橋梁基本構(gòu)造與分類三

橋梁基本構(gòu)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(shí)，為了保持道路的連續(xù)性，充分發(fā)揮其正常的運(yùn)輸能力，就需要建造專門的人工構(gòu)造物——橋梁來跨越障礙。橋梁一方面要保證橋上的交通運(yùn)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(jié)構(gòu)：

1、橋跨結(jié)構(gòu)（承重結(jié)構(gòu)）2、橋面構(gòu)造下部結(jié)構(gòu)：

1、橋墩、橋臺(tái)2、墩臺(tái)基礎(chǔ)支座梁橋的基本組成橋臺(tái)橋墩1.1上部結(jié)構(gòu)1.橋跨結(jié)構(gòu)橋跨結(jié)構(gòu)是在線路中斷時(shí)跨越障礙的主要承載結(jié)構(gòu)，當(dāng)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(gòu)造就比較復(fù)雜，施工也相當(dāng)困難2.橋面構(gòu)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(hù)主梁免受雨水侵蝕、對(duì)車輛輪重的集中荷載起擴(kuò)散作用。要求－有一定的強(qiáng)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(shè)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(shè)備（泄水管）排出材料要求－不透水，有一定的強(qiáng)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(shè)置防水層外，還應(yīng)使橋上的雨水迅速引導(dǎo)排出橋外，為此在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)要有一個(gè)完整的排水系統(tǒng)。設(shè)計(jì)－當(dāng)橋面縱坡大于2%，但橋長超過50m時(shí)，需要設(shè)置泄水管，每隔12~15m長度設(shè)置一個(gè)。如橋面縱坡小于2%則宜每隔6~8m設(shè)置一個(gè),跨線橋橋面排水宜通過設(shè)在橋梁墩臺(tái)處的豎向排水管排入地面排水設(shè)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(shè)置泄水管（4）伸縮縫原因和作用－橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮徐變等影響下將會(huì)發(fā)生伸縮變形。為滿足橋面按照設(shè)計(jì)的計(jì)算圖式自由變形，同時(shí)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(tái)或橋梁的鉸接位置上預(yù)留斷縫，并在橋面設(shè)置伸縮裝置。在設(shè)置伸縮裝置處，欄桿和橋面均需斷開。伸縮裝置——為使車車輛平穩(wěn)通通過橋面并并滿足橋面面變形的需需要，在橋橋面伸縮接接縫處設(shè)置置的各種裝裝置的總稱稱。（5）欄桿桿、燈柱作用：安全全、美觀安全護(hù)欄主主要用于公公路或城市市郊區(qū)橋梁梁1.2下下部結(jié)構(gòu)1.橋墩墩在橋的中間間，支承橋橋的左右兩兩跨通過支支座傳來的的豎直力和和水平力。。類型分重重力式橋墩墩和輕型橋橋墩重力式單柱式（輕輕型）雙柱式Y(jié)型2.橋臺(tái)臺(tái)兩端橋頭的的支承結(jié)構(gòu)構(gòu)物，它是是連接兩岸岸道路的路路橋銜接構(gòu)構(gòu)造物。承受支座傳傳遞來的豎豎直力和水水平力，臺(tái)臺(tái)后填土及及填土上荷荷載產(chǎn)生的的側(cè)向土壓壓力。防止路堤填填土的滑坡坡和坍落。。類型分重力力式橋臺(tái)和和輕型橋臺(tái)臺(tái)3.基礎(chǔ)1.3支座座1.支座作作用（1）傳遞上上部結(jié)構(gòu)的支支承反力；（2）保障結(jié)結(jié)構(gòu)在活載、、溫度變化、、混凝土收縮縮和徐變等因因素作用下的的自由變形，，以使上、、下部結(jié)構(gòu)的的實(shí)際受力情情況符合結(jié)構(gòu)構(gòu)的靜力圖示示。2、支座分類類按受力特性分分固定支座，，活動(dòng)支座武漢理工大學(xué)學(xué)交通學(xué)院簡(jiǎn)易墊層支座座適用于標(biāo)準(zhǔn)跨跨徑小于10m的簡(jiǎn)支板、梁梁橋采用若干層油油毛氈或石棉棉做成，壓壓縮后的厚度度不小于1cm。該種支座變形形性能較差，，容易引起附附加的內(nèi)力`≥1cm板、梁橋上部部結(jié)構(gòu)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(jī)理：（（1）不均勻彈性性壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）剪切變形實(shí)實(shí)現(xiàn)水平位移移；（3）無固定和活活動(dòng)支座之分分。適用范圍：支支座反力為70－3600kN的公路、城市市橋梁。4、橋梁盆式式橡膠支座盆式橡膠支座座是鋼構(gòu)件與與橡膠組合而而成的新型橋橋梁支座。具具有承載能力力大、水平位位移量大、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活等特特點(diǎn)，適用于于支座承載力力為1000KN以上的大跨徑徑橋梁。盆式橡膠支座座分固定支座座與活動(dòng)支座座?；顒?dòng)盆式式橡膠支座由由上支座板、、聚四氟乙烯烯板、承壓橡橡膠塊、橡膠膠密封圈、中中間支座板、、鋼緊箍圈、、下支座板以以及上下支座座連接板組成成。組合上、、中支座板構(gòu)構(gòu)造或利用上上下支座連接接板即可形成成固定支座。。2橋梁的類類型1、按橋梁長長度2、按結(jié)構(gòu)體體系3、其它分類類（材料、用用途、橋面位位置等）2.1橋梁涵涵洞按長分類類（通規(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：管涵及箱箱涵不論管徑徑或跨徑大小小、孔數(shù)多少少，均稱為涵涵洞2.2按結(jié)構(gòu)構(gòu)體系分類梁式、拱式、、懸吊式結(jié)構(gòu)工程上的的受力構(gòu)件，，總離不開拉拉、壓、剪、、彎、扭等基基本受力方式式。由基本構(gòu)件所所組成的各種種結(jié)構(gòu)物，在在力學(xué)上也可可歸結(jié)為：梁梁式、拱式、、懸吊式三種種基本體系以以及它們之間間的各種組合合，現(xiàn)代的橋橋梁結(jié)構(gòu)也一一樣。橋梁各各種體系的特特點(diǎn)，決定其其受力特點(diǎn)、、建橋材料、、適用跨度、、施工條件等等。，不過其內(nèi)容容更豐富，形形式更多樣，，材料更堅(jiān)固固，技術(shù)更進(jìn)進(jìn)步。橋梁各種體系系的特點(diǎn)，決決定其受力特特點(diǎn)、建橋材材料、適用跨跨度、施工條條件等。拱橋拱式橋拱式橋的主要要乘重結(jié)構(gòu)是是拱圈或拱肋肋.這種結(jié)構(gòu)構(gòu)在豎向荷載載作用下,橋橋墩或橋臺(tái)都都將承受水平平推力和豎向向反力.同時(shí)時(shí)這種水平推推力將顯著抵抵消荷載所引引起的在拱圈圈(或拱肋)內(nèi)的彎矩作作用.因此,與同跨徑的的梁相比,拱拱的彎矩和變變形要小得多多.鑒于拱橋的承承重結(jié)構(gòu)以受受壓為主,通通常就可以用用抗壓能力強(qiáng)強(qiáng)的塢工材料料(如磚、石石、混凝土））和鋼筋混凝凝土等來建造造。拱橋的跨越能能力很大，外外形也比較美美觀，在條件件許可的情況況下，修建塢塢工拱橋往往往經(jīng)濟(jì)合理的的。拱式橋?qū)?duì)下部構(gòu)造和和基礎(chǔ)要求較較高,要求下下部結(jié)構(gòu)（橋橋墩、橋臺(tái)））和基礎(chǔ)能夠夠提供足夠大大的水平推力力，而且具有有足夠的穩(wěn)定定性和耐久性性。拱式橋的施工工難度一般情情況下會(huì)比梁梁式橋困難些些。梁橋（黃浦江江路）梁式橋是一種種在豎向荷載載作用下無水水平推力的結(jié)結(jié)構(gòu)。由于外外力（恒載與與活載）的作作用方向與承承重結(jié)構(gòu)的軸軸線接近垂直直，故與同樣樣跨徑的其他他結(jié)構(gòu)體系相相比，梁內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生的彎矩最最大。通常需需用抗彎能力力強(qiáng)的材料（（鋼、木、鋼鋼筋混凝土））來建造。目前公路城市市橋梁中廣泛泛應(yīng)用“預(yù)制制裝配式的鋼鋼筋混凝土簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁”。簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工工方便，對(duì)地地基承載力要要求不高，跨跨徑25m內(nèi)內(nèi)多用。多跨梁式橋也也使用“連續(xù)續(xù)梁”。為了了節(jié)省材料，，充分利用鋼鋼材抗拉強(qiáng)度度的優(yōu)勢(shì)，通通常做成“鋼鋼筋混凝土預(yù)預(yù)應(yīng)力梁”。。大跨徑的橋橋梁，可建造造鋼橋或預(yù)應(yīng)應(yīng)力箱梁橋。。剛架橋剛架橋的主要要承重結(jié)構(gòu)是是梁或板和立立柱或豎墻整整體結(jié)合在一一起的剛性構(gòu)構(gòu)架的結(jié)構(gòu)體體系，也稱為為剛構(gòu)體系。。梁和柱的連連接處具有很很大的剛性，，連接可靠。。在豎向荷載載作用下，梁梁部主要受彎彎，而在柱腳腳處也具有水水平反力，其其受力狀態(tài)介介于梁橋與拱拱橋之間。對(duì)于同樣的跨跨徑，在相同同的荷載作用用下，剛架橋橋的跨中正彎彎矩比一般梁梁橋的小。根根據(jù)這一特點(diǎn)點(diǎn)，剛夠橋跨跨中的建筑高高度就可以做做得較小。在在城市道路網(wǎng)網(wǎng)中，遇到線線路立體交叉叉或需要跨越越通航河段時(shí)時(shí)，采用這種種橋型能盡量量降低線路標(biāo)標(biāo)高以改善縱縱坡并能減少少路堤土方量量。從通航要求看看，剛架橋也也有有利的一一面。當(dāng)橋面面標(biāo)高已確定定時(shí)，能增加加橋下凈空。。剛架橋的主要要缺點(diǎn)是：懸懸臂根部的負(fù)負(fù)彎矩很大，，用普通鋼筋筋混凝土修建建時(shí)不僅鋼材材用量大，而而且控制混凝凝土裂縫的開開展成為關(guān)鍵鍵，因此，跨跨徑就不能做做得太大，通通常只有40~50m。預(yù)應(yīng)力混凝土土的發(fā)展，使使得T形剛構(gòu)構(gòu)橋得到了很很大的推廣。。特別是由于于采用了懸臂臂安裝或澆筑筑的分段施工工方法，不但但加速了修建建大跨度橋梁梁的施工速度度，而且也克克服了要在江江河或深谷中中搭設(shè)支架的的困難。吊橋（懸索橋橋）桂林木龍湖吊吊橋傳統(tǒng)的吊橋均均用懸掛在兩兩邊塔架上的的強(qiáng)大纜索作作為主要承重重結(jié)構(gòu)。如圖圖：吊橋在豎向荷荷載作用下，，通過吊桿使使纜索承受很很大的拉力，，通常就需要要在兩岸橋臺(tái)臺(tái)的后方修筑筑非常巨大的的錨碇結(jié)構(gòu)。。吊橋也是具具有水平反力力（拉力）的的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代吊橋廣泛泛采用高強(qiáng)度度鋼絲編制的的鋼纜，以充充分發(fā)揮其優(yōu)優(yōu)異的抗拉性性能，因此結(jié)結(jié)構(gòu)自重較小小，就能以較較小的建筑高高度跨越其他他任何橋型無無以倫比的特特大跨度。吊橋的特點(diǎn)是是：成卷的鋼鋼纜容易運(yùn)輸輸，結(jié)構(gòu)的組組成構(gòu)件較輕輕，便于無支支架懸吊拼裝裝。相對(duì)于其他體體系的橋梁而而言，吊橋的的自重小，結(jié)結(jié)構(gòu)剛度差，，在車輛動(dòng)載載和風(fēng)載作用用下有較大的的變形和振動(dòng)動(dòng)。組合體系橋組合體系橋根據(jù)結(jié)構(gòu)的受受力特點(diǎn)，由由幾個(gè)不同體體系的結(jié)構(gòu)組組合而成的橋橋梁稱為組合合體系橋。如如圖是一種梁梁拱組合體系系。同豐路橋系桿拱橋中梁梁和拱都是主主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)，兩者相互互配合共同受受力。由于吊吊桿將梁向上上（與荷載作作用的撓度方方向相反）吊吊住，這樣就就顯著減少了了梁中的彎矩矩；同時(shí)由于于拱與梁連接接在一起，拱拱的水平推力力就傳給梁來來承受，這樣樣梁除了受彎彎受剪以外尚尚受拉。拱梁梁組合體系能能跨越較一般般簡(jiǎn)支梁更大大的跨度。而而對(duì)橋墩沒有有推力作用，，因此對(duì)地基基要求就像一一般簡(jiǎn)支梁橋橋一樣。斜拉橋也是一一種主梁與斜斜梁相結(jié)合的的組合體系，，如下圖。懸掛在塔柱上上的被張緊的的的斜纜將主主梁吊住，使使主梁像多點(diǎn)點(diǎn)彈性支承的的連續(xù)梁一樣樣工作。組合體系的種種類很多，但但究其實(shí)質(zhì)不不外乎利用梁梁、拱、吊三三者的不同組組合，上吊下下?lián)我孕纬尚滦碌慕Y(jié)構(gòu)。這樣既發(fā)揮了了高強(qiáng)度材料料的作用，又又顯著減少了了主梁的截面面積，使結(jié)構(gòu)構(gòu)自重減少而而能跨越很大大