劳动出版社《公路概论》-B12-9748课题一 桥梁

1、桥梁是公路工程中的重要结构组成部分，在公路工程中的数量较多，工程量最复杂，是交通运输的主要组成。在人类社会的发展过程中，与人类的生产和生活息息相关，同时对发展国民经济，促进文化交流、国防、军事、科技及公路事业的迅猛发展等方面起着至关重要的作用。,模块五 桥涵工程,了解桥梁的相关概念、桥梁的发展历程； 熟悉桥梁各组成部分及主要分类； 能够认识桥梁各组成部分、区分桥梁类型。,课题一 桥梁,桥梁是交通运输的咽喉，是公路结构中不可缺少的最美丽、最壮观的建筑物。我国有四通八达的公路、铁路，为跨越公路、铁路、山川、江河等各种障碍，促进政治、经济、文化等各方面的发展，建立了四通八达的交通网络，而桥梁在网络中起着最关键的作用。,不同类型的桥梁,图中的桥梁图片是不是很漂亮？你知道这些桥梁的材料是什么吗？这些桥梁是由哪些部分组成的？桥梁的类型又是什么呢？,模块五 桥涵工程,一、桥梁简介 1.古代桥梁 我国是世界上最早的文明古国之一，桥梁已有4000多年的历史，是古代文明和人类智慧的一种象征，在世界桥梁史上写下了光辉灿烂的篇章。,沪定桥,模块五 桥涵工程,近、现代桥梁,京周公路桥,浙江飞云江桥,武汉长江大桥

2、,南京长江大桥,九江长江大桥,南京长江二桥北汊大桥,四川九溪沟大桥,河南前河大桥,重庆涪陵乌江大桥,重庆万县长江大桥,杭州湾跨海大桥,江苏苏通长江大桥,模块五 桥涵工程,二、桥梁的基本组成和分类 1. 桥梁的基本组成,桥梁的基本组成,桥梁的基本组成及各部分的作用,模块五 桥涵工程,2. 桥梁的基本尺寸 （1）长度方向尺寸 1）净跨径 2）总跨径 3）计算跨径 4） 标准跨径 5）桥梁全长L,（2）高度方向尺寸 1）桥梁高度H 2）桥下净空高度 3）建筑高度h,模块五 桥涵工程,3. 桥梁的分类 （1）按主要承重结构的受力特点分类 1）梁桥,梁桥,2）拱桥,拱桥,3）刚架桥,刚架桥,4）悬索桥,悬索桥,斜拉桥,5）组合体系桥,a) 梁+拱桥,b) 悬索桥+斜拉桥,c) 梁+悬索桥,组合体系桥,模块五 桥涵工程,（2）按桥长和跨径大小分类 分类：特大桥、大桥、中桥和小桥。,桥梁分类,单孔跨径（,模块五 桥涵工程,（3）按桥面位置分类 分类：上承式桥、下承式桥、中承式桥。,a)上承式 b)下承式 c)中承式 桥梁按桥面位置分类,模块五 桥涵工程,（4）按主要承重结构所用的材料划分 分类： 木

3、桥、钢桥、圬工桥（包括砖、石、混凝土桥）、钢筋混凝土桥和预应力钢筋混凝土桥。 三、梁桥 定义：以受弯为主的主梁作为主要承重结构的桥梁。 特点：构造简单、施工方便、工期短、造价低、且维修容易，但结构本身的自重大，跨越能力较小。,模块五 桥涵工程,1.梁桥的分类 （1）按承重结构的静力体系划分 类型：简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥。,a) 简支梁 b) 连续梁 c) 悬臂梁 悬臂梁桥,按承重结构的静力体系分类,（2）按梁的横截面形式划分 类型：板梁桥、肋板式梁桥和箱形梁桥三类。,板桥横截面,a) 整体式 b) 整体式 c) 装配式 肋板式梁（T形梁）桥横截面,a) 装配式 b) 整体式 c)带立柱整体式 箱形梁桥横截面,按梁的横截面形式分类,模块五 桥涵工程,（3）按承重结构中有无预应力划分 类型：钢筋混凝土梁桥、预应力钢筋混凝土梁桥。 钢筋混凝土梁桥特点：砂石骨料可以就地取材，维修简便，行车噪音小，使用寿命长，并可采用工业化和机械化施工。 预应力钢筋混凝土梁桥特点：可节约钢材，减轻结构自重，增大桥梁的跨越能力，提高结构的承载能力、抗裂性、结构的刚度和耐久性，但施工工艺较复杂、质量要求较高，

4、且需要专门的预应力张拉设备。,模块五 桥涵工程,2.梁桥的构造 简支梁桥上部结构：主梁、横隔梁、桥面板、桥面系以及支座等部分组成。,（1）主梁 主梁位置：两端分别用固定支座和活动支座支撑于桥梁墩台上。 主梁间常用的联结方法：钢板连接 。 （2）横隔梁 作用：有利于制造、运输和安装阶段构件的稳定性，能加强全桥的整体性。,模块五 桥涵工程,（3）桥面系 包括：桥面铺装、防水和排水设施、伸缩缝、人行道、缘石、栏杆和灯柱等构造。,桥面系横断面,桥面泄水管,模块五 桥涵工程,（4）支座 作用：支座设置于墩台与主梁之间, 支撑上部结构, 承受上部结构的所有荷载, 并将这些荷载传递给桥梁墩台。同时还保证上部结构有一定的位移。 类型：固定支座、活动支座两种。,模块五 桥涵工程,四、拱桥 拱桥的主要优点：跨越能力较大，可以节省大量钢材和水泥；耐久性好，且养护、维修费用少；外型美观；构造较简单。 拱桥的主要缺点：对地基要求较高；工程造价高；在平原区修拱桥，由于建筑高度较大，使两岸的接线工程和桥面纵坡增大，对行车极为不利。,上海卢浦大桥,模块五 桥涵工程,1.拱桥的组成及主要尺寸 （1）拱桥的组成,1-拱圈

5、 2-拱上建筑 3-桥墩 4-桥台 5-基础 6-拱顶 7-拱腹 8-拱脚 9-拱背 10-伸缩缝 拱桥的组成,模块五 桥涵工程,（2）拱桥的主要尺寸 1）净跨径（标准跨径）l0 2）计算跨径 l 3）净矢高 f0 4）计算矢高f,2.拱桥的分类 （1）按主拱圈的横截面形式分类 类型：板拱、肋板拱、双曲拱和箱形拱。,a)矩形 b)肋拱 c)双曲拱 d)箱形拱 主拱圈的横截面形式,模块五 桥涵工程,（2）按结构的静力体系分类 类型：三铰拱（静定结构）、无铰拱（超静定结构）和 两铰拱（超静定结构） 。,三铰拱,无铰拱,拱桥按结构的静力体系分类,两铰拱,模块五 桥涵工程,（3）按桥面位置分类 类型：上承式、中承式和下承式。,模块五 桥涵工程,3.主拱圈的构造 （1）板拱 定义：指主拱圈采用矩形实体截面的拱。 形式：等截面圆弧拱、等截面或变截面悬链线拱。 分类：石板拱、混凝土板拱和钢筋混凝土板拱。 结构：无铰拱，也可使用两铰拱和三铰拱。,模块五 桥涵工程,（2）肋拱,肋拱桥桥型图,流溪桥,模块五 桥涵工程,（3）双曲拱 定义：主拱圈横截面由一个或多个小拱组成，且纵向及横向均呈曲线形。,双曲拱桥

6、,模块五 桥涵工程,组成：拱肋、拱波、拱板和横向联系。 主拱截面形式：多肋多波、双肋单波。 双曲拱特点：截面受力复杂、整体性差、容易出现较严重的裂缝 。,双曲拱圈的组成,模块五 桥涵工程,（4）箱形拱 特点 ：横截面挖空率大，材料省、自重轻、造价低，横向整体性和结构稳定性好，抗弯惯性矩和抗扭刚度大，能较好地满足结构各种状态的受力要求。,a)矩形 b)工字箱形 c)多室箱形 箱形拱主拱圈形式,模块五 桥涵工程,箱形拱闭合箱构造,模块五 桥涵工程,4.拱上建筑的构造 定义：位于主拱圈以上，是上承式拱桥的桥面系与主拱圈之间的传力（或填充）构造物。 分类：实腹式拱桥、空腹式拱桥。 实腹式拱桥特点：构造简单、施工方便，但填料数量较多，恒载较大，承载力较小。 空腹式拱桥特点：恒载较小，轻巧美观，承载力较大。,模块五 桥涵工程,（1）实腹式拱桥 组成：侧墙、拱腹填料、护拱、变形缝、泄水管、防水层、桥面等。,1-侧墙 2-拱腹填料 3-护拱 4-变形缝 5-泄水管 6-桥面 7-防水层 8-盲沟 9-粘土层 10-栏杆 实腹式拱上建筑,a) 实腹式拱桥的伸缩缝 b)空腹式拱桥的伸缩缝 拱桥的伸缩缝与变

7、形缝,模块五 桥涵工程,（2）空腹式拱桥 组成：空腹式拱上建筑除具有与实腹式拱上建筑相同的构造外，还包括腹孔和腹孔墩。 1）腹孔 形式：梁式腹孔、拱式腹孔。,模块五 桥涵工程,a) 梁式腹孔 b)拱式腹孔 空腹式拱桥的构造,模块五 桥涵工程,2）腹孔墩 形式：横墙式、立柱式。,a)横墙式 b)立柱式 腹孔墩的构造形式,模块五 桥涵工程,5.组合体系拱桥 （1）桁架拱桥 定义：又称拱形桁架桥，是由拱和桁架两种结构体系组合而成。 主要类型：钢拱、钢筋混凝土桁架拱及预应力混凝土拱桥。 特点：用料省，自重轻、整体性强，适用于在软土地基上修建中等跨径拱桥。,1-实腹段 2-上弦杆 3-下弦杆 4-腹杆 5-横系梁 6-横拉杆 7-横隔板 8-剪刀撑 9-微弯板 10-桥面板 桁架拱桥上部结构,（2）刚架拱桥 刚架拱桥上部结构组成：刚架拱片、横向联系和桥面板等部分。,刚架拱桥上部结构,（3）钢管混凝土拱桥 类型：单圆管、哑铃形和多管桁式。,a) 单圆管 b) 哑铃形 c) 多管桁式 钢管混凝土的主要横截面形式,五、斜拉桥 1.斜拉桥的组成 组成：主梁、斜拉索和塔柱。 2.斜拉桥的结构特点 特点：主

8、梁的尺寸大大减少、结构自重也明显减轻，抗风稳定性好，属多次超静定结构，计算复杂，索与梁或塔的连接构造复杂，施工中高空作业较多，且技术要求严格。通常用于中等或大跨径桥梁。,3.斜拉桥的分类 （1）按塔柱数量分 类型：独塔、双塔和多塔斜拉桥三种。,a)独塔斜拉桥 b) 双塔斜拉桥 c) 多塔斜拉桥 斜拉桥根据塔柱数量分类,（2）按塔柱的横向形式分 分类：单柱式、双柱式、门式、斜腿门式、倒V式、宝石式和倒Y式等多种形式。,a）单柱式 b）双柱式 c）门式 d）斜腿门式 e）倒V式 f）宝石式 g）倒Y式 斜拉桥根据塔柱的横向形式分类,（3）按斜拉索在索平面的布置形式分 类型：竖琴式、辐射式和扇式三种。,a) 竖琴式 b) 辐射式 c) 扇式 斜拉桥根据斜拉索在索平面的布置形式分类,六、悬索桥 1.悬索桥的概念及组成 概念：也叫吊桥，它是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁 组成：悬索、索塔、锚碇、吊索及加劲梁等部分组成,1-悬索 2-吊索 3-索塔 4-锚碇 5-加劲梁 悬索桥的组成,2.悬索桥的结构特点 悬索桥的主要承重构件：悬索（主缆）。 优点：充分利用材料的强度，并具有用料省、

9、自重轻。 缺点：刚度小，在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动。,模块五 桥涵工程,七、高架桥简介 定义：高架桥即跨线桥，是跨越山谷、河流、道路或其他低处障碍物，高度较大的桥 。 特点：桥墩高度较高，且受既有建筑物限制和线路要求，大多为弯桥和坡桥 ，施工难度大。 桥墩形式：钢筋混凝土柱式、桩式、刚架式、薄壁式墩。,模块五 桥涵工程,分类：梁式高架桥、拱式高架桥、斜拉式高架桥。,梁式高架桥,拱式高架桥,斜拉式高架桥,高架桥的分类,模块五 桥涵工程,八、桥梁墩台与基础 1.桥梁墩台 桥墩定义：它是多跨桥梁中的中间支承结构物，承受着桥梁上部结构的所有荷载，并向下传递。 组成：墩帽 、墩身、基础。 桥台定义：它位于桥梁的两端，是连接两岸公路的构造物。 组成：台帽、台身、基础、翼墙、锥坡。,模块五 桥涵工程,a)桥墩 b)桥台 1-墩帽 2-墩身 3-基础 1-台帽 2-台身 3-基础 4-翼墙 5-锥坡 桥梁墩台的组成,模块五 桥涵工程,（1）梁桥墩台 1）梁桥桥墩的类型,模块五 桥涵工程,2）梁桥桥台的类型及结构特点 类型：实体重力式桥台、埋置式桥台和轻型桥台、桩（柱）式桥台和组合式桥台等。,重力式U形桥台,埋置式桥台,模块五 桥涵工程,（2）拱桥墩台 1）拱桥桥墩的类型及结构特点 按抵御恒载水平力的能力分类：普通墩、单向推力墩。,a)斜撑墩 b) 悬臂墩 单向推力墩,拱桥桥墩按结构形式分类：实体重力式桥墩和轻型桥墩。 实体重力式桥墩概念：顶部要设置拱座，相当于梁桥桥墩的墩帽，是直接支撑拱圈的部分，相邻桥跨的拱推力相互抵消后，将不平衡推力传至墩身。 轻型桥墩概念：一般为配合钻孔灌注桩基础的桩（柱）式桥墩。,模块五 桥涵工程,2）拱桥桥台的类型及结构特点 空腹式桥台 组成：前墙、后墙、基础板和撑墙。 适用：软土地基、河床无冲刷或冲刷轻微、水位变化小的河道上的中等跨径拱桥。,空腹式桥台,齿槛式桥台 组成：前墙、侧墙、后墙板、底板和撑墙。 适用：软弱地基和路堤较低的中小跨径拱桥。,

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