橋梁工程講義

橋梁工程橋梁的定義

供鐵路、道路、渠道、管線、行人等跨越河流、山谷或其他交通線路時(shí)使用的工程構(gòu)筑物，簡稱橋。橋梁是交通運(yùn)輸中重要的組成部分，在國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展中占有極其重要的地位。橋梁的組成橋梁上部結(jié)構(gòu)承擔(dān)線路荷載，跨越障礙。由橋面系、主要承重結(jié)構(gòu)和支座組成。橋梁下部結(jié)構(gòu)是橋臺(tái)、橋墩及橋梁基礎(chǔ)的總稱，用以支持橋梁上部結(jié)構(gòu)并將荷載傳給地基。橋臺(tái)和橋墩一般合稱墩臺(tái)。橋梁工程的內(nèi)容橋渡設(shè)計(jì)：選擇橋址，決定橋梁孔徑，考慮通航和線路要求以確定橋面高程，考慮基底不受沖刷或凍脹以確定基礎(chǔ)埋置深度，設(shè)計(jì)導(dǎo)流建筑物等。橋式方案設(shè)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書編制各種可能采用的橋式方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，提出推薦方案，供建設(shè)單位決策。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：為選定的橋式進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，決定橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的尺寸，繪制設(shè)計(jì)圖。

橋梁施工：按現(xiàn)場和施工單位的具體條件，選擇施工方法，進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)，按設(shè)計(jì)建造橋梁。

橋梁鑒定：確定既有橋梁所能安全承受的活荷載和抗洪能力。

橋梁試驗(yàn)：測定實(shí)橋或模型在荷載下的應(yīng)變、位移及振動(dòng)等行為，與計(jì)算或預(yù)期效果進(jìn)行對比，為橋梁設(shè)計(jì)及其科學(xué)技術(shù)的發(fā)展積累資料。

橋梁養(yǎng)護(hù)：延長橋梁壽命，保證使用安全。橋梁分類

按主要承重結(jié)構(gòu)體系分：梁式橋、拱橋、懸索橋、剛架橋、斜張橋和組合體系橋。

按橋梁上部結(jié)構(gòu)的建筑材料分：木橋、石橋、混凝土橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、鋼橋和結(jié)合梁橋。

按用途分：公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、城市橋。

按跨越障礙分：跨河橋、跨谷橋、跨線橋和高架線路橋等。

按橋面位置分：上承式橋、中承式橋、下承式橋和雙層橋。按橋梁長度分（中國標(biāo)準(zhǔn)）公路橋梁涵洞按跨徑分類鐵路橋梁按長度分類分類多孔跨徑總長L(m)單孔跨徑(m)分類橋梁長度(m)特大橋Ｌ≥500l≥100特大橋l＞500大橋Ｌ≥100l＞40大橋100＜l≤500中橋30＜Ｌ＜10020≤l＜40中橋20＜l≤100小橋8≤Ｌ≤305≤l＜30小橋l≤20涵洞Ｌ＜8l＜5

按使用期限分：有臨時(shí)性橋、永久性橋和半永久性橋。

其他特殊橋梁：有活動(dòng)橋、軍用橋與漫水橋等。上海南浦大橋清鎮(zhèn)·花漁洞大橋

英國倫敦橋塔木橋公元前2000多年前，巴比倫曾在幼發(fā)拉底河上建石墩木梁橋，其木梁可以在夜間拆除，以防敵人偷襲。在羅馬，凱薩曾因行軍需要，于公元前55年在萊茵河上修建一座長達(dá)300多米的木排架橋。在瑞士盧塞恩至今保存著兩座中世紀(jì)式樣的木橋：一是1333年前始建的教堂橋，一是1408年試建的托滕坦茨橋，這兩座橋都有橋屋，頂棚有繪畫。在1756-1766年，瑞士建成跨度為52-73米的三座大木橋，兩座是亦拱亦桁，另一座用木拱承重，位于韋廷根，跨度61米。在亞洲，木拱橋出現(xiàn)更早，日本巖國市至今保存的5孔錦帶木拱橋，跨度為27.5米，始建于1673年，其圖樣來自中國。18世紀(jì)末49世紀(jì)的三四十年間，美國盛行建有屋蓋的大木橋，1815年在賓夕法尼亞州建成的跨越薩斯奎漢納河的麥考爾渡口橋，跨度達(dá)到100米，堪稱空前。

目前常用的有木梁橋、木撐架橋和木桁架橋。木梁橋?？缍纫话悴怀^6-8米，木梁可用兩面削平的原木或方木組成，可作成單梁、疊置梁或組合梁（以鍵傳遞上、下層梁木之間的剪力）。其墩臺(tái)多以木排架組成，故又稱木排架橋?；蚰緱蚰緭渭軜?。由木梁橋演變而成，從墩臺(tái)伸出斜撐支承木梁，以增大跨度或載重能力。木桁架橋。常用交叉腹桿式桁架，即豪氏桁架做主梁，其弦桿和斜桿用木制，豎向腹桿用圓鋼。可用于跨度不大于40米的公路橋。石橋用石料建造的橋梁。有石梁橋和石拱橋，歷史都很悠久。中國歷史上著名的石梁橋有洛陽橋和虎渡橋。石拱橋不僅在歷史上有過輝煌成就，而且在現(xiàn)代鐵路和公路橋上也發(fā)揮一定作用。石拱橋可分為實(shí)腹式拱橋和空腹式拱橋兩類。xx·xx

xx·xx

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梁式橋

在豎向移動(dòng)式荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)體系，和建筑工程中的梁相似。梁式橋一般采用以下的結(jié)構(gòu)型式和截面。1988年建成的xx，位于浙江xx。全長1718m（18×51m＋5×62m＋14×35m），最大跨度62m，主梁高2.85m，橋面寬13m，混凝土強(qiáng)度等級C60。我國目前最大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋。1989年建成的xx公路大橋，位于xxxx。全長4475.09m，共108孔，其中77孔采用跨徑50m的預(yù)應(yīng)力簡支T形梁，其余31孔為跨徑20m的鋼筋混凝土T形梁。我國目前最長的簡支梁橋。xx怒江橋，位于云南xx。采用3跨變截面箱形梁，分跨為85＋154＋85m，支點(diǎn)處梁高8.5m，為跨度的1/18，跨中梁高2.8m，為跨度的1/55。橋的造型既強(qiáng)勁有力又纖細(xì)美觀。我國目前最大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。澳大利亞珀思（Perth）斯旺（Swan）橋。連續(xù)的上部主梁由薄壁剛架墩支承，突出了上部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大，箱梁高度規(guī)律性的變化形成一種起伏前進(jìn)的視覺效果。橋梁總體給人靜中有動(dòng)的美感。瑞士蘇黎士杰尼瓦的勃郎峰橋。變截面連續(xù)梁橋，梁底邊緣的圓形彎曲，遠(yuǎn)望象一個(gè)坦拱，具有拱橋動(dòng)態(tài)柔和的美感。拱哀橋主要承愁重結(jié)構(gòu)硬是拱圈浸，它在描橋面豎愁向移動(dòng)秤荷載作凱用下橋猾墩或橋煎臺(tái)要承托受水平蕉推力，房誠同時(shí)，崖這種推匙力將顯容著抵消氣在拱圈度中引起勤的彎矩殃，使拱忘圈承受姓的主要性是壓力住。拱橋有3種承載方臣式：中承式拱浪橋，車輛眉在拱的要中部行心駛；下承式拱輛橋，車輛評在拱的東下部行玻駛；上承式拱直橋，車輛獲在拱的場上部行援駛；趙州橋，鹽位于河北囑趙縣。隋怕朝大業(yè)初踢年（公元605年左右泥），由面李春所閉建。石濟(jì)拱橋，議凈跨徑37.0逼2m，寬9.0m，矢高7.2免3m。在拱圈混兩肩上聲各設(shè)2碰個(gè)跨度吹不等的藏腹拱，披既能減叼輕橋身西自重，駕節(jié)省材瘡料，又押便于排與洪，增逗加美觀缸。比歐洲經(jīng)同類橋前梁早120勉0年。烏巢大型橋，1990年建成，考位于xx鳳凰縣棟。全長214醫(yī)m、主跨120貞m的雙肋彩石拱橋艇。主拱棗圈由2條分離從式矩形結(jié)石肋和8條鋼筋混歉凝土橫系搭梁組成，拱肋等妖高變寬盞，結(jié)構(gòu)判輕盈，吸造型美壇觀。世界熄最大跨徑轉(zhuǎn)的石拱橋譜。萬縣長撒江大橋比，199坑7年建成，隨位于重慶不萬縣。主橋采用怨鋼筋混凝寺土箱形拱疼肋，凈跨420勒m，單孔跨江盛，無深水放基礎(chǔ)，在懼同類橋梁惜中跨度具循世界第一。美國新顆喬治河淹大峽谷欺橋，1976年建成嚼，位于吼美國弗包吉尼亞舊州。世界上洗最大跨然徑的鋼帥桁架拱霧橋，該嘗橋跨徑518墳m，橋?qū)?2m，橋面在河席上高度為洗268m。結(jié)構(gòu)開輕巧優(yōu)桶雅，完憶全沒有副拱橋沉司重笨拙拿的感覺股，風(fēng)荷者載小，轉(zhuǎn)是拱橋區(qū)向大跨輸發(fā)展的錘方向。南斯拉牛夫的克狡爾克橋辱，198甚0年建成?？鐝綖?44m和390m的鋼筋巨混凝土速箱形拱我橋，橋高跨槍大，造型細(xì)優(yōu)美。主跨550米的“世仔界第一拱亡”上海盧商浦大橋錢江四橋組位于錢塘酒江大橋下螺游4.3公里處，爹橋體全長1376米，寬26.4米，總忘投資7.6億元。為大橋上文層設(shè)雙甚向6條機(jī)動(dòng)色車快速督行車道淋，下層敏設(shè)地鐵筋、公交廟車專用舒道及行捷人、非就機(jī)動(dòng)車寨通道。做主要?jiǎng)?chuàng)賄新在于認(rèn)：采用殺組合跨欄徑的雙云層橋面須鋼管混寬凝土系民桿拱拱休橋，新弟穎、獨(dú)恨特的雙承層鋼拱妖橋國內(nèi)滔外獨(dú)一準(zhǔn)無二。周十一拱厘連跨，瞎兩個(gè)大遞拱，九歉個(gè)小拱業(yè)，主跨逃（大拱劃）190米，副跨串（小拱）85米．林同炎定先生設(shè)居計(jì)的最種后一座匯橋——南寧大但橋。濫為非對摔稱肋拱武橋路線隔全長124膜0m，其中主方橋長300充m，引橋長375m，寬35m，引道疏長565容m剛架橋是梁和柱呀（或豎墻番）整體結(jié)倡合的橋梁薯結(jié)構(gòu)。在桑橋面豎向員移動(dòng)荷載笨作用下，翁梁部主要復(fù)受彎，柱集腳處有水酒平推力，奏受力狀態(tài)守介于梁式晨橋和拱橋趁之間。剛架橋剛架橋兔一般可象分為3種類型：T形剛架橋樹、連續(xù)剛旁架橋、斜稈腿剛架橋坑。虎門珠產(chǎn)江輔航投道橋，199趨7年建成，殃位于廣東閑虎門?？绲軓?70m（150粗m+2樂70m偽+15批0m），主紐奉跨270m，橋?qū)?3m，分上下涂行兩座蹤蝶單橋，為目前世拘界上最大穿跨徑的連明續(xù)剛架橋。重慶長畏江大橋調(diào)，198魯0年建成，侄位于重慶盤市。正橋全卡長1120樹m，橋?qū)?懇1.0m，最大跨球度17闖4m，懸臂梁端嗚高3.2苗m，根部高11.繼0m，掛梁跨吼度35m，橋墩為杜高70m的矩形空跟心高墩。比是目前我旺國最大跨洪徑的預(yù)應(yīng)湊力混凝土T形剛架橋垮。xx桂林漓災(zāi)江橋，野為預(yù)應(yīng)危力混凝她土V形墩剛?cè)〖軜颉Ｖ骺绾秃蟹挚诪?7.貪5+9常5+6界7.5豪m(xù)，主孔拔懸臂長27.口5m，掛梁長維40m，斜腿傾角耍45度，梨長12m。芬蘭圖悠爾庫的利米勒橋富。其跨徑71.以20m，跨中梁高允僅為0.枕86m，斜腿處籮梁高也只劈燕有2.7雕0m，高跨比茶達(dá)到1/83諒~1/疫25。如此纖色薄的主梁振由跨越岸劍邊人行通怕道的短孔元來固結(jié)和天平衡。沅陵沅水務(wù)橋位于湖警南沅陵縣訂，全長767顫.3m，橋?qū)?6m，主孔跨流徑140m，采用85＋140＋85＋42m的四跨斑不對稱忽預(yù)應(yīng)力后混凝土沈連續(xù)剛津架，最閑高橋墩箭達(dá)52.裁4m。斜拉橋由主梁岸、塔柱貸和斜索泛三種基孕本構(gòu)件旱組成。難用高強(qiáng)愈鋼材制猴成的斜假索將主禿梁多點(diǎn)餃吊起，撫將主梁功承受的巷恒載和狗車輛荷銜載傳至動(dòng)塔柱，貿(mào)再由塔朵柱基礎(chǔ)熊傳給地?fù)艋?。斜拉橋的欣索型有輻刑射型、豎冒琴型和扇賣形三種。上海南印浦大橋鞭位于上異海市南可碼頭，際跨越黃氏浦江連食接浦西儉與浦東霸，199倡1年建成包。全長834既6m，主橋跨珠徑為171＋423＋171漆m，為雙塔毅雙索面公鋼與混裳凝土結(jié)誼合梁斜失拉橋，艘扇形拉視索，主慣塔高1盯50m，H折線形塔械身。上海楊浦慎大橋也是側(cè)疊合梁斜形拉橋，跨攜徑602忌m，雙塔雙索躍面，主塔布高208m，采用鉆石標(biāo)型塔形（層倒Y形），以轟提高抗風(fēng)虧能力。西班牙條塞維利梯亞市建筋設(shè)的單湖側(cè)索斜壺拉橋，磨以1993年世界饑展覽會(huì)棒的會(huì)標(biāo)麗造型設(shè)虹計(jì)該橋的奇擦特造型及秤特殊的標(biāo)絡(luò)志意義給列人以優(yōu)美勿的印象。生但違背了商斜拉橋結(jié)草構(gòu)受力的每基本平衡儀原理，平挽衡拉索依卻靠塔身后恰傾產(chǎn)生的各偏心自重嬸及塔下巨盲大基礎(chǔ)。注整座橋的桌造價(jià)極為少昂貴。重慶石門攔大橋，1988年建成粗，位于搭重慶市頸沙坪壩籮，跨越憶嘉陵江游。全長716咱m，主橋跨余徑為200＋230券m，橋面寬炒25.5m，墩高5革0m。塔柱在橋日面以上高舅113m，采用單索妙面獨(dú)塔豎鞠琴式布置祥。南京長湊江三橋忠為斜拉頌橋，其喂主跨為648干m,主橋全里長128禽8m，采用氣半漂浮全結(jié)構(gòu)體郊系，縱鞭向設(shè)彈緣瑞性約束祖，限制勇活載及促風(fēng)載作怎用下的悠鋼箱梁暈縱向漂則移。倘鋼塔柱砌為“人倍”字形杯塔，高215元m，塔柱外擋側(cè)圓曲線櫻部分半徑720m，設(shè)四窮道橫梁紙，其中趟下塔及皺下橫梁記為鋼筋啦混凝土醉結(jié)構(gòu)，崖其它部猴分為鋼族結(jié)構(gòu)。227右m的查爾斯棉干線橋是助世界最寬高的斜拉橋,2對002年建成,橋?qū)?6.1剩0.總長820購6米，其若中主橋舌采用100+配100+袋300+闖1088氣+300疤+10縮慧0+10蓄0=20刃88米的七拆跨雙塔壞雙索面雖鋼箱梁覽斜拉橋?qū)殻瑸槭栏C界第一押大跨徑提斜拉橋指；專用嗚航道橋俯采用140你+26獅8+1孩40=孟548米的鋼憲連續(xù)梁吩橋，為筑同類橋陵梁工程票世界第音二；南插北引橋跟采用30、50、75米預(yù)應(yīng)領(lǐng)力混凝陵土連續(xù)壩梁橋。蘇通長江敗大橋懸索橋由兩個(gè)主在塔將作為窩主要承重鄭構(gòu)件的主溝纜索架起拋，再通過綱固定在主艙纜索上的粘吊桿將作禁為橋面承瓣重構(gòu)件的且主梁懸吊吼住。作用飼在橋面上刑的荷載可由通過主梁沒和吊桿加底載于主塔疫，傳給地紫基。明石海峽勺大橋，日凱本神戶市搜與淡路島掃之間跨越從明石海峽聞的一座特化大跨徑的挑懸索橋。氏大橋主橋板全長391桃0m，主跨1銷990m。1988年開工，威1998窩年5月竣漫工通車，碑是20世利紀(jì)世界最芹大跨徑橋堤梁。虎門大厚橋位于縫廣州東幫南約42k技m的珠江出甘?？诟浇停?99棚7年建成胃。全長3618定m，主跨徑符888m，橋面寬幼31m。索塔為門喊式框架結(jié)登構(gòu)，塔高就147.55m。美國紐約醬的布魯克攝林大橋，188禍3年建成捆，采用南花崗巖擔(dān)方塊石料砌筑的躍塔柱。英國1981年建成的貿(mào)恒伯爾橋霜，跨徑達(dá)1410磨m，創(chuàng)當(dāng)時(shí)度的世界菌記錄。早塔高1葛52m，梁高僅提為3m，為跨徑的1/4攻70。丹麥在大沉帶海峽修歉建的大帶宣東橋，1997年建成霸。奏三跨請懸索橋砌，主跨迎長162芬4m，混凝土緞橋塔高嶼254m，創(chuàng)塔高世蠻界記錄，腸塔柱截面痛呈錐形變匠化。美國舊金噸山金門大筍橋，1935年建成。然主跨長128兵0m，邊孔34更4m，塔高2艱28m，橋面寬2貴5.2m，在相當(dāng)銹長的時(shí)混間內(nèi)居鉗世界第莖一。橋全長216蔬0m，主跨137銷7m（列世引界第5位），潛主梁截群面為流秤線型閉傲合鋼箱伏，雙層狐橋面。恥橋塔為歷混凝土劈燕框架式納結(jié)構(gòu)，攤平均海竹平面以根上塔高205盤m，采用碗預(yù)制鋼斃筋混凝舒土沉箱刊基礎(chǔ)。倉橋下通梁航高度62m。大纜采懶用平行鋼能絲索，直叮徑約1.1蓋m；每索291束，每束巧有127根直徑為5.3預(yù)8mm的高強(qiáng)鋼襖絲組成。香港青馬歌大橋連接香煎港新機(jī)圍場與市策區(qū)的特桐大跨公蚊鐵兩用敘懸索橋匹，1997年建成巴。按英疫國橋梁籌規(guī)范BS54面00設(shè)計(jì)。高架橋城市高架俱線路橋的沾設(shè)計(jì)要求袍，除和一摔般橋梁相容同外，尚萄須注意選位擇最小的樓建筑高度敬，以減少呆橋長和引沸道的長度亮。其輪廓黑，尤其是熊墩臺(tái)要設(shè)磁計(jì)得輕巧煩并和周圍仇環(huán)境相協(xié)鋪調(diào)。墩臺(tái)搬位置和基傍礎(chǔ)型式須延配合城幣早地下管線沖的布置，艇盡可能地焰減少拆遷害工作量。只橋上的安原全設(shè)施應(yīng)對認(rèn)真對待秧，橋面鋪乖裝層須設(shè)屬計(jì)得在任郵何季節(jié)都屠應(yīng)和車輪發(fā)具有較好崖的摩阻力粱，車行道單兩側(cè)要設(shè)堵置可靠的南防護(hù)裝置贊，以防車竿輛越界撞稼擊造成事紅故。橋上哨照明須不盡妨礙鄰近認(rèn)居民，噪烏聲和污染老程度應(yīng)降稿至最小。順橋上排水快須引至城瞞市下水道瞇中，不能嗽任其自然趴濺落匯集桿。聯(lián)邦德國·費(fèi)馬恩問海峽橋臺(tái)灣關(guān)況渡橋蘭州·新城xx橋石拱橋建雨造過程首先，橡修建支烤撐橋梁尤的橋墩其次，希在兩個(gè)吩橋墩之右間修建掠木制拱攀架在拱架上站鋪放石頭石拱橋防建造過縣程橋拱建成膀后，就將補(bǔ)拱架移走最后，來在橋拱竟上鋪設(shè)辰路面拱橋建造牌過程首先，閃興建峽主谷兩邊托的橋臺(tái)頌和它上掃面的橋線墩其次，將截模具懸掛蝦在橋墩上撿，用現(xiàn)場浸制作的方川法興建橋逢拱拱橋建造銀過程橋拱的宮中間部枯分在地守面預(yù)制射，然后神用滑輪薯將它吊圣起安放晶在預(yù)定萍位置混凝土非路面板伸、邊梁筐和更多危的橋墩滿興建后示，便完勉成整座峰橋的興會(huì)建懸臂橋亡建造過員程首先，興蹄建橋的地腹基、橋墩勤和橋臺(tái)其次，擋從橋墩龍的兩側(cè)倆同時(shí)興暢建懸臂豪梁用鋼條將健已建造的范部分連在頁一起懸臂橋建范造過程當(dāng)懸臂梁鹿的一側(cè)延右伸到橋臺(tái)僚后，就開甘始在第二愚個(gè)橋墩上藝興建新的踐懸臂最后，將閉楔安放在失中間，以引完成整座唱橋的興建橫梁橋吃建造過穗程建橋開始淘前，專家糕必須考察筋建橋地點(diǎn)責(zé)的地質(zhì)情兩況。他們懇用鉆機(jī)鉆呀洞，抽取郵地質(zhì)樣本冬化驗(yàn)在巖床上療建造不透頂水的圍堰辭，以便將倡水隔開，臭建造橋樁鞏基礎(chǔ)在工廠召里建造償巨大的捆鋼筋混怒凝土預(yù)井制梁，永然后運(yùn)倘到現(xiàn)場橫梁橋建織造過程在兩邊的后河床上建蚊造用于支紋撐混凝土擊預(yù)制梁的暈巨大而堅(jiān)廣固的橋臺(tái)用河岸儲(chǔ)上的巨兵大的起侮重機(jī)將欲邊上混挺凝土預(yù)赤制梁放