土木工程認(rèn)識實習(xí)報告——橋梁方向

1、土木工程認(rèn)識實習(xí)報告橋梁方向 姓名：班級 學(xué)號：背景橋梁指的是為道路跨越天然或人工障礙物而修建的建筑物。對于橋梁的建造，就屬于土木工程中橋梁工程的范疇，橋梁工程指橋梁勘測、設(shè)計、施工、養(yǎng)護和檢定等的工作過程，以及研究這一過程的科學(xué)和工程技術(shù)。 橋梁一般講由五大部件和五小部件組成,五大部件是指橋梁承受汽車或其他車輛運輸荷載的橋跨上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu),是橋梁結(jié)構(gòu)安全的保證.包括(1)橋跨結(jié)構(gòu)(或稱橋孔結(jié)構(gòu).上部結(jié)構(gòu))、(2)支座系統(tǒng)、(3)橋墩、(4)橋臺、(5)墩臺基礎(chǔ).五小部件是指直接與橋梁服務(wù)功能有關(guān)的部件,過去稱為橋面構(gòu)造.包括(1)橋面鋪裝、(2)防排水系統(tǒng)、(3)欄桿、(4)伸縮縫、(5

2、)燈光照明.橋梁大致可以分為以下幾個類型：梁式橋 包括簡支板梁橋，懸臂梁橋，連續(xù)梁橋。其中簡支板梁橋跨越能力最小，一般一跨在8-20m。連續(xù)梁橋國內(nèi)最大跨徑在200m以下，國外已達240m。拱橋 在豎向載荷作用下，兩端支承處產(chǎn)生豎向反力和水平推力，正是水平推力大大減小了跨中彎矩，使跨越能力增大。剛架橋 有T形剛架橋和連續(xù)剛架橋，T形剛架橋主要缺點是橋面伸縮縫較多，不利于高速行車。連續(xù)剛構(gòu)主梁連續(xù)無縫，行車平順。施工時無體系轉(zhuǎn)換。纜索承重橋（斜拉橋和懸索橋）是建造跨度非常大的橋梁最好的設(shè)計。道路或鐵路橋面靠鋼纜吊在半空，纜索懸掛在橋塔之間。斜拉橋已建成的主跨可達890m，懸索橋可達1991m。組

3、合體系橋 有梁拱組合體系，如系桿拱，桁架拱，多跨拱梁結(jié)構(gòu)等。梁剛架組合體系，如T形剛構(gòu)橋等。桁梁式橋 有堅固的橫梁，橫梁每一端都有支撐。現(xiàn)代的桁梁式橋，通常是以鋼鐵或混凝土制成的長形中空桁架為橫梁。這是橋梁輕而堅固。利用這種方法建造的橋梁叫做箱式梁橋。懸臂橋 橋身分成長而堅固的數(shù)段，類似桁梁式橋，不過每段都在中間而非兩端支承。吊橋 是建造跨度非常大的橋梁最好的設(shè)計。道路或鐵路橋面看鋼纜吊在半空，鋼纜牢牢地懸掛在橋塔之間。拉索橋 有系到橋柱的鋼纜。鋼纜支撐橋面的重量，并將重量轉(zhuǎn)移到橋住上，使橋柱承受巨大的壓力。廊橋 加建亭廊的橋，稱為亭橋或廊橋，可供游人遮陽避雨，又增加橋的形體變化。一：實習(xí)目的

4、通過參觀北京市幾座不同的橋梁，對橋梁的基本結(jié)構(gòu)和類型等有一個感性的認(rèn)識讓同學(xué)們可以在實習(xí)中驗證課堂上學(xué)習(xí)的理論知識，做到理論與實踐相結(jié)合，掌握理論知識，并對橋梁建設(shè)中應(yīng)注意的事項有所了解。二：實習(xí)地點十三號線高架橋、北京交通大學(xué)附近橋梁、盧溝橋及其周邊橋梁三：實習(xí)內(nèi)容1、地鐵13號線輕軌用橋地鐵13號線為輕軌，為與地面之上，均為地面或高架鐵路。地鐵13號線位于北京市內(nèi)繁華地段，橋下設(shè)有公路，來往車輛眾多，故在公路附近采用跨度較大的梁。而且為了避免遮擋視線，橋墩采用的是板式結(jié)構(gòu)。由于不同位置受力不同，在減少材料、減輕自重而又能保證強度的情況下，梁的下部做成了拋物線的形狀，這樣便滿足了上述要求，同

5、時還提高了橋的限高。13號線輕軌用橋采用了連續(xù)預(yù)應(yīng)力曲線變截面鋼筋混凝土箱梁，是連續(xù)梁的一種。所謂連續(xù)梁，是指一個梁擁有三個或更多的支撐，屬于靜不定結(jié)構(gòu)。查閱資料得知，連續(xù)梁在恒荷載作用下，產(chǎn)生的支點負(fù)彎矩對跨中正彎矩有卸載的作用，使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理，因而梁高可以減小，節(jié)省材料，且剛度大，整體性好，超載能力大，安全度大，橋面伸縮縫少。該橋還采用了簡支梁結(jié)構(gòu)。簡支梁就是梁的兩端搭在兩個支撐物上，兩端鉸接，現(xiàn)實看是只有兩端支撐在柱子上的梁，主要承受彎矩的單跨結(jié)構(gòu)。一般為靜定結(jié)構(gòu)，受力簡單，跨中只有正彎矩，體系溫變、混凝土收縮徐變、張拉預(yù)應(yīng)力都不會在梁中產(chǎn)生附加內(nèi)力。與之并行的鐵路橋，為連續(xù)剛構(gòu)

6、橋。所謂連續(xù)剛構(gòu)，即在橋墩頂部，橋墩與橋體固結(jié)，形成一個整體，對梁跨形成附加約束。因此我們可以知道，區(qū)別連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)的依據(jù)主要是看橋墩和橋體是如何接觸的。固結(jié)在一起的是連續(xù)剛構(gòu)，由支座連接的是連續(xù)梁。連續(xù)剛構(gòu)橋綜合了連續(xù)梁和T型剛構(gòu)橋的受力特點，將主梁做成連續(xù)梁體與薄壁橋墩固結(jié)而成，連續(xù)剛構(gòu)體系的梁部結(jié)構(gòu)的受力性能如同連續(xù)梁一樣，薄壁墩底部所承受的彎矩，梁體內(nèi)的軸力隨著墩高的增大而急劇減小。從連續(xù)剛構(gòu)的特點我們可以知道，連續(xù)剛構(gòu)在保持了連續(xù)梁的各個優(yōu)點的前提下，由于橋墩和橋體直接固結(jié)，節(jié)省了大型支座的昂貴費用，同時減少了橋墩及基礎(chǔ)的工程量。連續(xù)剛構(gòu)較之連續(xù)梁強度和剛度更大，因此能承受更大載

7、荷。但是連續(xù)剛構(gòu)的結(jié)構(gòu)也決定了其抗震能力較弱，同時由于連續(xù)剛構(gòu)施工時需要整體澆灌，因此其施工也更復(fù)雜。橋的支座出采用了盆式橡膠支座，即周圍為橡膠圍成的盆狀，內(nèi)部填充剛材料。橡膠材料有很好的彈性，而盆式結(jié)構(gòu)將剛材料限制在盆內(nèi)，這樣就加強了橡膠材料的強度。由于梁會隨季節(jié)變化而產(chǎn)生型變量，如果采用固定的支座結(jié)構(gòu)，便會產(chǎn)生很大的作用力，這對于梁和支座都會產(chǎn)生不利影響。而采用這種盆式結(jié)構(gòu)，便能夠很好的利用橡膠的彈性來應(yīng)對梁的變形，從而提高了橋的安全性。在梁上我們還發(fā)現(xiàn)了一些空洞，老師說這是通風(fēng)孔。由于陽光照射的影響，梁兩側(cè)的溫度不同，會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，對梁產(chǎn)生危害。為了減小這種危害，便設(shè)計了通風(fēng)孔，通過這

8、種結(jié)構(gòu)使梁內(nèi)外的溫度盡量保持一致，減小溫度應(yīng)力帶來的危害。在鐵路橋沿線還設(shè)有聲屏障。在聲源和接收者之間插入一個設(shè)施，使聲波傳播有一個顯著的附加衰減，從而減弱接收者所在的一定區(qū)域內(nèi)的噪聲影響，這樣的設(shè)施就稱為聲屏障。采用此設(shè)施有效地減少了13號線對周圍居民的影響。這也讓我們明白在工程的設(shè)計施工中，我們考慮的不僅僅是一個工程的穩(wěn)定性與安全性，還要綜合地考慮對周圍環(huán)境的影響。在老師的講解中，我們了解到，橋梁與橋之間梁的伸縮縫的設(shè)計能合理選定恰當(dāng)伸縮量的縫隙極為重要，縫隙越大伸縮裝置越容易遭破壞。采用的縫隙過大或過小，以及沒有考慮安裝時的溫度而調(diào)整間隙。特別是針對板式橡膠伸縮裝置，易造成破壞。即使是連

9、續(xù)橋面，在面層鋪裝上往往也會出現(xiàn)裂紋。因此。要采取預(yù)先切割橋面，設(shè)置接縫，或用較軟的鋪裝層來吸收裂縫，或者安設(shè)小型的伸縮裝置來解決。在較大縱坡的情況下，如不設(shè)置考慮適應(yīng)豎直變位的構(gòu)造，也容易產(chǎn)生缺陷，引起破壞。伸縮裝置沿橋面縱向，即使伸縮量小，也存在撓度差大的問題，因此，在伸縮裝置構(gòu)造上要給予重視。伸縮裝置與梁體結(jié)合成等強的整體無疑是提高其使用效能的重要手段。除模數(shù)式伸縮裝置之外的其他類型的橋梁伸縮裝置，與橋面板的固定、結(jié)合往往不夠充分，效果不甚理想，一般構(gòu)造尺寸較小、剛度不足，而且對新材料的特征、配合等研究不夠深入，所以在選型時應(yīng)作充分的比較研究。為防止因雨水而起的漏水現(xiàn)象，雖然在一些鋼制伸

10、縮縫裝置中，對配合部位采取插入密封橡膠或?qū)⑴潘b置或鋪裝層面層作為容易清掃的型式，或在整個縫隙中灌注填人防水材料的實用型式。如果有漏水現(xiàn)象，會腐蝕橋墩支座，減少橋梁的壽命，而且會有很大的修復(fù)難度。對與橋面的雨水，一般應(yīng)在伸縮裝置附近設(shè)集中排水口；對不在日常養(yǎng)護作多次涂漆的構(gòu)件上，設(shè)計上應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)耐久的防護材料作有效的處理。在13號線的起點，西直門處我們看到了一座斜腿剛構(gòu)橋，它是帶有兩個斜腿的剛架結(jié)構(gòu)。斜腿的下端設(shè)鉸，通常用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土制作，也有用鋼制作的。這種有推力結(jié)構(gòu)所用材料較省，建筑高度較低，用于立交橋有其較突出的優(yōu)點。老師告訴我們這種橋還可以用于山區(qū)，是比較新型的橋梁結(jié)構(gòu)。2

11、、慈獻寺橋慈獻寺橋位于交大南門外，動物園路與高粱橋斜街交匯處，是一座分離式立交橋。慈獻寺橋是為了緩解西直門路段交通壓力而建，因此在建設(shè)之初便考慮到較大的車流量，采用了雙向四車道的設(shè)計?？梢悦黠@的看出來，慈獻寺橋是兩座并行的橋拼合在一起的，當(dāng)橋體拼合好之后再通過澆筑混凝土連接在一起。每個橋的橋墩都采用了圓柱或方形的橋墩，以增強期穩(wěn)定性。近觀橋墩，能夠發(fā)現(xiàn)方形橋墩與橋體之間有一層橡膠層，橋墩的上方有四個支座，支座通過限位裝置與橋墩連接在一起。該處橋墩的受力仍主要是通過中間的主要部位，橡膠層的作用與盆式結(jié)構(gòu)中的橡膠層作用相同，也是為了應(yīng)對形變量而設(shè)計。周圍的四個限位裝置作用是防止橋體發(fā)生橫向位移，設(shè)

12、計時應(yīng)考慮到強度條件。沿著慈獻寺橋走能看到如圖的結(jié)構(gòu)。橋墩的形狀發(fā)生了變化。我們可以看到，橋墩變粗了，兩個相鄰橋墩橫向支起了一段梁，仔細觀察可以看到該梁和橋墩之間是之間澆灌固結(jié)在一起，沒有支座，這樣直接固結(jié)可以提高強度。支座存在于梁和橋體之間，梁和橋體間有橡膠墊層。我猜想，這樣增大了受力面積，橋上的力可以更均勻地傳遞下來，而不至于橋上的力集中傳到橋墩的某個位置而導(dǎo)致破壞。由于這個位置坡度大，車輛會存在較大的加速度，從而產(chǎn)生較大的沖擊載荷，因此橋墩需要做這樣的處理。而且采用此結(jié)構(gòu)還能起到把兩個并行的橋連成一體的作用。慈獻寺橋是箱式橋體的。之所以做成空心的，主要是為了減少材料和橋的自身重力，因為西

13、直門處的土壤承載力有限。同時由材料力學(xué)已經(jīng)學(xué)過的知識可以知道，箱形結(jié)構(gòu)本身強度不會發(fā)生太大變化，而且抗扭強度更大了，這一點對于彎橋尤其有利。3、盧溝橋盧溝橋位于北京市西南約15千米處豐臺區(qū)永定河上。因橫跨盧溝河（即永定河）而得名，是北京市現(xiàn)存最古老的石造聯(lián)拱橋。盧溝橋全長266.5米，寬7.5米，最寬處可達9.3米。有橋墩十座，共11個橋 孔，整個橋身都是石體結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵部位均有銀錠鐵榫連接，為華北最長的古代石橋。盧溝橋為石拱橋，采用石拱相連的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)精巧，堅固耐用。由11個半圓形石拱組成，每個石拱長度不一，自16米到21.6米，橋?qū)捈s8米，路面平坦，幾乎與河面平行。每兩個石拱之間有石砌

14、橋墩，把11個石拱聯(lián)成一個整體，是一座聯(lián)拱石橋。聯(lián)拱石橋不但美觀，而且還可以增加泄洪量，橋的主要支撐部位為拱內(nèi)，橋的強度也因此而增高。由于盧溝橋位于北方，而北方的河流都會有結(jié)冰期。在冰融化的時候，冰塊順流而下，會沖擊到橋墩上，對橋造成一定的危害。老師講到，盧溝橋在設(shè)計的時候就考慮到這一點，因而在面向上游的一面，橋墩設(shè)計成了較為尖銳的形狀，這樣能夠破冰，使大塊的冰變成碎冰，加速了冰的融化。由于時間和天氣原因，我們并沒有看到盧溝橋橋墩的這一側(cè)，也感到遺憾。此外，盧溝橋上擁有數(shù)不勝數(shù)的石獅子，民間也有“盧溝橋的獅子數(shù)不清”的說法，據(jù)有關(guān)資料得知盧溝橋共有496個石獅子。盧溝橋的石獅子姿態(tài)各不相同。獅

15、子有雌雄之分，雌的戲小獅，雄的弄繡球。有的大獅子身上，雕刻了許多小獅，最小的只有幾厘米長，有的只露半個頭，一張嘴。盧溝橋的石獅子體現(xiàn)了我國古代勞動人民尤其是古代工匠的藝術(shù)創(chuàng)造力，除了其在石拱橋的歷史上的重要意義，它也有很高的藝術(shù)價值。4、 其他 離開盧溝橋繼續(xù)走，我們看到小盧溝橋，已經(jīng)損壞的比較嚴(yán)重，小盧溝橋也是拱式橋，因為永定河的支流，這條河有時有水有時停水，我們?nèi)サ臅r候沒有水，能清晰的看出橋是分兩期，第一期建造強度不夠，后又加粗的橋墩，拱是由彎曲的柱和橫向和縱向的柱支撐，把橋面的力傳遞到橋墩上。 看完小盧溝橋我們又看了一座高速鐵路橋，老師告訴我們這座橋的橋是梁式橋，梁是箱梁，因為是高速鐵路

16、橋，所以橋的質(zhì)量要求很高，跨度不是很大，因為高鐵速度很快，橋體收到的沖擊很大，所以橋墩設(shè)計成橢圓形，并在橋墩內(nèi)加入預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋通常由單根或成束的鋼絲、鋼絞線或鋼筋組成。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋是和混凝土直接粘結(jié)的或是在張拉后通過灌漿使之與混凝土粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力筋；無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋是用塑料、汕脂等涂包預(yù)應(yīng)力鋼材后制成的，可以布置在混凝土結(jié)構(gòu)體內(nèi)或體外，且不能與混凝土粘結(jié)，這種預(yù)應(yīng)力筋的拉力永遠只能通過錨具和變向裝置傳遞給混凝土，這能加大橋的允許的跨度，節(jié)省材料，而且減輕了橋重。 再往前走，我們看到一座高速公路橋，橋梁是梯形箱梁，老師講到橋梁一般講由五大部件和五小部件組成,五大部件是指橋梁承受汽車或其他車輛

17、運輸荷載的橋跨上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu),是橋梁結(jié)構(gòu)安全的保證.包括(1)橋跨結(jié)構(gòu)(或稱橋孔結(jié)構(gòu).上部結(jié)構(gòu))、(2)橋梁支座系統(tǒng)、(3)橋墩、橋臺(4)承臺(5)挖井或樁基。五小部件是指直接與橋梁服務(wù)功能有關(guān)的部件,過去稱為橋面構(gòu)造.包括(1)橋面鋪裝、(2)防排水系統(tǒng)、(3)欄桿、(4)伸縮縫、(5)燈光照明.2大型橋梁附屬結(jié)構(gòu)還有橋頭堡、引橋等設(shè)置。上部結(jié)構(gòu)（或稱橋跨結(jié)構(gòu)）：是在線路中斷時跨越障礙的主要承重結(jié)構(gòu)，是橋梁支座以上（無鉸拱起拱線或鋼架主梁底線以上）跨越橋孔的總稱，當(dāng)跨越幅度越大時，上部結(jié)構(gòu)的的構(gòu)造也就越復(fù)雜，施工難道也相應(yīng)增加下部結(jié)構(gòu)（橋墩，橋臺和基礎(chǔ)的統(tǒng)稱）：是支撐橋跨結(jié)構(gòu)并將永久荷

18、載和車輛荷載傳至地基的建筑物橋墩橋臺：是支撐上部結(jié)構(gòu)并將其傳來的永久荷載和車輛等荷載傳至基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)物。橋墩橋臺底部的部分稱為基礎(chǔ)：承擔(dān)了從橋墩和橋臺傳來的全部荷載。支座：設(shè)在橋臺頂，用于支撐上部結(jié)構(gòu)的傳力裝置。 最后我們在這里還看到了普通鐵路橋，是剛桁架橋，桁架橋一般由主橋架、上下水平縱向聯(lián)結(jié)系、橋門架和中間橫撐架以及橋面系組成。在桁架中，弦桿是組成桁架外圍的桿件，包括上弦桿和下弦桿，連接上、下弦桿的桿件叫腹桿，按腹桿方向之不同又區(qū)分為斜桿和豎桿。弦桿與腹桿所在的平面就叫主桁平面。大跨度橋架的橋高沿跨徑方向變化，形成曲弦桁架；中、小跨度采用不變的桁高，即所謂平弦桁架或直弦桁架。通過老師的講解，

19、我們了解了一些鐵路橋的結(jié)構(gòu)： 1.橋面供車輛和行人直接走行的部分。鐵路橋面有鋼軌和軌枕支承于縱、橫梁系統(tǒng)的明橋面；有道碴槽板、道碴、軌枕、鋼軌組成的道碴橋面；有鋼軌直接聯(lián)結(jié)于橋面板或主梁上的無碴無枕橋面。2.主梁橋梁主要承重結(jié)構(gòu)，是橋梁上部結(jié)構(gòu)的主體。鐵路橋的主梁,一般為兩片。小跨度的主梁間距不大,橋面可直接鋪在主梁上。也有采用多片主梁的。主梁可做成實腹的板梁,桿件連成的剛架或桁架,主梁與橋面、聯(lián)結(jié)系結(jié)合而成的箱梁。3.支座橋梁上部結(jié)構(gòu)的支承部分。其作用是將上部結(jié)構(gòu)的支承反力（包括豎向力、水平力）傳遞給橋梁墩臺，并保證上部結(jié)構(gòu)在荷載的作用和溫度變化的影響下，具有設(shè)計要求的靜力條件。支座有活動支

20、座和固定支座兩種，可用鋼、橡膠或一定標(biāo)號的鋼筋混凝土制作。橡膠支座是一種新型支座，具有重量輕、高度低、構(gòu)造簡單、加工制造容易、用鋼量少、成本低廉及安裝方便等優(yōu)點。 這座橋是下行式橋，分兩車道雙線，橋上鐵路行車道由木枕組成，是無道渣的明橋面，這樣的制作能減輕橋重，從橋下看橋底，橋底是縱橫梁體系，橋面的重量傳給縱梁，縱梁把重量傳給橫梁，橫梁把重量傳給主梁。我們還了解到桁架橋的一個組成：斜腹桿-桁架的桿件，依其所在位置不同，可分為弦桿和腹桿兩類。弦桿是指桁架上、下外圍的桿件，上邊的桿件稱為上弦桿，下邊的桿件稱為下弦桿。桁架上弦桿和下弦桿之間的桿件稱為腹桿。腹桿又分為豎桿和斜桿。弦桿上相鄰兩結(jié)點之間的區(qū)間稱為節(jié)間。我們還知道桁架橋零桿的作用是控制鋼材因為反