1-2橋梁基本組成和分類(lèi)講解

1、1河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院橋梁工程系橋梁工程徐海賓2第二章 橋梁的基本組成和分類(lèi)橋梁的基本組成部分：1.上部結(jié)構(gòu)(Superstructure)：即橋跨結(jié)構(gòu)（梁）； 2.下部結(jié)構(gòu)(Substructure)：指支座以下的支撐結(jié)構(gòu)，包括橋墩、橋臺(tái)、基礎(chǔ)。 3.支座(Bearing)（以上為五大部件） 4.附屬設(shè)施(Accessory)：錐形護(hù)坡、導(dǎo)流結(jié)構(gòu)物五小部件：橋面鋪裝、防排水系統(tǒng)、伸縮縫、欄桿、照明系統(tǒng)34幾個(gè)名詞低水位：枯水季節(jié)的最低水位高水位：洪峰季節(jié)河流中的 最高水位通航水位 ：在各級(jí)航道中，能保持船舶(隊(duì))正常航行 時(shí)的最高和最低水位設(shè)計(jì)洪水位：按規(guī)定的設(shè)計(jì)洪水頻率計(jì)算所得的高水位

2、5 公路 等級(jí) 橋涵設(shè)計(jì)洪水頻率特大橋大橋中橋小橋涵洞及小型排水構(gòu)造物高速公路1/3001/1001/1001/1001/100一級(jí)公路1/3001/1001/1001/1001/100二級(jí)公路1/1001/1001/1001/501/50三級(jí)公路1/1001/501/501/251/25四級(jí)公路1/1001/501/501/25不作規(guī)定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期在進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠性分析時(shí)，為確定可變作用及與時(shí)間有關(guān)的材料性能取值而選用的時(shí)間參數(shù)，它不等同于設(shè)計(jì)使用年限。橋梁上的可變作用是隨時(shí)間變化的，所以它的統(tǒng)計(jì)分析要用隨機(jī)過(guò)程概率模型來(lái)描述。隨機(jī)過(guò)程所選擇的時(shí)間域即為基準(zhǔn)期。根據(jù)工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（G

3、B50153）的規(guī)定，公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年。我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件及地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程所采用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。6設(shè)計(jì)使用年限（年）7公路等級(jí)主體結(jié)構(gòu)可更換部件特大橋大橋中橋小橋涵洞斜拉索吊索系桿等欄桿伸縮裝置支座等高速公路一級(jí)公路100100502015二級(jí)公路三級(jí)公路1005030四級(jí)公路10050308凈跨徑:對(duì)梁式橋指設(shè)計(jì)洪水位上相鄰兩個(gè)橋墩（或橋臺(tái)）之間的凈距，用l0表示；拱橋指每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離。總跨徑：各孔凈跨徑之和，反映橋下宣泄洪水的能力。計(jì)算跨徑：有支座的橋梁指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個(gè)支座中心之間的距離；對(duì)拱式橋指兩相鄰拱腳截面形心點(diǎn)之間

4、的水平距離。標(biāo)準(zhǔn)跨徑：對(duì)于梁橋，是指兩相鄰橋墩中線之間的距離，或墩中線至橋臺(tái)臺(tái)背前緣之間的距離；對(duì)于拱橋，則是指凈跨徑。標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋涵跨徑在50m及以下時(shí)，宜采用標(biāo)準(zhǔn)化跨徑。采用標(biāo)準(zhǔn)化跨徑的橋涵宜采用裝配式結(jié)構(gòu)及機(jī)械化、工廠化施工。橋涵標(biāo)準(zhǔn)化跨徑規(guī)定如下：0.75、1、1.25、1.5、2、2.5、 34、 5、 6、 8、 10、 13、 16、 20、 25、 30、 35、 40、 45、 50m910橋梁全長(zhǎng):有橋臺(tái)的橋梁為兩岸橋臺(tái)側(cè)墻或八字墻尾端間的距離；無(wú)橋臺(tái)的橋梁為橋面系長(zhǎng)度橋梁高度：簡(jiǎn)稱(chēng)橋高，是指橋面與低水位之間的高差，或?yàn)闃蛎媾c橋下線路路面之間的距離。橋高在某種程度上反映了橋梁

5、施工的難易性。橋下凈空高度：設(shè)計(jì)洪水位或計(jì)算通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離。建筑高度：橋上行車(chē)路面（軌頂）至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離；容許建筑高度：設(shè)計(jì)橋面高程與通航凈空頂部高程之差。11凈矢高：從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)之連線的垂直距離計(jì)算矢高：從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連線的垂直距離矢跨比：計(jì)算矢高與計(jì)算跨徑之比12橋梁的結(jié)構(gòu)體系及受力特點(diǎn)梁式橋-beam bridge剛構(gòu)橋-rigid frame bridge拱橋-arch bridge斜拉橋-cable stayed bridge懸索橋（吊橋)-suspension bridge13一、梁式橋1.簡(jiǎn)支梁橋1

6、4橋梁工程道橋教研室計(jì)算模型：受力特點(diǎn)：主梁受彎為主，跨中承受正彎矩較大，受跨中正彎矩制約，適用于小跨徑橋梁（50米以下）優(yōu)點(diǎn)：預(yù)制施工，方便機(jī)械化工廠化制作，施工速度快。缺點(diǎn)：跨徑小，橋墩處有伸縮縫，行車(chē)不平穩(wěn)。152.懸臂梁橋計(jì)算模型：受力特點(diǎn)：主梁受彎為主，墩頂負(fù)彎矩的存在減小了跨中正彎矩優(yōu)點(diǎn)：靜定結(jié)構(gòu)，跨徑稍大缺點(diǎn)：掛梁處線形不平順，行車(chē)不平穩(wěn)，伸縮裝置易損壞。目前已不常建造。163.連續(xù)梁橋計(jì)算模型：受力特點(diǎn)：主梁受彎為主，墩頂區(qū)負(fù)彎矩的存在減弱了跨中正彎矩。優(yōu)點(diǎn)：跨越能力較大，一跨最大可達(dá)200多米，橋面連續(xù)，無(wú)伸縮縫，結(jié)構(gòu)整體剛度大，行車(chē)平順。缺點(diǎn)：大跨徑采用懸臂施工時(shí)需要采取臨

7、時(shí)固結(jié)措施。17二、剛構(gòu)橋18二、剛構(gòu)橋計(jì)算模型：受力特點(diǎn)：墩頂區(qū)及柱頂?shù)呢?fù)彎矩減小了跨中正彎矩，柱腳處存在水平反力，造成梁內(nèi)軸壓力，有利發(fā)揮混凝土材料的特性。優(yōu)點(diǎn)：跨徑較大，可達(dá)300余米，跨徑在180米以上的橋梁多采用此種結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)剛度大，行車(chē)平穩(wěn)；有利于懸臂施工。缺點(diǎn)：對(duì)溫度力較敏感，可采用抗推剛度較小的高墩臺(tái)或雙肢薄壁墩19三、拱式橋20三、拱式橋1.有推力拱受力特點(diǎn)：支承處不僅產(chǎn)生豎 向反力，還產(chǎn)生水平推力，從而使拱主要受壓優(yōu)點(diǎn)：跨度大，可達(dá)500余米；有利于發(fā)揮圬工材料特性。缺點(diǎn)：拱腳處有水平推力，對(duì)地基要求嚴(yán)格。212.無(wú)推力拱推力通過(guò)系桿達(dá)到自平衡適用于各式各樣的拱橋使地基不好

8、地方建拱橋成為可能建造工藝復(fù)雜22四、斜拉橋蘇通長(zhǎng)江公路大橋效果圖23主要構(gòu)件：斜拉索、索塔、加勁梁橋面荷載通過(guò)斜拉索傳給索塔，索塔以受壓為主，主梁猶如多點(diǎn)連續(xù)支撐的連續(xù)梁，梁內(nèi)彎矩較??；同時(shí)由于斜拉索水平分力對(duì)主梁的作用，主梁以承受偏壓為主。優(yōu)點(diǎn)：跨越能力大，目前世界上最大主跨達(dá)1088米。自錨體系，經(jīng)濟(jì)性好。缺點(diǎn)：施工中懸臂長(zhǎng)度大，風(fēng)險(xiǎn)較高；24明石海峽大橋五、懸索橋（吊橋）25潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋26主要構(gòu)件：主纜、吊桿、索塔 、加勁梁、錨碇橋面豎向荷載通過(guò)吊桿傳給主纜，主纜通過(guò)索塔錨固于兩端的巨大錨碇上。優(yōu)點(diǎn)：跨越能力大，目前世界上最大主跨達(dá)1991米。缺點(diǎn)：巨大錨碇造成費(fèi)用巨大；抗風(fēng)振動(dòng)及穩(wěn)

9、定性在設(shè)計(jì)和施工中需要特別重視。五、懸索橋（吊橋）276.城市立交橋28橋梁工程道橋教研室橋梁的其它分類(lèi)按用途：公路橋、鐵路橋、人行橋、管道橋、水路橋等按跨越障礙：跨河橋、跨谷橋、跨線橋、高架橋等按材料：木橋、石橋、鋼橋、（予應(yīng)力）鋼筋混凝土橋、以及各種形式的組合橋按結(jié)構(gòu)形式：梁橋、拱橋、懸索橋、斜拉橋、剛架橋等按橋梁的平面形狀：直線橋、斜橋、曲線橋按通道位置：上承式、中承式、下承式上承式29中承式30下承式3132橋梁工程道橋教研室按跨徑分（公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2015）本章作業(yè)33簡(jiǎn)述簡(jiǎn)支梁橋的基本組成部分，闡述各基本部分的主要作用。討論拱橋、斜拉橋和懸索橋的基本組成部分，

10、并闡述各自的特點(diǎn)。比較橋梁凈跨徑、總跨徑、計(jì)算跨徑的含義。名詞解釋?zhuān)涸O(shè)計(jì)洪水位；橋下凈空高度；建筑高度；容許建筑高度；建筑高度和容許建筑高度有何關(guān)聯(lián)？設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和設(shè)計(jì)使用年限。內(nèi)容總結(jié)1。1.上部結(jié)構(gòu)(Superstructure)：即橋跨結(jié)構(gòu)（梁）。2.下部結(jié)構(gòu)(Substructure)：指支座以下的支撐結(jié)構(gòu)，包括橋墩、橋臺(tái)、基礎(chǔ)。低水位：枯水季節(jié)的最低水位。高水位：洪峰季節(jié)河流中的 最高水位。橋梁上的可變作用是隨時(shí)間變化的，所以它的統(tǒng)計(jì)分析要用隨機(jī)過(guò)程概率模型來(lái)描述。凈跨徑:對(duì)梁式橋指設(shè)計(jì)洪水位上相鄰兩個(gè)橋墩（或橋臺(tái)）之間的凈距，用l0表示?？偪鐝剑焊骺變艨鐝街?，反映橋下宣泄洪水的能力。計(jì)算跨徑：有支座的橋梁指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個(gè)支座中心之間的距離。橋涵跨徑在50m及