一級(jí)建造師市政公用工程管理與實(shí)務(wù)考試必備講義匯編4650 城市橋梁篇40

橋梁基本構(gòu)造與分類

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(tái)2、墩臺(tái)基礎(chǔ)支座梁橋的基本組成橋臺(tái)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(duì)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(zhǎng)超過50m時(shí)，需要設(shè)置泄水管，每隔12~15m長(zhǎng)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(tái)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(huì)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(tái)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。伸縮裝裝置——為使車車輛平平穩(wěn)通通過橋橋面并并滿足足橋面面變形形的需需要，，在橋橋面伸伸縮接接縫處處設(shè)置置的各各種裝裝置的的總稱稱。（5）欄桿桿、燈燈柱作用：：安全全、美美觀安全護(hù)護(hù)欄主主要用用于公公路或或城市市郊區(qū)區(qū)橋梁梁1.2下部結(jié)結(jié)構(gòu)1.橋墩在橋的的中間間，支支承橋橋的左左右兩兩跨通通過支支座傳傳來的的豎直直力和和水平平力。。類型型分重重力式式橋墩墩和輕輕型橋橋墩重力式式單柱式式（輕輕型））雙柱式式Y(jié)型2.橋臺(tái)兩端橋橋頭的的支承承結(jié)構(gòu)構(gòu)物，，它是是連接接兩岸岸道路路的路路橋銜銜接構(gòu)構(gòu)造物物。承受支支座傳傳遞來來的豎豎直力力和水水平力力，臺(tái)臺(tái)后填填土及及填土土上荷荷載產(chǎn)產(chǎn)生的的側(cè)向向土壓壓力。。防止路路堤填填土的的滑坡坡和坍坍落。。類型分分重力力式橋橋臺(tái)和和輕型型橋臺(tái)臺(tái)3.基礎(chǔ)1.3支座1.支座作作用（1）傳遞遞上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)的支支承反反力；；（2）保障障結(jié)構(gòu)構(gòu)在活活載、、溫度度變化化、混混凝土土收縮縮和徐徐變等等因素素作用用下的的自由由變形形，以以使使上、、下部部結(jié)構(gòu)構(gòu)的實(shí)實(shí)際受受力情情況符符合結(jié)結(jié)構(gòu)的的靜力力圖示示。2、支座座分類類按受力力特性性分固固定支支座，，活動(dòng)動(dòng)支座座武漢理理工大大學(xué)交交通學(xué)學(xué)院簡(jiǎn)易墊墊層支支座適用于于標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)跨徑徑小于于10m的簡(jiǎn)支支板、、梁橋橋采用若若干層層油毛毛氈或或石棉棉做成成，壓壓縮縮后的的厚度度不小小于1cm。該種支支座變變形性性能較較差，，容易易引起起附加加的內(nèi)內(nèi)力`≥1cm板、梁梁橋上上部結(jié)結(jié)構(gòu)bat2、板式橡橡膠支支座常用的的板式式橡膠膠支座座采用用薄鋼鋼板或或鋼絲絲網(wǎng)作作為加加勁層層以提提高高支座座的豎豎向承承載能能力。。變形機(jī)機(jī)理：：（1）不均均勻彈彈性壓壓縮實(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；；（2）剪切切變形形實(shí)現(xiàn)現(xiàn)水平平位移移；（（3）無固定和和活動(dòng)支座座之分。適用范圍：：支座反力力為70－3600kN的公路、城城市橋梁。。4、橋梁盆式橡橡膠支座盆式橡膠支支座是鋼構(gòu)構(gòu)件與橡膠膠組合而成成的新型橋橋梁支座。。具有承載載能力大、、水平位移移量大、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活等等特點(diǎn)，適適用于支座座承載力為為1000KN以上的大跨跨徑橋梁。。盆式橡膠支支座分固定定支座與活活動(dòng)支座。?；顒?dòng)盆式式橡膠支座座由上支座座板、聚四四氟乙烯板板、承壓橡橡膠塊、橡橡膠密封圈圈、中間支支座板、鋼鋼緊箍圈、、下支座板板以及上下下支座連接接板組成。。組合上、、中支座板板構(gòu)造或利利用上下支支座連接板板即可形成成固定支座座。2橋梁的類型型1、按橋梁長(zhǎng)長(zhǎng)度2、按結(jié)構(gòu)體體系3、其它分類類（材料、、用途、橋橋面位置等等）2.1橋梁涵洞按按長(zhǎng)分類（（通規(guī)JTGD60-2004）橋涵分類多孔跨徑總長(zhǎng)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：管涵涵及箱涵涵不論管管徑或跨跨徑大小小、孔數(shù)數(shù)多少，，均稱為為涵洞2.2按結(jié)構(gòu)體體系分類類梁式、拱拱式、懸懸吊式結(jié)構(gòu)工程程上的受受力構(gòu)件件，總離離不開拉拉、壓、、剪、彎彎、扭等等基本受受力方式式。由基本構(gòu)構(gòu)件所組組成的各各種結(jié)構(gòu)構(gòu)物，在在力學(xué)上上也可歸歸結(jié)為：：梁式、、拱式、、懸吊式式三種基基本體系系以及它它們之間間的各種種組合，，現(xiàn)代的的橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)也一一樣。橋橋梁各種種體系的的特點(diǎn)，，決定其其受力特特點(diǎn)、建建橋材料料、適用用跨度、、施工條條件等。。，不過其內(nèi)容容更豐富，形形式更多樣，，材料更堅(jiān)固固，技術(shù)更進(jìn)進(jìn)步。橋梁各種體系系的特點(diǎn)，決決定其受力特特點(diǎn)、建橋材材料、適用跨跨度、施工條條件等。拱橋拱式橋拱式橋的主要要乘重結(jié)構(gòu)是是拱圈或拱肋肋.這種結(jié)構(gòu)在豎豎向荷載作用用下,橋墩或橋臺(tái)都都將承受水平平推力和豎向向反力.同時(shí)這種水平平推力將顯著著抵消荷載所所引起的在拱拱圈(或拱肋)內(nèi)的彎矩作用用.因此,與同跨徑的梁梁相比,拱的彎矩和變變形要小得多多.鑒于拱橋的承承重結(jié)構(gòu)以受受壓為主,通常就可以用用抗壓能力強(qiáng)強(qiáng)的塢工材料料(如磚、石、混混凝土）和鋼鋼筋混凝土等等來建造。拱橋的跨越能能力很大，外外形也比較美美觀，在條件件許可的情況況下，修建塢塢工拱橋往往往經(jīng)濟(jì)合理的的。拱式橋?qū)?duì)下部構(gòu)造和和基礎(chǔ)要求較較高,要求下部結(jié)構(gòu)構(gòu)（橋墩、橋橋臺(tái)）和基礎(chǔ)礎(chǔ)能夠提供足足夠大的水平平推力，而且且具有足夠的的穩(wěn)定性和耐耐久性。拱式橋的施工工難度一般情情況下會(huì)比梁梁式橋困難些些。梁橋（黃浦江江路）梁式橋是一種種在豎向荷載載作用下無水水平推力的結(jié)結(jié)構(gòu)。由于外外力（恒載與與活載）的作作用方向與承承重結(jié)構(gòu)的軸軸線接近垂直直，故與同樣樣跨徑的其他他結(jié)構(gòu)體系相相比，梁內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生的彎矩最最大。通常需需用抗彎能力力強(qiáng)的材料（（鋼、木、鋼鋼筋混凝土））來建造。目前公路城市市橋梁中廣泛泛應(yīng)用“預(yù)制制裝配式的鋼鋼筋混凝土簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁”。簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工工方便，對(duì)地地基承載力要要求不高，跨跨徑25m內(nèi)多用。多跨梁式橋也也使用“連續(xù)續(xù)梁”。為了了節(jié)省材料，，充分利用鋼鋼材抗拉強(qiáng)度度的優(yōu)勢(shì)，通通常做成“鋼鋼筋混凝土預(yù)預(yù)應(yīng)力梁”。。大跨徑的橋橋梁，可建造造鋼橋或預(yù)應(yīng)應(yīng)力箱梁橋。。剛架架橋橋剛架架橋橋的的主主要要承承重重結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)是是梁梁或或板板和和立立柱柱或或豎豎墻墻整整體體結(jié)結(jié)合合在在一一起起的的剛剛性性構(gòu)構(gòu)架架的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系系，，也也稱稱為為剛剛構(gòu)構(gòu)體體系系。。梁梁和和柱柱的的連連接接處處具具有有很很大大的的剛剛性性，，連連接接可可靠靠。。在在豎豎向向荷荷載載作作用用下下，，梁梁部部主主要要受受彎彎，，而而在在柱柱腳腳處處也也具具有有水水平平反反力力，，其其受受力力狀狀態(tài)態(tài)介介于于梁梁橋橋與與拱拱橋橋之之間間。。對(duì)于同同樣的的跨徑徑，在在相同同的荷荷載作作用下下，剛剛架橋橋的跨跨中正正彎矩矩比一一般梁梁橋的的小。。根據(jù)據(jù)這一一特點(diǎn)點(diǎn)，剛剛夠橋橋跨中中的建建筑高高度就就可以以做得得較小小。在在城市市道路路網(wǎng)中中，遇遇到線線路立立體交交叉或或需要要跨越越通航航河段段時(shí)，，采用用這種種橋型型能盡盡量降降低線線路標(biāo)標(biāo)高以以改善善縱坡坡并能能減少少路堤堤土方方量。。從通航航要求求看，，剛架架橋也也有有有利的的一面面。當(dāng)當(dāng)橋面面標(biāo)高高已確確定時(shí)時(shí)，能能增加加橋下下凈空空。剛架橋橋的主主要缺缺點(diǎn)是是：懸懸臂根根部的的負(fù)彎彎矩很很大，，用普普通鋼鋼筋混混凝土土修建建時(shí)不不僅鋼鋼材用用量大大，而而且控控制混混凝土土裂縫縫的開開展成成為關(guān)關(guān)鍵，，因此此，跨跨徑就就不能能做得得太大大，通通常只只有40~50m。預(yù)應(yīng)力力混凝凝土的的發(fā)展展，使使得T形剛構(gòu)構(gòu)橋得得到了了很大大的推推廣。。特別別是由由于采采用了了懸臂臂安裝裝或澆澆筑的的分段段施工工方法法，不不但加加速了了修建建大跨跨度橋橋梁的的施工工速度度，而而且也也克服服了要要在江江河或或深谷谷中搭搭設(shè)支支架的的困難難。吊橋（（懸索索橋））桂林木木龍湖湖吊橋橋傳統(tǒng)的的吊橋橋均用用懸掛掛在兩兩邊塔塔架上上的強(qiáng)強(qiáng)大纜纜索作作為主主要承承重結(jié)結(jié)構(gòu)。。如圖圖：吊橋在在豎向向荷載載作用用下，，通過過吊桿桿使纜纜索承承受很很大的的拉力力，通通常就就需要要在兩兩岸橋橋臺(tái)的的后方方修筑筑非常常巨大大的錨錨碇結(jié)結(jié)構(gòu)。。吊橋橋也是是具有有水平平反力力（拉拉力））的結(jié)結(jié)構(gòu)?！，F(xiàn)代吊吊橋廣廣泛采采用高高強(qiáng)度度鋼絲絲編制制的鋼鋼纜，，以充充分發(fā)發(fā)揮其其優(yōu)異異的抗抗拉性性能，，因此此結(jié)構(gòu)構(gòu)自重重較小小，就就能以以較小小的建建筑高高度跨跨越其其他任任何橋橋型無無以倫倫比的的特大大跨度度。吊橋的的特點(diǎn)點(diǎn)是：：成卷卷的鋼鋼纜容容易運(yùn)運(yùn)輸，，結(jié)構(gòu)構(gòu)的組組成構(gòu)構(gòu)件較較輕，，便于于無支支架懸懸吊拼拼裝。。相對(duì)于于其他他體系系的橋橋梁而而言，，吊橋橋的自自重小小，結(jié)結(jié)構(gòu)剛剛度差差，在在車輛輛動(dòng)載載和風(fēng)風(fēng)載作作用下下有較較大的的變形形和振振動(dòng)。。組合體體系橋橋組合體體系橋橋根據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)的的受力力特點(diǎn)點(diǎn)，由由幾個(gè)個(gè)不同同體系系的結(jié)結(jié)構(gòu)組組合而而成的的橋梁梁稱為為組合合體系系橋。。如圖圖是一一種梁梁拱組組合體體系。。同豐路路橋系桿拱拱橋中中梁和和拱都都是主主要承承重結(jié)結(jié)構(gòu)，，兩者者相互互配合合共同同受力力。由由于吊吊桿將將梁向向上（（與荷荷載作作用的的撓度度方向向相反反）吊吊住，，這樣樣就顯顯著減減少了了梁中中的彎彎矩；；同時(shí)時(shí)由于于拱與與梁連連接在在一起起，拱拱的水水平