實驗二橋梁模型、支座、伸縮縫觀摩試驗

1、實驗二 橋梁模型、支座、伸縮縫觀摩試驗一、 實驗目的1認真觀察各種類型的橋梁模型，思考某些簡單橋梁的施工技術，并簡略描述其受荷載時的受力狀況。2認真觀摩橋梁的支座，理解支座的設計原理。3認真觀摩橋梁的伸縮縫，知道一些處理伸縮縫的常見材料。二、 觀察內容1橋梁模型（1） 梁式橋梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結構。由于外力（恒載和活載）的作用方向與承重結構的軸線接近垂直，故與同樣跨徑的其它結構體系相比，梁內產生的彎矩最大，通常需用抗彎能力強的材料（鋼、木、鋼筋混凝土等）來建造。 梁式橋還可分為：鋼桁梁橋、T型梁橋、懸臂梁橋、連續(xù)梁橋和連續(xù)鋼構橋等。其樣板圖如下圖所示：圖一 鋼桁梁橋圖二

2、連續(xù)式梁橋圖三 懸臂梁橋梁式橋的橫截面種類較多，常見的有以下（如下圖所示）：圖五 梁式橋的截面a）實心板梁；b）矮肋板梁；c）和d）空心板梁；e）T形梁；f）帶馬蹄形T形梁；g）多室箱形梁；h）大挑臂箱形梁；i）帶橫肋的箱梁；j）具有金屬腹板的組合箱梁；k）具有鋼管混凝土下弦的三角形箱梁（或桁架）（2） 拱式橋拱式橋的主要承重結構是拱圈或拱肋。這種結構在豎向荷載作用下，橋墩或橋臺將承受水平推力。同時，這種水平推力將顯著抵消荷載所引起在拱圈(或拱肋)內的彎矩作用。因此，與同跨徑的梁相比，拱的彎矩和變形要小得多。鑒于拱橋的承重結構以受壓為主，通常就可用抗壓能力強的圬工材料(如磚、石、混凝土)和鋼筋

3、混凝土等來建造。 拱橋的跨越能力很大，外形也較美觀，在條件許可的情況下，修建拱橋往往是經(jīng)濟合理的。拱橋種類繁多，常見的有：圬工拱橋、箱型拱橋、雙曲拱橋、鋼架拱橋、桁架拱橋、肋拱橋、桁式組合拱橋和斜腿鋼架拱橋等。根據(jù)拱橋的不同承載方式，還可分為：上承式橋梁、下承式橋梁、中承式橋梁。如下圖所示：圖六 上承式拱橋橋梁圖七 下承式拱橋橋梁圖八 中承式拱橋橋梁（3） 懸索橋傳統(tǒng)的懸索橋(也稱吊橋)均用懸掛在兩邊塔架上的強大纜索作為主要承重結構。在豎向荷載作用下，通過吊桿使纜索承受很大的拉力，通常就需要在兩岸橋臺的后方修筑非常巨大的錨碇結構。懸索橋也是具有水平反力(拉力)的結構?，F(xiàn)代的懸索橋上，廣泛采用高

4、強度的鋼絲成股編制的鋼纜，以充分發(fā)揮其優(yōu)異的抗拉性能，因此結構自重較輕，就能以較小的建筑高度跨越其它任何橋型無與倫比的特大跨度。懸索橋的另一特點是：成卷的鋼纜易于運輸，結構的組成構件較輕，便于無支架懸吊拼裝。我國在西南山嶺地區(qū)和在遭受山洪泥石沖擊等威脅的山區(qū)河流上，以及對于大跨徑橋梁，當修建其他橋梁有困難的情況下，往往采用吊橋。懸索橋的樣式圖見下圖所示：圖九 單跨式懸索橋 懸索橋的有點是自重輕，結構的剛度差，在車輛動荷載和風荷載作用下，橋有較大的變形和振動?？梢哉f，整個吊橋的發(fā)展歷史，是和變形與振動斗爭的歷電亦即是爭取剛度的歷史。（4） 斜拉橋斜拉橋由斜索、塔柱和主梁所組成。用高強鋼材制成的斜

5、索將主粱多點吊起，并將主梁的恒載和車輛荷載傳至塔柱，再通過塔柱基礎傳至地基。這樣，跨度軟人的主梁就象一根多點彈性支承(吊起)的連續(xù)梁一樣工作，從而可使主梁尺寸大大減小，結構自重顯著減輕，既節(jié)省了結構材料，又大幅度地增大橋梁的跨越能力。此外，與懸索橋相比，斜拉橋的結構剛度大，即在荷載作用下的結構變形小得多，且其抵抗風振的能力也比懸索橋好，這也是在斜拉橋可能達到大跨度情況下使懸索橋遜色的重要因素。斜索在立面上也可布置成不同型式。各種索形在構造上和力學上各有特點，在外形美觀上也各具特色。常用的索形布置為豎琴形(圖十)和扇形(圖十一)兩種。另一種是斜索集中錨固在塔頂?shù)妮椛湫尾贾?圖十二)，因其塔頂錨固

6、結構復雜而較少采用。圖十 豎琴形斜拉橋圖十一 扇形斜拉橋圖十二 放射形斜拉橋（5） 組合體系橋梁 根據(jù)結構的受力特點，由幾種不同體系的結構組合而成的橋梁稱為組合體系橋。圖十三為梁和拱的組合體系，其中梁和拱都是主要的承重結構，兩者相互配合共同受力。圖十三 拱梁組合體系橋梁（6） 立交橋（7） 人行橋2橋梁支座 橋梁支座主要承載豎向壓力，是連接橋面和橋墩之間的關鍵部件。隨著橋梁技術的不斷發(fā)展，各種抗壓，抗振性能強的支座層出不窮。其中，橡膠材料制成的支座發(fā)展優(yōu)為突出，運用較為廣泛。樣板圖如下：（GPZ系列）橋梁盆式橡膠支座 （TPZ系列）橋梁盆式橡膠支座JHPZ盆式橡膠支座 板式橡膠支座 板式橡膠支

7、座2帶硅槽押氟橡膠支座 球冠式橡膠支座矩型板式橡膠支座 四氟板式橡膠支座盆式橡膠支座 盆式橡膠支座2 定向滑動支座3橋梁的伸縮縫橋梁伸縮縫也是橋梁的一個組成部分，在行車的作用下最容易早期損壞。為此，我們要采取有效的處理方法，在不同的橋梁中采取不同的伸縮縫裝置，自然，應用就各有千秋了。隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展，公路建設也發(fā)展較快，就我省來說，公路建設到目前，它們根本就不適應現(xiàn)有交通輛及大噸車輛的需求，經(jīng)常造成橋梁的破損，最明顯破損的是橋梁伸縮縫部位的破損，雖經(jīng)過我們多次維修加固、還是維持不久又遭到破壞，從而使車輛行使至橋梁上明顯感到顛簸，使通行者不舒適甚至危及安全。因此，橋梁伸縮縫的設計與施工是不容忽視的。我們常見的伸縮縫就