土木工程概論之橋梁工程

第8講橋梁工程(1)8.1引言8.2橋梁發(fā)展概述8.3橋梁的結(jié)構(gòu)型式8.1引言8.1.1橋梁工程的概念橋梁是供鐵路、公路、渠道、管線、行人等跨越河流、海灣、湖泊、山谷、低地或其他交通線的建筑結(jié)構(gòu)物。8.2橋梁發(fā)展概述8.2.1古代橋梁橋梁的起源最早的人工橋梁有可能源自傾于河上的雷擊樹木。人類在原始時(shí)代，跨越水道和峽谷，是利用自然倒下來的樹木，自然形成的石梁或石拱，溪澗突出的石塊，谷岸生長(zhǎng)的藤蘿等。人類有目的地伐木為橋或堆石、架石為橋始于何時(shí)，已難以考證。據(jù)史料記載,中國(guó)在周代（公元前11世紀(jì)～前256年）已建有梁橋和浮橋,如公元前1134年左右,西周在渭水架有浮橋。古巴比倫王國(guó)在公元前1800年建造了多跨的木橋，橋長(zhǎng)達(dá)183米。古羅馬在公元前621年建造了跨越臺(tái)伯河的木橋，在公元前481年架起了跨越赫勒斯旁海峽的浮船橋。古代美索不達(dá)米亞地區(qū)，在公元前4世紀(jì)時(shí)建起挑出石拱橋（拱腹為臺(tái)階式）。古代橋梁在17世紀(jì)以前，一般是用木、石材料建造的，并按建橋材料把橋分為石橋和木橋。樹橋：梁橋的雛形供鐵路、道路、渠道、管線等跨越河流、山谷或其他交通線使用的建筑物諸道橋梁。－－《資治通鑒·唐紀(jì)》

架在水上或空中以便通行的建筑物?！尔i冠子·備知》：“山無徑跡，澤無橋梁，不相往來?！碧凄崡ぁ堕_天傳信記》：“橋梁、山水、車輿、人物、草樹、雁鳥、器仗、帷幕，吳道玄主之?！睏钏贰赌久藁ā罚骸斑@是一段長(zhǎng)長(zhǎng)的路，旅客須得提著行囊，走過破損的橋梁，才能跳上對(duì)岸那輛火車?！痹寄玖簶蛱烊皇簶蛟缙谑簶蚧绢愋停毫?、拱、索受力特點(diǎn)：彎、壓、拉藤橋索橋世界上最長(zhǎng)的天然石拱橋，跨度119.5米，位于美國(guó)猶他州國(guó)家公園中國(guó)最長(zhǎng)的天然石拱橋，跨度80米，位于四川涪陵小溪法國(guó)阿爾代什峽谷天然石拱橋國(guó)外穴保留悔至今賠的古減代橋顆梁大小多為柔石拱修橋。圍最為欺著名百的一臥座是癢位于沫法國(guó)桌南部逗尼姆(N享im飯es蝴)附近殖，建摧于公櫻元前63～13年古滑羅馬依時(shí)代僑的加油爾德(Po吳nt抵duGa果rd)輸水橋未。全橋捏由三層率圓弧拱豎組成，韻底層和諒二層各禽有6孔和11孔大劉拱，懼頂層仁為36孔小拱芽，拱上簡(jiǎn)支承帶貢有蓋板議的輸水尺槽。繼續(xù)國(guó)外肯古代真橋梁—加爾較德輸游水橋意大璃利羅變馬臺(tái)與伯河(Ti炮ber原)上的天凡使橋建償于公元136年，也組是古羅綁馬時(shí)代映留下的座、至今秤仍在使許用的多晨孔圓弧桑拱橋。鞋古羅馬槽時(shí)代的谷石拱橋炎至今尚宴有許多統(tǒng)遺存，童其建筑澡技術(shù)和驕結(jié)構(gòu)造毅型對(duì)拱嘗橋的歷因史發(fā)展合有著極農(nóng)為深遠(yuǎn)章的影響幸。返回國(guó)外古街代橋梁—天使境橋8.2茅.2近現(xiàn)代甲橋梁始于剛意大夾利的項(xiàng)歐洲箏文藝殖復(fù)興豆運(yùn)動(dòng)棟推動(dòng)懼了科迫學(xué)技揭術(shù)的艱發(fā)展詠，建士立和壯完善午了近代科料學(xué)體系。十九姐世紀(jì)限初發(fā)礦明了損水泥跌，隨揚(yáng)后又推發(fā)明垮了鋼遺材和令鋼筋紋混凝離土，播使橋唱梁及渾橋梁作工程賤的發(fā)獻(xiàn)展出魚現(xiàn)質(zhì)軍的飛塵躍。新的康運(yùn)輸近工具催火車字和汽狂車的緩出現(xiàn)病對(duì)這血一發(fā)廊展產(chǎn)糟生了蓮重大漁影響魂。近代芬有代早表性疊的橋帖梁有：18藥55年起元法國(guó)翅建造蝦了第欄一批剪應(yīng)用殊水泥牽砂漿漏砌筑移的石榮拱橋187射0年德國(guó)塌建造了玩第一批竊采用硅秒酸鹽水揮泥的混墾凝土拱依橋美國(guó)者在187伶4年建墳成了爛主跨掘徑為15旅8m的（St.狗Lou悶is）鋼桁架料拱橋18憶83年建秒成了鵲主跨譯為487加m的布魯克息林懸索渣橋189銷0年英躍國(guó)建傾成主毀跨度添為51鄙2m的福斯石灣懸承臂鋼蝦桁架的梁橋加拿建大19覺17年建棗成主?？鐬?49腥m，世界茂上跨遣徑最債大的總鋼懸滿臂桁壟架梁橋(第二魁淋北克橋)澳大害利亞193渴2年建猴成主楚跨為50鑒3m的鋼桁仆架拱橋(悉尼捷海港炒大橋)美國(guó)191酒7年建溝成主貌跨為219疏m，當(dāng)時(shí)股世界傾上跨啟徑最狹大的延簡(jiǎn)支猶鋼桁唐架梁編橋(Me受tro細(xì)pol崇is)。美國(guó)19閑31年建成領(lǐng)主跨為50望4m，當(dāng)時(shí)為巷世界上鴉跨徑最腳大的Ba璃yo冬nn畢e鋼桁撞架拱軟橋美國(guó)193節(jié)7年建港成主龍跨為128瘡0m，當(dāng)時(shí)為丹世界上紙跨徑最它大的懸資索橋—金門大級(jí)橋法國(guó)贈(zèng)在193塌0年建成均三孔跨查徑為18虹6m的Pl柔ou慶ga洋st姿el鋼筋混湯凝土拱血橋，并驚用28只液辣壓千蛾斤頂歲在拱產(chǎn)頂處貴對(duì)拱家圈內(nèi)這力進(jìn)園行調(diào)組整。瑞典縫在194墓3年建成勝主跨為264毀m，當(dāng)時(shí)為斑世界上佳跨徑最攀大的鋼筋串混凝誰土拱訪橋(Sa無ndo蕩e)返回近代有解代表性級(jí)的橋梁懸臂宮施工店技術(shù)亭使剛嘩架橋醬和大折跨徑蘿拱橋弊及其弟它組罷合結(jié)片構(gòu)橋終得到蠟迅速槍的發(fā)沃展?，F(xiàn)代代恨表性的傭橋梁有：挪威采烤用懸臂羅施工方擦法建造艷的連續(xù)權(quán)剛架橋可，位于虜艾于斯揉特沃爾鐘的Sto護(hù)mas處und絹et橋，其炎最大跨哀徑已達(dá)301較m，19半98年建成尚。199類7年我國(guó)唱建成類夕似的橋良梁虎門嫌大橋輔黑航道橋且，跨度拴已達(dá)270石m。197淹0年美國(guó)膚建成跨健度為518米的鋼俗桁架拱川橋新河峽堪谷大橋；前南內(nèi)斯拉夫腦在19逝80年采蹤蝶用懸襲臂施圍工方厘法建殘成了兆跨度猶為39贏0m的鋼筋從混凝土讀箱型拱程橋(KR音K-托Ⅱ橋)。19盒95年我國(guó)夏用類似胸的施工柄方法建革成了跨歉度為33鴉0m的桁式寄組合箱歲型拱橋(貴州江蹄界河)；在199面8年采用到剛性骨散架施工淚法建成就了跨度供為420從m的世竄界第禿一大跨的鋼重筋混榆凝土愚箱型掛拱橋(重慶萬州長(zhǎng)灶江大橋)。200委3年建拾成目卷前世周界第紛一大核跨55巾0米鋼管鞭混凝土腸拱橋上海響盧浦告大橋。繼續(xù)最大字跨度蘇的預(yù)撲應(yīng)力啄混凝尿土斜辛拉橋第是主璃跨為輔53巧0m的挪威用斯卡爾矛桑德大層橋。上駕海于1澇993列年建成內(nèi)的楊浦吹大橋主孫跨為6燙02m，是第緒一座魂跨越揀60英0m的斜煙拉橋率；日本19血99年施工求完成的輩多多羅拉鋼斜拉聯(lián)橋，其距主跨達(dá)89濟(jì)0m。其次紀(jì)是法沉國(guó)的諾曼所底大歐橋，其榆主跨新徑為856略m的鋼箱菜梁。200踢1年完刻成的南京長(zhǎng)鋪江二橋主跨淘達(dá)到藍(lán)62畝8m。日本19蘭91年建成妙主跨為400板m、跨徑最場(chǎng)大的鋼挑桁架連潛續(xù)梁橋哨；巴西19妻74年建君成主仔跨為30德0m、跨徑最瞎大的鋼狡箱梁橋香；美國(guó)197暗3年建勾成主醉跨為22僚7m、跨徑最?yuàn)^大簡(jiǎn)支獅鋼桁架阻梁橋；英國(guó)19厲81年建季成主槍跨為141撤0m、亨伯爾脂懸索橋；日本199紹8年建成泛主跨為199老1m、跨徑最或大明石海哪峽懸索陣橋；丹麥199畜8年建總成主銀跨為162利4m、大貝爾六特東懸薦索橋；我國(guó)19垃99年建成駁主跨為13蛙85我m、江陰蹲長(zhǎng)江飯懸索拳橋。中小跨細(xì)度的橋解梁主要涌向標(biāo)準(zhǔn)辜化設(shè)計(jì)汁和連續(xù)休化方向蝦發(fā)展。在橋梁答設(shè)計(jì)的葬概念和端理論方毛面，不蹈僅要考慕慮橋梁瀉結(jié)構(gòu)的創(chuàng)靜力特糊性，還闊需從橋孩梁結(jié)構(gòu)伙的動(dòng)力市特性、借穩(wěn)定性樓、耐久廢性和橋翅梁振動(dòng)逆產(chǎn)生的取噪音等社多方面對(duì)給予考冰慮。在設(shè)計(jì)乖方法和脾計(jì)算手效段方面預(yù)，將會(huì)膽以計(jì)算碌機(jī)應(yīng)用拘為主，置并且朝纏著設(shè)計(jì)囑、計(jì)算俱、繪圖蘋一體化久的方向府發(fā)展。在橋坡梁施悅工方嗚面，兆對(duì)中按小跨閥度橋節(jié)梁主閣要向燦標(biāo)準(zhǔn)爆化工貧廠預(yù)扔制、商現(xiàn)場(chǎng)規(guī)安裝國(guó)方向調(diào)發(fā)展梅，對(duì)灣大跨須度橋竟梁則賊向無許支架央施工咽方法睡發(fā)展典?；A(chǔ)施杯工將沸普遍耗采用忍鉆孔躁灌注習(xí)樁施捆工方染法。返回橋梁贊工程育未來瓣的發(fā)草展方捆向8.豬3橋梁亭的結(jié)暢構(gòu)型冤式上部結(jié)春構(gòu)（su旺pe莫rs葬t(yī)r吹uc肆tu侄re），包括橋跨結(jié)型構(gòu)，也遞叫承重艷結(jié)構(gòu)橋面構(gòu)概造（de里ck）下部類結(jié)構(gòu)著（sub崗str追uct群ure），也叫支狹承結(jié)構(gòu)慚，包括橋墩與匯橋臺(tái)（ab多ut塵me尾nt宜a把nd順p鋪ie累r）墩臺(tái)基瞇礎(chǔ)（fo射un災(zāi)da曲ti坦on）支座剩（bea驕rin眠g）附屬結(jié)擴(kuò)構(gòu)物8.抵3.驕1橋梁的攤組成8.3頓.1橋梁的革組成8.薄3.燒2橋梁的噸分類橋梁的懸分類（蜘續(xù)）8.碎3.法2橋梁僻的分鴿類8.3公.3橋梁工盒程的總粱體規(guī)劃卷和設(shè)計(jì)埋要點(diǎn)8.牲3.刃4橋梁謙的結(jié)典構(gòu)形問式8.3需.4.牙1梁式桿橋簡(jiǎn)支闖梁橋懸臂梁屠橋等截真面連求續(xù)梁該橋變截汪面連披續(xù)梁愧橋連續(xù)剛攏構(gòu)梁為承綁重結(jié)構(gòu)除，主要碎以其抗僅彎能力征來承受拳荷載；識(shí)在豎向漲荷載作虹用下，夜其支承列反力也士是豎直柏的；簡(jiǎn)央支的梁街部結(jié)構(gòu)券只受彎貼受剪，迎不承受蛋軸向力增加裝中間垮支承為，可村減少緩跨中奇彎矩絕，更植合理爭(zhēng)地分惡配內(nèi)浴力，促加大培跨越章能力梁式松體系腎分實(shí)腹搏式和空腹式，前龜者的濁梁截倦面為T形、工媽字形和箱形等，后腫者指桁架結(jié)構(gòu)；盤梁的高途度可等版高或變遍高8.3偶.4.盟2拱橋拱橋三鉸拱兩鉸拱無鉸拱系桿透拱結(jié)構(gòu)特逮征：主要拳承重結(jié)禮構(gòu)具有始曲線外賭形受力特瓜點(diǎn)：在豎順向荷載就作用下曾，拱主丙要承受招軸向壓幕力，但熊也受彎棗受剪。父支承反我力不僅嗽有豎向煎反力，職也承受毯較大的撤水平推忽力靜力學(xué)干分類：?jiǎn)瓮裸q拱血、雙執(zhí)鉸拱歷、三堆鉸拱歲和無狹鉸拱常用姿材料：石臉材、寇鋼筋響混凝董土、始鋼材施工萌方法：有支撒架和無蚊支架施扎工系桿吊桿主拱圈立柱行車眉道系8.3煎.4.避3剛架嚇橋（傳剛構(gòu)待橋）剛構(gòu)膛（架地）橋門式剛耀架T形剛抹構(gòu)斜腿剛話構(gòu)V形剛墊構(gòu)8.3黎.4.版4斜拉橋形式：由梁茫、塔和謠斜索組鄰成的組伴合體系域，結(jié)構(gòu)膏型式多味樣，造仆型優(yōu)美練壯觀受力：在改豎向宴荷載辦作用治下，砍梁以根受彎身為主稀，塔喂以受慈壓為葵主，翼斜索俯則承孟受拉疑力材料：斜繭索采模用高尸強(qiáng)鋼挽絲制斗成，媽塔多葡采用感鋼筋魔混凝牢土，堤梁采海用預(yù)蠅應(yīng)力慨混凝昨土梁羨或鋼攔箱梁斜拉矩索索塔主梁8.鍬3.插4.文5懸索彩橋組成：主撕要由略索（泉又稱禾纜）、明塔、錨碇、加勁必梁等做組成受力：在塵豎向侵荷載階作用兇下，陰索受去拉，軋塔受顛壓，窯錨碇脾受拉梢拔反魔力材料：索親通常碑用高巾強(qiáng)度濱鋼絲枯制成喬圓形誼大纜土，加買勁梁勞多采嗽用鋼感桁架機(jī)或扁叢平箱揀梁，建橋塔哭可采津用鋼網(wǎng)筋混駕凝土嗎或鋼跨度：因懸索渡的抗拉奧性能得將以充分穗發(fā)揮且金大纜尺銅寸基本沖上不受芹限制，劈燕故懸索音橋的跨木越能力周一直在影各種橋茂型中名帳列前茅纜塔錨錠加勁菊梁8.3搞.4.質(zhì)6組合體化系橋人行橋（pe場(chǎng)de側(cè)st厭ri悔an亭b嬸ri玻dg凡e）上：德謀國(guó)的兩碎座人行抱橋；左愁下：倫蔑敦的一豎座人行然橋；右坐下：美園國(guó)的一敵座人行間橋造型委輕盈孝別致銜、線膠條流狹暢、良與環(huán)背境協(xié)投調(diào)，舍是其蕉特點(diǎn)開啟橋襪（活動(dòng)藥橋）左：伊孤拉克的儲(chǔ)一座平蘆轉(zhuǎn)開啟舌橋；中供：巴西款的一座引提升開夢(mèng)啟橋；集右：豎處轉(zhuǎn)開啟夜橋右下姥：天棚津塘澤沽海灣門開紅啟橋（64m）目的和寒特點(diǎn)：嫁節(jié)省總摔造價(jià)，條可保證蹦水上交嗽通；陸頁地交通宗受限制縣，維修始管理費(fèi)師用較高浮橋(po待nto剃on鍋bri慎dge將)左：軍跨越Sa法va河，連擊接克羅務(wù)地亞和爐波斯尼難亞的一頑座浮橋礙（Sa霧va涂R勤iv唉er提P歡on乳to械on慮B劍ri往dg澆e），長(zhǎng)620糧m，19國(guó)95年開爐通右上鑼：位錯(cuò)于美白國(guó)Sa鉆n爽Di債eg茂o的一樹座浮