橋梁基本構(gòu)造與分類

橋梁基本構(gòu)造與分類

目前一頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)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。目前二頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)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)支座目前三頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)梁橋的基本組成橋臺(tái)橋墩目前四頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)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)困難目前五頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)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目前六頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)主要形式－防水涂層、防水卷材、防水砼等目前七頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)（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）目前八頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)在人行道下設(shè)置泄水管目前九頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)（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。目前十頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)伸縮裝置——為使車輛平穩(wěn)通過橋面并滿足橋面變形的需要，在橋面伸縮接縫處設(shè)置的各種裝置的總稱。目前十一頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)（5）欄桿、燈柱作用：安全、美觀目前十二頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)安全護(hù)欄主要用于公路或城市郊區(qū)橋梁目前十三頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.2下部結(jié)構(gòu)1.橋墩在橋的中間，支承橋的左右兩跨通過支座傳來的豎直力和水平力。類型分重力式橋墩和輕型橋墩重力式單柱式（輕型）目前十四頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)雙柱式Y(jié)型目前十五頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2.橋臺(tái)

兩端橋頭的支承結(jié)構(gòu)物，它是連接兩岸道路的路橋銜接構(gòu)造物。承受支座傳遞來的豎直力和水平力，臺(tái)后填土及填土上荷載產(chǎn)生的側(cè)向土壓力。防止路堤填土的滑坡和坍落。類型分重力式橋臺(tái)和輕型橋臺(tái)目前十六頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)3.基礎(chǔ)目前十七頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.3支座1.支座作用（1）傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力；（2）保障結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下的自由變形，以使上、下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖示。2、支座分類按受力特性分固定支座，活動(dòng)支座目前十八頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)武漢理工大學(xué)交通學(xué)院簡(jiǎn)易墊層支座

適用于標(biāo)準(zhǔn)跨徑小于10m的簡(jiǎn)支板、梁橋采用若干層油毛氈或石棉做成，壓縮后的厚度不小于1cm。該種支座變形性能較差，容易引起附加的內(nèi)力`≥1cm板、梁橋上部結(jié)構(gòu)目前十九頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)bat2、板式橡膠支座

常用的板式橡膠支座采用薄鋼板或鋼絲網(wǎng)作為加勁層以提高支座的豎向承載能力。變形機(jī)理：（1）不均勻彈性壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）剪切變形實(shí)現(xiàn)水平位移；（3）無(wú)固定和活動(dòng)支座之分。適用范圍：支座反力為70－3600kN的公路、城市橋梁。目前二十頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)4、橋梁盆式橡膠支座

盆式橡膠支座是鋼構(gòu)件與橡膠組合而成的新型橋梁支座。具有承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，適用于支座承載力為1000KN以上的大跨徑橋梁。盆式橡膠支座分固定支座與活動(dòng)支座?；顒?dòng)盆式橡膠支座由上支座板、聚四氟乙烯板、承壓橡膠塊、橡膠密封圈、中間支座板、鋼緊箍圈、下支座板以及上下支座連接板組成。組合上、中支座板構(gòu)造或利用上下支座連接板即可形成固定支座。目前二十一頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2橋梁的類型1、按橋梁長(zhǎng)度2、按結(jié)構(gòu)體系3、其它分類（材料、用途、橋面位置等）目前二十二頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2.1橋梁涵洞按長(zhǎng)分類（通規(guī)JTGD60-2004）注：管涵及箱涵不論管徑或跨徑大小、孔數(shù)多少，均稱為涵洞目前二十三頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2.2按結(jié)構(gòu)體系分類

梁式、拱式、懸吊式結(jié)構(gòu)工程上的受力構(gòu)件，總離不開拉、壓、剪、彎、扭等基本受力方式。由基本構(gòu)件所組成的各種結(jié)構(gòu)物，在力學(xué)上也可歸結(jié)為：梁式、拱式、懸吊式三種基本體系以及它們之間的各種組合，現(xiàn)代的橋梁結(jié)構(gòu)也一樣。橋梁各種體系的特點(diǎn)，決定其受力特點(diǎn)、建橋材料、適用跨度、施工條件等。目前二十四頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)，不過其內(nèi)容更豐富，形式更多樣，材料更堅(jiān)固，技術(shù)更進(jìn)步。橋梁各種體系的特點(diǎn)，決定其受力特點(diǎn)、建橋材料、適用跨度、施工條件等。拱橋目前二十五頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)拱式橋目前二十六頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

拱式橋的主要乘重結(jié)構(gòu)是拱圈或拱肋.這種結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下,橋墩或橋臺(tái)都將承受水平推力和豎向反力.同時(shí)這種水平推力將顯著抵消荷載所引起的在拱圈(或拱肋)內(nèi)的彎矩作用.因此,與同跨徑的梁相比,拱的彎矩和變形要小得多.

鑒于拱橋的承重結(jié)構(gòu)以受壓為主,通常就可以用抗壓能力強(qiáng)的塢工材料(如磚、石、混凝土）和鋼筋混凝土等來建造。目前二十七頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

拱橋的跨越能力很大，外形也比較美觀，在條件許可的情況下，修建塢工拱橋往往經(jīng)濟(jì)合理的。拱式橋?qū)ο虏繕?gòu)造和基礎(chǔ)要求較高,要求下部結(jié)構(gòu)（橋墩、橋臺(tái)）和基礎(chǔ)能夠提供足夠大的水平推力，而且具有足夠的穩(wěn)定性和耐久性。拱式橋的施工難度一般情況下會(huì)比梁式橋困難些。目前二十八頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)梁橋（黃浦江路）目前二十九頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前三十頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

梁式橋是一種在豎向荷載作用下無(wú)水平推力的結(jié)構(gòu)。由于外力（恒載與活載）的作用方向與承重結(jié)構(gòu)的軸線接近垂直，故與同樣跨徑的其他結(jié)構(gòu)體系相比，梁內(nèi)產(chǎn)生的彎矩最大。通常需用抗彎能力強(qiáng)的材料（鋼、木、鋼筋混凝土）來建造。目前三十一頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

目前公路城市橋梁中廣泛應(yīng)用“預(yù)制裝配式的鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁”。簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，對(duì)地基承載力要求不高，跨徑25m內(nèi)多用。多跨梁式橋也使用“連續(xù)梁”。為了節(jié)省材料，充分利用鋼材抗拉強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì)，通常做成“鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力梁”。大跨徑的橋梁，可建造鋼橋或預(yù)應(yīng)力箱梁橋。目前三十二頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)剛架橋目前三十三頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前三十四頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

剛架橋的主要承重結(jié)構(gòu)是梁或板和立柱或豎墻整體結(jié)合在一起的剛性構(gòu)架的結(jié)構(gòu)體系，也稱為剛構(gòu)體系。梁和柱的連接處具有很大的剛性，連接可靠。在豎向荷載作用下，梁部主要受彎，而在柱腳處也具有水平反力，其受力狀態(tài)介于梁橋與拱橋之間。目前三十五頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

對(duì)于同樣的跨徑，在相同的荷載作用下，剛架橋的跨中正彎矩比一般梁橋的小。根據(jù)這一特點(diǎn)，剛夠橋跨中的建筑高度就可以做得較小。在城市道路網(wǎng)中，遇到線路立體交叉或需要跨越通航河段時(shí)，采用這種橋型能盡量降低線路標(biāo)高以改善縱坡并能減少路堤土方量。目前三十六頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)從通航要求看，剛架橋也有有利的一面。當(dāng)橋面標(biāo)高已確定時(shí)，能增加橋下凈空。剛架橋的主要缺點(diǎn)是：懸臂根部的負(fù)彎矩很大，用普通鋼筋混凝土修建時(shí)不僅鋼材用量大，而且控制混凝土裂縫的開展成為關(guān)鍵，因此，跨徑就不能做得太大，通常只有40~50m。預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展，使得T形剛構(gòu)橋得到了很大的推廣。特別是由于采用了懸臂安裝或澆筑的分段施工方法，不但加速了修建大跨度橋梁的施工速度，而且也克服了要在江河或深谷中搭設(shè)支架的困難。目前三十七頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)吊橋（懸索橋）目前三十八頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)桂林木龍湖吊橋目前三十九頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

傳統(tǒng)的吊橋均用懸掛在兩邊塔架上的強(qiáng)大纜索作為主要承重結(jié)構(gòu)。如圖：目前四十頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

吊橋在豎向荷載作用下，通過吊桿使纜索承受很大的拉力，通常就需要在兩岸橋臺(tái)的后方修筑非常巨大的錨碇結(jié)構(gòu)。吊橋也是具有水平反力（拉力）的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代吊橋廣泛采用高強(qiáng)度鋼絲編制的鋼纜，以充分發(fā)揮其優(yōu)異的抗拉性能，因此結(jié)構(gòu)自重較小，就能以較小的建筑高度跨越其他任何橋型無(wú)以倫比的特大跨度。目前四十一頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

吊橋的特點(diǎn)是：成卷的鋼纜容易運(yùn)輸，結(jié)構(gòu)的組成構(gòu)件較輕，便于無(wú)支架懸吊拼裝。相對(duì)于其他體系的橋梁而言，吊橋的自重小，結(jié)構(gòu)剛度差，在車輛動(dòng)載和風(fēng)載作用下有較大的變形和振動(dòng)。目前四十二頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)組合體系橋目前四十三頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)組合體系橋根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，由幾個(gè)不同體系的結(jié)構(gòu)組合而成的橋梁稱為組合體系橋。如圖是一種梁拱組合體系。目前四十四頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)同豐路橋目前四十五頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

系桿拱橋中梁和拱都是主要承重結(jié)構(gòu)，兩者相互配合共同受力。由于吊桿將梁向上（與荷載作用的撓度方向相反）吊住，這樣就顯著減少了梁中的彎矩；同時(shí)由于拱與梁連接在一起，拱的水平推力就傳給梁來承受，這樣梁除了受彎受剪以外尚受拉。拱梁組合體系能跨越較一般簡(jiǎn)支梁更大的跨度。而對(duì)橋墩沒有推力作用，因此對(duì)地基要求就像一般簡(jiǎn)支梁橋一樣。目前四十六頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)斜拉橋也是一種主梁與斜梁相結(jié)合的組合體系，如下圖。懸掛在塔柱上的被張緊的的斜纜將主梁吊住，使主梁像多點(diǎn)彈性支承的連續(xù)梁一樣工作。目前四十七頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前四十八頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

組合體系的種類很多，但究其實(shí)質(zhì)不外乎利用梁、拱、吊三者的不同組合，上吊下?lián)我孕纬尚碌慕Y(jié)構(gòu)。這樣既發(fā)揮了高強(qiáng)度材料的作用，又顯著減少了主梁的截面積，使結(jié)構(gòu)自重減少而能跨越很大的跨徑。目前四十九頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)橋梁的其他分類一、按用途分：公路橋鐵路橋公路鐵路兩用橋農(nóng)橋人行橋運(yùn)水橋（渡槽）及其他專用橋目前五十頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)二、按主要承重結(jié)構(gòu)所用材料分：圬工橋鋼筋混凝土橋預(yù)應(yīng)力混凝土橋鋼橋木橋目前五十一頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)圬工拱橋目前五十二頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)鋼筋混凝土橋目前五十三頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土橋目前五十四頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)鋼橋目前五十五頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)木橋目前五十六頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)木橋目前五十七頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于二十二點(diǎn)四、按跨越障礙的性質(zhì)分：跨河橋