施工进度不能相差太远;第十三章1.悬索桥的基本类型P3861按主缆的锚固方式分类:地锚式、自锚式2按孔跨布置形式分类:单跨悬索桥、三跨悬索桥、多跨悬索桥2.悬索桥的组成P383:索塔、主缆、吊索、加劲梁和锚碇3.悬索桥的跨径布置P3894.地锚的类型P388:重力式锚碇、隧洞式锚碇5.加劲梁的类型P393:钢板梁、刚桁梁、钢箱梁、预应力混凝土箱、板梁第十四章1.斜拉桥的组成P383:索塔、斜拉索、主梁、桥墩及基础2.斜拉桥的三阶段发展P4221稀索体系,主梁基本上为弹性支撑连续梁2中密索体系,主梁既是弹性支撑连续梁,又承受较大的轴向力3密索体系,主梁以承受较大的轴向力为主,是一个压弯构件3.斜拉桥的跨径布置P4234.辅助墩和外边孔的作用P425辅助墩:可以有效改善结构的受力状态,增加施工工期的安全;当辅助墩受压时,减少边孔主梁弯矩,而受拉时则减少中跨主梁的弯矩和挠度;外边孔:可减少端锚索的应力集中,又能缓和端支点的负反力,同时还可起到减少主梁和索塔的内力和位移、增强全桥刚度的目的;斜拉索的布置类型及其特点P428空间内:单索面、双索面、三索面索面内:辐射形、竖琴形、扇形6.斜拉桥主梁类型P430:连续体系和非连续体系7.斜拉桥中端锚索的作用P433:对控制塔顶的变位起重要作用第十五章1.墩台的类型P467:1重力式墩、台 2轻型墩、台2.重力式墩台和轻型墩台的定义P4673.单向推力墩的定义与作用P478主要作用是当一侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时,能承受住单向的结构自重水平推力,以保证另外一侧的拱桥不致遭到倾塌;4.桥台与桥墩承受荷载的区别P503计算重力式桥台所考虑的作用与重力式桥墩计算中基本一样,不同的是,对于桥台尚要考虑车辆荷载引起的后台土侧压力,而不需计及纵、横向风力、流水压力、冰压力、船只或漂浮物的撞击力等;。
桥梁工程知识点总结
桥梁的基本组成部分有哪些?各组成部分的作用如何?有五大件和五小件组成。
具体有桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明。
桥跨结构是线路遇到障碍时,跨越这类障碍的主要承载结构。
支座系统式支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上,应满足上部结构在荷载、温度或其他因素所预计的位移功能。
桥墩是支承两侧桥跨上部结构并传递荷载与基础。
桥台位于河道两岸,一端与路堤相接防止路堤滑塌,承受土压力,另一端支承桥跨上部结构。
基础保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。
桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明与桥梁的服务功能有关。
名词解释1) 建筑高度:指桥上行车路面(或轨顶)标高至桥跨结构最下缘之间的距离。
2) 桥下净空高度:指设计洪水位或通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离。
3) 桥梁高度:指桥面与低水位之间的高差或为桥面与桥下线路路面之间的高差。
4) 设计洪水频率:是由有关技术标准规定作为桥梁设计依据的洪水频率。
5) 净跨径: 对于梁桥是指设计洪水位上相邻两个桥墩或桥墩与桥台之间的净距离;对于拱桥是指两拱脚截面最低点之间的水平距离。
6) 计算跨径: 对于有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心的距离,用l 表示;对于拱桥,是指相邻两拱脚截面形心点之间的水平距离7) 标准跨径: 对于梁桥,是指两相邻桥墩中心线之间的距离,或桥墩中心线至桥台台背前缘之间的距离;对于拱桥,则是指净跨径,用b l表示。
8) 桥梁全长: 指桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离,对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长.9) 设计洪水位: 桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位10) 刚架桥:桥跨结构(梁或板)和墩台整体相连的桥梁称为刚架桥。
桥梁按照结构体系分类,各种类型的受力特点是什么?答:有梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥。
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。
桥梁的组成与分类
桥梁的组成与分类一、桥梁的功能及组成供铁路、道路、渠道、管线、行人等跨越河流、海湾、湖泊、山谷、低地或其他交通线路的架空构造物称为桥或桥梁。
桥梁由上部结构、下部结构、支座系统以及附属设施组成(图 1.2.1)。
《铁路桥涵设计规范》(TB 10002—2017)规定桥涵主体结构的设计使用年限应为100 年。
图1.2.1 梁桥的组成上部结构主要包括桥跨结构和桥面构造。
桥跨结构指桥梁中直接承受桥上交通荷载、架空的主体结构部分,例如,梁式桥中的主梁、拱桥中的拱圈、桁架梁桥中的主桁等都是桥梁上部结构。
桥面构造是指铁路桥的道砟、枕木、轨道、挡砟墙以及伸缩缝、排水防水系统等,或者是指公路桥的行车道铺装、人行道、安全带、路缘石、栏杆、照明系统等。
下部结构指桥梁支座以下的支承结构,包括桥墩、桥台和墩台之下的基础,是将上部结构及其承受的交通荷载传入地基的结构物。
桥台设在桥跨结构的两端,除了支承上部结构之外,还起到桥梁和路堤衔接并防止路堤下滑和坍塌的作用,其两侧做成填土或填石锥体并在表面加以铺砌,即锥坡(图 1.2.2),用来保证桥台和路堤的良好衔接,并保证桥头路堤的稳定。
桥墩位于两桥台之间,是支承相邻桥跨结构,并将其荷载传给基础的建筑物。
图1.2.2 锥坡桥跨结构与墩、台之间还设置支座,桥上还应设伸缩缝,通航河流还常设防止船只撞击墩台的防撞结构等。
除上述基本结构外,桥梁有时还修建一些附属结构物,如通航河流中的导航装置、检查维修设备等。
有些桥梁为了免遭水害,还修建导流堤,以引导水流顺畅地从桥下宣泄,修建丁坝、护岸等防护工程,以保护桥头路堤或附近的河岸。
桥头与桥头引线和导流防护工程等建筑物,由于它们与船渡相对应,所以总称之为桥渡。
在枯水季节的最低水位称为低水位;洪峰季节河流中的最高水位称为高水位。
桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位,称为设计洪水位。
对桥梁工程中常用的名词和术语,现简要说明如下:1. 正桥与引桥对于规模较大的桥梁,通常把跨越主要障碍物(如大江大河)的桥跨称为正桥。
桥梁工程期末总结
桥梁工程期末总结1、桥梁组成:1)上部结构:(或称桥跨结构)是桥梁支座以上(拱桥起拱线或刚架桥主梁底线以上)跨越桥孔的总称,是线路中断时跨越障碍的主要承重结构2)下部结构包括桥墩,桥台,基础。
桥墩和桥台用来支撑上部结构并将其传来的恒载和车辆活载传至基础。
设置在桥跨中间部分的称为桥墩,设置在桥跨两端与陆地相衔接的称为桥台。
桥台还起到抵御路堤土压力及防止路堤的滑塌等作用3)支座:设置在墩台的顶部,用于支承上部结构的传力装置。
它不仅要传递很大的荷载,并且保证上部结构能按设计要求产生一定的变位。
2、净跨径:对于梁式桥,指设计水位两个桥墩(或桥台)之间的净距,用lo表示。
对于拱式桥式指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
3、总跨径:是多孔桥梁中各净跨径的总和∑lo。
它反映的是桥下排洪的能力。
4、计算跨径:对于设有支座的桥梁,指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离。
对于拱式桥指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离,用l表示。
5、桥梁全长:有桥台的桥梁为两岸桥台后端点之间水平距离,对于无桥台色桥梁则是指桥面行车道的长度,用L表示。
6、桥梁高度:指桥面与低水位之间的高差,或指桥面与桥下线路路面之间的距离(指跨线桥)。
桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。
7、桥下净空:为了满足通航(或行车、行人等)需要和保证桥梁结构安全而对上部结构底缘以下所规定的净空间的界限。
8、桥面净空:指桥梁行车道、人行道上方应保持的净空间界限。
9、桥梁建筑高度:指上部结构底缘至桥面顶面的垂直距离。
线路定线中所确定的桥面标高与桥下净空界限顶部标高之差,称为桥梁的容许建筑高度。
桥梁设计的建筑高度不得大于容许建筑高度,否则就不能保证桥下通航或行车等要求。
10、净矢高(对拱桥而言):从拱顶截面下缘至相邻两跨拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离,用fo表示。
11、计算矢高:指拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心连线的垂直距离,用f表示。
12、桥梁按受力体系分类:梁式桥、拱式桥、悬索桥、刚架桥、斜拉桥。
桥梁工程技术
1.桥梁一般由三个部分组成,即上部结构、下部结构和支座(附属部分)。
上部结构:担当车辆和行人荷载,把力传给下部结构。
下部结构:桥墩、桥台和基础;桥墩和桥台用来支撑上部结构,并将其传来的恒载和车辆活载传至基础。
基础的作用是承受从桥墩和桥台传来的全部荷载,是确保桥梁平安的关键之一。
支座:支撑上部结构的传力装置,传递荷载,满足位移。
2.计算跨径①对于设有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的水平距离。
②对于拱式桥,是指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离,用ι表示。
3.标准跨径(Lk)①对于梁式桥、板式桥是以两桥墩中线之间桥中心线长度或桥墩中线和桥台台背前缘线之间桥中心线长度为准。
②拱桥和涵洞以净跨径为准。
4.桥梁全长:①简称桥长,对于有桥台的桥梁,是指两岸桥台后端点之间的水平距离。
②对于无桥台的桥梁,则是指桥面系行车道的长度,用L表示。
5.桥梁高度:桥高是指桥面和低水位之间的高差,或指桥面和桥下线路路面之间的距离。
6.矢跨比(拱矢度):计算矢高/计算跨径=f/l f/l>1/5陡拱f/l<1/5坦拱矢跨比越大,拱桥越陡,竖直反力越大。
7.按桥梁受力体系分为:梁式桥、拱式桥、悬索桥、刚架桥和组合体系(斜拉桥属组合体系)。
8.按桥梁总比和跨径的不同来划分,有特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞。
9.单孔跨径Lk/m 特大桥Lk>150,大桥40≤Lk≤150,中桥20≤Lk<40,小桥5≤Lk<20,涵洞Lk<5。
10.按上部结构的行车道位置,分为上承式桥、中承式桥和下承式桥。
11.桥梁整体规划原则和设计上的要求,原则:平安适用、经济、美观。
设计基本要求:①运用上能保证行车的畅通、舒适和平安。
②经济上造价低,材料消耗少。
③设计上整个结构和各部分构件有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
④施工上结构应便于制造和架造。
⑤美观上具有漂亮的外形,和四周的景观应相协调。
12.桥梁纵断面设计包括:总跨径的确定、桥梁的分孔、桥面标高、桥上和桥头引道的纵坡以及基础埋置的深度。
桥梁的上部结构,下部结构,基础,墩台构造和设计
一、桥梁建筑概况 (一)桥梁在交通事业中的地位 1. 各种道路工程的关键节点 ——里程不长、难度高、造价大、工期长 2. 城市立体交通的主要构成 ——立体交叉、高架道路
杭州湾大桥工程总长36000m,其中桥长35673m
日本明石海峡大桥(吊桥)跨径达到1990米
二、桥梁的组成
(2)桥墩:设置在桥梁中间的支承结构物。 作用:支承桥跨结构。 (3)基础:将桥梁结构的反力传递到地基。 作用:承担桥墩和桥台传下来的全部荷载。 3. 支座:在桥跨结构与桥墩或桥台的支承 处所设置的传力装置。 作用:传递作用(荷载),并保证上部结 构按设计要求能产生一定的变形。
3. 基本附属设施 (1)桥面构造: 桥面铺装(或称行车道铺装)、排水 防水系统、栏杆(或防撞栏杆) 、伸 缩缝、灯光照明。 (2)伸缩缝 (3)锥形护坡、导流堤等。
桥梁全长: ——桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙
后端点之间的距离。对于无桥台的桥 梁为桥面系行车道的全长。 桥梁高度: ——指桥面与低水位之间的高差。
桥下净空高度: ——设计洪水位或计算通航水位至桥跨
结构最下缘之间的距离。 桥梁建筑高度: ——是桥上行车路面至桥跨结构最下缘
之间的距离。 拱桥的矢高和矢跨比:
力混凝土空心板桥跨径在20米以下。
(五)斜板桥的构造特点 1. 整体式斜板桥 方案一: 主钢筋:按主弯距方向的变化配置
分布钢筋:与支承边平行 方案二: 主钢筋:在两钝角之间,与支承边垂直 ,在靠
近自由边处则平行与斜跨径方向布置,直至与中 间部分主筋完全衔接为止; 分布钢筋——与支承边平行。
桥、人行桥、运水桥(渡槽)、 其 它专用桥梁。 7. 按跨越方式 固定式的桥梁、开启桥、浮桥、漫水桥
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桥梁的结构组成及作用分析
2013年10月20日王平洪
一、桥梁结构组成
1.1 桥梁结构由下部结构和上部结构组成。
1.2 桥梁下部结构包括基础、桥墩和桥台.
1.3 桥梁上部结构是跨越桥孔的结构,包括桥梁的桥面系、桥道结构、承重结构(主梁、桁架和拱圈)、连接系、支座等。
二、桥梁基础的形式及适用条件
2.1 桥梁基础形式
桥梁基础的形式主要包括:扩大基础、桩基础、管柱、沉井、地下连续墙。
2.2 受力作用特点及适用条件
2.2.1 扩大基础
由地基反力承担全部上部荷载,将上部荷载通过基础分散至基础底面,使之满足地基承载力和变形的要求。
适用于地基承载力较好的各类土层,根据土质情况分别采用铁镐、十字镐、挖掘机、爆破等设备与方法开挖
2.2.2 桩基础
将作用于桩顶以上的结构物传来的荷载传到较深的地基持力层中去。
当荷载较大或桩数量较多时需在桩顶设承台将所有基桩联接成一个整体共同承担上部结构的荷载。
桩基础包括:沉桩、钻孔灌注桩、挖孔灌注桩。
2.2.2.1沉桩
1)锤击沉桩法一般适用于松散、中密砂土、黏性土。
2)振动沉桩法一般适用于砂土,硬塑及软塑的黏性土和中密及较松的碎石土。
3)射水沉桩法适用在密实砂土,碎石土的土层中。
4)适用于在黏性土、砂土、碎石土中埋置大量的大直径圆桩。
2.2.2.2钻孔灌注桩
适用于黏性土、砂土、砾卵石、碎石、岩石等各类土层。
2.2.2.3挖孔灌注桩
适用于无地下水或少量地下水,且较密实的土层或风化岩层。
如空气污染物超标,必须采取通风措施
2.2.3 管柱
它是一种深基础,埋入土层一定深度,柱底尽可能落在坚实土层或锚固于岩层中,作用在承台的全部荷载,通过管柱传递到深层的密实土或岩层上。
适用于岩层、紧密黏土等各类紧密土质的基底,并能穿过溶洞、孤石支承在紧密的土层或新鲜岩层上,不适用于有严重地质缺陷的地区,如断层挤压破碎带或严重的松散区域
2.2.4 沉井
沉井是桥梁墩台常用的一种深基础型式,有较大的承载面积,可以穿过不同深度覆盖层,将基底放置在承载力较大的土层或岩面上,能承受较大的上部荷载。
适用于竖向和横向承载力大的深基础
2.2.5 地下连续墙
地下挡土墙墙体刚度大,主要承受竖向和侧向荷载,通常既要作为永久性结构的一部分,又要作为地下工程施工过程中的防护结构。
适用于各种用途,通常可作为基坑开挖时防渗、挡土,或挡水围堰,或邻近建筑物基础的支护,或直接作为承受上部荷载的基础结构。
及适用于除岩溶和地下承压水很高处的其他各类土层中施工
三、桥梁墩、台结构的受力特点分析
桥梁墩台承担着桥梁上部结构所产生的荷载,并将荷载有效地传递给地基基础,起着“承上启下”的作用。
桥墩为多跨桥梁中的中间支承结构物,除承受上部结构产生竖向力、水平力和弯矩外,还承受风力、流水压力及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物的撞击力。
桥台设置在桥梁两端,除了支承桥跨结构外,又是衔接两岸接线路堤的构筑物;它既要能挡土护岸,又能承受台背填土及填土上车辆荷载所产生的附加土侧压力。
桥梁墩台不仅自身应有足够的强度、刚度和稳定性,而且对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩阻力等也都提出一定的要求,避免在上述荷载作用下产生危害桥梁整体结构的水平、竖向位移和转角位移。
桥梁墩台受力计算时的荷载及其组合应根据可能出现的各种荷载情况进行最不利的荷载组合。
四、桥梁上部结构分类和受力特点分析
4.1 斜交板桥
4.1.1在均布荷载作用下,当桥轴向的跨长相同时,斜板桥的最大跨内弯矩比正桥要小。
4.1.2在均布荷载作用下,当桥轴向的跨长相同时,斜板桥的跨中横向弯矩比正桥要小
4.2 简支梁桥
4.2.1装配式钢筋混凝土简支T梁
梁肋与翼板(桥面板)结合在一起作为承重结构,既充分利用扩展的桥面板的抗压能力,又有效地发挥了梁肋下部受力钢筋的抗拉作用。
4.2.2预应力混凝土简支T梁
核心距越大则抗力效应增加,为提高核心距,在构造上可采用大翼缘、薄肋板、宽矮马蹄的结构形式。
配合梁内正弯矩的分布,防止出现拉应力,纵向预应力筋须在梁端弯起或中间截断张拉。
但弯起可增强支点附近的抗剪能力
4.3 连续体系桥梁
4.3.1由于支点存在负弯矩,使跨中正弯矩显著减少,可以减少跨内主梁的高度,提高跨径,当加大支点截面附近梁高形成变截面时,还可进一步降低跨中弯矩;
4.3.2由于是超静定结构,产生附加内力的因素包括预应力、混凝土的收缩徐变、墩台不均匀沉降、截面温度梯度变化等;
4.3.3配筋要考虑正负两种弯矩的要求,顶推法施工要考虑截面正负弯矩的交替变化。
4.4 斜拉桥
4.4.1斜拉索相当于增大了偏心距的体外索,充分发挥抵抗负弯矩的能力,节约钢材;
4.4.2斜拉索的水平分力相当于混凝土的预压力;
4.4.3主梁多点弹性支承,高跨比小,自重轻,提高跨径。
4.5 悬索桥
主缆为主要承重结构,其巨大的拉力需要牢固的地锚承受,对于连续吊桥,中间地锚的两侧拉索水平推力基本平衡,主要利用自重承受向上的竖向力
4.6 拱桥
拱桥的拱圈是桥跨结构的主要承载部分,在竖直荷载作用下,拱端支撑处不仅有竖向反力,还有水平推力,这样拱的弯距比相同跨径的梁的弯矩小得多,而使整个拱主要承受压力
五、桥梁工程模板、支架和拱架的受力特点及施工要求
5.1 模板
5.1.1模板与钢筋安装工作应配合进行,妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。
模板不应与脚手架连接(模板与脚手架整体设计时除外),避免引起模板变形。
5.1.2安装侧模板时,应防止模板移位和凸出。
基础侧模可在模板外设立支撑固定,墩、台、梁的侧模可设拉杆固定。
浇筑在混凝土中的拉杆,应按拉杆拔出或不拔出的要求,采取相应的措施。
对小型结构物,可使用金属线代替拉杆。
5.1.3模板安装完毕后,应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查,签认后方可浇筑混凝土。
5.1.4模板在安装过程中,必须设置防倾覆设施。
5.1.5当结构自重和汽车荷载(不计冲击力)产生的向下挠度超过跨径的1/1600时,钢筋混凝土梁、板的底模板应设预拱度,预拱度值应等于结构自重和1/2汽车荷载(不计冲击力)所产生的挠度。
纵向预拱度可做成抛物线或圆曲线。
5.1.6后张法预应力梁、板,应注意预应力、自重和汽车荷载等综合作用下所产生的上拱或下挠,应设置适当的预挠或预拱。
5.1.7当所有和模板有关的工作做完,待浇混凝土构件中所有预埋件亦安装完毕,应经监理工程师检查认可后,才能浇筑混凝土
5.2 支架和拱架
5.2.1支架和拱架宜采用标准化、系列化、通用化的构件拼装。
无论使用何种材料的支架和拱架,均应进行施工图设计,并验算其强度和稳定性。
5.2.2制作木支架、木拱架时,长杆件接头应尽量减少,两相邻立柱的连接接头应尽量分设在不同的水平面上。
主要压力杆的纵向连接,应使用对接法,并用木夹板或铁夹板夹紧。
次要构件的连接可用搭接法。
5.2.3安装拱架前,对拱架立柱和拱架支承面应详细检查,准确调整拱架支承面和顶部标高,并复测跨度,确认无误后方可进行安装。
各片拱架在同一节点处的标高应尽量一致,以便于拼装平联杆件。
在风力较大的地区,应设置风缆。
5.2.4支架和拱架应稳定、坚固,应能抵抗在施工过程中有可能发生的偶然冲撞和振动。
5.2.5支架或拱架安装完毕后,应对其平面位置、顶部标高、节点联接及纵、横向稳定性进行全面检查,符合要求后,方可进行下一工序。
5.2.6在浇筑混凝土及砌筑拱圈过程中,承包人应随时测量和记录支架和拱架的变形及沉降量。
5.2.7现浇混凝土的梁(板)结构,在支架架设后,应按图纸要求或监理工程师指示,对支架进行预压,加在支架上的预压荷载应不小于梁(板)自重。
结束语,桥梁工程中的模板及支架拱架施工是施工过程中的关键工序,是桥梁建设成败的关键。
在桥梁工程施工中起决定性作用。