線(xiàn)路基礎(chǔ)第八章(修改)

1、西南交通大學(xué)1第八章第八章 橋隧建筑物橋隧建筑物本章要點(diǎn)：本章要點(diǎn)： 橋梁的作用與分類(lèi)橋梁的作用與分類(lèi) 橋梁設(shè)計(jì)中的基本要求橋梁設(shè)計(jì)中的基本要求 橋跨結(jié)構(gòu)橋跨結(jié)構(gòu) 橋梁墩臺(tái)與基礎(chǔ)橋梁墩臺(tái)與基礎(chǔ) 隧道構(gòu)造隧道構(gòu)造 隧道附屬建筑物隧道附屬建筑物西南交通大學(xué)2 8.1 8.1 鐵路橋梁鐵路橋梁定義：橋梁是用于定義：橋梁是用于 跨越各種障礙物的空中隧道?？缭礁鞣N障礙物的空中隧道。類(lèi)型：跨谷橋、跨線(xiàn)橋、跨河橋、旱橋。類(lèi)型：跨谷橋、跨線(xiàn)橋、跨河橋、旱橋。一、橋梁的組成及分類(lèi)一、橋梁的組成及分類(lèi) 1.1.組成組成 橋面橋面- -梁上行車(chē)部分梁上行車(chē)部分上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)橋跨橋跨- -跨越結(jié)構(gòu)跨越結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)下

2、部結(jié)構(gòu)橋墩橋墩- -支承橋跨支承橋跨橋臺(tái)橋臺(tái)- -支承橋跨支承橋跨支座支座- -支承橋跨支承橋跨墩臺(tái)基礎(chǔ)墩臺(tái)基礎(chǔ)- -埋置于地面以下的結(jié)構(gòu)物埋置于地面以下的結(jié)構(gòu)物橋頭維修橋頭維修- -橋梁與路堤銜接的結(jié)構(gòu)物橋梁與路堤銜接的結(jié)構(gòu)物西南交通大學(xué)3橋梁的組成圖橋梁的組成圖西南交通大學(xué)42)2)按用途按用途 2 2、橋梁的分類(lèi)、橋梁的分類(lèi) 1)1)按橋跨結(jié)構(gòu)所用的材料按橋跨結(jié)構(gòu)所用的材料 磚石橋磚石橋- -少采用少采用鋼筋混凝土橋鋼筋混凝土橋- -多采用多采用鋼橋鋼橋- -多采用多采用鐵路橋鐵路橋公路橋公路橋公鐵兩用公鐵兩用西南交通大學(xué)53 3）按長(zhǎng)度）按長(zhǎng)度 小橋小橋 L20mLL20m100mL2

3、0m大橋大橋 500mL100m500mL100m特大橋特大橋 L500mL500m4 4）按橋面所在位置）按橋面所在位置 上承式：橋面在橋跨頂面上承式：橋面在橋跨頂面中承式：橋面在橋跨中間中承式：橋面在橋跨中間下承式：橋面在橋跨下緣下承式：橋面在橋跨下緣西南交通大學(xué)65 5）按橋跨結(jié)構(gòu)）按橋跨結(jié)構(gòu) 梁式橋梁式橋 拱橋拱橋剛架橋剛架橋連續(xù)梁連續(xù)梁 空腹空腹實(shí)腹實(shí)腹 門(mén)式門(mén)式 斜腿式斜腿式 懸索橋懸索橋 斜拉橋斜拉橋 簡(jiǎn)支梁簡(jiǎn)支梁 組合系組合系西南交通大學(xué)7二、橋梁設(shè)計(jì)基本要求二、橋梁設(shè)計(jì)基本要求 1 1、關(guān)于橋梁設(shè)計(jì)的幾個(gè)指標(biāo)、關(guān)于橋梁設(shè)計(jì)的幾個(gè)指標(biāo) 1 1）橋梁全長(zhǎng)）橋梁全長(zhǎng)橋梁兩側(cè)擋蹅墻間

4、的水平距離橋梁兩側(cè)擋蹅墻間的水平距離 2 2）跨度）跨度橋跨在兩個(gè)支承點(diǎn)中心的水平距離橋跨在兩個(gè)支承點(diǎn)中心的水平距離 3 3）孔徑）孔徑兩橋墩在設(shè)計(jì)水位處的水平距離兩橋墩在設(shè)計(jì)水位處的水平距離 4 4）凈空）凈空設(shè)計(jì)水位至橋底面的垂直高度設(shè)計(jì)水位至橋底面的垂直高度 西南交通大學(xué)82 2、橋梁所承受的荷載橋梁所承受的荷載 主要荷載主要荷載附加荷載附加荷載特殊荷載特殊荷載荷載荷載1 1）主要荷載）主要荷載 恒載恒載經(jīng)常起作用的，作用點(diǎn)固定不變經(jīng)常起作用的，作用點(diǎn)固定不變 的荷載。如橋梁自重、土壓力的荷載。如橋梁自重、土壓力 水壓力及浮力等水壓力及浮力等活載活載由列車(chē)引起荷載。包括列車(chē)重量，由列車(chē)引

5、起荷載。包括列車(chē)重量， 沖擊力，離心力等。沖擊力，離心力等。西南交通大學(xué)92 2）附加荷載：列車(chē)制動(dòng)力、牽引力、橫向擺動(dòng)力、）附加荷載：列車(chē)制動(dòng)力、牽引力、橫向擺動(dòng)力、 風(fēng)力、水流壓力、溫度力、凍脹力。風(fēng)力、水流壓力、溫度力、凍脹力。3 3）特殊荷載：船只撞擊力、地震力等。）特殊荷載：船只撞擊力、地震力等。 注：注： 以上各種荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)物起作用。以上各種荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)物起作用。 各種荷載不同時(shí)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)物起作用。各種荷載不同時(shí)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)物起作用。 各種荷載對(duì)結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度影響各種荷載對(duì)結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度影響 不同。不同。 在設(shè)計(jì)中，按最不利的情況對(duì)各種荷載進(jìn)行驗(yàn)在設(shè)計(jì)中

6、，按最不利的情況對(duì)各種荷載進(jìn)行驗(yàn) 算。算。 西南交通大學(xué)10三、橋跨結(jié)構(gòu)基本類(lèi)型及構(gòu)造三、橋跨結(jié)構(gòu)基本類(lèi)型及構(gòu)造 1 1、梁式結(jié)構(gòu)、梁式結(jié)構(gòu) 1 1）簡(jiǎn)支梁）簡(jiǎn)支梁一孔一梁，多采用板式梁與箱形梁。一孔一梁，多采用板式梁與箱形梁。 截面：多為梯形、箱形截面截面：多為梯形、箱形截面 西南交通大學(xué)11 受力特點(diǎn)：受力特點(diǎn)： 各梁在構(gòu)造上各孔相互間不關(guān)聯(lián)，垂直荷載各梁在構(gòu)造上各孔相互間不關(guān)聯(lián)，垂直荷載 通過(guò)橋跨結(jié)構(gòu)傳遞于墩臺(tái)，墩臺(tái)承受豎向力。通過(guò)橋跨結(jié)構(gòu)傳遞于墩臺(tái)，墩臺(tái)承受豎向力。 簡(jiǎn)支梁多用于小跨度橋梁一般簡(jiǎn)支梁多用于小跨度橋梁一般40m1/6F1/6為陡拱為陡拱 可用抗壓性能好而抗拉性能差的材料建

7、造（如可用抗壓性能好而抗拉性能差的材料建造（如 磚石）。磚石）。對(duì)拱腳基礎(chǔ)的地質(zhì)條件要求較高。對(duì)拱腳基礎(chǔ)的地質(zhì)條件要求較高。 西南交通大學(xué)15按拱上結(jié)構(gòu)可分為實(shí)腹式、空腹式。按拱上結(jié)構(gòu)可分為實(shí)腹式、空腹式。 西南交通大學(xué)16按承重可分為上承式、中承式、下承式。按承重可分為上承式、中承式、下承式。 西南交通大學(xué)17注：注： 磚石橋：磚石橋： 寶成線(xiàn)：跨度寶成線(xiàn)：跨度38m38m。 成昆線(xiàn)：跨度為成昆線(xiàn)：跨度為54m54m（世界之最）。（世界之最）。 湖南黃虎港公路橋：湖南黃虎港公路橋：60m60m。 鋼筋混凝土橋：鋼筋混凝土橋： 奧地利：潑芬斯鐵路大橋奧地利：潑芬斯鐵路大橋 跨度跨度200m20

8、0m 南斯拉夫：左爾克公路橋南斯拉夫：左爾克公路橋 跨度跨度390m390m 我國(guó)豐沙永定河我國(guó)豐沙永定河1 1號(hào)橋號(hào)橋 跨度跨度150m150m 鋼橋：鋼橋： 美國(guó)：新河峽谷大橋美國(guó)：新河峽谷大橋 跨度跨度 502m502m 澳大利亞：悉尼鋼拱橋澳大利亞：悉尼鋼拱橋 跨度跨度503m503m 西南交通大學(xué)183 3、剛架結(jié)構(gòu)、剛架結(jié)構(gòu) 1 1）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： 橋跨與橋墩臺(tái)連為一體，橋墩受力得到改善。橋跨與橋墩臺(tái)連為一體，橋墩受力得到改善。 橋跨截面可比一般梁式橋小。橋跨截面可比一般梁式橋小。 宜用于深水、陡坡避免高橋墩而建。宜用于深水、陡坡避免高橋墩而建。 鐵路多用于跨線(xiàn)橋及棧橋。鐵路多用于

9、跨線(xiàn)橋及棧橋。2 2）基本類(lèi)型：）基本類(lèi)型： 門(mén)式門(mén)式 西南交通大學(xué)19斜腿式斜腿式 注：襄渝線(xiàn)斜腿橋主跨注：襄渝線(xiàn)斜腿橋主跨192m192m。 西南交通大學(xué)204 4、組合系結(jié)構(gòu)、組合系結(jié)構(gòu) 1 1）類(lèi)型類(lèi)型 板桁橋板桁橋- -桁架與梁組合桁架與梁組合拱梁橋拱梁橋- -拱與梁組合拱與梁組合懸索橋懸索橋- -懸索與梁組合懸索與梁組合斜拉橋斜拉橋- -直索與梁組合直索與梁組合西南交通大學(xué)21西南交通大學(xué)222 2）特點(diǎn)：）特點(diǎn)：懸索橋：用纜索代替橋墩受力其跨度大?，F(xiàn)代懸懸索橋：用纜索代替橋墩受力其跨度大。現(xiàn)代懸 索橋橋面梁采用鋼桁梁。主纜采用高強(qiáng)索橋橋面梁采用鋼桁梁。主纜采用高強(qiáng) 度鋼絲束。但其

10、縱橫向剛度低，不宜用度鋼絲束。但其縱橫向剛度低，不宜用 于鐵路橋。于鐵路橋。 跨度：美國(guó)恒比爾大橋跨度：美國(guó)恒比爾大橋 1410m1410m 美國(guó)金門(mén)大橋美國(guó)金門(mén)大橋1280m1280m 葡萄牙塔古斯大橋葡萄牙塔古斯大橋1013m1013m 斜拉橋：新型橋梁，懸索橋的改進(jìn)型，省去拉鎖，斜拉橋：新型橋梁，懸索橋的改進(jìn)型，省去拉鎖， 力的傳遞環(huán)節(jié)減少，穩(wěn)定性增加，整體力的傳遞環(huán)節(jié)減少，穩(wěn)定性增加，整體 受力改善，造型美觀(guān)。受力改善，造型美觀(guān)。 西南交通大學(xué)23斜拉橋：新型橋梁，懸索橋的改進(jìn)型，省去拉鎖，斜拉橋：新型橋梁，懸索橋的改進(jìn)型，省去拉鎖， 力的傳遞環(huán)節(jié)減少，穩(wěn)定性增加，整體力的傳遞環(huán)節(jié)減少

11、，穩(wěn)定性增加，整體 受力改善，造型美觀(guān)。受力改善，造型美觀(guān)。 輻射式輻射式豎琴式豎琴式星形星形扇形扇形跨度：加拿大安納西斯公路大橋跨度：加拿大安納西斯公路大橋456m456m 阿根廷鐵路大橋阿根廷鐵路大橋330m 330m 西南交通大學(xué)24四、橋梁墩臺(tái)與基礎(chǔ)四、橋梁墩臺(tái)與基礎(chǔ) 1 1、橋墩：橋臺(tái)及基礎(chǔ)的作用與結(jié)構(gòu)、橋墩：橋臺(tái)及基礎(chǔ)的作用與結(jié)構(gòu) 1 1）作用：支承橋跨結(jié)構(gòu)橋墩支承橋跨，橋臺(tái)除支作用：支承橋跨結(jié)構(gòu)橋墩支承橋跨，橋臺(tái)除支承承 橋跨外還起支擋臺(tái)后路基填土，連續(xù)橋橋跨外還起支擋臺(tái)后路基填土，連續(xù)橋跨跨 與路基的作用。與路基的作用。西南交通大學(xué)252 2）頂帽、墩臺(tái)身、基礎(chǔ)。）頂帽、墩臺(tái)身

12、、基礎(chǔ)。 頂帽作用：頂帽作用： a a將橋跨支座的力均勻的傳遞給墩臺(tái)身。將橋跨支座的力均勻的傳遞給墩臺(tái)身。 b b為養(yǎng)護(hù)維修提供工作面。為養(yǎng)護(hù)維修提供工作面。 墩臺(tái)身的作用：墩臺(tái)身的作用： a a支承橋跨荷載。支承橋跨荷載。 b b支承各種外力。支承各種外力。 基礎(chǔ)作用：基礎(chǔ)作用： 承受橋跨荷載與墩臺(tái)自重，并傳遞于地基。承受橋跨荷載與墩臺(tái)自重，并傳遞于地基。墩墩 臺(tái)的基礎(chǔ)一般埋設(shè)于地面線(xiàn)以下。基礎(chǔ)按施臺(tái)的基礎(chǔ)一般埋設(shè)于地面線(xiàn)以下?；A(chǔ)按施工工 特點(diǎn)分為明挖基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)。特點(diǎn)分為明挖基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)。 西南交通大學(xué)26墩臺(tái)及基礎(chǔ)圖墩臺(tái)及基礎(chǔ)圖西南交通大學(xué)27墩臺(tái)及基礎(chǔ)圖（續(xù)）墩臺(tái)及基礎(chǔ)圖（續(xù)）西南交通大學(xué)288.2 8.2 鐵路隧道鐵路隧道 鐵路隧道是一種修建于地下的工程建筑物。鐵路隧道是一種修建于地下的工程建筑物。一、基本技術(shù)要求一、基本技術(shù)要求 1 1、隧道結(jié)構(gòu)、隧道結(jié)構(gòu) 主主 體體建筑物建筑物附附 屬屬建筑物建筑物洞身洞身洞門(mén)洞門(mén)避車(chē)洞避車(chē)洞防排水設(shè)施防排水設(shè)施通風(fēng)設(shè)施通風(fēng)設(shè)施西南交通大學(xué)292 2、隧道凈空、隧道凈空隧道凈空隧道凈空隧道的內(nèi)輪廓線(xiàn)所包括的空間。隧道的內(nèi)輪廓線(xiàn)所包括的空間。鐵路隧道凈空根據(jù)隧道建筑物限界與發(fā)展而定。鐵路隧道凈空根據(jù)隧道建筑物限界與發(fā)展而定。 西南交通大學(xué)30二、隧道建設(shè)二、隧道建設(shè) 步驟：步驟：