桥梁工程基础知识

《市政工程概论》导学二内容：第2篇桥梁工程守护阵地架设平台合二为一卜庆江导学2016.4广东海洋大学寸金学院工程技术系

13级工管、13级土木、15级工管专业中国著名桥梁：赵州桥“桥梁工程”导学计划第1、2课时桥梁基础知识第3、4课时构造识图技能第5、6课时施工技术要点（一）第7、8课时施工技术要点（二）概念+机理+图片+视频+经验第1、2课时桥梁基础知识第3、4课时构造识图技能第5、6课时施工技术要点（一）第7、8课时施工技术要点（二）开讲桥梁的基本组成桥梁基本组成：桥跨结构（上板/下梁）、墩台、基础。桥梁工程是一个综合体系，分上部结构梁板、上下节点支座、下部结构墩台、承载结构基础和桥面系。这些内容，业内称之谓“大5部件、小5部件”。负有安全责任的五大部件1.桥跨结构（上板/主次梁）2.支座系统3.桥墩4.桥台5.墩台基础提供服务功能的五小部件1.桥面铺装（沥青等砼面层）2.防排水系统3.栏杆4.伸缩缝5.灯光照明注意，桥面铺装不得写成桥面铺“砖”。1、上部结构悬索拱又称桥跨结构或桥孔结构，是桥梁支座以上跨越桥孔的总称。作用：直接承受桥面自重和车辆荷载和传递荷载。包括：桥面板、桥面梁以及支撑它们的结构构件如主梁、拱、悬索等。主梁负有安全责任的五大部件2、支座设置在桥墩/桥台的顶部，是支撑上部结构并将其荷载传递给墩台，且具有适应荷载、温度、砼徐变、风力、地震等给上部结构造成转角和位移的能力。不能向下沉降和向上的位移。支座负有安全责任的五大部件更换支座混凝土徐变：是在不变的应力长期持续作用下，砼的变形随时间而缓慢增长的现象。徐变有利于构件的内力重分布，减少应力集中现象；不利的是加大了偏心受压而使构件挠度增加。属于成品两孔和两孔以上的桥梁中间支撑结构称为桥墩。负有安全责任的五大部件3、桥墩实体墩由一个实体结构组成柱式墩由分离的两根或多根立柱所组成。排架桩墩成排桩的桩顶以盖梁联结构成的桥墩。负有安全责任的五大部件4、桥台位于桥梁两端，是支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的构筑物。作用：一侧属于梁端的支柱，传递梁以上的荷载；一侧承受路基填土的水平推力；另两侧有锥坡挡土墙。锥形护坡挡墙桥台的形式：U形、矩形、十字形注意，还要确认桥台的正面负有安全责任的五大部件5、桥墩桥台基础桩、沉井、沉箱等将荷载传给地基。为附属设施，也叫桥面系①桥面铺装：在行车道、人行道上铺装面层。②排水防水系统：迅速排除桥面积水。④栏杆及护墩：防撞、保证安全，利于观赏③伸缩缝：满足桥面变形（水平位移与转角）。⑤灯光照明：方便夜间行车，增加城市美感。为了交通更安全、更舒适、更环保提供服务功能的五小部件①桥面铺装：行车道、人行道的面层。桥跨结构就相当于道路基层，桥墩相当于路基。纵横坡都设有坡度，保持在1.5%~3.0%②排水防水系统：③伸缩缝：避车栏（维修）④栏杆与护墩：⑤灯光照明：图读桥梁常用术语6.桥梁高度H(桥面与最低水位)7.桥梁建筑高度h8.桥下净空高度9.净矢高10.计算矢高f11.矢高比f/L1.计算跨径（从支座中心计）2.净跨径（设计洪水位置时）3.标准跨径（相邻墩中线间）4.桥梁全长L5.多孔跨径总长L1设计尺寸是多是少、就高就低，终归一句话“合理就好”！桥跨结构最下缘定义：修筑桥梁工程时，用来宣泄路堤下车流、人流、水流的构造物。规模：多孔跨径不大于8m,单孔路径不大于5m.图读桥梁常用术语：12.涵洞涵洞与跨孔要区分图读：桥梁涵洞-1图读：桥梁涵洞-2涵洞的用途涵洞桥人车通行涵洞铁路涵洞暗疏水涵洞图读：桥梁涵洞-3涵洞的功能之外梁式桥：简支梁、连续梁、悬臂梁。刚架桥：斜腿刚架、连续刚架。梁板与墩整体结合。跨中不能高,多用于立交桥.拱式桥：上承拱、中承拱、下承拱。悬索桥：塔架、缆索、吊杆、锚锭。斜拉桥：塔柱、斜拉索、主梁。

桥梁的分类桥梁的受力体系受压受拉受弯组合划分五类1、按受力体系分：图读桥梁受力特点基本体系：受压、受拉、受弯组合体系：压拉弯同时存在支座：铰支座、固定支座梁式/受弯拱式/受压悬吊/受拉刚架桥（连续刚构）斜拉桥正弯矩负弯矩零弯矩施工接缝点受力联想：人类传统的劈柴方法。简支梁最容易，中间加个墩呢。梁式

桥梁的分类桥梁的受力体系受压受拉受弯组合划分五类1、按受力体系分：图读桥梁受力特点基本体系：受压、受拉、受弯组合体系：压拉弯同时存在支座：铰支座、固定支座梁式/受弯拱式/受压悬吊/受拉刚架桥（连续刚构）斜拉桥拱式梁式/受弯拱式/受压悬吊/受拉刚架桥（连续刚构）斜拉桥正弯矩负弯矩零弯矩施工接缝点受力：拱券、拱肋利用块料之间的侧压力承载对两侧地基土要求高拓：半圆式/古罗马尖形/伊斯兰拓：建筑风格叫“无梁殿”梁式桥：简支梁、连续梁、悬臂梁。刚架桥：斜腿刚架、连续刚架。梁板与墩整体结合。跨中不能高,多用于立交桥.拱式桥：上承拱、中承拱、下承拱。悬索桥：塔架、缆索、吊杆、锚锭。斜拉桥：塔柱、斜拉索、主梁。

桥梁的分类桥梁的受力体系受压受拉受弯组合划分五类1、按受力体系分：图读桥梁受力特点基本体系：受压、受拉、受弯组合体系：压拉弯同时存在支座：铰支座、固定支座梁式/受弯拱式/受压悬吊/受拉刚架桥（连续刚构）斜拉桥介于拱式与梁式之间的组合体系刚架墩与梁是固定支座固结关系梁受弯是正弯矩墩受压水平方向受压推力拓：连续刚架施工难设缝拓：若是铰支座就是连续梁零/负弯矩：跨中正弯矩减小梁式/受弯拱式/受压悬吊/受拉刚架桥（连续刚构）斜拉桥正弯矩负弯矩零弯矩施工接缝点梁式桥：简支梁、连续梁、悬臂梁。刚架桥：斜腿刚架、连续刚架。梁板与墩整体结合。跨中不能高,多用于立交桥.拱式桥：上承拱、中承拱、下承拱。悬索桥：塔架、缆索、吊杆、锚锭。斜拉桥：塔柱、斜拉索、主梁。

桥梁的分类桥梁的受力体系受压受拉受弯组合划分五类1、按受力体系分：图读桥梁受力特点基本体系：受压、受拉、受弯组合体系：压拉弯同时存在支座：铰支座、固定支座梁式/受弯拱式/受压悬吊/受拉刚架桥（连续刚构）斜拉桥悬索钢筋砼锚锭梁式/受弯拱式/受压悬吊/受拉刚架桥（连续刚构）斜拉桥正弯矩负弯矩零弯矩施工接缝点梁式桥：简支梁、连续梁、悬臂梁。刚架桥：斜腿刚架、连续刚架。梁板与墩整体结合。跨中不能高,多用于立交桥.拱式桥：上承拱、中承拱、下承拱。悬索桥：塔架、缆索、吊杆、锚锭。斜拉桥：塔柱、斜拉索、主梁。

桥梁的分类桥梁的受力体系受压受拉受弯组合划分五类1、按受力体系分：图读桥梁受力特点基本体系：受压、受拉、受弯组合体系：压拉弯同时存在支座：铰支座、固定支座梁式/受弯拱式/受压悬吊/受拉刚架桥（连续刚构）斜拉桥斜拉主梁和桥面塔柱斜拉索大跨度:塔柱、主梁、斜拉索受力特点:荷载传给桥面，斜索吊起主梁，荷载传到塔柱，通过塔柱基础到地基。梁式/受弯拱式/受压悬吊/受拉刚架桥（连续刚构）斜拉桥正弯矩负弯矩零弯矩施工接缝点梁式桥：简支梁、连续梁、悬臂梁。刚架桥：斜腿刚架、连续刚架。梁板与墩整体结合。跨中不能高,多用于立交桥.拱式桥：上承拱、中承拱、下承拱。悬索桥：塔架、缆索、吊杆、锚锭。斜拉桥：塔柱、斜拉索、主梁。梁式桥主梁是承重构件，板与次梁都传力于主梁。实腹式——T型、工字型和箱型；空腹式——桁架梁。优点：很好的就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观、技术与经验发展成熟。缺点：结构自重大、跨度受限等按照主梁的支撑方式分类：简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥受弯归基本体系

简支梁连续梁桥又称：一根梁/一块板图读悬壁梁的正弯矩与负弯矩悬臂梁桥拱式桥拱：作为桥身受压，是主要承重结构。拱券和拱肋。特点：有推力的结构，它的主要内力是轴向压力，可充分利用材料的抗压性能。按桥面与拱的相对位置分为：上承式、中承式、下承式拱桥。上承式拱桥/拱券中承式拱桥/拱肋下承式拱桥/拱肋刚构桥上部结构和下部结构连成整体的无支座刚架结构。特点：在垂直荷载作用下，刚架底部除了产生竖向反力外，还产生力矩和水平反力。T形刚构桥连续刚构桥悬索桥缆索(或钢链)悬挂于桥塔并锚固于两岸锚锭，从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，将力传给缆索再给桥台后方的钢筋砼锚锭。优点：充分利用材料的强度、用料省、自重轻，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。悬索桥塔锚碇在桥台吊杆桥面悬索桥承载体系缺点：刚度小，在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动。悬索桥特点：受拉明确、构造简单，能以较小的建筑高度，经济、合理地修建大跨度桥。日本明石海峡桥1998年建成，跨径1991米，是目前世界上跨径最大的悬索桥。悬索桥：特大跨径的桥型之一，当跨径大于800m时，悬索桥方案具有很强的竞争力。汕头海湾大桥矮寨特大悬索桥斜拉桥大跨度桥梁，组合体系，由塔柱、主梁、斜拉索组成。塔柱斜拉索主梁和桥面受力示意受力特点:斜索吊起主梁，荷载传到塔柱，通过塔柱基础到地基.南京长江第三大桥武汉天兴洲长江大桥斜拉桥的正面、侧面10002、按跨径大小分类＜8或者每年注册师考试的题型辨清1000100308才牛逼！3、按建筑材料分类木桥圬

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工桥（砖、石、砼桥）钢桥钢筋砼桥（钢筋砼与预应力砼的区别）钢管砼桥预应力砼桥（先张与后张）4、按跨越方式分类固定式桥开启式桥浮桥漫水桥5、按施工方法分类整体施工桥——上部结构一次浇筑而成节段施工桥——上部结构分节段组拼而成预制安装桥桥梁施工详细导学桥梁设计要点桥位选择——中小桥桥位于服从路线，大桥线路服从桥位确定桥梁总跨径与分孔数——考虑过水、通航、造价、标高桥梁的纵横断面布置——确定桥宽、横向坡度、桥跨结构公路桥型——从安全实用、经济合理对比，选出最优桥型演示：空心板梁式桥的施工过程原地面设置桥台设置桥墩浇注盖梁边梁架设铺设中部梁板空心板梁桥面铺装两岸施工中部合龙成桥附属设施安装桥梁施工技术1、上部结构的施工方法固定支架就地浇筑法：在桥位搭设支架→浇筑桥体砼→拆模拆支架→成桥。适用于中、小跨桥梁，作业场地小。悬臂施工法：桥墩施工先→浇筑两侧梁段的现场浇筑（或拼装）。浇筑的，施工简便，整体性好；拼装的速度快。转体施工法：先在桥位岸边预制→养护，待砼达到设计强度后→旋转构件就位。分平转、竖转、平竖转。顶推施工法：在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地，先预制好“桥梁节段”，再用预应力筋使其与已完成的梁体（板和次梁下面的主梁，从外面看很直观）连成整体。通过水平千斤顶将梁体向前顶推出预制场地，与墩台接位。注意：顶推作业时，梁的受力状态变化很大，可加设临时墩，起着“前置导轨梁板”之作用来减小内力。逐孔施工法：属于梁的施工，适合中等跨径预应力砼梁。从桥的一端逐孔施工直到对岸。采用移动支架现浇法施工为最常见。横移施工法：在未来安置结构物的旁边位置，预制该构件，再水平横移安装就位。提升施工法：在未来安置结构物的下面位置，预制该构件，再垂直运输安装就位。浮运施工法：在未来安置结构物的外围位置，预制该构件，再通过大型浮运至桥位，安装就位。2、桥梁墩台砌筑式：用二片石、块石与水泥砂浆施工的实体。装配式：用运输机械将预制场地先浇筑、养护好的结构墩台，按设计要求准确就位，用后张法等进行技术安装。现浇式：按设计要求、施工规范和技术规程，现场设置支架浇筑墩台。常用于小、中型桥梁的墩台，如V形墩。3、桥梁基础扩大基础：因土质较好，采用明挖浅基础，由地基承受基底传来的上部荷载。桩及管柱基础：因土质较差，持力土层埋藏较深，需要深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求。钢筋砼桩、预应力桩、木桩、钢桩都行。沉井基础：多为深基础，适合水文地质条件较差的地基，对很高的承载力和抗震性能的建（构）筑物。可通过各种技术方法加速下沉，亦适合水中基础施工。地下连续墙基础：又叫槽壁法施工。分为闭合板墙结构和分散板墙结构两种，闭合板墙运用最广泛，其平面呈四边形。锁口钢管桩基础：由无数钢管柱围成的围墙，即闭合式管柱基础。锁口与锁口间隙用水泥砂浆，桩内填砼，围墙内填砂。4、施工控制定义理解：在施工过程中，由于受到确定或不确定因素的影响，存在着理解状态与实际状态的差异。为此，必须对施工状态进行实时监测、调整和预测，从各种受误差影响而失真的参数中找到相对真实值。#施工控制的重要性共4点：桥梁施工技术的重要组成部分；确保施工宏观质量和安全；确保桥梁结构内力与变形始终处于容许的安全范围内。#桥梁施工控制的内容共4个控制：变形控制、应力控制、稳定制定、安全控制。请观看视频：湖北野山河大桥施工工艺（7分钟）21世纪初，我国拟建的五个跨海大桥：1、渤海海峡工程：烟台至大连的直线连接，现方案中。2、长江口越江工程：上海浦东（或宝山）经崇明岛连接江苏南通海门的隧道越江工程，是国家科委下达的国家重大软件课题。该项目西段目前在建中。3、杭州湾跨海工程：宁波至嘉兴的连接，是杭州通往上海的重要交通设施。该大桥于07年6月26日贯通，08年5月1日启用。4、珠江口伶仃洋跨海工程：现正式叫港珠澳大桥，连接香港、珠海、澳门三大城市，计划2016年底完工通车。5、琼州海峡工程：海安至海口的跨海通道（桥隧）工程。三、桥梁工程的前景进展介绍1、项目上：采用桥梁结构，南起海南澄迈道伦角，北接徐闻灯楼的公路、铁路两用桥。跨海长度达26.3公里。2、经济上：铁路桥时速160km/h，公路桥时速100km/h，穿越时间20分钟。形成6小时经济圈通广州、桂林、南宁，12小时经济圈通武汉、上海。可加快推动中国-东盟自由贸易区建设。3、历史上：誉为“黄金水道”的琼州海峡，宋朝官员、晚清大臣张之洞就有设想；新中国成立后，周总理曾指示万里副总理组织研究修建跨越琼州海峡工程。毛主席1956年在广州会上讲“湛江是个方向，湛江要设防，湛江不能丢”。湛江港的桥梁项目须军委批准。海南省琼州海峡跨海通道工程前期工作领导小组办公室公布：《琼州海峡跨海工程规划研究报告》已完成，2015年8月8日，由交通部、铁道部、广东省和海南省在北京签订协议，明年向发国家改委报送项目建议书。争取2017年开工，工期8年，静态投资200亿，四家共同出资。世界第三大跨海大桥将于2017年开建海南省政府：赶在房地产泡沫破灭前拿钱合建！我们继续下一章节桥梁工程的构造与识图第1、2课时桥梁基础知识第3、4课时构造识图技能第5、6课时施工技术要点（一）第7、8课时施工技术要点（二）开讲梁式桥的识图技能5.1梁式桥的简支板与简支梁识图5.2梁式桥的连续梁识图5.3拱桥的识图5.4斜拉桥的识图5.5悬索桥的识图5.6桥面系的识图桥梁工程的施工是承载结构和桥面系（大5部件、小5部件）如何组合一起的建筑技术活动。做到：按设计和施工规范修筑、按质量验收规范把关、按工地实际情况修正。5.7桥梁墩台的识图5.8桥梁支座的识图5.9桥梁工程施工图的识图要点1、简支板桥（整体式、装配式、装配式横向连接）又往下分：现浇与预应力