桥梁结构体系工程实例

姓名：董志华西安理工大学水利水电学院工程管理052班一、桥梁工程总论二、桥梁组成三、桥梁类型一、桥梁工程3.1梁式桥3.2拱式桥3.3刚架桥3.4悬索桥3.5斜拉桥3.6组合体系桥跨越障碍：河流、河谷、被交线路使桥上交通、桥下水流宣泄、船只通航、车辆通行公(铁)路的重要组成占公路总造价的10～20%;占铁路比例更高一、桥梁工程桥一桥横九天人生当如此施工关键线路、制约工期二、桥梁组成1、主体两部分上部结构（桥跨结构、桥孔结构）跨越障碍的主要承载结构；下部结构（桥墩、桥台）：支承桥跨结构；桥台：设两端，支承桥跨、衔接路堤、挡土桥墩：两桥台间，支承桥跨支座：墩、台支承处传力装置2、其他及附属工程锥形护坡：设在桥台两侧，石砌迎水部分：路堤边坡稳定防护护岸：上下游两侧护岸，石砌导截流工程：围堰、筑岛墩台基础：保证墩、台安全埋入土中•荷载传至地基•(扩大基础、桩基础）梁桥简图拱桥主要部分拱顶剖面拱脚剖面1拱圈2拱顶3拱脚4拱轴线5拱腹6拱背7栏杆8檐石9伸缩缝10镶面侧墙11防水层12拱腹填料13桥面铺装14桥台台身15桥台基础16桥台翼墙三、桥梁类型按用途公路桥铁路桥人行桥渡槽专用桥公、铁路两用管道桥电缆桥砖石混凝土按承重结构材料木桥钢桥圬工桥钢筋混凝土预应力钢筋混凝土抹灰、瓦工施工整体式：现浇节段式：预制、吊装配特大桥L≥100、L1≥500按总长L1计算跨径小桥5≤L≤20、8≤L1≤30中桥20≤L≤40、30≤L1≤100大桥L≥40、L1≥100跨障碍性质跨线桥（立体交叉桥）跨河桥高架桥：代替高路堤、向空中发展（城市）栈桥：桥梁行车道升高、桥下有空间行车或堆栈、店铺按形式开启式固定式浮式漫水梁、拱组合斜拉桥结构体系拱式桥（拱桥）梁式桥（梁桥）刚架桥组合体系桥吊桥悬索（链）行车道相对承重结构位置中承式：桥面行车道居中上承式：桥面行车道在上下承式：桥面行车道在下简支、悬臂、连续、T构、等结构形式。抗弯材料：钢、木、预应力砼。结构简单施工方便，地基承载低，跨度小，材料要求高。古朴，经典，较经济实用的梁桥。结构造型优美，充满节奏感的佳作。完美之作。桥墩基础桥跨结构3.2拱式桥拱桥是以承受轴向压力为主的拱(称为主拱圈)作为主要承重构件的桥梁。1.按照主拱圈的静力图式，拱轿可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。①.三铰拱是静定结构，其整体刚度较低，尤其是挠曲线在拱顶铰处产生折角，致使活载对桥梁的冲击增强，对行车不利。拱顶铰的构造和维护也较复杂。因此，三铰拱除有时用于拱上建筑的腹拱圈外，一般不用作主拱圈。②.两铰拱取消了拱顶铰，构造较三铰拱简单，结构整体刚度较三铰拱为好，维护也较三铰拱容易，而支座沉降等产生的附加内力较无铰拱为小，因此在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方，可采用两铰拱桥。③.无铰拱属三次超静定结构，虽然支座沉降等引起的附加内力较大，但在荷载作用下拱的内力分布比较均匀，且结构的刚度大，构造简单，施工方便,因此无铰拱是拱桥中,尤其是圬工拱桥和钢筋混凝土拱桥中普遍采用的形式。2.按照主拱圈的构成形式，拱又可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱等。①.板拱：拱圈横截面呈矩形实体截面，它横向整体性较好、拱圈截面高度小、构造简单，但抵抗弯矩能力较差，一般用于圬工拱桥。②.肋拱：拱圈是由两条或多条拱肋组成，肋与肋之间用横系梁相联系，拱肋形状可以是矩形、工字形、箱形或圆管形，它的抗弯能力较板拱为优,用料较省,但制作较板拱复杂，多用于钢筋混凝土拱桥或钢拱桥。③.双曲拱:它在横向除有拱肋外，还有由拱波、拱板等构成的小拱将整个拱圈联结成整体，它在施工时可以将拱肋、拱波预制，安装后再浇筑拱板，减轻吊装重量，并可以不用拱架，或只需用简单支架，为混凝土拱桥提供了一种新的结构形式和简便易行的施工方法。④.箱形拱：横截面可为整体多室箱形或分离箱形。混凝土或钢筋混凝土箱形拱也可采用无支架施工。⑤.桁架拱：拱圈由桁架构成，可做成桁肋拱或肩拱形式。3.拱还可按拱上建筑的形式不同而分为实腹式拱和空腹式拱。①.实腹式拱是将主拱圈以上至桥面间的空间全部用填料填实，一般用于小跨径的桥梁；②.空腹式拱则在主拱圈以上设有横桥向贯通的腹孔，一般用于中等以上跨径的桥梁。赵州桥是现存修建最早的空腹式拱桥。拱式桥的三种表示方式。1拱圈拱圈为主承重结构。拱顶13桥面铺装造型优美的双曲拱桥。6拱背5拱腹3拱脚3.3刚架桥主梁与支柱刚性连接。梁柱钢结处易裂缝，施工困难。钢筋用量大，基础造价高。结构较为简单。钢梁桥墩锥体护坡3.4悬索桥悬索桥又名吊桥，是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁。悬索桥由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢丝、钢绞线、钢缆等）制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000米以上。1981年建成的英国恒比尔悬索桥的跨径为1410米，是目前世界上跨径最大的桥梁。悬索桥的主要缺点是刚度小，在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动，需注意采取相应的措施。按照桥面系的刚度大小，悬索桥可分为柔性悬索桥和刚性悬索桥。柔性悬索桥的桥面系一般不设加劲梁，因而刚度较小，在车辆荷载作用下，桥面将随悬索形状的改变而产生S形的变形，对行车不利,但它的构造简单，一般用作临时性桥梁。刚性悬索桥的桥面用加劲梁加强，刚度较大。加劲梁能同桥梁整体结构承受竖向荷载。除以上形式外，为增强悬索桥刚度，还可采用双链式悬索桥和斜吊杆式悬索桥等形式，但构造较复杂。桥面支承在悬索（通常称大揽）上的桥称为悬索桥。英文为SuspensionBridge，是悬挂的桥梁之意，故也有译作吊桥的。吊桥的悬挂系统大部分情况下用索做成，故译作悬索桥，但个别情况下，索也有用刚性杆或键杆做成的，故译作悬索桥不能涵盖这一类用桥。和拱肋相反，悬索的截面只承受拉力。简陋的只供人、畜行走用的悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬索桥则不行，为了保持桥面具有一定的平直度，是将桥面用吊索挂在悬索上。和拱桥不同的是，作为承重结构的拱肋是刚性的，而作为承重结构的悬索则是柔性的。为了避免在车辆驶过时，桥面随着悬索一起变形，现代悬索桥一般均设有刚性梁（又称加劲梁）。桥面铺在刚性梁上，刚性梁吊在悬索上。现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬索的鞍形支座。承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中，个别也有固定在刚性梁的端部者，称为自锚式悬索桥。结构刚度差，车、风荷载下变形、振动大缆索主承重结构自重轻，施工简单吊杆使主梁形成多点支承的连续梁竖荷下，吊杆使缆索承受拉力香港青马大桥江阴长江大桥主塔缆索塔基吊杆3.5斜拉桥斜拉桥：由主梁、斜向拉紧主梁的钢缆索以及支承缆索的索塔等部分组成。斜拉桥的缆索张拉成直线形,整个结构为几何不变体,其刚度比悬索桥大。主梁同弹性支承上的连续梁的性能相似。斜拉桥的跨径一般在梁桥和悬索桥之间。1977年法国建成的布鲁东纳桥，跨径达320米,是目前世界上跨径最大的预应力混凝土斜拉桥；1975年法国建成的卢瓦尔河钢斜拉桥,主跨径为404米。斜拉桥在构造上有单塔或双塔、单面布索或两面布索、密索或少索等形式，索的布置也有不同的放射形式，塔、梁、墩之间铰接或固接等也有多种类型。斜拉桥日文称斜张桥，德文称斜索桥，英文称拉索桥（CableStayedBridge）。将梁用若干根斜拉索拉在塔在上，便形成斜拉桥。与多孔梁桥对照起来看，一根斜拉索就是代替一个桥墩的（弹性）支点，从而增大了桥梁的跨度。斜拉桥这种结构型式古已有之。但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制，所以一直没有得到发展和广泛应用。直到本世纪中，由于电子计算机的出现，解决了索力计算难的问题，以及调整装置的完善，解决了索力的控制问题，使得斜拉桥成为近50年内发展最快，应用日广的一种桥型。PPWS索平行钢丝束钢绞线束高强钢筋中承式结构轻跨距大辐射式平行式扇式主梁与斜缆结合共同承重吊杆塔基主塔缆索桥梁空间美感3.6组合体系桥拱梁桥梁拱桥斜拉桥拱梁共同承重梁拱共同承重主梁与斜缆结合共同承重备注：1.多处借取马老师格式,深表歉意和衷心感谢。2.资料来自网上,以注转贴，请谅解。3水平有限，错误难免，恳求批评指正。4谢绝盗版，后果自负。