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1、課題1橋梁的組成、分類和常用尺寸參數(shù)課題2橋梁承重體系構(gòu)造第1頁(yè)/共103頁(yè)課題1橋梁的組成、分類和常用尺寸參數(shù) 橋梁由上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)組成。 上部結(jié)構(gòu)又稱橋跨結(jié)構(gòu)，是橋梁跨越障礙的主要承載結(jié)構(gòu)。它包括承重體系和橋面體系兩部分。承重體系是用來(lái)承受車輛作用和自身荷載的梁、板、拱圈等；橋面體系是供車輛行駛的橋面鋪裝及橋上的伸縮縫、欄桿(護(hù)欄)、燈柱、排水設(shè)施等。第2頁(yè)/共103頁(yè)圖1-1橋梁組成示意圖 附屬結(jié)構(gòu)包括橋頭錐坡、擋土墻、護(hù)岸等。橋頭錐坡位于橋臺(tái)側(cè)墻，是保證橋頭填土穩(wěn)定性的構(gòu)筑物。擋土墻是抵抗橋頭引道填土土壓力的構(gòu)筑物。護(hù)岸是抵御水流沖刷河岸的構(gòu)筑物。 橋梁的基本組成如圖1-
2、1所示。第3頁(yè)/共103頁(yè)圖1-2橋梁實(shí)物圖圖-為一座橋梁的實(shí)物圖，通過(guò)上面學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，可識(shí)別出各組成部分的名稱(由于基礎(chǔ)埋設(shè)在水下土中，因此圖-中無(wú)法表示)。第4頁(yè)/共103頁(yè)圖1-3梁橋?qū)嵗?.梁橋(彩圖1)除彩圖1外，圖-和圖-也均為典型的梁橋形式。 梁橋構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、施工工期短、造價(jià)低、維修容易，除特大跨度橋梁外，它是設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮的結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)用廣泛，我國(guó)各地都有優(yōu)秀的梁橋。梁橋的主要受力構(gòu)件是梁(板)，在豎向荷載作用下梁體以承受彎距為主，墩臺(tái)以承受豎向壓力為主。常見(jiàn)的梁橋形式包括簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。第5頁(yè)/共103頁(yè)2.拱橋(彩圖2)圖1-4形形色色的拱橋2.拱
3、橋(彩圖2) 拱橋也是我國(guó)較常見(jiàn)的一種橋梁形式，其式樣非常多，數(shù)量也非常大(圖1-4)。拱橋的主要受力構(gòu)件是拱圈或拱肋，在豎向荷載作用下拱圈以受壓為主，彎矩相對(duì)小得多，墩臺(tái)受水平推力較大。鑒于以上的受力特點(diǎn)，該橋型適宜采用砌體材料施工。第6頁(yè)/共103頁(yè)圖1-5剛架橋簡(jiǎn)圖a)T形剛構(gòu)b)斜腿剛構(gòu)c)門(mén)式剛架3.剛架橋 剛架橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)剛結(jié)成整體，受力狀態(tài)介于梁橋和拱橋之間，其主要承重結(jié)構(gòu)為梁、柱組成的剛架結(jié)構(gòu)，橋梁的建筑高度較小、跨度較大。剛架橋主要有T形剛構(gòu)、斜腿剛構(gòu)、門(mén)式剛架三種形式(圖1-5)。其中T形剛構(gòu)橋在我國(guó)是被廣泛采用的一種橋型，其實(shí)物圖見(jiàn)圖1-6。該橋型開(kāi)創(chuàng)
4、了我國(guó)橋梁懸臂施工法的先河。第7頁(yè)/共103頁(yè)圖1-6T形剛構(gòu)橋?qū)嵨飯D第8頁(yè)/共103頁(yè)4.懸索橋(彩圖4)圖1-7懸索橋示意圖4.懸索橋(彩圖4) 懸索橋又稱吊橋，它的主要承重構(gòu)件是錨固在錨碇中的主纜，并通過(guò)吊索支承建筑高度很小的加勁梁(圖1-7、圖1-8)?，F(xiàn)代懸索橋的主纜、吊索、梁體通常都采用鋼材制成，利用鋼材良好的力學(xué)性能可提供超大跨徑。目前跨徑最大的橋梁其橋型即為懸索橋。第9頁(yè)/共103頁(yè)4.懸索橋(彩圖4)圖1-8懸索橋?qū)嵗?組合體系橋是梁、拱、吊索三種體系相組合而成的橋梁，其中應(yīng)用得最多的是斜拉橋(圖1-9和彩圖5)和系桿拱橋(圖1-10)。斜拉橋由主梁、索塔和斜拉索組成，既發(fā)揮
5、了高強(qiáng)材料的作用，又減小了主梁高度，是跨徑僅次于懸索橋的橋型。 系桿拱橋由拱圈、主梁和吊桿組成，吊桿減少了梁中彎矩，拱、梁結(jié)合又減小了水平推力。這兩種組合體系橋型造型優(yōu)美，結(jié)構(gòu)合理，跨徑較大，目前使用非常廣泛。第10頁(yè)/共103頁(yè)5.組合體系橋圖1-9斜拉橋?qū)嵗?1頁(yè)/共103頁(yè)5.組合體系橋圖1-10系桿拱橋?qū)嵗?2頁(yè)/共103頁(yè) 計(jì)算跨徑(L)：梁橋?yàn)闃蚩缃Y(jié)構(gòu)兩支承點(diǎn)(支座)之間的距離；拱橋?yàn)橄噜弮晒澳_截面形心間的水平距離。計(jì)算跨徑主要用于橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算。 凈跨徑(L0)：設(shè)計(jì)洪水位上相鄰兩個(gè)橋墩(或橋臺(tái))之間的凈距；拱橋?yàn)橄噜徆澳_截面最低點(diǎn)之間的水平距離。 標(biāo)準(zhǔn)跨徑(Lb)：梁橋?yàn)橄噜?/p>
6、橋墩中線之間的距離，或橋墩中線至橋臺(tái)臺(tái)背前緣之間的距離；拱橋是指凈跨徑。標(biāo)準(zhǔn)跨徑是表征橋梁跨度的主要指標(biāo)，一般單孔跨徑即指標(biāo)準(zhǔn)跨徑。第13頁(yè)/共103頁(yè)圖1-11橋梁的常用尺寸參數(shù) 橋梁全長(zhǎng)(Lq)：橋梁兩端橋臺(tái)側(cè)墻或八字墻尾端間的距離；對(duì)于無(wú)橋臺(tái)的橋梁為橋面系長(zhǎng)度。橋梁的常用尺寸參數(shù)見(jiàn)圖1-11。第14頁(yè)/共103頁(yè)課題2橋梁承重體系構(gòu)造第15頁(yè)/共103頁(yè)1.梁橋的分類2.簡(jiǎn)支梁橋構(gòu)造3.連續(xù)梁橋構(gòu)造第16頁(yè)/共103頁(yè)1.梁橋的分類圖1-12梁橋常見(jiàn)形式示意圖a)簡(jiǎn)支梁橋b)連續(xù)梁橋c)懸臂梁橋1.梁橋的分類 常見(jiàn)的梁橋形式有簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋(圖1-12)。根據(jù)梁的常見(jiàn)截面形
7、式又可分為T(mén)形梁、板梁、箱梁等，其截面形狀見(jiàn)圖1-13。第17頁(yè)/共103頁(yè)1.梁橋的分類圖1-13梁截面常見(jiàn)形式示意圖a)T形梁b)空心板梁c)箱梁2.簡(jiǎn)支梁橋構(gòu)造 (1)簡(jiǎn)支板梁橋構(gòu)造簡(jiǎn)支板梁橋適應(yīng)于單跨跨徑20m以下的橋梁，有實(shí)心板梁橋和空心板梁橋兩種。實(shí)心板梁橋多采用現(xiàn)澆的施工方法，適用于跨徑小、造型復(fù)雜的橋梁；空心板梁橋多采用預(yù)制拼裝的施工方法。兩者中尤以預(yù)制拼裝的空心板梁橋使用更為廣泛。第18頁(yè)/共103頁(yè)2.簡(jiǎn)支梁橋構(gòu)造 (1)簡(jiǎn)支板梁橋構(gòu)造簡(jiǎn)支板梁橋適應(yīng)于單跨跨徑20m以下的橋梁，有實(shí)心板梁橋和空心板梁橋兩種。 (2)簡(jiǎn)支T形梁橋構(gòu)造T形梁橋(圖1-19)是除板梁橋外的另一種使
8、用非常廣泛的裝配式簡(jiǎn)支梁橋。第19頁(yè)/共103頁(yè)圖1-14空心板梁橋橫斷面圖 目前全國(guó)各地使用的空心板梁在構(gòu)造和配筋等方面基本相同。使用較多的空心板梁有標(biāo)準(zhǔn)跨徑為13m的普通鋼筋混凝土空心板梁，16m的普通鋼筋混凝土空心板梁。第20頁(yè)/共103頁(yè)圖1-19裝配式T形梁橋?qū)嵨飯D(2)簡(jiǎn)支T形梁橋構(gòu)造T形梁橋(圖1-19)是除板梁橋外的另一種使用非常廣泛的裝配式簡(jiǎn)支梁橋。T形梁橋除具有裝配式橋梁的優(yōu)點(diǎn)外，還可以具有較大的跨徑，特別是施加預(yù)應(yīng)力后，該橋型可以填補(bǔ)板梁橋跨徑小的缺陷，滿足單跨20m以上的跨徑。第21頁(yè)/共103頁(yè)圖1-20裝配式T形梁橋示意圖 內(nèi)布置成奇數(shù)道，通常梁兩端和跨中必須布置。
9、圖1-20是一座由5片T形梁橫向裝配而成的簡(jiǎn)支梁橋，全橋設(shè)置5道橫隔板。第22頁(yè)/共103頁(yè)3.連續(xù)梁橋構(gòu)造 隨著橋梁跨徑的增大，簡(jiǎn)支梁橋的跨越能力已不能滿足工程需求，于是出現(xiàn)了連續(xù)梁橋。特別是采用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的連續(xù)梁橋，不僅充分發(fā)揮了高強(qiáng)材料的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，廣泛應(yīng)用于中、大跨徑的公路、城市橋梁工程。(1)連續(xù)梁橋的常見(jiàn)類型 1)等截面連續(xù)梁橋(圖1-30a)。等截面連續(xù)梁橋可采用等跨和不等跨兩種布置方式。 選用頂推法施工或者簡(jiǎn)支連續(xù)施工的橋梁，多采用等跨布置，等跨布置的連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工模式統(tǒng)一。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)跨徑不能滿足通航或橋下交通要求而需要加大個(gè)別跨的跨徑時(shí)，常常不改變高
10、度，而是采用增加預(yù)應(yīng)力鋼絲束和調(diào)整截面尺寸的方式予以解決，使橋梁外觀仍保持等截面布置。這樣做既使橋梁的立面協(xié)調(diào)一致，又能減少構(gòu)件及模板的規(guī)格。第23頁(yè)/共103頁(yè)1M25A.tif 2)變截面連續(xù)梁橋(圖1-30b)。當(dāng)連續(xù)梁的跨徑較大時(shí)，若主梁仍采用等截面布置，從受力上講就顯得不太合理，且不經(jīng)濟(jì)，這時(shí)采用變截面連續(xù)梁橋更為有利。第24頁(yè)/共103頁(yè)圖1-26預(yù)應(yīng)力T形梁普通鋼筋配筋圖(尺寸單位：mm，鋼筋直徑：mm)第25頁(yè)/共103頁(yè) (2)連續(xù)梁橋的橫截面形式混凝土連續(xù)梁橋的截面形式很多，一般應(yīng)根據(jù)橋梁的總體布置、跨徑、橋?qū)挕⒘焊?、支承形式和施工方法等綜合確定。合理地選擇主梁的截面形式對(duì)
11、減輕橋梁自重、節(jié)約材料、簡(jiǎn)化施工和改善截面受力性能是十分重要的。 (3)連續(xù)梁橋的預(yù)應(yīng)力筋布置連續(xù)梁橋的主梁主要受縱向彎矩、剪力以及橫向彎矩的作用。通常所說(shuō)的三向預(yù)應(yīng)力筋就是為了抵抗上述三種作用而設(shè)置的(圖1-32)。第26頁(yè)/共103頁(yè)第27頁(yè)/共103頁(yè)(2)簡(jiǎn)支T形梁橋構(gòu)造T形梁橋(圖1-19)是除板梁橋外的另一種使用非常廣泛的裝配式簡(jiǎn)支梁橋。圖1-27預(yù)應(yīng)力T形梁預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋圖(尺寸單位：mm，鋼筋直徑：mm)第28頁(yè)/共103頁(yè)第29頁(yè)/共103頁(yè)1)縱向預(yù)應(yīng)力筋。沿橋跨方向的縱向預(yù)應(yīng)力筋，是用以保證橋梁在恒、活載作用下縱向跨越能力的主要受力鋼筋，可布置在頂、底板和腹板中。連續(xù)梁跨
12、中出現(xiàn)正彎距，要求縱向預(yù)應(yīng)力筋布置在梁的下緣，連續(xù)梁支座處出現(xiàn)負(fù)彎距，要求縱向預(yù)應(yīng)力筋布置在梁的上緣。 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋中縱向預(yù)應(yīng)力筋的布置方式多種多樣，與所采用的施工方法以及預(yù)應(yīng)力筋的種類等有密切的關(guān)系。圖1-33a表示采用頂推法施工的直線形預(yù)應(yīng)力筋布置方式。第30頁(yè)/共103頁(yè)第31頁(yè)/共103頁(yè)第32頁(yè)/共103頁(yè)3.連續(xù)梁橋構(gòu)造(1)連續(xù)梁橋的常見(jiàn)類型(2)連續(xù)梁橋的橫截面形式混凝土連續(xù)梁橋的截面形式很多，一般應(yīng)根據(jù)橋梁的總體布置、跨徑、橋?qū)?、梁高、支承形式和施工方法等綜合確定。(3)連續(xù)梁橋的預(yù)應(yīng)力筋布置連續(xù)梁橋的主梁主要受縱向彎矩、剪力以及橫向彎矩的作用。圖1-28T形梁行車道
13、板配筋圖(尺寸單位：mm)第33頁(yè)/共103頁(yè)3.連續(xù)梁橋構(gòu)造圖1-29橫隔板配筋圖(尺寸單位：mm，鋼筋直徑：mm)第34頁(yè)/共103頁(yè)3.連續(xù)梁橋構(gòu)造圖1-30連續(xù)梁橋a)等截面連續(xù)梁橋b)變截面連續(xù)梁橋c)連續(xù)剛構(gòu)橋第35頁(yè)/共103頁(yè)(2)連續(xù)梁橋的橫截面形式混凝土連續(xù)梁橋的截面形式很多，一般應(yīng)根據(jù)橋梁的總體布置、跨徑、橋?qū)?、梁高、支承形式和施工方法等綜合確定。圖1-31常用的箱形截面a)單箱單室b)單箱雙室c)雙箱單室第36頁(yè)/共103頁(yè) (3)連續(xù)梁橋的預(yù)應(yīng)力筋布置連續(xù)梁橋的主梁主要受縱向彎矩、剪力以及橫向彎矩的作用。通常所說(shuō)的三向預(yù)應(yīng)力筋就是為了抵抗上述三種作用而設(shè)置的(圖1-3
14、2)。圖1-32三向預(yù)應(yīng)力筋布置第37頁(yè)/共103頁(yè)圖1-33連續(xù)梁縱向預(yù)應(yīng)力筋布置方式 預(yù)應(yīng)力筋的種類等有密切的關(guān)系。圖1-33a表示采用頂推法施工的直線形預(yù)應(yīng)力筋布置方式。上、下的通束使截面接近于軸心受壓，以抵抗頂推過(guò)程中各截面承受的正負(fù)彎矩的交替。第38頁(yè)/共103頁(yè)圖1-34箱形截面橫向及豎向預(yù)應(yīng)力筋布置方式2)橫向預(yù)應(yīng)力筋。橫向預(yù)應(yīng)力筋是用來(lái)保證橋梁的橫向整體性、橋面板及橫隔梁橫向抗彎能力的主要受力鋼筋，一般布置在橫隔梁或主梁截面的頂板中。圖1-34表示了箱形截面橫向及豎向預(yù)應(yīng)力筋布置方式。3)豎向預(yù)應(yīng)力筋。豎向預(yù)應(yīng)力筋布置在腹板中，主要作用是提高截面的抗剪能力。圖1-34中可看到箱
15、形截面豎向預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)造。第39頁(yè)/共103頁(yè)1.拱橋的基本組成2.拱橋的主要類型及構(gòu)造第40頁(yè)/共103頁(yè)1.拱橋的基本組成1M36.tif 拱橋上部結(jié)構(gòu)由主拱圈和拱上建筑組成。主拱圈是拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)。在橋面與主拱圈之間需要有傳遞壓力的構(gòu)件或填充物，以使車輛能在平順的橋面上行駛。橋面體系和這些傳力構(gòu)件或填充物統(tǒng)稱為拱上結(jié)構(gòu)或拱上建筑。第41頁(yè)/共103頁(yè)1.拱橋的基本組成1M37.tif 圖1-36虎門(mén)大橋輔航道橋箱梁橫截面布置(尺寸單位：mm)至地基。橋臺(tái)還起到與兩岸路堤相連接的作用，使路橋形成一個(gè)協(xié)調(diào)的整體。 拱圈最高處橫向截面稱為拱頂，拱圈和橋墩、橋臺(tái)連接處的橫向截面稱為拱腳(或起
16、拱面)。拱圈各橫向截面的形心連線稱為拱軸線。拱圈的上曲面稱為拱背，下曲面稱為拱腹。起拱面與拱腹相交的直線稱為起拱線。拱橋的基本組成見(jiàn)圖1-37。第42頁(yè)/共103頁(yè)2.拱橋的主要類型及構(gòu)造(1)按照主拱圈所使用的建筑材料分類(2)按照拱上建筑的形式分類(3)按照橋面的位置分類(4)按主拱圈的截面形式分類第43頁(yè)/共103頁(yè)(1)按照主拱圈所使用的建筑材料分類圖1-38萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋 1)圬工拱橋。主拱圈采用砌體材料砌筑而成的拱橋，最常見(jiàn)的是石拱橋。從古至今，我國(guó)的石拱橋是世界橋梁建設(shè)史上的一絕。建于1990年，跨徑120m的湖南烏巢河大橋，是當(dāng)今世界跨徑第一的石拱橋(圖1-4a)。第44頁(yè)/共1
17、03頁(yè)(2)按照拱上建筑的形式分類 1)實(shí)腹式拱橋。拱上建筑由(拱腹)填料、側(cè)墻、護(hù)拱、變形縫、防水層、泄水管以及橋面系組成，見(jiàn)圖1-39。實(shí)腹式拱橋的拱上建筑構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，但填料數(shù)量多、恒載大，一般用于小跨徑的拱橋。 2)空腹式拱橋。大、中跨徑的拱橋，特別是當(dāng)矢高較大時(shí)，應(yīng)以空腹式拱上建筑為宜?？崭故焦吧辖ㄖ哂袑?shí)腹式拱上建筑相近的構(gòu)造外，還具有腹孔和腹孔墩。圖1-39實(shí)腹式拱橋組成構(gòu)造圖(尺寸單位：cm)第45頁(yè)/共103頁(yè)(3)按照橋面的位置分類圖1-40空腹式拱橋拱上建筑形式a)拱式拱上建筑b)梁式拱上建筑(3)按照橋面的位置分類1)上承式拱橋(圖1-41a)。橋面系位于拱圈的
18、上方，是拱橋的最常見(jiàn)形式。2)下承式拱橋(圖1-41b)。橋面系位于拱圈的下方。3)中承式拱橋(圖1-41c)。橋面系位于拱圈的中間。下承式和中承式拱橋是系桿拱橋的常用形式。1M41.tif第46頁(yè)/共103頁(yè)(4)按主拱圈的截面形式分類圖1-42五角石構(gòu)造a)五角石b)現(xiàn)澆混凝土連接1)板拱橋。主拱圈采用矩形實(shí)體截面的拱橋稱為板拱橋。它的構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，但在相同截面積的條件下實(shí)體矩形截面比其他形式截面的抵抗矩小。因此，通常只在地基條件較好的中、小跨徑圬工拱橋中才采用這種形式。第47頁(yè)/共103頁(yè)(4)按主拱圈的截面形式分類圖1-43肋拱橋構(gòu)造2)肋拱橋。肋拱橋是由兩條或多條拱肋、橫系梁、
19、立柱和由橫梁支承的行車道部分組成的，見(jiàn)圖1-43。肋拱橋可以用較小的截面面積獲得較大的截面抵抗矩，從而節(jié)省材料，減輕拱橋的自重，因此多用于大、中跨徑的拱橋。第48頁(yè)/共103頁(yè)(4)按主拱圈的截面形式分類 3)雙曲拱橋。雙曲拱橋的主拱圈橫截面由一個(gè)或數(shù)個(gè)橫向小拱組成，由于主拱圈的縱向及橫向均呈曲線形，故稱之為雙曲拱橋(圖1-4b和圖-)。雙曲拱橋主拱圈由拱肋、拱波、拱板和橫向聯(lián)系等幾部分組成。圖1-44雙曲拱橋a)矩形肋多波雙曲拱截面b)形肋多波雙曲拱截面 4)箱形拱橋。這類拱橋的拱圈截面由一個(gè)或多個(gè)閉口的箱形組成，其截面抵抗矩和抗扭剛度較其他形式的拱圈大很多，所以能節(jié)省材料，減輕自重，特別適
20、用于無(wú)支架施工。第49頁(yè)/共103頁(yè)(4)按主拱圈的截面形式分類圖1-45剛架拱橋5)剛架拱橋。剛架拱橋簡(jiǎn)化了拱上建筑，利用斜撐將橋面的最不利荷載傳至拱腳，以改善主拱的受力。第50頁(yè)/共103頁(yè)(4)按主拱圈的截面形式分類1M46.tif 5)剛架拱橋。剛架拱橋簡(jiǎn)化了拱上建筑，利用斜撐將橋面的最不利荷載傳至拱腳，以改善主拱的受力，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，主要受力構(gòu)件是主拱腿、上縱梁及其間的斜支撐(圖1-45)。適用于中小跨徑拱橋，但在百米以上的拱橋方案中也有被采用的例子。 6)桁架拱橋。鋼筋混凝土桁架拱橋是我國(guó)20世紀(jì)60年代末發(fā)展起來(lái)的一種輕型拱橋，它的特點(diǎn)是用料省、自重輕、剛度大、整體性好，而且預(yù)制裝
21、配程度高，適合在軟土地基上修建中小跨徑的拱橋。第51頁(yè)/共103頁(yè)(4)按主拱圈的截面形式分類圖1-47丫髻沙大橋 7)系桿拱橋。系桿拱橋是拱橋的一種變形形式，由于其主要受力構(gòu)件仍是拱圈(拱肋)，因此系桿拱橋可認(rèn)為是拱橋中的一種。系桿拱橋的拱圈常采用鋼管混凝土制成，具有較好的力學(xué)性能，是大跨度拱橋的常用形式。廣州丫髻沙大橋是同類橋梁的世界之最(彩圖9、圖1-47)。第52頁(yè)/共103頁(yè)1.斜拉橋的組成2.斜拉橋的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與形式第53頁(yè)/共103頁(yè)1.斜拉橋的組成圖1-49斜拉橋的組成1.斜拉橋的組成 斜拉橋主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分組成，見(jiàn)圖1-49。 主梁一般采用混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土
22、組合結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，索塔大都采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而斜拉索剛采用高強(qiáng)鋼絲或鋼絞線制成。第54頁(yè)/共103頁(yè)2.斜拉橋的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與形式(1)橋跨布置形式 1)雙塔三跨式(圖1-50a)。這是最常見(jiàn)的一種斜拉橋橋跨布置方式，其特點(diǎn)是主跨跨徑較大，邊跨跨徑約為主跨的0.4倍，一般可用于跨越較寬的河流，如南京長(zhǎng)江二橋(246.5m628m246.5m)就采用了這種橋跨布置形式(彩圖5)。 2)獨(dú)塔雙跨式(圖1-50b)。這也是一種常見(jiàn)的斜拉橋橋跨布置方式，其主跨跨徑一般比雙塔三跨式主跨跨徑要小，適用于跨越中小河流和城市道路，如武漢漢江月湖橋(138m232m)就采用了這種橋跨布置形式。 3)多塔多跨式(圖
23、1-50c)。這種形式在斜拉橋中應(yīng)用較少，由于中間塔沒(méi)有端錨索來(lái)有效地限制它的變位，因此采用多塔多跨式會(huì)使結(jié)構(gòu)的柔性進(jìn)一步增大，變形也增大。岳陽(yáng)洞庭湖大橋(130m2310m130m)采用了這種橋跨布置形式。第55頁(yè)/共103頁(yè)(1)橋跨布置形式1M50.tif第56頁(yè)/共103頁(yè)(2)斜拉索斜拉索是斜拉橋的主要承重部分，宜用抗拉強(qiáng)度高、彈性模量大且抗疲勞性能好的鋼材來(lái)制造。圖1-51斜拉索立面布置a)輻射形b)豎琴形c)扇形圖1-52斜拉索橫向布置a)單面索b)豎向雙面索c)斜向雙面索 1)斜拉索的立面布置方式。斜拉索在立面上的布置方式常用的有輻射形、豎琴形和扇形三種，見(jiàn)圖1-51。 2)斜
24、拉索的橫向布置方式。斜拉索的橫向布置，有單面索和雙面索兩種基本形式，見(jiàn)圖1-52。第57頁(yè)/共103頁(yè)(3)主梁常用的主梁有鋼主梁、混凝土主梁、鋼與混凝土的疊合梁、主跨鋼梁與邊跨鋼筋混凝土梁的混合式主梁等。圖1-53混凝土斜拉橋主梁常用的截面形式第58頁(yè)/共103頁(yè)(4)索塔索塔的造型可分為獨(dú)柱型(圖1-54a)、雙柱型(圖1-54b)、門(mén)型(圖1-54c)、H形(圖1-54d)、A形(圖1-54e)、倒Y形(圖1-54f)或?qū)毷?圖1-54g、圖1-54h、圖1-54i)等。圖1-54斜拉橋索塔常用形式第59頁(yè)/共103頁(yè)1.懸索橋的組成2.懸索橋的結(jié)構(gòu)形式 第60頁(yè)/共103頁(yè)1.懸索橋
25、的組成圖1-57懸索橋按吊索和加勁梁的形式分類a)豎直吊索和桁架式加勁梁b)斜吊索和鋼箱加勁梁c)帶斜拉索 懸索橋(彩圖4、圖1-7)也稱吊橋，主要由主纜、錨碇、索塔、加勁梁、吊索組成，此外還有主索鞍、散索鞍、索夾等細(xì)部構(gòu)造。2.懸索橋的結(jié)構(gòu)形式 (1)按吊索和加勁梁的形式分類 1)采用豎直吊索，并以鋼桁架作加勁梁，見(jiàn)圖1-57a。 2)采用三角形布置的斜吊索，以扁平流線形鋼箱梁作加勁梁。 3)前兩者的混合式，即采用豎直吊索和斜吊索，以流線形鋼箱梁作加勁梁。 4)除了有一般懸索橋的纜索體系外，還設(shè)有若干加強(qiáng)用的斜拉索，見(jiàn)圖1-57c。第61頁(yè)/共103頁(yè)1.懸索橋的組成圖1-58懸索橋按加勁梁
26、的支承構(gòu)造分類a)單跨兩鉸加勁梁b)三跨兩鉸加勁梁c)三跨連續(xù)加勁梁(2)按加勁梁的支承構(gòu)造分類懸索橋按加勁梁的支承構(gòu)造又可分為單跨兩鉸加勁梁懸索橋、三跨兩鉸加勁梁懸索橋和三跨連續(xù)加勁梁懸索橋等，見(jiàn)圖1-58。第62頁(yè)/共103頁(yè)課題3橋梁下部結(jié)構(gòu)與支座構(gòu)造第63頁(yè)/共103頁(yè)圖1-59橋梁墩臺(tái)組成 橋梁墩臺(tái)是橋梁的重要組成部分，支承著橋梁上部結(jié)構(gòu)，并將荷載傳給地基。橋墩指多跨(兩跨以上)橋梁的中間支承結(jié)構(gòu)物。橋臺(tái)一般設(shè)置在橋梁的兩端，除了 支承橋跨結(jié)構(gòu)之外，它又是銜接兩岸接線路堤的構(gòu)筑物，起到擋土護(hù)岸的作用。橋梁墩(臺(tái))主要由墩(臺(tái))帽、墩(臺(tái))身和基礎(chǔ)三部分組成(圖1-59)。第64頁(yè)/共
27、103頁(yè)圖1-60實(shí)體橋墩組成1.橋墩 橋墩的構(gòu)造形式非常多，大致可分為實(shí)體橋墩、空心橋墩、樁柱式橋墩及具有各種外觀形狀的輕型橋墩。 (1)實(shí)體橋墩實(shí)體橋墩屬于重力式橋墩，由墩帽、墩身和基礎(chǔ)構(gòu)成(圖1-60)。第65頁(yè)/共103頁(yè)1.橋墩?qǐng)D1-61重力式橋墩墩身示意圖a)圓端形橋墩b)尖端形橋墩c)破冰棱體墩身是橋墩的主體。墩身平面可以做成圓端形或尖端形，在有強(qiáng)烈流水或大量漂浮物的河道上，橋墩的迎水面應(yīng)做成破冰棱體(圖1-61)。第66頁(yè)/共103頁(yè)1.橋墩 (2)空心橋墩在一些高大的橋墩中，為了減小圬工體積，節(jié)約材料，減輕自重，減少軟弱地基的負(fù)荷，將墩身內(nèi)部做成空腔體，即所謂空心橋墩。這種橋
28、墩在外形上與實(shí)體橋墩并無(wú)大的差別，只是自重較實(shí)體橋墩輕，因此它介于重力式橋墩和輕型橋墩之間(圖1-62)。圖1-62圓形空心橋墩第67頁(yè)/共103頁(yè)1.橋墩?qǐng)D1-63樁柱式橋墩a)獨(dú)柱式b)雙柱式c)啞鈴式d)混合雙柱式 樁柱式橋墩的墩身沿橋橫向常由14根立柱組成，柱身為0.61.5m的大直徑圓柱，當(dāng)墩身高度大于67m時(shí)，可設(shè)橫系梁加強(qiáng)柱身橫向聯(lián)系。 樁柱式橋墩一般由承臺(tái)、柱式墩身和蓋梁組成。常用的形式有獨(dú)柱式、雙柱式、啞鈴式以及混合雙柱式四種(圖1-63)。第68頁(yè)/共103頁(yè)1.橋墩?qǐng)D1-64鉆孔灌注樁雙柱式橋墩實(shí)物圖 目前我國(guó)采用較多的是鉆孔灌注樁雙柱式橋墩(圖1-64)，這種橋墩一般由
29、鉆孔灌注樁、柱與鋼筋混凝土蓋梁組成。第69頁(yè)/共103頁(yè)1.橋墩?qǐng)D1-65柔性排架樁墩 (4)柔性排架樁墩柔性排架樁墩是由單排或雙排的鋼筋混凝土樁與鋼筋混凝土蓋梁連接而成的(圖1-65)其主要特點(diǎn)是可以通過(guò)一些構(gòu)造措施，將上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的水平力傳遞到全橋的各個(gè)柔性墩臺(tái)或相鄰的剛性墩臺(tái)上，以減少單個(gè)柔性墩所受到的水平力，從而達(dá)到減小樁墩截面的目的。第70頁(yè)/共103頁(yè)1.橋墩?qǐng)D1-66各種造型的輕型橋墩 (5)輕型橋墩城市橋梁對(duì)下部結(jié)構(gòu)的造型美觀比一般公路橋梁有更高的要求，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)出了各種造型的輕型橋墩，見(jiàn)圖1-66。第71頁(yè)/共103頁(yè)2.橋臺(tái)圖1-70U形橋臺(tái)(尺寸單位：mm)2.橋
30、臺(tái) 橋臺(tái)可分為重力式橋臺(tái)和輕型橋臺(tái)。(1)重力式橋臺(tái)重力式橋臺(tái)由臺(tái)帽、臺(tái)身和基礎(chǔ)三部分組成。臺(tái)后的土壓力主要靠自重來(lái)平衡，故臺(tái)身多由石砌、片石混凝土或混凝土等材料建造，并用就地砌筑或澆筑的方法施工。第72頁(yè)/共103頁(yè)2.橋臺(tái)圖1-71U形橋臺(tái)的尺寸要求(尺寸單位：mm) U形橋臺(tái)兩個(gè)側(cè)墻之間的填土容易積水，所以宜用滲水性較好的土夯填，為了排除橋臺(tái)前墻圖1-70U形橋臺(tái)(尺寸單位：mm)后的積水，應(yīng)于側(cè)墻間略高于高水位的平面上鋪一層向路堤方向傾斜的夯實(shí)粘土作為防水層。第73頁(yè)/共103頁(yè)2.橋臺(tái)圖1-72埋置式橋臺(tái)(尺寸單位：mm)a)重力式b)樁柱式c)框架式 埋置式橋臺(tái)由臺(tái)帽、耳墻、臺(tái)身和
31、基礎(chǔ)組成。 按臺(tái)身的結(jié)構(gòu)形式，埋置式橋臺(tái)可以分為重力式埋置式橋臺(tái)、樁柱式埋置式橋臺(tái)和框架式埋置式橋臺(tái)，見(jiàn)圖1-72。第74頁(yè)/共103頁(yè) 支座是橋梁上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)間的傳力構(gòu)件，要求具備良好的傳遞荷載和提供變形的能力。 目前橋梁常用的支座有板式橡膠支座和盆式橡膠支座兩種。第75頁(yè)/共103頁(yè)圖1-75板式橡膠支座構(gòu)造及分類a)矩形普通板式橡膠支座b)圓形普通板式橡膠支座c)四氟板式橡膠支座1.板式橡膠支座 (1)構(gòu)造和特點(diǎn)板式橡膠支座由多層橡膠片與薄鋼板硫化、粘合而成(圖1-75)。它有足夠的豎向剛度、良好的彈性、較大的剪切變形能力，能將上部結(jié)構(gòu)的作用可靠地傳遞給橋墩(臺(tái))，并滿足上部結(jié)構(gòu)的
32、變形要求。板式橡膠支座具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便，易于更換等特點(diǎn)，其承載力約為1001000kN。第76頁(yè)/共103頁(yè)1.板式橡膠支座圖1-76普通板式橡膠支座(2)分類板式橡膠支座分為普通板式橡膠支座和四氟板式橡膠支座(圖1-76、圖1-77)。第77頁(yè)/共103頁(yè)1.板式橡膠支座圖1-77四氟板式橡膠支座第78頁(yè)/共103頁(yè)1.板式橡膠支座(3)代號(hào)表示方法板式橡膠支座可用以下四組代號(hào)表示：a名稱代號(hào)。GJZ表示公路橋梁矩形支座；GYZ表示公路橋梁圓形支座；TBZ表示鐵路橋梁板式支座。b形式代號(hào)。F4表示四氟板式橡膠支座；不加代號(hào)為普通板式橡膠支座。c外形尺寸。矩形為L(zhǎng)a(短邊尺寸)
33、Lb(長(zhǎng)邊尺寸)t(厚度)，圓形為d(直徑)t(厚度)，單位均以mm計(jì)。d橡膠分類。常溫型支座采用氯丁橡膠CR，耐寒型支座采用天然橡膠NR。第79頁(yè)/共103頁(yè)2.盆式橡膠支座圖1-78盆式橡膠支座結(jié)構(gòu)示意圖1上支座板2不銹鋼板3聚四氟乙烯板4密封環(huán)(橡膠塊)5下支座板2.盆式橡膠支座(1)構(gòu)造和特點(diǎn)盆式橡膠支座主要由上、下支座板和中間的橡膠塊組成，其結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖1-78。第80頁(yè)/共103頁(yè)2.盆式橡膠支座(2)分類盆式橡膠支座可分為公路橋梁盆式橡膠支座(GPZ系列、GPZ系列)和鐵路橋梁盆式橡膠支座(TPZ系列)，其中GPZ系列盆式橡膠支座見(jiàn)圖1-79。(3)代號(hào)表示方法盆式橡膠支座可用以
34、下四組代號(hào)表示：a名稱代號(hào)。GPZ表示公路橋梁盆式橡膠支座；TPZ表示鐵路橋梁盆式橡膠支座。b設(shè)計(jì)承載力(單位MN)。c使用性能分類代號(hào)(圖1-80)。其中SX表示雙向(多向)活動(dòng)支座，具有豎向承載、豎向轉(zhuǎn)動(dòng)和多向滑移的性能；DX表示單向活動(dòng)支座，具有豎向承載、豎向轉(zhuǎn)動(dòng)和單一方向滑移的性能；GD表示固定支座，具有豎向承載和豎向轉(zhuǎn)動(dòng)性能。d適用溫度分類代號(hào)。F表示耐寒型，常溫型不表示。第81頁(yè)/共103頁(yè)2.盆式橡膠支座圖1-79GPZ系列盆式橡膠支座第82頁(yè)/共103頁(yè)2.盆式橡膠支座圖1-80GPZ系列盆式橡膠支座使用性能分類代號(hào)a)雙向活動(dòng)支座SXb)單向活動(dòng)支座DXc)固定支座GD 膠支
35、座外，常用的支座還有球形鋼支座。球形鋼支座的結(jié)構(gòu)類似盆式橡膠支座，只是采用鋼球芯取代橡膠承壓，不存在橡膠老化對(duì)支座轉(zhuǎn)動(dòng)性能的影響，特別適用于低溫地區(qū)。第83頁(yè)/共103頁(yè)課題4橋面系構(gòu)造 橋面系是橋梁橋跨體系上部許多附屬設(shè)施的統(tǒng)稱，主要包括橋面鋪裝、人行道、欄桿或護(hù)欄、伸縮裝置等設(shè)施(圖1-81)。圖1-81橋面系組成第84頁(yè)/共103頁(yè)橋梁伸縮裝置用于設(shè)置橋梁伸縮縫，其主要用途是滿足橋梁上部結(jié)構(gòu)的變形。橋梁伸縮裝置圖1-81橋面系組成在橋梁結(jié)構(gòu)中直接承受車輪荷載的反復(fù)沖擊作用，而且長(zhǎng)期暴露在大氣中，使用環(huán)境比較惡劣，是橋梁結(jié)構(gòu)中最易受到破壞的部分。第85頁(yè)/共103頁(yè)1.梳齒板式伸縮裝置圖1
36、-82梳齒板式伸縮裝置構(gòu)造示意圖1.梳齒板式伸縮裝置 梳齒板式伸縮裝置由兩塊梳齒鋼板組合而成，一般適用于伸縮量不大于300mm的橋梁工程。這種伸縮裝置耐久性好，但造價(jià)稍高。 梳齒板式伸縮裝置主要由梳齒鋼板、錨栓、排水槽等組成，見(jiàn)圖1-82。有時(shí)可在梳齒鋼板下加橡膠止水帶，形成防水型伸縮縫。第86頁(yè)/共103頁(yè)2.板式橡膠伸縮裝置圖1-83板式橡膠伸縮裝置實(shí)物圖2.板式橡膠伸縮裝置 板式橡膠伸縮裝置(圖1-83)是我國(guó)使用得較早的一種伸縮裝置，它依靠橡膠的剪切變形圖1-83板式橡膠伸縮裝置實(shí)物圖圖來(lái)適應(yīng)橋面的伸縮位移，適用于伸縮量小于60mm的橋梁工程。第87頁(yè)/共103頁(yè)2.板式橡膠伸縮裝置但
37、其耐久性不是很好，容易損壞，損壞后會(huì)造成橋頭跳車。板式橡膠伸縮裝置的構(gòu)造見(jiàn)圖1-84。圖1-84板式橡膠伸縮裝置構(gòu)造示意圖1橡膠2加勁鋼板3伸縮用槽4止水塊5嵌合部6螺母墊槽7腰型蓋帽8螺母9螺栓第88頁(yè)/共103頁(yè)3.模數(shù)式伸縮裝置圖1-85GQFC型伸縮裝置(尺寸單位：mm)a伸縮裝置寬度b預(yù)留槽口寬度c伸縮縫間隙寬度h預(yù)留槽口深度3.模數(shù)式伸縮裝置 隨著橋梁跨徑的增大，伸縮量也隨之增大，由此出現(xiàn)了一種由異型鋼梁和橡膠密封帶組合而成的模數(shù)式伸縮裝置。模數(shù)式伸縮裝置中的鋼梁承擔(dān)車輛荷載，橡膠條提供伸縮量。該伸縮裝置具有防水性好、平整度高、伸縮量大、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，目前使用得非常廣泛，有取代板
38、式橡膠伸縮裝置的趨勢(shì)。第89頁(yè)/共103頁(yè)3.模數(shù)式伸縮裝置圖1-86GQFMZL型伸縮裝置1邊梁2中梁3橫梁4不銹鋼滑板5承壓支座6壓緊支座7密封橡膠帶8連桿機(jī)構(gòu) 長(zhǎng)的特點(diǎn)，適用于伸縮量不大于80mm的各種橋梁。GQFMZL型伸縮裝置(圖1-86)是由邊梁、中梁、橫梁、位移控制系統(tǒng)、橡膠密封帶等部分組成的系列伸縮裝置。第90頁(yè)/共103頁(yè)4.改性瀝青填充型伸縮裝置圖1-87改性瀝青填充型伸縮裝置示意圖4.改性瀝青填充型伸縮裝置 改性瀝青填充型伸縮裝置是由橡膠、瀝青等為主的高分子聚合物與碎石拌合后，填充于橋梁伸縮縫槽口內(nèi)而形成的一種無(wú)縫伸縮裝置，其構(gòu)造見(jiàn)圖1-87。第91頁(yè)/共103頁(yè)1.橋面
39、鋪裝2.防水層3.橋面排水設(shè)施第92頁(yè)/共103頁(yè)圖1-88橋面鋪裝構(gòu)造層次1橋面鋪裝2防水層3現(xiàn)澆橋面板4主梁橋面的常見(jiàn)構(gòu)造層次從上至下有：橋面鋪裝、防水層、現(xiàn)澆橋面板等(圖1-88)。1.橋面鋪裝 橋面鋪裝是車輪直接作用的部分，常見(jiàn)的橋面鋪裝有水泥混凝土和瀝青混凝土兩類。 水泥混凝土橋面鋪裝層的耐久性好，但養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，維修較麻煩；瀝青混凝土橋面鋪裝層的施工速度快，維修養(yǎng)護(hù)方便，但易老化、變形，在引橋縱坡坡度較大處易出現(xiàn)推移、擁包等弊病。第93頁(yè)/共103頁(yè)2.防水層 防水層設(shè)置在橋面鋪裝層下，它可以防止雨水滲入橋梁的承重結(jié)構(gòu)中而引起鋼筋的銹蝕。 常用的防水層有卷材防水層、涂料防水層和水泥砂
40、漿防水層等。 為防止橋面鋪裝層損傷防水層，宜在防水層上鋪設(shè)10mm厚保護(hù)層。保護(hù)層可采用瀝青砂或單層瀝青表面處治鋪筑。第94頁(yè)/共103頁(yè)3.橋面排水設(shè)施圖1-89泄水管布置(尺寸單位：mm) 橋面排水設(shè)施借助于橋面縱坡和橫坡的作用，使雨水通過(guò)泄水管把水排出橋面。 (1)橋面縱坡、橫坡橋面的縱坡可以使雨水縱向流動(dòng)，縱坡坡度大小一般不超過(guò)34。橋面的橫坡是橋面橫向排水的措施，橫坡坡度大小一般為1.52。橫坡形成的方式有如下三種。 (2)泄水管當(dāng)橋面縱坡坡度大于2，橋長(zhǎng)小于50m時(shí)，橋面可以不設(shè)泄水管；當(dāng)橋面縱坡坡度大于2，橋長(zhǎng)大于50m，橋面需要設(shè)置泄水管，且應(yīng)每隔1215m設(shè)置一個(gè)；當(dāng)橋面縱坡
41、坡度小于2，應(yīng)每隔68m設(shè)置一個(gè)泄水管。第95頁(yè)/共103頁(yè)3.橋面排水設(shè)施 常用的泄水管有金屬泄水管(主要為鑄鐵泄水管)和鋼筋混凝土泄水管等，其構(gòu)造見(jiàn)圖1-90、圖1-91。第96頁(yè)/共103頁(yè)3.橋面排水設(shè)施圖1-90鑄鐵泄水管構(gòu)造(尺寸單位：mm)第97頁(yè)/共103頁(yè)3.橋面排水設(shè)施圖1-91鋼筋混凝土泄水管構(gòu)造(尺寸單位：mm)第98頁(yè)/共103頁(yè)1.人行道2.欄桿與護(hù)欄第99頁(yè)/共103頁(yè)1.人行道圖1-92預(yù)制裝配式人行道(尺寸單位：cm)1.人行道 人行道是用路緣石或護(hù)欄及其他類似設(shè)施加以分隔，供人行走的部分。在實(shí)際使用中，人行道按施工方法的不同，分為就地澆筑式、預(yù)制裝配式、裝配
42、現(xiàn)澆混合式三種。第100頁(yè)/共103頁(yè)2.欄桿與護(hù)欄圖1-93欄桿示意圖2.欄桿與護(hù)欄 欄桿與護(hù)欄是設(shè)置于橋梁兩邊或中央分隔帶的結(jié)構(gòu)物，但兩者在功能上有所區(qū)別。欄桿主要設(shè)置于城市橋梁，既防止行人和非機(jī)動(dòng)車輛掉入橋下，又兼具裝飾性，通常不具有防止失控車輛越出橋外的功能；護(hù)欄設(shè)置于高速公路、一級(jí)汽車專用公路、城市快速路等，主要用于圖1-93欄桿示意圖防止車輛沖出橋梁。第101頁(yè)/共103頁(yè)2.欄桿與護(hù)欄圖1-94護(hù)欄構(gòu)造圖(尺寸單位：mm)a)波形梁護(hù)欄b)鋼筋混凝土墻式護(hù)欄c)組合式護(hù)欄 (2)護(hù)欄構(gòu)造橋梁護(hù)欄常用的有波形梁護(hù)欄、鋼筋混凝土墻式護(hù)欄、組合式護(hù)欄等(圖1-94)。 (1)欄桿構(gòu)造欄桿常用混凝土、鋼筋混凝土、花崗巖、金屬或金屬與混凝土制作，由立柱、扶手、欄桿板(柱)等組成(圖1-93)。欄桿的形式多樣，具體構(gòu)造可參考相應(yīng)的圖集。第102頁(yè)/共103頁(yè)感謝您的觀看。第103頁(yè)/共103頁(yè)
橋梁工程施工 教學(xué) 肖建平PPT課件
