橋梁基本構(gòu)造與分類二

橋梁基本構(gòu)造與分類

編寫：荊棘杭州灣大橋道路路線遇到江河湖泊、山谷深溝以及其他線路（鐵路或公路）等障礙物時(shí)，為了保持道路的連續(xù)性，充分發(fā)揮其正常的運(yùn)輸能力，就需要建造專門的人工構(gòu)造物——橋梁來跨越障礙。橋梁一方面要保證橋上的交通運(yùn)行，另一方面也要保證橋下水流的宣泄、船只的通航或車輛的通行。1橋梁的基本組成上部結(jié)構(gòu)：

1、橋跨結(jié)構(gòu)（承重結(jié)構(gòu)）

2、橋面構(gòu)造下部結(jié)構(gòu)：

1、橋墩、橋臺

2、墩臺基礎(chǔ)支座梁橋的基本組成橋臺橋墩1.1上部結(jié)構(gòu)1.橋跨結(jié)構(gòu)橋跨結(jié)構(gòu)是在線路中斷時(shí)跨越障礙的主要承載結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要跨越的幅度比較大，并且除恒載外要求安全的承受很大的車輛荷載的情況下，橋跨的構(gòu)造就比較復(fù)雜，施工也相當(dāng)困難2.橋面構(gòu)造（1）橋面鋪裝作用－防止車輛輪胎或履帶直接磨耗行車道板、保護(hù)主梁免受雨水侵蝕、對車輛輪重的集中荷載起擴(kuò)散作用。要求－有一定的強(qiáng)度，防止開裂，并保證耐磨主要形式－鋼筋砼瀝青砼（2）橋面防水位置－設(shè)置在橋梁行車道板的頂面，三角墊層之上作用－將透過橋面鋪裝層滲下的雨水匯集到排水設(shè)備（泄水管）排出材料要求－不透水，有一定的強(qiáng)度、彈性和韌性，耐蝕性和耐老化性較好主要形式－防水涂層、防水卷材、防水砼等（3）橋面排水作用－為防止雨水積滯于橋面并滲入梁體，除在橋面鋪裝內(nèi)設(shè)置防水層外，還應(yīng)使橋上的雨水迅速引導(dǎo)排出橋外，為此在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)要有一個(gè)完整的排水系統(tǒng)。設(shè)計(jì)－當(dāng)橋面縱坡大于2%，但橋長超過50m時(shí)，需要設(shè)置泄水管，每隔12~15m長度設(shè)置一個(gè)。如橋面縱坡小于2%則宜每隔6~8m設(shè)置一個(gè),跨線橋橋面排水宜通過設(shè)在橋梁墩臺處的豎向排水管排入地面排水設(shè)施中。常用類型－金屬（鑄鐵）泄水管,鋼筋混凝土泄水管，封閉式排水系統(tǒng)（城市橋梁）在人行道下設(shè)置泄水管（4）伸縮縫原因和作用－橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮徐變等影響下將會發(fā)生伸縮變形。為滿足橋面按照設(shè)計(jì)的計(jì)算圖式自由變形，同時(shí)又保證車輛能平順通過，就要在相鄰兩梁端之間以及在梁端與橋臺或橋梁的鉸接位置上預(yù)留斷縫，并在橋面設(shè)置伸縮裝置。在設(shè)置伸縮裝置處，欄桿和橋面均需斷開。伸縮裝置——為使車輛平穩(wěn)通通過橋面并滿足足橋面變形的需需要，在橋面伸伸縮接縫處設(shè)置置的各種裝置的的總稱。（5）欄桿、燈柱作用：安全、美美觀安全護(hù)欄主要用用于公路或城市市郊區(qū)橋梁1.2下部結(jié)構(gòu)1.橋墩在橋的中間，支支承橋的左右兩兩跨通過支座傳傳來的豎直力和和水平力。類型型分重力式橋墩墩和輕型橋墩重力式單柱式（輕型））雙柱式Y(jié)型2.橋臺兩端橋頭的支承承結(jié)構(gòu)物，它是是連接兩岸道路路的路橋銜接構(gòu)構(gòu)造物。承受支座傳遞來來的豎直力和水水平力，臺后填填土及填土上荷荷載產(chǎn)生的側(cè)向向土壓力。防止路堤填土的的滑坡和坍落。。類型分重力式橋橋臺和輕型橋臺臺3.基礎(chǔ)1.3支座1.支座作用（1）傳遞上部結(jié)構(gòu)構(gòu)的支承反力；；（2）保障結(jié)構(gòu)在活活載、溫度變化化、混凝土收縮縮和徐變等因素素作用下的自由由變形，以使使上、下部結(jié)構(gòu)構(gòu)的實(shí)際受力情情況符合結(jié)構(gòu)的的靜力圖示。2、支座分類按受力特性分固固定支座，活動動支座武漢理工大學(xué)交交通學(xué)院簡易墊層支座適用于標(biāo)準(zhǔn)跨徑徑小于10m的簡支板、梁橋橋采用若干層油毛毛氈或石棉做成成，壓縮后的的厚度不小于1cm。該種支座變形性性能較差，容易易引起附加的內(nèi)內(nèi)力`≥1cm板、梁橋上部結(jié)結(jié)構(gòu)bat2、板式橡膠支座常用的板式橡膠膠支座采用薄鋼鋼板或鋼絲網(wǎng)作作為加勁層以提提高高支座的豎豎向承載能力。。變形機(jī)理：（1）不均勻彈性壓壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動；；（2）剪切變形實(shí)現(xiàn)現(xiàn)水平位移；（（3）無固定和活動動支座之分。適用范圍：支座座反力為70－3600kN的公路、城市橋橋梁。4、橋梁盆式橡膠支支座盆式橡膠支座是是鋼構(gòu)件與橡膠膠組合而成的新新型橋梁支座。。具有承載能力力大、水平位移移量大、轉(zhuǎn)動靈靈活等特點(diǎn)，適適用于支座承載載力為1000KN以上的大跨徑橋橋梁。盆式橡膠支座分分固定支座與活活動支座?；顒觿优枋较鹉z支座座由上支座板、、聚四氟乙烯板板、承壓橡膠塊塊、橡膠密封圈圈、中間支座板板、鋼緊箍圈、、下支座板以及及上下支座連接接板組成。組合合上、中支座板板構(gòu)造或利用上上下支座連接板板即可形成固定定支座。2橋梁的類型1、按橋梁長度2、按結(jié)構(gòu)體系3、其它分類（材材料、用途、橋橋面位置等）2.1橋梁涵洞按長分分類（通規(guī)JTGD60-2004）橋涵分類多孔跨徑總長L（m）單孔跨徑l(m)特大橋L>1000L>150大橋100≤L≤100040≤l≤150中橋30<L<10020≤l≤40小橋8≤L≤305≤l<20涵洞L<5注：管涵及箱涵涵不論管徑或跨跨徑大小、孔數(shù)數(shù)多少，均稱為為涵洞2.2按結(jié)構(gòu)體系分類類梁式、拱式、懸懸吊式結(jié)構(gòu)工程上的受受力構(gòu)件，總離離不開拉、壓、、剪、彎、扭等等基本受力方式式。由基本構(gòu)件所組組成的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)物，在力學(xué)上上也可歸結(jié)為：：梁式、拱式、、懸吊式三種基基本體系以及它它們之間的各種種組合，現(xiàn)代的的橋梁結(jié)構(gòu)也一一樣。橋梁各種種體系的特點(diǎn)，，決定其受力特特點(diǎn)、建橋材料料、適用跨度、、施工條件等。。，不過其內(nèi)容更更豐富，形式更更多樣，材料更更堅(jiān)固，技術(shù)更更進(jìn)步。橋梁各種體系的的特點(diǎn)，決定其其受力特點(diǎn)、建建橋材料、適用用跨度、施工條條件等。拱橋拱式橋拱式橋的主要乘乘重結(jié)構(gòu)是拱圈圈或拱肋.這種結(jié)構(gòu)在豎向向荷載作用下,橋墩或橋臺都將將承受水平推力力和豎向反力.同時(shí)這種水平推推力將顯著抵消消荷載所引起的的在拱圈(或拱肋)內(nèi)的彎矩作用.因此,與同跨徑的梁相相比,拱的彎矩和變形形要小得多.鑒于拱橋的承重重結(jié)構(gòu)以受壓為為主,通常就可以用抗抗壓能力強(qiáng)的塢塢工材料(如磚、石、混凝凝土）和鋼筋混混凝土等來建造造。拱橋的跨越能力力很大，外形也也比較美觀，在在條件許可的情情況下，修建塢塢工拱橋往往經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理的。拱拱式橋?qū)ο虏繕?gòu)構(gòu)造和基礎(chǔ)要求求較高,要求下部結(jié)構(gòu)（（橋墩、橋臺））和基礎(chǔ)能夠提提供足夠大的水水平推力，而且且具有足夠的穩(wěn)穩(wěn)定性和耐久性性。拱式橋的施工難難度一般情況下下會比梁式橋困困難些。梁橋（黃浦江路路）梁式橋是一種在在豎向荷載作用用下無水平推力力的結(jié)構(gòu)。由于于外力（恒載與與活載）的作用用方向與承重結(jié)結(jié)構(gòu)的軸線接近近垂直，故與同同樣跨徑的其他他結(jié)構(gòu)體系相比比，梁內(nèi)產(chǎn)生的的彎矩最大。通通常需用抗彎能能力強(qiáng)的材料（（鋼、木、鋼筋筋混凝土）來建建造。目前公路城市橋橋梁中廣泛應(yīng)用用“預(yù)制裝配式式的鋼筋混凝土土簡支梁”。簡支梁橋結(jié)構(gòu)簡簡單，施工方便便，對地基承載載力要求不高，，跨徑25m內(nèi)多用。多跨梁式橋也使使用“連續(xù)梁””。為了節(jié)省材材料，充分利用用鋼材抗拉強(qiáng)度度的優(yōu)勢，通常常做成“鋼筋混混凝土預(yù)應(yīng)力梁梁”。大跨徑的的橋梁，可建造造鋼橋或預(yù)應(yīng)力力箱梁橋。剛架橋剛架橋的主要承承重結(jié)構(gòu)是梁或或板和立柱或豎豎墻整體結(jié)合在在一起的剛性構(gòu)構(gòu)架的結(jié)構(gòu)體系系，也稱為剛構(gòu)構(gòu)體系。梁和柱柱的連接處具有有很大的剛性，，連接可靠。在在豎向荷載作用用下，梁部主要要受彎，而在柱柱腳處也具有水水平反力，其受受力狀態(tài)介于梁梁橋與拱橋之間間。對于同樣的跨徑徑，在相同的荷荷載作用下，剛剛架橋的跨中正正彎矩比一般梁梁橋的小。根據(jù)據(jù)這一特點(diǎn)，剛剛夠橋跨中的建建筑高度就可以以做得較小。在在城市道路網(wǎng)中中，遇到線路立立體交叉或需要要跨越通航河段段時(shí)，采用這種種橋型能盡量降降低線路標(biāo)高以以改善縱坡并能能減少路堤土方方量。從通航要求看，，剛架橋也有有有利的一面。當(dāng)當(dāng)橋面標(biāo)高已確確定時(shí)，能增加加橋下凈空。剛架橋的主要缺缺點(diǎn)是：懸臂根根部的負(fù)彎矩很很大，用普通鋼鋼筋混凝土修建建時(shí)不僅鋼材用用量大，而且控控制混凝土裂縫縫的開展成為關(guān)關(guān)鍵，因此，跨跨徑就不能做得得太大，通常只只有40~50m。預(yù)應(yīng)力混凝土的的發(fā)展，使得T形剛構(gòu)橋得到了了很大的推廣。。特別是由于采采用了懸臂安裝裝或澆筑的分段段施工方法，不不但加速了修建建大跨度橋梁的的施工速度，而而且也克服了要要在江河或深谷谷中搭設(shè)支架的的困難。吊橋（懸索橋））桂林木龍湖吊橋橋傳統(tǒng)的吊橋均用用懸掛在兩邊塔塔架上的強(qiáng)大纜纜索作為主要承承重結(jié)構(gòu)。如圖圖：吊橋在豎向荷載載作用下，通過過吊桿使纜索承承受很大的拉力力，通常就需要要在兩岸橋臺的的后方修筑非常常巨大的錨碇結(jié)結(jié)構(gòu)。吊橋也是是具有水平反力力（拉力）的結(jié)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代吊橋廣泛采采用高強(qiáng)度鋼絲絲編制的鋼纜，，以充分發(fā)揮其其優(yōu)異的抗拉性性能，因此結(jié)構(gòu)構(gòu)自重較小，就就能以較小的建建筑高度跨越其其他任何橋型無無以倫比的特大大跨度。吊橋的特點(diǎn)是：：成卷的鋼纜容容易運(yùn)輸，結(jié)構(gòu)構(gòu)的組成構(gòu)件較較輕，便于無支支架懸吊拼裝。。相對于其他體系系的橋梁而言，，吊橋的自重小小，結(jié)構(gòu)剛度差差，在車輛動載載和風(fēng)載作用下下有較大的變形形和振動。組合體系橋組合體系橋根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力力特點(diǎn)，由幾個(gè)個(gè)不同體系的結(jié)結(jié)構(gòu)組合而成的的橋梁稱為組合合體系橋。如圖圖是一種梁拱組組合體系。同豐路橋系桿拱橋中梁和和拱都是主要承承重結(jié)構(gòu)，兩者者相互配合共同同受力。由于吊吊桿將梁向上（（與荷載作用的的撓度方向相反反）吊住，這樣樣就顯著減少了了梁中的彎矩；；同時(shí)由于拱與與梁連接在一起起，拱的水平推推力就傳給梁來來承受，這樣梁梁除了受彎受剪剪以外尚受拉。。拱梁組合體系系能跨越較一般般簡支梁更大的的跨度。而對橋橋墩沒有推力作作用，因此對地地基要求就像一一般簡支梁橋一一樣。斜拉橋橋也是是一種種主梁梁與斜斜梁相相結(jié)合合的組組合體體系，，如下下圖。。懸掛在在塔柱柱上的的被張張緊的的的斜斜纜將將主梁梁吊住住，使使主梁梁像多多點(diǎn)彈彈性支支承的的連續(xù)續(xù)梁一一樣工工作。。組合體體系的的種類類很多多，但但究其其實(shí)質(zhì)質(zhì)不外外乎利利用梁梁、拱拱、吊吊三者者的不不同組組合，，上吊吊下?lián)螕我孕涡纬尚滦碌慕Y(jié)結(jié)構(gòu)。。這樣既既發(fā)揮揮了高高強(qiáng)度度材料料的作作用，，又顯顯著減減少了了主梁梁的截截面積積，使使結(jié)構(gòu)構(gòu)自重重減少少而能能跨越越很大大的跨跨徑。。橋梁的的其他他分類類一、按按用途途分：：公路橋橋鐵路橋橋公路鐵鐵路兩兩用橋橋農(nóng)橋人行橋橋運(yùn)水橋橋（渡渡槽））及其其他專專用橋橋二、按按主要要承重重結(jié)構(gòu)構(gòu)所用用材料料分：：圬工橋橋鋼筋混混凝土土橋預(yù)應(yīng)力力