橋梁工程電子教案概括

1、第一篇總論第一章概述第一節(jié)橋梁在交通建設(shè)中的地位和國(guó)內(nèi)外橋梁的發(fā)展?fàn)顩r一、橋梁在交通建設(shè)中的地位橋：在公路、鐵路、城市和農(nóng)村道路以及水利建設(shè)中，為跨越各種障礙（如江河、溝谷或其他路線等），而修建的構(gòu)造物，我們稱為橋梁（或涵洞）。 橋梁既是交通線上重要的工程實(shí)體，又是一種空間藝術(shù)。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(duì)于發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，加強(qiáng)全國(guó)各族人民的團(tuán)結(jié)，促進(jìn)文化交流和鞏固國(guó)防等方面，都具有非常重要的作用。橋涵是交通線中的重要組成部分，而且往往是保證全線早日通車的關(guān)鍵。在經(jīng)濟(jì)上，橋梁和涵洞的造價(jià)一般說來平均占公路總造價(jià)的1020%。在國(guó)防上，橋梁是交通運(yùn)輸?shù)难屎恚谛枰?/p>

2、高度快速、機(jī)動(dòng)的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，它具有非常重要的地位。此外，為了保證已有公路的正常運(yùn)營(yíng)，橋梁的養(yǎng)護(hù)與維修工作也十分重要?？v觀世界各國(guó)的大城市，常以工程雄偉的大橋作為城市的標(biāo)志與驕傲。因而橋梁建筑已不單純作為交通線上重要的工程實(shí)體，而且常作為一種空間藝術(shù)結(jié)構(gòu)物存在于社會(huì)之中。二、我國(guó)橋梁的成就 我國(guó)的橋梁在上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)工程、設(shè)計(jì)水平、研究水平等領(lǐng)域已經(jīng)有了相當(dāng)大的成就，已屬居世界領(lǐng)先水平。（1）上部結(jié)構(gòu) ：主跨超過200m的大型橋梁就有100多座，分布情況如下表：橋型建成數(shù)量最大跨徑橋名世界排名建成年份梁橋10270m虎門大橋31996拱橋9420m萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋11997斜拉橋

3、421088m蘇通長(zhǎng)江大橋1在建懸索橋181650m舟山西堠門大橋2在建（2）基礎(chǔ)工程我國(guó)在深水急流中修建了不少橋梁，已積累了極為可貴的深水基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)。五十年代，我國(guó)修建武漢長(zhǎng)江大橋時(shí)，在世界上首次采用了大型管柱基礎(chǔ)。隨后，這種先進(jìn)深水基礎(chǔ)型式得到了推廣和發(fā)展，大型管柱的直徑從1.55m發(fā)展到5.8m，最大埋置深度達(dá)47.5m。在沉井施工方面，由于成功地采用了先進(jìn)的觸變泥漿套下沉技術(shù)，大幅度地減小了基礎(chǔ)圬工數(shù)量（據(jù)某大橋的實(shí)踐，減小達(dá)一半），并使下沉速度加快311倍。在中、小跨徑公路橋建設(shè)中，我國(guó)還廣泛采用和推廣了就地成孔的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。北鎮(zhèn)黃河公路橋成功地采用這種基礎(chǔ)施工，鉆

4、孔深度達(dá)104m。為了排除鉆孔坍孔的危險(xiǎn)，又發(fā)展了套管法施工樁基礎(chǔ)。在大跨橋梁中，除了采用大型管柱鉆孔樁基礎(chǔ)外，還有管柱樁與沉井組合基礎(chǔ)，常用于深水橋墩。在大型基礎(chǔ)施工中，還開創(chuàng)使用雙壁鋼圍堰與鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)。隨著橋梁向大跨、輕型、高強(qiáng)、整體方向的發(fā)展，橋梁下部結(jié)構(gòu)形式出現(xiàn)日新月異的變化。我國(guó)深水橋墩設(shè)計(jì)與施工水平，雖已處于世界前列,但我國(guó)江河縱橫、海岸線很長(zhǎng)，沿海有開發(fā)價(jià)值的島嶼眾多,規(guī)劃中的大橋甚至要修建70100米水深的基礎(chǔ)工程。這將是橋梁工程與近海工程結(jié)合的發(fā)展時(shí)代。（3）設(shè)計(jì)水平目前橋梁設(shè)計(jì)理論已進(jìn)展到極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，正在向可靠度理論方向發(fā)展。對(duì)中、小跨常用橋型廣泛編制了標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

5、圖紙，為加速我國(guó)橋梁建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)。在橋梁設(shè)計(jì)中，空間分析、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的次內(nèi)力計(jì)算、穩(wěn)定、振動(dòng)與地震響應(yīng)等方面進(jìn)行了大量研究，并取得了有實(shí)際價(jià)值的成果。橋梁靜、動(dòng)力模型試驗(yàn)、野外測(cè)試、風(fēng)洞試驗(yàn)的研究，又為我國(guó)發(fā)展長(zhǎng)大橋梁提供了科學(xué)依據(jù)。三、外國(guó)橋梁的成就：（1）橋梁建設(shè)規(guī)模懸索橋：世界最大的懸索橋-日本的明石海峽大橋，主跨1991m。斜拉橋：世界最大的斜拉橋-日本的多多羅橋，主跨890m?；炷凉皹颍菏澜缱畲蟮幕炷凉皹?中國(guó)的萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋，主跨420m。預(yù)應(yīng)力混凝土橋：世界最大的預(yù)應(yīng)力混凝土橋-挪威的斯托爾馬橋，主跨301m。（2）高強(qiáng)輕質(zhì)材料的應(yīng)用橋梁建筑材料在17世紀(jì)以前，主要是石與木

6、料，雖然中國(guó)在11世紀(jì)就出現(xiàn)瓦，公元前5世紀(jì)至三世紀(jì)就出現(xiàn)磚，人類第一次創(chuàng)造人工材料推動(dòng)了房屋等工程的發(fā)展，但橋梁應(yīng)用甚少。18世紀(jì)末，煉鐵技術(shù)發(fā)展，開始應(yīng)用于橋梁，1779年首次建成了鑄鐵拱橋（Coal bookrack橋，主跨30m）。留世于今的是著名法國(guó)巴黎塞納河上的亞歷山大三世鑄鐵拱橋（主跨107.5m,1899年)。19世紀(jì)有了鍛鐵，19世紀(jì)中葉出現(xiàn)了現(xiàn)代建筑鋼材和鋼絲，這是人工建筑材料又一次突破。20世紀(jì)，建筑鋼材從普通鋼發(fā)展到高強(qiáng)合金鋼材、全氣候鋼，結(jié)構(gòu)的連接從鉚接、栓接、發(fā)展到焊接。結(jié)構(gòu)高強(qiáng)輕型化，鋼管、鋼箱梁斷面型式的應(yīng)用，制造工藝自動(dòng)化、工廠化、施工技術(shù)機(jī)械化，從而創(chuàng)造出千

7、姿百態(tài)的現(xiàn)代鋼橋。本世紀(jì)鋼橋的發(fā)展主要反應(yīng)在懸索橋與斜拉橋的建設(shè)。懸索橋從本世紀(jì)初的1000m（紐約華盛頓，主跨1067m，1931年建成）至本世紀(jì)末突破至1991m。其標(biāo)志性建筑為1937年建成的美國(guó)金門大橋（主跨988m，懸索橋，世界第一次創(chuàng)用扁箱流線型的加勁梁，改善了結(jié)構(gòu)空氣動(dòng)力穩(wěn)定性），1997年建成的中國(guó)香港特區(qū)青馬大橋（主跨1377m，世界上跨徑最大的現(xiàn)代化公鐵兩用橋）以及1998年建成的日本明石海峽大橋（主跨1991m，并在施工期間經(jīng)受了1995年日本阪神大地震)。（3）預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用20世紀(jì)建橋歷史中最突出的成就是預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的廣泛應(yīng)用，粗略估計(jì)，當(dāng)今世界上70%以上的現(xiàn)

8、代化橋梁都采用預(yù)應(yīng)力混凝土新技術(shù)。由于高強(qiáng)鋼絲或鋼絞線的防護(hù)愈來愈成熟可靠，預(yù)應(yīng)力拉索技術(shù)不但應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)。而且滲透到各類結(jié)構(gòu)中去，創(chuàng)造出各種索結(jié)構(gòu)與索膜結(jié)構(gòu)。從19世紀(jì)20年代制成波特蘭水泥,經(jīng)過一個(gè)世紀(jì)，出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土。由于混凝土抗裂性能的提高使混凝土梁橋跨越能力大大提高。特別在20世紀(jì)50年代后，創(chuàng)造了混凝土橋梁的懸臂施工方法，由此發(fā)展了梁式橋、拱式橋的新結(jié)構(gòu)型式。在六十年代預(yù)應(yīng)力混凝土首次被應(yīng)用于斜拉橋，即委內(nèi)瑞拉的馬拉開波橋。從此，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁從世紀(jì)初跨越30米左右躍進(jìn)到世紀(jì)末跨越500米左右（斯卡圣德脫Skarnsumdet橋）。此外，鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土還大量應(yīng)用于

9、其它土木工程。因而，20世紀(jì)是鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁占主導(dǎo)地位的發(fā)展時(shí)期,法國(guó)、德國(guó)工程師們做出了卓越貢獻(xiàn)。（4）計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用20世紀(jì)因電子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)，有了高速數(shù)值運(yùn)算方法，使結(jié)構(gòu)和力學(xué)理論注入新的生命力，使各類力學(xué)問題都可迎刃而解。不但在結(jié)構(gòu)線性、非線性的空間分析、穩(wěn)定分析、動(dòng)力分析、風(fēng)與地震響應(yīng)分析有深入的發(fā)展，而且隨著其它工業(yè)發(fā)展，科學(xué)試驗(yàn)手段更趨先進(jìn)，特別是對(duì)結(jié)構(gòu)防災(zāi)（大風(fēng)、大地震）和科學(xué)試驗(yàn)方法的發(fā)展（風(fēng)洞、地震模擬振動(dòng)臺(tái)），使人類能夠建造更高的塔樓和更大跨的橋梁。（5）洲際連絡(luò)橋建設(shè)海峽工程溝通全球交通，世紀(jì)初就是橋梁界的夢(mèng)想。早在本世紀(jì)初，第一個(gè)海峽工程是美國(guó)的舊金山奧

10、克萊海灣（San Francisco Oakland Bay）大橋，長(zhǎng)6.8km，建成于1936年。發(fā)展到本世紀(jì)末的二十年中，聯(lián)接日本的本州四國(guó)的三條聯(lián)絡(luò)線（海峽工程）將陸續(xù)建成，如1988年建成的兜島-板出線,長(zhǎng)9.9km，1998年建成的明石海峽大橋,3.91km，1999年建成的今治-尾道線，長(zhǎng)60km。連接丹麥島間的大帶海峽（ Great Belt Strait）橋，長(zhǎng)17.5km，建成于1988年。第二節(jié)橋梁的組成和分類一、橋梁的組成：五個(gè)大部件-橋跨結(jié)構(gòu)、支座系統(tǒng)、橋墩、橋臺(tái)、墩臺(tái)基礎(chǔ)；五個(gè)小部件-橋面鋪裝、排水防水系統(tǒng)、欄桿、伸縮縫、燈光照明。（1）基本組成：橋梁由五個(gè)“大部件”

11、與五個(gè)“小部件”所組成。所謂五大部件是指橋梁承受汽車或其他運(yùn)載車輛荷載的橋跨上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)。它們要通過承受荷載的計(jì)算與分析,是橋梁結(jié)構(gòu)安全性的保證。這五大部件是：橋跨結(jié)構(gòu)-又稱橋孔結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)，是線路遇到障礙(如江河、山谷或其它線路等)中斷時(shí),跨越這類障礙的結(jié)構(gòu)物。作用：直接承受使用荷載；支座系統(tǒng)-它支承上部結(jié)構(gòu)并傳遞荷載于橋梁墩臺(tái)上。它應(yīng)保證上部結(jié)構(gòu)在荷載、溫度變化或其他因素作用下所預(yù)計(jì)的位移功能。作用：支承上部結(jié)構(gòu)并傳遞荷載于橋梁墩臺(tái)；橋墩-是在河中或岸上支承兩側(cè)橋跨上部結(jié)構(gòu)的建筑物。作用：在河中或岸上支承兩側(cè)橋跨上部結(jié)構(gòu)；橋臺(tái)-設(shè)在橋的兩端，一端與路堤相接,并防止路堤滑塌,為保護(hù)橋

12、臺(tái)和路堤填土,橋臺(tái)兩側(cè)常做一些防護(hù)工程。另一側(cè)則支承橋跨上部結(jié)構(gòu)的端部。作用：支承橋跨結(jié)構(gòu)，防止路堤滑塌；墩臺(tái)基礎(chǔ)-保證橋梁墩臺(tái)安全并將荷載傳至地基的結(jié)構(gòu)部分?；A(chǔ)工程在整個(gè)橋梁工程施工中是比較困難的部分,而且是常常需要在水中施工,因而遇到的問題也很復(fù)雜。作用：保證橋梁墩臺(tái)安全并將荷載傳至地基。其中：橋跨上部結(jié)構(gòu)包括：橋跨結(jié)構(gòu)、支座系統(tǒng)；橋跨下部結(jié)構(gòu)包括：橋墩、橋臺(tái)、墩臺(tái)基礎(chǔ)；（2）附屬設(shè)施：橋梁由五個(gè)“大部件”與五個(gè)“小部件”所組成。所謂五小部件都是直接與橋梁服務(wù)功能有關(guān)的部件，過去總稱為橋面構(gòu)造，在橋梁設(shè)計(jì)中往往不夠重視，因而使橋梁服務(wù)質(zhì)量低下，外觀粗糙。在現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展水平的基礎(chǔ)上，人類

13、的文明水平也極大提高。人們對(duì)橋梁行車的舒適性和結(jié)構(gòu)物的觀賞水平要求愈來愈高。因而國(guó)際上在橋梁設(shè)計(jì)中很重視五小部件，這不但是“外觀包裝”,而且是服務(wù)功能的大問題。目前，國(guó)內(nèi)橋梁設(shè)計(jì)工程師也越來越感受到五小部件的重要性。這五個(gè)小部件是：橋面鋪裝-又稱行車道鋪裝，鋪裝的平整、耐磨性、不翹殼、不滲水是保證行車舒適的關(guān)鍵。特別在鋼箱梁上鋪設(shè)瀝青路面的技術(shù)要求甚嚴(yán)。作用：保證行車舒適；排水防水系統(tǒng)-應(yīng)迅速排除橋面上積水，并使?jié)B水可能降低至最小限度。此外，城市橋梁排水系統(tǒng)應(yīng)保證橋下無滴水和結(jié)構(gòu)上的漏水現(xiàn)象。作用：迅速排除橋面上積水；欄桿-又稱防撞欄桿，它既是保證安全的構(gòu)造措施，又是有利于觀賞的最佳裝飾件。作

14、用：保證安全，利于觀賞；伸縮縫-橋跨上部結(jié)構(gòu)之間，或在橋跨上部結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)端墻之間，設(shè)有縫隙保證結(jié)構(gòu)在各種因素作用下的變位。為使橋面上行駛順直，無任何顛動(dòng)，此間要設(shè)置伸縮縫構(gòu)造。特別是大橋或城市橋的伸縮縫，不但要結(jié)構(gòu)牢固，外觀光潔，而且需要經(jīng)常掃除深入伸縮縫中的垃圾泥土，以保證它的功能作用。作用：滿足橋面變形；燈光照明-現(xiàn)代城市中標(biāo)志式的大跨橋梁都裝置了多變幻的燈光照明，增添了城市中光彩奪目的晚景。作用：方便夜間行車，增加城市美感。二、橋梁的主要尺寸和術(shù)語(yǔ)名稱1、低水位、高水位、設(shè)計(jì)洪水位的基本概念2、與橋梁布置和結(jié)構(gòu)相關(guān)的主要尺寸和術(shù)語(yǔ)名稱凈跨徑：對(duì)于梁橋是設(shè)計(jì)洪水位上相鄰兩個(gè)橋墩（或橋臺(tái)）之

15、間的凈距；對(duì)于拱橋是每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離。計(jì)算跨徑：指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個(gè)支座中心之間的距離?？偪鐝剑憾嗫讟蛄褐懈骺變艨鐝降目偤?。橋下凈空高度：設(shè)計(jì)洪水位或設(shè)計(jì)通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的垂直距離。建筑高度：上部結(jié)構(gòu)底緣至橋面頂面的垂直距離。拱橋凈矢高和矢跨比：拱橋從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)連線的垂直距離。凈矢高與凈跨徑之比值稱為矢跨比。三、橋梁的分類：按跨徑大?。悍譃樘卮髽?、大橋、中橋、小橋；橋梁結(jié)構(gòu)兩支點(diǎn)間的距離L0稱為計(jì)算跨徑。橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算是以計(jì)算跨徑為準(zhǔn)的。我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTJ B012003)規(guī)定特大、大、中、小橋的跨徑劃分為：橋梁分類多

16、孔橋全長(zhǎng)L(m)單孔跨徑(m)特大橋L?1000l?150大  橋100L100040l150中  橋30L10020l40小  橋8L305l20涵洞l5按橋面第二章橋梁的總體設(shè)計(jì)第一節(jié)橋梁總體規(guī)劃原則及其基本設(shè)計(jì)資料一、橋梁設(shè)計(jì)的基本原則原則：適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀二、橋梁設(shè)計(jì)的基本要求與設(shè)計(jì)共他工程結(jié)構(gòu)物一樣，在橋梁設(shè)計(jì)中必須考慮下述各項(xiàng)要求。（一）使用上的要求橋上的行車道和人行道寬度應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來交通員增長(zhǎng)的需要。橋型、跨度大小和橋下凈空應(yīng)滿足泄洪、安全通航或通車等要求。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。（二）經(jīng)濟(jì)上的要

17、求橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的合理性。在設(shè)計(jì)中使橋梁的總造價(jià)和材料等的消耗為最少，充分考慮橋梁在使用期間的運(yùn)營(yíng)條件以及養(yǎng)護(hù)和維修等方面的問題。（三）設(shè)計(jì)上的要求橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)因地制宜、就地取材、方便施工的原則，合理選用適當(dāng)?shù)臉蛐汀Ｕ麄€(gè)橋梁結(jié)構(gòu)及其各部分構(gòu)件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。（四）施工上的要求橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)便于制造和架設(shè)。應(yīng)盡量采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和施工機(jī)械,以利于加快施工速度，保證工程質(zhì)量和施工安全。（五）美觀上的要求一座橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周圍的景致相協(xié)調(diào)。城市橋梁和游覽地區(qū)的橋梁，可較多地考慮建筑藝術(shù)上的要求。（六）環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展橋梁設(shè)

18、計(jì)必須考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求，包括生態(tài)、水、空氣、噪聲等諸方面，應(yīng)從橋位選擇、橋跨布置、基礎(chǔ)方案、墩身外形、上部結(jié)構(gòu)施工方法、施工組織設(shè)計(jì)等多方面考慮環(huán)保要求，采取必要的工程控制措施，建立環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將不利影響減至最小。第二節(jié)橋梁縱、橫斷面設(shè)計(jì)和平面布置一、設(shè)計(jì)資料的調(diào)查收集(一)交通需求情況調(diào)查：即調(diào)查橋上的交通種類和行車、行人的往來密度。調(diào)查橋上有否需要通過的各類管線(如電力、電話線和水管、煤氣管等)，為此需設(shè)置專門的構(gòu)造裝置。(二)橋位處地形、地質(zhì)和水文情況調(diào)查。(三)氣象資料調(diào)查。二、橋梁縱斷面設(shè)計(jì)橋梁縱斷面設(shè)計(jì)包括確定橋梁的總路徑、橋梁的分孔、橋道的標(biāo)高、橋上和橋頭引道的縱

19、坡以及基礎(chǔ)的埋置深度等。(一)橋梁總跨徑的確定橋梁的總跨徑必須保證橋下有足夠的排洪面積，使河床不致遭受過大的沖刷。(二)橋梁的分孔對(duì)于一座較長(zhǎng)的橋梁，應(yīng)當(dāng)分成幾孔、各孔的跨徑應(yīng)當(dāng)多大，這不僅影響到使用效果、施工難易等，并且在很大程度上關(guān)系列橋梁的總造價(jià)。跨徑愈大、孔數(shù)愈少，上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)就很高，墩臺(tái)的造價(jià)就減少；反之，則上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)降低，而墩臺(tái)造價(jià)格提高。這與橋墩的高度以及基礎(chǔ)工程的難易程度有密切關(guān)系。最經(jīng)濟(jì)的分孔方式就是使上、下部結(jié)構(gòu)的總造價(jià)趨于最低。(三)橋梁各種高程的確定高程的確定應(yīng)保證橋下排洪和通航的要求及橋下安全行車同時(shí)也須保證排洪、通航、行車過程中橋梁自身的安全。（1）為了保證橋

20、下流水凈空，對(duì)于梁式橋，梁底一般應(yīng)高出設(shè)計(jì)洪水位(包括壅水和浪高)不小于50cm，高出最高流冰水位75cm；支座底面應(yīng)高出設(shè)計(jì)洪水位不小于25cm高出最高流冰水位不小于50cm(見圖2-1)，但如果支座部分有圍護(hù)隔水者可不受此限。對(duì)于無鉸拱橋,拱腳允許被設(shè)計(jì)洪水位淹沒，但淹沒深度一般不超過拱因矢高fa的23(見圖2-2)。并且在任何情況下，拱項(xiàng)底面應(yīng)高出設(shè)計(jì)洪水位10m，即f010M。拱腳的起拱線應(yīng)高出最高流冰水位不小于0.25m。當(dāng)在河流中有形成流冰阻塞的危險(xiǎn)或有塌浮物通過時(shí)，橋下凈空應(yīng)按當(dāng)?shù)鼐唧w情況確定。對(duì)于有淤積的河床，橋下凈空應(yīng)適當(dāng)加高。（2）在通航及通行木筏的河流上，必須設(shè)置保證橋下

21、安全通航的通航孔。在此情況下，橋跨結(jié)構(gòu)下線的標(biāo)高，應(yīng)高出自設(shè)計(jì)通航水位算起的通航凈空高度。所謂通航凈空，就是在橋孔中垂直于流水方向所規(guī)定的空間界限，任何結(jié)構(gòu)構(gòu)件或航運(yùn)設(shè)施均不得伸人其內(nèi)。（3）在設(shè)計(jì)跨越線路(鐵路或公路)的立體交叉時(shí)，橋跨結(jié)構(gòu)底緣的標(biāo)高應(yīng)高出規(guī)定的車輛凈空高度。對(duì)于公路所需的凈空尺寸：城市橋梁以及位于大、中城市近郊的公路橋梁的橋面凈空尺寸，應(yīng)結(jié)合城市實(shí)際交通量和今后發(fā)展的要求來確定。在彎道上的橋梁應(yīng)按路線要求予以加寬。（四）縱坡對(duì)于大、中橋梁，為了利用橋面排水，常把橋面做成從橋的中央向橋頭兩端縱坡為1%-2%的雙面坡。對(duì)于大、中橋梁縱坡不宜大于4%，橋頭引道的縱坡不宜大于5%。

22、位于市政混合交通繁忙處，橋上縱坡和橋頭引道縱坡均不的大于3%。（五）基礎(chǔ)埋置深度三、橋梁橫斷面設(shè)計(jì)橋梁的橫斷面設(shè)計(jì)，主要是確定橋面的凈空和與此相適應(yīng)的橋跨結(jié)構(gòu)橫斷面的布置。橋面凈空包括凈寬度和凈高度。它與所在公路的建筑限界相同。高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路的橋面凈高應(yīng)為5.00m，三級(jí)公路、四級(jí)公路的橋面凈高應(yīng)為4.50m。橋面行車道寬度決定于橋梁所在的公路設(shè)計(jì)速度，當(dāng)高速公路的交通量超過四個(gè)車道的容量時(shí)，其車道數(shù)可按雙倍增加。人行道及安全帶應(yīng)高出行車道面至少2025cm，對(duì)于具有2%以上縱坡并高速行車的現(xiàn)代化橋梁最好應(yīng)高出行車道面3035cm，以確保行人和行車的安全。圖2-3所示為對(duì)于相同橋

23、面凈寬的上承式橋和下承式橋的橫截面布置。顯然，由于結(jié)構(gòu)布置上的需要，下承式橋承重結(jié)構(gòu)的寬度B要比上承式橋的大，而其建筑高度h卻比上承式橋小。四、平面布置橋梁的線形及橋頭引道要保持平順，使車輛能平穩(wěn)地通過。高速公路和一級(jí)公路上的大、中橋，以及各級(jí)公路上的小橋的線形及其與公路的銜接,應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。                 二、三、四級(jí)公路上的大、中橋線形，一般為直線，如必須設(shè)成曲線時(shí)，其各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合路線布設(shè)規(guī)定。從橋梁本身

24、的經(jīng)濟(jì)性和施工方便來說，應(yīng)盡可能避免橋梁與河流或與橋下路線斜交，但對(duì)于一般小橋，為了改善路線線型，或城市橋梁受原有街道的制約時(shí)，也允許修建斜交橋，斜度通常不宜大于450，在通航河流上則不宜大于50。五、橋梁設(shè)計(jì)程序一座橋梁規(guī)劃設(shè)計(jì)所涉及的因素很多，特別是對(duì)于工程比較復(fù)雜的大、中橋梁的設(shè)計(jì)，為了從錯(cuò)綜復(fù)雜的客觀情況中，能得出經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)，就需要進(jìn)行各種不同設(shè)計(jì)方案的分析比較，從中選定最優(yōu)方空并編制成推薦上報(bào)的初步設(shè)計(jì)。我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)程序一般采用兩階段設(shè)計(jì)，既初步設(shè)計(jì)階段和施工圖設(shè)計(jì)階段。對(duì)于技術(shù)簡(jiǎn)單、方案明確的小橋可采用一階段設(shè)計(jì)，即一階段施工圖設(shè)計(jì)。對(duì)于技術(shù)復(fù)雜又缺乏經(jīng)驗(yàn)的建設(shè)項(xiàng)目或特大橋、互

25、通式立體交叉、隧道等，必要時(shí)采用三階段設(shè)計(jì)，即初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。初步設(shè)汁中除了著重解決橋梁總體規(guī)劃問題(如橋位選定、分孔、橋型、縱橫斷面布置等)以外，尚需初步擬定橋梁結(jié)構(gòu)的主要尺寸、估算工程數(shù)量提供主要材料的用量和全橋造價(jià)的概算指標(biāo)。然后報(bào)請(qǐng)上級(jí)單位審批。初步?jīng)]計(jì)的概算應(yīng)作為控制建設(shè)項(xiàng)目投資和以后編制施工預(yù)算的依據(jù)。橋梁設(shè)計(jì)的第二階段是編制施工圖，它是根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)中所核定的修建原則、技術(shù)方案、技術(shù)決定和總投資額等進(jìn)一步加以具體化的技術(shù)文件。在這一設(shè)計(jì)階段中，必須對(duì)橋梁各部分構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制施工詳圖，編制施工組織設(shè)計(jì)和施工預(yù)算。三階段設(shè)計(jì)時(shí)，技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的初

26、步設(shè)計(jì)和補(bǔ)充初測(cè)資料編制；施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的技術(shù)設(shè)計(jì)和定測(cè)資料編制。采用三階段設(shè)計(jì)的，初步設(shè)計(jì)編制設(shè)計(jì)概算；技術(shù)設(shè)計(jì)編制修正概算；施工圖設(shè)計(jì)編制施工圖概算。六、橋梁設(shè)計(jì)的方案比較為了獲得經(jīng)濟(jì)、適用和美觀的橋梁設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者需要運(yùn)用豐富的橋梁建筑理論和實(shí)踐知識(shí)，按照本章所述的方法與步驟，進(jìn)行深入細(xì)致的分析研究工作。對(duì)于一定的建橋條件?？赡茏龀龌緷M足要求的多種不同的設(shè)計(jì)方案，只有通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的綜合比較，才能科學(xué)地得出完美的最優(yōu)設(shè)計(jì)。1、擬定橋梁圖式編制設(shè)計(jì)方案，通常是從橋梁分孔和擬定橋梁圖式開始。根據(jù)上節(jié)所述分孔原則初步作出分孔規(guī)劃后，就可對(duì)所設(shè)計(jì)的橋梁擬出一系列各具特點(diǎn)而可能實(shí)現(xiàn)的橋型

27、圖式。擬定圖式時(shí).思路要寬廣，寧可多畫幾個(gè)圖式，也不要遺漏可能的橋型和布置。每一圖式可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例畫在同樣大小的橋址斷面圖上。下一步工作就是經(jīng)過綜合分析和判斷,剔除一些在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上明顯相形見黜的圖式，并從中選出幾個(gè)(通常24個(gè))構(gòu)思好、各具優(yōu)點(diǎn)、但一時(shí)還難以判定孰優(yōu)孰差的因式，進(jìn)一步詳細(xì)研究而進(jìn)行比較的方案。2、編制方案3、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和最優(yōu)方案的選定一般說來，造價(jià)低、材料省、勞動(dòng)力少的應(yīng)是優(yōu)秀方案，但實(shí)際上并不盡然，因?yàn)橛袝r(shí)當(dāng)其他技術(shù)因素或使用要求上升成為設(shè)計(jì)的主要矛盾時(shí)，就不得不放棄較為經(jīng)濟(jì)的方案。所以在比較時(shí)必須從任務(wù)書提出的要求、所給的原始資料以及施工等條件中，找

28、出所面臨問題的關(guān)鍵所在，分清主次，才能探索出適合于各具體情況的最佳方案。在方案比較中，除了繪制方案比較圖以外，還應(yīng)編寫方案比較說明書。其中應(yīng)闡明編制方案的主要原則、擬定因式和從中選出比較方案的理由、方案比較的綜合評(píng)述、對(duì)于推薦方案的較詳細(xì)第三章公路橋梁上的作用第一節(jié)永久作用作用是指施加在結(jié)構(gòu)上的一組集中力（或分布力），或引起結(jié)構(gòu)外加變形的原因。前者稱直接作用（亦稱荷載），如車輛、人群、結(jié)構(gòu)自重等；后者稱為間接作用，如地震、結(jié)構(gòu)不均勻沉降、混凝土收縮徐變、溫度變化等。作用設(shè)計(jì)值；作用代表值；作用標(biāo)準(zhǔn)值；作用準(zhǔn)永久值；作用頻遇值；作用效應(yīng)；作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值（參考公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-

29、2004)）永久作用是指在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)，其量值不隨時(shí)間變化，或其變化值與平均值相比可忽略不計(jì)的作用。永久作用包括結(jié)構(gòu)重力、預(yù)加力、土重力、土側(cè)壓力、混凝土收縮和徐變的影響力、基礎(chǔ)變位作用、水浮力。結(jié)構(gòu)物的自重和橋面鋪裝的重量，可按實(shí)際體積乘以材料的容重計(jì)算。對(duì)于公路橋梁，結(jié)構(gòu)物的自重往往占全部設(shè)計(jì)荷載的很大部分路徑愈大所占比例愈高。對(duì)于特大跨度的圬工橋、鋼筋混凝土橋或預(yù)應(yīng)力混凝土橋，活載的影響往往降至次要地拉。在此情況下,宜采用輕質(zhì)、高強(qiáng)材料來減輕橋梁的自重。1土的重力及土側(cè)壓力計(jì)算2水的浮力基礎(chǔ)地面位于透水性地基上的橋梁墩臺(tái)，當(dāng)驗(yàn)算穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)水位的浮力；當(dāng)驗(yàn)算地基應(yīng)力時(shí)，可僅考慮低水

30、位的浮力，或不考慮水的浮力?；A(chǔ)嵌入不透水性地基的橋梁墩臺(tái)不考慮水的浮力。作用在樁基承臺(tái)底面的浮力，應(yīng)考慮全部底面積。對(duì)樁嵌入不偷水地基并灌注混凝土封閉者，不應(yīng)考慮樁的浮力，在計(jì)算承臺(tái)底面浮力時(shí)應(yīng)扣除樁的截面面積。當(dāng)不能確定地基是否漏水時(shí)，應(yīng)以透水或不透水兩種情況與其他作用結(jié)合，取其最不利者。3混凝土收縮及徐變作用外部超靜定的混凝土結(jié)構(gòu)、鋼和混凝土的組合結(jié)構(gòu)等應(yīng)考慮混凝土收縮及徐變的作用?；炷恋氖湛s應(yīng)變和徐變系數(shù)可按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62）的規(guī)定計(jì)算?；炷列熳兊挠?jì)算，可假定徐變與混凝土應(yīng)力呈線性關(guān)系。計(jì)算圬工拱圈的收縮作用效應(yīng)時(shí)，如考慮徐變影響，作用效應(yīng)可

31、乘以0.45折減系數(shù)。其他作用均可按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)有關(guān)規(guī)定計(jì)算。第二節(jié)可變作用可變作用是指在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)，其量值隨時(shí)間變化且其變化值與平均值比較不可忽略的作用。橋梁設(shè)計(jì)中考慮的基本可變作用有汽車、平板掛車和履帶車的車輛荷載和人群荷載。同時(shí)，對(duì)于汽車荷載應(yīng)計(jì)及其沖擊力和離心力。對(duì)于所有車輛荷載尚應(yīng)計(jì)算其所引起的土側(cè)壓力。可變作用包括：汽車荷載、汽車沖擊力、汽車離心力、汽車引起的土側(cè)壓力、人群荷載、汽車制動(dòng)力、風(fēng)荷載、流水壓力、冰壓力、溫度（均勻溫度和梯度溫度）作用等。1、汽車荷載公路橋涵設(shè)計(jì)時(shí)，汽車荷載分為公路?級(jí)和公路?級(jí)兩個(gè)等級(jí)。汽車荷載由車道荷載和車輛荷載

32、組成。車道荷載：由均布荷載和集中荷載組成；車輛荷載：公路?級(jí)和公路?級(jí)汽車荷載采用相同的車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值。車輛荷載的立面、平面尺寸如圖3-1所示。2、汽車荷載的影響力（1）汽車荷載的沖擊力車輛以較高速度駛過橋梁時(shí)，由于橋面的不平整、車輪不圓以及發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)等原因合使招梁結(jié)構(gòu)引起振動(dòng)，這種動(dòng)力效應(yīng)通俗稱為沖擊作用。在此情況下，汽車荷載(動(dòng)荷載)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)所引起的應(yīng)力和變形，要比同樣大小的靜荷載所引起的大。鑒于目前對(duì)沖擊作用還不能從理論上做出符合實(shí)際的精確計(jì)算，一般就引出一個(gè)荷載增大系數(shù)，即沖擊系數(shù)(1+)，來計(jì)及荷載的沖擊作用。沖擊作用是根據(jù)在現(xiàn)成橋梁上所作的振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果分析整理出來的在設(shè)計(jì)中可按不

33、同結(jié)構(gòu)種類選用相應(yīng)的沖擊系數(shù)。表31中列出了鋼筋混凝土、混凝土和石砌橋涵等的沖擊系數(shù)值。（2）汽車荷載的制動(dòng)力制動(dòng)力是汽車在僑上剎車時(shí)為克服其慣性力而在車輪與路面之間發(fā)生的滑動(dòng)摩擦力(摩擦系數(shù)可達(dá)0.5以上)。鑒于一行汽車不可能全部同時(shí)剎車，制動(dòng)力就并不等于摩擦系數(shù)乘橋上全部車輛荷載。橋規(guī)規(guī)定：對(duì)于1-2車道，制動(dòng)力按布置在荷裁長(zhǎng)度內(nèi)的一行汽車車隊(duì)總重量的10%計(jì)算，但不得小于一輛重車重量的30%，對(duì)于4車道的橋梁，制動(dòng)力按上述規(guī)定數(shù)值增加一倍。各種支座傳遞的制動(dòng)力可按橋規(guī)中有關(guān)規(guī)定采用。制動(dòng)力的方向就是行車方向，其著力點(diǎn)在橋面以上12M處。在計(jì)算墩臺(tái)時(shí)，可移至支座中心(鉸或滾軸中心)或滑動(dòng)、

34、橡膠、擺動(dòng)支座的底板面上；計(jì)算剛架橋、拱橋和木橋時(shí)，可移至橋面上，但不計(jì)因此而產(chǎn)生的力矩。 （3）離心力位于曲線上的橋梁，當(dāng)曲率半徑等于或小于250M時(shí)，須考慮車輛離心力的作用離心力等于車輛荷載(不計(jì)沖擊力)乘以離心力系數(shù)c。即：H=CP此處：C=V/127R式中：V-計(jì)算車速,以Km/h計(jì);R-彎道半徑,以m計(jì).為了計(jì)算方便，車輛荷載P通常就采用均勻分布的等代荷載。多車道橋的等代荷載亦按規(guī)定折減。離心力的著力點(diǎn)在橋面以上12m(為計(jì)算簡(jiǎn)便也可移至橋面上，但不計(jì)由此引起的力矩)。（4）汽車荷載引起的土側(cè)壓力車輛荷載在橋臺(tái)或檔土墻后填土的破壞棱體上引起的土側(cè)壓力，可按換算的等代均布土層

35、厚度來計(jì)算。有關(guān)橋臺(tái)的計(jì)算寬度或檔土墻的計(jì)算長(zhǎng)度可按橋規(guī)的相應(yīng)規(guī)定來確定。3、人群荷載設(shè)有人行道的橋梁，在以汽車荷載計(jì)算內(nèi)力時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮人行道上人群荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力。一般公路橋梁的人群荷載規(guī)定為300kgm2。(3000Nm。)；城市郊區(qū)行人密集地區(qū)一般為350kgm2(3500Nm。)，但亦可根據(jù)實(shí)際情況或參照所在地城市橋梁設(shè)計(jì)的規(guī)定予以確定。4、其他可變作用：風(fēng)荷載、流水壓力、冰壓力及支座摩阻力第三節(jié)偶然作用偶然作用是指在結(jié)構(gòu)使用期間出現(xiàn)的概率很小，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用。一、地震作用公路橋梁的抗震設(shè)防起點(diǎn)，一般應(yīng)為設(shè)計(jì)地震烈度8度，但連續(xù)梁橋、T形剛構(gòu)橋等宜采用設(shè)計(jì)烈度

36、7度。在高速公路、一、二、三級(jí)公路和重要工礦公路上的大橋或受震害后修復(fù)困難的中橋，除采取抗震措施外，并應(yīng)按地震力的作用進(jìn)行強(qiáng)度和撓定性驗(yàn)算(參見公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范)。驗(yàn)算時(shí)只計(jì)恒載(城市橋可計(jì)入50%的車輛荷載)產(chǎn)生的地震力不考慮其他荷載和外力同時(shí)作用。二、撞擊作用位于通航河流或有瀑流物的河流中的橋梁墩臺(tái)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮船只或漂流物的撞擊力。取用撞擊力的數(shù)值一般可根據(jù)實(shí)測(cè)資料或與有關(guān)部門研究確定。當(dāng)無資料作為依據(jù)時(shí)，可參照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)中的規(guī)定計(jì)算。三、汽車撞擊作用四、作用效應(yīng)組合結(jié)構(gòu)上幾種作用分別產(chǎn)生的效應(yīng)的隨機(jī)疊加稱作作用效應(yīng)組合。公路橋涵結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)

37、上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)的組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。1、按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)（1）基本組合（2）偶然組合2、按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)（1）作用短期效應(yīng)組合（2）作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合說明等。有關(guān)為擬定結(jié)構(gòu)主要尺寸所作的各種計(jì)算資料以及為估算三材指標(biāo)和造價(jià)等所依據(jù)的文件名稱(如概算定額、各種費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn))等，均應(yīng)作為附錄載入。位置：上承式-視野好，建筑高度大；下承式-建筑高度小，視野差；中承式-兼有兩者特點(diǎn)。按用途：路橋、鐵路橋、公路鐵路兩用橋、農(nóng)橋、人行橋、運(yùn)水橋及其它專用橋梁。按結(jié)構(gòu)體系：梁式橋、拱橋、剛架橋、纜索承重體系、組合體體系。按跨越方式：

38、固定式橋梁、開啟橋、浮橋、漫水橋。按施工方法：整體施工橋梁-上部結(jié)構(gòu)一次澆筑而成；節(jié)段施工橋梁-上部結(jié)構(gòu)分節(jié)段組拼而成；按建筑材料：木橋、鋼橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋。 第四章橋面布置與構(gòu)造第一節(jié)橋面組成與布置    橋面的布置應(yīng)在橋梁的總體設(shè)計(jì)中考慮，它根據(jù)道路的等級(jí)、橋梁的寬度、行車的要求等條件確定。對(duì)混凝土梁式橋，其橋面布置形式有雙向車道布置、分車道布置和雙層橋面布置等。1、雙向車道布置：是指行車道的上下行交通通過分隔設(shè)施，分隔界限不明顯。2、分車道布置：是指將行車道的上下行交通通過分隔設(shè)施進(jìn)行分隔設(shè)置。3

39、、雙層橋面布置：橋梁結(jié)構(gòu)在空間上提供兩個(gè)不在同一平面上的橋面構(gòu)造。第二節(jié)橋面鋪裝    作用橋面鋪裝即行車道鋪裝，亦稱橋面保護(hù)層，它是車輪直接作用的部分。防止車輛輪胎或履帶直接磨耗行車道板，保護(hù)主梁免受雨水侵蝕，并對(duì)車輛輪重的集中荷載起分布作用；橋面鋪裝要求行車道鋪裝要求有抗車轍、行車舒適、抗滑、不透水（和橋面板一起作用時(shí)）、剛度好等要求；1、橋面縱、橫坡的設(shè)置為了迅速排出橋面雨水，橋梁除設(shè)有縱向坡度外，尚應(yīng)將橋面鋪裝層的表面沿橫向設(shè)置成1.5%2.0%的雙向橫坡。橋面的縱坡，一般都做成雙向縱坡，坡度不超過3%為宜。橋面的橫坡通常三種設(shè)置形式：（1）對(duì)于

40、板橋（矩型板或空心板）或就地澆筑的肋板式梁橋，為節(jié)省鋪裝材料并減輕恒載重量，可以將橫坡直接設(shè)在墩臺(tái)頂部，而使橋梁上部構(gòu)造做成雙向傾斜，此時(shí)，鋪裝層在整個(gè)橋?qū)捝献龀傻群竦模恍柙O(shè)置混凝土三角墊層。（2）對(duì)于裝配式肋梁橋中，為使主梁構(gòu)造簡(jiǎn)單、架設(shè)與拼裝方便，通常橫坡不再設(shè)在墩臺(tái)頂部，而直接設(shè)在行車道板上。先鋪設(shè)一層厚度變化的混凝土三角形墊層，形成雙向傾斜，再鋪設(shè)等厚的混凝土鋪裝層。 （3）在較寬的橋梁（或城市橋梁）中，用三角墊層設(shè)置橫坡將使混凝土用量或恒載重量增加太多。為此，可將行車道板做成傾斜面而形成橫坡，。它的缺點(diǎn)是主梁構(gòu)造復(fù)雜，制作麻煩。2、橋面鋪裝的類型(1)普通水泥混凝土或?yàn)r青混凝土鋪

41、裝水泥混凝土和瀝青混凝土橋面鋪裝用得較廣，能滿足各項(xiàng)要求。水泥混凝土鋪裝的耐磨性能好，適合重載交通，但養(yǎng)生期長(zhǎng)，以后修補(bǔ)較麻煩。瀝青混凝土橋面鋪裝重量較輕，維修養(yǎng)護(hù)方便，在鋪筑后只等幾個(gè)小時(shí)就能通車運(yùn)營(yíng)但易老化和變形。瀝青表面處治和泥結(jié)碎石橋面鋪裝，耐久性較差，僅在中級(jí)或低級(jí)公路橋梁上使用。（2）防水混凝土鋪裝具有貼式防水層的水泥混凝土或?yàn)r青混凝土鋪裝，常用做法 一層混凝土鋪裝，一層混凝土+一層瀝青鋪裝，防水混凝土鋪裝；橋面鋪裝一般不作受力計(jì)算，如在施工中能確保鋪裝層與行車道板緊密結(jié)合成整體，則鋪裝層的混凝土（除去作為車輪磨耗部分可取0.010.02m厚外）還可以計(jì)算在行車道的厚度內(nèi)和行車道板

42、共同受力。為使鋪裝層具有足夠的強(qiáng)度和良好的整體性(能起聯(lián)系各主梁共同受力的作用），一般宜在混凝土中鋪設(shè)直徑為46mm的鋼筋網(wǎng)。第三節(jié)橋面防水和排水設(shè)施為防止雨水聚集于橋面并滲入梁體而影響橋梁的耐久性，除在橋面鋪裝層內(nèi)采取防水措施（如采用防水混凝土、柔性貼式防水層）外，還應(yīng)采取一定的排水措施，使橋上的雨水迅速排出橋外。為了迅速排除橋面積水，防止雨水積滯于橋面并滲入梁體而影響橋梁的耐久性，常常需要設(shè)置一定數(shù)量的泄水管；設(shè)置數(shù)量：i2，l50m時(shí)，不設(shè)；i2，l50m時(shí),每隔1215m設(shè)一個(gè)；i2時(shí)，每隔68m設(shè)一個(gè)；（i表示橋面縱坡l表示橋長(zhǎng)）常用做法：金屬泄水管，鋼筋混凝土泄水管，橫向排水管道；

43、封閉式排水幾種形式。第四節(jié)橋面伸縮裝置為了保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮與徐變等影響下按靜力圖式自由的變形，就需要在橋面上的兩梁端之間以及梁端與橋臺(tái)背墻之間設(shè)置伸縮縫（亦稱為變形縫）。伸縮縫可分成：U形鋅鐵皮式伸縮裝置、跨搭鋼板式伸縮裝置、橡膠伸縮裝置。使用要求：自由伸縮、平坦牢固、施工方便、排水防水、承擔(dān)荷載、維修方便、經(jīng)濟(jì)價(jià)廉。U形鋅鐵皮式伸縮裝置：對(duì)于中小跨徑的橋梁，當(dāng)變形量在2-4cm以內(nèi)時(shí)，常采用以鋅鐵皮為跨縫材料的伸縮裝置構(gòu)造。跨搭鋼板式伸縮裝置：對(duì)于梁端變形量較大（4-6cm以上）的情況，可采用以鋼板為跨縫材料的伸縮裝置構(gòu)造。橡膠伸縮裝置：第五節(jié)人行道、欄桿與燈柱1

44、、人行道及安全帶2、欄桿和燈柱第二篇鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋第五章梁橋的一般特點(diǎn)及分類第一節(jié)鋼筋混凝土梁橋和預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的一般特點(diǎn)一、鋼筋混凝土梁橋的一般特點(diǎn)造價(jià)低，耐久性好，可塑性強(qiáng)，剛度大，噪音小，自重大，鋼筋混凝土帶裂縫工作；無法利用高強(qiáng)材料，減輕結(jié)構(gòu)自重，增大跨越能力。對(duì)于裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋而言，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上合理的最大跨徑的鋼筋混凝土梁橋約為20m左右，懸臂梁橋與連續(xù)梁橋合宜的最大跨徑約為60-70m。二、預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的一般特點(diǎn)：充分利用高強(qiáng)材料，減小了構(gòu)件截面，增大跨越能力；節(jié)省用鋼量，與鋼筋混凝土相比，可節(jié)省3040；消除或減少截面裂縫，減少建筑高度，擴(kuò)大了對(duì)多

45、種橋型的適應(yīng)性，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性；擴(kuò)展了施工方法；但需要優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)鋼材，保證高強(qiáng)度混凝土的施工質(zhì)量，制作高精度的錨具，掌握較復(fù)雜的施工工藝。第二節(jié)梁式橋的主要類型及其適用條件一、按承重結(jié)構(gòu)的截面形式劃分（1）板橋板橋的承重結(jié)構(gòu)就是矩形截面的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土板，它是公路橋梁中最大、面廣的常用橋型。它構(gòu)造簡(jiǎn)單、受力明確、施工方便，而且建筑高度嬌小，從力學(xué)性能上分析，位于受拉區(qū)域的混凝土材料不但不能發(fā)揮作用，反而增大了結(jié)構(gòu)的自重，當(dāng)跨度稍大時(shí)就顯得笨重而不經(jīng)濟(jì)。簡(jiǎn)支板橋可以做成實(shí)心板也可以做成空心板，就地現(xiàn)澆為適應(yīng)各種形狀的彎坡、斜坡。因此在一般公路、高等級(jí)公路和城市道路橋梁中，被廣泛應(yīng)用。

46、實(shí)心板一般用于跨徑13m以下的板橋，具有形狀簡(jiǎn)單、施工方便、建筑高度小、結(jié)構(gòu)整體剛度大等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)需要現(xiàn)澆混凝土，受季節(jié)氣候影響大，需要大量模板和支架。也可以采用預(yù)制拼裝的施工方法。空心板用于大于或等于13m的跨徑，一般采用先張或后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。（2）肋板式梁橋在橫截面內(nèi)形成明顯肋形結(jié)構(gòu)的梁橋稱為肋板式梁橋，簡(jiǎn)稱肋梁橋。能充分利用擴(kuò)展的混凝土橋面板的抗壓能力，又有效的發(fā)揮集中布置在梁肋下部的受力鋼筋的抗拉作用，從而使結(jié)構(gòu)構(gòu)造與受力性能達(dá)到理想的統(tǒng)一。與板橋相比肋梁橋具有更大抵抗荷載彎矩能力。目前中等跨徑的梁橋通常采用肋板式梁橋。（3）箱形梁橋橫截面呈一個(gè)或幾個(gè)封閉箱形的梁橋簡(jiǎn)稱為箱形梁

47、橋。箱形截面有單箱單室、單箱雙室或多室。有足夠混凝土受壓區(qū)能夠承受正負(fù)彎距的作用，在一定的截面面積下能獲得較大的抗彎慣距，而且抗扭剛度也特別大。偏心活載作用下各梁肋受力比較均勻。二、按承重結(jié)構(gòu)的靜力體系劃分（1）簡(jiǎn)支梁橋  構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便；靜定結(jié)構(gòu)，地基要求不高，能適用于地基較差的橋位；跨中正彎矩較大，跨越能力差；適合于較小跨徑的橋梁，經(jīng)濟(jì)合理的常用跨徑在20m以下；采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，可提高簡(jiǎn)支梁的跨越能力，一般在50m以下。（2）懸臂梁橋單懸臂梁橋、雙懸臂梁橋、多孔懸臂梁橋、帶掛孔的T型剛構(gòu)；恒載在支點(diǎn)處負(fù)彎矩的卸載作用，使跨中正彎矩大大減小；恒載的卸載彎矩使跨中

48、彎矩大大減小；靜定結(jié)構(gòu)，地基要求不高，能適用于地基較差的橋位；跨中有伸縮縫，行車條件不好；施工不方便，必須采用臨時(shí)固定措施；牛腿，伸縮縫的構(gòu)造麻煩，易于損壞；適合于中等以上跨徑橋梁（6070m）。（3）連續(xù)梁橋?qū)爿d和活載均有卸載作用，彎矩分布較合理；超靜定結(jié)構(gòu)，溫度變化，混凝土收縮徐變，地基不均勻沉降影響顯著，對(duì)地基要求高；結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，動(dòng)力性能好，主梁變形撓曲線平緩，有利于高速行車；適合于中等以上跨徑橋梁（6070m）。三、按有無預(yù)應(yīng)力劃分（1）鋼筋混凝土梁橋（2）預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋和全預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋四、按施工方法劃分（1）整體澆筑式梁橋建橋的全部工作都在施工現(xiàn)場(chǎng)

49、進(jìn)行。所以具有整體性好的優(yōu)勢(shì)，但施工速度慢，工業(yè)化程度低，耗費(fèi)大量模板。故目前較少采用。（2）裝配式梁橋裝配式梁橋具有施工方使，大量節(jié)省支架模板，不受季節(jié)性影響等優(yōu)點(diǎn)。能上下部結(jié)構(gòu)同時(shí)施工，既加快了施工進(jìn)度，又能節(jié)約支架和模板材料。（3）組合式梁橋第三節(jié)梁式橋的支座一、概述1、支座設(shè)置在橋跨結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)之間的傳遞裝置。2、支座的作用傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力，包括恒載和活載引起的豎向力和水平力；保證結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下的自由變形，以使上下部的受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖示。3、支座的種類（1）活動(dòng)支座只傳遞豎向壓力，且保證主梁在支承處既能自由變形又能水平移動(dòng)。（2）固定支座

50、既要固定主梁在墩臺(tái)上的位置并傳遞豎向壓力和水平力，又要保證主梁在發(fā)生撓曲時(shí)在自由處能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。二、支座的類型1、簡(jiǎn)易墊層支座（適用小跨徑梁橋或板涵）2、弧型鋼板支座（適用中小跨徑梁橋）3、橡膠支座（適用各種跨徑橋梁）在此主要介紹橡膠支座三、橡膠支座1、板式橡膠支座板式橡膠支座無固定支座與活動(dòng)支座之分，所有縱向水平力和位移由各支座均勻分配。2、盆式橡膠支座：如圖5-1圖5-1盆式橡膠支座1-上座板；2-密封圈；3-橡膠板；4-底盆第六章板橋的構(gòu)造第一節(jié)板橋的類型及特點(diǎn)一、板橋的特點(diǎn)板橋由于其外形簡(jiǎn)單，制作方便，不但外部幾何形狀簡(jiǎn)單，而且內(nèi)部一般無須配置抗剪鋼筋，僅按構(gòu)造要求彎起鋼筋，因而具有施工

51、簡(jiǎn)單、模板及鋼筋工作都較省等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也利于工廠化成批生產(chǎn)。板橋的建筑高度小，適宜于橋下凈空受到限制的橋梁使用，與其他橋型相比較，既降低橋面高度，又可縮短引道長(zhǎng)度。優(yōu)點(diǎn)：（1）外形簡(jiǎn)單，制作方便，既便于現(xiàn)場(chǎng)整體澆筑，又便于進(jìn)行工廠化成批生產(chǎn)。（2）做成裝配式板橋的預(yù)制構(gòu)件時(shí)，重量不大，架設(shè)方便。 缺點(diǎn)：（1）跨徑不宜過大?？鐝匠^一定限制時(shí)，截面便要顯著加高，從而導(dǎo)致自重過大，截面材料使用上的不經(jīng)濟(jì)；（2）裝配式板橋是通過鉸縫傳遞橫向荷載，整體性差，因而，在通過特殊重載車時(shí)無超載挖潛能力。 二、板橋的分類板橋按施工方法分為裝配式，整體式及組合式；按橫截面形式分為實(shí)體矩形、空心矩形、形板、單波式

52、、雙波式等；按配筋方式又分為鋼筋混凝土板、預(yù)應(yīng)力混凝土板、部分預(yù)應(yīng)力混凝土板。按力學(xué)圖式分為以下三種形式。（1）簡(jiǎn)支板橋；（2）懸臂板橋；（3）連續(xù)板橋；第二節(jié)簡(jiǎn)支板橋的構(gòu)造一、整體式簡(jiǎn)支板橋特點(diǎn)具有整體性能好，橫向剛度大，而且易于澆筑各種形狀的優(yōu)點(diǎn)。適用范圍常用在48m跨徑，不規(guī)則橋梁；截面形式實(shí)心板、矮肋板、空心板；施工方法整體現(xiàn)澆。 截面形式：（1）、整體式矩形實(shí)心板（如圖6-1a)：具有形狀簡(jiǎn)單、施工方便、建筑高度小、結(jié)構(gòu)整體剛度大等優(yōu)點(diǎn)；但施工時(shí)需現(xiàn)澆混凝土，受季節(jié)氣候影響，又需模板與支架。從受力要求看，截面材料不經(jīng)濟(jì)、自重大，所以只在小跨板橋使用。（2）、矮肋板(如圖6-1b)：有

53、時(shí)為了減輕自重，也可將截面受拉區(qū)稍加挖空做成矮肋式的板截面。（3）空心板整體式簡(jiǎn)支板橋很少采用空心板一般大多采用實(shí)心板。二、裝配式簡(jiǎn)支板橋適用范圍20m跨徑以下橋梁；截面形式實(shí)心板、空心板（單孔、雙孔）；施工方法先張法（長(zhǎng)線預(yù)制）、后張法（扁錨）（一）構(gòu)造布置：（1）板厚采用低預(yù)應(yīng)力鋼筋或鋼鉸線的裝配式板橋，板厚可取(1/161/22) ；（2）梁高與跨徑比值隨結(jié)構(gòu)類型、截面形式的不同而不同，見表6-1。裝配式板橋梁高與跨徑比值表6-1結(jié) 構(gòu) 類 型截 面 形 式  鋼筋混凝土實(shí)  心80.160.36空  心6130.40.8預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí) 

54、 心  空  心8160.40.7（二）、截面形式  （1）裝配式實(shí)心板截面（如圖6-2a)：為了避免現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的缺點(diǎn)，我國(guó)交通部制定的跨徑從1.58.0m八種跨徑的鋼筋混凝土板橋標(biāo)準(zhǔn)圖中，采用裝配式實(shí)心板截面，每塊預(yù)制板的寬度為1m，板厚為0.160.36m。（2）裝配式空心板截面（如圖6-3b) 為減輕自重，在跨徑613m三種鋼筋混凝土板橋標(biāo)準(zhǔn)圖中，采用空心板截面，相應(yīng)板厚為0.40.8m。在跨徑816m四種預(yù)應(yīng)力混凝土板橋（先張法）標(biāo)準(zhǔn)圖中，也采用空心板截面，相應(yīng)板厚為0.40.7m。裝配式預(yù)制空心板截面中間挖空型式很多，如圖6-4所

55、示，為幾種常用的空心板截面型式。挖成單個(gè)較寬的孔洞，其挖空體積最大，塊件重量也最輕，但在頂板內(nèi)要布置一定數(shù)量的橫向受力鋼筋。圖6-4a的頂板略呈微彎形，可以節(jié)省一些鋼筋，但模板較圖6-4b式復(fù)雜些。圖6-4c挖成兩個(gè)正圓孔，當(dāng)用無縫鋼管作心模時(shí)施工方便，但其挖空體積較小。圖6-4d的心模由兩個(gè)半圓及兩塊側(cè)模板組成，對(duì)不同厚度的板只要更換兩塊側(cè)模板就能形成空形，它挖空體積較大，適用性也較好。目前采用高壓充氣膠囊代替金屬或木心模，盡管形成的內(nèi)腔因膠囊變形不如模板好，但是它具有制作及脫模方便，預(yù)制臺(tái)座有效利用率高等優(yōu)點(diǎn)，故用得較為廣泛。（三）、配筋特點(diǎn)：主要配置縱向抗彎鋼筋；抗剪不控制，一般只設(shè)箍筋

56、；鋼筋混凝土梁可設(shè)彎起鋼筋。 第三節(jié)斜板橋的受力特點(diǎn)與構(gòu)造一、斜板橋的受力性能（1）荷載有向兩支承邊之間最短距離方向傳遞的趨勢(shì)；（2）各角點(diǎn)受力情況可以用比擬連續(xù)梁的工作來描述；（3）在均布荷載作用下，當(dāng)橋軸線方向的跨長(zhǎng)相同時(shí)，斜板橋的最大跨內(nèi)彎矩比正橋要?。唬?）在上述同樣情況下，斜板橋的跨中橫向彎矩比正橋的要大，可以認(rèn)為橫向彎矩增加的量，相當(dāng)于跨徑方向彎矩減少的量。二、斜板橋的構(gòu)造特點(diǎn)（一） 整體式斜板橋（1）按主彎矩方向的變化配置主筋，其分布鋼筋則與支承邊平行。（2）在兩鈍角角點(diǎn)范圍內(nèi)，主鋼筋方向與支承邊垂直，在靠近自由邊處主鋼筋則沿斜跨徑方向布置，直至與中間部分主筋完全銜接為止，其橫向

57、分布鋼筋與支承邊平行。（二）裝配式斜板橋裝配式斜板橋的寬跨比一般均大于1.3，主鋼筋沿斜跨徑方向布置，分布鋼筋在兩鈍角角點(diǎn)之間的范圍內(nèi)與主鋼筋垂直，在靠近支承邊附近，其布置方向與支承邊平行。 第七章裝配式簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造第一節(jié)裝配式簡(jiǎn)支梁橋的類型與特點(diǎn)一、裝配式簡(jiǎn)支梁橋的特點(diǎn)：1、裝配式簡(jiǎn)支梁橋的優(yōu)點(diǎn)：（1）屬于單孔靜定結(jié)構(gòu)，它受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，是中小跨徑橋梁中應(yīng)用最廣泛的橋型。（2）采用裝配式的施工方法，可以節(jié)約大量模板支架，縮短施工期限，加快建橋速度。（3）主梁高度如不受建筑高度限制，高跨比宜取偏大值。增大梁高，只增加腹板高度，混凝土數(shù)量增加不多，但可以節(jié)省鋼筋用量，往往比較經(jīng)濟(jì)。2、裝配式簡(jiǎn)支梁橋的缺點(diǎn)：整體澆筑的簡(jiǎn)支梁，由于費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)料，只在少數(shù)如異形變寬截面等場(chǎng)合下采用。二、裝配式簡(jiǎn)支梁橋的截面形式截面形式形、T形和箱形梁橋；1、形梁橋的特點(diǎn)是：截面形狀穩(wěn)定，橫向抗彎剛度大，塊件堆放