桥梁结构分类
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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。
一、桥梁的组成分类(一)桥梁的基本组成部分1.上部结构(也称桥跨结构)一般包括桥面构造(行车道、人行道、栏杆等)、桥梁跨越部分的承载结构和桥梁支座。
2.下部结构下部结构是指桥梁结构中设置在地基上用以支承桥跨结构,将其荷载传递至地基的结构部分。
一般包括桥墩、桥台及墩台基础。
(二)桥梁的分类(1)根据桥梁主跨结构所用材料划分。
(2)根据桥梁所跨越的障碍物划分。
(3)根据桥梁的用途划分。
(4)根据桥梁跨径总长L和单孔跨径Lo的不同,桥梁可分为特大桥(L≥500m或Lo≥100m)大桥(L≥100m,Lo≥40m)中桥(100m>L>30或40m>Lo>20m)小桥(30m>L>8m或20m>Lo>≥5m)(5)根据桥面在桥跨结构中的位置,桥梁可分为上承式、中承式和下承式桥。
(6)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。
例题、大桥跨径总长L和单孔跨径Lo为[ ]A、L≥500m或Lo≥lOOmB、L≥100m,Lo≥40mC、lOOm>L>30或40m>Lo>20mD、30m>L>8m或20m>Lo>≥5m答案;B二、桥梁上部结构(一)桥面构造1.桥面铺装及排水、防水系统(1)桥面铺装。
桥面铺装即行车道铺装,亦称桥面保护层。
桥面铺装的形式有:1)水泥混凝土或沥青混凝土铺装。
2)防水混凝土铺装。
(2)桥面纵横坡。
桥面的纵坡,一般都做成双向纵坡。
(3)桥面排水和防水设施。
1)桥面排水。
在桥面上除设置纵横坡排水外,常常需要设置一定数量的泄水管。
当桥面纵坡大于2%而桥长大于50m时,每隔12-15m设置一个;桥面纵坡小于2%时,一般顺桥长方向每隔6-8m设置一个。
2)防水层。
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(泄水管)排出。
桥面伸缩缝处应连续铺设,不可切断;桥面纵向应铺过桥台背;截面横向两侧,则应伸过缘石底面从人行道与缘石砌缝里向上叠起lOOmm。
桥梁划分标准桥梁是连接两个地点的重要交通工程,其设计和建造需要严格的标准和规范。
桥梁的划分标准是指根据桥梁的结构、功能和用途等特点,将桥梁进行分类和划分,以便于统一管理和规范设计。
在实际工程中,桥梁的划分标准对于保障桥梁的安全性、通行能力和经济性具有重要意义。
本文将对桥梁划分标准进行详细介绍,以便于工程技术人员和相关管理人员更好地理解和应用。
一、按结构形式划分。
1. 梁式桥,梁式桥是以梁为主要承载构件的桥梁,其特点是结构简单、施工方便、适用范围广泛。
梁式桥可以根据梁的形式和数量进行进一步的划分,如简支梁桥、连续梁桥等。
2. 拱桥,拱桥是以拱为主要承载构件的桥梁,其特点是承载能力大、结构美观、适用于大跨度的桥梁。
拱桥可以根据拱的形式和布置方式进行进一步的划分,如圆拱桥、悬拱桥等。
3. 悬索桥,悬索桥是以悬索为主要承载构件的桥梁,其特点是跨度大、结构复杂、适用于大型跨江跨湖桥梁。
悬索桥可以根据悬索的形式和布置方式进行进一步的划分,如主悬索桥、斜拉桥等。
二、按功能用途划分。
1. 公路桥,公路桥是指用于道路交通的桥梁,其特点是通行能力大、结构承载能力要求高、适用于各种道路交通条件。
2. 铁路桥,铁路桥是指用于铁路交通的桥梁,其特点是对轨道和动车荷载要求严格、结构稳定性要求高、适用于各种铁路线路。
3. 步行桥,步行桥是指用于行人通行的桥梁,其特点是结构简单、安全性要求高、适用于城市公园、景区等场所。
三、按跨度大小划分。
1. 小跨桥,小跨桥是指跨度在20米以下的桥梁,其特点是结构简单、施工方便、适用于城市道路、乡村小桥等场所。
2. 中跨桥,中跨桥是指跨度在20-100米的桥梁,其特点是结构稳定、承载能力较大、适用于一般公路、铁路等交通用桥。
3. 大跨桥,大跨桥是指跨度在100米以上的桥梁,其特点是结构复杂、施工难度大、适用于特殊地形、特大跨度的桥梁。
四、按材料形式划分。
1. 钢桥,钢桥是指桥梁主要结构采用钢材构造的桥梁,其特点是材料强度高、施工周期短、适用于大跨度、特殊地形的桥梁。
一级建造师桥梁分类桥梁作为一种重要的交通工程,被广泛应用于公路、铁路、水运等各个领域。
一级建造师桥梁分类是指在建筑行业中,根据不同的标准和要求将桥梁进行划分和分类。
下面将从不同的角度出发,对一级建造师桥梁分类进行详细介绍。
一、按桥梁结构形式分类根据桥梁的结构形式,可以将桥梁分为以下几类:1. 梁桥:梁桥是指由横向受力的梁构成的桥梁,一般由梁体和支座组成。
2. 拱桥:拱桥是指由拱形结构构成的桥梁,可以通过拱的受力特性将荷载转移到桥墩上。
3. 斜拉桥:斜拉桥是指通过斜拉索将桥面上的荷载传递到桥墩的一种桥梁结构,具有较好的经济性和美观性。
4. 悬索桥:悬索桥是指通过悬索将桥面上的荷载传递到桥塔的一种桥梁结构,具有较大的跨度和承载能力。
二、按桥梁用途分类根据桥梁的用途,可以将桥梁分为以下几类:1. 公路桥:公路桥是指为公路通行而建造的桥梁,主要用于车辆和行人的通行。
2. 铁路桥:铁路桥是指为铁路运输而建造的桥梁,主要承载火车的荷载和行驶轨道。
3. 水路桥:水路桥是指为水上交通而建造的桥梁,主要用于船舶的通行。
4. 步行桥:步行桥是指为行人通行而建造的桥梁,主要用于行人的安全出行。
三、按桥梁材料分类根据桥梁所使用的材料,可以将桥梁分为以下几类:1. 钢桥:钢桥是指桥梁主要使用钢材进行构造的桥梁,具有较高的强度和耐久性。
2. 混凝土桥:混凝土桥是指桥梁主要使用混凝土进行构造的桥梁,具有较好的抗压性能。
3. 石桥:石桥是指桥梁主要使用石材进行构造的桥梁,具有较好的美观性和耐久性。
4. 木桥:木桥是指桥梁主要使用木材进行构造的桥梁,具有较好的环保性和自然美观。
四、按桥梁跨度分类根据桥梁的跨度大小,可以将桥梁分为以下几类:1. 小跨度桥:小跨度桥是指桥梁跨度较小的桥梁,一般在10米以下。
2. 中跨度桥:中跨度桥是指桥梁跨度在10米到50米之间的桥梁。
3. 大跨度桥:大跨度桥是指桥梁跨度在50米以上的桥梁,一般需要采用特殊的结构形式和材料。
桥梁的分类方式很多,不同的分类方式有不同的桥梁类型,但就桥梁的结构的受力而言,总离不开拉压弯三种基本受力方式。
按照受力特点,主要分为以下五大类。
1、梁式桥特点:是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。
由于外力作用方向与承重结构的轴线接近垂直,故与同跨径的其他结构体系相比,梁内产生的弯矩最大,通常需要抗弯能力强的材料(钢、钢筋混凝土等)来建造。
结构形式有:①简支梁桥:属于静定结构,受力明确,构造简单,施工方便,地基承载力要求低,是中小跨径桥梁常用的桥型②悬臂梁桥:将简支梁体向两端延伸,越过支点并与邻孔的梁段搭接或用铰轴衔接的桥跨结构便成为悬臂梁桥.仅梁一端悬出的称为单悬臂梁,两端均悬出的称为双悬臂梁.③连续梁桥:当上部承重结构连续跨过两个或两个以上桥孔,且沿桥跨方向无断开的桥梁便成为连续梁桥。
2、拱式桥特点:拱式桥的主要承载结构是拱圈或拱肋。
这种结构在竖向荷载作用下,拱的两端支承处除有竖向反力还有水平推力,正是这个水平推力显著削弱了荷载所引起的拱圈(或拱肋)内的弯矩。
因此,与同跨径的梁桥相比,拱桥的弯矩和变形要小很多。
拱桥通常采用抗压能力强的圬工材料(如石料、混凝土)、钢筋混凝土和钢来建造。
结构形式:(1)按照拱上建筑的型式,可分为实腹式拱桥和空腹式拱桥(2)按照桥面位置,可分为上承式拱桥中承式拱桥和下承式拱桥。
3、悬索桥特点:悬索桥,又名吊桥指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。
其优点在于成卷的主缆易于运输,构件较轻,便于无支架悬吊拼装.然而,相对于其他体系而言,悬索桥自重轻,结构刚度差,在车辆荷载和风荷载作用下,桥梁有较大的变形和振动.结构形式:(1)按主缆锚固方式分为地锚式和自锚式两大类.地锚式悬索桥的主缆拉力传递给地基。
它既可用于一般跨径的桥梁,也可用于特大跨径的桥梁。
(2)按孔跨布置形式可分为单跨悬索桥、三跨悬索桥和多跨悬索桥.其中三跨悬索桥的布置形式应用最多.特点:它是梁(或板)和立柱(或竖墙)整体结合在一起的一种刚架结构。
桥梁的分类及特点桥梁按照受力特点划分, 有梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、组合体系桥(斜拉桥)五种基本类型。
1.梁桥: 一般建在跨度很大, 水域较浅处, 由桥柱和桥板组成, 物体重量从桥板传向桥柱。
特点: 梁桥实腹梁构造简单, 制造、架设和维修均较方便, 广泛用于中、小跨度桥梁, 但在材料利用上不够经济。
桁架梁的杆件承受轴向力, 材料能充分利用, 自重较轻, 跨越能力大, 多用于建造大跨度桥梁。
2.拱桥: 一般建在跨度较小的水域之上, 桥身成拱形, 一般都有几个桥洞, 起到泄洪的功能, 桥中间的重量传向桥两端, 而两端的则传向中间。
特点: 历史悠久, 造型优美, 曲线圆润, 富有动态感。
孔数上有单孔与多孔之分。
桥面宽阔, 造价低廉。
3.悬桥: 是最实用的一种桥, 桥可以建在跨度大、水深的地方, 由桥柱、铁索与桥面组成, 早期的悬桥就已经可以经住风吹雨打, 不会断掉, 吊桥基本上可以在暴风来临时岿然不动。
特点: 适用于水深的地区, 强度较高。
4、刚架桥: 由桥面系、楣梁与立柱构成。
桥面系直接承受荷载, 并将荷载传至楣梁上。
楣梁与立柱刚性连接, 后者代替了桥墩(台)将荷载传递到地基上。
桥面系承受弯矩与剪力, 而楣梁与立柱除承受弯矩、剪力外, 还要承受轴向力, 多用钢筋混凝土或预应力混凝土建造。
特点:这种桥具有节点负弯矩, 可减小楣梁的跨中正弯矩, 建筑高度很小, 很适用于立交桥和高架线路桥等, 并且用料节省, 但是对地基要求高。
5、斜拉桥:是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁, 是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。
特点:其可使梁体内弯矩减小, 降低建筑高度, 减轻了结构重量, 节省了材料。
混凝土以箱式、板式、边箱中板式;钢梁以正交异性极钢箱为主, 也有边箱中板式。
斜拉桥作为一种拉索体系, 比梁式桥的跨越能力更大, 是大跨度桥梁的最主要桥型。
五大类型桥梁关键字:受力,适用范围,未来发展趋势桥梁分类:梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、组合体系桥(斜拉桥)五种基本类型。
梁氏桥:用梁或桁架梁作主要承重结构的桥梁。
其上部结构在铅垂向荷载作用下,支点只产生竖向反力。
梁式桥为桥梁的基本体系之一。
制造和架设均甚方便,使用广泛,在桥梁建筑中占有很大比例。
受力及适用范围:梁桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥,固端梁。
①简支梁桥:主梁简支在墩台上,各孔独立工作,不受墩台变位影响。
实腹式主梁构造简单,设计简便,施工时可用自行式架桥机或联合架桥机将一片主梁一次架设成功。
但简支梁桥各孔不相连续,车辆在通过断缝时将产生跳跃,影响车速的提高。
因此,目前趋向于把主梁做成为简支,而把桥面做成连续的形式。
简支梁桥随着跨径增大,主梁内力将急剧增大,用料便相应增多,因而大跨径桥一般不用简支梁。
②连续梁桥:主梁是连续支承在几个桥墩上。
在荷载作用时,主梁的不同截面上有的有正弯矩,有的有负弯矩,而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。
这样,可节省主梁材料用量。
连续梁桥通常是将3~5孔做成一联,在一联内没有桥面接缝,行车较为顺适。
连续梁桥施工时,可以先将主梁逐孔架设成简支梁然后互相连接成为连续梁。
或者从墩台上逐段悬伸加长最后连接成为连续梁。
近一、二十年,在架设预应力混凝土连续梁时,成功地采用了顶推法施工,即在桥梁一端(或两端)路堤上逐段连续制作梁体逐段顶向桥孔,使施工较为方便。
连续梁桥主梁内有正弯矩和负弯矩,构造比较复杂。
此外,连续梁桥的主梁是超静定结构,墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生变化。
因此,连续梁一般用于地基条件较好、跨径较大的桥梁上。
1966年建成的美国亚斯托利亚桥,是目前跨径最大的钢桁架连续梁桥,它的跨径为376米。
③悬臂梁桥:又称伸臂梁桥。
是将简支梁向一端或两端悬伸出短臂的桥梁。
这种桥式有单悬臂梁桥或双悬臂梁桥。
悬臂梁桥往往在短臂上搁置简支的挂梁,相互衔接构成多跨悬臂梁。
铁路构筑物:桥梁的结构形式及分类桥隧建筑物包括桥梁隧道、涵洞等。
(一)桥梁分类1.按桥梁的长度分类按桥梁长度(L)可分为小桥(L<20 m)、中桥(20 m≤L<100 m).大桥(100 m≤L<500 m)和特大桥(L≥500 m)等。
2.按桥跨结构所用建筑材料分类(1)钢桥:钢桥桥跨结构的主体是钢梁。
钢桥的钢粱由型钢拼接而成,常见的有钢桁梁及钢板梁两种。
钢桥的质量轻,强度大,安装方便,多用于跨度较大的桥梁。
(2)混凝土桥:用钢筋混凝土或预应力混凝土制造梁部结构或刚构结构的桥。
这种桥梁经济实用,易于维修养护,使用广泛。
(3)石桥:用石料建造的桥。
这种桥经久耐用,可就地取材,造价低。
3.按桥梁结构形式分类按桥梁构造外形可分为梁式桥、拱式桥、斜拉桥等。
(1)梁式桥。
铁路桥梁采用最多的是梁式桥。
它是一种使用最广泛的桥梁形式,可细分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。
简支梁桥是指梁的两端分别为铰支(固定)端与活动端的单跨梁式桥。
连续梁桥是指桥跨结构连续跨越两个以上桥孔的梁式桥。
在桥墩.上连续,在桥孔内中断,线路在桥孔内过渡到另一根梁上的称为悬臂梁,采用这种梁的桥称为悬臂梁桥。
(2)拱式桥。
拱式桥由拱上建筑、拱圈和墩台组成。
在竖直荷载作用下,作为承重结构的拱肋主要承受压力,拱桥的支座既要承受竖向力,又要承受水平力。
因此,拱式桥对基础与地基的要求比梁式桥要高。
(3)斜拉桥。
斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。
它由梁、斜拉索和塔柱三部分组成。
斜拉桥是一种自锚式体系,斜拉索的水平力由梁承受。
梁除支撑在墩台上外,还支撑在由塔柱引出的斜拉索上。
4.按桥面所在位置分类(1)上承式桥:桥面位于主要承重结构(梁、拱、桥梁).上部的桥。
(2)下承式桥:桥面位于两主梁(桁架或板梁)或两拱肋之间,荷载先传至其下部的桥。
(3)中承式桥:在桥跨全长中,桥面在桥跨结构中部通过,即部分桥面位于主要承重结构上部,另一部分桥面位于主要承重结构下部的桥。
按结构分类,按结构体系分类是以桥梁结构的力学特征为基本着眼点,对桥梁进行分类,以利于把握各种桥梁的基本特点,也是桥梁工程学习的重点之一。
以主要的受力构件为基本依据,可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。
1、梁式桥主梁为主要承重构件,受力特点为主梁受弯。
主要材料为钢筋混凝土、预应力混凝土,多用于中小跨径桥梁。
简支梁桥合理最大跨径约20米,悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70米。
优点:采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观;这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。
缺点:结构本身的自重大,约占全部设计荷载的30%至60%,且跨度越大其自重所占的比值更显著增大,大大限制了其跨越能力。
2、拱式桥拱肋为主要承重构件,受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。
主要材料是圬工、钢筋砼,适用范围视材料而定。
跨径从几十米到三百多米都有,目前我国最大跨径钢筋砼拱桥为170米。
优点:跨越能力较大;与钢桥及钢筋砼梁桥相比,可以节省大量钢材和水泥;能耐久,且养护、维修费用少;外型美观;构造较简单,有利于广泛采用。
缺点:由于它是一种推力结构,对地基要求较高;对多孔连续拱桥,为防止一孔破坏而影响全桥,要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力,增加了工程造价;在平原区修拱桥,由于建筑高度较大,使两头的接线工程和桥面纵坡量增大,对行车极为不利。
3、刚构桥是一种桥跨结构和吨台结构整体相连的桥梁,支柱与主梁共同受力,受力特点为支柱与主梁刚性连接,在主梁端部产生负弯矩,减少了跨中截面正弯矩,而支座不仅提供竖
向力还承受弯矩。
主要材料为钢筋砼,适宜于中小跨度,常用于需要较大的桥下净空和建筑高度受到限制的情况,如立交桥、高架桥等。
优点:外形尺寸小,桥下净空大,桥下视野开阔,混凝土用量少。
缺点:基础造价较高,钢筋的用量较大,且为超静定结构,会产生次内力。
4、斜拉桥梁、索、塔为主要承重构件,利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨内增加了弹性支承,减小了梁内弯矩而增大了跨径。
受力特点为外荷载从梁传递到索,再到索塔。
主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材。
适宜于中等或大型桥梁。
优点:梁体尺寸较小,使桥梁的跨越能力增大;受桥下净空和桥面标高的限制小;抗风稳定性优于悬索桥,且不需要集中锚锭构造;便于无支架施工。
缺点:由于是多次超静定结构,计算复杂;索与梁或塔的连接构造比较复杂;施工中高空作业较多,且技术要求严格。
5、悬索桥主缆为主要承重构件,受力特点为外荷载从梁经过系杆传递到主缆,再到两端锚锭。
主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材,适宜于大型及超大型桥梁。
优点:由于主缆采用高强钢材,受力均匀,具有很大的跨越能力。
缺点:整体钢度小,抗风稳定性不佳;需要极大的两端锚锭,费用高,难度大。