土木工程概论桥梁工程

第四章道路、铁路、桥梁工程一、桥梁工程桥梁：是指供公路、城市道路、铁路、渠道、管线等跨越水体、山谷或彼此间互相跨越的工程构筑物，是交通运输中重要的组成部分。

1、桥梁组成⑴桥跨结构（或称桥孔结构、上部结构），包括桥面板、桥面梁以及支承它们的结构构件，如大梁、拱、悬索等，其作用是承受桥面上各种车辆、行人的荷载。

⑵桥墩桥台：（统称下部结构），是支承桥跨结构的承重构件。

桥台设在桥身两端，其作用除支承桥跨结构外还要与路堤衔接并防止路堤滑塌。

桥墩设在两桥台之间，其作用是支承桥跨结构。

⑶墩台基础：是桥墩、桥台的埋入土中的扩大部分，其作用是使桥上全部荷载传至地基。

墩台基础在整个桥梁施工中是比较困难的部分，常要在水中作业。

2、桥梁荷载⑴永久荷载（恒载）永久荷载（恒载）是指结构在设计使用期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载。

作用在桥梁上部结构的恒载，主要是结构物的重力及附属设备等外加重力；作用在墩台的恒载，主要是上部结构的恒载支座作用力、墩台本身重力、土压力及其引起的土侧压力或水浮力（水中墩台）。

预应力在结构使用极限状态设计时应作为永久荷载计算其效应，在承载能力极限状态设计时，作为结构抗力的一部分，而非永久荷载。

⑵可变荷载可变荷载是指结构在设计使用期内其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。

按其对桥涵结构的影响程度，又分为基本可变荷载（活载）和其它可变荷载。

A、基本可变荷载（活载）包括车辆荷载及其影响力，人群荷载和汽车冲击力，离心力，汽车、平板挂车或履带车引起的土侧压力，即是这些车辆荷载在桥台或挡土墙后填土的破坏棱体上引起的土侧压力。

B、其它可变荷载包括自然和人为产生的各种变化力，如风力（风荷载），汽车制动力，温度影响力，支座摩阻力、流水压力及冰压力等。

⑶偶然荷载偶然荷载是指结构在设计使用期内不一定出现，但一旦出现，其值很大，且持续时间很短的荷载。

主要是指地震荷载和船只或漂流物的撞击力。

土木工程概论桥梁工程（一）梁式桥的类型梁式桥按不同的结构形式可以分为不同的类型：按上部结构的静力体系分：主要有简支梁桥，连续梁桥和悬臂梁桥。

按结构体系分为：简支梁、悬臂梁、连续梁、T型刚构、连续刚构等。

按截面型式分为：T型梁、箱型梁（或槽型梁）、衍架梁等。

按上部结构的材料分：有木梁桥、石梁桥、钢梁桥、钢筋混凝土梁桥、预应力混凝土梁桥以及用钢筋混凝土桥面板和钢梁构成的结合梁桥等。

木梁桥和石梁桥只用于小桥；钢筋混凝土梁桥用于中、小桥；钢梁桥和预应力混凝土梁桥可用于大、中桥。

按主要承重结构的形式分：有实腹梁桥和桁架梁桥两大类。

但实腹梁桥构造简单，制造与架设均较方便。

这两种梁式桥的受力性质不同，实腹梁桥以用于预应力混凝土桥为主，而桁架梁桥则多用于钢桥。

而常用的桥梁结构有连续梁桥、悬臂梁桥、简支T型梁桥、连续刚构桥。

（二）梁式桥的施工预应力钢筋混凝土梁式桥跨结构（包括简支、悬臂和连续体系）在各种类型的桥梁中所占比例最大，所以梁式桥梁也就成为桥梁施工中最常见的桥型。

预应力钢筋混凝土桥梁的施工可分为就地施工和整体预制安装两大类。

而目前施工中常用的方法为支架法、移动模架法和悬臂灌注法。

2.1 支架法顾名思义，支架法就地灌注桥梁时，需要在梁下搭设支架来支撑模板、浇筑的钢筋混凝土以及其它施工荷载的重量。

支架的型式之一就是脚手架，脚手架可采用钢管脚手架和常备式脚手架，如军用墩、军用梁、万能杆件、贝雷梁及其配件等。

脚手架虽是桥梁施工中的临时性辅助结构，但对梁体的施工十分重要，脚手架要承受桥梁的大部分恒重，不但控制着梁体质量和精度，而且还影响到施工安全。

因此，脚手架要符合严格的要求。

2.2移动模架施工方法移动模架是一种自带模板可在桥位间自行移位，逐孔完成箱梁现浇施工的大型制梁设备。

该设备相当于提供了一个移动的空中制梁平台，箱梁的钢筋绑扎、混凝土浇筑和养护、预应力张拉等作业均在移动模架上进行。

箱梁在原位现浇完成后，无须进行体系转换，施工操作便于准工厂化管理。

土木工程的主要类型—桥梁工程一、桥梁的概念1、桥梁：桥梁是指供公路、城市道路、铁路、渠道、管线等跨越水体、山谷或彼此间相互跨越的工程构筑物。

二、桥梁的组成（以梁式桥为例）桥梁的三个主要组成部分是：上部结构，下部结构和附属结构。

（一）上部结构由桥跨结构、支座系统组成。

1、桥跨结构或称桥孔结构，是桥梁中跨越桥孔的、支座以上的承重结构部分。

按受力图示不同，分为梁式、拱式、刚架和悬索等基本体系，并由这些基本体系构成各种组合体系。

它包含主要承重结构、纵横向联结系、拱上建筑、桥面构造和桥面铺装、排水防水系统，变形缝以及安全防护设施等部分。

2、支座系统设置在桥梁上、下结构之间的传力和连接装置。

其作用是把上部结构的各种荷载传递到墩台上，并适应活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素所产生的位移，使桥梁的实际受力情况符合结构计算图示。

一般分为固定支座和活动支座。

（二）下部结构，由桥墩、桥台、墩台基础几部分组成。

1、桥墩、桥台是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。

桥台设在两端，桥墩则在两桥台之间，见上图。

而桥台除此之外，还要与路堤衔接，并防止其滑塌。

为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护和导流工程。

2、墩台基础保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。

（三）附属构件，主要包括伸缩缝、灯光照明、桥面铺装、排水防水系统、栏杆(或防撞栏杆)等几部分。

1、伸缩缝在桥跨上部结构之间，或桥跨上部结构与桥台端墙之间，设有缝隙保证结构在各种因素作用下的变位。

为使桥面上行驶顺直，无任何颠动，此间要设置伸缩缝构造。

特别是大桥或城市桥的伸缩缝，不但要结构牢固，外观光洁，而且需要经常扫除深入伸缩缝中的垃圾泥土，以保证它的功能作用。

2、灯光照明现代城市中标志式的大跨桥梁都装置了多变幻的灯光照明，增添了城市中光彩夺目的晚景。

3、桥面铺装或称行车道铺装，铺装的平整、耐磨性、不翘壳、不渗水是保证行车舒适的关键。

特别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求甚严。

土木工程是工程学中的一个重要分支，而桥梁工程则是土木工程的一个重要方向。

桥梁作为交通运输的重要设施，承担着连接两岸、改善交通条件、促进经济发展的重要作用。

对于土木工程专业的学生来说，选择桥梁工程方向的毕业设计非常重要。

本文将从桥梁工程的重要性、毕业设计的意义、毕业设计的步骤和方法等方面加以探讨。

一、桥梁工程的重要性1. 桥梁的作用桥梁是连接两岸的重要交通设施，它可以将陆地上的交通线路延伸到水域、峡谷或公路等地方，为人们的出行提供便利。

桥梁也可以连接城乡、促进地区经济的发展，是城市建设和交通运输的重要组成部分。

2. 桥梁的重要性桥梁对于一个地区的发展具有重要的意义。

桥梁的建设可以改善地区的交通条件，促进经济的发展；另桥梁的设计和施工也是一门综合性较强的技术活动，需要结合工程技术、经济原理、环境保护等多方面的知识。

二、毕业设计的意义1. 毕业设计的重要性毕业设计是学生在校期间的一项重要任务，通过毕业设计，学生可以将所学的理论知识应用到实际工程问题中，提高自己的综合素质和实际能力。

对于土木工程专业的学生来说，毕业设计是他们初次接触真正的工程实践，也是他们将学习成果运用到实际工程中的一次机会。

2. 毕业设计与专业就业的关系毕业设计是学生专业学习的一个重要环节，毕业设计的质量直接关系到学生的专业水平和实际能力。

优秀的毕业设计不仅可以为学生的专业能力和学术水平增光添彩，还可以在毕业后为学生的就业提供有力的支持。

三、毕业设计的步骤和方法1. 选择设计题目选择一个合适的毕业设计题目是毕业设计的第一步。

对于桥梁工程方向的学生来说，可以选择一些实际应用的桥梁工程项目作为设计题目，比如某桥梁的改建设计、某地区的跨江大桥规划等。

2. 调研分析在选择设计题目后，需要进行系统的调研和分析。

可以通过查阅相关的文献资料、实地考察、与相关专家学者进行交流等方式，深入了解设计题目所涉及的技术、经济、环境等方面的情况，为设计提出合理的建议和措施。

土木工程概论：桥梁工程土木工程是应用力学、力学和材料科学原理，以设计、建造、维护和拆除土木结构为主要任务的学科。

土木工程可以划分为许多分支，其中之一就是桥梁工程。

桥梁工程简介桥梁工程是土木工程的一个分支，主要涉及建造、设计和维护桥梁。

在现代社会，桥梁扮演着非常关键的角色，连接了城市、交通网络和跨国水域。

桥梁工程的目标是设计、建造和维护安全、持久且可靠的桥梁，使车辆、行人和货物能够方便、快速、安全地过河或横跨峡谷。

桥梁工程的重要性桥梁工程的重要性无法言表，主要体现在以下几个方面：交通运输桥梁是城市道路和公路的重要组成部分。

它们为交通提供了不可或缺的通道，允许车辆和行人穿越河流、峡谷和其他障碍物。

经济发展桥梁为经济发展做出了巨大的贡献，促进了商业、旅游和贸易等多个领域的发展。

通过提高交通流动性，桥梁可以加速商品和服务的运输，并降低沿途成本和时间。

安全桥梁需要建造得足够安全，以使行人和车辆过桥时无恐惧。

不仅如此，桥梁还应该能够抵御极端天气和地震等自然灾害，确保人们可以在平静的环境中移动。

环境桥梁工程需要考虑环境因素，以确保桥梁的建造和维护不会对环境造成不利影响。

这通常涉及决策者、建筑师和工程师的合作。

例如，设想使用可循环材料来减少对环境的影响。

桥梁工程流程桥梁工程是一项复杂的任务，需要精细的计划和协调来确保成功。

以下是桥梁工程的一般流程：预期设计和选址当需求出现时，一般需要进行一定程度的预期设计和选址。

这通常包括必要的市场研究和财务分析，以估算工程造价和可行性。

立项确定工程的可行性后，需要制定项目计划，并对方案进行初步设计。

为了获得审批，需要确保设计和预算符合所有相关规定，并确保能够得到融资支持。

设计桥梁工程需要进行详细设计。

这通常需要在多个步骤中完成（例如，概念设计、初步设计和终极设计），随着时间的推移，设计会逐渐细化。

施工桥梁的施工涉及工程师、建筑师、施工工人和质量控制人员。

施工团队需要确保按照设计规范进行建造，并在质量控制监督下执行所有步骤。

土木工程概论1引言1.1 桥梁工程的概念供公路、城市道路、铁路、渠道、管线等跨越水体、山谷或彼此间相互跨越的工程构筑物，是交通运输中重要的组成部分。

第9讲桥梁工程（1）在没有桥的年代，“皮筏为渡”是黄河沿岸民间留下来的一种古老的摆渡具。

一条钢丝索，一根尼龙绳，还有一个自制的滑轮。

没有桥，怒江边的孩子5、6岁就得学会溜索去上学！紧急捐助的铁索吊桥让孩子们告别溜索去上学！桥梁的原始雏形是堤梁桥。

“碇埠桥”是堤梁桥的最原始形态。

仕水碇埠（浙江仕阳镇）建于清乾隆60年（1795年），总长133m，共有石齿223步，每步由两块平整条石并排砌成，高低差0.2m，每步距0.6m，是我国现存保留最完好、最古老、最长的古代碇步桥。

独木桥溧水天生桥（南京）广东肇庆踏步桥绍兴柯桥古纤道桥西藏墨脱藤网桥藤桥浮桥红旗渠络丝潭浮桥嵩山栈道（栈桥）嵩山连天峰吊桥台湾阿里山吊桥建于宋代，桥面由7条大石板铺成，为古代跨度最大的梁式石桥，有“天下无此长桥”的美称。

铁索桥位于四川泸定的大渡河上，以9根铁链铺以木板构成，两侧各安两根铁链当扶手，铁链粗如碗口，每根长约150m，重约一吨。

安平桥（五里桥）风雨桥位于广西三江县，为石墩木面瓦顶，桥上建有五座楼亭可避风雨。

整座桥无一铁钉，全用桁槽衔接，斜穿直套、纵横交错，十分精致牢固福建廊桥位于河北赵县，建于公元591-605年。

单孔空腹圆弧石拱桥，64.4m ，净跨37.20m ，矢高7.23m 。

主拱圈上两侧各开两个小拱，以宣泄洪水，减轻自重。

是现存最早，并保存良好的石拱桥。

赵州桥（安济桥）绍兴太平桥绍兴八字桥扬州五亭桥漳州虎渡桥桥梁既是一种功能性的结构物，又是一座立体的造型艺术工程，也是具有时代特征的景观工程，桥梁具有一种凌空宏伟的魅力。

土木工程概论 1.2桥梁的组成⑴桥跨结构：又称桥孔结构、上部结构。

包括桥面板、桥面梁及支承它们的大梁、拱、悬索等，作用是受桥面上各种车辆、行人的荷载。

1 引言土木工程概论1.2桥梁的组成⑵桥墩、桥台结构：是支承桥跨结构的承重构件，桥台设在桥身两端，其作用除支承桥跨结构外还要与路堤衔接并防止路堤滑塌，桥墩设在两桥台之间，作用是支承桥跨结构。

桥梁工程知识点第一章1、工程：指应用科学知识和实践经验，将指定材料制造出具备某种功能、满足人类需求的产品的技术。

2、土木工程：以房屋、桥梁、道路等工程设施为研究对象的学科，是建造各类工程设施的科学技术的统称.3、桥梁工程：•桥梁建筑的实体•建造桥梁所需的科技知识（理论研究、规划、勘测设计、建造和养护维修等）4、桥梁：供汽车、火车、行人等跨越障碍（河流、山谷或其它线路）的建筑工程物.5、简支梁桥的基本组成:–上部结构（桥梁位于支座以上的部分），包括• 桥跨结构（桥梁中直接承受桥上交通荷载的、架空的主体结构部分）• 桥面构造（为保证桥跨结构能正常使用而需要建造的桥上各种附属结构或设施）–下部结构（是支承上部结构、向下传递荷载的结构物)，也叫支承结构，包括• 桥墩与桥台（支承于传力，与路堤衔接、防止路堤滑塌）• 墩台基础（承受由上至下的全部荷载,并将其传给地基）–支座（位于桥跨结构与墩台之间，以连接桥跨结构与墩台,提供荷载传递路径，适应结构变位要求）承重结构:架空的主体结构+支承结构。

承重结构的任何一部分破坏，结构就破坏；而结构附属部分的破坏，则不会导致结构的彻底破坏。

6、• 正桥：跨越主要障碍物的结构部分,跨度大，基础深• 引桥：连接正桥和路的桥梁区段,跨度小,基础浅• 跨度或跨径－表征桥梁技术水平的重要指标，两相邻墩中线之间水平距离（公路桥）–主跨－多跨中的最大跨度–标准跨径（铁路、公路）－桥梁养护维修和战备需要–计算跨径－相邻两支座间的距离，用于设计.是铁路桥的标准跨径• 桥长－两桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离• 桥下净空高度－设计洪水位或设计通航水位对桥跨结构最下缘的高差。

应大于通航及排洪要求• 桥梁建筑高度—桥面至桥跨结构最下缘的垂直高度。

• 容许建筑高度：公路或铁路桥梁线路设计中所确定的桥面高程与通航及排洪要求所规定的净空高度之差。

建筑高度不得大于容许高度。

7、桥梁的主要分类按工程规模：特大桥、大桥、中桥、小桥按用途：铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行桥、城市桥、管线桥、农桥按材料：钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、结合梁桥、圬工桥、木桥按结构体系：梁桥、拱桥、组合体系按桥面位置：上承式桥、中承式桥、下承式桥按跨越对象：跨河桥、跨谷桥、跨线桥、立交桥、地道桥、旱桥、跨海桥按平面形状:直桥、斜桥、弯桥其他：便桥、开启桥、高架桥、浮桥、运河桥、栈桥8、不同结构体系及受力特点梁桥• 梁为承重结构,主要以其抗弯能力来承受荷载；在竖向荷载作用下，其支承反力也是竖直的；简支的梁部结构只受弯受剪，不承受轴向力• 增加中间支承，可减少跨中弯矩,更合理地分配内力，加大跨越能力• 梁式体系分实腹式和空腹式，前者的梁截面为T形、工字形和箱形等，后者指桁架结构；梁的高度可等高或变高拱桥• 结构特征：主要承重结构具有曲线外形• 受力特点：在竖向荷载作用下,拱主要承受轴向压力，但也受弯受剪。

土木工程概论前言土木工程是一个覆盖面非常广阔的工程学科，按工程对象的不同，有以下分支：建筑工程、桥梁工程、岩土工程、隧道和地下工程、轨道交通工程、道路与机场工程、港口工程、矿井工程等，国际上还包括水利工程、给水排水工程、暖气通风工程等；按工作内容的不同，有以下分工：设计、施工、管理、咨询、监理、投资、教育、研究、开发等的技术和管理工作；按工作性质的不同，有以下几种职业：工程技术人员、教师和研究人员等。

在高等学校内设置土木工程专业就是为了培养土木工程所需的各类人员。

在土木工程专业开设的课程中，一般都在第一学期为刚入学的新同学开设土木工程概论课程。

其目的就是让刚进入土木工程专业学习的学生通过土木工程概论课程的学习能够对土木工程的工作对象、工作内容和工作性质有一概略且较完整的了解，有助于学生能够结合自己的特点和兴趣，对大学期间的学习作出合理的考虑和安排。

本课程共包含12章内容：第1章和第2章主要介绍什么是土木工程、土木工程师的职业内容、土木工程师是怎样工作的、土木工程师应具有的知识结构和能力结构以及学生应怎样适应大学的专业教育环境。

第3章到第12章则分别介绍土木工程的分支，分别为土木工程材料、建筑工程、桥梁工程、轨道交通工程、隧道工程、水工结构物、海洋工程结构、土力学与基础工程、水利工程和减灾。

对于参加工程管理专业自学考试的同学来讲，本课程的重点章节为第4章到第8章共5章，次重点章节为第1章到第3章共3章，一般章节为第9章和第10章共2章，第11章和第12章不列入考核范围。

第1章土木工程和土木工程师1.1什么是土木工程土木工程的定义：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设涉及的工程材料和设备相关的勘测、设计、施工和保养维修等技术活动，也指工程建设的对象，如房屋、道路、铁路、运输管理、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。

古代社会没有土木工程师和建筑师的区分（统称为建筑师），直到18世纪，从事公共建筑设施规划设计、建造和保养维修的专业人士开始称自己为“土木工程师”。