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7 桥梁工程概述 7.1 引言 桥梁(Bridge)——是指供铁路、道路、管道、渠道等交通运输线路跨越水体或山谷的工程构筑物。 桥梁工程——修建这些桥梁构筑物以及修建、使用过程中所应用的各项技术的总称。 桥梁的主要组成部分： （1）桥跨结构（桥孔结构、上部结构）：桥面板、梁。 （2）桥墩、桥台（下部结构）：两端桥台，中间桥墩。 （3）桥梁基础：桥墩、桥台埋入土中扩大部分。 桥跨结构（桥孔结构、上部结构）作用：承受车辆、行人荷载。 桥墩、桥台（下部结构）作用：支撑桥跨。桥台与路堤衔接，防止路堤滑塌； 桥梁基础作用：使桥上全部荷载传至地基。 跨度l：两支座中心间距。 桥梁全长L：两端岸边桥台侧墙，八字墙后端点间距离。 桥下净空高度H：保证排洪安全、大于通航高度。 桥梁、涵洞按跨度l、桥梁全长L区分为： 涵洞：L＜8m，l ＜5m 小桥：8 m≤L≤30m， 5m ≤l≤ 20m 中桥：30 m＜L＜100m， 20m≤l＜40m 大桥：100 m ≤L＜500m， 40m≤l＜100m 特殊大桥： L≥500m，l ＞100m 桥梁工程中的荷载、材料、地基与建筑工程的区别（3点）： （1）活载：主要受车辆的移动荷载 （2）作用效应：还要承受来自车辆的冲击力、离心力、横向摇摆力、制动力、牵引力等。 （3）地基上的墩、台和基础：基础、桥墩工程埋置较深，工程施工较复杂，工程量大、工期长、造价高。 桥梁的分类 按用途分类： 铁路桥、公路桥、城市道路桥 按结构材料分类： 钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥 按桥跨结构形式分类： 梁式桥、桁架桥 、拱式桥 、刚构桥 、斜拉桥、悬索桥 桥梁工程的内容见上上图7.2 7.2 桥梁类别和著名桥梁掠影 (1) 梁式桥 梁式桥是一种最简单常用的桥梁上部结构形式，用于中小跨径桥梁。主梁常用断面形式有I型、T型、箱型和板式桥等。 特点：结构简单、跨越能力有限。跨度5-25M，预应力跨度10-50M。 梁式桥的形式 梁式桥主梁常用断面形式 拱桥的三种承重方式： ①上承式拱桥 ②中承式拱桥 ③下承式拱桥 凤凰大桥 （3）刚架桥 梁和柱整体组合的桥梁结构。 特点：能尽量降低公路线路的标高，增加桥下净空。 类型（图7-12） ① T形刚架桥：跨度大 ②连续刚架桥：较好的抗震性 ③斜腿刚架桥：造型轻巧美观 斜拉桥 （5）悬索（吊）桥 悬索桥是在桥的两端设置索锚，借助于架设在桥塔的拉索，通过分布设置的吊杆将桥上的荷载传至悬索上。 一般认为在所有桥式中，悬索桥的可能跨度最大。目前主跨超过1000m的桥梁均为悬索桥。 西堠门大桥是舟山大陆连岛工程5座大桥中的第 4座大桥，主桥为两跨连续钢箱梁悬索桥，主跨1650米，是中国第一、世界第二，其中钢箱梁全长2221米，为目前世界第一长钢箱梁。 西堠门大桥 (6)组合体系桥 同时采用集中桥型的组合形式，充分利用各种形式桥的受力特性，发挥其优越性。 如：梁式桥与拱桥的组合 斜拉桥与悬索桥的组合 等 （7）桁架桥 荷载由各杆件的轴力承担。这种桥式一般适用于钢桥、木桥，极少用于混凝土桥。桁架桥高一般大于梁式桥，可用于较大跨度的桥梁。桁架桥根据其支撑条件也可分为简支桥和连续梁桥等。 桁架桥 7.3 桥墩、桥台、桥梁基础 桥台：桥两端的支撑结构。 桥墩：多跨桥梁中间的支撑结构。 桥墩、桥台都是由台（墩）帽、台（墩）身和基础 组成。 7.3.1 桥墩 桥墩 承受上部结构传来的竖向力和水平力还要承受水流，风力和船只的撞击力。 要求：足够的强度和稳定性 满足能航通车的要求 类型：① 实体重力式：靠自身重力稳定 ②构架式：对撞击不利 ③桩或柱式：桩基向上延伸，柱式有单、双柱式。 根据其结构形式可分为： 1、实体式(重力式)桥墩 2、空心式桥墩 3、桩(柱)式桥墩 7.3.2 桥台 桥台 承受上部结构传来的竖向力和水平力还要承受挡土护岸等土的压力。 类型（图7-20） ① 实体式：以U字、八字较常见。 ②埋置式：台身大部分埋入锥体护坡中。 7.3.3 基础 基础 承受上部结构、桥墩的重力和桥上的可变荷载。 类型（图7-21） 刚性扩展基础 ① 桩基础 ②管（柱）基础 ③沉井基础 ④沉箱基础 桩基础 斜拉桥的索型 (a)辐射式 (b)竖琴形 (c)扇形 南京长江二桥南汊桥主桥 法国米月高架桥 法国诺曼底大桥 日本多多罗大桥 南浦大桥 杨浦大桥 世界最大跨径斜拉桥——苏通大桥(1088米跨) 悬索桥 大渡河铁索桥 安澜竹索桥 广东虎门大桥—是我国第一座大型悬索桥，被誉为“世界第一跨”。 虎门大桥由东引桥、主航道桥、中引桥、辅航道桥及西引桥五部分组成（图6.10、图6.11）。