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文檔簡介
1、1:橋梁:是供鐵路、公路、渠道等跨河、山谷或其他障礙物具有承載能力的架空建筑物。2:橋梁組成部分:上部結構、下部結構、支座和附屬設施。一:上部結構是在線路中跨越障礙的主要承重結構,是橋梁支座以上(無鉸拱起線或鋼架主梁底線以上)跨越橋孔的總稱,當跨越幅度越大,上部結構構造就越復雜,施工難度也相應增加。二:下部結構包括橋墩、橋臺和基礎。橋墩和橋臺是支撐橋臺和結構并將其傳來的恒載和車輛等活載傳至基礎的結構物。通常設置在橋兩端的為橋臺,橋中間部分為橋墩。橋臺還有與路堤相銜接,抵御路堤土壓力,防止路堤填土坍塌的作用。橋墩和橋臺底部的奠基部分,稱為基礎。三:支座是設在墩(臺)頂,用于支承上部結構的傳力裝置
2、。它不僅要傳遞很大的荷載,而且要保證上部結構按設計要求能產生一定的變位。四:橋梁的基本附屬設施包括橋面系、伸縮縫、橋梁與路堤銜接處的橋頭搭板和錐形護坡等。3:枯水季節(jié)的最低水位稱為低水位。洪峰季節(jié)河流中的最高水位稱為高水位。橋梁設計中按規(guī)定的設計洪水頻率計算所得的高水位(很多情況下是推算水位)稱為設計洪水位。設計洪水位加壅水和浪高,稱為計算水位,在各級航道中,能保持船的正常航行時的水位,稱為通航水位。4:凈跨徑:對于設支座的橋梁位相鄰兩墩、臺頂緣之間的水平凈距,對于不設支座的橋梁位上下部結構相交處內緣間的水平凈距,用l0表示。總跨徑:是多孔梁中個孔凈跨徑的綜合(l0)。反應橋下宣泄洪水的能力標
3、準跨徑:對于梁式橋、板式橋,以兩橋墩中線之間橋中心線長度或橋墩中線與橋臺期前緣線之間橋中心線長度為準;對于拱式橋和涵洞以凈跨徑為準。計算跨徑:對于設支座的橋梁,位相鄰支座中心的水平距離。對于不設支座的橋梁,為上下部結構相交面中心間的水平距離,用l表示。橋梁全長(橋長):對于有橋臺的橋梁位兩岸橋臺翼墻尾端間的距離,對于無橋臺的橋梁為橋面系車道長度用L表示。橋下凈空:是為滿足通航的需要和保證橋梁安全而對上部結構底緣以下規(guī)定的空間界限。橋梁建筑高度:是上部結構底緣至橋面頂面的垂直距離(h),線路定線中所確定的橋面橋高與通航(或橋下通車、人)凈空界限頂部標高反差,稱為容許建筑高度。顯然,橋梁建筑高度不
4、得大于容許建筑高度,為控制橋梁建筑高度,可以通過橋面以上布置結構(如斜拉橋、懸索橋。上下承式拱橋等)的方式加以解決。橋面凈空:是橋梁行車道、人行道上方應保持的空間界限。5:橋梁分類: 特大橋 大橋 中橋 小橋多孔(跨徑總長L) L>1000 100L1000 30<L<100 8L30單孔跨徑(LK) LK>150 40LK150 20LK<40 5LK<206:橋梁按受力體系分類:梁、吊、拱三大基本體系,其中梁橋以受彎為主,拱橋以受壓為主,吊橋以受拉為主。梁式橋的特點:在豎向荷載作用下無水平反力的結構,由于歪理的作用方向與承重結構的軸線接近垂直,因而梁橋內
5、產生的彎矩最大,通常需用抗彎、抗拉能力強的材料來建造。它結構簡單,施工方便。簡支梁對地基承載力要求也不高。拱式橋的特點:其主要承重結構為拱圈或拱肋。拱結構在豎向承載力作用下,橋墩和橋臺將承受水平推力。根據作用力和反作用力原理,墩臺向拱圈提供一對水平反力H,這種水平反力將大大抵消在拱圈內荷載引起的彎矩。因此與同跨徑的梁相比,拱的彎矩。剪力和變形都小得多。它的承重結構以受壓為主,通常可用抗壓能力強的圬工材料和鋼筋混凝土等來建造。1:從承重結構橫截面形式分類:板橋,肋梁橋,箱式梁橋。砼式梁橋從受力特點上分為:簡支梁橋,連續(xù)梁橋,懸臂梁橋。從施工方法分類:整體澆筑式梁橋,預制裝配式梁橋2:腹板加厚的原
6、因:剪力過大,適應主拉應力變化下翼緣較寬(馬蹄)利于布置鋼筋。3:常用的橫向聯接方式:企口砼鉸聯接和鋼板焊接聯接。企口式砼鉸能保證傳遞橫向剪力,使各板塊共同受力。4:斜交板:指橋梁軸線與支承線的垂直線呈某一夾角的橋梁。其夾角習慣上稱為斜交角。5:整體式斜板橋的鋼筋按如下布置:一:當整體式斜板的斜交角15°時,斜板底層主鋼筋可平行于橋的縱軸線方向布置。二:當整體式斜板斜交角15°時,斜板底層主鋼筋宜按垂直于支承線的方向布置。在板的自由邊頂層和底層各應設置一條截面面積不少于三根主鋼筋,但方向平行于自由邊的鋼筋帶,并用箍筋焊接。三:在鈍角部位處的板的頂層,應布置垂直于鈍角平分線的
7、加強鋼筋,而在其底層,應布置平行于鈍角平分線的加強鋼筋。四:斜板的分布鋼筋宜垂直于主鋼筋方向設置,其直徑不應小于8mm,間距不應大于200mm,截面面積不宜小于板的截面面積的0.1%五:在主鋼筋的彎折處,也應布置分布鋼筋,在斜板支座附近,應增設平行于支承線的分布鋼筋。6:常用的橋面板橫向聯接有剛性接頭和鉸接接頭。剛性接頭:既可承受彎矩,也可承受剪力。 鉸接接頭:只能承受剪力剛構橋的特點:只要承重結構是梁與立柱整體結合在一起的剛架結構,兩盒住的聯結處具有很大的剛性,以承受負彎矩的作用。是多次超靜定結構。斜拉橋的特點:受拉的斜索將主梁多點吊起,并將主梁的恒載和車輛等其他荷載傳至塔柱,通過塔柱基礎傳
8、至地基,塔柱基本上以受壓為主。斜拉橋由主梁,塔柱,斜拉索組成。懸索橋由纜索,塔柱,錨碇組成。7:重慶萬縣長江大橋(l=420,m,1997年)為鋼筋砼拱橋的世界之最。江蘇蘇通長江公路大橋:主跨為1088m,為我國最大,世界第二大跨徑的斜拉橋。世界上跨度最大的懸索橋為日本明石海峽公鐵兩用橋,跨徑1991m。8:橋梁的設計遵循:技術先進,安全可靠,適用耐久,經濟合理,美觀及利于環(huán)保等原則。9:“低高度”梁的產生:橋的位置受設計水位限制,設計標高壓縮,在平原、立交處建筑高度受上下限制。10:“作用”是引起橋涵結構反應的各種原因的總稱,可分為永久、可變、偶然作用。永久作用包括:結構重力,預加應力、土的
9、重力、土側壓力。砼收縮及徐變作用,水的浮力,基礎變?yōu)樽饔?。偶然作用包括:地震作用,船只或漂流物撞擊作用,汽車撞擊作用?1:永久作用:指在結構使用期間,其量值不隨時間而變化或變化值與平均值相比可忽略不計的作用。12:可變作用:指在結構使用期間,起量值隨時間變化的作用。13:填料厚度(包括路面厚度)等于或不大于0.5m的拱橋,涵洞及重力式墩臺不計沖擊力。14:汽車制動力:指車輛在減速或制動時,為克服車輛的慣性而在路面與車輛之間產生的滑動摩擦力。15:兩種極限狀態(tài):承載能力極限狀態(tài),正常使用極限狀態(tài)。三種工況:持久狀況,短暫狀況,偶然狀況。橋梁墩臺主要由墩臺帽,墩臺身和基礎三部分組成。橫向預偏心(
10、向內側偏)的定義:支座布置偏向曲線內側,使梁中心對橋墩中心線有一預偏角 原因:墩承受橫向水平離心力P,預偏心后,支反力產生向曲線內側的偏心彎矩以抵消一部分由離心力所產生的向曲線外側的彎矩??v向偏心(向小跨偏)定義:支座在縱向上時墩中心線不對稱布置。墩帽構造措施:支撐墊石不等高;頂帽布置在不同高程上。梁橋墩臺從整體上可分為:重力式墩臺,輕型墩臺。 按照構造可分為實體橋墩柱式排架橋墩,柔性排架橋墩。 按照墩身橫截面形狀可分為:矩形,圓形,圓端形,尖端形和各種空心墩一、支座的作用:1.傳遞上不結構的支承反力,包括結構自重的可變作用引起的豎向力和水平力。2.保證結構在可變作用、溫度變化、混凝土收縮和徐
11、變等因素、作用下能自由變形以使上、下部結構的實際受力情況符合結構的靜力圖式。二、梁式橋的支座一般分成固定支座和活動支座。三、固定和活動支座的布置。應一有利于墩臺傳遞縱向水平力為原則: 1.對于坡橋,宜將固定支座布置在標高低的墩臺上。 2.對于連續(xù)梁橋及橋面連續(xù)的簡支梁橋,為使全梁的縱向變形分散在梁的兩段,宜將固定支座固定在靠近溫度中心;但若中間之間的橋段較高或因地基手里等原因,對承受水平力十分不利時,可根據具體情況將固定支座布置在靠江其他墩臺上。 3.對于特別寬的梁橋,應設置沿縱向和橫向均能移動的活動支座。對于彎橋則應考慮活動支座沿弧線方向移動的可能性。對于處于地震去的梁橋其支座構造還應考慮橋
12、梁防震和減災的設施,通常在確保由多個橋墩分擔水平地震力。四、支座類型常見有:簡易墊層支座弧形鋼板支座橡膠支座(板式橡膠支座、盆式橡膠支座)五、板式橡膠支座活動機理:利用橡膠不均勻彈性壓縮實現轉角;利用其剪切變形實現微量水平位移六、盆式支座:利用鋼盆中的橡膠板達到對上不結構具有承壓和轉動的功能。利用聚四氟乙烯辦和不銹鋼板之間的平面華東來適應橋梁的水平位移要求七、支座的計算:1.確定支座的平面尺寸2.確定支座的厚度3.驗算支座的偏轉情況4.驗算支座的抗滑穩(wěn)定性。八、聚四氟乙烯滑板式橡膠支座適用于較大跨度的簡支梁橋、橋面連續(xù)的梁橋和連續(xù)橋梁,也可用做連續(xù)頂推施工法中的滑塊。球冠圓板式橡膠支座:穿力均
13、勻的特點。 盆式橡膠支座:承載能力大、水平位移量大、轉動靈活優(yōu)點。適用在大跨度橋梁上使用。第五章 其他體系梁橋、斜拉橋和懸索橋一、普通鋼筋混凝土、預應力鋼筋混凝土簡支梁橋的經濟跨徑分別為20M和40M左右。二、箱型界面可分為單箱單室、分離式雙箱單室、單箱多室。 單箱單室應用最廣泛,分離式雙箱單室多在寬橋中采用。三、T型鋼構橋分為:兩T型鋼構之間帶掛鉤、兩T型鋼構之間帶鉸。(前者靜定,后者超靜定)四、跨徑分為等跨和不等跨;截面分為等截面和變截面。常用三、五跨變截面不等跨的連續(xù)梁五、標準跨徑較大時,為減少邊跨正彎矩,可將邊跨跨徑取小于中跨的結構布置。一般邊跨與中跨跨徑之比為0.60.8.六、等截面
14、連續(xù)梁橋構造特點:邊跨與中跨之比應不小于0.6,高跨比一般為1/151/25;在頂推施工的等截面連續(xù)梁橋中梁高(H)與頂推跨徑L0之比一般為1/121/17。七、等截面連續(xù)梁適應一下情況:1.橋梁一般采用中等跨徑以40M60M為宜,這樣可以是主梁構造簡單、施工快捷。2.里面布置以等跨為宜,也可以采用不等跨布置。3.適用于有支座施工、逐孔架設施工、移動模架施工及頂推施工法。八、主梁采用變截面形式的大跨徑預應力混凝土梁橋,立面一般采用不等跨布置。當邊跨跨徑為中跨的0.5倍或更小,在此時端支點上將出現較大負反力,故必須在該位置設置能抵抗狂拉的支座或壓重以消除負反力。 為使邊跨為中跨與中跨的梁高和配筋
15、接近協(xié)調一致,連續(xù)梁橋各孔跨徑的劃分通常按照邊跨與中跨跨中最大彎矩趨近于相等的原則來確定。因此要不知成對稱與中央孔的不等跨徑。九、主跨跨徑接近或大于70M的大跨進預應力混凝土梁橋一般采用變截面形式。原因是大跨度橋梁在恒載和活載作用下,支點截面設計負彎矩一般比跨中截面的設計正彎矩大。因此主梁采用變截面才符合受力要求,高度變化基本上與內力變化相適應。 梁底里面曲線可采用折線、圓弧線和拋物線等。常用二次拋物線。變截面連續(xù)梁中,支點截面梁高與最大跨徑之比一般為1/16-1/18,跨中截面梁高通常為支點截面梁高的1/1.51/2.5.變截面連續(xù)梁的優(yōu)缺點及適用范圍:a)當連續(xù)梁的主跨跨徑達到70m及其以
16、上時,從結構受力和經濟的角度出發(fā),主梁采用變截面布置符合梁的內力變化規(guī)律。b)采用變截面布置適合懸臂梁施工。施工階段的主梁內力與運營階段的主梁內力基本一致。c)采用變截面結構外形美觀,可節(jié)省材料并增大橋下凈空高度。預應力連續(xù)梁鋼構橋是連續(xù)梁橋和T型鋼構橋的組合體系,也稱墩梁固結的連續(xù)梁橋。連續(xù)梁橋與連續(xù)剛構橋的區(qū)別:梁與墩有支座鏈接,梁墩固結。連續(xù)剛構橋對沉降要求高。連續(xù)梁橋臨時固結。(我國在跨徑超過180m以上的梁橋均采用連續(xù)剛構橋。)目前預應力連續(xù)梁橋橫截面形式主要有板式、勒梁式、箱形。其中板式、勒梁式截面構造簡單,施工方便;箱型截面具有良好的抗彎和抗扭性能。連續(xù)梁主梁的內力主要有三個,即
17、縱向受彎、受剪以及橫向受彎。通常所說的三向預應力就是為了抵抗上述三個內力??v向預應力抵抗縱向受彎和部分受剪,豎向預應力抵抗受剪,橫向預應力抵抗橫向受彎。橫向預應力筋是用以保證橋梁的橫向整體性,橋面板及橫隔板橫向抗彎能力的主要受力鋼筋,一般布置在頂板和橫隔板中。豎向預應力筋布置在腹板中,主要作用提高截面的抗剪能力。巖橋跨徑方向的縱向預應力筋又稱主筋,可布置在頂、底板和腹板中。超靜定結構由于存在多余約束,在各種內外部因素的影響下,結構受到強迫變形后將在多余的約束處產生約束反力,從而引起結構附加內力,這部分附加內力一般稱為結構次內力。外部因素有預應力,墩臺,基礎沉降,溫度變化等。內部因素有混凝土材料
18、的徐變、收縮特性、結構構造與配筋形式等。斜拉橋由主梁、索塔、斜拉索三部分構成。斜拉橋與懸索橋的區(qū)別:斜拉橋主梁上的荷載是通過錨固點直接傳至斜拉索的。而在懸索橋忠則是經吊桿傳到柔性的承重主纜上的,故而兩者結構剛度有較大差別。懸索橋的承重主纜錨固在專設的錨固處,主梁不承受軸力;而在斜拉橋中,主梁收巨大的軸向力。形成偏心受壓構件。斜拉橋通過調整斜拉索的拉力大小可以對主梁內力進行調整,以獲得合理的內力分布;懸索橋則無法辦到。斜拉橋的剛度在很大程度上取決于斜拉索的剛度。因此,改變斜拉索的初張力,間距和數量,不僅可以調節(jié)主梁的截面內力,也可改變橋梁的剛度,而懸索橋的剛度不易改變。形式有:雙塔三跨式、獨塔雙
19、跨式。減小塔的傾斜量、提高中跨剛度的方法:加粗錨索或增加邊跨輔助墩。斜拉索是斜拉橋的主要承重部分,承受相當大的拉應力,宜用抗拉強度高、彈性模量大且抗疲勞性好的剛才來制造。我國常采用平行高強鋼絲束或平行鋼絞線束做斜拉索。斜拉索的縱向布置方式有輻射型、豎琴型、扇形三中基本形式。輻射型布置的斜拉索沿主梁為均勻分布,而在索塔上則集中于塔頂一點。由于斜拉索與水平面的平均夾角較大,放斜拉索的垂直分力對主梁的支撐效果也大,與豎琴式相比,可節(jié)省鋼材1820,但塔頂上的錨固點構造過于復雜。豎琴形布置的斜拉索成平行排列,美學效果好,在數少時顯得簡潔,并可簡化斜拉索的索塔的鏈接構造,塔上錨固點分散,對索塔的受力有利
20、,缺點是斜拉索的傾角較小,索的總拉力大,故鋼索用得較多。扇形布置的斜拉索是不相互平行的。它兼有上面兩種布置方式的優(yōu)點。斜拉索的橫向布置有兩種基本形式:單面索、雙面索。束界:根據全預應力混凝土構件截面上,下緣混凝土不出現拉應力的原則,即確定的兩條lp的限制線E1和E2,在其內,就能保證構件在最小處荷載和最不利荷載作用下不出現拉應力,由E1和E2所圍成的布置預應力鋼筋的鋼筋中心界限稱為束界。鋼桁架的組成:1、橋面 2、橋面系 3、主桁架 4、制動撐架 6、支座26、梁、塔、墩可以有三種結構形式結合方式,即塔墩固結和塔梁固結,并可組成四種不同的結構體系:飄浮體系、支撐體系、塔梁固結體系、剛構體系。(
21、1)飄浮體系:塔墩固結、塔梁分離。(2)支撐體系:塔墩固結、主梁在塔墩上設置豎向支承,成為具有多點彈性支承的三跨連續(xù)梁。(3)塔梁固結體系:將塔梁固結并支承在墩上,主梁的內力與撓度直接通主梁與索塔的彎曲剛度比值有關。(4)剛構體系:塔梁墩相互固結,形成跨度內具有多點彈性支承的剛構。連續(xù)梁存在臨時固結和體系轉換,T型剛構存在伸縮縫多的缺點。27、懸索橋由主纜、橋塔、錨碇、吊桿、加勁梁、鞍座及橋面結構等部分組成。主梁通常采用空中編絲法(AS法)和預制平行束股法(PPWS法)。28、錨固形式分為自錨式和地錨式。地錨式又有:重力式錨碇、隧道式錨碇。29、對于大跨度懸索橋的設計,抗風問題是核心技術問題。
22、提高加勁梁氣動穩(wěn)定性能的措施有:提高橫斷面的抗扭剛度、在橫截面的兩側增設分流板、導風角、在橋面布置一定的格柵形透風孔等。30、鞍座的作用梁是為主纜提供支撐、并使其線形平順地改變方向。分為主索鞍和散索鞍。1.簡支:橋梁的主要施工方法:就地澆筑法、預制安裝法 就地澆筑發(fā):優(yōu)點:不需要大型的吊裝設備和開辟專門的預制場地,梁體結構中橫橋向的主筋不用中斷,故其結構的整體性能好。 缺點:支架需多次轉移,使工期加長,如全橋多跨一次性立架,則投入的支架費用將大大增高。 預制安裝法:優(yōu)點:橋梁的上、下部結構可以平行施工,使工期大大縮短;無需在高空進行構件制作,質量容易控制,可以集中在一處成批生產,從而降低工程成
23、本。 缺點:需要大型起吊運輸設備,由于在結構與構件之間存在拼接縱縫,如簡支T形梁之間的橫隔板接頭,施工時需搭設吊架才能操作,故比較麻煩。2、基本施工工藝流程:支立模板鋼筋骨架成型澆筑及振搗混凝土養(yǎng)護及拆除模板。3、后張法是閑澆筑構件混凝土,待混凝土結硬后,再張拉預應力鋼筋并錨固的方法。在梁體內預留預應力筋孔道所用的制孔器目前有:鐵皮管、鋁合金波紋管、橡膠管4、預應力筋的張拉過程:孔道檢查與清洗穿預應力筋張拉預應力筋孔道壓漿封錨固端混凝土??椎缐簼{的目的是保護預應力筋不受銹蝕,并使預應力筋與梁體混凝土粘結成整體,共同受力,從而也減輕了錨具的受力。張拉設備有:錐錨式千斤頂、拉桿式千斤頂、穿心式千斤
24、頂。錐錨式千斤頂有張拉、頂錨和退稧塊三種功能。先張法:是先張法預應力筋,再澆筑混凝土。預應力筋的放松有千斤頂放松和砂簡放松。5、懸臂體系和連續(xù)體系的施工方法:1.逐孔施工法 2、節(jié)段施工法 3、頂推施工法7.橫隔梁橫向連接:鋼板焊接聯接扣環(huán)聯接8.混凝土梁橋橋面部分:橋面鋪裝、防水和排水設施、伸縮裝置、人行道、緣石、欄桿和燈樁等9.橋面橫坡的形式三種方法:對于板橋或就地澆筑的肋板橋式梁橋,可將墩臺頂部做成傾斜的采用不等厚的鋪裝層橋寬較大時,直接將行車道板做成傾斜的。橋面不寬時,第二種較常用。10.伸縮裝置的主要作用:適應橋梁上部結構在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮與徐變等因素影響下變形的需要,
25、并保證車輛平穩(wěn)通過橋面11.為克服橋面伸縮裝置易于損壞和行車不穩(wěn)的現象,常采用簡支連續(xù)構造1.板的有效工作寬度:除輪壓局部分布荷載直接作用板帶外,其鄰近板也參與共同分擔荷載的縱向距離2.板的分類:單向板:長邊/短邊2,荷載絕大部分沿短跨方向傳遞可視為單軸短跨承載的單向板雙向板:長邊/短邊2 懸臂板:一端固定,一端自由 鉸接懸臂板:相鄰翼緣板在端部做成鉸接3.橫向分布系數:當把單位荷載按橫向最不利位置布置在荷載橫向影響線上,求得各片主梁分配到的橫向荷載的最大值為m,此m表示主梁在橫向分配到的最大荷載比例,即稱為荷載橫向分布系數。4.杠桿原理法:把橫向結構視作在主梁上斷開而簡支在其上的簡支梁,計算
26、支點處荷載橫向分布系數5.偏心壓力法:把橫隔梁視作剛性極大的梁,適用有可靠橫向連接的窄橋,6.橋梁撓度產生的原因:永久作用撓度可變荷載撓度7.橋梁的預拱度通常按結構自重和1/2可變荷載頻遇值計算的長期撓度二者之和采用8. 預拱度:為抵消梁、拱、桁架等結構在荷載作用下產生的撓度,而在施工或制造時所預留的與位移方向相反的校正量。1.拱橋和梁橋的區(qū)別:不僅在于外形不同,更重要是兩者受力性能有較大差別。梁式橋在豎向荷載作用下,支承處只產生豎向支反力,而拱式結構在豎向荷載作用下還將產生水平推力。2.拱橋的優(yōu)點:1.跨徑能力較大。2.能充分就地取材,可節(jié)省大量鋼材和水泥。3.耐久性能好,維修養(yǎng)護費用少。4
27、.外型美觀。5.構造較簡單。拱橋的缺點:1.自重較大,相應的水平推力也大,增加了下部結構的工程量,采用無鉸拱時對地基條件要求高。2.拱橋一般都采用有支架施工方法修建,增加拱橋造價。3.由于拱橋水平推力較大需要采用較復雜的措施也會增加造價。4.與梁橋相比,上承式拱橋的建筑高度較高,當用于城市立交及平原地區(qū)的橋梁時,因橋面標高提高,從而使兩岸接線長度增長,既增加了造價有對行車不利。3.拱橋分為上部結構和下部結構。上部結構由主拱圈、拱上建筑組成。下部結構由橋墩、橋臺及基礎組成。4.(1)按主拱圈的材料分:圬工拱橋、鋼筋砼拱橋、鋼拱橋和鋼-砼組合拱橋。(2)按拱上建筑可分為:實腹式拱橋、空腹式拱橋。(
28、3)按主拱圈線型:圓弧線拱橋、拋物線拱橋、懸鏈線拱橋、折線拱橋、異形拱橋。(4)按橋面位置:上承式拱橋、下承式拱橋、中承式拱橋。(5)按有無水平推力:有推力拱橋、無推力拱橋。5.按結構受力圖分為:1簡單體系的拱橋2組合體系的拱橋3拱片橋 簡單體系分為:三鉸拱、兩鉸拱、無鉸拱三鉸拱:屬外部靜定結構。溫度變化、混凝土收縮和續(xù)編;支座沉降等因素引起的變形不會對他產生附加內力,計算時也需考慮體系彈性變形對內力的影響。兩鉸拱:屬外部一次超靜定結構?;A變位等引起的附加內力比無鉸拱的影響小,故所在地基條件較差時使用。無鉸拱:屬外部三次超靜定結構。在自重及外荷載作用下,拱內彎矩分布比兩鉸拱均勻,材料用量省,
29、整體剛度大,構造簡單,施工方便,維護費用低,因此實際中使用廣泛。6拱式組合體系橋一般由拱肋、系桿、吊桿、行車道梁或橋面系組成。柔性系桿剛性拱:拱/系80 剛性系桿柔性拱:拱/系1/80 剛性系桿剛性拱:1/80拱/系80 7.雙曲拱橋:主拱圈橫截面是由一個或數個橫向小拱組成,由于主拱圈的橫向和豎向均呈曲線形,故稱之為雙曲拱橋。其主拱圈通常由拱肋、拱波、和橫向聯系等幾部分組成。8.對小跨徑實腹拱、伸縮縫設在兩拱腳的上方,并在橫橋方向貫通全寬和側墻的全高及人行道。9.常用拱鉸形式:弧形鉸、鉛墊鉸、平鉸、不完全鉸和鋼鉸。10目前拱橋常用的幾種拱軸線型有:圓弧線、懸鏈線、拋物線。在均布徑向荷載作用下用
30、圓弧線,結構的自重用懸鏈線,在豎向均布荷載下,拱的合理拱軸線是二次拋物線。一般情況下,小跨徑拱橋可采用實腹式圓弧拱或實腹式懸鏈線拱;大、中跨徑可采用空腹式懸鏈線拱;輕型拱橋或矢跨比較小的大跨徑拱橋可采用拋物線拱。其中懸鏈線常用。橋梁:為了跨越山谷河流道路等障礙物的具有承載能力的架空建筑物。橋梁有上部結構、下部結構、支座和附屬設施組成。上部結構是在線路中斷時跨越障礙的主要承重結構,是橋梁支座以上跨越橋孔的總稱。下部結構包括橋墩、橋臺、基礎。橋墩橋臺是用于將荷載傳遞給基礎的結構物。橋臺還用于連接路堤,并抵御路堤土壓力,防止路堤塌方。凈跨徑l0、總跨徑l0、計算跨徑l、標準跨徑、橋梁全長L、橋下凈空
31、、橋梁建筑高度、容許建筑高度、橋面凈空。8小橋30中橋100大橋1000特大橋.橋梁按受力體系分類:梁式橋、拱橋、懸索橋、剛構橋、斜拉橋。梁式橋:在豎向荷載作用下無水平反力,相對其他橋的彎矩最大,需抗彎拉能力強的材料。拱式橋:在豎向荷載作用下有水平反力,由此水平反力產生的彎矩可大大抵消拱圈內的彎矩,因此相對來說彎矩、剪力和變形都小得多。施工難度較高。地基條件不適合承受很大推力時,可使用受拉系桿。剛構橋:主要承重結構是梁和立柱結合在一起的鋼架結構。門式剛構橋在豎向荷載作用下,柱腳處具有水平反力,梁部主要受彎,受力狀態(tài)介于梁橋和拱橋之間。梁柱連接處要多配筋,防止破壞。溫度變化時附加內力較大。由于受
32、正負彎矩交替作用,橫截面應用箱形截面。斜拉橋:受拉的斜索將主梁多點吊起,并將主梁的恒載和車輛等其他荷載傳至塔頂,再通過塔柱基礎傳至地基,塔柱以受壓為主。主梁截面偏心受壓。懸索橋:主要承重結構是纜索。橋面系豎向荷載作用下通過吊桿使纜索承受很大的拉力,為了承受巨大的纜索壓力,橋兩端的錨碇需做得很大,或依靠天然完整的巖體。柔性結構,剛度小,易變形。趙州橋:空腹式圓弧形拱橋。我國最大的簡支梁橋:昆明南過境干道高架橋。世界上跨徑最大的鋼筋混凝土肋拱橋:邕江大橋。世界跨徑最大的鋼筋混凝土拱橋:萬縣長江大橋。世界上跨度最大的系桿拱橋:上海盧浦大橋。世界上跨徑最大的斜拉橋:俄羅斯島跨海大橋。世界上跨度最大的懸
33、索橋:明石海峽公鐵兩用橋。橋梁設計考慮要求:適用性、舒適安全性、經濟性、先進性、美觀、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。橋梁設計方法:選擇橋位,確定橋梁長度和標面標高,選擇橋式,對橋跨、墩臺、基礎等進行結構設計。橋梁設計步奏:預可階段;工可階段:初步設計、技術設計、施工圖設計。永久作用是指在結構使用期間,其值不發(fā)生改變或其變化值可以忽略不計的作用。可變作用:均布荷載標準值:10.5KN/m。集中荷載180和360KN,中間線性分布(5m-50m)汽車沖擊力:汽車在橋梁上高速行駛,由于橋面不平整,發(fā)動機振動等原因,會引起橋梁振動,從而產生的內力。作用效應組合,234:承載能力極限狀態(tài)(基本組合、偶然組合),正常
34、使用極限狀態(tài)(短期效應組合、長期效應組合);持久狀況,短暫狀況,偶然狀況;裝配式簡支板橋和橫截形式主要有實心板和空心板企口混凝土鉸接形式有圓形、菱形、漏斗形。斜交板橋:最危險在bc鈍角處,不僅負彎矩較大,而且還會在這里產生扭矩。15°橋面包括橋面鋪裝、放水和排水設施、伸縮裝置、人行道、緣石、欄桿和燈柱。橋面鋪裝的作用:保護橋面板不受車輛輪胎的直接損耗,防止主梁遭受雨水侵蝕,并能對車輛輪重的集中荷載起一定分布作用。橫坡三種方法:1,墩臺頂部做成傾斜;2,采用不等厚鋪裝;3,橋面較寬時直接將橋面板做成雙向傾斜。橋梁伸縮裝置:適應橋梁上部結構在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮與徐變等因素的影
35、響下變形的需要,并保證車輛平穩(wěn)通過橋面。橋面板類型:單向板,雙向板,懸臂板,鉸接懸臂板。板的有效工作寬度:板在局部分布荷載作用下,不僅有直接作用部分承擔荷載,相鄰部分也會承擔一部分,總的寬度稱為板的有效工作寬度。取值對于單向板和對于懸臂板有所不同。杠桿原理法(用于支點,把橫向結構視作在主梁上斷開而簡支在其上的簡支梁),偏心壓力法(用于跨中,把橫隔梁視為剛性極大的梁)計算橫向分布系數。過渡段線性分布。梁式橋的支座分為簡易支座、弧形鋼板支座、橡膠支座。其中板式橡膠支座(利用橡膠的不均勻彈性壓縮實現轉角;利用其剪切變形實現微量水平位移)和盆式橡膠支座(利用設置在鋼盆中的橡膠達到對上部結構具有承壓和轉
36、動的功能,利用四氟乙烯板和不銹鋼板之間的平面滑動來適應橋梁的水平位移要求)比較常用。支座的作用:承受支反力;提供變形;形成既有的力學圖示。支座計算四方面:確定支座的平面尺寸;確定支座的厚度;驗算支座的偏轉情況;驗算支座的抗滑穩(wěn)定性。連續(xù)梁橋:等截面連續(xù)梁可選用等跨和不等跨(0.6-0.8)變截面一般用不等跨(0.5-0.7)先簡支后連續(xù)的施工方法實質就是上部主梁結構首先進行預制、安裝臨時支座并將預制好的梁架設,此時上部結構的受力同于簡支梁,是簡支體系。而后進行墩頂濕接縫施工,將相鄰兩跨的梁連接成整體,安裝永久支座,拆除臨時支座,此時上部結構為永久支座受力狀態(tài)下的連續(xù)梁,這一由簡支梁轉換為連續(xù)梁
37、的過程即為“體系轉換”。等截面連續(xù)梁橋力學特點構造特點:除了簡支連續(xù)法施工的連續(xù)梁橋,超靜定結構的連續(xù)梁在荷載作用下,支點截面設計負彎矩一般比跨中截面設計的正彎矩大,但在跨徑不大時這個差值不是很大,可以考慮采用等截面形式,并采取一定的構造措施予以調節(jié),從而簡化了主梁的構造。優(yōu)缺點:1,橋梁一般采用中等跨徑。這樣可以使主梁構造簡單,施工快捷;2,立面布置以等跨徑為宜,也可采用不等跨;3.適應于有支架施工、逐孔架設施工、移動模架施工及頂推法施工;4,跨徑較大時宜采用懸臂法施工,這樣支點截面的負彎矩比跨中的大得多,若扔采用等截面布置,從受力上和經濟上都不太合理,應用變截面。變截面連續(xù)梁橋:構造特點:
38、一般三跨,加重消除負反力,分聯。力學特點:支點截面設計負彎矩一般比跨中截面設計的正彎矩大,高度變化與內力變化相適應,一般來說,加大支點附近梁高是合理的,這樣做既對恒載引起的截面內力影響不大,也對通航的凈空要求無甚妨害,并且還能滿足抵抗支點處有很大剪力的要求。優(yōu)缺點:1,當連續(xù)梁的主跨跨徑達到70m及以上時,從結構受力和經濟的條件出發(fā),主梁應用變截面;2,采用變截面布置適合懸臂法施工,施工階段運營階段主梁內力基本一致;3,采用變截面結構外形美觀,節(jié)省材料并增加橋下凈空;4,大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋采用懸臂法施工時,存在墩梁臨時固結和體系轉換的工序,施工較復雜,主梁需要布置大型支座,存在養(yǎng)護上甚
39、至更換上的麻煩。連續(xù)梁主梁內力:縱向受彎受剪、橫向受彎。施工方法:頂推施工法;先簡支后連續(xù)施工法;懸臂施工法;搭架現澆施工法。豎向預應力筋提高截面抗剪能力。超靜定結構由于存在多余約束,在各種內外部因素的影響下,結構受到強迫變形后將在多余約束處產生約束反力,從而引起結構附加內力,這部分內力一般統(tǒng)稱為結構次內力。鋼桁架橋 :主桁架、聯結系、橋面系、制動聯結系、橋面、支座及橋墩 。斜拉橋主要由主梁、索塔和斜拉索組成。斜拉索對主梁的多點彈性支承作用,只有在拉索始終處于拉緊狀態(tài)時才能得到充分發(fā)揮。因此要預張拉。斜拉橋和懸索橋的區(qū)別,承重結構的區(qū)別,一個主梁受軸力為偏心受壓構件,一個不受軸力。雙塔三跨式;
40、獨塔雙跨式;三塔四跨式和多塔多跨式;輔助墩和邊引跨;斜拉索縱向布置方式:輻射形、豎琴型、扇形。橫向布置方式:單索面、豎向雙索面、斜向雙索面、斜向三索面。主梁橫截面:實體雙主梁截面、板式邊主梁截面、分離雙箱、整體箱型、板式箱型。斜拉橋結構體系:1飄浮體系:塔墩固結、塔梁分離。2,支承體系:塔墩固結,主梁在塔墩上設置豎向支承,成為具有多點彈性支承的三跨連續(xù)梁;3,塔梁固結體系:將塔梁固結并支承在墩上;4,剛構體系:塔梁墩相互固結,形成跨度內具有多點彈性支承的剛構。混凝土梁橋施工方法:就地澆筑法(直接在橋跨下面搭設的支架作為工作平臺,然后在其上面制造梁體結構)、預制安裝法(將橋跨結構用縱向豎縫劃分成若干根獨立的構件。放在橋位附近專門的預制場地或者工廠進行成批的制作,然后將這些構件適時地運到橋孔處進行安裝就位)。步驟:立支模板(木模鋼模)、鋼筋骨架成型(鋼筋接頭宜采用焊接接頭和鋼筋機械連接接頭;受力鋼筋接頭應設
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