桥梁的基本组成和分类学习教案

1、会计学1桥梁桥梁(qioling)的基本组成和分类的基本组成和分类第一页，共39页。1-1 桥梁的基本组成部分一、桥梁的基本组成上部结构（桥跨结构）下部结构（桥墩(qiodn)桥台）支座 附属结构上部结构通过上部结构通过(tnggu)支座与墩台连接支座与墩台连接上部结构第1页/共39页第二页，共39页。名称名称组成组成作用作用上部结构上部结构（桥跨结构）（桥跨结构）承重结构承重结构、桥面系桥面系承受车辆荷载、跨承受车辆荷载、跨越障碍。越障碍。下部结构下部结构桥台桥台：位于桥梁两端，支承桥梁上部结：位于桥梁两端，支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物。构并和路堤相衔接的建筑物。桥墩桥墩：两孔和两

2、孔以上的桥梁中，除桥：两孔和两孔以上的桥梁中，除桥台外其余的中间支撑结构；台外其余的中间支撑结构；基础基础：桥墩和桥台的底部奠基部分。：桥墩和桥台的底部奠基部分。支撑上部结构，并支撑上部结构，并将恒载和活载传至将恒载和活载传至地基。地基。桥台桥台挡土。挡土。支座支座上下部结构之间的传力装置上下部结构之间的传力装置传递荷载、保证变传递荷载、保证变形。形。附属结构附属结构桥头锥坡（八字墙、一字墙）、护岸、桥头锥坡（八字墙、一字墙）、护岸、调治构造物调治构造物保护主体结构、挡保护主体结构、挡土、防治水流冲刷。土、防治水流冲刷。桥梁桥梁(qioling)的基本组成的基本组成第2页/共39页第三页，共3

3、9页。净跨径 ：l0 梁式桥：指设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距。拱式桥：指每孔拱跨拱脚截面内边缘之间的距离。总跨径 ：l0多孔桥梁中各孔净跨径之和，也称桥梁孔径，用以反映桥下宣泄(xunxi)洪水的能力。l0l0l0第3页/共39页第四页，共39页。计算跨径 ：l 桥跨结构的一切力学计算均以计算跨径l为基准。有支座的桥梁(qioling)：桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离拱式桥：辆相邻拱脚截面形心点之间的水平距离； 或：拱轴线两端点之间的距离。 拱轴线：拱圈（或拱肋）各截面形心点的连线。l第4页/共39页第五页，共39页。标准化跨径 梁式桥：指相邻两桥墩(qiodn)中心线的距

4、离，或桥墩(qiodn)中心线与台背前缘间的距离。拱式、拱涵、箱涵、圆管涵、盖板涵：以净跨径为标准跨径。 公路工程技术标准JTG B01-2003 及公路桥涵设计通用规范JTB D60-2004 规定：当标准设计或新建桥涵跨径在50m及以下时，宜采用标准跨径。桥涵标准化跨径规定如下：0.75m、1.0m、1.25m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0m、5.0m、6.0m、8.0m、10.0m、13m、16m、20m、25m、30m、35m、40m、45m、50m。第5页/共39页第六页，共39页。桥梁全长 total lengh of bridge：L有桥台：桥梁两端(lin d

5、un)两个桥台的侧墙或八字墙后端点间的距离。无桥台：桥面系行车道的全长。桥梁和涵洞的总长反映它们在整段线路建设中的重要性：比重、造价。L第6页/共39页第七页，共39页。高度 桥梁(qioling)高度（H1）：简称桥高，是指桥面与低水位之间的高差，或是桥面与桥下线路路面之间的距离。桥高在某种程度上反映了桥梁(qioling)施工的难易性。H1第7页/共39页第八页，共39页。桥梁净空 bridge clearance 桥面净空：指保证车辆行人(xngrn)安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限。桥下净空：指通航、流水、流水等所需的净跨和净高。第8页/共39页第九页，共39页。高度 桥梁建筑高度（h

6、、h）：桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离。 它不仅与桥梁结构的体系和跨径的大小有关，而且(r qi)还随行车部分在桥上布置的高度位置而异。容许建筑高度：公路（或铁路）定线中所确定的桥面（或轨顶）标高，与桥下通航净空顶部标高之差。hh第9页/共39页第十页，共39页。拱的术语(shy) 第10页/共39页第十一页，共39页。拱的术语(shy) 第11页/共39页第十二页，共39页。1-2 桥梁的分类 按照不同的划分标准和方法，可以(ky)将桥梁进行不同的分类，但桥梁结构工程师更关心的是桥梁的受力特点和构造特点，故着重介绍按照结构体系划分的方法。第12页/共39页第十三页，共3

7、9页。1.1.梁式桥梁式桥 组成组成(z (z chn)chn)： 受力特点：受力特点： 在竖向荷载在竖向荷载(hzi)(hzi)作用下，桥墩和桥台处无水平反力作用下，桥墩和桥台处无水平反力，梁以受弯为主。，梁以受弯为主。 用材：用材： 抗弯、抗拉能力强的材料（钢、配筋混凝土、钢一混凝土组抗弯、抗拉能力强的材料（钢、配筋混凝土、钢一混凝土组合结构等）合结构等）主梁主梁桥墩（台）桥墩（台）桥墩（台）桥墩（台）第13页/共39页第十四页，共39页。第14页/共39页第十五页，共39页。第15页/共39页第十六页，共39页。飞云江桥飞云江桥多跨简支梁，全长多跨简支梁，全长1721m1721m，分跨为

8、，分跨为18x51+5x62+14x35(m)18x51+5x62+14x35(m)，桥面，桥面(qio min)(qio min)宽宽13m13m第16页/共39页第十七页，共39页。2.2.拱桥拱桥(gngqio) (gngqio) 组成组成(z (z chn)chn)：主拱圈主拱圈吊吊杆杆纵梁（系杆）纵梁（系杆）桥墩（台桥墩（台）桥墩（台桥墩（台） 受力特点：受力特点： 在竖向荷载作用下，桥墩和桥台将承受水平推力，承重在竖向荷载作用下，桥墩和桥台将承受水平推力，承重 结构（拱圈或拱肋）以受压为主。结构（拱圈或拱肋）以受压为主。 用材：用材： 抗压能力强的圬工材料（如砖、石、混凝土）和抗压

9、能力强的圬工材料（如砖、石、混凝土）和钢筋混凝土、钢等来建造。钢筋混凝土、钢等来建造。第17页/共39页第十八页，共39页。 型式型式(xn sh)：a)双曲拱双曲拱 c)中承式钢管中承式钢管(gnggun)拱拱 d)系杆拱桥系杆拱桥 e)“飞雁式飞雁式”三跨自锚式微小推力拱桥三跨自锚式微小推力拱桥(d)HR(拱)(b)MVMV(曲梁)uHR图1.4H(e)H(a)(c)第18页/共39页第十九页，共39页。丫髻沙大桥丫髻沙大桥(d qio)(d qio)（飞雁式拱桥，（飞雁式拱桥，767636036076m76m，桥梁，桥梁全长全长1084m1084m， 2000 2000年建成）年建成）

10、第19页/共39页第二十页，共39页。3.3.刚架桥路面标高图1-2-3 刚架桥a )b )第20页/共39页第二十一页，共39页。v 刚架桥的外形尺寸较小，刚架桥的外形尺寸较小，桥下净空较大，视野开阔桥下净空较大，视野开阔，适用于建筑高度受限、，适用于建筑高度受限、需要需要(xyo)(xyo)较大桥下净较大桥下净空的情况。空的情况。v 刚架桥设计必须考虑附加刚架桥设计必须考虑附加内力。大跨度预应力刚架内力。大跨度预应力刚架桥近年来发展迅速。桥近年来发展迅速。v 刚架桥要求桥址有较好的刚架桥要求桥址有较好的地基条件或采用深基础。地基条件或采用深基础。第21页/共39页第二十二页，共39页。第2

11、2页/共39页第二十三页，共39页。第23页/共39页第二十四页，共39页。第24页/共39页第二十五页，共39页。第25页/共39页第二十六页，共39页。4.4.悬索桥（吊桥悬索桥（吊桥(dioqio)(dioqio)） 组成组成(z (z chn)chn)：塔塔柱柱缆索缆索锚锚锭锭锚锚锭锭塔塔柱柱吊杆吊杆加劲梁加劲梁 受力特点：受力特点： 竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，缆索锚竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，缆索锚于悬索桥两端的锚碇结构中。缆索传至锚碇的拉力可分解为垂直于悬索桥两端的锚碇结构中。缆索传至锚碇的拉力可分解为垂直和水平两个分力，因而悬索桥也是具有水平

12、反力（拉力）的结构和水平两个分力，因而悬索桥也是具有水平反力（拉力）的结构。 第26页/共39页第二十七页，共39页。v悬索桥在设计计算时悬索桥在设计计算时，除需考虑其结构的，除需考虑其结构的静力特性外，还必须静力特性外，还必须(bx)(bx)考虑其结构的考虑其结构的动力特性，尤其它的动力特性，尤其它的抗风稳定性。计算通抗风稳定性。计算通常采用有限变形理论常采用有限变形理论。第27页/共39页第二十八页，共39页。起各国学者的大力研究桥梁的风振问题。第28页/共39页第二十九页，共39页。明石明石(mn sh)(mn sh)海峡桥（海峡桥（L=1991mL=1991m）第29页/共39页第三十

13、页，共39页。5.5.组合组合(zh)(zh)体系桥体系桥组合体系组合体系(tx)(tx)桥的种类很多，但究其实质不外乎梁、拱、吊桥的种类很多，但究其实质不外乎梁、拱、吊三者的不同组合，上吊下撑以形成新的结构。一般来说，这类桥型的三者的不同组合，上吊下撑以形成新的结构。一般来说，这类桥型的施工工艺比较复杂。施工工艺比较复杂。（1 1）刚构）刚构 梁梁- -刚架的组合体系，随着悬臂施工方法而发展起来的结刚架的组合体系，随着悬臂施工方法而发展起来的结构体系。构体系。T T形刚构（形刚构（T T构）：构）：带铰或带挂梁的带铰或带挂梁的T T构，目前较少采用。构，目前较少采用。连续刚构：连续刚构：墩梁

14、固结的连续梁，经济跨径墩梁固结的连续梁，经济跨径100-300m100-300m。第30页/共39页第三十一页，共39页。第31页/共39页第三十二页，共39页。第32页/共39页第三十三页，共39页。第33页/共39页第三十四页，共39页。（2 2）梁）梁- -拱组合体系桥拱组合体系桥系杆拱：梁、拱均是主要承重结构，两者相互配合共同系杆拱：梁、拱均是主要承重结构，两者相互配合共同(gngtng)(gngtng)受力。受力。由于吊杆将梁向上吊住，故可显著减小梁中的弯矩。由于吊杆将梁向上吊住，故可显著减小梁中的弯矩。由于拱与梁连结在一起，拱的水平推力由梁来承受，梁成为拉由于拱与梁连结在一起，拱的

15、水平推力由梁来承受，梁成为拉弯构件，跨越能力远大于一般的简支梁桥，且对墩台没有推力弯构件，跨越能力远大于一般的简支梁桥，且对墩台没有推力作用，是典型的梁和拱组合的无推力结构体系，因此对地基没作用，是典型的梁和拱组合的无推力结构体系，因此对地基没有特殊要求。有特殊要求。第34页/共39页第三十五页，共39页。第35页/共39页第三十六页，共39页。主梁主梁塔塔塔塔斜拉索斜拉索6.斜拉桥 组成组成(z chn)： 受力特点：受力特点： 竖向荷载作用下，受拉的斜索将主梁多点吊起，并将主梁的竖向荷载作用下，受拉的斜索将主梁多点吊起，并将主梁的恒载和车辆等其它荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。塔恒载和车辆等其它荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。塔柱基本上以受压为主。跨度较大的主梁就象一条柱基本上以受压为主。跨度较大的主梁就象一条(y tio)(y tio)多点多点弹性支承（吊起）的连续梁一样工作，从而使主梁内的弯矩大大弹性支承（吊起）的连续梁一样工作，从而使主梁内的弯矩大大减小。主梁截面的基本受力特征为偏心受压构件。高次超静定结减小。主