桥梁基本构造1(整理)

双曲拱桥双曲拱桥是常见的桥梁之一。

它由路面、主拱圈、拱上结构和墩台所组成。

除路面构造外，和双曲拱渡槽基本相似，但双曲拱桥在构造和内力计算方面也有一些特点，现简述如下。

（1）桥面构造（如图1）：为了分布车轮荷载的集中压力和减小冲击力的影响，主拱圈及腹拱顶部的填料厚度（包括路面），一般为30～50cm。

填料常为透水性较好的砂石或混凝土，路面设排水坡，并做好排水设施。

图1双曲拱桥构造图（单位：cm）（a）半正面图；（b）拱顶横断面图1—主拱圈；2—井注桥墩；3—两铰腹拱；4—拱肋；5—预制拱波；6—现浇拱波；7—填料；8—路面；9—栏杆；10—拉杆（2）初拟主拱圈的高度可用下列经验公式计算：kld)35100(+=（1）式中d——主拱圈厚度l——主拱圈计算跨径k——系数，可选用表1所列数值表1荷载汽车—15 挂车—80 汽车—10 履带—50 小汽车—10k 1.1~1.3 0.9~1.1 0.8~0.9 取用k值时，随跨径增大而减小，随矢跨比减小而增大。

当拱肋中距大于2m，单波主拱圈及矢跨比小于1/10时，主拱圈高度d 值应适当加大。

拱肋的高度，对无支架施工的矩形或倒T形的拱肋，一般不小于跨径的0.009～0.012；有支架施工，肋高dh)6.0~3.0(=,肋底宽hb)0.1~6.0(=，肋顶宽取（0.5～0.6）b。

（3）双曲拱桥主拱圈轴线常采用圆弧形和悬链线两种。

跨径在20m 以下时，多选用实腹式圆弧拱；大中跨径多采用空腹式悬链线拱。

矢跨比常用1/4～1/8。

悬链线拱轴系数m值的选择一般不宜过大，宜选在1.756左右。

（4）由于有车辆荷载的作用，为使主拱圈有较好的整体性，应加强横向联系。

对跨径较大的双曲拱桥，在拱顶、1/4拱跨、腹拱立墙（柱）下面、分段预制拱肋接头等处必须设置横隔板，板厚15～20cm，间距3～5 m。

对于小跨径的双曲拱桥，当桥面较宽时，拱顶处的横隔板应特别加强。

当桥面较宽时，为节省材料，人行道可用悬臂挑出。

1.桥墩的分类及组成有哪些？答：组成：墩台帽、墩台身和基础三部分。

分类：重力式墩台、轻型墩台2.简述扩大基础力学检算的主要项目？答：主要检算项目有：基底应力检算、基底偏心检算、基底倾覆、滑动稳定性检算3.纵横向预偏心桥墩各适用什么情况？为什么？答：1）横向：适用于曲线桥；为了适应曲线的线路，各孔梁常布置成折线，这就使相邻两孔梁之间的缝隙内窄外宽，梁的端部和桥墩横向中心线不平行，平面上梁端支座斜交放在支承垫石上；2）纵向：适用于不等跨桥；为了减少桥墩在荷载作用下的偏心力矩，通常将大跨梁的支座中心布置在离桥墩中心线较近的地方，使桥墩中心线与梁缝中心线错开一定的纵向距离形成纵向偏心。

4.桥梁墩台的作用：承受上部结构的荷载，并且通过基础将此荷载及其本身的重量传到地基上5.确定基础方案主要的取决因素：工程性质、水文地质条件、荷载特性、桥梁结构形式及使用要求、材料的供应和施工技术6.方案选择的原则：力争做到使用上安全可靠，施工技术上简便可行，经济上合理。

7.重力式桥墩的主要特点：依靠自身巨大的重量和材料的受压性能来抵抗外荷载，维持自身的稳定，自身截面积较大；具有坚固耐久、抗震性能好，对于偶然荷载有较强的抵抗能力，施工简便，养护工作量小的优点，适用于地基良好的大中型桥梁或流水、漂浮物较多的河流中。

8.梁桥重力式墩截面形式：答：1）矩形墩：截面是矩形，外形简单，施工方便，圬工数量较省，但对水流阻力甚大，引起局部冲刷较大。

一般用于无水或者静水中，或用于高桥墩最高水位以上部分。

2）圆端形墩：截面是矩形两端各接一个半圆。

施工稍复杂，但比较适合水流通过，可减少局部冲刷。

用于水流与桥轴法线小于15°的情况，是铁路跨河桥中最广泛使用的一种形式。

3）圆形墩：截面为圆形，流水特性较前两种形式好。

用于桥轴法线与水流大于15°或者流向不定的河流中，由于截面为圆形，各方向具有相同的抵抗矩。

在用于纵横向受力差异较大的桥墩上时，浪费圬工。

预应力混凝土连续梁桥基本构造连续梁桥是指各跨上部结构连续的梁桥。

连续梁桥与简支梁桥支承不同，如图5.1.1 所示。

连续梁由若干梁跨组成一联（通常为3～8 跨），每联两端留出伸缩缝并设置伸缩装置，整座桥梁可由一联或多联组成。

常见的连续梁桥每联由4～8 跨梁组成，如果跨数增加将使桥梁的计算与施工难度加大，温度变化及混凝土收缩、徐变所需伸缩缝的宽度就大，但增加每联的跨数对梁的受力和行车是有利的，能使行车平稳、减少噪声和便于养护。

当然，对于一联应选用几跨为宜，需依据桥梁的具体情况确定。

连续梁桥用在小、中、大各类跨度中，跨度覆盖范围很大，是除简支梁外应用最广泛的一类桥梁。

由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂，能充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力，加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。

图5.1.1 梁桥示意图一、连续梁桥类型预应力混凝土连续梁桥按照桥梁跨径相互关系来分，有等跨连续梁和不等跨连续梁。

连续梁跨径的布置一般采用不等跨的形式，如果采用等跨布置，边跨内力将控制全桥设计，不经济。

此外，边跨过长，削弱了边跨刚度，只能增加预应力筋数量以抵抗中跨跨中的巨大弯矩，故一般边跨长度取中跨的0.5～0.8 倍。

预应力混凝土连续梁桥根据梁高可分为等高（等截面）连续梁和变截面连续梁，如图5.1.2和图5.1.3。

图5.1.2 等高连续梁图5.1.3 变截面连续梁1. 等截面连续梁桥等高连续梁“等高”主要指梁高保持不变，大部分梁段采用相同截面。

等高连续梁适用于中等跨度的、一联较长的桥梁。

连续梁桥采用等截面布置，构造简单，预制定型，施工方便，随着施工方法的发展愈来愈受到重视。

中等跨径的连续梁桥，若采用预制装配施工和支架施工，为便于预制安装和模板周转使用，宜选用等截面布置；若采用顶推法施工，为便于顶推和滑移设备运作，一般均采用等截面梁。

(1)悬索桥的构造组成: 悬索桥是由主缆、加劲梁、桥塔、鞍座、锚固构造、吊索等构件构成的柔性悬吊组合体系。

成桥后，主要由主缆和桥塔承受结构的自重，结构共同承受外荷载作用，受力按刚度分配。

(2)主缆：主缆是悬索桥的主要承重构件，除承受自身恒载外，缆索本身通过索夹和吊索承受活载和加劲梁(包括桥面系)的荷载。

除此以外主缆还承担一部分横向风荷载，并将它传递到桥塔顶部。

主缆不仅可以通过自身弹性变形，而且可以通过其几何形状的改变来影响体系平衡，表现出大位移非线性的力学特征，这是悬索桥区别于其他桥梁结构的重要特征之一。

主缆在恒载作用下具有很大的初始张拉力，对后续结构形状提供强大的“重力刚度”，这是悬索桥跨径得以不断增大、加劲梁高跨比得以减小的根本原因。

主索鞍：主索鞍在桥塔上，用来支承和固定主缆，通过它可以使主缆的拉力以垂直力和不平衡力的方式均匀地传递到塔顶。

(2)悬索桥的结构特点①主缆是几何可变体，只承受拉力作用。

主缆通过自身的弹性变形和几何形状的改变来影响体系的平衡。

所以悬索桥的平衡应建立在变形后的状态上。

②主缆在初始恒载作用下，具有较大的初拉力，使主缆保持着一定的几何形状。

当外荷载作用时，缆索发生几何形状的改变。

初拉力对在外荷载作用下产生的位移存在着抗力，它和位移有关，反映出缆索几何非线性的特性。

③改变主缆的垂跨比将影响结构的受力和刚度。

垂跨比增大，则主缆的拉力减小，刚度减小，恒、活载作用产生的挠度增大。

④悬索桥的跨度越大，加劲梁所受竖向活载的影响越小，竖向活载引起的变形也越小。

⑤增大加劲梁的抗弯刚度对减小悬索桥竖向变形的作用不大，这是因为竖向变形是悬索桥整体变形的结果。

加劲梁的挠度受到主缆变形的影响，跨度增大时加劲梁在承受竖向荷载方面的功能逐渐减小到只能将活荷载传递给主缆，其自身刚度的贡献较小。

这一点和其他桥型中主要构件截面面积总是随着跨径的增大而显著增大不同。

⑥边跨的不同形式对悬索桥有很大的影响，通常悬索桥边跨与中跨跨径比对悬索桥的挠度和内力有影响，当边跨与中跨跨径比减小时，其中跨的跨中和L／4处的挠度和弯矩值减小，而主缆拉力有所增加。

第五章桥梁墩台内容提要：在本章内主要介绍桥梁墩台在基础以上部分的构造型式。

除了常用的重力式墩台外，还介绍了公路桥梁上日益推广使用的各类轻型墩台的构造型式。

学习的基本要求：1、掌握桥梁墩台的组成和作用2、了解梁桥和拱桥重力式桥墩及各种轻型桥墩的构造3、了解梁桥和拱桥重力式桥台及各种轻型桥台的构造第一节桥墩一、概述桥墩主要由墩帽、墩身和基础三部分组成。

它的主要作用是承受上部结构传来的荷载，并通过基础又将此荷载及本身自重传递到地基上。

此外它还承受流水压力、风力以及可能出现的冰荷载、船只或漂流物的撞击力。

当前世界各国的桥梁建设的迅速发展，不仅反映在上部结构的造型新颖上，而且也还反映在下部结构向轻型合理、造型美观的方向发展上，改变以往粗柱胖墩的形象。

1、大跨径桥梁既要考虑墩身的轻巧，又要考虑能有利于上部结构的受力和施工，于是创造出X形、V形墩等各种优美的立面形式。

2、城市立交桥为了能从上面承受、托较宽的桥面，在下面能减小墩身和基础尺寸，常常将桥墩在横方向上做成独柱式或排柱式，倾斜式、双叉式、四叉式、T形、V形和X形等各种各样的桥墩形式。

3、高架桥：采用空心桥墩，将墩身内部作为空腔体，减少圬工体积、节约材料或减轻自重。

桥梁上常用的桥墩形式大体上可以归纳为两大类：重力式桥墩、轻型桥墩。

二、重力式桥墩这类桥墩的主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持其稳定。

因此墩身比较厚实，可以不用钢筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。

它适用于地基良好的大中型桥梁，小桥也往往采用重力式墩。

它的主要缺点是圬工体积较大，自重和阻力面积也大。

1、墩帽：墩帽是桥墩顶部的传力部分，通过支座支承上部结构，并将相邻两孔的恒载、活载传到墩身。

顶面常做成双向10%的排水坡，平面形状为矩形或圆端形，四周较墩身出檐5～10cm。

另外，在一些宽桥或墩身较高的桥梁中，为了节省墩身及基础的圬工体积，常常利用挑出的悬臂或托盘来缩短墩身横向的长度，做成悬臂式或托盘式桥墩。

桥梁的基本构造
桥梁是用于连接两个地点、跨越障碍物的结构物。

它们由许多组件组成，包括基础、支柱、梁、悬臂和护栏等。

下面我们将逐一介绍它们的基本构造。

1. 基础：桥梁的基础是支撑整座桥梁的基础，通常位于桥梁下方。

基础可以是混凝土梁、混凝土桩或其他类型的基础。

基础的设计和建造非常重要，因为它们必须能够支撑桥梁的重量，并向下传递荷载。

2. 支柱：支柱是桥梁的主要支撑结构，它们通常位于桥梁的两端或中间。

支柱可以是桥墩、塔或其他类型的支撑结构。

它们必须足够强大，以承受桥梁的重量和载荷，并将其传递到基础上。

3. 梁：梁是桥梁的主要横向结构，它们通常跨越支柱并承受载荷。

梁可以是钢梁、混凝土梁或其他类型的梁。

它们必须足够强大，以承受桥梁的重量和载荷，并向支柱传递荷载。

4. 悬臂：悬臂是构成桥梁的一种结构形式，与梁不同的是，它们只有一端支撑，另一端悬空。

悬臂可以是桥梁的主要结构，也可以用于桥梁的加强或延伸。

悬臂必须足够强大，以承受桥梁的重量和载荷，并向支撑结构传递荷载。

5. 护栏：护栏是桥梁的组成部分之一，用于保护行人和车辆。

护栏通常是由金
属或混凝土制成的，必须足够强大，以承受意外冲击，并保护行人和车辆不从桥梁上掉落。

以上是桥梁的基本构造，它们的精确设计和构建对于桥梁的稳定性和安全性至关重要。

桥梁的基本构成
桥梁由上部结构、下部结构、支座系统和附属设施四个基本部分组成。

1、上部结构
桥跨结构：线路跨越障碍（如江河、山谷或其他线路等）的结构物。

2、下部结构
（1）、桥墩：是在河中或岸上支承桥跨结构的结构物。

（2）、桥台：设在桥的两端；一边与路堤相接，以防止路堤滑塌；另一边则支承桥跨结构的端部。

为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做锥形护坡、挡土墙等防护工程。

（3）、墩台基础：是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。

3、支座系统
在桥跨结构与桥墩或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。

4、附属设施
（1）、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。

特别是在钢箱梁上铺设沥青路面时，其技术要求甚严。

（2）、排水防水系统：应能迅速排除桥面积水，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。

（3）、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。

（4）、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的缝隙，以保证结构在各种因素作用下的变位。

为使行车顺适、不颠簸，桥面上要设置伸缩缝构造。

（5）、灯光照明：现代城市中，大跨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。