橋梁管理教學(xué)課件

1、,橋梁管理,橋梁基礎(chǔ)知識,1 橋梁的組成和分類 1.1橋梁的組成 橋梁由三部分組成： （一）上部結(jié)構(gòu)（或稱橋孔結(jié)構(gòu)，橋跨結(jié)構(gòu)），是在線路遇到障礙而中斷時，跨越障礙的主要承重結(jié)構(gòu)。 （二）下部結(jié)構(gòu)，包括橋墩、橋臺 、墩臺基礎(chǔ)，是支承橋跨結(jié)構(gòu)并將恒載和車輛等荷載傳至地基的建筑物。橋臺設(shè)在橋的兩端，橋墩則在兩橋臺之間。橋臺除了支承橋跨結(jié)構(gòu)的作用外，還要防止路堤滑坡，并與路堤銜接。 （三）附屬結(jié)構(gòu)，包括橋頭路堤錐形護坡、護岸等。,五大件： 橋跨結(jié)構(gòu)（上部結(jié)構(gòu)） 橋梁的主要承載結(jié)構(gòu)，除了恒載外，還直接承擔(dān)使用荷載（汽車、人群等） 橋墩（下部結(jié)構(gòu)） 是在河中或岸上支撐兩側(cè)橋跨上部結(jié)構(gòu)的建筑物 橋臺（下部結(jié)

2、構(gòu)） 設(shè)在橋的兩端 將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到基礎(chǔ)中去 一端與路堤連接，承擔(dān)路堤的土壓力，防止路堤填土的滑坡和坍落；另一側(cè)支撐橋跨上部結(jié)構(gòu)的端部,支座 介于橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩或橋臺之間的傳力裝置，不僅要傳遞上、下部結(jié)構(gòu)之間的荷載，還要保證橋跨結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生一定的變形，如溫差產(chǎn)生的收縮等。 基礎(chǔ) 將橋梁結(jié)構(gòu)的全部荷載傳遞到地基的建筑物，是保證橋梁安全的關(guān)鍵部位，往往深埋在土層或巖層中，還經(jīng)常需要在水下施工。,橋墩的類型 1 重力式橋墩 （1）梁橋重力式墩:矩形墩、圓端形墩、圓形墩、尖端形橋墩 （2）拱橋重力式墩：普通墩、單向推力墩 2 輕型型墩臺 空心墩、樁柱式橋墩及雙柱式橋墩、各式柔性墩 橋臺的類型 1

3、重力式橋臺 按形狀矩形橋臺、U形橋臺、T形橋臺、耳墻式橋臺、矩形埋式及十字埋式橋臺,埋置式橋臺,拱形橋臺,墻式橋臺,八字形橋臺,鋅鐵皮U形伸縮縫,梳形鋼板伸縮縫,橡膠伸縮縫,毛勒伸縮縫,填料式伸縮縫,橋梁工程常用名詞,低水位：河流中的水是變動的，在枯水季節(jié)的最低水位； 高水位：洪峰季節(jié)河流中的最高水位； 設(shè)計洪水位：橋梁設(shè)計中按規(guī)定的設(shè)計洪水頻率計算所得的高水位； 標準跨徑:梁橋為橋墩中線間或橋墩中線與臺背前緣間的距離；拱橋為凈跨徑。 計算跨徑:梁橋為橋跨結(jié)構(gòu)兩支承點間的距離；拱橋為兩拱腳載面重心點間的水平距離。 凈跨徑：對于梁式橋設(shè)計洪水位上相鄰兩個橋墩（或橋臺）之間的凈 距，對于拱式橋是每

4、孔拱跨兩個拱腳截面最低點之間的水平距離。 多孔跨徑總長：(也就是動態(tài)系統(tǒng)里的橋梁總長)梁橋為多孔標準跨徑的總長；拱橋為兩岸橋臺內(nèi)拱腳載面最低點（起拱線）間的距離；其他形式橋梁為橋面系車道長度。 橋梁全長:有橋臺的橋梁為兩岸橋臺側(cè)墻或八字墻尾端間的距離；無橋臺的橋梁為橋面系行車道長度。,橋下凈空高度：是設(shè)計洪水位或計算通航水位至橋跨結(jié)構(gòu) 下緣之間的距離，它應(yīng)保證能安全排洪，并不得小于對該 流通航所規(guī)定的凈空高度。 建筑高度：是橋上行車路面（或軌頂）標高至橋跨結(jié)構(gòu)最 緣之間的距離，它不僅與橋梁結(jié)構(gòu)體系和跨徑的大小有關(guān) 而且還隨行車部分在橋上布置的高度位置而異。公路或鐵 定線中所確定的橋面（或軌頂）

5、標高，對通航凈空頂部標 之差，又稱為容許建筑高度。顯然，橋梁的建筑高度不得 于其容許建筑高度，否則就不能保證橋下的通航要求。,凈矢高：是從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點 連線的垂直距離。 計算矢高：是從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連 線的垂直距離。 矢跨比：是拱橋中拱圈（或拱肋）的計算矢高與計算跨徑之 比，也稱拱矢度，它是反映拱橋受力特性的一個重要指標。 此外，我國公路工程技術(shù)標準中規(guī)定，對標準設(shè)計或 新建橋涵跨徑在60m以下時，一般均應(yīng)盡量采用標準跨徑 對于梁式橋，它是指相鄰橋墩中線之間的距離，或墩中線 至橋臺臺背前緣之間的距離；對于拱橋，則是指凈跨徑。 我國規(guī)定的公路橋涵標準

6、跨徑從0.75m起至60m，共分22 種。,1.2 橋梁的分類,（一）按跨徑大小分類 我國公路工程技術(shù)標準橋分類,國際特大橋橋梁分類標準：,（二）按橋面的位置劃分,上承式：視野好、建筑高度大 下承式：建筑高度小、視野差 中承式：兼有兩者的特點,（三）按橋梁用途來劃分,公路橋 鐵路橋 公路鐵路兩用橋 農(nóng)橋 人行橋 運水橋（渡槽） 其它專用橋梁（如通過管路、電纜等）,（四）按材料來劃分,木橋 竹橋 鋼橋 圬工橋(包括磚、石、混凝土橋) 鋼筋混凝土橋 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋 組合結(jié)構(gòu)橋梁,（五）按結(jié)構(gòu)體系劃分,梁式橋主梁受彎，豎向荷載下無水平反力 拱橋主拱主要受壓，豎向荷載下，墩（臺）承受水平推力。與同

7、跨徑的梁相比，拱的彎矩和變形要小。 剛架橋承重結(jié)構(gòu)是梁或板和立柱或豎墻結(jié)合在一起的剛架結(jié)構(gòu)，梁和柱的結(jié)合處具有很大的剛性，柱腳處也有水平反力。 吊橋（纜索承重）纜索受拉（懸索橋） 組合體系幾種體系的組合（協(xié)作體系）,2 梁式（體系）橋 梁式體系是古老的結(jié)構(gòu)體系。梁作為承重結(jié)構(gòu)是以它的抗彎能力來承受荷載的。梁分簡支梁、懸臂梁、固端梁、和連續(xù)梁等。懸臂梁、固端梁和連續(xù)梁都是利用支座上的卸載彎矩去減少跨中彎矩，使梁跨內(nèi)的內(nèi)力分配更合理，以同等抗彎能力的構(gòu)件斷面就可建成更大跨徑的橋梁。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式體系的橋梁應(yīng)用甚廣簡支梁的最大跨徑已達76m，連續(xù)梁的最大跨徑已近200m。 2.1簡支梁橋 主要采用

8、空心板、實心板、T形和箱形截面 靜定體系對地基要求不高，彎矩最大 適合于小跨徑橋梁 伸縮縫多，行車平順性不如連續(xù)梁 施工方便，簡支梁橋絕大部分采用裝配式施工方法。,2.2連續(xù)梁橋 主要采用箱形截面 恒載、活載均有卸載彎矩 結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、動力性能好，主梁變形撓曲線平緩，行車條件好 超靜定體系對地基要求高 適合于中等以上跨徑橋梁 小跨徑可采用等截面、等跨徑，主要采用逐孔現(xiàn)澆、簡支-連續(xù)、頂推法等施工方法 大跨徑采用變截面、變跨徑，主要采用懸臂施工法 其最大跨徑受支座最大噸位的限制。,3 拱式（體系）橋,3.1拱橋的主要類型,圖1 趙州橋,圖2 1997建成的四川萬縣長江大橋 （L=420m)

9、,圖3 360m 廣州丫髻沙特大橋 。,3.2板拱、肋拱、箱拱、雙曲拱橋的構(gòu)造特性,1、板拱橋： 主拱圈采用矩形實體截面。構(gòu)造簡單、施工方便，使用廣泛。自重較大，不經(jīng)濟，通常在地基較好的中小跨徑圬工拱橋中采用。 2、肋拱橋： 肋拱橋由兩條或兩條以上分離式拱肋組成承重結(jié)構(gòu)的拱橋，拱肋之間靠橫向聯(lián)系梁連接成整體而共同受力.這種橋橫截面面積較小，節(jié)省材料,自重輕,跨越能力大，多用于較大跨徑的拱橋?？梢杂蜜毓?、鋼筋混凝土、鋼材建造。,1990 四川宜賓小南門橋 (=240m) 主橋系中承式鋼筋混凝土肋拱橋，矢度1/5，是當(dāng)時國內(nèi)跨徑最大的鋼筋混凝土拱橋。該橋采用勁性鋼骨架施工法，纜索吊裝。,3、雙曲拱

10、橋： 主拱圈橫截面由一個或數(shù)個小拱組成 ， 其主拱圈在縱向和橫向均呈曲線形。通常有 拱肋、拱波、拱板和橫向聯(lián)系等幾部分。 公路雙曲拱橋采用最多的是多肋波的截面形式；對于跨徑和荷載較小的單車道橋可采用單波的形式。 雙曲拱橋施工工序多，組合截面的整體性差，易開裂，因此，只宜在中小跨徑橋梁中采用。,4、箱形拱橋： 箱形拱橋拱圈橫截面由幾個箱室組成。截面挖空率大，可達全截面的50%-70%，較實體板拱橋可減少圬工用料與自重，適用于大跨度拱橋。截面抗扭剛度大，橫向整體性和穩(wěn)定性好，特別適用于無支架施工。,箱形拱閉合箱的構(gòu)造,1997四川萬縣長江大橋 L=420m) 勁性骨架鋼筋混凝土箱形拱橋,3.3拱橋

11、的受力特點 承重結(jié)構(gòu)：主拱 支承處不僅產(chǎn)生豎 向反力，還產(chǎn)生水平推力，從而使拱主要受壓 3.4主要優(yōu)缺點 主要優(yōu)點 跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，養(yǎng)護、維修費用小；外形美觀；構(gòu)造較簡單，有利于廣泛采用。 主要缺點： 1）是有推力的結(jié)構(gòu)，而且自重較大，因而水平推力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，對地基 要求也高； 2）由于水平推力較大，在連續(xù)多孔的大、中橋中，為防止一孔破壞而影響全橋的安全，需要采取較復(fù)雜的措施，或設(shè)置單向推力墩，增加了造價； 3）上承式拱橋的建筑高度較高。,6 組合體系,6.1系桿拱橋 主要類型 柔性系桿剛性拱 剛性系桿柔性拱 剛性系桿剛性拱 主要構(gòu)造 拱肋 吊桿（或立柱） 系桿 行車道梁（板） 橋面系等,公路橋梁技術(shù)狀況評定標準,1.梁式橋共十片梁,PMCI分別為100、65、100、65、100、75、80、75、39.94、49.2，問整個梁體PCCI為多少？ 2.梁式橋橋面系BDCI得分為85.23，上部結(jié)構(gòu)SPCI得分為30.12，下部結(jié)構(gòu)SBCI得分為76.2，問橋梁總體的技術(shù)狀況評價為多少？ Dr=BDCIWD+SPCIWSP+SBCIWSB =85.230.2+30.120.4+76.20.4 =59.5 查表4.1