第一章 桥梁基本知识.docVIP

桥梁基本知识 第一节 认识桥梁结构 为了满足各种车辆、行人的顺利通行或各种管线工程的布设，建造的跨越河流、山谷或其他交通线路等障碍的工程建筑物，一般统称为桥梁。桥梁是交通工程中的重要组成部分，随着经济的发展、科技的进步和社会生产力的不断提高，人们对桥梁建筑提出了越来越高的要求。 一、桥梁结构的组成及名词术语 1．桥梁结构的组成 桥梁一般由上部结构(也称桥跨结构)、下部结构、支座和附属设施四个基本部分组成(图1-1-1，图1-1-2)。 图1-1-1梁式桥基本组成 图1-1-2拱式桥基本组成 1)桥梁上部结构是承担线路荷载，跨越障碍的主要承重结构。它的作用是承担上部结构所受的全部荷载并传给支座。例如梁式桥中的主梁，拱桥中的拱肋(拱圈)、桁架梁桥中的主桁等。它是桥梁承载和跨越的重要部分。 2)桥梁下部结构是桥墩、桥台及桥梁基础的总称，是支承桥跨结构并将荷载传至地基的建筑物。桥墩和桥台一般合称墩台。 （1）桥墩。位于多孔桥跨的中间部位，支承相邻两跨上部结构的建筑物，其功能是将上部结构荷载传至基础。 （2）桥台。位于桥梁的两端，支承桥梁上部结构，并使之与路堤衔接的建筑物，其功能是传递上部结构荷载于基础，并抵抗来自路堤的土压力。为了维持路堤的边坡稳定并将水流导入桥孔，除带八字形翼墙的桥台外，在桥台左右两侧筑有保持路肩稳定的锥形护坡，其锥体填土，坡面以片石砌筑。 （3）桥梁基础。是桥梁最下部的结构，上承墩台，并将全部桥梁荷载传至地基。基底应设置在有足够承载力的持力层处，并要求有一定的埋置深度。基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。 3)支座。设于桥(墩)台顶部，支承上部结构并将荷载传给下部结构的装置。它能保证上部结构在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。 4)附属设施。包括桥面系、桥头搭板、护坡、导流堤等。桥面系一般由桥面铺装、栏杆(防撞墙)、人行道、伸缩缝、照明系统等组成。桥面铺装用以防止车轮直接磨耗桥面板、排水和分布轮重。伸缩缝位于桥梁墩顶上部结构之间或其他桥型上部结构与桥台端墙之间，以保证结构在各种因素作用下的自由变位，为使桥面上行车顺适、不颠簸。 2．桥梁结构的名词术语 1)桥梁全长：简称桥长，对于有桥台的桥梁为两岸桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离(对于无桥台的桥梁为桥面系的行车道长度)。 2)净跨径：对梁式桥为设计洪水位上相邻两桥墩(或桥台)间的水平净距。对于拱式桥，是指每孔拱跨两拱脚截面最低点之间的水平距离。用表示。 3)计算跨径：对于设支座的桥梁，为相邻两支座中心之间的水平距离，对于不设支座的桥梁，为上下部结构的相交面之中心间的水平距离，用表示。桥梁结构的分析计算以计算跨径为准。 4)标准跨径：对梁式桥，是指两相邻桥墩中线间水平距离或桥墩中线与台背前缘之间的水平距离，也称为单孔跨径，对于拱式桥和涵洞，则是指净跨径。用表示。标准跨径是桥梁划分大、中、小桥及涵洞的指标之一。 5)标准化跨径：为了便于编制标准设计，增强构件间的互换性，当跨径在50m及以下时，通常采用标准化跨径。《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)规定了标准化跨径从0.75m至50m，共21级，常用者为10m、16m、20m、40m等标准设计。采用标准化跨径设计，有利于桥梁制造和施工的机械化，也有利于桥梁养护维修和战备需要。 6)总跨径：多孔桥梁中各孔净跨径的总和（Σ），它反映桥梁排泄洪水的能力。 7)桥下净空高度：设计洪水位或计算通航水位与桥跨结构最下缘之间的高差，称为桥下净空高度。桥下净空高度应满足排洪、通航或通车的规定要求。 8) 桥梁建筑高度：桥面路拱中心顶点到桥跨结构最下缘(拱式桥为拱脚线)的高差。线路定线中所确定的桥面标高，与通航（或桥下通车、人）净空界限顶部标高之差，称容许建筑高度。城市多层立交桥对桥梁建筑高度有较严格的限制，显然，桥梁建筑高度不得大于容许建筑高度。 9)桥梁高度：桥面路拱中心顶点到低水位或桥下线路路面之间的垂直距离，称为桥梁高度。 10)净矢高：拱桥从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点连线的垂直距离，用f0表示。 11)计算矢高：是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离，用f表示。 12)矢跨比：拱桥中拱圈（或拱肋）的计算矢高与计算跨径之比（f/l），也称拱矢。它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。 二、桥梁的分类 桥梁有各种不同的分类方式，每一种分类方式均反映出桥梁在某一方面的特征。 1．按工程规模划分 根据桥梁多孔跨径总长L和单孔跨径Lk将桥梁划分