1、土木工程认知实习桥梁方向桥梁方向认知实习报告姓 名:学 号:班 级:单 位:北京交通大学土建学院时 间: 2013年5月第一部分 前言一、 桥梁方向简介桥梁工程是土木工程学科中重要的分支学科,在公路、铁路和城市交通建设中,为跨越江河、深谷和海峡都需要建造各种桥梁等结构构造物,除了和结构工程学科有许多共同的基础理论外,在水文、地质、荷载作用、结构体系和基础工程方面也有一定的特殊性。我们需要随时考虑工程所受到的影响,培养我们独立思考的能力以及实际解决问题的能力,才能在以后的工作中处理好各种问题。本方向毕业生主要面向公路桥梁交通部门基层单位,在生产第一线从事公路与桥梁工程的勘测设计、施工、试验检测和
2、养护维修等技术工作,具有广阔的就业前景。具体的工作岗位为: 1、桥涵测设:甲级测设单位作业组组长;乙、丙级测设单位测设队队长;大型施工项目测量组技术负责人 。2、工程施工:中、小型施工项目技术负责人;大型施工项目分项工程技术负责人 。3、试验检测:大型施工项目工地试验室或质检组技术负责人;大、中型施工企业试验室技术负责人;质检(监)站试验室或检测组技术负责人;监理公司(所)试验室技术负责人。 4、养护维修:大、中修工程技术负责人。 5、路桥设计:设计行业路桥方向项目负责人。二、 实习目的1. 能够将平常在课本中学到的知识在实践中得到应用,并且在实践中将所学知识得到更加统一的综合和拓展。2. 了
3、解建筑物建设当中的一些注意内容和基本技术。为在以后的工作中能够熟练的掌握自己的各项职能打下良好的基础。3. 通过对建筑的观摩能够感受到建设者的辛勤劳动和他们的伟大,同时继承土建人的优良品质,在以后的学习工作中发扬不怕苦的精神,做一名热爱专业的优秀土建人。三、 实习内容石拱桥、公路桥、铁路桥等桥梁的各种结构以及抗震防洪、给排水设计。四、 实习地点和安排地点一 卢沟桥附近时间:2013年5月25日观察对象:卢沟桥、铁路桁架桥地点二 四道口附近四道口附近时间:2013年5月25日观察对象:连续梁桥地点三 慈献寺附近时间:2013年5月25日观察对象:慈献寺公路桥第二部分 专论一、卢沟桥(拱桥)卢沟桥
4、,位于北京至周口店的公路与永定河的交汇处,始建于公元1189年六月,明昌三年公元1192年三月完工。两侧石雕护栏各有140条望柱该桥全长265米,宽约8米,由11孔石拱组成。桥旁建有石栏,其上共有精刻石狮485个。“卢沟晓月”是著名的“燕京八景”之一。卢沟桥又以中国抗日战争的爆发地而载于史册。拱桥是我国公路上使用很广泛的一种桥梁体系。拱桥与梁桥的区别,不仅在于外形不同,更重要的是两者受力性能有差别。由力学知识可以知道,梁式结构在竖向荷载作用下,支承处仅仅产生竖向支承反力,而拱式结构在竖向荷载作用下,支承处不仅产生竖向反力,而且还产生水平推力。水平推力的存在,拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小很多
5、,而拱主要承受压力。充分利用抗压性能较好而抗拉性能较差的污工材料(石料、混凝土)修建。1、 材料桥梁整体都采用了石材,石材的特点是抗拉强度非常小,抗压强度非常大。2、 结构桥梁一共包括两部分:上部结构(梁、拱、桁架)、下部结构,下部结构包括桥墩和基础。上部结构桥面:起功能作用,如防水灯附属设施。拱:泄洪,供水流及船只通过,也有美观作用。下部结构桥墩:承受上部结构压力,水的冲击,地震,风。破冰体卢沟桥十一孔有10个桥墩,桥墩间距离不等,即从两端想中间逐渐增大。桥墩的迎水面,修筑了楔形“分水尖”(俗称“斩龙剑”)。抗御洪水和冰块对桥墩的侵害,出水面呈船尾状,是水分散,减轻压力,保护桥体。危险墩前的
6、破冰体可以分担流水的阻力,有流冰的时候可以起到破冰的作用。在流冰足以影响全桥安全的江河中每个桥墩的迎水面应设置破冰体,其轴线与桥轴线一致。为使流冰在接近桥墩前的破冰体能被撞碎,应预先设置前哨破冰体。前哨破冰体是隔两孔或两孔以上设置的。3、 受力特点承受轴力为主,抗压能力强。荷载的传递:梁桥的荷载通过支座传递给桥墩,拱式结构和钢结构的主体直接固结或者刚性连接。4、 优缺点优点是跨越能力好,结构简单,施工方便,能充分做到就地取材。耐久性好,养护维修费用少。将桥面系传来的压力转化为轴向压力,所以不需要象其他桥梁一样要考虑受拉和受弯等情况,所以拱桥一般的是圬工桥,用砖石就可以砌起来,当然现在拱桥也出现
7、了钢结构和钢筋混凝土的,中承、上承拱,丰富了桥形。缺点是对地基承载力要求高、圬工体积大,不能进行机械化施工、工期长。二、铁路桁架桥在卢沟桥附近还有一座铁路桥,整个桥为钢结构,在钢架上铺设有路轨,有铁路线在此通过。由于火车的重量很大,并且高速非直线运动时,会有一个很大的离心力,这就要求桥有一定的承受侧压的能力,钢桥就做到了这一点。它用的是重力式桥墩,主要靠自身的重力来平衡外力,从而保证桥墩的强度和稳定性。它用的是支座结构,支座是桥梁的重要传力装置,设计中除考虑其应有足够的强度、刚度和自由的转动或移动性能外,还应注意便于维修和更换,施工中应重视座板下混凝土垫层的平整,并应根据气温确定其安放位置;在
8、地震区应考虑抗震措施。此桥为连续桁架结构铁路桥,共七孔。桁架桥是以桁架作为上部结构主要承重构件的桥梁。桁架桥一般由主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架以及桥面系组成。在桁架中,弦杆是组成桁架外围的杆件,包括上弦杆和下弦杆,连接上、下弦杆的杆件叫腹杆,按腹杆方向之不同又区分为斜杆和竖杆。弦杆与腹杆所在的平面就叫主桁平面。所有的杆件都是二力杆,是通过栓接的。在主梁与桥墩连接处可看到固定铰支座和水平可动铰支座。在列车载荷经过时,载荷由铁轨传递到轨枕上,然后沿着四个纵向作用梁通过上平动连联接至横梁(主梁),主梁通过节点板连接到主桁,主桁再将力最后传递到主承重结构桁架上,再由桥墩支撑起整个桥梁
9、和载荷。桥面上部受拉,下部受压。三脚架支撑人行道。桥墩为混凝土重力式,因其只受压应力作用,未使用钢筋混凝土结构。1. 杆件桁架是由若干杆件在其端部相互联结而成的一种结构。在工业与民用建筑中,有些屋架、托架以及跨度和吨位较大的吊车梁常采用的型式。桁架的杆件根据其所在的位置不同有不同的名称。上部的斜杆称为上弦杆,下部的水平杆称为下弦杆。上下弦杆之间的杆件称为腹杆,其中联结上下弦的斜向杆称为斜杆,联结上下弦的竖向杆称为竖杆。上弦杆受拉,下弦杆受压,腹杆用来抗剪,所以桁架桥的弯剪都有各个杆件来承担。2. 钢支座桥下的钢支座为固定角支,下板通过螺栓跟桥墩牢固链接,能够抵抗水平推力,限制桥墩沿着水平方向的
10、位移。铁路桥一般采用钢支座。而公路桥一般采用的是橡胶支座。3. 下平纵联桥下观察了纵向联接系,主桁架的上、下弦杆平面内有上平纵联与下平纵联,其作用是,承受作用于主桁架、桥面系、桥面和列车上的横向风力。承受列车摇摆力以及曲线桥上的离心力。纵向联结系横向支撑弦杆,减少弦杆在主桁平面外的计算长度。纵梁、横梁以及纵梁之间的联结系承受并且传递竖向荷载和纵向荷载。三、公路桥1、双曲拱桥其中参观了一座中小型联拱结构桥,拱圈主要是用来承重承压,它也是钢筋混凝土结构,也有很多的拱圈,之间联结。桥的右边水平受力比较大,所以做的粗壮。桥有很多的病害,裂缝。混凝土硬化过程中,由于混凝土脱水,引起收缩,或者受温度高低的
11、温差影响,引起胀缩不均匀而产生的裂缝。裂缝的产生容易引起渗水,对桥产生很大的危害。在桥上我们看到了伸缩缝。其连接有一定的距离,这同滚动铰支座的原理是一样的,也是为了减少温度变化的破坏效应。它上边用钢板盖住,防止渗水。主拱圈的形式有单波,多波,多波高低肋等。拱肋截面有矩型,倒T形,I形,L形,薄壁箱形等。双曲拱桥按其行车道所处的位置属于上承式拱桥。若从主拱圈的横截面上看,它是由拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分组成。由于介于拱肋之间的拱波也呈曲线形,且与主拱圈的曲线正交,故而称为双曲拱桥。这种桥型是20世纪60年代我国江苏省无锡县由建桥职工首创的一种桥型,它充分发挥了预制装配的优点,可以不要拱架
12、施工,节省木料,加快施工进度,而所耗用的工料又不多。双曲拱比单曲拱能承受更大的载荷,主要是因为双曲拱不仅在一个方向上呈拱形,而且在与其垂直的另一方向也呈拱形。双桥墩结构我们可以观测到桥的两侧桥墩不同,一侧上部结构为拱,另一侧的上部结构为梁。2、另一种公路桥这座公路桥是采用T型梁的连续梁桥,T型梁上部承拉下部承压,整个梁为超静定梁。T型盖梁将力传递给墩柱,梁与柱之间为固定连接,之间用薄橡胶支座连接,弹性其弹性好,所以能起到很好的减震作用。墩柱较铁路桥细,因为其载荷较小,其与梁的连接部分有突出的部分,可保护梁侧移,防止在地震或其他情况下发生落梁事故。四、城铁13号线四道口轻轨高架桥城铁13号线四道
13、口高架桥是桁梁式桥,其主跨为连续梁结构,其他为简支梁结构。地铁13号线是铁路轻轨,六节车厢编组,载荷介于重载荷和公路载荷之间。连续梁部分架设是因为该处是城市公路交通要道,不能在此处长时间架设混凝土简支梁,为了快速施工,所以选择之前已经成型的连续梁,直接架设。因为该处处于城市繁华区,人口相对密集,单一采用钢箱梁噪声过大,影响市容,而单一使用混凝土梁施工工期过长,混凝土简支梁跨度小,不能达到该路口的跨度要求,所以取其交集,采用钢混凝土结合梁,既能减少噪音,又能达到轻质经济的效果,故此处使用钢混凝土结合梁。1、 结合梁(三跨连续梁)梁为结合梁,是钢和混凝土结合的。桥面板为钢筋混凝土的,下面为钢箱梁。
14、桥的中间有一个主跨,主跨一边比副跨大。主跨跨过马路。主跨变截面(高度),三跨连续梁在支座处负弯矩最大,剪力最大。在跨中弯矩最小。采用钢混凝土结合梁,主要是考虑施工速度快。因为是在路口,所以采用结合梁,提高施工速度。上面使用混凝土桥面板的原因是为了减小噪音。2、 四跨连续梁连续梁:在建筑、桥梁、航空以及管道线路等工程中,常遇到一种梁具有三个或更多个支承,可简化为如图所示的静不定结构,称为连续梁。3、 橡胶支座支座是指用以支承容器或设备的重量,并使其固定于一定位置的支承部件。还要承受操作时的振动与地震载荷。橡胶支座是橡胶和薄钢板紧密结合而成,用于支撑桥梁重量。另外,桥梁的设计寿命为一百年,但是桥墩
15、的使用寿命不过二三十年,橡胶支座可以更方便更换桥墩。4、 简支梁中间的空隙可以透气,桥面和墩柱的 通风,对梁内外温度产生一个,减少温差,照射角度、时间都会产生影响。从桥面到底板温度分布不同,对局部受力构成影响。钢板中间嵌有橡胶,承受梁的竖向压力,温度范围内不大的纵向变形,地震发生时可以产生相对移动,减少能量,产生热能,耗能,有隔震效果。桥梁需要定期检测。5、 隔音墙平均隔声量(在无限大的空间中,声源与被测点之间放一张无限大的材料)超过30dB的板材才称作隔音板。隔音板一般为高密度材料。主要特点:保证吸声、隔声效果的前提下,其特点是制作、安装简单。右图桥梁上的隔音板有效地减少了列车通过时噪声给附
16、近居民的影响。6、 排水系统为了迅速的排除桥面积水,防止雨水积滞于桥面并渗入梁体而影响桥梁的耐久性,在桥梁的设计时,在桥面上除设置纵横坡排水外,桥面需要设置一定数量的泻水管道,以便组成一个完整的排水系统,泻水管的型式一般有金属泻水管,钢筋混凝土泻水管,横向排水管道,封闭式排水系统几种。五、 慈献寺公路桥慈献寺桥位于交大南门外,动物园路与高粱桥斜街交汇处,是一座分离式立交桥。慈献寺桥是为了缓解西直门路段交通压力而建,因此在建设之初便考虑到较大的车流量,采用了双向四车道的设计。可以明显的看出来,慈献寺桥是两座并行的桥拼合在一起的,当桥体拼合好之后再通过浇筑混凝土连接在一起。每个桥的桥墩都采用了圆柱
17、或方形的桥墩,以增强期稳定性。近观桥墩,能够发现方形桥墩与桥体之间有一层橡胶层,桥墩的上方有四个支座,支座通过限位装置与桥墩连接在一起。通过老师的讲解,才知道该处桥墩的受力仍主要是通过中间的主要部位,橡胶层的作用与盆式结构中的橡胶层作用相同,也是为了应对形变量而设计。周围的四个限位装置作用是防止桥体发生横向位移,设计时应考虑到强度条件。沿着慈献寺桥走能看到如图的结构。桥墩的形状发生了变化。我们可以看到,桥墩变粗了,两个相邻桥墩横向支起了一段梁,仔细观察可以看到该梁和桥墩之间是之间浇灌固结在一起,没有支座,这样直接固结可以提高强度。支座存在于梁和桥体之间,梁和桥体间有橡胶垫层。我猜想,这样增大了
18、受力面积,桥上的力可以更均匀地传递下来,而不至于桥上的力集中传到桥墩的某个位置而导致破坏。由于这个位置坡度大,车辆会存在较大的加速度,从而产生较大的冲击载荷,因此桥墩需要做这样的处理。而且采用此结构还能起到把两个并行的桥连成一体的作用。仔细观察,我们可以看到在桥体上存在着一些小洞。我们可以得出这样的结论:桥的内部是空心的。老师讲到慈献寺桥是箱式桥体的。之所以做成空心的,主要是为了减少材料和桥的自身重力,因为西直门处的土壤承载力有限。同时由材料力学已经学过的知识可以知道,箱形结构本身强度不会发生太大变化,而且抗扭强度更大了,这一点对于弯桥尤其有利。第三部分 结束语在老师的带领下,我们共观察过卢沟
19、桥及附近桥梁、慈献寺桥及城铁十三号线四道口-西直门段处桥梁结构,了解到了中国桥梁的历史及发展、现代桥梁的基本结构组成和桥梁方向的就业环境及前景。桥梁从古至今都是交通不可缺少的重要组成部分,桥梁的作用不仅是跨越河流,还可以跨越车流,跨越山岭,是人类的智慧结晶。桥梁是一门与实际结合非常紧密的课程,所以这次实习对于学习土木建筑工程的我们来说是意义非常重大。我认为参加过本次实习会对我们今后的工作生涯产生极大地影响。在这两天看到的东西会在今后的学习和工作中经常见到何运用。每观察一座桥梁都能给我带来新的知识及感受,因为在校期间很少有机会这样多的亲身感受了解桥梁。纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。枯燥乏味的课本文字总是不如生动形象的实地考察。这次实习中,我亲眼观察细致的桥梁结构,极大的开拓了我的视野。在此感谢学校及各位老师,带领我参加这次实习考察,让我的知识得到了升华。优秀是土建人的习惯,我会将老师所授知识及教诲带入将来进入社会岗位工作中去,做一个合格的交大土建人。
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