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文檔簡介
橋梁工程第一章總論橋梁(Bridge)是跨越各種障礙(如河流、山谷或其他路線等)的結(jié)構(gòu)物,采用磚、石、木材、混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土和各種金屬材料建造,它不僅是交通工程的咽喉,各種道路工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(里程短、難度大、造價(jià)高、工期長),而且也是一座立體的造型藝術(shù)工程,往往成為一個(gè)城市或地區(qū)標(biāo)志性建筑。一、
橋梁的概述上海南浦大橋(1991)杭州灣跨海大橋(2007)武漢長江大橋(1957)南京長江大橋(1968)朝天門長江大橋菜園壩長江大橋大佛寺長江大橋嘉陵江石門大橋古代橋梁(約17世紀(jì)前):天然狀態(tài)的藤蘿、樹木、石梁浮橋(周)、木梁橋(秦)、石拱橋(漢)等近代橋梁(約18-19世紀(jì)):鑄鐵(18世紀(jì))、鋼材(19世紀(jì)50年代)、鋼筋混凝土橋梁(19世紀(jì)70年代)現(xiàn)代橋梁:預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁(20世紀(jì)30年代)、斜拉橋、懸索橋橋梁發(fā)展與展望建橋材料向高強(qiáng)、輕質(zhì)和新功能方向發(fā)展。對于橋梁用的鋼,不但要提高其強(qiáng)度,還要提高韌性、耐腐蝕性、耐疲勞性和可焊性。對于混凝土,我國一般把強(qiáng)度等級大于C60級的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土,大于C100的稱為超高強(qiáng)混凝土。目前,在實(shí)驗(yàn)室條件下,我國能制成C100級的混凝土,羅馬尼亞能制成C170級,美國已制成C200級。橋跨結(jié)構(gòu)繼續(xù)向大跨度發(fā)展??鐝侥芰κ欠从硺蛄杭夹g(shù)水平的主要指標(biāo)之一。意大利計(jì)劃建造跨度達(dá)3300m的墨西拿海峽懸索橋。日本也計(jì)劃建造2500-3000m的紀(jì)淡海峽大橋。西班牙和摩洛哥政府從1979年開始就對直布羅陀海峽工程進(jìn)行規(guī)劃,橋梁方案跨度達(dá)5000m。橋梁小百科世界上第一座鋼筋混凝土橋——由法國園藝師蒙耶于1875年建成的人行橋。世界上第一座鋼橋——美國密蘇里州圣路易市的伊茲橋,建于1867-1874。世界上第一座斜拉橋——于1925年建成的西班牙但波爾河的水道橋,主跨60.35m。世界上最早的懸索橋——最早的現(xiàn)代懸索橋是美國賓夕法尼亞州的雅各溪橋。最古老的敞肩石拱橋——趙州橋(隋)。世界上跨徑最大的石拱橋——瑞典綏依納松特橋,跨徑155m(1946)。世界上跨徑最大的鋼拱橋——重慶朝天門大橋跨徑552m(2009)。世界上跨徑最大的鋼管混凝土拱橋——重慶萬縣長江大橋,跨徑420m(1997)。世界上跨徑最大的斜拉橋——俄羅斯島大橋,跨徑1104m(2012)。世界上跨徑最大的懸索橋——明石海峽大橋,跨徑1991m(1998)。我國橋梁的發(fā)展概況我國歷史悠久,是世界上文明發(fā)達(dá)最早的國家之一。我國的橋梁建筑在歷史上是輝煌的,古代的橋梁不僅數(shù)量驚人,而且類型也豐富多彩,幾乎包括了所有近代橋梁中的最主要形式。建橋所用的材料大都是木、石、藤、竹之類的天然材料。我國現(xiàn)存古代最長的石橋,安平橋位于中國福建省晉江市安海鎮(zhèn)和南安市水頭鎮(zhèn)之間的海灣上,安平橋全長2255米,橋面寬3~3.8米,共361墩。橋墩用花崗巖條石橫直交錯疊砌而成。四川川瀘瀘定定縣縣大大渡渡河河鐵鐵索索橋橋唐朝朝中中期期,,我我國國已已發(fā)發(fā)展展到到用用鐵鐵鏈鏈建建造造吊吊橋橋,,我我國國保保留留至至今今的的有有跨跨長長約約100m的四四川川瀘瀘定定縣縣大大渡渡河河鐵鐵索索橋橋((1706年))幾千千年年來來,,修修建建較較多多的的古古代代橋橋梁梁要要推推石石橋橋?yàn)闉槭资住?。富富有有民民族族風(fēng)風(fēng)格格的的古古代代石石拱拱橋橋技技術(shù)術(shù),,以以其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的精精巧巧和和造造型型的的豐豐富富多多姿姿,,長長期期以以來來一一直直馳馳名名中中外外的的河河北北省省趙趙縣縣的的趙趙州州橋橋((又又稱稱安安濟(jì)濟(jì)橋橋,,建建于于605年)),,就就是是我我國國古古代代石石拱拱橋橋的的杰杰出出代代表表。。新中中國國以以后后,,我我國國建建成成了了很很多多技技術(shù)術(shù)復(fù)復(fù)雜雜、、規(guī)規(guī)模模宏宏大大的的大大跨跨徑徑橋橋梁梁。。1957年,,第第一一座座長長江江大大橋橋———武漢漢長長江江大大橋橋,,結(jié)結(jié)束束了了我我國國萬萬里里長長江江無無橋橋的的歷歷史史,,標(biāo)標(biāo)志志著著我我國國建建造造大大跨跨度度鋼鋼橋橋的的現(xiàn)現(xiàn)代代化化橋橋梁梁技技術(shù)術(shù)水水平平的的提提高高。。大大橋橋下下層層雙雙線線鐵鐵路路,,上上層層公公路路橋橋面面寬寬18m,兩兩側(cè)側(cè)各各設(shè)設(shè)2.25m人行行道道,,包包括括引引橋橋總總長長1670.4m.1969年又又建建成成了了南南京京長長江江大大橋橋,,這這是是我我國國自自行行設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)、、建建造造、、施施工工,,并并使使用用國國產(chǎn)產(chǎn)鋼鋼材材的的現(xiàn)現(xiàn)代代化化大大型型橋橋梁梁。。上上層層為為公公路路橋橋,,下下層層為為雙雙線線鐵鐵路路,,包包括括引引橋橋在在內(nèi)內(nèi),,鐵鐵路路橋橋梁梁全全長長6772m,公公路路橋橋全全長長4589m.南京京長長江江大大橋橋武漢漢長長江江大大橋橋我國國大大跨跨徑徑橋橋梁梁建建設(shè)設(shè)自自20世紀(jì)紀(jì)80年代代開開始始,,90年代代進(jìn)進(jìn)入入輝輝煌煌發(fā)發(fā)展展時(shí)時(shí)期期。。據(jù)據(jù)不不完完全全統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì),,我我國國現(xiàn)現(xiàn)有有主主跨跨在在200m以上上的的橋橋梁梁近近110座;主跨跨400米以上的的橋梁已已建成54座,在建建18座;主跨跨1000米以上的的橋梁建建成6座,在建建5座。已建建的梁橋橋、拱橋橋、斜拉拉橋和懸懸索橋的的最大跨跨徑分別別達(dá)到了了330米、552米、1088米和1490米,有16座分別躋躋身世界界同類型型橋梁排排行榜前前10名。懸索橋主主跨在400m以上有13座。江蘇蘇潤揚(yáng)長長江大橋橋主跨1490m,為國內(nèi)內(nèi)最大跨跨徑。斜拉橋主主跨在400m以上的有有18座。蘇通通長江大大橋主跨跨1088m,是我國國第一大大跨斜拉拉橋。拱橋型式式多姿多多彩,主主跨在400m以上的有有3座。萬縣縣長江大大橋主跨跨420m鋼管混凝凝土拱橋橋,巫山山長江大大橋主跨跨492m鋼管拱橋橋,朝天天門大橋橋?yàn)橹骺缈?52m鋼拱橋,,主跨分分別位居居同類型型橋梁世世界第一一。拱橋世界界之最橋型橋名跨徑(m)石拱橋山西晉城丹河新橋(2001)146鋼管混凝土拱橋重慶萬縣長江大橋(1997)420鋼管拱橋重慶巫峽長江大橋(2005)460鋼拱橋重慶朝天門大橋(2009)552橋梁的基基本組成成上部結(jié)構(gòu)構(gòu)(橋跨跨結(jié)構(gòu)))下部結(jié)構(gòu)構(gòu)(橋墩墩、橋臺臺和基礎(chǔ)礎(chǔ))支座附屬設(shè)施施(橋面面鋪裝、、防水排排水系統(tǒng)統(tǒng)、欄桿桿、伸縮縮縫、燈燈光照明明等)換一種說說法:橋橋梁由五五個(gè)“大大部件””與五個(gè)個(gè)“小部部件”組組成。五個(gè)“大部件”“五大部件件”是指橋梁梁承受汽汽車或其其他作用用的橋跨跨上部結(jié)結(jié)構(gòu)與下下部結(jié)構(gòu)構(gòu),它們們是橋梁梁結(jié)構(gòu)安安全性的的保證。。(1)橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)(上部結(jié)構(gòu)構(gòu)、橋孔孔結(jié)構(gòu))。它是路路線遇到到障礙(如江河、、山谷或或其他路路線等)中斷時(shí),,跨越這這類障礙礙的結(jié)構(gòu)構(gòu)物。它它的作用用是承受受車輛荷荷載,并并通過支支座傳遞遞給橋梁梁墩臺。。(2)支座系統(tǒng)統(tǒng)。它的作作用是支支承上部部結(jié)構(gòu)并并傳遞荷荷載給橋橋梁墩臺臺,它應(yīng)應(yīng)保證上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)在荷載載、溫度度變化或或其他因因素作用用下的位位移功能能。(3)橋墩。是在河河中或岸岸上支承承兩側(cè)橋橋跨上部部結(jié)構(gòu)的的建筑物物。(4)橋臺。設(shè)在橋橋的兩端端:一端端與路堤堤相接,,并防止止路堤滑滑塌;另另一端則則支承橋橋跨上部部結(jié)構(gòu)的的端部。。為保護(hù)護(hù)橋臺和和路堤填填土,橋橋臺兩側(cè)側(cè)常做一一些防護(hù)護(hù)工程。。(5)墩臺基基礎(chǔ)。。是保證證橋梁梁墩臺臺安全全并將將荷載載傳至至地基基的結(jié)結(jié)構(gòu)物物。基基礎(chǔ)工工程在在整個(gè)個(gè)橋梁梁工程程施工工中是是比較較困難難的部部分,,而且且常常常需要要在水水中施施工,,因而而遇到到的問問題也也很復(fù)復(fù)雜。。前兩個(gè)個(gè)部件件是橋橋跨上上部結(jié)結(jié)構(gòu),,后三三個(gè)部部件是是橋跨跨下部部結(jié)構(gòu)構(gòu)。五個(gè)“小部件件”五個(gè)“小部件件”是直接接與橋橋梁服服務(wù)功功能有有關(guān)的的部件件,過過去總總稱為為橋面面構(gòu)造造。在在橋梁梁設(shè)計(jì)計(jì)中往往往不不夠重重視,,因而而使得得橋梁梁服務(wù)務(wù)質(zhì)量量低下下,外外觀粗粗糙。。在現(xiàn)現(xiàn)代化化工業(yè)業(yè)發(fā)展展水平平的基基礎(chǔ)上上,人人類的的文明明水平平也極極大提提高,,人們們對橋橋梁行行車的的舒適適性和和結(jié)構(gòu)構(gòu)物的的觀賞賞水平平要求求越來來越高高,因因而國國際上上在橋橋梁設(shè)設(shè)計(jì)中中很重重視五五小部部件,,這不不僅是是“外觀包包裝”,而且且是服服務(wù)功功能的的大問問題。。(1)橋面鋪鋪裝(或稱行行車道道鋪裝裝)。橋面面鋪裝裝的平平整、、耐磨磨、不不翹曲曲、不不滲水水是保保證行行車舒舒適的的關(guān)鍵鍵。(2)排水防防水系系統(tǒng)。應(yīng)能能迅速速排除除橋面面積水水,并并使?jié)B滲水的的可能能性降降至最最小限限度。。此外外,城城市橋橋梁排排水系系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)保證證橋下下無滴滴水和和結(jié)構(gòu)構(gòu)上無無漏水水現(xiàn)象象。(3)欄桿(或防撞撞欄桿桿)。它既既是保保證安安全的的構(gòu)造造措施施,又又是利利于觀觀賞的的最佳佳裝飾飾件。。(4)伸縮縫縫。位于于橋跨跨上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)之間間或橋橋跨上上部結(jié)結(jié)構(gòu)與與橋臺臺端墻墻之間間,以以保證證結(jié)構(gòu)構(gòu)在各各種因因素作作用下下的變變位。。為使使橋面面上行行車舒舒適、、不顛顛簸,,橋面面上要要設(shè)置置伸縮縮縫構(gòu)構(gòu)造。。尤其其是大大橋或或城市市橋的的伸縮縮縫,,不僅僅要結(jié)結(jié)構(gòu)牢牢固,,外觀觀光潔潔,而而且要要經(jīng)常常掃除除掉入入伸縮縮縫中中的垃垃圾泥泥土,,以保保證它它的功功能作作用。。(5)燈光照照明。在現(xiàn)現(xiàn)代城城市中中,大大跨徑徑橋梁梁通常常是一一個(gè)城城市的的標(biāo)志志性建建筑,,大都都裝置置了燈燈光照照明系系統(tǒng),,構(gòu)成成了城城市夜夜景的的重要要組成成部分分。橋梁的的常用用術(shù)語語水位::河流流中的的水位位是隨隨著季季節(jié)而而變化化的,,枯水水季節(jié)節(jié)的最最低水水位稱稱為低低水位位;洪洪峰季季節(jié)河河流中中的最最高水水位稱稱為高高水位位。橋橋梁設(shè)設(shè)計(jì)中中按規(guī)規(guī)定的的設(shè)計(jì)計(jì)洪水水頻率率計(jì)算算所得得的高高水位位稱為為設(shè)計(jì)計(jì)洪水水位;;在各各級航航道中中,能能保持持航船船正常常航行行的水水位稱稱為通通航水水位。。凈跨徑徑:梁梁式橋橋凈跨徑徑是指設(shè)設(shè)計(jì)洪洪水位位線上上相鄰鄰兩個(gè)個(gè)橋墩墩(或橋臺臺)之間的的凈距距,用用l0表示,,拱式式橋凈跨徑徑是指每每孔拱拱跨兩兩個(gè)拱拱腳截截面最最低點(diǎn)點(diǎn)之間間的水水平距距離。。總跨徑徑:是是多孔孔橋梁梁中各各孔凈凈跨徑徑的總總和,,也稱稱橋梁梁孔徑徑(∑l0)。它反反映了了橋下下宣泄泄洪水水的能能力。。計(jì)算跨跨徑::對于于設(shè)有有支座座的橋橋梁是是指橋橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)相相鄰兩兩個(gè)支支座中中線之之間的的距離離,用用l表示;;對于于拱式式橋是是指每每孔拱拱跨兩兩個(gè)拱拱腳截截面形形心點(diǎn)點(diǎn)之間間的水水平距距離。。橋跨跨結(jié)構(gòu)構(gòu)的力力學(xué)計(jì)計(jì)算是是以l為基準(zhǔn)準(zhǔn)的。。標(biāo)準(zhǔn)跨跨徑(LK):對于于梁式式橋是是指相相鄰兩兩橋墩墩中線線之間間的距距離或或橋墩墩中心心至橋橋臺臺臺背前前緣之之間的的距離離,對對于拱拱式橋橋就是是指凈凈跨徑徑。橋梁全全長::簡稱稱橋長長,對對于有有橋臺臺的橋橋梁,,橋長長為兩兩岸橋橋臺翼翼墻尾尾端之之間的的距離離:對對于無無橋臺臺的橋橋梁,,橋長長為橋橋面行行車道道(橋面系系)長度,,用L表示。。梁長計(jì)算跨徑計(jì)算跨徑跨徑跨徑橋長橋梁高高度;;簡稱稱橋高高,是是指橋橋面與與低水水位之之間的的高差差或?yàn)闉闃蛎婷媾c橋橋下線線路路路面之之間的的距離離。橋橋高在在某種種程度度上反反映了了橋梁梁施工工的難難易程程度。。橋下凈凈空高高度::是指指設(shè)計(jì)計(jì)洪水水位或或計(jì)算算通航航水位位至橋橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)最最下緣緣之間間的距距離,,用H表示。。它應(yīng)應(yīng)保證證能安安全排排洪,,并不不得小小于對對該河河流通通航所所規(guī)定定的凈凈空高高度。。橋梁建建筑高高度::是橋上上行車車路面面標(biāo)高高至橋橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)最最下緣緣之間間的距距離,,它不不僅與與橋梁梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的體體系和和跨徑徑的大大小有有關(guān),,而且且還隨隨行車車部分分在橋橋上布布置的的高度度位置置而異異。以不同的結(jié)結(jié)構(gòu)體系來來分類按結(jié)構(gòu)體系系及受力特特點(diǎn),可分為梁式式橋、拱式式橋、剛架架橋、懸索索橋和斜拉拉橋五類。。1梁式橋在豎向荷載載作用下無無水平反力力的結(jié)構(gòu),,由于外力力的作用,,方向與承承重結(jié)構(gòu)的的軸線接近近垂直,因因而與同樣樣跨徑的其其他結(jié)構(gòu)體體系相比,,梁橋產(chǎn)生生的彎矩最最大,通常常需用抗彎彎、抗拉能能力強(qiáng)的材材料來建造造,目前在公路路上應(yīng)用得得最廣的是是鋼筋混凝凝土材料((包括預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土)。二、橋梁的分類類橋梁有不同同的分類方方式,每一一種分類方方式反映出出橋梁在某某一方面的的特征。但但是,橋梁梁按結(jié)構(gòu)體體系的分類類是最典型型的分類方方法,不同同的體系對對應(yīng)不同的的力學(xué)形式式,表現(xiàn)出出不盡相同同的受力特特點(diǎn)。2拱式橋拱式橋的主主要承重結(jié)結(jié)構(gòu)是拱圈圈或拱肋((拱圈橫截截面設(shè)計(jì)成成分離形式式時(shí)稱為拱拱肋)。拱結(jié)構(gòu)在豎豎向荷載作作用下,橋橋墩和橋臺臺將承受水水平推力,,同時(shí)根據(jù)據(jù)作用力和和反作用力力原理,墩墩臺向拱圈圈提供一對對水平反力力,這種水水平反力將將大大抵消消在拱圈內(nèi)內(nèi)由荷載引引起的彎矩矩。因此,,與同跨徑徑的梁相比比,拱的彎彎矩、剪力力和變形都都要小得多多。鑒于拱橋的的承重結(jié)構(gòu)構(gòu)以受壓為為主,通常??捎每箟簤耗芰?qiáng)的的圬工材料料(如磚石、混混凝土)和鋼筋混凝凝土等來建建造。拱橋橋的跨越能能力很大,,外形也較較美觀,在在條件許可可的情況下下,修建圬圬工橋往往往是經(jīng)濟(jì)合合理的。但但為了確保保拱橋能安安全使用,,下部結(jié)構(gòu)構(gòu)和地基必必須能經(jīng)受受住很大水水平推力的的不利作用用。為了橋橋梁的美觀觀和減小結(jié)結(jié)構(gòu)自重,,拱式橋一一般還設(shè)有有腹孔。3剛架橋剛架橋的主主要承重結(jié)結(jié)構(gòu)是梁或或板和立柱柱(墩柱、、豎墻)整整體結(jié)合在在一起的結(jié)結(jié)構(gòu)體系。。特點(diǎn)是在在豎向荷載載作用下,,柱腳處不不僅產(chǎn)生豎豎向反力,,也具有水水平反力,,使其基礎(chǔ)礎(chǔ)承受較大大推力。梁梁和柱的截截面均有彎彎矩、剪力力和軸力作作用,其受受力狀態(tài)介介于梁橋與與拱橋之間間。由于梁梁和柱接點(diǎn)點(diǎn)為剛結(jié),,梁端部承承受負(fù)彎矩矩,使梁跨跨中彎矩減減?。慌c一一般墩臺不不同,剛架架橋的立柱柱不僅承受受壓力,還還承受較大大彎矩。對于于同同樣樣的的跨跨徑徑,,在在相相同同的的荷荷載載作作用用下下,,剛剛架架橋橋的的跨跨中中正正彎彎矩矩要要比比一一般般梁梁橋橋的的小小。。根根據(jù)據(jù)這這一一特特點(diǎn)點(diǎn),,剛剛架架橋橋跨跨中中的的建建筑筑高高度度就就可可以以做做得得較較小小。。當(dāng)當(dāng)遇遇到到線線路路立立體體交交叉叉或或需需要要跨跨越越通通航航江江河河時(shí)時(shí),,采采用用這這種種橋橋型型能能盡盡量量降降低低線線路路標(biāo)標(biāo)高高,,減減少少路路堤堤土土方方量量。。鋼鋼筋筋混混凝凝土土梁梁式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)承承受受負(fù)負(fù)彎彎矩矩,,梁梁柱柱剛剛結(jié)結(jié)處處較較易易裂裂縫縫,,因因而而不不能能做做成成較較大大的的跨跨徑徑((40-50m)。。而而預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu),,可可以以做做成成較較大大的的跨跨徑徑((60-200m)。。T型剛構(gòu)多跨連續(xù)剛構(gòu)橋斜腿式剛構(gòu)橋安康康漢漢江江大大橋橋::鋼鋼斜斜腿腿剛剛架架鐵鐵路路橋橋,,腳腳鉸鉸跨跨度度176m,1982年建建成成。。4懸索索橋橋(吊橋橋)懸索索橋橋的的主主要要承承重重結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)是是懸懸掛掛在在兩兩塔塔架架上上的的強(qiáng)強(qiáng)大大的的柔柔性性纜纜索索。。懸懸索索橋橋由由塔架架、、纜纜索索、、錨錨錠錠結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及吊吊桿桿、、加加勁勁梁梁組成成。。橋橋跨跨上上的的荷荷載載由由加加勁勁梁梁承承受受,,并并通通過過吊吊索索將將其其傳傳至至纜纜索索。。主主纜纜索索是是主主要要承承重重結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu),,但但其其僅僅受受拉拉力力。。主主纜纜索索的的拉拉力力通通過過對對橋橋塔塔的的壓壓力力和和錨錨錠錠結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的拉拉力力傳傳至至基基礎(chǔ)礎(chǔ)和和地地基基,,通通常常錨錨錠錠結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)非非常常巨巨大大?!,F(xiàn)代代吊吊橋橋,,廣廣泛泛采采用用高高強(qiáng)強(qiáng)度度的的鋼鋼絲絲成成股股編編制制的的鋼鋼纜纜,,以以充充分分發(fā)發(fā)揮揮優(yōu)優(yōu)異異的的抗抗拉拉性性能能,,使使其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)自自重重較較輕輕,,能能以以較較小小的的建建筑筑高高度度跨跨越越其其他他任任何何橋橋型型無無法法比比擬擬的的特特大大跨跨度度,,最最大大跨跨度度已已近近2000m。然而而,,相相對對于于其其他他體體系系而而言言,,吊吊橋橋的的自自重重輕輕,,結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)剛剛度度差差,,在在車車輛輛動動荷荷載載和和風(fēng)風(fēng)荷荷載載作作用用下下,,橋橋有有較較大大的的變變形形和和振振動動。。整整個(gè)個(gè)吊吊橋橋的的發(fā)發(fā)展展史史,,是是和和變變形形和和振振動動斗斗爭爭的的歷歷史史,,是是爭爭取取剛剛度度的的歷歷史史。。目目前前吊吊橋橋一一般般只只在在公公路路上上修修建建。。重力力式式錨錨碇碇((重重力力錨錨))隧隧道道式式錨錨碇碇((巖巖洞洞錨錨))潤揚(yáng)揚(yáng)長長江江大大橋橋南南汊汊橋橋江陰陰長長江江大大橋橋5斜拉拉橋橋由承承壓壓的的塔、、受受拉拉的的索索與與承承彎彎的的梁梁體體組合合起起來來的的一一種種結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系系,,充充分分利利用用了了懸懸索索結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和梁梁結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn),,組組合合相相當(dāng)當(dāng)合合理理。。梁梁結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)直直接接承承受受橋橋面面外外荷荷載載引引起起的的彎彎矩矩和和剪剪力力,,橋橋塔塔兩兩側(cè)側(cè)的的斜斜拉拉索索張張緊緊后后為為梁梁結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)提提供供彈彈性性支支承承,,同同時(shí)時(shí)承承受受由由荷荷載載引引起起的的拉拉力力,,其其拉拉力力的的豎豎向向分分量量通通過過橋橋塔塔傳傳至至基基礎(chǔ)礎(chǔ)和和地地基基;;斜斜拉拉索索中中荷荷載載引引起起拉拉力力的的水水平平分分量量,,使使橋橋結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)承承受受軸軸向向壓壓力力,,相相當(dāng)當(dāng)于于對對梁梁結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)施施加加預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力。。與與懸懸索索橋橋相相比比,,斜斜拉拉索索直直接接作作用用于于主主梁梁結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu),,使使結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系系的的抗抗彎彎、、抗抗扭扭的的剛剛度度大大大大增增強(qiáng)強(qiáng);;塔塔柱柱、、斜斜拉拉索索和和主主梁梁構(gòu)構(gòu)成成穩(wěn)穩(wěn)定定的的三三角角形形,,斜斜拉拉橋橋的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)剛剛度度較較大大,,抗抗風(fēng)風(fēng)穩(wěn)穩(wěn)定定性性也也明明顯顯改改善善。。由由于于斜斜拉拉索索的的拉拉力力的的水水平平分分量量由由梁梁結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)承承擔(dān)擔(dān),,不不需需要要巨巨大大的的錨錨錠錠結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。??卓绮贾眯问绞浆F(xiàn)代斜拉橋最最典型的孔跨跨布置有兩種種:雙塔三跨跨式和獨(dú)塔雙雙跨式斜拉索布置斜拉索是斜拉拉橋的主要承承重構(gòu)件之一一。斜拉索對對主梁有一個(gè)個(gè)彈性支承作作用,對整個(gè)個(gè)斜拉橋的結(jié)結(jié)構(gòu)剛度和經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理性起起著重要作用用。索在空間的布布置形式斜拉索索面空空間布置一般般有三種類型型:單索面、豎向向雙索面、斜斜向雙索面。拉索在索面內(nèi)內(nèi)的布置形式式斜拉索在索面面內(nèi)的布置應(yīng)應(yīng)根據(jù)受力情情況及美學(xué)要要求等因素確確定,常選用用以下三種基基本形式:輻射形、豎琴琴形及扇形。。斜拉橋塔柱的的型式更是豐豐富多姿,從從橋梁行車方方面看,可做做成獨(dú)柱型、雙柱柱型、門型、、H型、A型、寶石型和和倒Y型等。No.1俄羅斯島大橋橋(1104),俄羅斯,,2012No.
2蘇通長江大橋橋1088米,中國,2008No.
3香港昂船洲大大橋1018米,中國,2009No.
4多多羅橋(Tatara)890米,日本,1999年No.
5諾曼底橋(PontdeNormandie)856米,法國,1995年No.
6南京長江三橋橋648米,中國,2005年No.
7南京長江二橋橋628米,中國,2001年No.
8白沙洲長江大大橋618米,中國,2001年No.
9青州閩江大橋橋605米,中國,2001年No.
10楊浦大橋602米,中國,1993世界十大斜拉拉橋多多羅橋諾曼底橋昂船洲大橋南京長江三橋橋五種橋梁受力力分類梁式橋——以受彎為主拱式橋——以受壓為主剛構(gòu)橋——彎、軸壓組合合受力斜拉橋——拉、壓、彎等等組合受力懸索橋——以受拉為主按跨徑大小分分類按橋梁全長和和跨徑的不同同劃分,有特大橋、大橋橋、中橋、小小橋和涵洞。橋涵分類多孔橋全長L(m)單孔跨徑Lk(m)特大橋L≥1000Lk≥150大
橋100≤L<100040≤Lk<150中
橋30<L<10020≤Lk<40小
橋8≤L≤305≤Lk<20涵
洞L<8Lk<5以不同的用途途分1.人行橋只只供行人用用的橋,一般般均很狹小,,上、下橋用用踏步式的較較多。2.公路橋是是處在公路路或城市道路路上,供車輛輛和人群通行行的橋。3.鐵路橋是是鐵路線上上供列車通行行的橋。4.公路鐵路兩兩用橋一一般分兩層,,上層是公路路橋,下層是是鐵路橋,這這是因?yàn)榕榔缕聲r(shí),汽車比比火車容易。。5.運(yùn)水橋(亦稱渡槽)是把水運(yùn)過河河或運(yùn)過山谷谷用的橋,這這種橋比較少少。6.管線橋?qū)賹儆趯S脴驑蛄?,它把城城市中的上水水管道、電纜纜、燃?xì)夤艿鹊葞н^河去。。以造橋所用的的材料分1木橋凡橋橋跨結(jié)構(gòu)用木木材建造的都都屬木橋,這這種橋在城市市中都已以鋼鋼筋混凝土橋橋代替。2圬工橋包包括磚、石、、混凝土等材材料建成的橋橋。這些建筑筑材料都是抗抗壓強(qiáng)度高而而抗拉強(qiáng)度很很低的。因此此圬工橋一般般都為拱橋的的形式。3鋼橋鋼材材是一種很好好的材料,它它的抗壓和抗抗拉強(qiáng)度都很很高,用途很很廣。為了節(jié)節(jié)省鋼材,一一般都以鋼筋筋混凝土橋來來代替鋼橋。。4鋼筋混凝土橋橋和預(yù)應(yīng)力混混凝土橋。目目前在國內(nèi)外外,無論是鐵鐵路橋、公路路橋或是城市市橋,大部分分是鋼筋混凝凝土或預(yù)應(yīng)力力混凝土梁橋橋。鋼筋混凝凝土和預(yù)應(yīng)力力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)都是采用抗抗壓性能好的的混凝土和抗抗拉能力強(qiáng)的的鋼筋結(jié)合在在一起組合建建成的。預(yù)應(yīng)力砼橋以橋面位置分分類分為上承式橋橋、下承式橋橋和中承式橋橋。1上承式橋是橋面布置在在橋跨結(jié)構(gòu)上上面的橋梁。。上承式橋的構(gòu)構(gòu)造較簡單,,施工方便,,而且其主梁梁或拱肋等的的間距可按需需要調(diào)整,以以求得經(jīng)濟(jì)合合理的布置。。一般說來,,上承式橋梁梁的承重結(jié)構(gòu)構(gòu)寬度可做得得小些,因而而可節(jié)約墩臺臺圬工數(shù)量。。此外,在上上承式橋上行行車時(shí),視野野開闊、感覺覺舒適也是其其重要優(yōu)點(diǎn)。。所以,公路路橋梁一般盡盡可能采用上上承式橋。上上承式橋的不不足之處是橋橋梁的建筑高高度較大。因因此,在建筑筑高度受嚴(yán)格格限制的情況況下,就應(yīng)采采用下承式橋橋或中承式橋橋。2下承式橋是橋面布置在在橋跨結(jié)構(gòu)下下面的橋梁。。這種式樣橋橋的建筑,主主要是為了使使橋面減薄,,既要保證橋橋下凈空,又又要考慮橋面面不升高以減減小上橋坡度度。3中承式橋考慮地形、標(biāo)標(biāo)高等限制,,把路面布置置在橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)中間的橋梁梁。以橋梁的活動動性來分1固定橋橋橋梁固定在一一定位置上不不能活動的稱稱固定橋,常常見的橋都屬屬于固定橋。。2活動橋又又稱開啟橋。。為了通航的的河道上使大大船能通骯,,又要使橋面面不能太高,,從而節(jié)省兩兩岸引道和引引橋等費(fèi)用。。故采取了使使通航孔中的的某一孔橋跨跨,在大船只只通過時(shí)可活活動開啟的形形式。我國廣廣州、天津都都有開啟橋。。這種橋的開開啟形式有三三種:立轉(zhuǎn)式式、平轉(zhuǎn)式和和直升式。天津市金湯橋橋塘沽海門升降降橋芝加哥立轉(zhuǎn)橋橋以橋梁的耐久久程度分類1.永久式橋橋橋梁的上上部結(jié)構(gòu)和墩墩臺都用磚石石、混凝土、、鋼筋混凝土土或鋼材建成成的橋。2.半永久式橋橋上部結(jié)結(jié)構(gòu)用木材,,下部結(jié)構(gòu)則則用磚石、混混凝土或鋼筋筋混凝土建成成的橋。3.臨時(shí)式橋全全部用木木材建成的橋橋。因?yàn)槟緲驑蛞赘癄€,使使用時(shí)間較短短,故為臨時(shí)時(shí)性的。按跨越障礙的的性質(zhì)分類1跨河橋(如蘇蘇通長江大橋橋)2跨海橋(如杭杭州灣大橋))3跨線橋(跨越越鐵路線、公公路線(立交交橋)等))4高架橋(指擱擱在一系列狹狹窄鋼筋混凝凝土或圬工拱拱上,具有高高支撐的塔或或支柱,跨過過山谷、河流流、道路或其其他低處障礙礙物的橋梁))5立交橋(道路路的立體交叉叉)三橋梁的總總體規(guī)劃設(shè)計(jì)計(jì)1.設(shè)計(jì)基本原則則:技術(shù)先進(jìn)、安安全、適用、、經(jīng)濟(jì)、美觀、環(huán)境保保護(hù)和可持續(xù)續(xù)發(fā)展在因地制宜的的前提下,盡盡可能采用成成熟的新結(jié)構(gòu)構(gòu)、新設(shè)備、、新材料和新新工藝,必須須認(rèn)真學(xué)習(xí)國國內(nèi)外的先進(jìn)進(jìn)技術(shù),充分分利用最新科科學(xué)技術(shù)成就就,把學(xué)習(xí)和和創(chuàng)新結(jié)合起起來,淘汰和和摒棄原來落落后和不合理理的東西。只只有這樣才能能更好貫徹適適用、經(jīng)濟(jì)、、安全和美觀觀的原則,提提高我國的橋橋梁的建設(shè)水水平,趕上和和超過世界先先進(jìn)水平。1)技術(shù)先進(jìn)2)安全所設(shè)計(jì)的橋梁梁結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度度、穩(wěn)定和耐耐久性方面應(yīng)應(yīng)有足夠的安安全儲備;防撞欄桿應(yīng)具具有足夠的高高度和強(qiáng)度,,人與車流之之間應(yīng)做好防防護(hù)欄,防止止車輛撞入人人行道或撞壞壞欄桿而落到到橋下;對于交通繁忙忙的橋梁,應(yīng)應(yīng)設(shè)計(jì)好照明明設(shè)施并有明明確的交通標(biāo)標(biāo)志,兩端引引橋坡度不宜宜太陡,以避避免發(fā)生車輛輛碰撞等引起起的車禍;對于修建在地地震區(qū)的橋梁梁,應(yīng)按抗震震要求采取防防震措施;對對于河床易變變遷的河道,,應(yīng)設(shè)計(jì)好導(dǎo)導(dǎo)流設(shè)施,防防止橋梁基礎(chǔ)礎(chǔ)底部被過度度沖刷;對于于通行大噸位位船舶的河道道,除按規(guī)定定加大橋孔跨跨徑外,必要要時(shí)設(shè)置防撞撞構(gòu)筑物等。。橋面寬度能滿滿足當(dāng)前以及及今后規(guī)劃年年限內(nèi)的交通通流量(包括括行人通行));橋梁結(jié)構(gòu)在通通過設(shè)計(jì)荷載載時(shí)不出現(xiàn)過過大的變形和和過寬的裂縫縫;橋跨結(jié)構(gòu)的下下面有利于泄泄洪,通航((跨河橋)或或車輛和行人人的通行(旱旱橋);橋梁的兩端方方便于車輛的的進(jìn)入和疏散散,而不致產(chǎn)產(chǎn)生交通堵塞塞現(xiàn)象等;考慮綜合利用用,方便各種種管線(水、、電氣、通訊訊等)的搭載載。3)適用橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)遵遵循因地制宜宜,就地取材材和方便施工工的原則;經(jīng)濟(jì)的橋型應(yīng)應(yīng)該是造價(jià)和和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜綜合最省的橋橋型,設(shè)計(jì)中中應(yīng)充分考慮慮維修的方便便和維修費(fèi)用用少,維修時(shí)時(shí)盡可能不中中斷交通,或或中斷交通的的時(shí)間最短;;所選擇的橋位位應(yīng)是地質(zhì)、、水文條件好好,橋梁長度度也較短;橋位應(yīng)考慮應(yīng)應(yīng)建在能縮短短河道兩岸的的運(yùn)距,促進(jìn)進(jìn)該地區(qū)的經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,產(chǎn)產(chǎn)生最大的效效益,對于過過橋收費(fèi)的橋橋梁應(yīng)能吸引引更多的車輛輛通過,達(dá)到到盡可能快回回收投資的目目的。4)經(jīng)濟(jì)5)美觀、環(huán)境境保護(hù)和可持持續(xù)發(fā)展與環(huán)境協(xié)調(diào)的的橋梁與環(huán)境協(xié)調(diào)的的橋梁與環(huán)境協(xié)調(diào)的的橋梁橋
梁
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境的的
破
壞橋梁設(shè)計(jì)首先先要確定橋位,小橋和涵洞洞的位置與線線型一般應(yīng)符符合路線的總總走向,為滿滿足水文、線線路彎道等要要求,可設(shè)計(jì)計(jì)斜橋和彎橋橋,對于公路路上的特大橋橋、大、中橋橋橋位,原則則上應(yīng)服從路路線走向,橋橋、路綜合考考慮,盡量選選擇在河道順順直、水流穩(wěn)穩(wěn)定、地質(zhì)良良好的河段上上。橋梁的平曲線線半徑、平曲曲線超高和加加寬、緩和曲曲線、變速車車道設(shè)置等,,均應(yīng)滿足相相應(yīng)等級線路路的規(guī)定。1)橋梁的平平面設(shè)計(jì)2、橋梁平、縱縱、橫斷面設(shè)設(shè)計(jì)2)橋梁縱斷面面設(shè)計(jì)橋梁縱斷面設(shè)設(shè)計(jì)包括確定定橋梁的總跨徑、橋梁的分孔、、橋道的標(biāo)高高、橋上和橋橋頭引道的縱縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深深度等。橋面縱坡
橋梁縱斷面設(shè)計(jì)橋梁總跨徑的確定橋梁的分孔橋道各種標(biāo)高的確定橋梁總跨徑使用年限內(nèi)保保證設(shè)計(jì)洪水水能順利宣泄泄;可能出現(xiàn)的流流冰和船只排排筏等順利通通過;避免壓縮河床床引起河道和和河岸的不利利變遷;避免因橋前壅壅水而淹沒農(nóng)農(nóng)田、房屋、、村鎮(zhèn)和其它它公共設(shè)施不能因總跨徑徑縮短引起河河床過度沖刷刷對淺埋基礎(chǔ)礎(chǔ)帶來不利影影響。橋梁的分孔首先應(yīng)滿足橋橋下通航要求。橋梁的通航航孔應(yīng)布置在在航行最方便便的河域。變變遷性河流根根據(jù)具體條件件,應(yīng)多設(shè)幾幾個(gè)通航孔。。平原區(qū)寬闊河流上的的橋梁,通常在主河河槽部分按需需要布置較大大的通航孔,,而在兩側(cè)淺淺灘部分按經(jīng)經(jīng)濟(jì)跨徑進(jìn)行行分孔。山區(qū)區(qū)深深谷谷上上、、水水深深流流急急的的江江河河上上,,或或需需在在水水庫庫上上修修橋橋時(shí)時(shí),,為為了了減少少中中間間橋橋墩墩,應(yīng)應(yīng)加加大大跨跨徑徑。。如如果果條條件件允允許許的的話話,,甚甚至至可可以以采采用用特特大大跨跨徑徑的的單單孔孔跨跨越越。。對于于采采用用連連續(xù)續(xù)體體系系的的多孔孔橋橋梁梁,應(yīng)應(yīng)從從結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的受受力力特特性性考考慮慮,,使使邊邊孔孔與與中中孔孔的的跨跨中中彎彎矩矩接接近近相相等等,,合合理理地地確確定定相相鄰鄰跨跨之之間間的的比比例例。。對于于河河流流中中存存在在不利利的的地地質(zhì)質(zhì)段段,在在布布孔孔時(shí)時(shí)為為了了使使橋橋基基避避開開這這些些區(qū)區(qū)段段可可以以適適當(dāng)當(dāng)加加大大跨跨徑徑。。橋道道標(biāo)標(biāo)高高的的確確定定合理理的的橋橋道道標(biāo)標(biāo)高高必必須須根根據(jù)據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)洪洪水水位位、、橋橋下下通通航航((通通車車))凈凈空空的的需需要要,,并并結(jié)結(jié)合合橋橋型型、、跨跨徑徑等等一一起起考考慮慮。。(1)流流水水凈凈空空要要求求按設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)水水位位計(jì)計(jì)算算橋橋面面最最低低高高程程按設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)最最高高流流冰冰水水位位計(jì)計(jì)算算橋橋面面最最低低高高程程(2)通通航航凈凈空空要要求求在設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)跨跨線線路路((鐵鐵道道或或公公路路))的的立立體體交交叉叉時(shí)時(shí),,橋橋跨跨結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)底底緣緣的的標(biāo)標(biāo)高高應(yīng)應(yīng)高高出出規(guī)規(guī)定定的的車車輛輛凈凈空空高高度度。。(3)跨跨線線橋橋橋橋下下的的交交通通要要求求(4)橋面面縱縱坡坡::既利利于于交交通通,,美美觀觀效效果果好好,,又又便便于于橋橋面面排排水水單向向或或雙雙向向坡坡度度的的橋橋梁梁,,對對于于不不太太長長的的小小橋橋,,可可以以做做成成平平坡坡橋橋橋上上縱縱坡坡不不宜宜大大于于4%橋頭頭引引道道縱縱坡坡不不宜宜大大于于5%位于于市市鎮(zhèn)鎮(zhèn)混混合合交交通通繁繁忙忙處處的的橋橋梁梁,,橋橋上上縱縱坡坡和和橋橋頭頭引引道道縱縱坡坡均均不不得得3%,并并應(yīng)應(yīng)在在縱縱坡坡變變更更的的地地方方按按規(guī)規(guī)定定設(shè)設(shè)置置豎豎曲曲線線斯托托爾爾馬馬橋橋高速速公公路路、、一一級級公公路路路路基基標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)橫橫斷斷面面橋梁梁寬寬度度———根據(jù)據(jù)《公路路工工程程技技術(shù)術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》中規(guī)規(guī)定定各各級級公公路路行行車車道道寬寬度度、、中中間間帶帶寬寬度度、、路路肩肩寬寬度度橫斷斷面面設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)取決決于于橋橋面面的的寬寬度度和和不不同同橋橋跨跨結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)橫橫斷斷面面的的形形式式。。橋面面凈凈空空———滿足足《公路路工工程程技技術(shù)術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》中的的建建筑筑界界線線規(guī)規(guī)定定3、橋梁梁設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)與與建建設(shè)設(shè)程程序序1)“預(yù)可可”階段段“預(yù)可可”階段段著著重重研研究究建建橋橋的的必要要性性以及及宏觀觀經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)上上的的合合理理性性,編編制制預(yù)預(yù)可可行行性性研研究究報(bào)報(bào)告告。。2)“工可可”階段段“工可可”階段段的的主主要要工工作作目目標(biāo)標(biāo)是是解解決決建建設(shè)設(shè)項(xiàng)項(xiàng)目目的的上上報(bào)報(bào)立立項(xiàng)項(xiàng)問問題題,,編編制制可可行行性性研研究究報(bào)報(bào)告告。。工程程可可行行性性論論證證———制定定橋橋梁梁標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、、自自然然條條件件及及周周圍圍環(huán)環(huán)境境、、橋橋式式方方案案、、橋橋位位經(jīng)濟(jì)濟(jì)可可行行性性論論證證———造價(jià)價(jià)及及回回報(bào)報(bào)、、資資金金來來源源及及償償還還1.進(jìn)一一步步開開展展水水文文、、勘勘測測工工作作2.橋梁梁方方案案比比選選3.施工工組組織織設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)4.概算算3)初初步步設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)::確確定定橋橋梁梁的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)方方案案4)技技術(shù)術(shù)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)進(jìn)一一步步深深化化初初步步設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)::充充分分勘勘探探、、確確定定細(xì)細(xì)部部尺尺寸寸、、截截面面配配筋筋、、確確定定施施工工方方法法、、調(diào)調(diào)整整概概算算(技術(shù)術(shù)上上復(fù)復(fù)雜雜的的特特大大橋橋、、互互通通式式立立交交、、或或新新型型橋橋梁梁結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu))5)施施工工圖圖設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)編制制施施工工圖圖、、編編制制工工程程預(yù)預(yù)算算塔頂頂1:1模型型試試驗(yàn)驗(yàn)明確確各各種種標(biāo)標(biāo)高高的的要要求求橋梁梁分分孔孔和和初初擬擬橋橋型型方方案案草草圖圖方案案初初篩篩詳繪繪橋橋型型方方案案編制制估估算算或或概概算算方案案選選定定和和文文件件匯匯總總最佳佳的的推推薦薦方方案案4、橋橋梁梁設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)方方案案的的比比選選明確確各各種種標(biāo)標(biāo)高高的的要要求求。。在在縱縱斷斷面面圖圖上上先先繪繪出出設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)水水位位、、通通航航水水位位、、堤堤頂頂標(biāo)標(biāo)高高、、橋橋面面標(biāo)標(biāo)高高、、通通航航凈凈空空、、行行車車凈凈空空位位置置。。橋梁分分孔。。確定定各種種標(biāo)高高后根根據(jù)泄泄洪總總跨徑徑要求求作橋橋梁分分孔和和橋型型方案案草圖圖,盡盡可能能多繪繪草圖圖,以以免遺遺漏可可能的的橋型型。方案初初篩。。對草草圖方方案作作技術(shù)術(shù)和經(jīng)經(jīng)濟(jì)上上的初初步分分析和和判斷斷,從從中選選出2-4個(gè)構(gòu)思思好、、各具具特點(diǎn)點(diǎn)的方方案,,作進(jìn)進(jìn)一步步詳細(xì)細(xì)研究究和比比較。。詳繪橋橋型方方案。。根據(jù)據(jù)不同同橋型型、跨跨度、、寬度度和施施工方方法,,擬定定主要要尺寸寸并盡盡可能能細(xì)致致地繪繪制各各橋型型方案案的尺尺寸詳詳圖。。編制估估算或或概算算。依依據(jù)編編制方方案的的詳圖圖,可可以計(jì)計(jì)算出出上、、下部部結(jié)構(gòu)構(gòu)的主主要工工程數(shù)數(shù)量,,依據(jù)據(jù)定額額算出出全橋橋總造造價(jià)。。方案選選定和和文件件匯總總。全全面考考慮造造價(jià)、、建設(shè)設(shè)工期期、適適用性性、美美觀等等因素素,綜綜合分分析選選定一一個(gè)最最佳的的推薦薦方案案。最最后將將所有有的資資料歸歸檔。。優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)比較較三塔斜拉橋方案(第Ⅰ方案)系桿拱配斜拉橋方案(第Ⅱ方案)連續(xù)剛構(gòu)方案(第Ⅲ方案)經(jīng)濟(jì)性54295.7萬元53653.4萬元55412.8萬元適用性1.兩孔310m主跨跨越主航道,與航道適應(yīng)性好,通航凈空大,防撞要求低;2.河床壓縮少,有利汛期泄洪;3.西岸副孔50m簡支T梁伸縮縫多,橋面連續(xù)易開裂1.主橋大跨少,對通航較不利,橋墩防撞要求較高;2.河床壓縮較多,對汛期泄洪較不利;3.西岸副孔50m連續(xù)梁,伸縮縫較少1.兩孔280m跨徑連續(xù)剛構(gòu)跨越主航道,與航道適應(yīng)性好。通航凈空大,防撞要求低;2.河床壓縮多,汛期泄洪能力較差;3.西岸副孔50m空心板,伸縮縫多,橋面連續(xù)易開裂安全性1.主橋跨度適中,板梁式結(jié)構(gòu)施工方便,工期較短;2.西岸副孔采用預(yù)制T梁,可工廠化預(yù)制施工,質(zhì)量可靠,工期有保障,但需大型預(yù)制場和吊裝設(shè)備;3.主橋后期營運(yùn)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高;4.行車較平順1.主體采用箱梁斷面,剛度大,施工安全;2.西岸副孔采用移動支架現(xiàn)澆,施工條件差,工期制約因素多并需要多套設(shè)備方能保證工期;3.主橋后期營運(yùn)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高;4.行車平順舒適1.主跨280m連續(xù)剛構(gòu)為當(dāng)前世界最大跨度,施工難度大,工期較長;2.西岸副孔采用預(yù)制空板,可工廠化預(yù)制施工,質(zhì)量可靠,工期有保障。但需要預(yù)制場與吊裝設(shè)備;3.主橋后期營運(yùn)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少;4.行車平順舒適美觀性橋型美觀,氣勢宏偉,與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)好高聳的橋塔與低矮的拱圈,大跨梁橋與小跨拱橋反差明顯,配合不協(xié)調(diào),橋型欠美觀主橋線條簡潔明快,但因其高跨比例不很協(xié)調(diào),影響橋型美觀優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)比較較梁式橋的橋橋面構(gòu)造通通常包括行行車道鋪裝裝、防水和和排水系統(tǒng)統(tǒng)、伸縮裝裝置、人行行道(或安全帶)、欄桿和照照明燈柱等等。四橋面布置與與構(gòu)造橋面一般構(gòu)構(gòu)造橋面構(gòu)造直直接與車輛輛、行人接接觸,它對對橋梁功能能的正常發(fā)發(fā)揮、主要要結(jié)構(gòu)的保保護(hù)、車輛輛和行人的的安全以及及橋梁的布布局和美觀觀都非常重重要。尤其其是現(xiàn)代化化高速交通通體系的迅迅猛發(fā)展,,更顯示了了它的重要要性。橋面面構(gòu)造工程程量小,但但項(xiàng)目繁雜雜。橋面的布置置橋面布置根根據(jù)道路的的等級、橋橋梁的寬度度、行車要要求等條件件確定,混混凝土梁式式橋有雙向車道、、分車道和和雙層橋面面布置等形式。1雙向車道布布置是指行車道道的上下行行交通布置置在同一橋橋面上,上上、下行交交通由畫線線分隔,沒沒有明顯的的界限。橋橋梁上允許許機(jī)動車和和非機(jī)動車車同時(shí)通過過,有的采采用畫線分分隔。由于于在橋梁上上同時(shí)存在在上下行機(jī)機(jī)動車和非非機(jī)動車,,因此,車車輛在橋梁梁上只能中中速或低速速行駛。2分車道布置置行車道分上上下行,橋橋面上按分分隔式布置置,設(shè)置分分隔帶或采采用分離式式主梁,使使上下行車車道分隔布布置,上下下行交通分分隔、互不不干擾,提提高了車輛輛和行人的的通行能力力,便于交交通管理。。但是,在在橋面布置置上要增加加一些附屬屬設(shè)施,橋橋面的寬度度相應(yīng)地要要加寬些。。3雙層橋面布布置是指橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)在空間間上可以提提供兩個(gè)不不在同一平平面上的橋橋面構(gòu)造,,一般鋼橋橋采用較多多。雙層橋橋面布置,,可以使不不同的交通通嚴(yán)格分道道行駛,便便于交通管管理。同時(shí)時(shí),在滿足足同樣交通通要求時(shí),,可以充分分利用橋梁梁凈空,減減小橋梁寬寬度,縮短短引橋長度度,達(dá)到較較好的經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益。橋面鋪裝也也稱行車道道鋪裝,是是車輪直接接作用的部部分。橋面面鋪裝的主主要作用在在于防止車車輛輪胎或或履帶直接接磨耗行車車道板,保保護(hù)主梁免免受雨水侵侵蝕,并對對車輛輪重重的集中荷荷載起分布布作用。鋼筋混凝土土和預(yù)應(yīng)力力混凝土梁梁橋的橋面面鋪裝可采采用水泥混混凝土、瀝瀝青混凝土土、瀝青表表面處治。。水泥混凝土土和瀝青混混凝土橋面面鋪裝用得較廣,,能滿足各各項(xiàng)要求。。水泥混凝凝土鋪裝的的耐磨性能能好,適合合重載交通通,但養(yǎng)生生期長,以以后修補(bǔ)較較麻煩。瀝瀝青混凝土土橋面鋪裝裝維修養(yǎng)護(hù)護(hù)方便,但但易老化和和變形。橋面鋪裝防水排水系系統(tǒng)為滿足行車車安全、舒舒適,防止止橋面結(jié)構(gòu)構(gòu)被水浸泡泡,橋梁應(yīng)應(yīng)設(shè)置防水水和排水設(shè)設(shè)施。橋面面防水采用用橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)頂面設(shè)置置防水層;;橋梁排水水采用設(shè)置置縱坡和橋面面橫坡及排排水設(shè)施。橋面設(shè)置縱縱橫坡,以以便順利排排除雨水,,防止或減減少雨水滲滲入橋面鋪鋪裝層,從從而保護(hù)了了行車道板板,延長了了橋梁的使使用壽命。。在平原地區(qū)區(qū),可以在在滿足橋下下通航凈空空要求的前前提下,降降低墩臺標(biāo)標(biāo)高,減少少引橋長度度或橋頭引引道土方量量,從而節(jié)節(jié)省工程費(fèi)費(fèi)用。橋面面的縱坡一一般都做成成雙向縱坡坡,縱坡一一般以不超超過3%-4%為宜。橋面的橫坡坡,一般采采用1.5-3%,多采用拋物物線形縱橫坡橋面排水設(shè)設(shè)施縱坡大于2%,橋長小于于50m,不設(shè)專門門的泄水管管道;縱坡大于2%,橋長大于于50m,12-15m設(shè)置泄水管管;縱坡小于2%,6-8m設(shè)置泄水管管。泄水孔排列列方式對稱式梅花式或錯列內(nèi)徑:一般般為100~150mm。高速和一一級公路,,一般為150mm間距在4~5m泄水管沿行車道邊緣布置泄水管布于人行道下跨越公路、、鐵路、通通航河流的的橋梁以及及城市橋梁梁,設(shè)封閉閉式的排水水系統(tǒng)1泄水漏斗;;2泄水管;3鋼筋混凝土土斜槽;4橫梁;5縱向排水管管;6支承結(jié)構(gòu);;7懸吊結(jié)構(gòu);;8支柱;9弧形箍;10吊桿泄水管材料料:一般采采用鑄鐵、、鋼材、鋼鋼筋混凝土土及塑料((聚氯乙烯烯PVC或聚乙烯PE)等防水層防水混凝土土位于非冰凍凍地區(qū)的橋橋梁需作適適當(dāng)?shù)姆浪畷r(shí),可在在橋面板上上鋪筑8-10cm厚的防水混混凝土作為為鋪裝層。。防水混凝凝土的標(biāo)號號一般不低低于橋面板板混凝土的的標(biāo)號,其其上一般可可不另設(shè)面面層,但為為延長橋面面的使用年年限,宜在在上面鋪筑筑2cm厚的瀝青表表面處治作作為可修補(bǔ)補(bǔ)的磨耗層層。貼式防水層層設(shè)在低標(biāo)號號混凝土排排水三角墊墊層上面,,其做法是是:先在墊墊層上用水水泥砂漿抹抹平,待硬硬化后在其其上涂一層層熱瀝青底底層,隨即即貼上一層層油毛氈(或麻袋布、、玻璃纖維維織物等),上面再涂涂一層瀝青青膠砂,貼貼一層油毛毛氈,最后后再涂一層層瀝青膠砂砂。這種所所謂“三油二氈”的防水層,,其厚度約約為1-2cm。為了保護(hù)護(hù)貼式防水水層不致因因鋪筑和翻翻修路面而而受到損壞壞,在防水水層上需用用厚約4cm,標(biāo)號不低低于C20的細(xì)骨料混混凝土作為為保護(hù)層。。等它達(dá)到到足夠強(qiáng)度度后、再鋪鋪筑瀝青混混凝土或水水泥混凝土土鋪裝層。。這種防水層層的造價(jià)高高,施工也也麻煩費(fèi)時(shí)時(shí),故應(yīng)根根據(jù)建橋地地區(qū)的氣候候條件,橋橋梁的重要要性等,在在技術(shù)和經(jīng)經(jīng)濟(jì)上作論論證后采用用。使用要求1.能夠適應(yīng)橋橋梁溫度變變化所引起起的伸縮。。2.橋面平坦,,行駛性良良好的構(gòu)造造。3.施工安裝方方便,且與與橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)聯(lián)為整體體。4.具有能夠安安全排水和和防水的構(gòu)構(gòu)造。5.承擔(dān)各種車車輛荷載的的作用。6.養(yǎng)護(hù)、修理理與更換方方便。7.經(jīng)濟(jì)價(jià)廉。。橋梁伸縮裝置目的為了保證橋橋跨結(jié)構(gòu)在在氣溫變化化、活載作作用、混凝凝土收縮與與徐變等因因素的作用用下變形的的需要,一一般應(yīng)在兩兩梁端之間間以及在梁梁端與橋臺臺背墻之間間設(shè)置橫向向的伸縮縫縫。伸縮縫縫處的欄桿桿和橋面鋪鋪裝都要斷斷開。常用的伸縮縮縫有:鋅鐵皮伸縮縮縫、鋼板板式伸縮縫縫、橡膠伸伸縮縫、數(shù)數(shù)模式伸縮縮縫等。安全帶對于不設(shè)人人行道的橋橋梁,為了了保證交通通安全,在在行車道邊邊緣應(yīng)設(shè)置置高出行車車道的帶狀狀構(gòu)造物,,即安全帶帶。對于一一般的公路路橋梁,安安全帶的寬寬度不少于于0.25m,高度為0.25-0.4m。安全帶按按照施工方方法劃分為為就地澆注注式和預(yù)制制拼裝式兩兩種。欄桿和燈柱柱橋梁欄桿設(shè)設(shè)置在人行行道上,其其功能主要要是防止行行人和非機(jī)機(jī)動車輛掉掉落橋下。。其設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)符合受力力要求,并并注意美觀觀,高度通通常為0.9-1.2m。應(yīng)注意,,在靠近橋橋面伸縮縫縫處,所有有的欄桿均均應(yīng)斷開,,使扶手與與柱之間能能自由變形形。欄桿常用混混凝土、鋼鋼筋混凝土土、金屬或或金屬與混混凝土混合合材料制作作。按欄桿桿的使用目目的可分為為人行道欄欄桿和防撞撞欄桿(防撞護(hù)欄)。欄桿防撞護(hù)欄高速公路、、一級公路路上的橋梁梁則必須設(shè)設(shè)置護(hù)欄。。護(hù)欄的作用用:1)封閉沿線線兩側(cè);2)誘導(dǎo)視線線;3)吸收碰撞撞能量、使使失控車輛輛恢復(fù)原行行駛方向,,防止其跌跌落橋下。。照明燈柱可可以設(shè)在欄欄桿扶手的的位置上,,在較寬的的人行道上上也可設(shè)在在靠近緣石石處。照明明燈一般高高出車道8-12m。鋼筋混凝凝土燈柱的的柱腳可以以就地澆筑筑并將鋼筋筋錨固于橋橋面中。鑄鑄鐵燈柱柱柱腳可固定定在預(yù)埋的的錨固螺栓栓上。照明明以及其他他用途所需需的電信線線路等,通通常都從人人行道下的的預(yù)留孔道道內(nèi)通過。。燈柱第二章混凝土梁橋橋上部結(jié)構(gòu)構(gòu)一、混凝土土梁橋的特特點(diǎn)1、受力特點(diǎn)點(diǎn)——以主梁受彎彎承擔(dān)使用用荷載,結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生生水平反力力2、分類預(yù)應(yīng)力度——鋼筋混凝土土部分預(yù)應(yīng)力力全預(yù)應(yīng)力混混凝土梁受力體系——簡支梁、懸懸臂梁、連連續(xù)梁(連續(xù)剛構(gòu))造價(jià)低耐久性好可塑性強(qiáng)剛度大噪音小自重大鋼筋混凝土土梁帶裂縫縫工作3、混凝土梁梁橋的優(yōu)缺缺點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝凝土可看作作是一種預(yù)預(yù)先儲存了了足夠壓應(yīng)應(yīng)力的新型型混凝土材材料。對混混凝土施加加預(yù)壓力的的高強(qiáng)度鋼鋼筋(或稱力筋),既是加力力工具,又又是抵抗荷荷載所引起起構(gòu)件內(nèi)力力的受力鋼鋼筋。預(yù)應(yīng)力混凝凝土梁橋除除了同樣具具有鋼筋混混凝土梁橋橋的優(yōu)點(diǎn)外外,還有下下述重要特特點(diǎn):(1)能最有效地地利用現(xiàn)代代的高強(qiáng)度度材料(高強(qiáng)混凝土土、高強(qiáng)鋼鋼材)減小構(gòu)件截截面,顯著著降低自重重占全部設(shè)設(shè)計(jì)荷載的的比重,增增大跨越能能力,并擴(kuò)擴(kuò)大混凝土土結(jié)構(gòu)的適適用范圍。。(2)與鋼筋混凝凝土梁橋相相比,一般般可以節(jié)省省鋼材30%-40%,跨徑
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