北京交通大学-土木工程认识实习报告--桥梁方向

1、土木工程认识实习报告Beijing Jiaotong University土木工程专业认识实习报告桥梁工程方向姓 名： XXXX 学 号： XXXXX0 班 级： 土木XXXX单 位：北京交通大学土建学院 时 间：201X年X月目录第一部分 前言- 01 第二部分 专论- 02（1）桥梁参观实习总结- 02l 卢沟桥- 02l 小清河桥（肋石拱桥）- 03l 京石高速铁路（G4）高架桥- 03l 铁路桁架桥- 04l 公路桥- 05l 地铁13号线用桥- 05l 慈献寺桥- 06（2）桥梁基本知识- 07第三部分 结束语- 09第一部分 前言Ø 实习时间2013年5月25日Ø

2、; 实习目的实习是大学教学中的一个不可分割的有机组成部分，是大学学习中的一个非常重要的环节，也是加强专业知识认识和完善拓展知识的一个重要途径。土木工程专业作为一门实践性很强的专业，建立正确的专业思想，树立正确的专业知识学习态度有极其重要的影响作用，这些凸现了实习的必要性。鉴于此，我们于2013年5月25日进行关于桥梁工程方向的土木工程专业认识实习。本次桥梁工程的参观实习的目的是实际观察各种桥梁，初步认识并了解桥的结构，通过自己实地的观察和记录，了解有关桥梁的知识。Ø 实习地点u 卢沟桥及其周边桥梁u 地铁13号线大钟寺至西直门段桥第二部分 专论Ø 实习内容2013年5月25

3、日，我随第一小组的全体同学在带队老师的带领下进行了土木工程桥梁工程方向的认知实习，在老师的耐心讲解和我们的实地参观后，对桥梁工程有了概念和感官上的大体认识。本实习报告将结合老师的讲解及资料查阅总结本次实习中参观的大桥的结构特点，并对桥梁的定义及性质、组成做综述。图1 卢沟桥的狮子n 桥梁参观实习总结u 卢沟桥我们参观的第一座桥是卢沟桥。卢沟桥在北京市西南约15公里丰台区永定河上，是北京市现存最古老的石造联拱桥，全长266.5米，宽7.5米，最宽处可达9.3米，路面平坦，几乎与河面平行。两旁有281根汉白玉栏杆，每根柱头上都有雕工精巧、神态各异的石狮。有桥墩十座，共11个桥 孔，整个桥身都是石体

4、结构，关键部位均有银锭铁榫连接，为华北最长的古代石桥。图2 卢沟桥的石拱与楔形的桥墩卢沟桥为石拱桥，采用由11个半圆形石拱相连的结构，每个石拱长度不一，这样的结构精巧，坚固耐用，还可以增加泄洪量。每两个石拱之间有石砌桥墩，把11个石拱联成一个整体，是一座联拱石桥。石拱桥的优点在于：取材能够充分地就地取材；耐久性好，而且养护费用少；构造比较简单，施工工艺易为群众掌握；外型美观。但自重较大引起的水平推力也大，增加了下部结构的工程数量，对地基条件的要求较高，因此石拱桥的跨度会相对较小。桥墩面向上游的一面呈楔形，据老师介绍，这种结构的设计可有效减小河水对桥墩的冲击力。另外，在冰融化的时候，冰块顺流而下

5、，会冲击到桥墩上，对桥造成一定的危害。但楔形桥墩能够破冰，使大块的冰变成碎冰，加速了冰的融化。这样能够使河流对桥的冲击伤害降至最低，保证了桥的稳固。此外，楔形的桥墩可对水流进行分流作用，避免来往的船只与桥墩相撞。图3 小清河桥u (小清河桥)肋石拱桥图5 桥体的破坏情况图4 桥体的底面视图从卢沟桥向西行到达小清河桥，小清河桥于建国后建造，分两期工程，现已弃用。由桥底向上看，位于桥体左边的第一期工程，纵向的大拱之间有一个横向的小拱，可以有效地加强桥的稳固性，还能够增强桥的承压能力。 桥体右边的第二期工程由一个拱部由四个纵向的拱与连接该拱的横梁组成，加强了拱部的稳定性，有效地减少了拱部的自重，加大

6、了桥梁的承载能力。此外在桥的联拱之间，多根立柱连接拱、桥墩和桥面，将桥面的压力均匀分散到桥墩和拱上，加固拱部结构，减轻了桥的自重。 该桥由于混凝土板的破坏、钢筋的锈蚀而失去了主要的承载能力。因此目前已废弃不用，只允许行人通过。u 京石高速铁路（G4）高架桥在小清河桥南侧，我们远观了高速铁路高架桥。图6 京石高速铁路（G4）高架桥这座高架桥主要由预应力混凝土简支梁和连续梁组成，均为单箱单室箱型梁。由于高速铁路的运营密度及对舒适性、安全性的要求均高于普通线路，因此高速列车对桥梁结构的动力作用也就更大。在这个前提下，高速铁路桥梁在设计、施工中形成了自己的特色。l 以中小跨度为主。由于高速铁路对线路、

7、桥梁、隧道等土建工程的刚度要求严格，因此，高速铁路桥梁跨度以中小跨度为主。l 刚度较大，整体性好。高速铁路桥梁必须具有足够大的刚度和良好的整体性，以防止桥梁出现较大挠度和振幅。同时，必须限制桥梁的预应力徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形，以保证轨道的高平顺行。l 纵向刚度大。高速铁路要求依次铺设跨区间无缝线路，而桥上无缝线路钢轨的受力状态不同于路基，结构的温度变化、列车制动、桥梁挠曲会使桥梁在纵向产生一定位移，引起桥上钢轨产生附加应力。过大的附加应力会造成桥上无缝线路失稳，影响行车安全。因此，墩台基础要有足够的纵向刚度，以尽量减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。图7 铁路桁架桥u 铁路桁架桥从

8、小清河桥向北即可看到第四观测点，一座现代铁路桥。该桥属于下沉式桁架桥。整个桥面最上方是铁轨，下为枕木，枕木下方为六条纵向工字梁，最外侧两根为主桁，是主要受力部件，中间的四根是支撑轨枕。纵向工字梁下方是横向工字梁和交叉工字梁，用于加固连接纵向工字梁，使其成为一个整体，增加其稳固性。图8 桁架的主梁与副梁的连接方式通过老师的讲解我们得知，主梁与副梁之间的连接方式为铆钉连接，这种连接方式在工程设计和建设中的应用是非常广泛的。图9 桁架桥的支座形式此外，老师向我们介绍了两个相邻的桥墩上的制作形式的不同，左侧图片中的只作为滑动支座，右侧图中的制作类型为固定支座。这种制作分布的形式可以避免主梁由于受压或温

9、度的影响发生变形时，桥体不会因为结构固定而发生破坏。桁架桥指的是以桁架作为上部结构主要承重构件的桥梁。桁架桥的组成：主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架、及桥面系。在桁架中，弦杆是组成桁架外围的杆件，包括上弦杆和下弦杆，连接上、下弦杆的杆件叫腹杆，按腹杆方向之不同又区分为斜杆和竖杆。弦杆与腹杆所在的平面就叫主桁平面。大跨度桥架的桥高沿跨径方向变化，形成曲弦桁架；中、小跨度采用不变的桁高，即所谓平弦桁架或直弦桁架。桁架结构桁架结构可以形成梁式、拱式桥，也可以作为缆索支撑体系桥梁中的主梁(或加劲梁)。桁架桥梁绝大多数采用钢材修建，亦有采用预应力混凝土修建的例子。桁架桥为空腹结构，因而对双

10、层桥面有很好的适应性，以上列举的几座桥均布置为双层桥面。u 公路桥从小清河桥向南行约400米即到了一处公路桥，该公路桥主要使用由T型梁和横隔板组成的简支梁。图10 公路桥横隔板是为保持截面形状、增强横向刚度而在梁之间设置的构件。它对桥梁上分布的活荷载起作用。横隔板在起着维持桥梁的横向稳定、保证各根主梁相互间连成整体、调整各梁的不均匀荷载等作用, 提高了这类梁体的抗扭刚度。同时, 横隔板还可使主梁在水平方向连成整体, 以承受横向的水平荷载。横隔板是使桥梁成为空间整体结构的重要组成部分, 必须具有足够的强度和刚度。它的刚度愈大, 桥梁的整体性愈好, 在荷载作用下各主梁就能更好地共同工作。同时, 横

11、隔板也需有足够的强度传递荷载。在支承处的横隔板还担负着承受和分布较大支承反力的作用。T型梁为横截面形式为T型的梁。两侧挑出部分称为翼缘，其中间部分称为梁肋。由于其相当于是将矩形梁中对抗弯强度不起作用的受拉区混凝土挖去后形成的与原有矩形抗弯强度完全相同外，却既可以节约混凝土，又能够减轻构件的自重，提高了跨越能力。图11 公路桥的T行梁T型梁组成的简支梁是由墩柱和盖梁支撑着。墩柱上方的盖梁是为支承、分布和传递上部结构的荷载，在排架桩墩顶部设置的横梁。在桥墩（台）或在排桩上设置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁。主要作用是支撑桥梁上部结构，并将全部荷载传到下部结构。u 地铁13号线用桥地铁13号线位于北京

12、市内，桥下设有公路，来往车辆众多，故在公路附近采用跨度较大的梁。而且为了避免遮挡视线，桥墩采用的是板式结构。由于不同位置受力不同，在减少材料、减轻自重而又能保证强度的情况下，梁的下部做成了抛物线的形状，这样便满足了上述要求，同时还提高了桥的限高。13号线轻轨用桥采用了连续预应力钢筋混凝土梁，是连续梁的一种。所谓连续梁，是指一个梁拥有三个或更多的支撑。查阅资料得知，连续梁在恒荷载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，因而梁高可以减小，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少。图12 13号线用桥该桥还采用了简支梁结构。简支梁就是梁的两端

13、搭在两个支撑物上，两端铰接，现实看是只有两端支撑在柱子上的梁，主要承受弯矩的单跨结构。一般为静定结构，受力简单，跨中只有正弯矩，体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力都不会在梁中产生附加内力。图14 桥的排水系统图13 桥的支座桥的支座出采用了盆式结构支座，即周围为钢材料围成的盆状，内部填充橡胶材料。橡胶材料有很好的弹性，而盆式结构将橡胶材料限制在盆内，这样就加强了橡胶材料的强度。由于梁会随季节变化而产生型变量，如果采用固定的支座结构，便会产生很大的作用力，这对于梁和支座都会产生不利影响。而采用这种盆式结构，便能够很好的利用橡胶的弹性来应对梁的变形，从而提高了桥的安全性。我们还发现了桥体所采用的

14、排水系统。u 慈献寺桥图15圆柱混凝土桥墩下午两点，我们回到交大，参观我们此次桥梁方向的最后一个观测点：慈献寺桥。慈献寺桥位于交大南门外，动物园路与高粱桥斜街交汇处，是一座分离式立交桥。慈献寺桥是为了缓解西直门路段交通压力而建，因此在建设之初便考虑到较大的车流量，采用了双向四车道的设计。可以明显的看出来，慈献寺桥是两座并行的桥拼合在一起的，当桥体拼合好之后再通过浇筑混凝土连接在一起。每个桥的桥墩都采用了圆柱或方形的桥墩，以增强期稳定性。图16 慈献寺桥桥体近观桥墩，能够发现方形桥墩与桥体之间有一层橡胶层，桥墩的上方有四个支座，支座通过限位装置与桥墩连接在一起。通过老师的讲解，才知道该处桥墩的受

15、力仍主要是通过中间的主要部位，橡胶层的作用与盆式结构中的橡胶层作用相同，也是为了应对形变量而设计。周围的四个限位装置作用是防止桥体发生横向位移，设计时应考虑到强度条件。沿着慈献寺桥发现桥墩桥墩变粗，两个相邻桥墩横向支起了一段梁，可以看到该梁与桥墩之间是直接固结浇灌固结在一起，提高了强度。n 桥梁基本知识u 梁桥组成一般梁式桥由梁部结构（桥跨结构）、下部结构（桥墩、桥台、桥台锥体）和基础组成；拱桥的主要组成部分是承重拱；悬索桥和斜拉桥属于组合体系桥，桥塔和钢索（对悬索桥是主缆，对斜拉桥是斜拉索）是桥梁的重要承重结构。u 主要技术指标l 桥全长：桥梁是指桥台挡碴前墙之间的长度；拱桥是指拱上侧墙与桥

16、台侧墙的两伸缩缝外墙之间的长度；刚架桥是指刚架顺跨度方向外侧间的长度。l 梁跨度：一孔梁支座中心之间的距离，是梁桥最重要的技术指标。l 孔数：桥墩之间或桥墩与桥台之间的桥跨称为一孔，设一座桥的墩台总数为n，则一座桥的孔数为n-1。l 墩高：桥墩基顶至支座铰中心的垂直距离，是影响桥墩设计的重要技术指标。u 桥梁上部结构l 上部结构的结构类型：（梁、拱、刚架、斜拉、悬索）l 梁的截面形式及主要尺寸：（板式、T形、箱形、工字形等）l 主要受力钢筋的类型及布置形式：主要受力钢筋有主筋、斜筋、箍筋等；钢筋种类有圆钢筋、变形钢筋、钢丝、钢铰线等。布置形式分直线、曲线和折线等。u 桥梁下部结构l 桥墩类型：

17、按墩身截面形式：矩形墩、圆形墩、圆端形墩、空心截面墩；按墩身结构形式：单柱式、双柱式、排架式。l 桥台类型：根据结构形式分为：U形桥台、T形桥台、耳墙式桥台、埋式桥台。l 墩台材料：石砌、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土。l 墩台顶帽：墩台顶部支撑桥跨结构的部分。因承受和传递桥跨结构传来的强大作用，须用不低于200号的混凝土浇筑，厚度不小于40cm，一般配有钢筋，并设置配筋的支撑垫石承托支座。顶帽上设有排水坡以免积水，周围还设有突出墩身1020cm的飞檐，使雨水不直接流泻于墩身表面，也较美观。l 墩台托盘：墩台顶帽与墩台身之间的盘状过渡段。因顶帽横向尺寸一般决定于架梁和养护的要求而大于受力需要，

18、为缩小墩身横向尺寸，以节省工程数量，且能合理传递荷载，故在顶帽和墩身间插入托盘过渡。u 桥梁基础类型l 明挖基础：又称扩大基础或直接基础，适用于地基土承载力较高的场合。l 桩基础： 桩基础靠桩身与地基土之间的摩擦力及桩头的承压力平衡竖向荷载，是应用极为广泛的基础类型。根据桩的成形和施工方法，桩基础分为打入桩和灌注桩。l 打入桩：预制桩身，用打桩机强行打入地下；l 灌注桩：在地基土中挖孔或钻孔后，现场灌注桩身，分别称为挖孔桩、钻孔桩。l 沉井基础：将上下开口、下端有刃脚的预制井筒立于基础位置，用抓斗或吸泥机清除井内土砂，使井筒不断下沉。随井筒下沉，上面不断接长井筒。下沉至设计标高后用混凝土封底，在井中填充砂石或贫混凝土，顶部加井盖形成沉井基础。u 桥梁支座l 根据使用材料分类：普通钢支座和橡胶支座