文档介绍：中国矿业大学
力学与建筑工程学院
《土木工程专业导论》课程
交通土建方向专题论文
论文题目: 桥梁工程概述及其设计的基本理论
姓名王亚东
班级土建09-4班
学号 02090511
学期第三学期
任课教师王东全
2010年12月
桥梁工程概述及其设计的基本理论
土木工程09-5班王亚东 02090511
摘要
发展现代交通运输事业,建立四通八达的现代化交通网,对于发展国民经济,促进民族团结和文化交流、巩固国防等具有重要的意义。现代交通线路主要指铁路、公路和各种道路。当这些交通线路通过大小河流或低洼地区时,为了使线路坡度不要在经过这些地区处太陡,就需要使用一种结构跨过河流或低洼地区,并将线路置于这些结构之上,平稳地跨过它们。这种结构就叫做桥梁。所以说桥梁是交通运输中的重要组成部分,在公路、铁路、城市和农村道路以及水利等工程建设中,往往成为全线通车的关键。而“桥梁工程”一词通常包含两层含义:一是桥梁建筑的实体,二是建造桥梁所需要的科学知识和工程技术,包含桥梁的基础理论和研究,桥梁的规划、勘测设计、建造和养护维修等桥梁工程在学科上是土木工程的一个分支,在功能上是交通工程的咽喉。
随着国民经济的快速发展和物质生活水平的逐步改善,人们对美化生存环境、提高生活质量等精神文明方面的期望和要求也越来越关心,作为人们生活的基本活动“衣食住行”四大方面的“行”所必不可少的桥梁的安全与美观等等多方面的要求也越来越引起大家的重视。这就为桥梁设计的发展提供了有力的背景。狭义的设计就是给出设计图纸,编制概算(或预算),提出所建议的施工方法,借使施工能够实施。而广义的设计,包括承办业主所需要的全部技术服务,但不包括施工。对于每座具体大桥讲,所采用的设计具有主导、决定性的作用。因此,可以认为:设计是大桥的灵魂,是决定桥梁工程质量的关键所在,必须十分重视。
桥梁的设计又包含两个方面:外观设计和结构设计。外观设计具有较强的感性特点,着重于对美学和景观学等的研究。而结构的设计既有较强的理论性,又与工程实践、科学实验联系紧密。所以应着重了解构件的受力和变形特点,以及在此基础上建立的符合实际受力情况的力学计算图式。由于构件的受力与变形与材料性能密切相关,而各种材料(钢、木、混凝土、石等)的性能各不相同,故构件的力学计算图式往往依赖于科学实验结果,其计算公式具有一定的经验性和近似性,要特别注意公式的适用条件。结构设计的另一个显著特点是设计的多方案性和综合性。满足结构设计要求的答案往往不是唯一的,确定方案时要综合考虑功能、材料、造价、施工等方面的因素,此外,设计中还应注意与现行设计规范或规程相结合,但也不要完全被规范所束缚,要充分发挥主动性和创造性。
关键词: 交通桥梁工程结构设计
桥梁工程概述
桥梁的组成。
。上部结构包括其桥面、桥道系、承重结构以及联接部件;下部结构分为支座、桥墩、桥台以及基础。各部分的组成及作用见表:
桥梁的组成部分及各部分
桥梁的组成部分
各组成部分的作用
桥梁
上部结构
桥面
公(铁)路面、人行道
车辆或行人行走部分
桥道结构
纵梁、横梁或其他形式
支撑桥面,将载荷传给承重结构
承重结构
主梁(或拱、或索)
架立在支座上,将载荷传给支座
联结系
纵向的及横向的
位于主梁之间,承受水平载荷
下部结构
支座
固定支座、活动支座(或全约束支座,或鞍座)
支撑上部结构,将载荷传给墩台
将上部结构固定在墩台之上
保证上部结构的伸缩、弯曲等变形
墩台
桥台(位于岸边)
桥墩(位于中间)
支撑上部结构,将上部结构的载荷传至基础(桥台兼起挡墙作用)
基础
浅基础或深基础(桩、沉井或沉箱)
将桥墩(桥台)传来的载荷分布到地基(土壤或基岩)中去
下图表示一座桥梁的概貌。
"五大部件"与"五小部件"。
“五大部件”是指——桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构,它们必须通过承受荷载的计算与分析,是桥梁结构安全性的保证。
五大部件:
1)、桥跨结构(或称桥孔结构、上部结构)。路线遇到障碍(如江河、山谷或其他路线等)而中断时,跨越这类障碍的主要承载结构。
2)、支座系统。支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上,它应保证上部结构预计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。
3)、桥墩。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。
4)、桥台。设在桥的两端;一端与路堤相接,并防止路堤滑塌;另一端则支承桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土,桥台两侧常做一些防护工程。
5)、墩台基础。是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结