橋梁的優(yōu)缺點(diǎn)_第1頁(yè)
橋梁的優(yōu)缺點(diǎn)_第2頁(yè)
橋梁的優(yōu)缺點(diǎn)_第3頁(yè)
橋梁的優(yōu)缺點(diǎn)_第4頁(yè)
橋梁的優(yōu)缺點(diǎn)_第5頁(yè)
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梁式橋主梁為主要承重構(gòu)件,受力特點(diǎn)為主梁受彎。主要材料為鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土,多用于中小跨徑橋梁。簡(jiǎn)支梁橋合理最大跨徑約20米,懸臂梁橋與連續(xù)梁橋合宜最大跨徑約60-70米。優(yōu)點(diǎn):采取鋼筋砼建造梁橋能就地取材、工業(yè)化施工、耐久性好、適應(yīng)性強(qiáng)、整體性好且美觀;這種橋型在設(shè)計(jì)理論及施工技術(shù)上都發(fā)展得比較成熟。缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)本身自重大,約占全部設(shè)計(jì)荷載30%至60%,且跨度越大其自重所占比值更顯著增大,大大限制了其跨越能力。拱式橋拱肋為主要承重構(gòu)件,受力特點(diǎn)為拱肋承壓、支承處有水平推力。主要材料是圬工、鋼筋砼,適用范圍視材料而定??鐝綇膸资椎饺俣嗝锥加?,現(xiàn)在我國(guó)最大跨徑鋼筋砼拱橋?yàn)?70米。優(yōu)點(diǎn):跨越能力較大;與鋼橋及鋼筋砼梁橋相比,能夠節(jié)約大量鋼材和水泥;能耐久,且養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用少;外型美觀;結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,有利于廣泛采取。缺點(diǎn):因?yàn)樗且粋€(gè)推力結(jié)構(gòu),對(duì)地基要求較高;對(duì)多孔連續(xù)拱橋,為預(yù)防一孔破壞而影響全橋,要采取特殊方法或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡推力,增加了工程造價(jià);在平原區(qū)修拱橋,因?yàn)榻ㄖ叨容^大,使兩頭接線工程和橋面縱坡量增大,對(duì)行車極為不利。剛架橋是一個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)和噸臺(tái)結(jié)構(gòu)整體相連橋梁,支柱與主梁共同受力,受力特點(diǎn)為支柱與主梁剛性連接,在主梁端部產(chǎn)生負(fù)彎矩,降低了跨中截面正彎矩,而支座不但提供豎向力還承受彎矩。主要材料為鋼筋砼,適宜于中小跨度,慣用于需要較大橋下凈空和建筑高度受到限制情況,如立交橋、高架橋等。優(yōu)點(diǎn):外形尺寸小,橋下凈空大,橋下視野開(kāi)闊,混凝土用量少。缺點(diǎn):基礎(chǔ)造價(jià)較高,鋼筋用量較大,且為超靜定結(jié)構(gòu),會(huì)產(chǎn)生次內(nèi)力。斜拉橋梁、索、塔為主要承重構(gòu)件,利用索塔上伸出若干斜拉索在梁跨內(nèi)增加了彈性支承,減小了梁內(nèi)彎矩而增大了跨徑。受力特點(diǎn)為外荷載從梁傳遞到索,再到索塔。主要材料為預(yù)應(yīng)力鋼索、混凝土、鋼材。適宜于中等或大型橋梁。優(yōu)點(diǎn):梁體尺寸較小,使橋梁跨越能力增大;受橋下凈空和橋面標(biāo)高限制??;抗風(fēng)穩(wěn)定性優(yōu)于懸索橋,且不需要集中錨錠結(jié)構(gòu);便于無(wú)支架施工。缺點(diǎn):因?yàn)槭菙?shù)次超靜定結(jié)構(gòu),計(jì)算復(fù)雜;索與梁或塔連接結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜;施工中高空作業(yè)較多,且技術(shù)要求嚴(yán)格。懸索橋主纜為主要承重構(gòu)件,受力特點(diǎn)為外荷載從梁經(jīng)過(guò)系桿傳遞到主纜,再到兩端錨錠。主要材料為預(yù)應(yīng)力鋼索、混凝土、鋼材,適宜于大型及超大型橋梁。優(yōu)點(diǎn):因?yàn)橹骼|采取高強(qiáng)鋼材,受力均勻,具備很大跨越能力。缺點(diǎn):整體鋼度小,抗風(fēng)穩(wěn)定性不佳;需要極大兩端錨錠,費(fèi)用高,難度大。淺談我國(guó)公路橋梁發(fā)展趨勢(shì)伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,材料、機(jī)械、設(shè)備工業(yè)對(duì)應(yīng)發(fā)展,這為我國(guó)修建大跨徑斜拉橋和懸索橋提供了有力保障。再加上廣大橋梁建設(shè)者精心設(shè)計(jì)和施工,使我國(guó)建橋水平已躍身于世界先進(jìn)行列。我國(guó)版圖遼闊,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平參差不齊,經(jīng)濟(jì)上總體水平不高,公路橋梁發(fā)展還是要著眼于量大、面廣通常大、中橋,這類橋梁仍以預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)為主。首先,要著重抓多樣化、標(biāo)準(zhǔn)化,編制適用經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖,提升施工水平和質(zhì)量,然后再抓住跨越大江(河)、海灣特大型橋梁建設(shè),不??偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn),既表現(xiàn)公路人建橋水平,又要確保高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量建橋。一、板式橋板式橋是公路橋梁中量大、面廣慣用橋型,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力明確,能夠采取鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu);可做成實(shí)心和空心,就地現(xiàn)澆為適應(yīng)各種形狀彎、坡、斜橋,所以,通常公路、高等級(jí)公路和城市道路橋梁中,廣泛采取。尤其是建筑高度受到限制和平原區(qū)高速公路上中、小跨徑橋梁,尤其受到歡迎,從而能夠減低路堤填土高度,少占耕地和節(jié)約土方工程量。實(shí)心板通慣用于跨徑13m以下板橋。因?yàn)榘甯咻^矮,挖空量很小,空心折模不便,可做成鋼筋混凝土實(shí)心板,立?,F(xiàn)澆或預(yù)制拼裝均可??招陌逵糜诘扔诨虼笥?3m跨徑,通常采取先張或后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。先張法用鋼絞線和冷拔鋼絲;后張法可用單根鋼絞線、多根鋼絞線群錨或扁錨,立?,F(xiàn)澆或預(yù)制拼裝。成孔采取膠囊、折裝式模板或一次性成孔材料如預(yù)制薄壁混凝土管或其余材料。鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土板橋,其發(fā)展趨勢(shì)為:采取高標(biāo)號(hào)混凝土,為了確保使用性能盡可能采取預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu);預(yù)應(yīng)力方式和錨具多樣化;預(yù)應(yīng)力鋼材通常采取鋼絞線。板橋跨徑可做到25m,現(xiàn)在有建成35~40m跨徑橋梁。在我看來(lái)跨徑太大,用材料不省,板高矮、剛度小,預(yù)應(yīng)力度偏大,上拱高,預(yù)應(yīng)力度偏小,可能出現(xiàn)下?lián)?;若采取預(yù)制安裝,橫向連接不強(qiáng),使用時(shí)輕易出現(xiàn)橋面縱向開(kāi)裂等問(wèn)題。因?yàn)榈跹b能力增大,預(yù)制空心板幅寬有加大趨勢(shì),1.5m左右板寬是適宜。預(yù)制裝配式板應(yīng)尤其注意加強(qiáng)板橫向連接,確保板整體性,如接縫處采取“剪力鍵”。為了確保橫向剪力傳遞,最少在跨中處要施加橫向預(yù)應(yīng)力。提議中、小跨徑板橋,應(yīng)由交通行業(yè)主管部門組織編制標(biāo)準(zhǔn)圖,這么對(duì)推進(jìn)公路橋梁建設(shè),提升質(zhì)量,加緊設(shè)計(jì)速度都會(huì)帶來(lái)顯著好處。二、梁式橋梁式橋種類很多,也是公路橋梁中最慣用橋型,其跨越能力可從20m直到300m之間。公路橋梁慣用梁式橋形式有:按結(jié)構(gòu)體系分為:簡(jiǎn)支梁、懸臂梁、連續(xù)梁、T型剛構(gòu)、連續(xù)剛構(gòu)等。按截面型式分為:T型梁、箱型梁(或槽型梁)、衍架梁等。梁式橋跨徑大小是技術(shù)水平主要指標(biāo),一定程度上反應(yīng)一個(gè)國(guó)家工業(yè)、交通、橋梁設(shè)計(jì)和施工各方面成就?,F(xiàn)從以下幾個(gè)慣用結(jié)構(gòu)形式介紹梁式橋在公路橋梁上使用和發(fā)展趨勢(shì)。(一)簡(jiǎn)支T型梁橋T型梁橋在我國(guó)公路上修建最多,早在50、60年代,我國(guó)就建造了許多T型梁橋,這種橋型對(duì)改進(jìn)我國(guó)公路交通起到了主要作用。80年代以來(lái),我國(guó)公路上修建了幾座具備代表性預(yù)應(yīng)力混凝上簡(jiǎn)支T型梁橋(或橋面連續(xù)),如河南鄭州、開(kāi)封黃河公路橋,浙江省飛云江大橋等,其跨徑達(dá)成62m,吊裝重220t。T形梁采取鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)極少了,從16m到5Om跨徑,都是采取預(yù)制拼裝后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁。預(yù)應(yīng)力體系采取鋼絞線群錨,在工地預(yù)制,吊裝架設(shè)。其發(fā)展趨勢(shì)為:采取高強(qiáng)、低松弛鋼絞線群錨:混凝土標(biāo)號(hào)40~60號(hào);T形梁翼緣板加寬,25m是適宜;吊裝重量增加;為了降低接縫,改進(jìn)行車,采取工型梁,現(xiàn)澆梁端橫梁濕接頭和橋面,在橋面現(xiàn)澆混凝土中布置負(fù)彎矩鋼束,形成比橋面連續(xù)更深入“準(zhǔn)連續(xù)”結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,受力明確、節(jié)約材料、架設(shè)安裝方便,跨越能力較大等優(yōu)點(diǎn)。其最大跨徑以不超出50m為宜,再加大跨徑不論從受力、結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)上都不合理了。大于50m跨徑以選擇箱形截面為宜。現(xiàn)在預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁采取全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),預(yù)應(yīng)力張拉后上拱偏大,影響橋面線形,帶來(lái)橋面鋪裝加厚。為了改進(jìn)這些缺點(diǎn),提議預(yù)制時(shí)在臺(tái)座上設(shè)反拱,反拱值可采取預(yù)施應(yīng)力后裸梁上拱值1/2~2/3。預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支或“準(zhǔn)連續(xù)”T形梁,提議由交通行業(yè)主管部門組織編制一套適用標(biāo)準(zhǔn)圖。(二)連續(xù)箱形梁橋箱形截面能適應(yīng)各種使用條件,尤其適合于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、變寬度橋。因?yàn)榍豆淘谙淞荷蠎冶郯澹溟L(zhǎng)度能夠較大幅度改變,而且腹板間距也能放大;箱梁有較大抗扭剛度,所以,箱梁能在獨(dú)柱支墩上建成彎斜橋;箱梁允許有最大細(xì)長(zhǎng)度;應(yīng)力值σg+p較低,重心軸不偏一邊,同T形梁相比徐變變形較小。箱梁截面有單箱單室、單箱雙室(或多室),早期為矩形箱,逐步發(fā)展成斜腰板梯形箱。箱梁橋能夠是變高度,也能夠是等高度。從美觀上看,有較大主孔和邊孔三跨箱梁橋,用變高度箱梁是較美觀;多跨橋(三跨以上)用等高箱梁具備很好外觀效果。伴隨交通量快速增加,車速提升,人們出行希望有快速、舒適交通條件,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋能適應(yīng)這一需要。它具備橋面接縫少、梁高小、剛度大、整體性強(qiáng),外形美觀,便于養(yǎng)護(hù)等。70年代我國(guó)公路上開(kāi)始修建連續(xù)箱梁橋,到現(xiàn)在為止我國(guó)已建成了多座連續(xù)箱梁橋,如一聯(lián)長(zhǎng)度1340m錢塘江第二大橋(公路橋)和跨高集海峽、全長(zhǎng)2070m廈門大橋等。連續(xù)箱梁橋施工方法多個(gè)多樣,只能因時(shí)因地,依照安全經(jīng)濟(jì)、確保質(zhì)量、降低造價(jià)、縮短工期等方面原因綜合考慮選擇。通常慣用方法有:立支架就地現(xiàn)澆、預(yù)制拼裝(能夠整孔、分段串聯(lián))、懸臂澆筑、頂推、用滑模逐跨現(xiàn)澆施工等。預(yù)應(yīng)力鋼束采取鋼絞線,能夠分段或連續(xù)配束,通常采取大噸位群錨。為了減輕箱梁自重,能夠采取體外預(yù)應(yīng)力鋼束。因?yàn)檫B續(xù)箱梁在結(jié)構(gòu)、施工和使用上優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)建成預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋較多。其發(fā)展趨勢(shì)為:減輕結(jié)構(gòu)自重,采取高標(biāo)號(hào)混凝土40~60號(hào);伴隨建筑材料和預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展,其跨徑增大,葡萄牙已建成250m連續(xù)箱梁橋,超出這一跨徑,也不是太經(jīng)濟(jì)。大跨徑連續(xù)箱粱要采取大噸位支座,如南京二橋北汊橋165m變截面連續(xù)箱梁,盆式橡膠支座噸位達(dá)65O0kN。這種樣大噸位支座性能怎樣?未來(lái)怎樣更換等一系列問(wèn)題有待研究。我國(guó)公路橋梁在100m以上多采取預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。中等跨徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁,如跨徑40~8Om,通慣用于特大型橋梁引橋、高速公路和城市道路跨線橋以及通航凈空要求不太高跨河橋。(三)T形構(gòu)橋這種結(jié)構(gòu)體系有致命弱點(diǎn)。從60年代起到80年代初,我國(guó)公路橋梁修建了幾座T形剛構(gòu)橋,如著名重慶長(zhǎng)江大橋和滬州長(zhǎng)江大橋,80年以后這種橋型基本不再修建了,這里不贅述。(四)連續(xù)剛構(gòu)橋連續(xù)剛構(gòu)橋也是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋之一,通常采取變截面箱梁。我國(guó)公路系統(tǒng)從80年中期開(kāi)始設(shè)計(jì)、建造連續(xù)剛構(gòu)橋,至今方興未艾。連續(xù)剛構(gòu)能夠多跨相連,也能夠?qū)⑦吙缢砷_(kāi),采取支座,形成剛構(gòu)一連續(xù)梁體系。一聯(lián)內(nèi)無(wú)縫,改進(jìn)了行車條件;梁、墩固結(jié),不設(shè)支座;合理選擇梁與墩剛度,能夠減小梁跨中彎矩,從而能夠減小梁建筑高度。所以,連續(xù)剛構(gòu)保持了T形剛構(gòu)和連續(xù)梁優(yōu)點(diǎn)。連續(xù)剛構(gòu)橋適合于大跨徑、高墩。高墩采取柔性薄壁,如同擺柱,對(duì)主梁嵌固作用減小,梁受力靠近于連續(xù)梁。柔性墩需要考慮主梁縱向變形和轉(zhuǎn)動(dòng)影響以及墩身偏壓柱穩(wěn)定性;墩壁較厚,則作為剛性墩連續(xù)梁,如同框架,橋墩要承受較大彎矩。因?yàn)檫B續(xù)剛構(gòu)受力和使用上特點(diǎn),在設(shè)計(jì)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋時(shí),優(yōu)先考慮這種橋形。當(dāng)然,橋墩較矮時(shí),這種橋型受到限制。近年來(lái),我國(guó)公路上修建了幾座著名預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,如廣東洛溪大橋,主孔180m;湖北黃石長(zhǎng)江大橋,主孔3×245m;廣東虎門大橋副航道橋,主孔270m,為現(xiàn)在世界同類橋中最大跨徑。我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,幾乎都采取懸臂澆筑法施工。通常采取50~60號(hào)高標(biāo)號(hào)混凝土和大噸位預(yù)應(yīng)力鋼束?,F(xiàn)在,有些人正準(zhǔn)備設(shè)計(jì)300m左右跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu),在我看來(lái),若能采取輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土材料,其跨徑有望達(dá)300m左右。因?yàn)檫B續(xù)剛構(gòu)跨徑加大,自重伴隨加大,恒載百分比已高達(dá)90%以上,故片面增大跨徑,已無(wú)實(shí)際意義。此時(shí)應(yīng)考慮選擇斜拉橋或別橋型。三、鋼筋混凝立拱橋拱橋在我國(guó)有悠久歷史,屬我國(guó)傳統(tǒng)項(xiàng)目,也是大跨徑橋梁形式之一。我國(guó)公路上修建拱橋數(shù)量最多。石拱橋因?yàn)樽灾卮?,在料加工費(fèi)時(shí)費(fèi)工,大跨石拱橋修建少了。山區(qū)道路上中、小橋涵,因地制宜,采取石拱橋(涵)還是適宜。大跨徑拱橋多采取鋼筋混凝土箱拱、勁性骨架拱和鋼管混凝土拱。鋼筋混凝土拱橋跨徑,一直落后于國(guó)外,主要原因是受施工方法限制。我國(guó)橋梁工作者都一直在探索,尋求安全、經(jīng)濟(jì)、適用方法。依照近年實(shí)踐,慣用拱橋施工方法有:(1)主支架現(xiàn)澆;(2)預(yù)制梁段纜索吊裝;(3)預(yù)制塊件懸臂安裝;(4)半拱轉(zhuǎn)體法;(5)剛性或半剛性骨架法。鋼筋混凝土拱橋自重較大,跨越能力比不上鋼拱橋,不過(guò),因?yàn)殇摻罨炷凉皹蛟靸r(jià)低,養(yǎng)護(hù)工作量小,抗風(fēng)性能好等優(yōu)點(diǎn),仍被廣泛采取,尤其是崇山峻嶺我國(guó)西南地域。鋼筋混凝土拱橋形式較多,除山區(qū)外,也適合平原地域,以下承式系桿拱橋。結(jié)合環(huán)境、地形,加之拱橋雄偉、漂亮外形,能夠創(chuàng)造出天人合一景觀。比如,貴州省跨烏江江界河橋,地處深山、峽谷,拱橋跨徑330m,橋面離谷底263m,橋面仁立,令人嘆服橋梁設(shè)計(jì)者和建設(shè)者匠心和偉大。還有剛建成萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋,勁性骨架箱拱,跨徑420m,居世界第一。廣西邕寧縣邕江大橋,鋼管混凝土拱,跨徑312m,都是令人稱道拱橋。我國(guó)鋼筋混凝土拱橋發(fā)展趨勢(shì):拱圈輕型化,長(zhǎng)大化以及施工方法多樣化。值得提醒注意是,大跨徑拱橋施工階段及使用階段橫向穩(wěn)定性,據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)、外拱橋垮塌事故,多發(fā)生在施工階段。四、斜拉橋斜拉橋是我國(guó)大跨徑橋梁最流行橋型之一。現(xiàn)在為止建成或正在施工斜拉橋共有3O余座,僅次于德國(guó)、日本,而居世界第三位。而大跨徑混凝土斜拉橋數(shù)量已居世界第一。50年代中期,瑞典建成第一座當(dāng)代斜拉橋,40多年來(lái),斜拉橋發(fā)展,具備強(qiáng)勁勢(shì)頭。我國(guó)70年代中期開(kāi)始修建混凝土斜拉橋,改革開(kāi)放后,我國(guó)修建斜拉橋勢(shì)頭一直呈上升趨勢(shì)。我國(guó)一直以發(fā)展混凝土斜拉橋?yàn)橹?,近幾年我?guó)開(kāi)始修建鋼與混凝土混合式斜拉橋,如汕頭石大橋,主跨518m;武漢長(zhǎng)江第三大橋,主跨618m。鋼箱斜拉橋如南京長(zhǎng)江第二大橋南汊橋,主跨628m;武漢軍山長(zhǎng)江大橋,主跨460m。前幾年上海建成南浦(主跨423m)和楊浦(主跨6O2m)大橋?yàn)殇撆c混凝土結(jié)合梁斜拉橋。我國(guó)斜拉橋主梁形式:混凝土以箱式、板式、邊箱中板式;鋼梁以正交異性極鋼箱為主,也有邊箱中板式?,F(xiàn)在已建成斜拉橋有獨(dú)塔、雙塔和三塔式。以鋼筋混凝土塔為主。塔型有H形、倒Y形、A形、鉆石形等。斜拉索仍以傳統(tǒng)平行鍍鋅鋼絲、冷鑄錨頭為主。鋼絞線斜拉索現(xiàn)在在汕頭石大橋采取。鋼絞線用于斜拉索,無(wú)疑使施工操作簡(jiǎn)單化,但外包PE工藝還有待研究。斜拉橋鋼索通常采取自錨體系。近年來(lái),開(kāi)始出現(xiàn)自錨和部分地錨相結(jié)合斜拉橋,如西班牙魯納(Luna)橋,主橋440m;我國(guó)湖北鄖縣橋,主跨414m。地錨體系把懸索橋地錨特點(diǎn)融于斜拉橋中,能夠使斜拉橋跨徑布置更能結(jié)合地形條件,靈活多樣,節(jié)約費(fèi)用。斜拉橋施工方法:混凝土斜拉橋主要采取懸臂澆筑和預(yù)制拼裝;鋼箱和混合梁斜位橋鋼箱采取正交異性板,工廠焊接成段,現(xiàn)場(chǎng)吊裝架設(shè)。鋼箱與鋼箱連接,一是螺栓,二是全焊,三是栓焊結(jié)合。通常說(shuō),斜拉橋跨徑300~1000m是適宜,在這一跨徑范圍,斜拉橋與懸索橋相比,斜拉橋有較顯著優(yōu)勢(shì)。德國(guó)著名橋梁教授F.leonhardt認(rèn)為,即使跨徑14O0m斜拉橋也比同等跨徑懸索橋高強(qiáng)鋼絲節(jié)約二分之一,其造價(jià)低30%左右。斜拉橋發(fā)展趨勢(shì):跨徑會(huì)超出10O0m;結(jié)構(gòu)類型多樣化、輕型化;加強(qiáng)斜拉索防腐保護(hù)研究;注意索力調(diào)整、施工觀察與控制及斜拉橋動(dòng)力問(wèn)題研究。五、懸索橋懸索橋是特大跨徑橋梁主要形式之一,能夠說(shuō)是跨千米以上橋梁唯一橋型(從現(xiàn)在已建成橋梁來(lái)看說(shuō)是唯一橋型)。但從發(fā)展趨勢(shì)上看,斜拉橋具備顯著優(yōu)勢(shì)。但依照地形、地質(zhì)條件,若能采取隧道式錨碇,懸索橋在千米以內(nèi),也能夠同斜拉橋競(jìng)爭(zhēng)。依照理論分析,就現(xiàn)在建材水平,懸索橋最大跨徑可達(dá)成3500m左右。已建成日本明石海峽大橋,主跨已達(dá)1990m。正在計(jì)劃中意大利墨西拿海峽大橋,設(shè)計(jì)方案之一是懸索橋,其主跨3500m。當(dāng)然還有規(guī)劃中更大跨徑懸索橋。懸索橋跨徑增大,如上所述當(dāng)跨徑達(dá)35O0m時(shí),動(dòng)力問(wèn)題將是一個(gè)突出矛盾,所以,對(duì)特大跨橋梁,已提出用懸索橋和斜拉橋相結(jié)合“吊拉式”橋型。在國(guó)外這種橋型現(xiàn)在還停留在研究之中,并未諸實(shí)施。然而,在我國(guó)貴州省烏江1997年底建成了一座用預(yù)應(yīng)力鋼纖維混凝土薄壁箱梁作為加勁梁吊拉組合橋,把橋梁工作者多年夢(mèng)寐追求橋型付諸實(shí)現(xiàn),這是貴州橋梁工作者大膽嘗試,對(duì)推進(jìn)我國(guó)乃至世界橋梁建設(shè)都有巨大作用。烏江吊拉組合橋,經(jīng)過(guò)近兩年運(yùn)行和測(cè)試,結(jié)構(gòu)性能良好,尤其是兩種橋型交接部位處理,較為理。其實(shí)我國(guó)很早就開(kāi)始修建懸索橋,究其跨徑和規(guī)模遠(yuǎn)不能同當(dāng)代懸索橋相比。到了90年代初,我國(guó)才開(kāi)始建造大跨懸索橋,比如:廣東汕頭海灣大橋,主跨452m,加勁梁采取混凝土箱梁;廣東虎門大橋,主橋跨徑888m,鋼箱懸索橋;正在建設(shè)鋼箱懸索橋——江陰長(zhǎng)江大橋,主跨1385m。由此可見(jiàn),當(dāng)代懸索橋在我國(guó)已具備相當(dāng)規(guī)模和水平,已進(jìn)人世界懸索橋先進(jìn)行列。懸索橋采取鋼箱作為加勁梁,在我國(guó)較為普遍。美國(guó)和日本懸索橋加勁梁一律用桁架。最有名明石海峽橋,主跨1990m也是桁架加勁粱。歐洲人研究認(rèn)為,正交異性板鋼箱作為加勁梁,梁高矮,如同機(jī)翼一樣,空氣動(dòng)力性能好,橫向阻力小,大大減小了塔橫向力;抗扭剛度大,頂板直接作橋面板,恒載輕,主纜截面能夠減小,從而降低用鋼量和造價(jià)。我國(guó)一起步修建當(dāng)代懸索橋,加勁梁就采取鋼箱,而對(duì)桁架梁作為加勁梁優(yōu)劣并未作深人分析研究。在已修建幾座懸索橋上,橋面瀝青鋪裝相繼出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象,有橋梁工作者反思認(rèn)為,一是鋼箱作為加勁梁還有一些方面值得改進(jìn),如鋼箱橋面板局部撓度以及箱體通風(fēng),降低鋼箱鋪裝層溫度;二是桁架梁作為加勁梁,還有不少優(yōu)點(diǎn),如加勁梁剛度大,橋面溫度相對(duì)低,還可處理雙層交通等。用混凝土箱梁作為加勁梁嘗試,國(guó)外有先例,在我國(guó)汕頭海灣橋也實(shí)現(xiàn)了??偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn),可能不會(huì)再采取混凝土箱梁作為加勁梁了。塔材料,國(guó)外以鋼為主,我國(guó)以混凝土為主,近年來(lái)國(guó)外也有向混凝土發(fā)展趨勢(shì),基礎(chǔ)多為鉆孔樁或沉井。錨碇通常以重力式和地錨為主,少數(shù)地質(zhì)條件好采取了隧道錨。深水錨碇往往采取沉井或地下連續(xù)墻。如江陰長(zhǎng)江大橋北錨,位于沖積層上,采取69m×51m帶有36個(gè)隔倉(cāng)沉井,下沉深度達(dá)58m;日本明石海峽大橋神戶側(cè)錨碇采取環(huán)形地下連續(xù)墻基礎(chǔ),直徑85m,高73.5,槽寬2.2m。懸索橋結(jié)合地形、地質(zhì)、水文可采取單跨懸吊、雙跨不對(duì)稱懸吊和三跨懸吊(簡(jiǎn)支和連續(xù)體系)。據(jù)查,世界上懸索橋多為單跨懸吊,其次是不對(duì)稱雙跨和三跨簡(jiǎn)支懸吊。三跨懸吊連續(xù)體系最少。丹麥大帶橋,三跨懸吊連續(xù),其跨徑為535m+1624m+535m;中國(guó)廈門海滄大橋,三跨懸吊連續(xù),其跨徑為230m+648m+23Om,可稱世界同類橋梁第二位。主纜施工方法:空中紡線法(AS);索股法(PWS)。我國(guó)幾座懸索橋均采取PWS法。索股采取φ5mm鍍鋅鋼絲,由91或127根φ5組成一根索股,依照受力鋼纜由不一樣數(shù)量索股組成。我國(guó)今后還會(huì)在長(zhǎng)江、海灣修建更大跨徑懸索橋;通常加勁梁仍用鋼箱;塔、錨用混凝土,但應(yīng)對(duì)大致積混凝土水化熱冷卻降溫方法加以研究;懸索橋風(fēng)動(dòng)穩(wěn)定還需深入研究;鋼箱梁橋面鋪裝,我國(guó)已建成幾座懸索橋,都存在問(wèn)題,今后應(yīng)深入研究鋼箱梁橋面鋪裝材料、鋼箱除銹、清潔、鋪裝粘結(jié)以及施工工藝等。結(jié)束語(yǔ)伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,材料、機(jī)械、設(shè)備工業(yè)對(duì)應(yīng)發(fā)展,這為我國(guó)修建大跨徑斜拉橋和懸索橋提供了有力保障。再加上廣大橋梁建設(shè)者精心設(shè)計(jì)和施工,使我國(guó)建橋水平已躍身于世界先進(jìn)行列。我國(guó)版圖遼闊,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平參差不齊,經(jīng)濟(jì)上總體水平不高,公路橋梁發(fā)展還是要著眼于量大、面廣通常大、中橋,這類橋梁仍以預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)為主。首先,要著重抓多樣化、標(biāo)準(zhǔn)化,編制適用經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖,提升施工水平和質(zhì)量,然后再抓住跨越大江(河)、海灣特大型橋梁建設(shè),不??偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn),既表現(xiàn)公路人建橋水平,又要確保高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量建橋。連續(xù)梁橋:(lianxuliangqiao)continuousbeambridge兩跨或兩跨以上連續(xù)梁橋,屬于超靜定體系。連續(xù)梁在恒活載作用下,產(chǎn)生支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中正彎矩有卸載作用,使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理,因而梁高能夠減小,節(jié)約材料,且剛度大,整體性好,超載能力大,安全度大,橋面伸縮縫少。連續(xù)梁橋是中等跨徑橋梁中慣用一個(gè)橋梁結(jié)構(gòu),預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是其主要結(jié)構(gòu)形式,它具備接縫少、剛度好、行車平順舒適等優(yōu)點(diǎn),在30-120m跨度內(nèi)常是橋型方案比選優(yōu)勝者。而橫張預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在T型梁、箱型梁、空心板橋三座常規(guī)跨徑簡(jiǎn)支梁橋中應(yīng)用,取得了顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。為拓寬橫張預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用范圍,將其應(yīng)用到更大跨度連續(xù)梁橋中就顯得尤為必要了。主梁是連續(xù)支承在幾個(gè)橋墩上。在荷載作用時(shí),主梁不一樣截面上有有正彎矩,有有負(fù)彎矩,而彎矩絕對(duì)值均較同跨徑橋簡(jiǎn)支梁小。這么,可節(jié)約主梁材料用量。連續(xù)梁橋通常是將3~5孔做成一聯(lián),在一聯(lián)內(nèi)沒(méi)有橋面接縫,行車較為順適。連續(xù)梁橋施工時(shí),能夠先將主梁逐孔架設(shè)成簡(jiǎn)支梁然后相互連接成為連續(xù)梁?;蛘邚亩张_(tái)上逐段懸伸加長(zhǎng)最終連接成為連續(xù)梁。近一、二十年,在架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁時(shí),成功地采取了頂推法施工,即在橋梁一端(或兩端)路堤上逐段連續(xù)制作梁體逐段頂向橋孔,使施工較為方便。連續(xù)梁橋主梁內(nèi)有正彎矩和負(fù)彎矩,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。另外,連續(xù)梁橋主梁是超靜定結(jié)構(gòu),墩臺(tái)不均勻沉降會(huì)引發(fā)梁體各孔內(nèi)力發(fā)生改變。所以,連續(xù)梁通慣用于地基條件很好、跨徑較大橋梁上。1966年建成美國(guó)亞斯托利亞橋,是現(xiàn)在跨徑最大鋼桁架連續(xù)梁橋,它跨徑為376米。按主要承重結(jié)構(gòu)體系分有梁式橋、拱橋、懸索橋、剛架橋、斜張橋和組合體系橋等(圖4),前三種是橋梁基本體系。按橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑材料分有木橋、石橋、混凝土橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋(有時(shí)三者統(tǒng)稱混凝土橋)、鋼橋和結(jié)合梁橋等。木橋易腐蝕多用于暫時(shí)性橋梁。石料和混凝土抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度低,主要用于拱橋。鋼筋混凝土橋?yàn)槟蛪夯炷梁涂估?、抗壓性能均好鋼筋結(jié)合而成橋,主要用于跨度不大梁式橋和拱橋。預(yù)應(yīng)力混凝土橋是采取高強(qiáng)度鋼筋(絲)和高標(biāo)號(hào)混凝土建成,可達(dá)成比鋼筋混凝土大得多跨度,可采取結(jié)構(gòu)體系也比鋼筋混凝土橋廣泛得多。鋼橋用結(jié)構(gòu)鋼制造,現(xiàn)慣用于實(shí)腹梁橋及大跨度桁架梁橋、拱橋、斜張橋和懸索橋。其主要優(yōu)點(diǎn)是施工速度較快,跨越能力大;缺點(diǎn)是用鋼量較多,維修費(fèi)大。結(jié)合梁橋也稱組合梁橋,是由兩種不一樣建筑材料結(jié)合而成橋,通常指用鋼梁和鋼筋混凝土橋面板結(jié)合而成橋,能夠節(jié)約鋼材。另外,還有用輕質(zhì)混凝土、鋁合金、玻璃鋼等建筑材料建造橋梁。按用途分有公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、城市橋。公路橋活載通常小于鐵路橋,但活載作用點(diǎn)(車輪)在橋橫向是改變,橋面較寬,橋梁允許撓度也大。鐵路橋活載沿軌道運(yùn)行,在橋上橫向位置不變,橋面系易于布置,但橋面通常較窄,在大跨度鐵路橋設(shè)計(jì)中,因?yàn)闄M向穩(wěn)定、剛度和風(fēng)振等原因而需加寬橋梁;其活載大,允許撓度小,所以在選擇結(jié)構(gòu)體系上不如公路橋有較多自由。在同一橋位上供公路和鐵路使用橋梁稱公鐵兩用橋。公路、鐵路通常分別布置在上、下兩個(gè)平面上;也可布置在同一平面上,將公路設(shè)置在鐵路兩側(cè),但運(yùn)行性能較差。城市橋結(jié)構(gòu)靠近公路橋,但車行道和人行道較寬,橋梁高度要低,以降低橋頭引道長(zhǎng)度和填土數(shù)量;在通行混合交通時(shí),橋梁縱坡不宜大于2%;設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮公用事業(yè)管線(電信、照明、自來(lái)水、暖氣和雨水管等)過(guò)橋設(shè)置,不得妨礙橋梁維修和養(yǎng)護(hù),但高壓輸電線路、煤氣管、輸油管與污水管等不允許在橋上敷設(shè)。城市橋應(yīng)視為主要藝術(shù)建筑之一,應(yīng)注意橋梁本身造型要和周圍景觀協(xié)調(diào),對(duì)橋頭堡、欄桿、燈柱藝術(shù)要求也高。城市橋上游人樂(lè)于駐足,以選取不影響眺覽風(fēng)景上承式橋梁為最好。另外,還有些人行橋、飛機(jī)場(chǎng)橋、運(yùn)河橋、給水橋(渡橋)和供油、供氣、供煤粉管道橋等。按跨越障礙分有跨河橋、跨谷橋、跨線橋和高架線路橋等??绾訕蜷L(zhǎng)度和高度,應(yīng)滿足泄洪和通航要求,在主河槽部分橋梁稱為正橋,跨度較大;其余部分稱為引橋,其跨度通常由經(jīng)濟(jì)條件確定,宜優(yōu)先選取標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)(見(jiàn)橋梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì))??绻葮蜷L(zhǎng)度和高度由地形決定??缇€橋?yàn)榫€路(公路、鐵路等)立體交叉時(shí),一條線路跨越另一條線路橋梁,也稱立交橋;如在地下穿過(guò)現(xiàn)有線路稱為地道橋。高架線路橋是修建于地面或道路上空,供車輛行駛旱橋,是一個(gè)用橋梁結(jié)構(gòu)代替路堤高架線路,能夠防止線路平面交叉,提升交通運(yùn)輸能力。按橋面位置分有上承式橋、中承式橋、下承式橋和雙層橋。將橋面布置在主要承重結(jié)構(gòu)之上稱為上承式橋(圖4a、b),在主要承重結(jié)構(gòu)下緣附近稱為下承式橋(圖3);介于上、下緣之間稱為中承式橋;上下緣均設(shè)橋面稱為雙層橋。上承式橋具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕易養(yǎng)護(hù)、制造架設(shè)方便,節(jié)約墩臺(tái)圬工數(shù)量以及視野開(kāi)闊等優(yōu)點(diǎn),在橋梁設(shè)計(jì)中常優(yōu)先選取。中、下承式橋都具備橋梁建筑高度小優(yōu)點(diǎn),視設(shè)計(jì)要求而用。雙層橋多用于公鐵兩用橋。按橋梁平面形狀分有正交橋、斜橋和彎橋。正交橋橋梁中心線和主河槽流向(或被跨越線路中心線)正交。斜橋中心線和主河槽流向斜交。斜交度數(shù)通慣用橋梁中心線和支承線法線交角表示。斜橋受力和結(jié)構(gòu)都較復(fù)雜,用材料也多。彎橋是主要承重結(jié)構(gòu)軸線順著線路曲線布置橋,其受力和結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜;為便于行車,橋面應(yīng)按線路要求設(shè)置超高及加寬。按制造方法分混凝土橋分就地灌筑橋和裝配式橋兩類。后者構(gòu)件在工廠(場(chǎng))中預(yù)制,運(yùn)往工地拼裝架設(shè),其優(yōu)點(diǎn)可使橋梁制造工業(yè)化、機(jī)械化,降低成本,提升速度,而且質(zhì)量也有確保。也有二者結(jié)合裝配、現(xiàn)澆式混凝土橋。鋼橋通常都是裝配式。按橋梁長(zhǎng)度分橋梁在技

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