1、第三篇 桥梁工程,一、桥梁概述,桥梁是铁路、公路交通线上的重要组成部分。 1.工程量较大,工期较长,是线路中的控制工程。 2.工程投资占很大比重,需建筑材料、劳动力较多。 例如公路建筑中,一般情况下桥梁造价平均占公路总造价的10 % 20 % 。 3.国防上,长大桥梁是铁路、公路交通线的咽喉,易遭破坏,较难修复,是战时交通保障的重要目标。 4.与水陆交通、工农业生产和人民生活等有密切的关系。,二、桥梁的组成,桥梁主要由上部结构和下部结构组成。 上部结构(桥跨结构)梁(或拱)、桥面、支座 桥梁的主要承载结构。 下部结构桥台和桥墩 支承桥跨结构,把上部传来的荷载通过它传到地基。 桥头锥体护坡、导流
2、堤、丁坝护岸等防护工程,二、桥梁的组成,桥头锥体护坡,三、桥梁分类1.按用途,1.按其用途来划分,有铁路桥、公路桥、人行桥、运水桥(渡槽)及其他专用桥梁(如通过管线、电缆等)。,铁路桥武广高铁衡阳湘江特大桥,公路桥上海卢浦大桥,三、桥梁分类1.按用途,人行天桥,运水桥(渡槽),三、桥梁分类2.按跨越障碍分,跨越河流的称跨河桥、跨越山谷的称跨谷桥。,跨河桥,跨谷桥,三、桥梁分类2.按跨越障碍分,跨越铁路或道路的称跨线桥或立交桥。,跨线桥,立交桥,三、桥梁分类2.按跨越障碍分,线路通过城市区、工业区或农作物区,为保留线路通过的空间以利桥下交通或少占耕地,则称这种桥为旱桥或栈桥。,旱桥,栈桥,三、桥
3、梁分类3.按桥面位置不同,按桥面位置不同可分为上承式桥、下承式桥、中承式桥 上承式桥：桥面布置在桥跨结构的顶面。 优点：桥上视线不受阻挡。,洛阳黄河桥,上承式桥,三、桥梁分类3.按桥面位置不同,下承式桥：桥面布置在桥跨的下部。 优点：在容许建筑高度受限制的情况下采用下承式桥。 可以将桥下净空要求较高的孔做成下承式。 缺点: 构造较复杂,视线受阻。,下承式桥,三、桥梁分类3.按桥面位置不同,中承式桥：桥面(路面)布置在桥跨结构中间高度处 中承式桥主要用于拱式桥跨结构。,三、桥梁分类4.按承重结构所用材料,按主要承重结构所用的材料来划分：木桥、钢桥、圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥和预
4、应力混凝土桥。,木桥,木桥,湘桂线浪江桥（钢桥）,赵州桥（石桥）,钢筋混凝土桥,预应力混凝土桥,三、桥梁分类5.按桥长划分,按桥长划分(梁式桥两个桥台挡碴墙前缘之间的距离称为桥长L)。 一座桥梁的桥长在一定程度上反映它的工程量的大小(包括材料、机具设备和人工等)、工期的长短,因而也反映了它在整段线路的重要程度。 铁路桥： 桥长等于及小于20 m 的称为小桥, 20 m 以上至100 m 之间称为中桥, 100 m 以上称为大桥,500 m 以上的称为特大桥。,三、桥梁分类6.按桥跨结构力学体系分,按桥跨结构力学体系分,有以下几类：梁式桥主梁受弯拱 桥主拱受压刚架桥构件受弯压悬索桥缆索受拉斜拉桥
5、斜拉索受拉,6.1 梁式桥主梁受弯,简支梁,连续梁,悬臂梁,梁式桥的承重结构：实腹梁或桁架梁。 受力特征：在竖直荷载作用下支座只有竖直反力。 梁式桥可分为：简支梁、连续梁和悬臂梁。,6.1 梁式桥简支梁,梁式体系中最常用的是简支梁。 简支梁在构造上及受力上与左右邻孔均不相关,只要跨度与荷载相同,简支梁构造也可以做得相同。 因此可以做成标准设计在桥梁工厂中成批制造,采用先进、经济合理的施工方法, 降低成本, 保证质量。,简支混凝土梁桥,简支实钢梁桥,多跨简支梁桥,6.1 梁式桥连续梁,大跨度桥梁，为节省材料可考虑采用连续梁或悬臂梁 连续梁各孔的挠曲线是连续的; 桥上线路比较匀顺,结构物刚度大,因
6、而获得广泛采用。,连续梁桥实例,上海奉浦大桥：主跨125米 ，支点高度7米、跨中2.5米， 悬臂施工,长沙月亮岛公铁两用桥,主桥：连续梁桥；引桥：简支梁桥,连续梁桥 (常德沅水桥),主桥为84+3x120+84(m)预应力混凝土连续梁桥。边滩区引桥为连续预应力混凝土简支梁桥,六库怒江大桥,6.1 梁式桥悬臂梁,悬臂梁桥在悬臂端部会出现挠曲线的转折,对于铁路行车不利。但在铁路上也并非绝对不用。,混凝土悬臂梁桥重庆长江大桥,悬臂梁桥 (南宁邕江大桥),中国最早采用闭口薄壁杆件理论设计的一座悬臂式钢筋混凝土箱型薄壁城市桥,6.2 拱桥主拱受压,拱桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。 在竖向荷载作用下,墩台
7、除受竖向力外还承受推力(水平反力)。,6.2 拱 桥主拱受压,实体拱桥承重结构以受压为主,通常多用圬工材料(如石、混凝土)和钢筋混凝土等建造,较大跨度拱桥常采用桁拱。,丹河特大桥146米,重庆万县长江大桥,巫山长江大桥 （世界最大跨度的中承式钢管混凝土肋拱桥，主跨460m）,卢浦大桥,当今世界第一钢结构拱桥，是世界上跨度最大的拱形桥。卢浦大桥全长3900米，主拱桥长550米，拱顶高于江面100米。它也是世界上首座完全采用焊接工艺连接的大型拱桥。,下承式拱桥,6.3 刚架桥构件受弯压,刚架桥显著特点：桥跨和墩台刚性连接成整体。 在竖向荷载作用下,梁部主要受弯,墩台底也承受水平反力,其受力状态介于
8、梁式桥与拱桥之间。 斜腿刚架桥适用于山谷、深河陡坡地段,可以避免修建昂贵的高墩或深水基础.,斜腿刚架桥,门形刚架桥,T型连续刚构桥实例,乌龙江大桥：主跨：144米；全长552米。建成时间1971年9月。跨径纪录保持了整个七十年代；是我国大跨径桥梁发展过程中的一个里程碑。,T型连续刚构桥实例,重庆长江公路大桥：国内跨度最大的预应力混凝土型刚构桥 正桥全长1120m，分跨为86.5+4138+156+174+104.5m， 最大跨度174。1980年7月1日建成通车。,斜腿刚构桥实例,安康汉江桥 主跨为176m，中孔跨中64m,江苏下甸桥,V形墩连续的刚构桥,6.4 悬索桥缆索受拉,悬索桥是以缆索
9、跨过塔顶锚固在两岸上作为承重结构。在竖向荷载作用下,通过吊杆使缆索承受很大拉力。 地锚式悬索桥的自重和车辆荷载由桥面传到吊杆，由吊杆传到大缆，由大缆传到塔墩和锚碇，进而传到地基。,6.4 悬索桥缆索受拉,6.4 悬索桥缆索受拉,采用高强钢丝钢缆,抗拉性能强,结构自重较轻, 跨度大 成卷的钢缆易于运输,结构的组成构件较轻,便于无支架悬吊拼装。 悬索自重轻,结构刚度差,在动荷载及风荷载作用下变形和振动较大,目前铁路上悬索桥用得较少。,湖南矮寨特大悬索桥 大桥两索塔间跨度为1176米， 是目前世界上跨峡谷跨径最大的钢桁梁悬索桥,湖南矮寨特大悬索桥,润扬长江大桥,6.5 斜拉梁斜拉索受拉,斜拉桥由梁、斜拉索和索塔三部分组成。梁除支承于墩台之外,还支承于由索塔引出的斜拉索上,习惯上称为刚性梁或加筋梁。 斜拉桥是一种自锚式体系,斜拉索的水平拉力由刚性梁承受,故可用于地基条件较差的地区。也有在桥墩上不设支座,在索塔处另设吊索吊住刚性梁的方案。这种方案抗震性能好,称为“ 全漂浮式”斜拉桥。,法国诺曼底大桥,苏通大桥1088米,杭州湾大桥,全长36公里，是世界上最长的跨海大桥 2008.5.1,杨浦大桥,
