一級建造師市政公用工程管理與實務考試必備講義匯編（4650P 城市橋梁篇）40

橋梁基本構造與分類

杭州灣大橋道路路線遇到江河湖泊、山谷深溝以及其他線路（鐵路或公路）等障礙物時，為了保持道路的連續(xù)性，充分發(fā)揮其正常的運輸能力，就需要建造專門的人工構造物——橋梁來跨越障礙。橋梁一方面要保證橋上的交通運行，另一方面也要保證橋下水流的宣泄、船只的通航或車輛的通行。1橋梁的基本組成上部結構：

1、橋跨結構（承重結構）2、橋面構造下部結構：

1、橋墩、橋臺2、墩臺基礎支座梁橋的基本組成橋臺橋墩1.1上部結構1.橋跨結構橋跨結構是在線路中斷時跨越障礙的主要承載結構，當需要跨越的幅度比較大，并且除恒載外要求安全的承受很大的車輛荷載的情況下，橋跨的構造就比較復雜，施工也相當困難2.橋面構造（1）橋面鋪裝作用－防止車輛輪胎或履帶直接磨耗行車道板、保護主梁免受雨水侵蝕、對車輛輪重的集中荷載起擴散作用。要求－有一定的強度，防止開裂，并保證耐磨主要形式－鋼筋砼瀝青砼（2）橋面防水位置－設置在橋梁行車道板的頂面，三角墊層之上作用－將透過橋面鋪裝層滲下的雨水匯集到排水設備（泄水管）排出材料要求－不透水，有一定的強度、彈性和韌性，耐蝕性和耐老化性較好主要形式－防水涂層、防水卷材、防水砼等（3）橋面排水作用－為防止雨水積滯于橋面并滲入梁體，除在橋面鋪裝內(nèi)設置防水層外，還應使橋上的雨水迅速引導排出橋外，為此在橋梁設計時要有一個完整的排水系統(tǒng)。設計－當橋面縱坡大于2%，但橋長超過50m時，需要設置泄水管，每隔12~15m長度設置一個。如橋面縱坡小于2%則宜每隔6~8m設置一個,跨線橋橋面排水宜通過設在橋梁墩臺處的豎向排水管排入地面排水設施中。常用類型－金屬（鑄鐵）泄水管,鋼筋混凝土泄水管，封閉式排水系統(tǒng)（城市橋梁）在人行道下設置泄水管（4）伸縮縫原因和作用－橋跨結構在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮徐變等影響下將會發(fā)生伸縮變形。為滿足橋面按照設計的計算圖式自由變形，同時又保證車輛能平順通過，就要在相鄰兩梁端之間以及在梁端與橋臺或橋梁的鉸接位置上預留斷縫，并在橋面設置伸縮裝置。在設置伸縮裝置處，欄桿和橋面均需斷開。伸縮縮裝裝置置———為使使車車輛輛平平穩(wěn)穩(wěn)通通過過橋橋面面并并滿滿足足橋橋面面變變形形的的需需要要，，在在橋橋面面伸伸縮縮接接縫縫處處設設置置的的各各種種裝裝置置的的總總稱稱。。（5）欄欄桿桿、、燈燈柱柱作用用：：安安全全、、美美觀觀安全全護護欄欄主主要要用用于于公公路路或或城城市市郊郊區(qū)區(qū)橋橋梁梁1.2下部部結結構構1.橋墩墩在橋橋的的中中間間，，支支承承橋橋的的左左右右兩兩跨跨通通過過支支座座傳傳來來的的豎豎直直力力和和水水平平力力。。類類型型分分重重力力式式橋橋墩墩和和輕輕型型橋橋墩墩重力力式式單柱柱式式（（輕輕型型））雙柱柱式式Y型2.橋臺臺兩端端橋橋頭頭的的支支承承結結構構物物，，它它是是連連接接兩兩岸岸道道路路的的路路橋橋銜銜接接構構造造物物。。承受受支支座座傳傳遞遞來來的的豎豎直直力力和和水水平平力力，，臺臺后后填填土土及及填填土土上上荷荷載載產(chǎn)產(chǎn)生生的的側(cè)側(cè)向向土土壓壓力力。。防止止路路堤堤填填土土的的滑滑坡坡和和坍坍落落。。類型型分分重重力力式式橋橋臺臺和和輕輕型型橋橋臺臺3.基礎礎1.3支座座1.支座座作作用用（1）傳傳遞遞上上部部結結構構的的支支承承反反力力；；（2）保保障障結結構構在在活活載載、、溫溫度度變變化化、、混混凝凝土土收收縮縮和和徐徐變變等等因因素素作作用用下下的的自自由由變變形形，，以以使使上上、、下下部部結結構構的的實實際際受受力力情情況況符符合合結結構構的的靜靜力力圖圖示示。。2、支支座座分分類類按受受力力特特性性分分固固定定支支座座，，活活動動支支座座武漢漢理理工工大大學學交交通通學學院院簡易易墊墊層層支支座座適用用于于標標準準跨跨徑徑小小于于10m的簡簡支支板板、、梁梁橋橋采用用若若干干層層油油毛毛氈氈或或石石棉棉做做成成，，壓壓縮縮后后的的厚厚度度不不小小于于1cm。該種種支支座座變變形形性性能能較較差差，，容容易易引引起起附附加加的的內(nèi)內(nèi)力力`≥1cm板、、梁梁橋橋上上部部結結構構bat2、板式橡膠支座座常用的板式橡橡膠支座采用用薄鋼板或鋼鋼絲網(wǎng)作為加加勁層以提高高支座的的豎向承載能能力。變形機理：（（1）不均勻彈性性壓縮實現(xiàn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動；（2）剪切變形實實現(xiàn)水平位移移；（3）無固定和活活動支座之分分。適用范范圍：：支座座反力力為70－3600kN的公路路、城城市橋橋梁。。4、橋梁盆盆式橡橡膠支支座盆式橡橡膠支支座是是鋼構構件與與橡膠膠組合合而成成的新新型橋橋梁支支座。。具有有承載載能力力大、、水平平位移移量大大、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動靈靈活等等特點點，適適用于于支座座承載載力為為1000KN以上的的大跨跨徑橋橋梁。。盆式橡橡膠支支座分分固定定支座座與活活動支支座。?；顒觿优枋绞较鹉z膠支座座由上上支座座板、、聚四四氟乙乙烯板板、承承壓橡橡膠塊塊、橡橡膠密密封圈圈、中中間支支座板板、鋼鋼緊箍箍圈、、下支支座板板以及及上下下支座座連接接板組組成。。組合合上、、中支支座板板構造造或利利用上上下支支座連連接板板即可可形成成固定定支座座。2橋梁的的類型型1、按橋橋梁長長度2、按結結構體體系3、其它它分類類（材材料、、用途途、橋橋面位位置等等）2.1橋梁涵涵洞按按長分分類（（通規(guī)規(guī)JTGD60-2004）橋涵分類多孔跨徑總長L（m）單孔跨徑l(m)特大橋L>1000L>150大橋100≤L≤100040≤l≤150中橋30<L<10020≤l≤40小橋8≤L≤305≤l<20涵洞L<5注：管管涵及及箱涵涵不論論管徑徑或跨跨徑大大小、、孔數(shù)數(shù)多少少，均均稱為為涵洞洞2.2按結構構體系系分類類梁式、、拱式式、懸懸吊式式結構工工程上上的受受力構構件，，總離離不開開拉、、壓、、剪、、彎、、扭等等基本本受力力方式式。由基本本構件件所組組成的的各種種結構構物，，在力力學上上也可可歸結結為：：梁式式、拱拱式、、懸吊吊式三三種基基本體體系以以及它它們之之間的的各種種組合合，現(xiàn)現(xiàn)代的的橋梁梁結構構也一一樣。。橋梁梁各種種體系系的特特點，，決定定其受受力特特點、、建橋橋材料料、適適用跨跨度、、施工工條件件等。。，不過過其內(nèi)內(nèi)容更更豐富富，形形式更更多樣樣，材材料更更堅固固，技技術更更進步步。橋梁各各種體體系的的特點點，決決定其其受力力特點點、建建橋材材料、、適用用跨度度、施施工條條件等等。拱橋拱式橋橋拱式橋橋的主主要乘乘重結結構是是拱圈圈或拱拱肋.這種結結構在在豎向向荷載載作用用下,橋墩或或橋臺臺都將將承受受水平平推力力和豎豎向反反力.同時這這種水水平推推力將將顯著著抵消消荷載載所引引起的的在拱拱圈(或拱肋肋)內(nèi)的彎彎矩作作用.因此,與同跨跨徑的的梁相相比,拱的彎彎矩和和變形形要小小得多多.鑒于拱拱橋的的承重重結構構以受受壓為為主,通常就就可以以用抗抗壓能能力強強的塢塢工材材料(如磚、、石、、混凝凝土））和鋼鋼筋混混凝土土等來來建造造。拱橋的的跨越越能力力很大大，外外形也也比較較美觀觀，在在條件件許可可的情情況下下，修修建塢塢工拱拱橋往往往經(jīng)經(jīng)濟合合理的的。拱拱式橋橋?qū)ο孪虏繕嫎嬙旌秃突A礎要求求較高高,要求下下部結結構（（橋墩墩、橋橋臺））和基基礎能能夠提提供足足夠大大的水水平推推力，，而且且具有有足夠夠的穩(wěn)穩(wěn)定性性和耐耐久性性。拱式橋橋的施施工難難度一一般情情況下下會比比梁式式橋困困難些些。梁橋（（黃浦浦江路路）梁式橋橋是一一種在在豎向向荷載載作用用下無無水平平推力力的結結構。。由于于外力力（恒恒載與與活載載）的的作用用方向向與承承重結結構的的軸線線接近近垂直直，故故與同同樣跨跨徑的的其他他結構構體系系相比比，梁梁內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生的的彎矩矩最大大。通通常需需用抗抗彎能能力強強的材材料（（鋼、、木、、鋼筋筋混凝凝土））來建建造。。目前公公路城城市橋橋梁中中廣泛泛應用用“預預制裝裝配式式的鋼鋼筋混混凝土土簡支支梁””。簡支梁梁橋結結構簡簡單，，施工工方便便，對對地基基承載載力要要求不不高，，跨徑徑25m內(nèi)多用用。多跨梁梁式橋橋也使使用““連續(xù)續(xù)梁””。為為了節(jié)節(jié)省材材料，，充分分利用用鋼材材抗拉拉強度度的優(yōu)優(yōu)勢，，通常常做成成“鋼鋼筋混混凝土土預應應力梁梁”。。大跨跨徑的的橋梁梁，可可建造造鋼橋橋或預預應力力箱梁梁橋。。剛架橋橋剛架橋橋的主主要承承重結結構是是梁或或板和和立柱柱或豎豎墻整整體結結合在在一起起的剛剛性構構架的的結構構體系系，也也稱為為剛構構體系系。梁梁和柱柱的連連接處處具有有很大大的剛剛性，，連接接可靠靠。在在豎向向荷載載作用用下，，梁部部主要要受彎彎，而而在柱柱腳處處也具具有水水平反反力，，其受受力狀狀態(tài)介介于梁梁橋與與拱橋橋之間間。對于同同樣的的跨徑徑，在在相同同的荷荷載作作用下下，剛剛架橋橋的跨跨中正正彎矩矩比一一般梁梁橋的的小。。根據(jù)據(jù)這一一特點點，剛剛夠橋橋跨中中的建建筑高高度就就可以以做得得較小小。在在城市市道路路網(wǎng)中中，遇遇到線線路立立體交交叉或或需要要跨越越通航航河段段時，，采用用這種種橋型型能盡盡量降降低線線路標標高以以改善善縱坡坡并能能減少少路堤堤土方方量。。從通航航要求求看，，剛架架橋也也有有有利的的一面面。當當橋面面標高高已確確定時時，能能增加加橋下下凈空空。剛架橋橋的主主要缺缺點是是：懸懸臂根根部的的負彎彎矩很很大，，用普普通鋼鋼筋混混凝土土修建建時不不僅鋼鋼材用用量大大，而而且控控制混混凝土土裂縫縫的開開展成成為關關鍵，，因此此，跨跨徑就就不能能做得得太大大，通通常只只有40~50m。預應力力混凝凝土的的發(fā)展展，使使得T形剛構構橋得得到了了很大大的推推廣。。特別別是由由于采采用了了懸臂臂安裝裝或澆澆筑的的分段段施工工方法法，不不但加加速了了修建建大跨跨度橋橋梁的的施工工速度度，而而且也也克服服了要要在江江河或或深谷谷中搭搭設支支架的的困難難。吊橋（（懸索索橋））桂林木木龍湖湖吊橋橋傳統(tǒng)的的吊橋橋均用用懸掛掛在兩兩邊塔塔架上上的強強大纜纜索作作為主主要承承重結結構。。如圖圖：吊橋在在豎向向荷載載作用用下，，通過過吊桿桿使纜纜索承承受很很大的的拉力力，通通常就就需要要在兩兩岸橋橋臺的的后方方修筑筑非常常巨大大的錨錨碇結結構。。吊橋橋也是是具有有水平平反力力（拉拉力））的結結構?！，F(xiàn)代吊橋廣廣泛采用高高強度鋼絲絲編制的鋼鋼纜，以充充分發(fā)揮其其優(yōu)異的抗抗拉性能，，因此結構構自重較小小，就能以以較小的建建筑高度跨跨越其他任任何橋型無無以倫比的的特大跨度度。吊橋的特點點是：成卷卷的鋼纜容容易運輸，，結構的組組成構件較較輕，便于于無支架懸懸吊拼裝。。相對于其他他體系的橋橋梁而言，，吊橋的自自重小，結結構剛度差差，在車輛輛動載和風風載作用下下有較大的的變形和振振動。組合體系橋橋組合體系橋橋根據(jù)結構的的受力特點點，由幾個個不同體系系的結構組組合而成的的橋梁稱為為組合體系系橋。如圖圖是一種梁梁拱組合體體系。同豐路橋系桿拱橋中中梁和拱都都是主要承承重結構，，兩者相互互配合共同同受力。