桥梁基础知识讲义

桥梁工程基础知识

一、桥梁的组成

从传递荷载功能划分：

•桥跨结构（上部结构）

–是线路遇到障碍（如河流、山谷或其它线路等）而中断时，跨越这类障碍的结构物，它直接承担使用荷载。

•桥墩、桥台、支座（下部结构）

–是支撑桥跨结构的建筑物

–将上部结构的荷载传递到基础中去

–挡住路堤的土，防止路堤滑塌

–保证桥梁的温差伸缩

•基础

–将桥梁结构的反力传递到地基

常用名词：

•桥梁全长：（对梁式桥而言）桥梁两个桥台侧墙或八字尾端间的距离L（无桥台的桥梁为桥面系行车道长度）；

•桥梁总长：两桥台台背间前缘间距离L1；

•计算跨径：桥跨结构两支点间的距离l;

•总跨径：各孔净跨径的总和；

•净跨径：（对梁式桥而言）设计洪水位线上相邻两桥墩（或桥台）的水平净距l0

•建筑高度：桥面（或轨顶）对桥跨结构最低边缘的高度h；

•桥下净空：设计洪水位或设计通航水位对桥跨结构最下缘的高差H；

桥梁附属设施：

•1、桥面铺装(或称行车道铺装)

•2、排水防水系统

•3、栏杆(或防撞栏杆)

•4、伸缩缝

•5、灯光照明

二、桥梁的分类

1、按跨径大小分类

我国公路工程技术标准桥梁分类

国际特大桥梁分类标准

2、按桥面的位置划分

上承式——构造简单、施工方便；视野好、建筑高度大

下承式——建筑高度小、视野差

中承式——兼有两者的特点

3、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)

4、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

5、按结构体系划分

梁式桥——主梁受弯

拱桥——主拱受压

刚架桥——构件受弯压

缆索承重——缆索受拉

组合体系——几种受力的组合

6、按跨越方式

固定式的桥梁

开启桥

浮桥

漫水桥

7、按施工方法

整体施工桥梁——上部结构一次浇筑而成

节段施工桥梁——上部结构分节段组拼而成

三、桥梁墩台

第一节、桥梁墩台类型与构造 一、概述

二、桥墩的类型与构造

组成

墩台帽

墩台身 基础

承受荷载

上部结构

竖向力 水平力 弯矩

地震力 风力

流水压力等

构造

实体墩 空心墩 柱式墩 框架墩等

受力 刚性墩 柔性墩 按截面形

式分

矩形 圆形 园端形 尖端形

实体桥墩由一个实体结构组成，按其截面尺寸及重量的不同又可分为实体重力式桥墩和实体轻型桥墩。

实体重力式桥墩是一实体圬工墩，主要靠自身的重量（包括桥跨结构重力）平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定。此种桥墩自身刚度大，具有较强的防撞能力，但同时存在阻水面积大的缺陷，比较适合于修建在地基承载力较高、覆盖层较薄、基岩埋深较浅的地基上。

实体轻型桥墩可用混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土材料做成，此结构显著减少了圬工体积，但其抗冲冲击力较差，不宜用在流速大并夹有大量泥沙的河流或可能有船舶、冰、漂流物撞击的河流中，一般用于中小跨径桥梁上墩帽是直接支承桥跨结构，应力较集中，因此对大跨径的重力式桥墩墩帽厚度一般不小于0.4m，中小跨梁桥也不应小于0.3m，并设有50～100mm的檐口。

注：①采用钢筋混凝土悬臂式墩台帽时，上述最小距离为支座至墩台帽边缘的距离；

②跨径100m及以上的桥梁应按实际情况决定。

空心桥墩有两种形式：一种为部分镂空实体桥墩，另一种为薄壁空心桥墩。

3、桩（柱）式桥墩和柔性墩

柱式桥墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型式。它具有线条简捷、明快、美观，既节省材料数量又施工方便的特点，特别适用于桥梁宽度较大的城市桥梁和立交桥。

柱式桥墩一般可分为独柱、双柱和多柱等形式，它可以根据桥宽的需要以及地物地貌条件任意组合。柱式桥墩由承台、柱式墩身和盖梁组成，对于上部结构为大悬臂箱形截面，墩身可以直接与梁相接。

柔性排架桩墩是由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。其主要特点是，可以通过一些构造措施，将上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传递到全桥的各个柔性墩台，或相邻的刚性墩台上，以减少单个柔性墩所受到的水平力，从而达到减小桩墩截面的目的。

4、框架式桥墩

框架式桥墩采用钢筋混凝土或预应力混凝土等压挠和挠曲构件组成平面框架代替墩身，支承上部结构，必要时可做成双层或多层的框架。

三、桥墩防撞

流冰对桥墩的危害主要表现在大面积流冰对桥墩的撞击力和大面积流冰堆积现象以及流冰对桥墩的磨损。对此，在中等以上流冰河道（冰厚大于0.5 m，流水速度1 m/s左右）及有大量漂流物的河道，应在迎水方向设置破冰棱体航运繁忙的河道，船只往往因突发原因引起航行失控，或是因能见度低造成船舶与桥墩相撞。桥墩在设计中不但要有一定抵抗船舶冲击荷载的能力，还要考虑采用缓冲装置和保护系统，预防或改变船只冲击荷载的方向或减少对桥墩的冲击荷载，不使其破坏

四、桥台的类型与构造

（一）重力式桥台

1、重力式桥台类型 类型

重力式桥台

轻型桥台

框式桥台

组合式桥台

承拉式桥台