【正文】 西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院 第一章 緒 論 第一節(jié) 橋梁概述 第二節(jié) 橋梁的組成、分類和結(jié)構(gòu)體系 第三節(jié) 橋梁建筑的成就、現(xiàn)狀 第一節(jié) 橋梁概述 主要內(nèi)容： 、發(fā)展、現(xiàn)狀 橋梁是供鐵路、 道路、渠道、管線、車輛、行人等跨越河流、山谷、湖泊、低地或其它交通線路時(shí)使用的建筑結(jié)構(gòu)。 從線路的角度講，也是線路在跨越上述障礙時(shí)的延伸或連接部分。 (1)指橋梁建筑的實(shí)體。 (2)指建造橋梁所需的科學(xué)知識(shí)和技術(shù)。 包括：橋梁的基礎(chǔ)理論和研究，橋梁的規(guī)劃、勘測設(shè)計(jì)、建造和養(yǎng)護(hù)維修等 橋梁是隨著歷史的演進(jìn)和社會(huì)的進(jìn)步而逐漸發(fā)展起來的。每當(dāng)交通運(yùn)輸工具發(fā)生重大變化時(shí)，對橋梁在載重、跨度等方面提出新的要求時(shí)，便推動(dòng)了橋梁工程技術(shù)的發(fā)展。 古代：交通運(yùn)輸工具簡陋，科學(xué)技術(shù)不發(fā)達(dá)，人們只能利用自然界現(xiàn)有的材料建造一些簡單的橋梁。 但我國在橋梁建筑史上的成績是輝煌的，我國的古代橋梁不但數(shù)目驚人，且類型豐富多彩，幾乎包括了所有近代橋梁中的最主要形式。所用建筑材料多是一些天然材料：土、石、木、磚等。 橋梁的發(fā)展是隨著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。橋梁的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段。 古代橋梁 現(xiàn)代橋梁 當(dāng)代橋梁 建立四通八達(dá)的現(xiàn)代化交通網(wǎng)，大力發(fā)展交通運(yùn)輸事業(yè)，對發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)，提高綜合國力，促進(jìn)文化交流都有非常重要的作用。在公路、鐵路、城市和農(nóng)村道路以及水利建設(shè)中，為了跨越各種障礙，必須修建各種類型的橋梁與涵洞、因此橋涵是交通線中的重要組成部分，而且是保證全線早日通車的關(guān)鍵。 在經(jīng)濟(jì)上，橋涵的造價(jià)一般占公路總造價(jià)的 10%~20%。 在國防上，橋涵是交通運(yùn)輸?shù)难屎恚诂F(xiàn)代戰(zhàn)爭中具有非常重要的地位。 在技術(shù)上，橋涵的設(shè)計(jì)建造技術(shù)代表了一個(gè)國家的橋梁建筑水平。 、發(fā)展、現(xiàn)狀。 我國橋梁的建筑歷史悠久，根據(jù)歷史考證，在三千年前的周文王朝代，就有在渭河上架設(shè)浮橋的文字記載。 隋唐時(shí)期，是我國古代橋梁的興盛年代，其間在橋梁形式上及結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面有著很多創(chuàng)新。 宋代之后，建橋數(shù)量大增，橋的跨越能力、造型和功能有所提高。 我國是最早有吊橋的國家，距今至少有三千多年的歷史。 解放后，我國的公路鐵路建設(shè)事業(yè)突飛猛進(jìn)，橋梁建設(shè)取得了很大成就。 20世紀(jì) 90年代，我國的交通事業(yè)和橋梁建設(shè)出現(xiàn)了一個(gè)全新的時(shí)期，道路建設(shè)和國道系統(tǒng)以及橋梁技術(shù)、橋型、跨越能力和施工管理水平的提高。 主要內(nèi)容： 第二節(jié) 橋梁的組成、分類、和結(jié)構(gòu)體系 一、橋梁的組成 二、附屬結(jié)構(gòu) 三、常用名詞 四、橋梁的分類 五、橋梁的結(jié)構(gòu)體系 一、橋梁的組成 bearing （上部結(jié)構(gòu)） superstructure pier abutment foundation 下部結(jié)構(gòu) substructure 圖 圖 橋梁的基本組成 二、附屬結(jié)構(gòu) （行車道鋪裝） 圖 圖 圖 圖 GQFF2型伸縮裝置 圖 GQFC60型伸縮裝置 圖 圖 拱橋的基本組成 三、常用名詞 徑 徑 長 10. 橋梁高度 圖 圖 圖 橋梁的基本組成 也稱跨徑，是指橋梁兩相鄰墩支座間的距離，表示橋梁的跨越能力，對多跨橋，最大跨度稱為主跨，是表征橋梁技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 徑 橋跨結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算常常使用計(jì)算跨徑。橋跨結(jié)構(gòu)兩個(gè)支點(diǎn)間的距離稱為計(jì)算跨徑。 對于梁式橋是指橋跨兩端相鄰支座中心之間的距離。 對于拱式橋是指拱軸線兩端點(diǎn)之間的距離，通常用l表示 。 對于梁式橋凈跨徑是指設(shè)計(jì)洪水位線上相鄰兩個(gè)橋墩 (或橋臺(tái) )之間的水平凈距，而拱式橋是指每孔拱跨拱腳截面內(nèi)邊緣之間的距離。 徑 各孔凈跨徑之和稱為總跨徑。 橋梁的凈跨徑 L0 和總跨徑 L是反映橋梁宣泄洪水的能力和通航標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)。 徑 對公路梁式橋， 標(biāo)準(zhǔn)跨徑是指兩相鄰橋墩中線間的距離，或橋墩中線與橋臺(tái)臺(tái)背前緣間的距離； 對拱式橋，是指其凈跨徑。 鐵路橋常以計(jì)算跨徑作為標(biāo)準(zhǔn)跨 徑 。 在橋梁工程中，中小跨度的橋梁占的比例非常大。這部分橋梁如果采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其工程設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量將大大提高，其經(jīng)濟(jì)效益也是非?？捎^的，因而我國 《 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 》 中規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)或新建橋涵跨徑在 60m以下時(shí)，均應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑。公路橋涵的標(biāo)準(zhǔn)跨徑從 60m，共計(jì) 22種跨徑。當(dāng)單孔跨徑＜ 5m或多孔跨徑的全長＜8m時(shí)，通常采用涵洞結(jié)構(gòu)。 涵洞結(jié)構(gòu)是用來宣泄路堤下水流的構(gòu)造物，簡稱涵洞。在涵洞處路堤一般是不中斷的。 對梁式橋，指兩橋臺(tái)側(cè)墻或八字墻之間的距離 L。 總長是指橋梁兩端橋臺(tái)臺(tái)背前緣間的距離。橋梁的單孔跨徑是指橋墩中線間距離或橋墩中線與橋臺(tái)背前緣的間距。對于拱式橋是指其凈跨徑。 橋長是衡量橋梁大小的最簡單的技術(shù)指標(biāo)：一般把橋梁兩端橋臺(tái)的側(cè)墻或八字墻尾端點(diǎn)之間的距離稱為橋梁全長，簡稱橋長。 無橋臺(tái)時(shí)，橋梁全長為橋跨結(jié)構(gòu)的行車道板全長距離。橋梁規(guī)范中根據(jù)橋梁跨徑總長 L和單孔跨徑 Lo劃分橋梁的規(guī)模大小。 橋下凈空高度是指設(shè)計(jì)洪水位或設(shè)計(jì)通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)下邊緣之間的距離。該距離應(yīng)滿足安全排洪及通航的要求。 橋梁建筑高度是指橋上行車路面 (或軌頂 )與橋跨結(jié)構(gòu)下邊緣之間的高差。 通常橋梁建筑高度應(yīng)小于其容許建筑高度，即橋面標(biāo)高與通航凈空頂部標(biāo)高之差。 公路橋面或鐵路軌底標(biāo)高減去設(shè)計(jì)洪水位標(biāo)高，再減去通航或排洪所要求的梁底凈空高度。 通常橋梁建筑高度應(yīng)小于其容許建筑高度。 橋梁高度是指低水位至橋面的高差。對于跨線橋是指橋下道路路面至橋面的高差。 橋高的不同對橋梁施工的要求也不同，其施工的方法和難度會(huì)有很大差異。 10. 橋梁高度 分類方式 橋涵類型 特大橋、大橋、中橋、小橋等 鐵路橋、公路橋、公鐵兩用橋、人行及自行車橋、農(nóng)橋等 鋼橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、結(jié)合橋、圬工橋、木橋等 梁橋、拱橋、懸索橋、組合體系等 上承式、下承式、中承式 直橋，斜橋、彎橋 永久性橋，臨時(shí)性橋 四、橋梁的分類 橋涵 分類 公路橋涵 鐵路橋涵 多孔跨徑總長 L1（ m） 單孔跨徑 l（ m) 橋長 L1(m) 特大橋 L1≥500 l≥100 L1＞ 500 大橋 L1 ≥100 l≥40 100＜ L1 ≤500 中橋 30＜ L1 ＜ 100 20＜ l40 20＜ L1＜ ≤100 小橋 8≤ L 1 ≤30 5≤l ＜ 20 L1≤20 涵洞 L1 ＜ 8 l＜ 5 L1＜ 6m且頂上有填土者 表 12 橋梁涵洞按跨徑分類 五、橋梁的結(jié)構(gòu)體系 圖 (a) 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 (b) 圖 (a) 梁式橋 圖 (b) 梁式橋 圖 拱橋 圖 懸索橋 圖 圖 圖 圖 圖 圖 (1) 受力特點(diǎn) (2) 分 類 (3) 主要的體系和截面形式 (1) 受力特點(diǎn) 目前在公路上應(yīng)用最廣的是標(biāo)準(zhǔn)跨徑的鋼筋混凝土簡支梁橋，施工方法有預(yù)制裝配和現(xiàn)澆兩種，這種梁橋的結(jié)構(gòu)簡單 施工方便，簡支梁對地基承載力的要求也不高，其常用跨徑在 25m以下，當(dāng)跨徑較大時(shí)，需采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋，但跨度一般不超過 50m。為了改善受力條件和使用性能，地質(zhì)條件較好時(shí)，中、小跨徑梁橋均可修建連續(xù)梁橋，對于很大跨徑的大橋和特大橋，可采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋、鋼橋和鋼 — 混凝土疊合梁橋。 梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)，由于外力 (恒載和活載 )的作用方向與承重結(jié)構(gòu)的軸線接近垂直，因而與同樣跨徑的其它結(jié)構(gòu)體系相比，梁橋產(chǎn)生的彎矩最大．通常需用抗彎、抗拉能力強(qiáng)的材料 (鋼、配筋混凝土、鋼 — 混凝土疊合結(jié)構(gòu)等 )來建造。 (2) 分 類 ?簡支梁 （ simplysupported beam） ?懸臂梁 (cantilever beam) ?連續(xù)梁 (continuous beam) (3) 主要的體系和截面形式 實(shí)腹式 T形 、工字型、箱形 梁式體系 空腹式 桁架式 簡支梁 實(shí)例 中寧黃河公路大橋 開封黃河大橋 飛云江橋 洛陽黃河橋 臨海橋 主跨 (Main Span)： 40米