桥梁基本构造与分类三

桥梁基本构造与分类

杭州湾大桥道路路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路（铁路或公路）等障碍物时，为了保持道路的连续性，充分发挥其正常的运输能力，就需要建造专门的人工构造物——桥梁来跨越障碍。桥梁一方面要保证桥上的交通运行，另一方面也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的通行。1桥梁的基本组成上部结构：

1、桥跨结构（承重结构）2、桥面构造下部结构：

1、桥墩、桥台2、墩台基础支座梁桥的基本组成桥台桥墩1.1上部结构1.桥跨结构桥跨结构是在线路中断时跨越障碍的主要承载结构，当需要跨越的幅度比较大，并且除恒载外要求安全的承受很大的车辆荷载的情况下，桥跨的构造就比较复杂，施工也相当困难2.桥面构造（1）桥面铺装作用－防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板、保护主梁免受雨水侵蚀、对车辆轮重的集中荷载起扩散作用。要求－有一定的强度，防止开裂，并保证耐磨主要形式－钢筋砼沥青砼（2）桥面防水位置－设置在桥梁行车道板的顶面，三角垫层之上作用－将透过桥面铺装层渗下的雨水汇集到排水设备（泄水管）排出材料要求－不透水，有一定的强度、弹性和韧性，耐蚀性和耐老化性较好主要形式－防水涂层、防水卷材、防水砼等（3）桥面排水作用－为防止雨水积滞于桥面并渗入梁体，除在桥面铺装内设置防水层外，还应使桥上的雨水迅速引导排出桥外，为此在桥梁设计时要有一个完整的排水系统。设计－当桥面纵坡大于2%，但桥长超过50m时，需要设置泄水管，每隔12~15m长度设置一个。如桥面纵坡小于2%则宜每隔6~8m设置一个,跨线桥桥面排水宜通过设在桥梁墩台处的竖向排水管排入地面排水设施中。常用类型－金属（铸铁）泄水管,钢筋混凝土泄水管，封闭式排水系统（城市桥梁）在人行道下设置泄水管（4）伸缩缝原因和作用－桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩徐变等影响下将会发生伸缩变形。为满足桥面按照设计的计算图式自由变形，同时又保证车辆能平顺通过，就要在相邻两梁端之间以及在梁端与桥台或桥梁的铰接位置上预留断缝，并在桥面设置伸缩装置。在设置伸缩装置处，栏杆和桥面均需断开。伸缩装置——为使车车辆平稳通通过桥面并并满足桥面面变形的需需要，在桥桥面伸缩接接缝处设置置的各种装装置的总称称。（5）栏杆杆、灯柱作用：安全全、美观安全护栏主主要用于公公路或城市市郊区桥梁梁1.2下下部结构1.桥墩墩在桥的中间间，支承桥桥的左右两两跨通过支支座传来的的竖直力和和水平力。。类型分重重力式桥墩墩和轻型桥桥墩重力式单柱式（轻轻型）双柱式Y型2.桥台台两端桥头的的支承结构构物，它是是连接两岸岸道路的路路桥衔接构构造物。承受支座传传递来的竖竖直力和水水平力，台台后填土及及填土上荷荷载产生的的侧向土压压力。防止路堤填填土的滑坡坡和坍落。。类型分重力力式桥台和和轻型桥台台3.基础1.3支座座1.支座作作用（1）传递上上部结构的支支承反力；（2）保障结结构在活载、、温度变化、、混凝土收缩缩和徐变等因因素作用下的的自由变形，，以使上、、下部结构的的实际受力情情况符合结构构的静力图示示。2、支座分类类按受力特性分分固定支座，，活动支座武汉理工大学学交通学院简易垫层支座座适用于标准跨跨径小于10m的简支板、梁梁桥采用若干层油油毛毡或石棉棉做成，压压缩后的厚度度不小于1cm。该种支座变形形性能较差，，容易引起附附加的内力`≥1cm板、梁桥上部部结构bat2、板式橡胶支座座常用的板式橡橡胶支座采用用薄钢板或钢钢丝网作为加加劲层以提高高支座的的竖向承载能能力。变形机理：（（1）不均匀弹性性压缩实现转转动；（2）剪切变形实实现水平位移移；（3）无固定和活活动支座之分分。适用范围：支支座反力为70－3600kN的公路、城市市桥梁。4、桥梁盆式式橡胶支座盆式橡胶支座座是钢构件与与橡胶组合而而成的新型桥桥梁支座。具具有承载能力力大、水平位位移量大、转转动灵活等特特点，适用于于支座承载力力为1000KN以上的大跨径径桥梁。盆式橡胶支座座分固定支座座与活动支座座。活动盆式式橡胶支座由由上支座板、、聚四氟乙烯烯板、承压橡橡胶块、橡胶胶密封圈、中中间支座板、、钢紧箍圈、、下支座板以以及上下支座座连接板组成成。组合上、、中支座板构构造或利用上上下支座连接接板即可形成成固定支座。。2桥梁的类类型1、按桥梁长长度2、按结构体体系3、其它分类类（材料、用用途、桥面位位置等）2.1桥梁涵涵洞按长分类类（通规JTGD60-2004））桥涵分类多孔跨径总长L（m）单孔跨径l(m)特大桥L>1000L>150大桥100≤L≤100040≤l≤150中桥30<L<10020≤l≤40小桥8≤L≤305≤l<20涵洞L<5注：管涵及箱箱涵不论管径径或跨径大小小、孔数多少少，均称为涵涵洞2.2按结构构体系分类梁式、拱式、、悬吊式结构工程上的的受力构件，，总离不开拉拉、压、剪、、弯、扭等基基本受力方式式。由基本构件所所组成的各种种结构物，在在力学上也可可归结为：梁梁式、拱式、、悬吊式三种种基本体系以以及它们之间间的各种组合合，现代的桥桥梁结构也一一样。桥梁各各种体系的特特点，决定其其受力特点、、建桥材料、、适用跨度、、施工条件等等。，不过其内容容更丰富，形形式更多样，，材料更坚固固，技术更进进步。桥梁各种体系系的特点，决决定其受力特特点、建桥材材料、适用跨跨度、施工条条件等。拱桥拱式桥拱式桥的主要要乘重结构是是拱圈或拱肋肋.这种结构构在竖向荷载载作用下,桥桥墩或桥台都都将承受水平平推力和竖向向反力.同时时这种水平推推力将显著抵抵消荷载所引引起的在拱圈圈(或拱肋)内的弯矩作作用.因此,与同跨径的的梁相比,拱拱的弯矩和变变形要小得多多.鉴于拱桥的承承重结构以受受压为主,通通常就可以用用抗压能力强强的坞工材料料(如砖、石石、混凝土））和钢筋混凝凝土等来建造造。拱桥的跨越能能力很大，外外形也比较美美观，在条件件许可的情况况下，修建坞坞工拱桥往往往经济合理的的。拱式桥对对下部构造和和基础要求较较高,要求下下部结构（桥桥墩、桥台））和基础能够够提供足够大大的水平推力力，而且具有有足够的稳定定性和耐久性性。拱式桥的施工工难度一般情情况下会比梁梁式桥困难些些。梁桥（黄浦江江路）梁式桥是一种种在竖向荷载载作用下无水水平推力的结结构。由于外外力（恒载与与活载）的作作用方向与承承重结构的轴轴线接近垂直直，故与同样样跨径的其他他结构体系相相比，梁内产产生的弯矩最最大。通常需需用抗弯能力力强的材料（（钢、木、钢钢筋混凝土））来建造。目前公路城市市桥梁中广泛泛应用“预制制装配式的钢钢筋混凝土简简支梁”。简支梁桥结构构简单，施工工方便，对地地基承载力要要求不高，跨跨径25m内内多用。多跨梁式桥也也使用“连续续梁”。为了了节省材料，，充分利用钢钢材抗拉强度度的优势，通通常做成“钢钢筋混凝土预预应力梁”。。大跨径的桥桥梁，可建造造钢桥或预应应力箱梁桥。。刚架桥刚架桥的主要要承重结构是是梁或板和立立柱或竖墙整整体结合在一一起的刚性构构架的结构体体系，也称为为刚构体系。。梁和柱的连连接处具有很很大的刚性，，连接可靠。。在竖向荷载载作用下，梁梁部主要受弯弯，而在柱脚脚处也具有水水平反力，其其受力状态介介于梁桥与拱拱桥之间。对于同样的跨跨径，在相同同的荷载作用用下，刚架桥桥的跨中正弯弯矩比一般梁梁桥的小。根根据这一特点点，刚够桥跨跨中的建筑高高度就可以做做得较小。在在城市道路网网中，遇到线线路立体交叉叉或需要跨越越通航河段时时，采用这种种桥型能尽量量降低线路标标高以改善纵纵坡并能减少少路堤土方量量。从通航要求看看，刚架桥也也有有利的一一面。当桥面面标高已确定定时，能增加加桥下净空。。刚架桥的主要要缺点是：悬悬臂根部的负负弯矩很大，，用普通钢筋筋混凝土修建建时不仅钢材材用量大，而而且控制混凝凝土裂缝的开开展成为关键键，因此，跨跨径就不能做做得太大，通通常只有40~50m。预应力混凝土土的发展，使使得T形刚构构桥得到了很很大的推广。。特别是由于于采用了悬臂臂安装或浇筑筑的分段施工工方法，不但但加速了修建建大跨度桥梁梁的施工速度度，而且也克克服了要在江江河或深谷中中搭设支架的的困难。吊桥（悬索桥桥）桂林木龙湖吊吊桥传统的吊桥均均用悬挂在两两边塔架上的的强大缆索作作为主要承重重结构。如图图：吊桥在竖向荷荷载作用下，，通过吊杆使使缆索承受很很大的拉力，，通常就需要要在两岸桥台台的后方修筑筑非常巨大的的锚碇结构。。吊桥也是具具有水平反力力（拉力）的的结构。现代吊桥广泛泛采用高强度度钢丝编制的的钢缆，以充充分发挥其优优异的抗拉性性能，因此结结构自重较小小，就能以较较小的建筑高高度跨越其他他任何桥型无无以伦比的特特大跨度。吊桥的特点是是：成卷的钢钢缆容易运输输，结构的组组成构件较轻轻，便于无支支架悬吊拼装装。相对于其他体体系的桥梁而而言，吊桥的的自重小，结结构刚度差，，在车辆动载载和风载作用用下有较大的的变形和振动动。组合体系桥组合体系桥根据结构的受受力特点，由由几个不同体体系的结构组组合而成的桥桥梁称为组合合体系桥。如如图是一种梁梁拱组合体系系。同丰路桥系杆拱桥中梁梁和拱都是主主要承重结构构，两者相互互配合共同受受力。由于吊吊杆将梁向上上（与荷载作作用的挠度方方向相反）吊吊住，这样就就显著减少了了梁中的弯矩矩；同时由于于拱与梁连接接在一起，拱拱的水平推力力就传给梁来来承受，这样样梁除了受弯弯受剪以外尚尚受拉。拱梁梁组合体系能能跨越较一般般简支梁更大大的跨度。而而对桥墩没有有推力作用，，因此对地基基要求就像一一般简支梁桥桥一样。斜拉桥也是一一种主梁与斜斜梁相结合的的组合体系，，如下图。悬挂在塔柱上上的被张紧的的的斜缆将主主梁吊住，使使主梁像多点点弹性支承的的连续梁一样样工作。组合体系的种种类很多，但但究其实质不不外乎利用梁梁、拱、吊三三者的不同组组合，上吊下下撑以形成新新的结构。这样既发挥了了高强度材料料的作用，又又显著减少了了主梁的截面面积，使结构构自重减少而而能跨越很大大