文档介绍：第一章城市桥梁结构形式及通用施工技术
城市桥梁结构组成与类型
桥梁基本组成与常用术语
桥梁的定义
桥梁是在道路路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路(公路或铁路)等障碍时,为了保证道路的连续性而专门建造的人工构造物。桥梁既要保证桥上的交通运行,也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的通行。
桥梁的基本组成
桥梁由“五大部件”和“五小部件”组成。
五大部件是指桥梁承受运输车辆和其他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。
桥跨结构:线路跨越障碍(江河、山谷或其他线路等)的结构物;
支座系统:在桥跨结构与桥墩、桥台的支承处所设置的传力装置。它不仅要传递很大的荷载,并且还要保证桥跨结构能产生一定的变位。
桥墩:是在河中或岸上支承桥跨结构的构筑物。
桥台:设置在桥的两端,一边与路堤相连接,以防止路堤垮塌;另一边则支承桥跨结构的端部。为保护桥台和路堤填土,桥台通常做锥形护坡、挡土墙等防护工程。
墩台基础:是保证桥梁墩台安全并将荷载传递至地基的结构。上述前两个部件是桥跨上部结构,后三个是桥跨下部结构。
五小部件是直接与桥梁服务功能有关的部件,过去称之为桥面构造。
桥面铺装(或称行车道铺装):铺装的平整性、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。特别是钢箱梁上铺设沥青路面时,其技术要求甚严。
排水防水系统:应能迅速的排除桥面积水,并使渗水的可能性降至最小限度。城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。
栏杆(或防撞栏杆)既是保证安全的构造措施,又是有利于观赏的最佳装饰件。
伸缩缝:桥跨上部结构之间或桥跨上部结构与桥台端墙之间所设置的缝隙,以保证结构在各种因素作用下变位。为使行车顺适、不颠簸,桥面上要设置伸缩缝构造。
灯光照明:现代城市中,大跨度桥梁通常是一个城市的标志性建筑,大多装置了灯光照明系统,构成了城市夜景的重要组成部分。
相关常用术语
净跨径:相邻两个桥墩(桥台)之间的净距。对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
计算跨径:对于具有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻连个支座中心之间的距离;对于拱式桥,是指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。即拱轴线两端点之间的水平距离。
拱轴线:拱圈各截面形心点的连线。
桥梁高度:指桥面与低水位之间的高差,或指桥面与桥下线路路面之间的距离,简称桥高。
桥下净空高度:设计洪水位、计算通航水位或桥下线路路面至桥跨结构最下缘之间的距离。
建筑高度:桥上行车路面(或轨顶)标高至桥跨结构最下缘之间的距离。
容许建筑高度:公路或铁路定线中所确定的桥面或轨顶标高,对通航净空顶部标高之差。
净矢高: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。
计算矢高:从拱顶截面形心点至相邻两拱脚截面形心点之间连线的垂直距离。
矢跨比:计算矢高与计算跨经之比,也称拱矢度,它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。
涵洞:用来宣泄路堤下水流的构造物。通常在建造涵洞处路堤不中断,凡是多跨径全长不到8m和单孔跨境不到5米的泄水结构物,均称为涵洞。
桥梁的主要类型
桥梁分类的方式很多,通常从受力特点、建桥材料、适用跨度、施工条件等方面来划分。
按受力特点分
结构工程上的受力构件,总离不开拉、压、弯三种基本受力方式,由基本构件组成的各种结构物,在力学上也可归结为梁式、拱式、悬吊式三种基本体系以及它们之间的各种组合。
梁式桥:梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力(恒载和活载)的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,故与同样跨径的其他结构体系相比,梁内产生的弯矩最大,通常需用抗弯能力强的材料(钢、木、钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土等)来建造。
拱式桥:拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。这种结构在竖向荷载作用下,桥墩或桥台将承受水平推力,同时这种水平推力将显著抵消荷载所引起的在拱圈(或拱肋)内的弯矩作用。拱桥的承重结构以受压为主,通常用抗压能力强的圬工材料(砖、石、混凝土)和钢筋结构混凝土等来建造。
刚架桥:刚架桥的主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构。梁和柱的连接处具有很大的刚性,在竖向荷载作用下,梁部主要受弯,而在柱角处也具有水平反力,其受力状态介于梁桥和拱桥之间,同样跨径在相同荷载作用下,刚架桥的正弯矩比梁式桥要小,刚架桥的建筑高度就可以降低。但是刚架桥施工比较困难,用普通钢筋混凝土修建,梁柱结合处易产生裂缝。
悬索桥:悬索桥以悬索为主要承重结构,结构自身较轻,受力明确,能以较小的建筑高度经济合理地修建大跨度桥。由于这种桥的结构自身轻,刚度差,在车辆动荷载和风荷载作用下有较大的变形和振动。
组合体系桥:组合体系器由几个不同体系的结构组合而成,最常见的为连