北京交通大学土建学院土木工程认知实习桥梁

1、北京交通大学 土木建筑工程学院土木1101土木工程认知实习 桥梁部分姓名： 邓兴旺学号： 11231174 班级：土木1101 单位：北京交通大学土建学院概述:桥梁指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物。对于桥梁的建造，就属于土木工程中桥梁工程的范畴，桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程，以及研究这一过程的科学和工程技术。为了使我们土木工程专业的学生能够更好的掌握书本上的知识，将其与现实生活紧密结合，学校组织我们进行桥梁认知实习。通过认知实习，我对所学的知识有了更深刻的理解，也明白了它是如何灵活的运用到实际中去的。了解当前桥梁施工的基本方法以及桥梁施工中需要的基本技术

2、，对桥梁施工有一个更加系统、专业的了解；结合已学过的一些课程，通过实践巩固并扩大知识面，为学好工程施工及施工组织管理打下基础； 通过现场实践和现场观摩，学习土木工程建设工人及技术员的优良品质，进一步培养学生热爱专业、献身于土木工程建设事业的志向。桥梁相关知识：桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成，五大部件是指桥梁承受汽车或其他车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构，是桥梁结构安全的保证。包括：(1)桥跨结构(或称桥孔结构，上部结构)；(2)支座系统；(3)桥墩；(4)桥台；(5)墩台基础。五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件，过去称为桥面构造。包括(1)桥面铺装；(2)防排水系统；(3)栏杆；

3、(4)伸缩缝；(5)灯光照明。各类桥梁的基本特点如下： 梁式桥 包括简支板梁桥，悬臂梁桥，连续梁桥。其中简支板梁桥跨越能力最小，一般一跨在8-20m。连续梁桥国内最大跨径在200m以下，国外已达240m。拱桥 在竖向荷载作用下，两端支承处产生竖向反力和水平推力，正是水平推力大大减小了跨中弯矩，使跨越能力增大。理论推算，混凝土拱极限跨度在500m左右，钢拱可达1200m。亦正是这个推力，修建拱桥时需要良好的地质条件。刚架桥 有T形刚架桥和连续刚构桥，T形刚架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多，不利于高速行车。连续刚构主梁连续无缝，行车平顺。施工时无体系转换。跨径我国最大已达270m(虎门大桥辅航道桥)。

4、缆索承重桥(斜拉桥和悬索桥) 是建造跨度非常大的桥梁最好的设计。道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空，缆索悬挂在桥塔之间。斜拉桥已建成的主跨可达890m，悬索桥可达1991m。组合体系桥 有梁拱组合体系，如系杆拱，桁架拱，多跨拱梁结构等。梁刚架组合体系，如T形刚构桥等。桁梁式桥 有坚固的横梁，横梁的每一端都有支撑。最早的桥梁就是根据这种构想建成的。他们不过是横跨在河流两岸之间的树干或石块。现代的桁梁式桥，通常是以钢铁或混凝土制成的长型中空桁架为横梁。这使桥梁轻而坚固。利用这种方法建造的桥梁叫做箱式梁桥。悬臂桥 桥身分成长而坚固的数段，类似桁梁式桥，不过每段都在中间而非两端支承。吊桥 是建造跨度非常大的

5、桥梁最好的设计。道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空，钢缆牢牢地悬挂在桥塔之间。较古老的吊桥有的使用铁链，有的甚至使用绳索而不是用钢缆。拉索桥 有系到桥柱的钢缆。钢缆支撑桥面的重量，并将重量转移到桥柱上，使桥柱承受巨大的压力。玻璃桥 纯玻璃制成的一种桥梁。（平板桥）实习情况：（一）实习时间：2013年5月18日星期六（二）实习内容1、卢沟桥群参观2、城铁13号线桥梁参观二、专论（一）卢沟桥1、卢沟桥历史卢沟桥始建于1189年六月，明昌三年（1192年）三月完工。因桥身跨越卢沟，人们都称它卢沟桥。两侧石雕护栏各有140条望柱，柱头上均雕有石狮，形态各异，据记载原有627个，现存501个。石狮多为明清之物

6、，也有少量的金元遗存。“卢沟晓月”从金章宗年间就被列为"燕京八景"之一。早在13世纪，卢沟桥就闻名世界。那时候有一个意大利人马可·波罗来过中国，他的游记里，十分推崇这座桥，说它“是世界上独一无二的。”并且特别欣赏桥栏柱上刻的狮子，说它们“共同构成美丽的奇观!” 1698年重修卢沟桥，康熙命在桥西头立碑，记述重修卢沟桥事。桥东头则立有乾隆题写的“卢沟晓月”碑。1937年7月7日在卢沟桥发生的“七七卢沟桥事变”，成为中国展开全国对日八年抗战的起点。中华人民共和国建立后，在桥面加铺柏油，并加宽了步道，同时对石狮碑亭作了修缮。1971年为保护卢沟桥减少其运输量，北京市在距

7、卢沟古桥约一公里远处又兴建了“卢沟新桥”。这是一座17孔跨河公路桥，全长54.99米，宽15.5米。1985年又在旁边建了一座新桥，旧卢沟桥从此成为文物，不再通车。1986年卢沟桥历史文物修复委员会成立，目的在于恢复卢沟桥原貌，工程拆除了1949年后铺设的柏油和1967年加宽的步道，恢复了古桥的原貌，同时将机动车的通行移至紧邻的卢沟新桥与之后修建的京石高速公路。2、破冰棱在水流甚急或有大量漂浮物的河道上(例如冰厚大于0.5m，流冰速度大于1m/s)，为了避免桥墩受到漂浮物的撞击而破坏，通常在桥墩的迎水端用坚硬料石砌筑呈刀刃形状的砌体，即所称的破冰棱。3、V型墩V型墩受力较为复杂，同时承受拉、压

8、、弯的共同作用 目前已建成的V型支撑桥梁一般采用预应力混凝土结构，从便于V撑施工的角度考虑，桥V型墩选取钢骨钢筋混凝土结构（形如下图，图片仅供参考，以左图实物为准）。钢骨架采用工字钢焊接成型，V撑截面上、下边缘各布置一排工字钢，工字钢深入箱梁梁体及承台中，截面上、下边缘对应的工字钢每隔一段距离通过工字钢相连接，工字钢之问采用角焊缝，所有焊缝按一级焊缝要求施工在钢骨架外围配置普通受力钢筋和构造钢筋，支模现浇混凝土在自重与车辆荷载作用下，v型墩承台顶面将承受竖向压力、水平推力和弯矩在混凝土收缩徐变、温度作用以及墩台小均匀沉降作用下，因V型墩连续刚架为超静定结构，也会在V型墩承台顶面引起水平推力和弯

9、矩。4、连拱结构卢沟老桥是连拱结构桥梁，主要由砖石建造而成。拱桥只承受压力。每一个单栱，两端受推力，会挤压两岸基石。而连拱结构则可以将这种推力抵消。拱这种结构，距今发现最早的是汉代的墓中，拱门。所以，这种结构有着其独特且良好的性质。拱桥以承受轴向压力为主的拱圈或拱肋作为主要承重构件的桥梁,拱结构由拱圈(拱肋)及其支座组成。拱桥可用砖、石、混凝土等抗压性能良好的材料建造;大跨度拱桥则用钢筋混凝土或钢材建造,以承受发生的力矩。按拱圈的静力体系分为无铰拱、双铰拱、三铰拱。前二者为超静定结构,后者为静定结构。无铰拱的拱圈两端固结于桥台,结构最为刚劲,变形小,比有铰拱经济，结构简单,施工方便,是普遍采用

10、的形式，但修建无铰拱桥要求有坚实的地基基础。双铰拱是在拱圈两端设置可转动的铰支承,结构虽不如无铰拱刚劲,但可减弱桥台位移等因素的不利影响,在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方,可采用双铰拱桥。三铰拱则是在双铰拱的拱顶再增设一铰,结构的刚度更差些,拱顶铰的构造和维护也较复杂,一般不宜作主拱圈。拱桥按结构形式可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱。拱桥为桥梁基本体系之一,一直是大跨径桥梁的主要形式。拱桥建筑历史悠久,20世纪得到迅速发展,50年代以前达到全盛时期。古今中外名桥(如赵州桥、卢沟桥、悉尼港桥、克尔克桥等)遍布各地,在桥梁建筑中占有重要地位,适用于大、中、小跨径的公路桥和铁路桥,更因其

11、造型优美,常用于城市及风景区的桥梁建筑。除了这些，拱桥还有一个特点就是跨度大，像上海的卢浦大桥。所以，在工程之中，如果要跨度大，通常使用拱桥而不是梁桥。5、连续梁桥下图就是连续梁桥，也就是卢沟新桥。由于天气原因，我们并没有能够走近它。连续梁桥的梁以受弯，受剪为主，与拱桥大不相同。而这个性质，也决定了它无法满足大跨度的要求。 连续梁桥是中等跨径桥梁中常用的一种桥梁结构，预应力混凝土连续梁桥是其主要结构形式，它具有接缝少、刚度好、行车平顺舒适等优点，在30-120m跨度内常是桥型方案比选的优胜者。而横张预应力混凝土技术在T型梁、箱型梁、空心板桥三座常规跨径简支梁桥中的应用，取得了明显的技术经济效益

12、。为拓宽横张预应力技术的应用范围，将其应用到更大跨度的连续梁桥中就显得尤为必要了。 主梁是连续支承在几个桥墩上。在荷载作用时，主梁的不同截面上有的有正弯矩，有的有负弯矩，而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。这样，可节省主梁材料用量。连续梁桥通常是将35孔做成一联，在一联内没有桥面接缝，行车较为顺适。连续梁桥施工时，可以先将主梁逐孔架设成简支梁然后互相连接成为连续梁。或者从墩台上逐段悬伸加长最后连接成为连续梁。近一、二十年，在架设预应力混凝土连续梁时，成功地采用了顶推法施工，即在桥梁一端（或两端）路堤上逐段连续制作梁体逐段顶向桥孔，使施工较为方便。连续梁桥主梁内有正弯矩和负弯矩，构造比较复杂。

13、此外，连续梁桥的主梁是超静定结构，墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生变化。因此，连续梁一般用于地基条件较好、跨径较大的桥梁上。走在具有历史厚重感的卢沟桥上，波澜不惊的表情掩饰不住我内心的澎湃，凹凸不平的桥面不仅是卢沟桥的写照，更是中华民族的真实写照！形态各异的狮子不仅是先人们智慧的象征，更是我们追求的目标。（二）公路桥此公路桥为卢沟桥附近的一座桥，是一座新建加宽后的桥。公路桥的桥墩很有特点。一个桥墩，但是分成了两个独立的桥墩体系。而造成桥墩不同的原因是因为两侧桥梁的结构不同。一边的桥梁结构，是连拱多跨结构，而另一边，则是变高度连续梁。这两种不同的结构，说明该桥后期进行过加固以满足新的需求。

14、 （三）铁路钢桁梁桥这是一种下层式的桁梁桥。主要受力特点就是轴向受力。该桥的两片主桁是用来承担荷载的。这座铁路钢桁梁桥两个有代表性的受力构件时上悬杆和下悬杆。其中，上悬杆主要受到压力的作用。而下悬杆主要受到拉力的作用。该桥采用了空腹梁结构，这一结构，可以很好地减轻自重，提高桥梁的工程性质。该桥的支座主要有两种类型：固定铰支座和活动铰支座。而每个支座的材料中都有一部的橡胶。这样，可以起到缓冲的作用，延长桥梁的使用寿命。总体来看，这座桥的受力是以一下这种方式传导的：荷载作用在纵梁，然后力由纵梁传给横梁。横梁受力之后，再将力传给节点板，最终作用在主桁之上。铁路钢桁梁桥的左右两侧桥墩并不相同，主要是因

15、为水流方向的问题。在该桥的一侧桥墩，实行了加固，这样可以减轻水流对支座的冲刷，从而保护支座，延长寿命，起到的也是类是与破冰棱的作用。（四）城铁13号线桥梁参观1、概述北京地铁13号线，西起西直门，东至东直门，全路线呈n字形，全长40.5公里，于2003年1月9日全线开通。全线除西二旗到龙泽、柳芳到东直门部分区间（约3千米）为地下段外，均为地面或高架铁路。2、观测点1）下承式刚桁架：下承式钢桁架主梁，属于钢桁架技术领域。其特征在于上弦杆、下弦杆之间由一组平行设置的系杆上下连接，通过系杆中部设置的加强板交叉设置分别与上弦杆、下弦杆连接的腹杆，系杆上下端的前后两侧分别连接设置连接板。优点：下承式钢桁

16、架主梁构思新颖、结构合理、易于加工、现场施工方便，采用上下端结构对称设置和下承式连接结构，可减少焊接应力引起的局部变形，应用该主梁结构能加强钢桁架的稳定性、提高承载力，能适合大跨径的架设，而且减少了桥端铺设坡道等辅助工程，可缩短工期，降低施工成本。缺点：横向刚度低2）混凝土连续梁：下承式钢桁架主梁，属于钢桁架技术领域。其特征在于上弦杆、下弦杆之间由一组平行设置的系杆上下连接，通过系杆中部设置的加强板交叉设置分别与上弦杆、下弦杆连接的腹杆，系杆上下端的前后两侧分别连接设置连接板。下承式钢桁架主梁构思新颖、结构合理、易于加工、现场施工方便，采用上下端结构对称设置和下承式连接结构，可减少焊接应力引起

17、的局部变形，应用该主梁结构能加强钢桁架的稳定性、提高承载力，能适合大跨径的架设，而且减少了桥端铺设坡道等辅助工程，可缩短工期，降低施工成本。通风孔：混凝土梁的通风孔作用是是保证梁内外温差不过大。3）桥梁护墩：是防止桥梁或桥墩刮碰的设施，因为刮碰后要重新进行检测，主要防止重、应、剪力发生变化或集中，从而影响桥梁的安全，而现在国内的检测一次，可能要几十万，或者几百万，出现危险结果，还要进行除险加固处理。所以现在相应出现很多护墩材料。国内现在开始开展此项设计。4）桥面排水系统：为了迅速的排除桥面积水，防止雨水积滞于桥面并渗入梁体而影响桥梁的耐久性，在桥梁的设计时，在桥面上除设置纵横坡排水外，桥面需要

18、设置一定数量的泻水管道，以便组成一个完整的排水系统，泻水管的型式一般有金属泻水管，钢筋混凝土泻水管，横向排水管道，封闭式排水系统几种。5）节点：在桥梁结构中，节点构造形式与房屋框架结构中的节点相差较大，而且桥梁结构在横向地震作用下主要依靠墩柱的延性发生变形，而不是依靠盖梁的延性，因而不能套用房屋框架结构节点抗震设计。但是毫无疑问的是，桥梁节点部位属于能力保护构件，在地震作用下需要保持较高的强度和刚度。点的受力机理受到多种因素的影响，包括:混凝土强度，钢筋屈服强度，核心区内箍筋的构造以及梁柱主筋的锚固状况等。在正常配筋的情况下，节点核心的受力过程，一般经历以下四个阶段：初裂、通裂、极限、破损。在

19、动荷载下，希望塑性铰出现在梁端，这样就不会引起高层结构太大的侧向变形，避免了倒塌的后果。但是在桥梁结构中，如果梁端出现较大的转角，就会引起桥面系极大的破坏，甚至使桥梁结构完全丧失使用功能，这是人们所不愿看到的。因此在桥梁抗震设计中，一般选择塑性铰出现在桥墩中。由于桥梁结构都是单层或者双层，即使墩柱中出现塑性铰，在设计预期的地震作用下，只要墩柱的延性能力满足塑性铰转角的需求，都不会引起倒塌的后果。对于桥梁节点部位的抗震要求，则与建筑抗震规范一致。节点是连接桥墩和盖梁的传力构件，是保证整个结构良好工作的关键部位，属于能力保护构件，因此对其强度和刚度要求都较高。6）高强混凝土桥梁一般把强度等级为C6

20、0及其以上的混凝土称为高强混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料，经常规工艺生产而获得高强的混凝土。高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。高强混凝土最大的特点是抗压强度高，一般为普通强度混疑土的46倍，故可减小构件的截面，因此最适宜用于高层建筑。试验表明，在一定的轴压比和合适的配箍率情况下，高强混凝土框架柱具有较好的抗震性能。而且柱截面尺寸减小，减轻自重，避免短柱，对结构抗震也有利，而且提高了经济效益。高强混凝土材料为预应力技术提供了

21、有利条件，可采用高强度钢材和人为控制应力，从而大大地提高了受弯构件的抗弯刚度和抗裂度。因此世界范围内越来越多地采用施加预应力的高强混凝土结构，应用于大跨度房屋和桥梁中。7）隔音板：平均隔声量（在无限大的空间中，声源与被测点之间放一张无限大的材料）超过30dB的板材才称作隔音板。隔音板一般为高密度材料。主要特点： 保证吸声、隔声效果的前提下，其特点是制作、安装简单。右图桥梁上的隔音板有效地减少了列车通过时噪声给附近居民的影响。8）桥梁混凝土剥落：正常桥梁混凝土剥落原因一般有以下几种：1侵蚀性介质腐蚀。侵蚀性介质腐蚀主要指混凝土中含有的某些化学成分Ca(OH)：、(3CaO·2A1203

22、·3H'0)容易与侵蚀性介质发生化学反应，比较典型的是氯盐的腐蚀和硫酸盐的腐蚀。氯盐的腐蚀主要是环境中游离的C1-和混凝土中的(3Ca0·2A1如3"31-120)等发生反应，生成易溶的CaCh和大量的结晶水，使体积膨胀好几倍，造成混凝土的破坏。当Cr与钢筋接触，含量达到一定程度时，使该处的PH值迅速下降，钢筋的钝化膜发生破坏，使与完好的钝化膜区域之间构成了电位差。同时，C1-具有导电作用，可以和Fe“发生反应生成FeCl2，加速了钢筋的腐蚀。硫酸盐的腐蚀可以出现钙钒石破坏和石膏膨胀破坏。2冻融破坏。主要表现在混凝土中存在大量的孑L隙和裂缝，水分通过毛细作

23、用进人；当温度降至冰点以下时，孔隙中的水冻结膨胀，体积可增大10，使孔壁受压变形；当温度升高冰融化后，使孔壁产生拉力，经过持续的反复冻融，使混凝土发生开裂，裂缝随着冻融次数的增多而增加，并逐渐扩展连接，以致逐渐降低混凝土的强度。3钢筋的锈蚀。钢筋的锈蚀是电化学过程，除受其自身性能影响外，与混凝土的性能和外界环境有着密切的关系，在大气环境中裂缝达到0，3mm时，钢筋已经开始腐蚀。钢筋生锈后，使其本身有效截面缩小，生成的氧化铁体积比原来膨胀好几倍，使保护层的混凝土开裂，使有害物质更容易进入混凝土内部，加速对钢筋混凝土的腐蚀。4混凝土的碳化。在大气环境下，桥梁结构的破坏主要是钢筋的混凝土保护层碳化，

24、碱性降低，混凝土出现裂缝，大气中的氧气和水深入混凝土中到达钢筋表面，并发生化学反应，引起体积膨胀，使混凝土的裂缝加大，最终引起保护层的开裂、剥落。9）钢梁桥钢结构的特点是质量轻，强度高，并且具备其抗压以及抗拉等相关优点，对于混凝土结构而言，其外观更为直观，强度等级更高。在我国，钢结构桥梁应用十分广泛。因为作为钢结构的施工而言，其施工周期短。钢结构桥梁主要应用在：城市立交桥段，尤其是交通要道处，如果采用混凝土桥，必然增加施工周期，对于现场交通不能较好地维护。大跨径海、江、河桥梁（长江大桥、杭州湾大桥等），因为大跨径的要求下，只能考虑钢结构，因为如果采用混凝土结构，根本满足不了大跨径要求。钢结构整

25、体设计目标 我国桥梁钢结构的设计使用年限为100年，与国际标准(BS5400，EURO CODE)基本一致。完整性设计的目标是确保结构在使用年限内的可靠与安全。桥梁钢结构的完整性设计由荷载、材料性能、结构细节构造、制造工艺、安装方法、使用环境及维护方式等多种因素所确定。设计除对结构、构件连接及构造细节按常规考虑强度、刚度要求外，尚需对损伤与损伤容限、断裂与抗断裂作出评定。钢结构损伤及损伤容限钢结构从材料加工过程到服役期不可避免的会在内部和表面形成和发生微小缺陷，在一定外部因素(荷载、温度、腐蚀等)作用下，这些缺陷不断扩展与合并形成宏观裂纹，导致材料和结构力学性能劣化。对桥梁钢结构而言，完整性和损伤是相对应的，损伤程度将会对结构的完整性带来影响，损伤极限则是结构的失效。而损伤容限是指钢结构在规定的使用周期内抵抗由缺陷、裂纹或其他损伤而导致破坏的能力。损伤容限概念的使用是承认钢结构在使用前存在有初始缺陷，但可通过结构完整性设计方法评判带缺陷或损伤的钢结构在服役期限内的安全性。结 论桥梁方向认知实习，使我们对桥梁工程方向所涉及的知识领域有了一个简单的了解。虽然实习的时间比较短，但收获还是很大的,实习中，我们不仅实践了书本上所学的内容，更了解了很多在书本上见不到的知识，实践是