土木工程認識實習(共8頁)

1、土木工程認識(rn shi)實習橋梁(qioling)方向(fngxing)姓名：楊東升學號：09232020班級：土木0910班時間：2011年4月17日一、前言(qin yn)（一）實習(shx)目的橋梁工程實習是土木工程專業(yè)學生的一門實踐性課程。是學生將理論知識同生產(chǎn)實踐相結合的有效途徑，是增強學生的群眾性觀點、勞動觀點、工程觀點和建設有中國(zhn u)特色社會主義事業(yè)的責任心和使命感的過程。通過橋梁工程實習，使學生學習和了解橋梁從設計到驗收的全過程以及生產(chǎn)組織管理等知識，培養(yǎng)學生樹立理論聯(lián)系實際的工作作風，以及生產(chǎn)現(xiàn)場中將科學的理論知識加以驗證、深化、鞏固和充實。并培養(yǎng)學生進行調查、

2、研究、分析和解決工程實際問題的能力，為后繼專業(yè)課的學習、課程設計和畢業(yè)設計打下堅實的基礎。通過生產(chǎn)實習，拓寬學生的知識面，增加感性認識，把所學知識條理化系統(tǒng)化，學到從書本學不到的專業(yè)知識，并獲得本專業(yè)國內、外科技發(fā)展現(xiàn)狀的最新信息，激發(fā)學生向實踐學習和探索的積極性，為今后的學習和將從事的技術工作打下堅實的基礎。 實習實踐是與課堂教學完全不同的教學方法，在教學計劃中，橋梁工程認識實習是相關課程課堂教學的補充，也是對橋梁工程專業(yè)的感性認識。課堂教學中，教師講授，學生領會，而實習則是在教師指導下由學生自己向實際學習。通過現(xiàn)場的講授、參觀、座談、討論、分析、作業(yè)、考核等多種形式，一方面來鞏固在書本上學

3、到的理論知識，另一方面，可獲得在書本上不易了解和不易學到的生產(chǎn)現(xiàn)場的實際知識，使學生在實踐中得到提高和鍛煉。（二）實習內容1、城鐵13號線橋梁參觀2、盧溝橋參觀（新橋、古橋、公路橋、鐵路橋）二、專論（一）城鐵13號線橋梁參觀1、概述北京地鐵13號線，西起西直門，東至東直門，全路線呈n字形，全長40.5公里，于2003年1月9日全線開通。全線除西二旗到龍澤、柳芳到東直門部分區(qū)間（約3千米）為地下段外，均為地面或高架鐵路。2、觀測點1）下承式剛桁架(hngji)：下承式鋼桁架主梁，屬于鋼桁架技術領域。其特征在于上弦桿、下弦桿之間由一組平行設置的系桿上下(shngxi)連接，通過系桿中部設置的加強板

4、交叉設置(shzh)分別與上弦桿、下弦桿連接的腹桿，系桿上下端的前后兩側分別連接設置連接板。優(yōu)點：下承式鋼桁架主梁構思新穎、結構合理、易于加工、現(xiàn)場施工方便，采用上下端結構對稱設置和下承式連接結構，可減少焊接應力引起的局部變形，應用該主梁結構能加強鋼桁架的穩(wěn)定性、提高承載力，能適合大跨徑的架設，而且減少了橋端鋪設坡道等輔助工程，可縮短工期，降低施工成本。缺點：橫向剛度低2）混凝土連續(xù)梁：下承式鋼桁架主梁，屬于鋼桁架技術領域。其特征在于上弦桿、下弦桿之間由一組平行設置的系桿上下連接，通過系桿中部設置的加強板交叉設置分別與上弦桿、下弦桿連接的腹桿，系桿上下端的前后兩側分別連接設置連接板。下承式鋼桁

5、架主梁構思新穎、結構合理、易于加工、現(xiàn)場施工方便，采用上下端結構對稱設置和下承式連接結構，可減少焊接應力引起的局部變形，應用該主梁結構能加強鋼桁架的穩(wěn)定性、提高承載力，能適合大跨徑的架設，而且減少了橋端鋪設坡道等輔助工程，可縮短工期，降低施工成本。通風孔：混凝土梁的通風孔作用是是保證梁內外溫差不過大。3）橋梁護墩：是防止橋梁或橋墩刮碰的設施，因為刮碰后要重新進行檢測，主要防止重、應、剪力發(fā)生變化或集中，從而影響橋梁的安全，而現(xiàn)在國內的檢測一次，可能要幾十萬，或者幾百萬，出現(xiàn)危險結果，還要進行除險加固處理。所以現(xiàn)在相應出現(xiàn)很多護墩材料。國內現(xiàn)在開始開展此項設計。4）橋面排水系統(tǒng)：為了迅速的排除橋

6、面積水，防止雨水積滯于橋面并滲入梁體而影響橋梁的耐久性，在橋梁的設計時，在橋面上除設置縱橫坡排水外，橋面需要設置一定數(shù)量的瀉水管道，以便組成一個完整的排水系統(tǒng)，瀉水管的型式一般有金屬瀉水管，鋼筋混凝土瀉水管，橫向排水管道，封閉式排水系統(tǒng)幾種。5）節(jié)點：在橋梁結構中，節(jié)點構造形式與房屋框架結構中的節(jié)點相差較大，而且(r qi)橋梁結構在橫向地震作用下主要依靠墩柱的延性發(fā)生變形，而不是依靠蓋梁的延性，因而不能套用房屋框架結構節(jié)點抗震設計。但是毫無疑問的是，橋梁節(jié)點部位屬于能力保護構件，在地震作用下需要保持(boch)較高的強度和剛度。點的受力機理受到多種因素(yn s)的影響，包括:混凝土強度，鋼

7、筋屈服強度，核心區(qū)內箍筋的構造以及梁柱主筋的錨固狀況等。在正常配筋的情況下，節(jié)點核心的受力過程，一般經(jīng)歷以下四個階段：初裂、通裂、極限、破損。在動荷載下，希望塑性鉸出現(xiàn)在梁端，這樣就不會引起高層結構太大的側向變形，避免了倒塌的后果。但是在橋梁結構中，如果梁端出現(xiàn)較大的轉角，就會引起橋面系極大的破壞，甚至使橋梁結構完全喪失使用功能，這是人們所不愿看到的。因此在橋梁抗震設計中，一般選擇塑性鉸出現(xiàn)在橋墩中。由于橋梁結構都是單層或者雙層，即使墩柱中出現(xiàn)塑性鉸，在設計預期的地震作用下，只要墩柱的延性能力滿足塑性鉸轉角的需求，都不會引起倒塌的后果。對于橋梁節(jié)點部位的抗震要求，則與建筑抗震規(guī)范一致。節(jié)點是連

8、接橋墩和蓋梁的傳力構件，是保證整個結構良好工作的關鍵部位，屬于能力保護構件，因此對其強度和剛度要求都較高。6）高強混凝土橋梁一般把強度等級為C60及其以上的混凝土稱為高強混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加減水劑或同時外加粉煤灰、F礦粉、礦渣、硅粉等混合料，經(jīng)常規(guī)工藝生產(chǎn)而獲得高強的混凝土。高強混凝土作為一種新的建筑材料，以其抗壓強度高、抗變形能力強、密度大、孔隙率低的優(yōu)越性，在高層建筑結構、大跨度橋梁結構以及某些特種結構中得到廣泛的應用。高強混凝土最大的特點是抗壓強度高，一般為普通強度混疑土的46倍，故可減小構件的截面，因此最適宜用于高層建筑。試驗表明，在一定的軸壓比和合適的配箍率情況下，高

9、強混凝土框架柱具有較好的抗震性能。而且柱截面尺寸減小，減輕自重，避免短柱，對結構抗震也有利，而且提高了經(jīng)濟效益。高強混凝土材料為預應力技術提供了有利條件，可采用高強度鋼材和人為控制應力，從而大大地提高了受彎構件的抗彎剛度和抗裂度。因此世界范圍內越來越多地采用施加預應力的高強混凝土結構，應用于大跨度房屋和橋梁中。7）隔音板：平均隔聲量（在無限大的空間中，聲源與被測點之間放一張無限大的材料）超過30dB的板材才稱作隔音板。隔音板一般為高密度材料。主要(zhyo)特點： 保證吸聲、隔聲效果的前提(qint)下，其特點是制作、安裝簡單。右圖橋梁上的隔音板有效(yuxio)地減少了列車通過時噪聲給附近居

10、民的影響。8）橋梁混凝土剝落：正常橋梁混凝土剝落原因一般有以下幾種：1侵蝕性介質腐蝕。侵蝕性介質腐蝕主要指混凝土中含有的某些化學成分Ca(OH)：、(3CaO2A12033H0)容易與侵蝕性介質發(fā)生化學反應，比較典型的是氯鹽的腐蝕和硫酸鹽的腐蝕。氯鹽的腐蝕主要是環(huán)境中游離的C1-和混凝土中的(3Ca02A1如331-120)等發(fā)生反應，生成易溶的CaCh和大量的結晶水，使體積膨脹好幾倍，造成混凝土的破壞。當Cr與鋼筋接觸，含量達到一定程度時，使該處的PH值迅速下降，鋼筋的鈍化膜發(fā)生破壞，使與完好的鈍化膜區(qū)域之間構成了電位差。同時，C1-具有導電作用，可以和Fe“發(fā)生反應生成FeCl2，加速了鋼

11、筋的腐蝕。硫酸鹽的腐蝕可以出現(xiàn)鈣釩石破壞和石膏膨脹破壞。2凍融破壞。主要表現(xiàn)在混凝土中存在大量的孑L隙和裂縫，水分通過毛細作用進人；當溫度降至冰點以下時，孔隙中的水凍結膨脹，體積可增大10，使孔壁受壓變形；當溫度升高冰融化后，使孔壁產(chǎn)生拉力，經(jīng)過持續(xù)的反復凍融，使混凝土發(fā)生開裂，裂縫隨著凍融次數(shù)的增多而增加，并逐漸擴展連接，以致逐漸降低混凝土的強度。3鋼筋的銹蝕。鋼筋的銹蝕是電化學過程，除受其自身性能影響外，與混凝土的性能和外界環(huán)境有著密切的關系，在大氣環(huán)境中裂縫達到0，3mm時，鋼筋已經(jīng)開始腐蝕。鋼筋生銹后，使其本身有效截面縮小，生成的氧化鐵體積比原來膨脹好幾倍，使保護層的混凝土開裂，使有害

12、物質更容易進入混凝土內部，加速對鋼筋混凝土的腐蝕。4混凝土的碳化。在大氣環(huán)境下，橋梁結構的破壞主要是鋼筋的混凝土保護層碳化，堿性降低，混凝土出現(xiàn)裂縫，大氣中的氧氣和水深入混凝土中到達鋼筋表面，并發(fā)生化學反應，引起體積膨脹，使混凝土的裂縫加大，最終引起保護層的開裂、剝落。9）鋼梁橋鋼結構的特點是質量輕，強度高，并且具備其抗壓以及抗拉等相關優(yōu)點，對于混凝土結構而言，其外觀更為直觀，強度等級更高。在我國，鋼結構橋梁應用十分廣泛。因為作為鋼結構的施工而言，其施工周期短。鋼結構橋梁主要應用在：城市立交橋段，尤其是交通要道處，如果采用混凝土橋，必然增加施工周期，對于現(xiàn)場交通不能較好地維護。大跨徑海、江、河

13、橋梁（長江大橋、杭州灣大橋等），因為大跨徑的要求下，只能考慮鋼結構，因為如果采用混凝土結構，根本滿足不了大跨徑要求。鋼結構整體(zhngt)設計目標我國橋梁鋼結構的設計(shj)使用年限為100年，與國際標準(u j bio zhn)(BS5400，EUROCODE)基本一致。完整性設計的目標是確保結構在使用年限內的可靠與安全。橋梁鋼結構的完整性設計由荷載、材料性能、結構細節(jié)構造、制造工藝、安裝方法、使用環(huán)境及維護方式等多種因素所確定。設計除對結構、構件連接及構造細節(jié)按常規(guī)考慮強度、剛度要求外，尚需對損傷與損傷容限、斷裂與抗斷裂作出評定。鋼結構損傷及損傷容限鋼結構從材料加工過程到服役期不可避免

14、的會在內部和表面形成和發(fā)生微小缺陷，在一定外部因素(荷載、溫度、腐蝕等)作用下，這些缺陷不斷擴展與合并形成宏觀裂紋，導致材料和結構力學性能劣化。對橋梁鋼結構而言，完整性和損傷是相對應的，損傷程度將會對結構的完整性帶來影響，損傷極限則是結構的失效。而損傷容限是指鋼結構在規(guī)定的使用周期內抵抗由缺陷、裂紋或其他損傷而導致破壞的能力。損傷容限概念的使用是承認鋼結構在使用前存在有初始缺陷，但可通過結構完整性設計方法評判帶缺陷或損傷的鋼結構在服役期限內的安全性。（二）盧溝橋參觀（新橋、古橋、公路橋、鐵路橋）1）盧溝橋（古橋）：始建于金大定二十九年（1189年），明正統(tǒng)九年（1444年）重修。清康熙1697

15、年時毀于洪水，康熙三十七年（1698年）重建，如今永定河上已經(jīng)沒有水了，但因2008年奧運會又重新貯滿了水。橋東為宛平縣城，明崇 盧溝橋和宛平城禎十一年（1638年）建。著名建筑學家羅哲文先生名聞中外的盧溝橋一文曾對這些雕刻精美、神態(tài)活現(xiàn)的石獅子有過極為生動的描繪：“有的昂首挺胸，仰望云天；有的雙目凝神，注視橋面；有的側身轉首，兩兩相對，好像在交談；有的在撫育獅兒，好像在輕輕呼喚；橋南邊東部有一只石獅，高豎起一只耳朵，好似在傾聽著橋下潺潺的流水和過往行人的說話真是千姿百態(tài)，神情活現(xiàn)。”天下名橋各擅勝場，而盧溝橋卻以高超的建橋技術和精美的石獅雕刻獨標風韻，譽滿中外，實屬古今世界上一大奇觀！196

16、7年8月，中央“文革領導小組”命北京市革命委員會（市政府）解決盧溝橋交通(jiotng)不暢問題。在這加寬盧溝橋400余米步道、建立(jinl)59道混凝土挑梁的修繕工程中，由于正值“文革”，原工區(qū)主任和老工程師都在接受工人階級再教育（參加勞動），由一名青年工人任施工隊隊長，施工隊中有一名貧農(pnnng)出身的老石工，自己做主大膽地更換望柱91根、欄板9塊。在91根望柱上共雕出石獅164只。比原有91根望柱上的獅子總數(shù)多出5只。使全橋望柱上的獅子總數(shù)達到491只。2）盧溝橋（新橋）1971年，北京市在距盧溝古橋約一公里遠處又興建了“盧溝新橋”。這是一座17孔跨河公路橋，全長54.99米，寬1

17、5.5米。1985年又在旁邊建了一座新橋，舊盧溝橋從此成為文物，不再通車。3）剛構橋剛構橋是指橋跨結構與橋墩式橋臺連為一體的橋。剛構橋根據(jù)外形可分為門形剛構橋，斜腿剛構橋和箱形橋。斜腿剛構橋可應用于山谷、深河陡坡地段，避免修建高墩或深水基礎。箱形橋的梁跨、腿部和底板聯(lián) 鐵路橋梁成整體，剛性好，適用于地基不良的情況和既有線下采用頂推法施工連續(xù)剛構橋：分主跨為連續(xù)梁的多跨剛構橋和多跨連續(xù)-剛構橋 ，均采用預應力混凝土結構 ，有兩個以上主墩采用墩梁固結，具有T形剛構橋的優(yōu)點 。但與同類橋（ 如連續(xù)梁橋、T形剛構橋）相比：多跨剛構橋保持了上部構造 連續(xù)梁的屬性，跨越能力大，施工難度小，行車舒順，養(yǎng)護簡

18、便，造價較低，4）V型墩V型墩受力較為(jio wi)復雜，同時承受拉、壓、彎的共同作用 目前(mqin)已建成的V型支撐橋梁一般(ybn)采用預應力混凝土結構，從便于V撐施工的角度考慮，橋V型墩選取鋼骨鋼筋混凝土結構（形如下圖，圖片僅供參考，以左圖實物為準）。鋼骨架采用工字鋼焊接成型，V撐截面上、下邊緣各布置一排工字鋼，工字鋼深入箱梁梁體及承臺中，截面上、下邊緣對應的工字鋼每隔一段距離通過工字鋼相連接，工字鋼之問采用角焊縫，所有焊縫按一級焊縫要求施工在鋼骨架外圍配置普通受力鋼筋和構造鋼筋，支?，F(xiàn)澆混凝土在自重與車輛荷載作用下，v型墩承臺頂面將承受豎向壓力、水平推力和彎矩在混凝土收縮徐變、溫度作用以及墩臺小均勻沉降作用下，因V型墩連續(xù)剛架為超靜定結構，也會在V型墩承臺頂面引起水平推力和彎矩。三、結語和建議利用了一個星期日的時間，完成了這次橋梁工程的實習，我們跟著老師到現(xiàn)場察看并認識了很多橋梁結構和類型。通過這次實習，了解到了很多書本上學不到的東西，因為書本給人的感覺是很抽象的，只有真正到現(xiàn)場看了才會留下深刻的印