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1、桥桥 梁梁 基基 础础 知知 识识邢台市公路管理处邢台市公路管理处2009年年2月月 一、桥梁组成和分类一、桥梁组成和分类 桥梁概念桥梁概念 桥梁是指为公路、铁路、城市道桥梁是指为公路、铁路、城市道路等跨越河流、山谷、湖泊、低地路等跨越河流、山谷、湖泊、低地等天然或人工障碍物而建造的建筑等天然或人工障碍物而建造的建筑物。物。桥梁的组成桥梁的组成（1 1）上部结构）上部结构（2 2）下部结构）下部结构（3 3）支座（传力装置）支座（传力装置）（4 4）附属结构（搭板、锥坡）附属结构（搭板、锥坡）分类方式分类方式 桥涵类型桥涵类型1.1.1.1.按跨径和全长规模按跨径和全长规模按跨径和全长规模按跨

2、径和全长规模特大桥、大桥、中桥、小桥等特大桥、大桥、中桥、小桥等特大桥、大桥、中桥、小桥等特大桥、大桥、中桥、小桥等2.2.2.2.按用途按用途按用途按用途铁路桥、公路桥、公铁两用桥、铁路桥、公路桥、公铁两用桥、铁路桥、公路桥、公铁两用桥、铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行及自行车桥、农桥等人行及自行车桥、农桥等人行及自行车桥、农桥等人行及自行车桥、农桥等3.3.3.3.按建筑材料按建筑材料按建筑材料按建筑材料钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、结合桥、圬工桥、木桥凝土桥、结合桥、圬工桥、木桥凝土桥、结合桥、圬工

3、桥、木桥凝土桥、结合桥、圬工桥、木桥等等等等4.4.4.4.按结构体系分按结构体系分按结构体系分按结构体系分梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系等等等等5.5.5.5.按桥跨结构与桥面的相对位按桥跨结构与桥面的相对位按桥跨结构与桥面的相对位按桥跨结构与桥面的相对位置置置置上承式、下承式、中承式上承式、下承式、中承式上承式、下承式、中承式上承式、下承式、中承式6.6.6.6.按桥梁的平面形状分按桥梁的平面形状分按桥梁的平面形状分按桥梁的平面形状分直桥，斜桥、弯桥直桥，斜桥、弯桥直桥，斜桥、弯桥直桥，斜桥、弯桥7.7.7.

4、7.按预计使用时间分按预计使用时间分按预计使用时间分按预计使用时间分永久性桥，临时性桥永久性桥，临时性桥永久性桥，临时性桥永久性桥，临时性桥桥梁的分类桥梁的分类相关名词术语的解释相关名词术语的解释 计算跨径计算跨径 净跨径净跨径 标准跨径标准跨径 桥梁全长桥梁全长 多孔跨径总长多孔跨径总长 桥下净空高度桥下净空高度 桥梁建筑高度桥梁建筑高度 桥梁高度桥梁高度 二、梁二、梁 式式 桥桥基本情况基本情况：承重结构：梁（板）承重结构：梁（板）荷载形式：竖向荷载，无水平反荷载形式：竖向荷载，无水平反力，弯矩大。力，弯矩大。材料：抗弯能力强，钢、钢筋混材料：抗弯能力强，钢、钢筋混凝土、预应力混凝土等。凝

5、土、预应力混凝土等。结构：简支、连续、悬臂结构：简支、连续、悬臂梁式桥的分类：梁式桥的分类：按承重结构的静力体系分为：按承重结构的静力体系分为：简支梁桥简支梁桥 悬臂梁桥悬臂梁桥 连续梁桥连续梁桥按有无预应力情况分为：按有无预应力情况分为：钢筋混凝土桥（无预应力）钢筋混凝土桥（无预应力）预应力混凝土预应力混凝土梁桥（部分、全部）梁桥（部分、全部）按施工方法可分为：按施工方法可分为：整体浇筑式整体浇筑式 装配式装配式 按横截面形式分为：按横截面形式分为：板桥板桥 肋板式梁桥（肋板式梁桥（T T梁梁)箱梁桥箱梁桥三、三、拱拱 式式 桥桥拱桥的主要特点拱桥的主要特点优点优点：竖向荷载作用下，桥墩和桥

6、台：竖向荷载作用下，桥墩和桥台将承受水平推力，是偏心受压构件，将承受水平推力，是偏心受压构件，应力分布均匀应力分布均匀,弯矩小，跨越能力较弯矩小，跨越能力较大；构造较简单，耐久性能好，维修、大；构造较简单，耐久性能好，维修、养护费用少。养护费用少。缺点缺点：自重较大，水平推力大，下部：自重较大，水平推力大，下部工程量大，对地基条件要求高。工程量大，对地基条件要求高。拱桥组成拱桥组成 分为上部结构和下部结构分为上部结构和下部结构 上部结构上部结构：主拱圈和拱上建筑。：主拱圈和拱上建筑。主拱圈主拱圈:主要承重结构。主要承重结构。拱上建筑拱上建筑:桥面系和传力构件或填桥面系和传力构件或填充物统称为。

7、充物统称为。下部结构：下部结构：桥墩、桥台及基础。桥墩、桥台及基础。拱桥的几个主要技术名称拱桥的几个主要技术名称净跨径净跨径 计算跨径计算跨径 净矢高净矢高 计算矢高计算矢高 矢跨比矢跨比 拱桥的分类拱桥的分类拱圈材料拱圈材料：圬工拱桥、钢筋砼拱桥：圬工拱桥、钢筋砼拱桥。拱上建筑形式拱上建筑形式：实腹式拱桥和空腹式：实腹式拱桥和空腹式拱桥。拱桥。主拱圈线形主拱圈线形：圆弧线拱桥、抛物线拱：圆弧线拱桥、抛物线拱桥和悬链线拱桥。桥和悬链线拱桥。拱圈截面型式拱圈截面型式：板拱桥、板肋拱桥、：板拱桥、板肋拱桥、肋拱桥、双曲拱桥肋拱桥、双曲拱桥 三、桥梁的构件组成三、桥梁的构件组成桥桥 梁梁上部结构上部

8、结构 支支 座座下部结构下部结构桥梁上部结构桥梁上部结构 1 1、承重结构承重结构 2 2、桥面系桥面系：a a、桥面铺装桥面铺装 b b、桥面排水和防水设施桥面排水和防水设施 c c、伸缩缝伸缩缝 d d、人行道、护栏等、人行道、护栏等桥面铺装桥面铺装定义定义:用沥青混凝土、水泥混凝土等用沥青混凝土、水泥混凝土等材料铺筑在桥面板上的保护层材料铺筑在桥面板上的保护层 。作用：作用：a.a.是防止车轮轮胎或履带直接磨耗行是防止车轮轮胎或履带直接磨耗行车道板；车道板；b.b.保护主梁免受雨水侵蚀；保护主梁免受雨水侵蚀；c.c.分散车轮的集中荷载。分散车轮的集中荷载。桥面铺装桥面铺装要求：强度高抗车

9、辙、耐磨抗滑、要求：强度高抗车辙、耐磨抗滑、不宜开裂、不透水、刚度好、行车不宜开裂、不透水、刚度好、行车舒适。舒适。型式：型式：a a、水泥混凝土：造价低，耐磨，、水泥混凝土：造价低，耐磨，适用于重载，但养生期长。适用于重载，但养生期长。b b、沥青混凝土：优点是自重低，、沥青混凝土：优点是自重低，通车早。通车早。桥面排水系统桥面排水系统 作用及目的作用及目的：钢筋混凝土结构应防止：钢筋混凝土结构应防止雨水积滞于桥面并渗入梁体造成混凝雨水积滞于桥面并渗入梁体造成混凝土破坏和钢筋锈蚀而影响桥梁的耐久土破坏和钢筋锈蚀而影响桥梁的耐久性，除在桥面铺装层内设置防水层外，性，除在桥面铺装层内设置防水层外

10、，应使桥上的雨水迅速排出桥外。应使桥上的雨水迅速排出桥外。桥面排水系统桥面排水系统 方法：方法：桥面排水是借助于桥面纵坡和桥面排水是借助于桥面纵坡和横坡的作用，把雨水迅速汇向集水碗，横坡的作用，把雨水迅速汇向集水碗，并从泄水管排出。并从泄水管排出。桥面横坡桥面横坡:大于等于大于等于1.5%1.5%泄水管泄水管:铸铁管、混凝土管铸铁管、混凝土管 塑料管塑料管伸缩缝伸缩缝 桥跨结构在气温变化、活载作用、桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩和徐变等影响下将会发混凝土收缩和徐变等影响下将会发生变形。为了满足桥面的自由变形，生变形。为了满足桥面的自由变形，同时又保证车辆能平顺通过，就要同时又保证车辆

11、能平顺通过，就要在相邻两梁端之间、或梁端与桥台在相邻两梁端之间、或梁端与桥台之间或桥梁的交接位置上预留伸缩之间或桥梁的交接位置上预留伸缩缝，并在桥面设置伸缩装置。缝，并在桥面设置伸缩装置。使用要求使用要求 1.1.能够适应桥梁的伸缩要求。能够适应桥梁的伸缩要求。2.2.与桥梁结构联为整体，桥面平坦，与桥梁结构联为整体，桥面平坦，行驶性良好。行驶性良好。3.3.具有排水和防水的构造。具有排水和防水的构造。4.4.承担各种车辆荷载的作用。承担各种车辆荷载的作用。5.5.养护、更换方便经济价廉。养护、更换方便经济价廉。伸缩缝的分类：伸缩缝的分类：（1 1）锌铁皮伸缩缝）锌铁皮伸缩缝 （2 2）TST

12、TST弹塑体伸缩缝弹塑体伸缩缝 以以TSTTST弹塑体作为跨缝材料，该弹弹塑体作为跨缝材料，该弹塑体在温度塑体在温度140140C C以上时呈熔融状，以上时呈熔融状，可以直接浇灌；在低温下具有弹性和可以直接浇灌；在低温下具有弹性和防水性。防水性。（3 3）钢制伸缩缝）钢制伸缩缝桥面连续桥面连续 实质：实质：将简支上部构造在其伸缩将简支上部构造在其伸缩缝处施行铰接，即满足桥面部分应当缝处施行铰接，即满足桥面部分应当具有适应车辆荷载作用的柔性，并有具有适应车辆荷载作用的柔性，并有足够的强度来承受因温度变化和制动足够的强度来承受因温度变化和制动作用所产生的纵向力。其在竖直荷载作用所产生的纵向力。其在

13、竖直荷载作用下的变形状态属于简支体系，而作用下的变形状态属于简支体系，而在纵向水平力作用下属于连续体系。在纵向水平力作用下属于连续体系。优缺点：优缺点：节省伸缩缝、行车舒适，节省伸缩缝、行车舒适，但连续部位易开裂。但连续部位易开裂。护护 栏栏作用：封作用：封闭沿线两側，引导视线、吸闭沿线两側，引导视线、吸收碰撞能量，增加行车安全感。收碰撞能量，增加行车安全感。材料：砼、钢筋混凝土、金属（钢、材料：砼、钢筋混凝土、金属（钢、铝合金）或金属与砼混合材料铝合金）或金属与砼混合材料支支 座座 支座是设置在桥梁的上部结构与墩台之支座是设置在桥梁的上部结构与墩台之间的传力构件。间的传力构件。1 1、支座的

14、作用和要求、支座的作用和要求2 2、支座的分类、支座的分类3 3、常见的支座类型、常见的支座类型支座的作用和要求支座的作用和要求 （1 1）传递上部结构的支承反力，）传递上部结构的支承反力，包括恒载和活载引起的竖向力和水平包括恒载和活载引起的竖向力和水平力；力；（2 2）保证结构在活载、温度变化、）保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形，以使上、下部结构的实际受由变形，以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。力情况符合结构的静力图式。支座分类支座分类（按其变位的可能性按其变位的可能性）固定支座固定支座-既要固定主梁在墩台上既要

15、固定主梁在墩台上的位置并传递竖向压力，又要保证主的位置并传递竖向压力，又要保证主梁发生挠曲时在支承处能自由转动。梁发生挠曲时在支承处能自由转动。活动支座活动支座-只传递竖向压力只传递竖向压力,但要保但要保证主梁在支承处既能自由转动又能水证主梁在支承处既能自由转动又能水平移动。活动支座又可分为多向活动平移动。活动支座又可分为多向活动支座和单向活动支座支座和单向活动支座常见的支座类型常见的支座类型1 1、简易支座、简易支座2 2、板式橡胶支座板式橡胶支座3 3、盆式橡胶支座、盆式橡胶支座板式橡胶支座板式橡胶支座 由数层薄橡胶片与薄钢板镶嵌、粘合、由数层薄橡胶片与薄钢板镶嵌、粘合、压制而成压制而成

16、。利用橡胶的不均匀弹性压缩利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角，利用其剪切变形实现水平位实现转角，利用其剪切变形实现水平位移，移，具有足够的竖向刚度和良好的弹性，具有足够的竖向刚度和良好的弹性，能将上部结构的反力可靠地传递给墩台能将上部结构的反力可靠地传递给墩台并适应梁端的转动。并适应梁端的转动。桥梁下部结构桥梁下部结构（1 1）桥墩）桥墩 （2 2）桥台）桥台 （3 3）基础）基础 桥梁墩台桥梁墩台 桥梁墩台的主要作用是承受上桥梁墩台的主要作用是承受上部结构传来的荷载部结构传来的荷载,并将它及本身并将它及本身自重传给地基。自重传给地基。桥梁墩台不仅本身应具有足够桥梁墩台不仅本身应具有足够的强度、刚度和稳定性，而且对的强度、刚度和稳定性，而且对地基的承载能力、沉降量、地基地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩阻力等也都提出与基础之间的摩阻力等也都提出一定的要求。一定的要求。桥墩桥墩 桥墩支承相邻的两孔桥跨，居桥墩支承相邻的两孔桥跨，居于桥梁的中间部位。桥墩除承受上于桥梁的中间部位。桥墩除承受上部结构的作用力外，还受到风力、部结构的作用力外，还受到风力、流水压力及可能发生的冰压力、船流水