橋梁的組成與分類課件講解

橋梁的組成與分類石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

趙州橋世界著名古石橋，又稱安濟(jì)橋。位于河北趙縣，建于隋代（公元595～605年），為李春父子所建。全長50.83m,凈跨37.02m，矢高7.23m。預(yù)備知識——橋梁的定義瀘定大渡河鐵索橋

全長：103米建成時間：公元1706年簡介：四川滬定鐵索橋，跨越大渡河，始建于清·1705年，次年完成。橋凈跨100m，橋?qū)?.8m，上鋪木板，底索９根，每根索長約128m，兩側(cè)各有兩根欄桿索。兩岸石砌橋臺，用臺身自重來平衡鐵索的拉力。

預(yù)備知識——橋梁的定義泉州萬安橋主跨：17米；全長：約1106米；建成時間：公元1059年泉州萬安橋，俗稱洛陽橋，石墩、石梁共有47孔，建于洛陽江入?？冢靠准s11～17米，橋?qū)?.7米。橋始建于宋1053年，完成于1059年。河床以磐石鋪底，利用牡蠣膠固而成整體筏型基礎(chǔ)，可謂匠心獨具，開筏型基礎(chǔ)之先河。

預(yù)備知識——橋梁的定義倫敦塔橋

LondonTowerBridge預(yù)備知識——橋梁的定義洞口淘金橋位于湖南省洞口縣距縣城15km的淘金村。是一座自錨上承式懸?guī)?。橋長74ｍ，設(shè)計跨徑70ｍ，矢跨比1/9，橋面寬4.5ｍ。于1989年１月建成通車。淘金橋預(yù)備知識——橋梁的定義萬縣長江大橋上海楊浦大橋預(yù)備知識——橋梁的定義橋是跨越障礙的通道“通道”：人行的、供車馬通過的、鐵路的、輸水用的或輸送其它流體材料用的(渠道或管道)，甚至還有供船舶通過的。于是相應(yīng)地便有：人行橋、公路橋、鐵路橋、高架渠道、管道橋等等。“障礙”是：河流、山谷、各種道路以及地面上一切需要跨越的障礙，像建筑物及必須留出的空間等。于是相應(yīng)地便有：跨河橋、跨谷橋、跨線橋(又稱立交橋)及高架橋、棧道等。“跨越”：架在空中預(yù)備知識——橋梁的定義《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：凡是多孔跨徑的全長不到8m和單孔跨徑不到5m的泄水結(jié)構(gòu)物，均稱為涵洞。

橋梁與涵洞的區(qū)別（鐵路）：涵洞上有一定厚度填土；橋上沒有填土，當(dāng)跨度大于6m時均稱為橋。預(yù)備知識——橋梁的定義一、橋梁的組成橋梁一般由上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、支座、防護(hù)設(shè)備及調(diào)節(jié)河流構(gòu)筑物等組成。

上部結(jié)構(gòu)包括橋跨結(jié)構(gòu)、橋面構(gòu)造;下部結(jié)構(gòu)包括橋墩、橋臺、基礎(chǔ)。梁橋基本組成一、橋梁的組成拱橋基本組成1-主拱圈；2-拱頂；3-拱腳；4-拱軸線；5-拱腹；6-拱背；

7-起拱線；8-橋臺；9-橋臺基礎(chǔ)；10-錐坡；11-拱上建筑在橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩、橋臺的支承處所設(shè)置的傳力裝置，稱為支座，它不僅要傳遞很大的荷載，并且要保證橋跨結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生一定的變位。在路堤與橋臺銜接處，一般還在橋臺兩側(cè)設(shè)置石砌的錐形護(hù)坡，以保證迎水部分路堤邊坡的穩(wěn)定。河流中的水位是變動的，在枯水季節(jié)的最低水位稱為低水位；洪峰季節(jié)河流中的最高水位稱為高水位。橋梁設(shè)計中按規(guī)定的設(shè)計洪水頻率計算所得的高水位，稱為設(shè)計洪水位。一、橋梁的組成二、橋梁常用主要尺寸和名稱術(shù)語梁式橋的凈跨徑是設(shè)計洪水位上相鄰兩個橋墩(或橋臺)之間的凈距l(xiāng)0；拱式橋凈跨徑是每孔拱跨兩個拱腳截面最低點之間的水平距離。計算跨徑對于具有支座的橋梁，是指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個支座中心之間的距離，用l表示。拱式橋拱圈(或拱肋)各截面形心點的連線稱為拱軸線拱式橋的計算跨徑是兩相鄰拱腳截面形心點之間的水平距離，也就是拱軸線兩端點之間的水平距離?？偪鐝绞嵌嗫讟蛄褐懈骺變艨鐝降目偤停卜Q橋梁孔徑(∑l0)

二、橋梁常用主要尺寸和名稱術(shù)語橋長，梁橋系指橋臺擋碴前墻之間的長度；拱橋系指拱上側(cè)墻與橋臺側(cè)墻間兩伸縮縫外端之間的長度；剛架橋系指剛架順跨度方向外側(cè)間的長度。（鐵路）橋梁全長，橋長加兩端橋臺的臺長(或兩臺尾間沿線路中心線的長度)橋梁全長簡稱橋長，是橋梁兩端兩個橋臺錐形護(hù)坡的側(cè)墻或八字墻后端點之間的距離，以L表示。無橋臺的橋梁為橋面系行車道的全長（公路）橋梁高度簡稱橋高，是指橋面與低水位之間的高差，或為橋面與橋下線路路面之間的距離。二、橋梁常用主要尺寸和名稱術(shù)語橋下凈空高度是設(shè)計洪水位或計算通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離，以H表示。（橋下通行要求的）建筑高度是橋上行車路面(或軌頂)標(biāo)高至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離。（形容施工難度的）容許建筑高度：公路(或鐵路)定線中所確定的橋面(或軌頂)標(biāo)高與通航凈空頂部標(biāo)高之差（線路控制的）建筑限界：在下承式橋梁兩主梁之間軌頂以上必須留出一定的空間，保證列車安全通過，其具體尺寸可由《橋規(guī)》中查得。在此限界內(nèi)不得有任何橋梁桿件或其他障礙物侵入。（橋上通行要求的）二、橋梁常用主要尺寸和名稱術(shù)語拱橋凈矢高是拱橋從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點之連線的垂直距離，以?0表示。計算矢高是從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連線的垂直距離，以?表示。矢跨比是拱橋中拱圈(或拱肋)的計算矢高?與計算跨徑l之比(?/l)，也稱拱矢度，它是反映拱橋受力特性的一個重要指標(biāo)。二、橋梁常用主要尺寸和名稱術(shù)語工程結(jié)構(gòu)上的受力構(gòu)件，總離不開拉、壓和彎曲三種基本受力方式。由基本構(gòu)件所組成的各種結(jié)構(gòu)物，在力學(xué)上也可歸結(jié)為梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋以及組合體系橋（包括斜拉橋）等。三、橋梁的分類（一）梁式橋

特點：梁為承重結(jié)構(gòu)，主要以其抗彎能力來承受荷載；在豎向荷載作用下，其支承反力也是豎直的；簡支的梁部結(jié)構(gòu)只受彎受剪，不承受軸向力增加中間支承，可減少跨中彎矩，更合理地分配內(nèi)力，加大跨越能力

施工材料：鋼筋混凝土，預(yù)應(yīng)力混凝土鋼桁梁，鋼板梁三、橋梁的分類（一）梁式橋

梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)。梁式體系分實腹式和空腹式，前者的梁截面為T形、工字形和箱形等，后者指桁架結(jié)構(gòu)；梁的高度可等高或變高。三、橋梁的分類（一）梁式橋梁按受力特點分為簡支梁、懸臂梁和連續(xù)梁三、橋梁的分類拱式橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈或拱肋。在豎向荷載作用下，橋墩或橋臺將承受水平推力水平推力將顯著抵消拱圈(或拱肋)內(nèi)的彎矩三、橋梁的分類（二）拱式橋三、橋梁的分類三鉸拱兩鉸拱系桿拱系桿吊桿主拱圈立柱行車道系靜力學(xué)分類：單鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱和無鉸拱（二）拱式橋橋梁實例——

上承式拱橋南斯拉夫KRK(克爾克1號)橋橋梁實例——

上承式拱橋江界河大橋

主跨為1孔330m組合預(yù)應(yīng)力混凝土桁架拱，邊跨桁架分別為30+20(m)及30+25+20(m)，全長461m。遼寧瓦房店，5X20m連拱雙曲扁殼橋，橋全長130ｍ，橋?qū)?m，為國內(nèi)同類型橋中規(guī)模最大者。殼體寬跨比１：2.63，縱橫向矢度約為１/12.5，殼厚12cm，側(cè)邊構(gòu)為40cm×60cm矩形截面鋼筋混凝土拱、兩邊構(gòu)之間不設(shè)橫系梁。橋梁實例——

上承式拱橋橋梁實例——

中承式拱橋茅草街大橋橋梁實例——

中承式拱橋巫山長江大橋世界最大跨度的中承式鋼管混凝土肋拱橋，主跨460m

上海盧浦大橋橋梁實例——

中承式拱橋橋梁實例——

下承式拱橋旺蒼東河橋

（三）剛架橋剛架橋的主要承重結(jié)構(gòu)是梁或板與立柱或豎墻整體結(jié)合在一起的剛架結(jié)構(gòu)，梁和柱的連接處具有很大的剛性。三、橋梁的分類（三）剛架橋在豎向荷載作用下，梁部主要受彎，而在柱腳處也具有水平反力，其受力狀態(tài)介于梁橋與拱橋之間

三、橋梁的分類剛構(gòu)橋靜力圖式示意三、橋梁的分類（三）剛架橋三、橋梁的分類門式剛架T形剛構(gòu)斜腿剛構(gòu)V形剛構(gòu)帶V形墩或V形支撐的剛構(gòu)橋——用于柔性墩或大跨度高墩橋梁特點：其力學(xué)作用在于削減墩頂?shù)呢?fù)彎矩，在外觀上也顯得輕巧別致。（三）剛架橋三、橋梁的分類斜腿剛構(gòu)橋——受力形式接近拱橋，可獲得較大跨度或較小的梁高橋梁實例——剛構(gòu)橋桂林雉山橋，V形墩加掛孔的預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋，主跨95m，1988年完成臺北忠孝橋，位于臺灣省臺北市，為一多孔Ｙ型墩梁式橋，跨度80ｍ，1981年竣工V形剛構(gòu)橋?qū)嵗龢蛄簩嵗獎倶?gòu)橋荷蘭BrielseMaas橋帶V形墩或V形支撐的剛構(gòu)橋橋梁實例——剛構(gòu)橋安康漢江橋主跨為176m，中孔跨中64m斜腿剛構(gòu)橋?qū)嵗龢蛄簩嵗獎倶?gòu)橋斜腿剛構(gòu)橋?qū)嵗龢蛄簩嵗獎倶?gòu)橋三、橋梁的分類（四）懸索橋纜索塔錨錠加勁梁懸索橋通常由橋塔、錨碇、纜索、吊桿（索）、加勁梁及索鞍等主要部分組成

橋塔承受纜索通過索鞍的垂直荷載和水平荷載以及加勁梁支承在塔身上的反力，并將各種荷載傳遞到塔墩和基礎(chǔ)。錨碇是主纜的錨固體。錨碇將主纜中的拉力傳遞給地基基礎(chǔ)。通常采用的有重力式錨碇和隧洞式錨碇。主纜(又稱纜索)是吊橋的主要承重構(gòu)件，除自身恒載外，主纜本身又承受活載和加勁梁的恒載。吊索是將活載和加勁梁的恒載傳遞到主纜的構(gòu)件。吊索的布置形式有垂直式和傾斜式加勁梁的主要功能是提供橋面和防止橋面發(fā)生過大的撓曲變形和扭曲變形。鞍座是支承主纜的重要構(gòu)件，通過它可以使主纜中的拉力以垂直力和不平衡水平力的方式均勻地傳到塔頂或錨碇的支架處。三、橋梁的分類

（四）懸索橋受力：在豎向荷載作用下，索受拉，塔受壓，錨碇受拉拔反力材料：索通常用高強度鋼絲制成圓形大纜，加勁梁多采用鋼桁架或扁平箱梁，橋塔可采用鋼筋混凝土或鋼跨度：因懸索的抗拉性能得以充分發(fā)揮且大纜尺寸基本上不受限制，故懸索橋的跨越能力一直在各種橋型中名列前茅三、橋梁的分類（四）懸索橋潤揚長江大橋橋梁實例——懸索橋虎門大橋橋梁實例——懸索橋貴州清水河大橋日本明石海峽大橋橋梁實例——懸索橋主跨1991米，塔高282.80米。大橋原設(shè)計為全長3910米，主跨1990米，但經(jīng)過大地震后，大橋奇跡般地被延長了1米。（五）組合體系橋由幾個不同受力體系的結(jié)構(gòu)組合而成的橋梁

1、梁、拱組合體系利用梁的受彎與拱的承壓特點組成聯(lián)合結(jié)構(gòu)既具有拱的特點，又非推力結(jié)構(gòu)，對地基要求不高這種結(jié)構(gòu)施工比較復(fù)雜

三、橋梁的分類（五）組合體系橋2、斜拉橋由承壓的塔、受拉的索與承彎的梁組合的結(jié)構(gòu)體系材料：斜索采用高強鋼絲制成，塔多采用鋼筋混凝土，梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁或鋼箱梁三、橋梁的分類橋梁實例——斜拉橋杭州灣大橋港珠澳大橋四、橋梁的其他分類橋涵分類多孔跨徑總長L(m)單孔跨徑LK（m）特大橋L＞1000LK＞150大橋100≤L≤100040≤LK≤150中橋30＜L＜10020＜LK＜40小橋8≤L≤305≤LK＜20涵洞——LK＜5我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)橋梁分類國際特大橋梁分類標(biāo)準(zhǔn)四、橋梁的其他分類四、橋梁的其他分類蕪湖長江大橋公鐵兩用低塔斜拉特大橋，大橋為雙層，鐵路在下層，公路在上層。鐵路橋為I級，雙線，全長10511米，公路橋?qū)?1米(設(shè)四車道寬18米，兩側(cè)人行道各寬1.5米)。全橋混凝土總量約為55萬立方米，結(jié)構(gòu)用鋼材約11萬噸。橋梁實例——公鐵兩用橋橋梁實例——公鐵兩用橋四、橋梁的其他分類（一）按用途分類鐵路橋梁（內(nèi)昆鐵路洛澤河大橋）四、橋梁的其他分類（一）按用途分類鐵路橋梁（重慶兩昌河特大橋）四、橋梁的其他分類（一）按用途分類鐵路橋梁橋梁實例——人行橋上：德國的兩座人行橋；左下：倫敦的一座人行橋；右下：美國的一座人行橋造型輕盈別致、線條流暢、與環(huán)境協(xié)調(diào)，是其特點橋梁實例——渡槽渡槽又稱高架渠，是一組由橋梁，隧道或溝渠構(gòu)成的輸水系統(tǒng)，用來把遠(yuǎn)處的水引到水量不足的城鎮(zhèn)、農(nóng)村以供飲用和灌溉左：將軍山渡槽，位于安徽舒城縣，全長840米，分16孔，每孔凈跨50米，變截面懸鏈線雙曲拱結(jié)構(gòu)；槽身為矩形斷