1.1 桥梁的起源、作用和分类课件讲解

1.1桥梁的起源、作用和分类单击输入您的封面副标题1.1.1桥梁的起源1.中国古代对桥、梁的定义“桥”原本是一种高大的树，因为够高大，砍下来够长就放在河面，可以连着河两岸。中国古人称凌空跨沟的横木为“桥”，称水上过道的木制建筑为“梁”。1.1.1桥梁的起源1.自然桥在本课程的课程介绍里，曾经提到过在大自然的鬼斧神工下，地球上就有天然形成的桥，比如，重庆著名的景点武隆“天生三桥”，{视频：变形金刚天生三桥片段：/v?vid=9640033446522140709&pd=bjh&fr=bjhauthor&type=video}就是自然形成的石拱桥。又比如，在河岸边倒下的大树都可以形成天然的梁式桥。又或者溪岸两边的藤蔓缠绕生长形成的悬索桥。1.1.1桥梁的起源2.人工桥人类有目的地伐木为桥或堆石、架石为桥始于何时，已难以考证。古巴比伦王国在公元前1800年就建造了多跨的木桥。据史料记载，中国在周代，公元前11世纪～公元前256年，就已建有梁桥和木浮桥，如公元前1134年左右，西周在渭水架有浮桥，桥长达183米。1.1.1桥梁的起源古代桥梁所用材料，多为木、石、藤、竹等天然材料，它们的强度都很低，一般跨度小，断面偏大，外形敦实。木、竹、藤等材料易腐烂，能够保留至今的古代桥梁，多为石桥。如：建于公元前18年，保存至今的古罗马时代的最大桥梁，法国南部尼姆附近的加尔德石拱桥。1.1.1桥梁的起源又如：位于我国河北省石家庄市赵县始建于隋代的赵州桥，已经有1400余年的历史。1.1.1桥梁的起源总之桥梁建造和技术发展史就是人类文明的进步史。

我们来了解下桥的作用。按百度百科的解释，桥是一种用来跨越障碍的大型构造物。确切的说是用来将交通路线，比如说道路、铁路、水道等或者是其他设施，如管道、电缆等，跨越如河流、海峡、峡谷等天然障碍，或者高速公路、铁路线等人工障碍的构造物。桥的目的是允许人、车辆、火车或船舶穿过障碍。桥可以搭在河谷或者海峡两边，又或者从地上升高，越过下面的河或者路，让下面交通畅通无阻。1.1.2桥梁的作用1.1.2桥梁的作用1.按材料分类按照组成材料的不同，桥梁可以大致分成这些种类：木桥：最早的桥梁形式，我国秦汉以前的桥几乎都是木桥。如最早出现的独木桥、木柱梁桥。约商周时便出现了浮桥，战国前后又出现了排柱式木梁桥和伸臂式木梁桥。但因木材本身的特性，如质松易腐以及受材料强度和长度支配等，不仅不易在河面较宽的河流上架设桥梁，而且也难以造出牢固耐久的桥梁来，因此，南北朝始遂为木石混合或石构桥梁所取代。1.1.3桥梁的分类石桥和砖桥：一般是指桥面结构也是用石或砖料来做的桥。但是，纯砖构造的桥极少见，一般是砖木或砖石混合构建，而石桥则较多见。春秋战国之际便出现了石墩木梁跨空式桥，西汉进一步发展为石柱式石梁桥，东汉则又出现了单跨石拱桥，隋代创造出世界上第一座敞肩式单孔弧形石拱桥，唐代李昭得造出了船形墩多孔石梁桥。宋代是大型石桥蓬勃发展的时期，创造出像泉州洛阳桥和平安桥那样的，长达数里横跨江海交汇处的石梁桥，以及像北京芦沟桥和苏州宝带桥那样的大型石拱桥。1.1.3桥梁的分类竹桥和藤桥：主要见于南方，尤其是西南地区。一般只用于河面较窄的河流上，或作为临时性架渡之用。早期的主要是一种索桥，南北朝时称竹质的溜索桥为“笮（zuó

）桥”。1.1.3桥梁的分类后来出现了竹索桥、竹浮桥和竹板桥等。1.1.3桥梁的分类铁桥：在古代包括铁索桥和铁柱桥两种。前者属于索桥类，较多见，约在唐代便出现了；后者属于梁桥类，实为木铁混合桥，极少见。近现代随着桥梁技术和钢铁制造技术的发展，全世界出现了很多大跨度的钢铁桥。如修建于1909年清朝末期的兰州黄河中山桥。又比如，我们经常在一些影视剧中看到的，始建于1856年的上海外白渡桥。1.1.3桥梁的分类混凝土及钢筋混凝土桥：随着现代水泥的发明及混凝土和钢筋混凝土技术的发展，桥梁建造专家充分利用了混凝土及钢筋混凝土价廉物美的优势，建造了大量的现代桥梁。钢筋混凝土结构的桥梁也是我们现在修建桥梁时，优先考虑的选项，也是我们本课程了解桥梁知识的一个重点，关于这个部分的内容将穿插在后续课程的学习中，请同学注意归纳和总结。1.1.3桥梁的分类2.按受力体系分类如果按照受力体系，桥梁可以大致分成五大类：梁式桥：正如前面提到在河岸上放置一个原木就能形成梁式桥。简单来说，在江河两岸“放置”一块板就形成了梁式桥，当然如果跨度太大，为了结构安全，可以在梁板的中间部位设置若干支撑，也就是我们时常可以看到在梁式桥的跨中设有桥墩。这种桥结构简单，施工方便，对桥下部的地基承载力的要求不高，通常跨径25米以内。1.1.3桥梁的分类梁式桥又可以分为：简支梁和连续梁1.1.3桥梁的分类1.1.3桥梁的分类拱式桥：简称拱桥，它的主要承重结构就是我们看到的圆弧型构造的拱圈。由于在桥面竖直向下的荷载作用下，拱桥的两端在水平推力的作用下，有往河岸两侧移动的趋势，所以我们会看到典型的拱桥两侧的桥台或者桥墩都是由大量的砖、石、混凝土组成的。当然，拱桥根据结构和受力特点，还可以分很多种类型。由于时间关系，我们这里不再展开，感兴趣的同学可以在课后多关注下。拱式桥相对梁式桥，可以充分发挥砖、石、混凝土结构抗压能力强的特性，通常也是跨径500米以内的方案选项。1.1.3桥梁的分类1.1.3桥梁的分类刚构桥：它的主要承重结构是将梁或者板与立柱或者竖墙整体组合在一起，形成类似于门形或者T形等刚架结构。为了解决大跨度的问题，有时候需要把多个刚架连续组合起来，这样就形成了连续刚构桥。由于结构整体性强、抗震性能好，刚构桥建造技术得到了大量的应用。而且，应用了预应力混凝土技术的刚构桥是目前大跨径桥梁的主要桥型。关于预应力混凝土技术我们将在后续课程中详细讲解。连续刚构桥通常是跨径100——500米以内的方案选项。1.1.3桥梁的分类斜拉桥：又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。这种桥降低了建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料，是跨径300——1000米以内的方案选项。1.1.3桥梁的分类斜拉桥1.1.3桥梁的分类悬索桥：又名吊桥。是通过索塔悬挂并锚固于两岸或者桥的两端的缆索或者钢链作为上部的主要承重构件的桥梁。我们能看到悬索桥显著的外形特征，高高的索塔，弯曲的缆索。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000米以上。1.1.3桥梁的分类悬索桥：1.1.3桥梁的分类关于上述五种