土木工程認知實習(xí)橋梁方向

土木工程認知實習(xí)橋梁方向土木工程認知實習(xí)橋梁方向/NUM土木工程認知實習(xí)橋梁方向土木工程認知實習(xí)橋梁方向橋梁方向認知實習(xí)報告姓名：學(xué)號：班級：單位：北京交通大學(xué)土建學(xué)院時間：2013年5月

目錄第一部分前言 2一、橋梁方向簡介 2二、實習(xí)目的 3三、實習(xí)內(nèi)容 3四、實習(xí)地點和安排 3地點一盧溝橋附近 3地點二四道口附近 3地點三慈獻寺附近 3第二部分專論 4一、盧溝橋（拱橋） 41、材料 42、結(jié)構(gòu) 43、受力特點 64、優(yōu)缺點 6二、鐵路桁架橋 61.桿件 72.鋼支座 73.下平縱聯(lián) 7三、公路橋 81、雙曲拱橋 82、另一種公路橋 9四、城鐵13號線四道口輕軌高架橋 91、結(jié)合梁（三跨連續(xù)梁） 102、四跨連續(xù)梁 113、橡膠支座 114、簡支梁 115、隔音墻 126、排水系統(tǒng) 12五、慈獻寺公路橋 13第三部分結(jié)束語 14第一部分前言橋梁方向簡介橋梁工程是土木工程學(xué)科中重要的分支學(xué)科，在公路、鐵路和城市交通建設(shè)中，為跨越江河、深谷和海峽都需要建造各種橋梁等結(jié)構(gòu)構(gòu)造物，除了和結(jié)構(gòu)工程學(xué)科有許多共同的基礎(chǔ)理論外，在水文、地質(zhì)、荷載作用、結(jié)構(gòu)體系和基礎(chǔ)工程方面也有一定的特殊性。我們需要隨時考慮工程所受到的影響，培養(yǎng)我們獨立思考的能力以及實際解決問題的能力，才能在以后的工作中處理好各種問題。本方向畢業(yè)生主要面向公路橋梁交通部門基層單位，在生產(chǎn)第一線從事公路與橋梁工程的勘測設(shè)計、施工、試驗檢測和養(yǎng)護維修等技術(shù)工作，具有廣闊的就業(yè)前景。具體的工作崗位為：1、橋涵測設(shè):甲級測設(shè)單位作業(yè)組組長;乙、丙級測設(shè)單位測設(shè)隊隊長;大型施工項目測量組技術(shù)負責(zé)人。2、工程施工:中、小型施工項目技術(shù)負責(zé)人;大型施工項目分項工程技術(shù)負責(zé)人。3、試驗檢測:大型施工項目工地試驗室或質(zhì)檢組技術(shù)負責(zé)人;大、中型施工企業(yè)試驗室技術(shù)負責(zé)人;質(zhì)檢（監(jiān)）站試驗室或檢測組技術(shù)負責(zé)人;監(jiān)理公司（所）試驗室技術(shù)負責(zé)人。4、養(yǎng)護維修:大、中修工程技術(shù)負責(zé)人。5、路橋設(shè)計：設(shè)計行業(yè)路橋方向項目負責(zé)人。實習(xí)目的1.能夠?qū)⑵匠Ｔ谡n本中學(xué)到的知識在實踐中得到應(yīng)用，并且在實踐中將所學(xué)知識得到更加統(tǒng)一的綜合和拓展。2.了解建筑物建設(shè)當(dāng)中的一些注意內(nèi)容和基本技術(shù)。為在以后的工作中能夠熟練的掌握自己的各項職能打下良好的基礎(chǔ)。3.通過對建筑的觀摩能夠感受到建設(shè)者的辛勤勞動和他們的偉大，同時繼承土建人的優(yōu)良品質(zhì)，在以后的學(xué)習(xí)工作中發(fā)揚不怕苦的精神，做一名熱愛專業(yè)的優(yōu)秀土建人。實習(xí)內(nèi)容石拱橋、公路橋、鐵路橋等橋梁的各種結(jié)構(gòu)以及抗震防洪、給排水設(shè)計。實習(xí)地點和安排地點一盧溝橋附近時間：2013年5月25日觀察對象：盧溝橋、鐵路桁架橋地點二四道口附近四道口附近時間：2013年5月25日觀察對象：連續(xù)梁橋地點三慈獻寺附近時間：2013年5月25日觀察對象：慈獻寺公路橋第二部分專論一、盧溝橋（拱橋）盧溝橋，位于北京至周口店的公路與永定河的交匯處，始建于公元1189年六月，明昌三年公元1192年三月完工。兩側(cè)石雕護欄各有140條望柱該橋全長265米，寬約8米，由11孔石拱組成。橋旁建有石欄，其上共有精刻石獅485個?！氨R溝曉月”是著名的“燕京八景”之一。盧溝橋又以中國抗日戰(zhàn)爭的爆發(fā)地而載于史冊。拱橋是我國公路上使用很廣泛的一種橋梁體系。拱橋與梁橋的區(qū)別，不僅在于外形不同，更重要的是兩者受力性能有差別。由力學(xué)知識可以知道，梁式結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，支承處僅僅產(chǎn)生豎向支承反力，而拱式結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，支承處不僅產(chǎn)生豎向反力，而且還產(chǎn)生水平推力。水平推力的存在，拱的彎矩將比相同跨徑的梁的彎矩小很多，而拱主要承受壓力。充分利用抗壓性能較好而抗拉性能較差的污工材料（石料、混凝土）修建。材料橋梁整體都采用了石材，石材的特點是抗拉強度非常小，抗壓強度非常大。結(jié)構(gòu)橋梁一共包括兩部分：上部結(jié)構(gòu)（梁、拱、桁架）、下部結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)包括橋墩和基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)橋面：起功能作用，如防水燈附屬設(shè)施。拱：泄洪，供水流及船只通過，也有美觀作用。下部結(jié)構(gòu)橋墩：承受上部結(jié)構(gòu)壓力，水的沖擊，地震，風(fēng)。破冰體盧溝橋十一孔有10個橋墩，橋墩間距離不等，即從兩端想中間逐漸增大。橋墩的迎水面，修筑了楔形“分水尖”（俗稱“斬龍劍”）。抗御洪水和冰塊對橋墩的侵害，出水面呈船尾狀，是水分散，減輕壓力，保護橋體。危險墩前的破冰體可以分擔(dān)流水的阻力，有流冰的時候可以起到破冰的作用。在流冰足以影響全橋安全的江河中每個橋墩的迎水面應(yīng)設(shè)置破冰體，其軸線與橋軸線一致。為使流冰在接近橋墩前的破冰體能被撞碎，應(yīng)預(yù)先設(shè)置前哨破冰體。前哨破冰體是隔兩孔或兩孔以上設(shè)置的。受力特點承受軸力為主，抗壓能力強。荷載的傳遞：梁橋的荷載通過支座傳遞給橋墩，拱式結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的主體直接固結(jié)或者剛性連接。優(yōu)缺點優(yōu)點是跨越能力好，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，能充分做到就地取材。耐久性好，養(yǎng)護維修費用少。將橋面系傳來的壓力轉(zhuǎn)化為軸向壓力，所以不需要象其他橋梁一樣要考慮受拉和受彎等情況，所以拱橋一般的是圬工橋，用磚石就可以砌起來，當(dāng)然現(xiàn)在拱橋也出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土的，中承、上承拱，豐富了橋形。缺點是對地基承載力要求高、圬工體積大，不能進行機械化施工、工期長。二、鐵路桁架橋在盧溝橋附近還有一座鐵路橋，整個橋為鋼結(jié)構(gòu)，在鋼架上鋪設(shè)有路軌，有鐵路線在此通過。由于火車的重量很大，并且高速非直線運動時，會有一個很大的離心力，這就要求橋有一定的承受側(cè)壓的能力，鋼橋就做到了這一點。它用的是重力式橋墩，主要靠自身的重力來平衡外力，從而保證橋墩的強度和穩(wěn)定性。它用的是支座結(jié)構(gòu)，支座是橋梁的重要傳力裝置，設(shè)計中除考慮其應(yīng)有足夠的強度、剛度和自由的轉(zhuǎn)動或移動性能外，還應(yīng)注意便于維修和更換，施工中應(yīng)重視座板下混凝土墊層的平整，并應(yīng)根據(jù)氣溫確定其安放位置；在地震區(qū)應(yīng)考慮抗震措施。此橋為連續(xù)桁架結(jié)構(gòu)鐵路橋，共七孔。桁架橋是以桁架作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。桁架橋一般由主橋架、上下水平縱向聯(lián)結(jié)系、橋門架和中間橫撐架以及橋面系組成。在桁架中，弦桿是組成桁架外圍的桿件，包括上弦桿和下弦桿，連接上、下弦桿的桿件叫腹桿，按腹桿方向之不同又區(qū)分為斜桿和豎桿。弦桿與腹桿所在的平面就叫主桁平面。所有的桿件都是二力桿，是通過栓接的。在主梁與橋墩連接處可看到固定鉸支座和水平可動鉸支座。在列車載荷經(jīng)過時，載荷由鐵軌傳遞到軌枕上，然后沿著四個縱向作用梁通過上平動連聯(lián)接至橫梁（主梁），主梁通過節(jié)點板連接到主桁，主桁再將力最后傳遞到主承重結(jié)構(gòu)——桁架上，再由橋墩支撐起整個橋梁和載荷。橋面上部受拉，下部受壓。三腳架支撐人行道。橋墩為混凝土重力式，因其只受壓應(yīng)力作用，未使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。桿件桁架是由若干桿件在其端部相互聯(lián)結(jié)而成的一種結(jié)構(gòu)。在工業(yè)與民用建筑中，有些屋架、托架以及跨度和噸位較大的吊車梁常采用的型式。桁架的桿件根據(jù)其所在的位置不同有不同的名稱。上部的斜桿稱為上弦桿，下部的水平桿稱為下弦桿。上下弦桿之間的桿件稱為腹桿，其中聯(lián)結(jié)上下弦的斜向桿稱為斜桿，聯(lián)結(jié)上下弦的豎向桿稱為豎桿。上弦桿受拉，下弦桿受壓，腹桿用來抗剪，所以桁架橋的彎剪都有各個桿件來承擔(dān)。鋼支座橋下的鋼支座為固定角支，下板通過螺栓跟橋墩牢固鏈接，能夠抵抗水平推力，限制橋墩沿著水平方向的位移。鐵路橋一般采用鋼支座。而公路橋一般采用的是橡膠支座。下平縱聯(lián)橋下觀察了縱向聯(lián)接系，主桁架的上、下弦桿平面內(nèi)有上平縱聯(lián)與下平縱聯(lián)，其作用是，承受作用于主桁架、橋面系、橋面和列車上的橫向風(fēng)力。承受列車搖擺力以及曲線橋上的離心力?？v向聯(lián)結(jié)系橫向支撐弦桿，減少弦桿在主桁平面外的計算長度。縱梁、橫梁以及縱梁之間的聯(lián)結(jié)系承受并且傳遞豎向荷載和縱向荷載。三、公路橋1、雙曲拱橋其中參觀了一座中小型聯(lián)拱結(jié)構(gòu)橋，拱圈主要是用來承重承壓，它也是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也有很多的拱圈，之間聯(lián)結(jié)。橋的右邊水平受力比較大，所以做的粗壯。橋有很多的病害，裂縫?；炷劣不^程中，由于混凝土脫水，引起收縮，或者受溫度高低的溫差影響，引起脹縮不均勻而產(chǎn)生的裂縫。裂縫的產(chǎn)生容易引起滲水，對橋產(chǎn)生很大的危害。在橋上我們看到了伸縮縫。其連接有一定的距離，這同滾動鉸支座的原理是一樣的，也是為了減少溫度變化的破壞效應(yīng)。它上邊用鋼板蓋住，防止?jié)B水。主拱圈的形式有單波，多波，多波高低肋等。拱肋截面有矩型，倒T形，I形，L形，薄壁箱形等。雙曲拱橋按其行車道所處的位置屬于上承式拱橋。若從主拱圈的橫截面上看，它是由拱肋、拱波、拱板和橫向聯(lián)系等幾部分組成。由于介于拱肋之間的拱波也呈曲線形，且與主拱圈的曲線正交，故而稱為雙曲拱橋。這種橋型是20世紀60年代我國江蘇省無錫縣由建橋職工首創(chuàng)的一種橋型，它充分發(fā)揮了預(yù)制裝配的優(yōu)點，可以不要拱架施工，節(jié)省木料，加快施工進度，而所耗用的工料又不多。雙曲拱比單曲拱能承受更大的載荷，主要是因為雙曲拱不僅在一個方向上呈拱形，而且在與其垂直的另一方向也呈拱形。雙橋墩結(jié)構(gòu)我們可以觀測到橋的兩側(cè)橋墩不同，一側(cè)上部結(jié)構(gòu)為拱，另一側(cè)的上部結(jié)構(gòu)為梁。2、另一種公路橋這座公路橋是采用T型梁的連續(xù)梁橋，T型梁上部承拉下部承壓，整個梁為超靜定梁。T型蓋梁將力傳遞給墩柱，梁與柱之間為固定連接，之間用薄橡膠支座連接，彈性其彈性好，所以能起到很好的減震作用。墩柱較鐵路橋細，因為其載荷較小，其與梁的連接部分有突出的部分，可保護梁側(cè)移，防止在地震或其他情況下發(fā)生落梁事故。四、城鐵13號線四道口輕軌高架橋城鐵13號線四道口高架橋是桁梁式橋，其主跨為連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，其他為簡支梁結(jié)構(gòu)。地鐵13號線是鐵路輕軌，六節(jié)車廂編組，載荷介于重載荷和公路載荷之間。連續(xù)梁部分架設(shè)是因為該處是城市公路交通要道，不能在此處長時間架設(shè)混凝土簡支梁，為了快速施工，所以選擇之前已經(jīng)成型的連續(xù)梁，直接架設(shè)。因為該處處于城市繁華區(qū)，人口相對密集，單一采用鋼箱梁噪聲過大，影響市容，而單一使用混凝土梁施工工期過長，混凝土簡支梁跨度小，不能達到該路口的跨度要求，所以取其交集，采用鋼混凝土結(jié)合梁，既能減少噪音，又能達到輕質(zhì)經(jīng)濟的效果，故此處使用鋼混凝土結(jié)合梁。結(jié)合梁（三跨連續(xù)梁）梁為結(jié)合梁，是鋼和混凝土結(jié)合的。橋面板為鋼筋混凝土的，下面為鋼箱梁。橋的中間有一個主跨，主跨一邊比副跨大。主跨跨過馬路。主跨變截面（高度），三跨連續(xù)梁在支座處負彎矩最大，剪力最大。在跨中彎矩最小。采用鋼混凝土結(jié)合梁，主要是考慮施工速度快。因為是在路口，所以采用結(jié)合梁，提高施工速度。上面使用混凝土橋面板的原因是為了減小噪音。四跨連續(xù)梁連續(xù)梁：在建筑、橋梁、航空以及管道線路等工程中，常遇到一種梁具有三個或更多個支承，可簡化為如圖所示的靜不定結(jié)構(gòu)，稱為連續(xù)梁。橡膠支座支座是指用以支承容器或設(shè)備的重量，并使其固定于一定位置的支承部件。還要承受操作時的振動與地震載荷。橡膠支座是橡膠和薄鋼板緊密結(jié)合而成，用于支撐橋梁重量。另外，橋梁的設(shè)計壽命為一百年，但是橋墩的使用壽命不過二三十年，橡膠支座可以更方便更換橋墩。簡支梁中間的空隙可以透氣，橋面和墩柱的通風(fēng)，對梁內(nèi)外溫度產(chǎn)生一個，減少溫差，照射角度、時間都會產(chǎn)生影響。從橋面到底板溫度分布不同，對局部受力構(gòu)成影響。鋼板中間嵌有橡膠，承受梁的豎向壓力，溫度范圍內(nèi)不大的縱向變形，地震發(fā)生時可以產(chǎn)生相對移動，減少能量，產(chǎn)生熱能，耗能，有隔震效果。橋梁需要定期檢測。隔音墻平均隔聲量（在無限大的空間中，聲源與被測點之間放一張無限大的材料）超過30dB的板材才稱作隔音板。隔音板一般為高密度材料。主要特點：保證吸聲、隔聲效果的前提下，其特點是制作、安裝簡單。右圖橋梁上的隔音板有效地減少了列車通過時噪聲給附近居民的影響。排水系統(tǒng)為了迅速的排除橋面積水，防止雨水積滯于橋面并滲入梁體而影響橋梁的耐久性，在橋梁的設(shè)計時，在橋面上除設(shè)置縱橫坡排水外，橋面需要設(shè)置一定數(shù)量的瀉水管道，以便組成一個完整的排水系統(tǒng)，瀉水管的型式一般有金屬瀉水管，鋼筋混凝土瀉水管，橫向排水管道，封閉式排水系統(tǒng)幾種。慈獻寺公路橋慈獻寺橋位于交大南門外，動物園路與高粱橋斜街交匯處，是一座分離式立交橋。慈獻寺橋是為了緩解西直門路段交通壓力而建，因此在建設(shè)之初便考慮到較大的車流量，采用了雙向四車道的設(shè)計?？梢悦黠@的看出來，慈獻寺橋是兩座并行的橋拼合在一起的，當(dāng)橋體拼合好之后再通過澆筑混凝土連接在一起。每個橋的橋墩都采用了圓柱或方形的橋墩，以增強期穩(wěn)定性。近觀橋墩，能夠發(fā)現(xiàn)方形橋墩與橋體之間有一層橡膠層，橋墩的上方有四個支座，支座通過限位裝置與橋墩連接在一起。通過老師的講解，才知道該處橋墩的受力仍主要是通過中間的主要部位，橡膠層的作用與盆式結(jié)構(gòu)中的橡膠層作用相同，也是為了應(yīng)對形變量而設(shè)計。周圍的四個限位裝置作用是防止橋體發(fā)生橫向位移，設(shè)計時應(yīng)考慮到強度條件。沿著慈獻寺橋走能看到如圖的結(jié)構(gòu)。橋墩的形狀發(fā)生了變化。我們可以看到，橋墩變粗了，兩個相鄰橋墩橫向支起了一段梁，仔細觀察可以看到該梁和橋墩之間是之間澆灌固結(jié)在一起