混凝土桥

2019-04-14 21:01

桥梁分类

根据不同的分类标准可以对桥梁进行不同的划分,这些划分对理解整个桥梁体系是很有帮助的,根据大纲要求,应对以下几种主要的划分方法有所了解,对按结构体系分类要进行重点的学习和掌握。

按结构体系分类。 梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥 按跨径分类。 特大桥、大桥、中桥、小桥

按桥面位置分类。 上承式桥、中承式桥、下承式桥、

按材料分类。 木桥、钢桥、圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥。 按跨越方式分类。 固定式桥、开启桥、浮桥、漫水桥 按施工方法分类。 整体施工桥梁、节段施工桥梁

按结构体系分类是以桥梁结构的力学特征为基本着眼点,对桥梁进行分类,以利于把握各种桥梁的基本特点,也是桥梁工程学习的重点之一。以主要的受力构件为基本依据,可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。

梁式桥 主梁为主要承重构件,受力特点为主梁受弯。主要材料为钢筋混凝土、预应力混凝土,多用于中小跨径桥梁。简支梁桥合理最大跨径约20米,悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70米。

优点:采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观;这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。

缺点:结构本身的自重大,约占全部设计荷载的30%至60%,且跨度越大其自重所占的比值更显著增大,大大限制了其跨越能力。

拱式桥 拱肋为主要承重构件,受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。主要材料是圬工、钢筋砼,适用范围视材料而定。跨径从几十米到三百多米都有,目前我国最大跨径钢筋砼拱桥为170米。

优点:跨越能力较大;与钢桥及钢筋砼梁桥相比,可以节省大量钢材和水泥;能耐久,且养护、维修费用少;外型美观;构造较简单,有利于广泛采用。

缺点:由于它是一种推力结构,对地基要求较高;对多孔连续拱桥,为防止一孔破坏而影响全桥,要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力,增加了工程造价;在平原区修拱桥,由于建筑高度较大,使两头的接线工程和桥面纵坡量增大,对行车极为不利。

刚架桥是一种桥跨结构和吨台结构整体相连的桥梁,支柱与主梁共同受力,受力特点为支柱与主梁刚性连接,在主梁端部产生负弯矩,减少了跨中截面正弯矩,而支座不仅提供竖向力还承受弯矩。主要材料为钢筋砼,适宜于中小跨度,常用于需要较大的桥下净空和建筑高度受到限制的情况,如立交桥、高架桥等。

优点:外形尺寸小,桥下净空大,桥下视野开阔,混凝土用量少。

缺点:基础造价较高,钢筋的用量较大,且为超静定结构,会产生次内力。

斜拉桥 梁、索、塔为主要承重构件,利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨内增加了弹性支承,减小了梁内弯矩而增大了跨径。受力特点为外荷载从梁传递到索,再到索塔。主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材。适宜于中等或大型桥梁。

优点:梁体尺寸较小,使桥梁的跨越能力增大;受桥下净空和桥面标高的限制小;抗风稳定性优于悬索桥,且不需要集中锚锭构造;便于无支架施工。

缺点:由于是多次超静定结构,计算复杂;索与梁或塔的连接构造比较复杂;施工中高空作

业较多,且技术要求严格。

悬索桥 主缆为主要承重构件,受力特点为外荷载从梁经过系杆传递到主缆,再到两端锚锭。主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材,适宜于大型及超大型桥梁。 优点:由于主缆采用高强钢材,受力均匀,具有很大的跨越能力。

缺点:整体钢度小,抗风稳定性不佳;需要极大的两端锚锭,费用高,难度大。

按跨径分类是一种行业管理的手段,并不反映桥梁工程设计和施工的复杂性。以下是我国公路工程技术标准(JTJ001-97)规定的按跨径划分桥梁的方法。 特大桥

桥梁总长L≥500m,计算跨径L0≥100m。 大桥

桥梁总长100m≤L<500m, 计算跨径40m≤L0<100m。 中桥

桥梁总长30m<L<100m,计算跨径20m≤L0<40m。 小桥

桥梁总长8m≤L≤30m,计算跨径5m≤L0<20m。 ________________________________________ 桥梁分类。多孔跨径总长L(m)。单孔跨径(L0) 特大桥。L≥500m。L0≥100m

大桥。100m≤L<500m。40m≤L0<100m 中桥。30m<L<100m。20m≤L0<40m

小桥。8m≤L≤30m。5m≤L0<20m

按桥面位置分类,可分为上承式桥,下承式桥和中承式桥。

上承式桥

桥面布置在桥跨结构上面

下承式桥

桥面布置在桥跨结构下面

中承式桥

桥面布置在桥跨结构中间

按主要承重结构所用的材料来划分,有木桥、钢桥、圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥和预应力钢筋混凝土桥。

木桥

用木料建造的桥梁。木桥的优点是可就地取材,构造简单,制造方便,小跨度多做成梁式桥,大跨度可做成行架桥或拱桥。

其缺点是容易腐朽、养护费用大、消耗木材、且易引起火灾。多用于临时性桥梁或林区桥梁。 钢桥

桥跨结构用钢材建造的桥梁。钢材强度高,性能优越,表观密度与容许应力之比值小,故

钢桥跨越能力较大。钢桥的构件制

造最合适工业化,运输和安装均较为方便,架设工期较短,破坏后易修复和更换,但钢材易锈蚀,养护困难。 圬工桥

用砖、石或素混凝土建造的桥。这种桥常作成以抗压为主的拱式结构,有砖拱桥、石拱桥和素混

凝土拱桥等。由于石料抗压强度高,且可就地取材,故在公路和铁路桥梁中,以石拱桥用的较多。 钢筋混凝土桥

又称普通钢筋混凝土桥。桥跨结构采用钢筋混凝土建造的桥梁。这种桥梁,沙石骨料可以就地取材,维修简便,行车噪音

小,使用寿命长,并可采用工业化和机械化施工,与钢桥相比,钢材用量与养护费用均较少,但自重大,对于特大跨度的桥

梁,在跨越能力与施工难易度和速度方面,常不及钢桥优越。

预应力钢筋混凝土桥

桥跨结构采用预应力混凝土建造的桥梁。这种桥梁,利用钢筋或钢丝(索)预张力的反力,可使混凝土在受载前预先受压,

在运营阶段不出现拉应力(称全预应力混凝土),或有拉应力而未出现裂缝或控制裂缝在容许宽度内(称部分预应力混凝 土)。其优点是:能合理利用高强度混凝土和高强度的钢材,从而可节约钢材,减轻结构自重,增大桥梁的跨越能力;改善

了结构受拉区的工作状态,提高结构的抗裂性,从而可提高结构的刚度和耐久性;在使用荷载阶段,具有较高的承载能力和

疲劳强度;可采用悬臂浇筑法或悬臂拼装法施工,不影响桥下通航或交通;便于装配式混凝土结构的推广。它的不足之处是

施工工艺较复杂、质量要求较高和需要专门的设备。

按跨越方式分类,可分为固定式桥梁、开启桥、浮桥、漫水桥等 固定式桥梁 指一经建成后各部分构件不再拆装或移动位置的桥梁;漫水桥,。

开启桥

指上部结构可以移动或转动的桥梁 浮桥

指用浮箱或船只等作为水中的浮动支墩,在其上架设贯通的桥面系统以沟通两岸交通的架空建筑物 漫水桥

又称过水桥,指洪水期间容许桥面漫水的桥梁

按施工方法分类,混凝土桥梁可分为整体式施工桥梁的和节段式施工桥梁。 整体式是在桥位上搭脚手架、立模板、然后现浇成为整体式的结构。 节段式

节段式是在工厂(或工场、桥头)预制成各种构件,然后运输、吊装就位、拼装成整体结构;或在桥位上采用现代先进施工方法逐段现浇而成整体结构。用于大跨径预应力混凝土悬臂梁桥、T型刚构桥、连续梁桥、拱桥以及斜拉桥、悬索桥的施工。

上部结构由桥跨结构、支座系统组成。

桥跨结构

。或称桥孔结构,是桥梁中跨越桥孔的、支座以上的承重结构部分。按受力图示不同,分为梁式、拱式、刚架和悬索等基本体系,并由这些基本体系构成各种组合体系。它包含主要承重结构、纵横向联结系、拱上建筑、桥面构造和桥面铺装、排水防水系统,变形缝以及安全防护设施等部分。

支座系统

。设置在桥梁上、下结构之间的传力和连接装置。其作用是把上部结构的各种荷载传递到墩台上,并适应活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素所产生的位移,使桥梁的实际受力情况符合结构计算图示。一般分为固定支座和活动支座。

下部结构,由桥墩、桥台、墩台基础几部分组成。

桥墩、桥台

。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。桥台设在两端,桥墩则在两桥台之间,见下图。而桥台除此之外,还要与路堤衔接,并防止其滑塌。为保护桥台和路堤填土,桥台两侧常做一些防护和导流工程。

墩台基础

。保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。 。

桥梁组成示意图

附属构件,主要包括伸缩缝、灯光照明、桥面铺装、排水防水系统、栏杆(或防撞栏杆)等几部分。

________________________________________ 伸缩缝

。在桥跨上部结构之间,或桥跨上部结构与桥台端墙之间,设有缝隙保证结构在各种因素作用下的变位。为使桥面上行驶顺直,无任何颠动,此间要设置伸缩缝构造。特别是大桥或城市桥的伸缩缝,不但要结构牢固,外观光洁,而且需要经常扫除深入伸缩缝中的垃圾泥土,以保证它的功能作用。

灯光照明

。现代城市中标志式的大跨桥梁都装置了多变幻的灯光照明,增添了城市中光彩夺目的晚景。

桥面铺装

。或称行车道铺装,铺装的平整、耐磨性、不翘壳、不渗水是保证行车舒适的关键。特别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求甚严。

排水防水系统

。应迅速排除桥面上积水,并使渗水可能降低至最小限度。此外,城市桥梁排水系统应保证

桥下无滴水和结构上的漏水现象。

栏杆(或防撞栏杆)

。它既是保证安全的构造措施,又是有利于观赏的最佳装饰件。

。 这类名词有计算跨径,桥梁全长,桥梁总长,净跨径,总跨径,设计水位,桥下净空高度,建筑高度等。

________________________________________ 计算跨径

。桥跨结构两支点间的距离l,称为计算跨径。桥跨结构的力学计算是以计算跨径为准的。

桥梁全长

。对于梁式桥而言,桥梁两个桥台侧墙或八字尾端间的距离L,称为桥梁全长(无桥台的桥梁为桥面系行车道长度)。

桥梁总长

。通常把两桥台台背前缘间距离L1称为桥梁总长。

净跨径

。设计洪水位线上相邻两桥墩(或桥台)的水平净距l0称为桥梁的净跨径。

总跨径

。各孔净跨径的总和,称为桥梁的总跨径。桥梁的总跨径反映它排泄洪水的能力。

设计水位

。相应于设计洪水频率的洪峰流量水位,即设计流量的水位,用标高表示设计水位的高低。

桥下净空高度

。设计洪水位或设计通航水位对桥跨结构最下缘的高差H,称桥下净空高度。它不得小于因排洪所要求的,以及对该河流通航所规定的净空高度。

建筑高度

。桥面对桥跨结构最低边缘的高差h,称桥梁的建筑高度。桥梁的建筑高度不得大于它的容许建筑高度,否则不能保证桥下的通航或排洪要求。 ________________________________________

常用名词示意图

。我国桥梁设计程序,分为前期工作及设计阶段。前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告。设计阶段按\三阶段设计\进行,即初步设计、技术设计与施工设计。

一、前期工作--预可行性研究报告和工程可行性研究报告的编制 。预可行性研究报告与可行性研究报告均属建设的前期工作。预可行性研究报告是在工程可行的基础上,着重研究建设上的必要性和经济上的合理性;


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