桥梁工程论文

1、桥梁工程概论课程小论文摘要 桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程，以及研究这一过程 的科学和工程技术，它是土木工程的一个分支。桥梁工程学的发展主要取决于交通运输对它 的需要。古代桥梁以通行人、畜为主，载重不大，桥面纵坡可以较陡，甚至可以铺设台阶。 自从有了铁路以后，桥梁所承受的载重逐倍增加，线路的坡度和曲线标准要求又高，且需要 建成铁路网以增大经济效益，因此，为要跨越更大更深的江河、峡谷，迫使桥梁向大跨度发 展。石材、木材、铸铁、锻铁等桥梁材料，显然不合要求，而钢材的大量生产正好满足这一 要求。关键词 桥梁工程；桥型；受力特点；施工方法；结构形式。1.桥梁工程概论主要知识点1.1桥梁工程： 一指桥梁建筑的实体，二指建造桥梁所需的科技知识（理论研究、规划、勘测设计、 建造和养护维修等）；1.1.1 桥梁：供汽车、火车、行人等跨越障碍（河流、山谷或其它线路）的建筑工程物。（1）简支梁桥的基本组成：上部结构（桥梁位于支座以上的部分）；下部结构（是支承上部结构、向下 传递荷载的结构物）；支座（位于桥跨结构与墩台之间，以连接桥跨结构与墩台，提供荷载传递路径，适 应结构变位要求）

2、。1.2 桥梁的主要分类：1.2.1 按工程规模：特大桥、大桥、中桥、小桥。1.2.2 按用途：铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行桥、城市桥、管线桥、农桥。1.2.3 按材料：钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、结合梁桥、圬工桥、木桥。1.2.4 按结构体系：梁桥、拱桥、组合体系。1.2.5 按桥面位置：上承式桥、中承式桥、下承式桥。1.2.6 按跨越对象：跨河桥、跨谷桥、跨线桥、立交桥、地道桥、旱桥、跨海桥。1.2.7 按平面形状：直桥、斜桥、弯桥。1.2.8其他：便桥、开启桥、高架桥、浮桥、运河桥、栈桥。1.3不同桥梁结构体系及受力特点： 梁为承重结构，主要以其抗弯能力来承受荷载；在竖向荷载作用下，其支承反力也是竖直的；简支的梁部 结构只受弯受剪，不承受轴向力。增加中间支承，可减少跨中弯矩，更合理地分配内力，加大跨越能力 梁式体系分实腹式和空腹式，前者的梁截面为T形、工字形和箱形等，后者指桁架结构；梁的高度可等高 或变高。1.3.1拱桥：（1）结构特征：主要承重结构具有曲线外形。（2）受力特点：在竖向荷载作用下，拱主要承受轴向压力，但也受弯受剪。支承反力不仅有竖向反力， 也承受较大的

3、水平推力。1.3.2悬索桥：（1）组成：主要由索（又称缆）、塔、锚碇、加劲梁等组成。（2）受力：在竖向荷载作用下，索受拉，塔受压，锚碇受拉拔反力。1.4组合体系1.4.1刚架桥： 是梁与立柱的组合体系。梁与立柱刚性连接，主要特点是:立柱有相当的抗弯刚度，可以有效分担梁部跨 中正弯矩，达到降低梁高，增大桥下净空的目的。在竖向荷载作用下，主梁与立柱的连接处会产生负弯 矩；主梁、立柱承受弯矩，也承受轴力和剪力；柱底约束既有竖直反力，也有水平反力。1.4.2 T形刚构桥：预应力混凝土 t形刚构桥是因悬臂施工法的发展而衍生出来的一种桥型。其桥墩的 尺寸及刚度大，墩顶与梁部固结，墩底与基础固结；融合了悬臂梁桥和刚架桥的特点。因为是静定结构， 能减少次内力，简化主梁配筋；连续刚构是把主跨内较柔细的桥墩与梁部固结起来。特点是：桥墩较为纤 细，以承受轴向压力为主，表现出柔性墩的特点，使得梁部受力仍然体现出连续梁的受力特点（主跨部分 受到较小的轴向力作用）。梁、拱组合体系：利用梁部受拉来承受和抵消拱在竖向荷载下产生的水水平推 力。1.4.3斜拉桥：（1）形式：由梁、塔和斜索组成的组合体系，结构型式多样，造

4、型优美壮观。（2）受力：在竖向荷载作用下，梁以受弯为主，塔以受压为主，斜索则承受拉力。1.5桥梁工程设计应该遵循的基本设计原则：安全、适用、经济桥下净空。1.5.1 断面布置：包括桥面净空、桥面宽度、行车道宽度、机动车道布置、和人行道、自行车道布置、 横坡设置等。1.5.2 建筑界限：指路面（轨面）以上的一定宽度和高度范围内，不允许有任何设施设施及障碍物侵入 的规定最小净空尺寸。1.5.3 平面布置：通常的布置方式有正交、斜交、单向曲线和反向曲线等几种。1.6 建桥基本程序和过程： 可行性研究、初步设计1.7 桥梁上的作用：一类是直接施加于结构上的外力，如自重、车辆、人群等，称为荷载；另一类 不是以力的形式施加于结构，其产生的效果与结构本身及结构所处环境等有关，如基础变位、混凝土收缩 和徐变、温度变化等。作用的种类、形式、大小的确定是否得当，既关系到桥梁建设的投资，也关系到桥 梁的安全。1.7.1 作用分类： 公路桥梁：永久作用、可变作用； 铁路桥梁：主力、附加力、特殊荷载。1.7.2 作用代表值：标准值、频遇值、准永久值。1.8 设计基准期：在确定某些作用的标准值时，需要人为事先规定

5、的基准时间参数。对桥梁结构，通常取100年。设计基准期工结构使用寿命。汽车荷载：车道荷载和车辆荷载。车道荷载由长度不限的均布 荷载和一个集中荷载组成，它是一个基于现场测定及作用效应分析的虚拟荷载。作用效应：结构对所受作用的反应，如弯矩、位移等。1.8.1 桥面构造作用：是直接与车辆、行人接触的部分，它对桥梁的承重结构起保护作用，并满足桥梁 的使用、布局和美观要求。桥面组成：1.8.2 公路桥面：桥面铺装、排水防水系统、人行道、缘石、栏杆、灯柱、安全护栏和伸缩装置等。1.8.3 铁路桥面：括钢轨、轨枕、道碴、挡碴墙、泄水管、人行道、栏杆和钢轨伸缩调节器等。铺设道 碴的桥面称为道碴桥面，钢桥桥面一般不铺设道碴，而将钢轨直接铺在纵梁上，称为明桥面。1.8.4 伸缩缝为适应材料胀缩变形对结构的影响，而在结构的两端设置的间隙。1.9凝土简支梁桥的设计与构造特点：1.9.1简支梁桥的分类：板桥、肋板式梁桥、n型、T型、箱梁桥。1.9.2 模板的分类：按制作材料分类木模板、钢木结合模板、钢模板；也可因地制宜利用土模或砖模 来制梁；按模板的装拆方法分类零拼式模板、分片装拆式模板、整体装拆式模板等。1.

6、9.3 简支梁的架设方法：陆地架设法；浮吊架设法；架桥机架设法。1.9.4 钢材的基本特点：钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均较高的匀质材料，重量相对较轻，有明 显的屈服台阶。1.9.5 钢桁梁桥的组成：组成桥面、桥面系、主桁、联结系和支座。（1）传力途径一竖向：纵梁f横梁f主桁节点f主桁f支座f墩台；横向：上平纵联f桥门架f支座； 下平纵联f支座1.9.6 连续钢桁梁桥的优点：便于采用伸臂法架设钢梁；具有较大的竖向刚度和横向刚度；用钢量较 省；易于修复。缺点：基础沉降会使杆件内力发生变化，但可用调整支座高度的方法来消除基础沉降的不 利影响；连续桁梁桥的的固定支座通常设在中间支点，使制动力集中在一个桥墩上，该桥墩受力较大，桥 墩及基础尺寸也因此而增大。1.9.7钢桥制造的工艺流程：作样、号料、 切割、矫正、边缘加工、 制孔、组焊、 焊接、整形、检 验、试装、最后喷沙除锈、涂装、发送工地。1.9.8 钢桥的架设方法：悬（伸）臂法，拖拉（推顶）法，浮运法等。1.9.9 支座的作用，分类，布置原则和布置方式：支座设置在桥梁的上部结构与墩台顶之间的构 造物。作用把上部结构的各种荷载传递到墩台上，

7、并能够适应活载、温度变化、混凝土收缩与徐变等因 素所产生的变位，使上、下部结构的实际受力情况符合设计的计算模式。 分类：按变位分类：固定支 座，活动支座（多向，单向活动）；按材料分类：简易支座，钢支座，钢筋混凝土支座，橡胶支座；按功 能分类：常规支座，特殊支座。 布置原则：对桥跨，使梁下缘在制动力作用下受压可抵消一些拉应 力；对桥墩，让制动力作用方向指向墩中心使墩受压而不受拉；对桥台，让制动力作用方向指向堤岸使墩 台顶部受压并且能够平衡一部分台后土压力。 布置方式：简支梁桥一端固定，另一端活动（公、 铁）；连续梁桥每联只设一个固定支座，其余为活动；曲线连续梁桥支座布置会直接影响曲梁的内力 分布（球面，多向）；坡道上的桥梁固定支座应设在较低一端。（1）桥台的类型和特点：重力式桥台。常用类型有矩形桥台、U形桥台、T形桥台、埋式桥台等； 轻型桥台；框架式桥台；组合式桥台。（2）墩台验算的项目有哪些： 墩台本身：强度，稳定性及偏心；扩大基础：基底应力、整体稳定性 ；高桥墩：墩顶弹性水平位移；超静定桥梁结构：基底沉陷量。（3）桥梁基础的分类和选型要求：基础类型根据埋置深度，分为浅置基础和深置基础

8、。基础选型取决于地质条件、水文条件、荷载特性、桥梁结构型式及使用要求，以及材料的供应和施工技术等因素（4）预应力混凝土连续梁（刚构）桥的优缺点：1）优点：能充分发挥高强材料的特性，具有可靠的强度、刚度和抗裂性能；技术成熟，投资较少，适用范 围广，能应用于不同的桥梁结构体系和形式；耐久性强，养护维护工作量少，在运营中产生的噪声小；材 料可塑性强，便于建筑艺术处理， 容易满足桥梁曲线和坡度的要求。 缺点：与钢桥相比，重力大，跨越 能力有限；采用就地浇筑时，混凝土的质量比较难于控制；通常还需要消耗一定数量的木材。 3）横截面布置形式和特点：板，肋式截面：构造简单，施工方便，适用于中、小跨度的连续梁桥。箱型 截面：具有良好的抗弯和抗扭性能，是预应力混凝土连续梁桥的主要截面形式。横隔板：增加桥梁的整体 工作性能。4）预应力钢筋的分类和在纵向力筋的布置分类：按走向：纵向力筋（主筋）、横向力筋和竖向力筋三 向；按位置：分为顶板筋、底板筋、腹板筋（竖筋）；按形状：直筋、弯筋、平面筋、空间筋等；按受力 特性：分为正弯矩筋、负弯矩筋、抗剪筋等；按使用时间长短：分为永久性筋和临时筋；按布置在混凝土 体内或体

9、外：分为体内筋和体外筋；按与混凝土是否有粘结：分为有粘结筋和无粘结筋。布置：连续配 筋、分段配筋、逐段加长配筋、体外配筋。5）预应力混凝土连续梁桥施工方法和特点：有支架就地浇筑施工：简便可靠，对机具和起重能力要求不 高；施工中不出现体系转换，需要较多的支架，工期较长。悬臂施工（悬臂浇筑法（挂篮），悬臂拼装 6）（吊机）：施工支架和临时设备少，施工时不影响桥下通航、通车，也不受季节、河道水位的影响， 并能在大跨度桥上采用。7）拱桥的组成和分类：组成：桥跨结构和下部结构。 分类：按照主拱圈建筑材料：砌体拱桥，钢筋混 凝土拱桥，钢拱桥。 按桥面位置：上承式，中承式，下承式；按拱上建筑：实腹式，空腹式；按拱轴 线形式：圆弧拱桥，抛物线工效，悬链线拱桥；按有无推力：有推力拱桥，无推力拱桥。8）简述斜拉桥的主要组成部分，分类，受力情况和特点：组成：主梁，斜拉索，索塔。分类：按梁的材 料：钢、混凝土、结合梁、混合梁。按塔数：双塔、单塔、多塔； 按索距、索面：稀索、密索，单、 双、多索面。9）斜拉桥的总体布置及其分类：孔跨布置：双塔三跨式，独塔双跨式。主梁的支承体系：连续梁，连续 刚架。拉索的布置：按索面位置有但索面，双索面（双平行索面，双斜索面）。按索面形状有辐射形，平 行形，扇形。索塔的布置：沿桥纵向，沿桥横向。10）悬索桥的组成及作用：组成：大缆、锚碇、塔为主要承重构件；加劲梁、吊索、鞍座为辅助构件 作用：大缆：抗弯刚度很小，抗拉刚度很大，只适用于受拉。吗塔：支持大缆；锚碇：固定大缆，防止其 走动；加劲梁：支承和传递荷载，桥面系的补充；索夹：大缆与吊索的连接件； 吊索：将作用在加劲梁 上的恒，活载传递给大缆；鞍座：设在塔顶及桥台上直接支承大缆荷载传递给塔及桥台的装置。11）悬索桥加劲梁的类型以及扁平钢箱加劲梁的优点：类型：桁架梁，流线型钢箱梁；优点：抗风性能 好；抗扭刚度大；节省材料；建筑高度小。12）悬索桥的施工工序：施工工序：锚碇、桥塔、架设猫

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