桥梁的组成与分类 -课件

桥梁的组成和分类第一章桥梁的组成和分类一．桥梁的基本组成部分一般桥梁由以下几个部分组成：桥跨结构是在线路中断时跨越障碍的主要承载结构。

桥墩和桥台是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。

通常设置在桥两端的称为桥台，桥台与路堤相街接，以抵御路堤土压力，防止堤填土的滑坡和坍落。

单孔桥没有中间桥墩。

基础是桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分。

是确保桥梁能安全使用的关键。

上部结构是指桥梁的桥跨结构。

下部结构是指桥梁的桥墩或桥台。

支座是桥梁在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。

锥形护坡是指在路堤与桥台街接处，在桥台两侧设置石砌护坡，为保证迎水部分路堤坡的稳定。

低水位是指在枯水季节如丘而止最低水位。

高水位是指在洪峰河流中最高水位。

设计洪水位是指桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位。

净跨径对于梁式桥是设计洪水位上相邻两桥墩（或桥台）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。

总跨径是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径，它反映了桥下宣泄洪水的能力。

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，对于拱式桥，是两相邻拱脚截面形心点之间水平距离。

国为拱圈（或拱肋）各载面形心点的连线称为拱轴线。

桥梁全长简称桥长，是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离，对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长。

在一条线路中，桥梁和涵洞总长的比重反映它们在整段线路建设中的重要程度。

桥梁高度简称桥高，是指桥面与低水位之间的高差，桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。

桥下净空高度是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离，不小于对该河流通航所规定的净空高度。

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路径的大小有关，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，对通航净粉顶部标高之差，又称为容许建筑高度。

桥梁的组成与分类一、桥梁的基本组成桥梁由五个“大部件”与五个“小部件”组成。

所谓五个大部件，是指桥梁承受汽车重量或起其他作用的桥跨上部结构与下部结构，它们是桥梁结构安全性的保证。

1.五个大部件（1）桥跨结构（或称桥孔结构、上部结构）。

桥跨结构是路线遇到障碍（如江河、山谷或其他路线等）中断时，跨越这类障碍的结构物。

（2）支座系统。

支座系统的作用是支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，应保证上部结构具备在荷载、温度变化或其他因素作用下所预计的位移功能。

（3）桥墩。

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。

桥台位于桥的两端，一侧与路堤相接，并防止路堤滑塌，为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程；另一侧则支承桥跨上部结构的端部。

（5）墩台基础。

墩台基础是保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。

基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。

桥跨结构和支座系统是桥跨上部结构，桥墩、桥台和墩台基础为桥跨下部结构。

2.五个小部件五个小部件均为直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为桥面构造，在桥梁设计中往往得不到足够的重视，因而使桥梁服务质量低下，外观粗糙。

在现代化工业快速发展的基础上，人类的文明水平也极大提高，人们对桥梁行车的舒适性和结构物的观赏要求越来越高，因而桥梁设计中也越来越重视五个小部件。

五个小部件具体如下。

（1）桥面铺装（或称行车道铺装）。

桥面铺装的平整性好、耐磨性好、不翘曲、不渗水是保证行车平稳的关键，特别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求很高。

（2）排水防水系统。

桥面的排水防水系统应迅速地排除桥面上的积水，并使渗水可能性降至最低限度。

此外，城市桥梁防水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。

（3）栏杆（或称防撞栏杆）。

桥的栏杆既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的装饰件。

（4）伸缩缝。

伸缩缝位于桥跨上部结构之间，或在桥跨上部结构与桥台端墙之间，以满足结构在各种因素作用下的变位需求。

桥梁工程的组成1、桥梁的分类（1）根据桥梁跨径总长L和单孔跨径LK的不同，桥梁可分为特大桥（L ＞1000m或LK＞150m）、大桥（1000m≥L≥100m或150m≥LK≥40m）、中桥（100m＞L＞30m或40m＞LK≥20m）、小桥（30m≥L≥8m或20m＞LK≥5m）。

（2）根据桥面在桥跨结构中的位置，桥梁可分为上承式桥、中承式桥和下承式桥。

（3）根据桥梁的结构形式，桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥。

2、桥梁上部结构桥梁上部结构，也称桥跨结构，一般包括桥面构造、桥梁跨越部分的承载结构和桥梁支座。

（1）桥面构造①桥面铺装的形式有：水泥混凝土或沥青混凝土铺装。

装配式钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥通常采用水泥混凝土或沥青混凝土铺装；其厚度为60~80mm，强度不低于行车道板混凝土的强度等级。

防水混凝土铺装。

为了延长桥面铺装层的使用年限，宜在上面铺筑厚20mm的沥青表面作磨耗层。

为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性，一般宜在混凝土中铺设直径为4~6mm的钢筋网。

②桥面纵横坡。

桥上纵坡机动车道不宜大于4%，非机动车道不宜大于2.5%；桥头引道机动车道纵坡不宜大于5%。

高架桥桥面应设不小于0.3%的纵坡。

桥面的横坡，一般采用1.5%~3.0%。

③排水管道应采用坚固的、抗腐蚀性能良好的材料制成，管道直径不宜小于150mm。

排水管道的间距可根据桥梁汇水面积和桥面纵坡大小确定：当纵坡大于2%桥面设置排水管的截面积不宜小于60mm2/㎡；当纵坡小于1%桥面设置排水管的截面积不宜小于100mm2/㎡。

当中桥、小桥的桥面设有不小于3%纵坡时，桥上可不设排水口，但应在桥头引道两侧设置雨水口。

桥面防水层设置在桥面铺装层下面，它将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施排出。

圬工桥台台身背墙、拱桥拱圈顶面及侧墙背面应设置防水层。

④伸缩缝为满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。

第一节桥梁的基本组成和分类
一、桥梁的基本组成
概括地说，桥梁由四个基本部分组成，即上部结构（superstructure）、下部结构（substructure）、支座（bearing）和附属设施（accessory）。

图1-1-1为一座公路桥梁的概貌，从图中可见，涉及一般桥梁工程的几个主要名词解释如下：
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。

下部结构;包括桥墩（pier）、桥台（abutment）和基础（foundation）。

图1-1-1梁式桥概貌
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。

桥墩和桥台底部的奠基部分，称为基础，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，由于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。

桥梁的组成与分类一、桥梁的功能及组成供铁路、道路、渠道、管线、行人等跨越河流、海湾、湖泊、山谷、低地或其他交通线路的架空构造物称为桥或桥梁。

桥梁由上部结构、下部结构、支座系统以及附属设施组成（图 1.2.1）。

《铁路桥涵设计规范》（TB 10002—2017）规定桥涵主体结构的设计使用年限应为100 年。

图1.2.1 梁桥的组成上部结构主要包括桥跨结构和桥面构造。

桥跨结构指桥梁中直接承受桥上交通荷载、架空的主体结构部分，例如，梁式桥中的主梁、拱桥中的拱圈、桁架梁桥中的主桁等都是桥梁上部结构。

桥面构造是指铁路桥的道砟、枕木、轨道、挡砟墙以及伸缩缝、排水防水系统等，或者是指公路桥的行车道铺装、人行道、安全带、路缘石、栏杆、照明系统等。

下部结构指桥梁支座以下的支承结构，包括桥墩、桥台和墩台之下的基础，是将上部结构及其承受的交通荷载传入地基的结构物。

桥台设在桥跨结构的两端，除了支承上部结构之外，还起到桥梁和路堤衔接并防止路堤下滑和坍塌的作用，其两侧做成填土或填石锥体并在表面加以铺砌，即锥坡（图 1.2.2），用来保证桥台和路堤的良好衔接，并保证桥头路堤的稳定。

桥墩位于两桥台之间，是支承相邻桥跨结构，并将其荷载传给基础的建筑物。

图1.2.2 锥坡桥跨结构与墩、台之间还设置支座，桥上还应设伸缩缝，通航河流还常设防止船只撞击墩台的防撞结构等。

除上述基本结构外，桥梁有时还修建一些附属结构物，如通航河流中的导航装置、检查维修设备等。

有些桥梁为了免遭水害，还修建导流堤，以引导水流顺畅地从桥下宣泄，修建丁坝、护岸等防护工程，以保护桥头路堤或附近的河岸。

桥头与桥头引线和导流防护工程等建筑物，由于它们与船渡相对应，所以总称之为桥渡。

在枯水季节的最低水位称为低水位；洪峰季节河流中的最高水位称为高水位。

桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位，称为设计洪水位。

对桥梁工程中常用的名词和术语，现简要说明如下：1. 正桥与引桥对于规模较大的桥梁，通常把跨越主要障碍物（如大江大河）的桥跨称为正桥。