项目1 任务一 （桥梁的基本知识认知）课件.pptx

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1、桥梁的基本知识认知桥梁的基本知识认知桥梁的基本知识认知P Part.1art.1铁路桥梁的发展P Part.2art.2桥梁的组成P Part.3art.3桥梁的相关尺寸，术语名称P Part.4art.4桥梁的分类P Part.1art.1铁路桥梁的发展中国历史上第一条营业铁路是淞沪铁路,建于1876年(清光绪二年),沿线有中小桥梁十余 座,是我国历史上最早出现的铁路桥梁,其中最大的一座是长约50m 的吴淞蕴藻浜桥。该铁路是 英商怡和洋行修筑的轻便铁路,运行不到一年,清政府买回路产后于1877年拆毁。淞沪铁路淞沪铁路P Part.1art.1铁路桥梁的发展由于清政府对铁路持抵制态度,直至18

2、81年,因开发开平煤矿的需要,才建成了唐(山)胥(各 庄)铁路。唐胥铁路长约10km,采用了1435mm 标准轨距。后因运煤的需要,唐胥铁路向大沽、 天津延伸,1887(清光绪十三年)在茶淀与汉沽间修建了蓟运河桥,该桥长166.15m,共4孔,自天 津端起为1孔27.43m 半穿式钢桁梁、1孔62m 下承钢桁梁、1孔62m 开启式钢桁梁、1孔14.72 m 上承钢板梁。墩台基础采用木桩,墩台为浆砌料石,由英国人金达(C.W.Kinder)主持设计,比 利时公司承包施工,于1888年建成。 唐胥铁路唐胥铁路P Part.1art.1铁路桥梁的发展1905年(清光绪三十一年),我国著名工程师詹天佑

3、主持了京张铁路的建设工程并胜利完工, 令外国铁路工程专家为之惊叹折服,标志着我国第一代铁路工程技术人员的成长。京张铁路京张铁路P Part.1art.1铁路桥梁的发展1957年,第一座长江大桥武汉长江大桥的建成,结束了我国万里长江无桥的状况,从此 “一桥飞架南北,天堑变通途”。武汉长江大桥是京广线上的重要桥梁,为双层式结构,上层4线公 路、下层双线铁路,全桥总长1670m,正桥长1156m。正桥钢梁计9孔,为3联3128m 连续钢 桥梁,是国内首座采用连续桁梁的现代化桥梁;桥梁深水基础首次采用钢板桩围堰管桩基础,钢筋 混凝土管桩直径155cm,振动打桩机振动下沉,是我国深水基础结构形式的第一次

4、飞跃,该深水基 础施工技术曾全面推广。武汉长江大桥的建成,标志着我国自力更生建设现代化大跨度铁路钢桥 的开端。武汉长江大桥武汉长江大桥P Part.1art.1铁路桥梁的发展建成于1994年的九江长江大桥,是京九铁路大动脉上跨长江的关键工程。该桥在设计、施工 中采用了大量的先进技术,创造了多项全国第一,代表着当时我国桥梁建设技术水平和科技发展 水平,被誉为公铁两用桥梁建设的一座新的里程碑,并荣获国家科技进步一等奖、建筑工程“鲁 班奖”。九江长江大桥九江长江大桥京沪线南京长江大桥1968年建成通车。这是我国自行设计建造并使用国产高强钢材的现代 大型桥梁。正桥除北岸第一孔为128m 简支钢桁梁外,

5、其余为9孔3联,每联为3160m 的连续 钢桁粱。上层是公路桥面,下层为双线铁路,包括引桥在内,铁路部分全长6772m,公路部分为 4588m。南京长江大桥建桥新技术,获1985年全国科学技术进步特等奖,是我国现代化铁路桥 梁发展的又一个里程碑。南京长江大桥南京长江大桥1995年竣工的孙口黄河铁路大桥,其跨度108m 的连续钢桁梁首次采用了整体节点新技术, 改变了过去惯用的拼装式节点施工方法,减少高强度螺栓的用量,节约了钢材,方便架设施工,缩 短了工期。 孙口黄河铁路大桥孙口黄河铁路大桥1998年建成的石长铁路长江湘江大桥,正桥为62m+796m+62m 跨的预应力混凝土连 续箱梁;该连续 箱

6、 梁 采 用 特 制 的 造 桥 机 以 预 制 节 段 拼 装 的 方 式 进 行 施 工,预 制 节 段 梁 块 质 量 150t。 石长铁路长江湘江大桥石长铁路长江湘江大桥1999年建成的长东黄河铁路二桥,全桥长13.01km,采用了国产新钢种14MnNbq钢及整体 节点新技术;该桥实际施工工期为12个月,月成桥进度超过1km,创下新的建桥速度记录。长江黄河铁路二桥长江黄河铁路二桥2000年建成通车的芜湖长江大桥,该桥5项科研成果被鉴定为国际先进水平、3项为国内领 先水平,多项成果填补了国内空白,并纳入相关的规范和工艺;它的建成在总体上把我国桥梁建造 技术提高到了一个新水平,被誉为继武汉

7、长江大桥、南京长江大桥、九江长江大桥后,我国铁路桥 梁建设的第四个里程碑,并荣获国家科技进步一等奖、建筑工程“鲁班奖”和詹天佑土木工程大奖。芜湖长江大桥芜湖长江大桥P Part.1art.1铁路桥梁的发展 进入21世纪以后,客运专线和高速铁路的大规模兴建,为铁路桥梁的发展提供了历史性机 遇,一大批具有自主知识产权的桥梁研究成果和不断创新的施工技术有力地支撑了我国现代化特 大型铁路桥梁的建设,取得了突出成就。 在我国高速铁路的建设施工中,众多的高架桥梁正在修建或者已经投入使用,如此高密度的 桥梁的使用主要是为了节约土地资源和方便周围人们的出行。据不完全统计高速铁路中有60% 左右的铁路桥梁建设,

8、其中,京津城际铁路桥梁累计长度占全线正线总长的比例为86.6%,京沪高 速铁路占比为80.5%。 P Part.2art.2桥梁的组成 概括地说,桥梁由四个基本部分组成,即上部结(superstructure)、下部结构(substructure)、 支座(bearing)和附属设施(accessory)。 图1-1所示为一座桥梁的概貌,图中涉及了一般桥梁工程的几个常用术语。P Part.2art.2桥梁的组成 上部结构:是在线路中断时跨越障碍的主要承重结构,是桥梁支座以上(无铰拱起拱线或刚 架主梁底线以上)跨越桥孔的总称;当跨越幅度越大时,上部结构的构造也就越复杂,施工难度也 相应增加。 下

9、部结构:包括桥墩(pier)、桥台(abutment)和基础(foundation)。 桥墩和桥台:是支承上部结构并将其传来的恒载和车辆等活载再传至基础的结构物。通常设 置在桥两端的称为桥台,设置在桥中间部分的称为桥墩。桥台除了上述作用外,还与路堤相衔接, 并抵御路堤土压力,防止路堤填土的坍落。单孔桥只有两端的桥台,而没有中间桥墩。 基础:指桥墩和桥台底部的奠基部分。基础承担了从桥墩和桥台传来的全部荷载,这些荷载 包括竖向荷载以及地震力、船舶撞击墩身等引起的水平荷载,基础往往深埋于水下地基中,在桥梁 施工中是难度较大的一个部分,也是确保桥梁安全的关键之一。 支座:是设在墩(台)顶,用于支承上部

10、结构的传力装置,它不仅要传递很大的荷载,并且要 保证上部结构按设计要求能产生一定的变位。 基本附属设施:包括桥面系(bridgedecking)、伸缩缝(expansionjoint)、桥梁与路堤衔接处的 桥头搭板(transitionslabatbridgehead)和锥形护坡(conicalslope)等。P Part.3art.3桥梁的相关尺寸，术语名称 1. 净跨径净跨径 梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)之间的净距,用l0 表示。对于拱式桥,净跨径 是每孔拱跨两 个拱脚截面最低点之间的水平距离。 2. 总跨径总跨径 总跨径是多孔桥梁中各孔净跨径的总和,又称桥梁孔径,它反映了桥

11、下宣泻洪水的能力。 3. 计算跨径计算跨径 对于具有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离,用l表示。拱圈(或拱 肋)各截面形心点的连线称为拱轴线,计算跨径为拱轴线两端点之间的水平距离。 4. 桥梁全长桥梁全长 桥梁全长简称桥长,它是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离,用 L 表示。 对于无桥台的桥梁为桥面自行车道的全长。P Part.3art.3桥梁的相关尺寸，术语名称5. 桥梁高度桥梁高度 桥梁高度简称桥高,它是指桥面与低水位之间的高差,或为桥面与桥下线路路面之间的距离。 桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。 6. 桥下净空高度桥下净空高度 桥下净空高度是设计洪

12、水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离,以 H 表示。它 应保证能安全排洪,并不得小于对该河流通航所规定的净空高度。 7. 建筑高度建筑高度 建筑高度是桥上行车路面(或轨顶)标高至桥跨结构最下缘之间的距离,它不仅与桥梁结构的 体系和跨径的大小有关,而且还随行车部分在桥上布置的高度位置而异。公路(或铁路)定线中所 确定的桥面(或轨顶)标高,与通航净空顶部标高之差,又称容许建筑高度。桥梁的建筑高度不得 大于其容许建筑高度,否则就不能保证桥下的通航要求。P Part.3art.3桥梁的相关尺寸，术语名称8. 净矢高净矢高 净矢高是从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下线最低点之间连线的垂直距离,用f

13、0 表示;计 算矢高是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之间连线的垂直距离,用f表示。桥梁基本尺寸 术语示意图如图1-2所示。9. 矢跨比矢跨比 矢跨比是拱桥中拱圈(或拱肋)的计算矢高f与计算跨径l之比(f/l),又称拱矢度,它是反映 拱桥受力特性的一个重要指标。P Part.4art.4桥梁的分类 1. 按结构体系划分按结构体系划分 有梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥有梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥4种基本体系种基本体系,此外还有几种由基本体系组合而此外还有几种由基本体系组合而成的组合体成的组合体 系等。系等。 (1)梁式体系梁式体系 梁式体系是古老的结构体系。梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受

14、荷载的。梁分简支 梁、悬臂梁、固端梁和连续梁等。悬臂梁、固端梁和连续梁都是利用支座上的卸载弯矩去减少跨中 弯矩,使梁跨内的内力分配更合理,以同等抗弯能力的构件断面可以建成更大跨径的桥梁。 (2)拱式体系拱式体系 拱式体系的主要承重结构是拱肋(或拱箱),以承压为主,可采用抗压能力强的圬工材料(石、 混凝土与钢筋混凝土)来修建。拱分单铰拱、双铰拱、三铰拱和无铰拱。拱是有水平推力的结构, 对地基要求较高,一般常建于地基良好的地区。 (3)刚架桥刚架桥 刚架桥是介于梁与拱之间的一种结构体系,它是由受弯的上部梁(或板)与承压的下部柱(或 墩)整体结合在一起的结构。由于梁与柱的刚性连接,梁因柱的抗弯刚度而

15、得到卸载作用,整个体 系是压弯结构,也是有推力的结构。刚架分直腿刚架与斜腿刚架。刚架桥施工较复杂,一般用于 跨径不大的城市桥或公路高架桥和立交桥P Part.4art.4桥梁的分类(4)悬索桥悬索桥 指以悬索为主要承重结构的桥。其主要构造包括:缆、塔、锚、吊索及桥面,一般还有加劲梁。 其受力特征是:荷载由吊索传至缆,再传至锚墩。传力途径简捷、明确。悬索桥的特点是:构造简单,受力明确;在同等条件下,跨径越大,单位跨度的材料耗费越少、造价越低。悬索桥是大跨桥梁 的主要形式。 (5)组合体系组合体系 连续钢构:连续钢构是由梁和钢架相结合的体系,它是顶应力混凝土结构采用悬臂施工法 而发展起来的一种新体

16、系。 梁、拱组合体系:这类体系中有系杆拱、桁架拱、多跨拱梁结构等。它们利用梁的受弯与拱 的承压特点组成联合结构。 斜拉桥:它是由承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。P Part.4art.4桥梁的分类2. 桥梁的其他分类方式桥梁的其他分类方式 按用途划分,有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、人行桥、运水桥(渡槽)及其他专用 桥梁(如通过管路、电缆等)。 按桥梁全长和跨径的不同,分为特大桥、大桥、中桥和小桥。 按主要承重结构所用的材料划分,有圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥、预应力 混凝土桥、钢桥和木桥等。 按跨越障碍的性质,可分为跨河桥、跨线桥(立体交叉)、高架桥和栈桥。 按上部结构的行车道位置,分为上承式桥、下承式桥和中承式桥。谢谢观看