桥梁工程论文

《桥梁工程概论》课程小论文

[摘要]桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程，以及研究这一过程的科学和工程技术，它是土木工程的一个分支。桥梁工程学的发展主要取决于交通运输对它的需要。古代桥梁以通行人、畜为主，载重不大，桥面纵坡可以较陡，甚至可以铺设台阶。自从有了铁路以后，桥梁所承受的载重逐倍增加，线路的坡度和曲线标准要求又高，且需要建成铁路网以增大经济效益，因此，为要跨越更大更深的江河、峡谷，迫使桥梁向大跨度发展。石材、木材、铸铁、锻铁等桥梁材料，显然不合要求，而钢材的大量生产正好满足这一要求。

[关键词]桥梁工程；桥型；受力特点；施工方法；结构形式。

1.桥梁工程概论主要知识点

1.1桥梁工程：一指桥梁建筑的实体，二指建造桥梁所需的科技知识（理论研究、规划、勘测设计、建造和养护维修等）；

1.1.1桥梁：供汽车、火车、行人等跨越障碍（河流、山谷或其它线路）的建筑工程物。

（1）简支梁桥的基本组成：上部结构（桥梁位于支座以上的部分）；下部结构（是支承上部结构、向下传递荷载的结构物）；支座（位于桥跨结构与墩台之间，以连接桥跨结构与墩台，提供荷载传递路径，适应结构变位要求）。

1.2桥梁的主要分类：

1.2.1按工程规模：特大桥、大桥、中桥、小桥。

1.2.2按用途：铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行桥、城市桥、管线桥、农桥。

1.2.3按材料：钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、结合梁桥、圬工桥、木桥。

1.2.4按结构体系：梁桥、拱桥、组合体系。

1.2.5按桥面位置：上承式桥、中承式桥、下承式桥。

1.2.6按跨越对象：跨河桥、跨谷桥、跨线桥、立交桥、地道桥、旱桥、跨海桥。

1.2.7按平面形状：直桥、斜桥、弯桥。

1.2.8其他：便桥、开启桥、高架桥、浮桥、运河桥、栈桥。

1.3不同桥梁结构体系及受力特点：

梁为承重结构，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。增加中间支承，可减少跨中弯矩，更合理地分配内力，加大跨越能力梁式体系分实腹式和空腹式，前者的梁截面为T形、工字形和箱形等，后者指桁架结构；梁的高度可等高或变高。

1.3.1拱桥：

（1）结构特征：主要承重结构具有曲线外形。

（2）受力特点：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。

1.3.2悬索桥：

（1）组成：主要由索（又称缆）、塔、锚碇、加劲梁等组成。

（2）受力：在竖向荷载作用下，索受拉，塔受压，锚碇受拉拔反力。

1.4组合体系

1.4.1 刚架桥：

是梁与立柱的组合体系。梁与立柱刚性连接，主要特点是:立柱有相当的抗弯刚度，可以有效分担梁部跨中正弯矩，达到降低梁高，增大桥下净空的目的。在竖向荷载作用下，主梁与立柱的连接处会产生负弯矩；主梁、立柱承受弯矩，也承受轴力和剪力；柱底约束既有竖直反力，也有水平反力。

1.4.2 T形刚构桥：预应力混凝土T形刚构桥是因悬臂施工法的发展而衍生出来的一种桥型。其桥墩的尺寸及刚度大，墩顶与梁部固结，墩底与基础固结；融合了悬臂梁桥和刚架桥的特点。因为是静定结构，能减少次内力，简化主梁配筋；连续刚构是把主跨内较柔细的桥墩与梁部固结起来。特点是：桥墩较为纤细，以承受轴向压力为主，表现出柔性墩的特点，使得梁部受力仍然体现出连续梁的受力特点（主跨部分受到较小的轴向力作用）。梁、拱组合体系：利用梁部受拉来承受和抵消拱在竖向荷载下产生的水水平推力。

1.4.3 斜拉桥：

（1）形式：由梁、塔和斜索组成的组合体系，结构型式多样，造型优美壮观。

（2）受力：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。

1.5 桥梁工程设计应该遵循的基本设计原则：安全、适用、经济桥下净空。

1.5.1断面布置：包括桥面净空、桥面宽度、行车道宽度、机动车道布置、和人行道、自行车道布置、横坡设置等。

1.5.2建筑界限：指路面（轨面）以上的一定宽度和高度范围内，不允许有任何设施设施及障碍物侵入的规定最小净空尺寸。

1.5.3平面布置：通常的布置方式有正交、斜交、单向曲线和反向曲线等几种。

1.6建桥基本程序和过程：可行性研究、初步设计

1.7桥梁上的作用：一类是直接施加于结构上的外力，如自重、车辆、人群等，称为荷载；另一类不是以力的形式施加于结构，其产生的效果与结构本身及结构所处环境等有关，如基础变位、混凝土收缩和徐变、温度变化等。作用的种类、形式、大小的确定是否得当，既关系到桥梁建设的投资，也关系到桥梁的安全。

1.7.1作用分类：

公路桥梁：永久作用、可变作用；铁路桥梁：主力、附加力、特殊荷载。

1.7.2作用代表值：标准值、频遇值、准永久值。

1.8设计基准期：在确定某些作用的标准值时，需要人为事先规定的基准时间参数。对桥梁结构，通常取100年。设计基准期≠结构使用寿命。汽车荷载：车道荷载和车辆荷载。车道荷载由长度不限的均布荷载和一个集中荷载组成，它是一个基于现场测定及作用效应分析的虚拟荷载。

作用效应：结构对所受作用的反应，如弯矩、位移等。

1.8.1桥面构造作用：是直接与车辆、行人接触的部分，它对桥梁的承重结构起保护作用，并满足桥梁的使用、布局和美观要求。

桥面组成：

1.8.2公路桥面：桥面铺装、排水防水系统、人行道、缘石、栏杆、灯柱、安全护栏和伸缩装置等。1.8.3铁路桥面：括钢轨、轨枕、道碴、挡碴墙、泄水管、人行道、栏杆和钢轨伸缩调节器等。铺设道碴的桥面称为道碴桥面，钢桥桥面一般不铺设道碴，而将钢轨直接铺在纵梁上，称为明桥面。

1.8.4伸缩缝——为适应材料胀缩变形对结构的影响，而在结构的两端设置的间隙。

1.9凝土简支梁桥的设计与构造特点：

1.9.1简支梁桥的分类：板桥、肋板式梁桥、Π型、T型、箱梁桥。

1.9.2模板的分类：按制作材料分类－木模板、钢木结合模板、钢模板；也可因地制宜利用土模或砖模来制梁；按模板的装拆方法分类－零拼式模板、分片装拆式模板、整体装拆式模板等。

1.9.3简支梁的架设方法：陆地架设法；浮吊架设法；架桥机架设法。