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桥梁

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第一章 总 论

1.1概述

1.1.1 桥梁的组成与分类

桥梁是一种具有承载能力的架空建筑物,它的主要作用是供铁路、公路、渠道、管线和人群等跨越江河、山谷或其他障碍,它是交通线的重要组成部分。在公路建设中,桥梁和涵洞的造价约占公路总造价的10%~20%。由于桥梁修建的艰巨性,它往往是公路工程中的关键工程。

由于科学技术的进步,桥梁设计理论和建造技术的不断发展,人们建造了许多高大的立交桥、城市高架桥、跨越江、河和海湾(或海峡)的大桥,这些巨大的实体工程常常使人们产生美的感受,激发人们的自豪感,成为人们生活环境中使人印象深刻的标志性建筑物。因此,桥梁建筑也常作为一种空间艺术结构存在于社会中。

在国防上,桥梁还是交通运输的咽喉,在需要高度快速、机动的现代战争中,它具有非常重要的地位。

1. 桥梁的组成

桥梁主要由桥跨结构(superstructure)、支座(bearing)、桥墩(pier)、桥台(abutmen)和基础(foundation)等组成,如图1.1所示。桥跨结构也称上部结构,是跨越结构;支座的作用是支承上部结构,并传递荷载于桥梁墩台上,保证桥跨结构具有预计的位移功能;桥墩和桥台是支承桥跨的结构,桥台又是桥梁与路堤衔接的结构物,其两侧一般做成填土或填石锥体并在表面加以铺砌,用来保证桥台与路堤很好衔接,并保证桥头路堤的稳定;基础是将荷载传至地基的结构。通常将桥墩、桥台及基础称为下部结构。

此外,桥梁还有一些附属设施(accessory),包括桥面铺装、排水防水系统、栏杆(或防撞栏杆)、伸缩缝及灯光照明等。附属设施的主要作用是提高桥梁的服务功能。

图1.1中还标明了低水位(low water level)、设计水位(designed flood level)和通航水位(navigable water level)。低水位是指枯水季节的最低水位;设计桥梁的洪水位称为设计水位;在各级航道中,能保持船舶正常航行时的水位,称为通航水位。

下面介绍一些与桥梁布置有关的主要术语。

l

桥梁结构相邻两个支座中心之间的距离称为计算跨径(computed span)。

l

两桥墩中线间距离或桥墩中线与台背前缘间距称为标准跨径(standard span)。

b

对于梁式桥,两桥台侧墙或八字墙尾端间的距离(无桥台的桥梁为桥面系长度)L称为桥梁全长(total length of bridge),简称桥长。

l

设计水位上相邻两个桥墩(或墩与桥台)之间的净距称为桥梁的净跨径(clear span)。

各孔净跨径的总和称为桥梁的总跨径,它反映了桥下宣泄洪水的能力。

桥面至桥跨结构最下缘之间的高差h 称为桥梁建筑高度(construction height of bridge)。

设计水位或设计通航水位与桥跨结构最下缘之间的高差H 称为桥下净空高度(clearance height of span),它应能满足排洪和通航所规定的净空要求。

桥面与低水位之间的高差或桥面与桥下线路路面之间的距离称为桥梁高度(height of bridge),它在某中意义上体现了桥梁施工的难易性。

2. 桥梁的分类

无论是从外观、使用功能、服务对象还是从结构受力特点等来看,桥梁的种类都是非常多的,为了便于区分,一般将桥梁划分为若干类型。

按用途划分,有公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农用桥、人行桥、水运桥(渡槽)和管线桥等。

按桥梁长度和跨径的不同,又分为特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞。表1.1为现行?公路工程技术标准?(JTG B01-2003)关于桥涵分类的规定,其中单孔跨径反映桥梁技术复杂程度,多孔跨径总长L K L 1反映桥梁建设规模的大小,符合其中一个指标即可归类。

表1.1 桥涵分类

桥涵分类 多孔跨径总长L 1(m)

单孔跨径(m)

K L 特大桥 L 1>1000 K L >150 大桥 100≤L 1≤1000 40≤≤150 K L 中桥 30< L 1<100 20≤<40 K L 小桥 8≤L 1≤30 5≤<20 K L 涵洞

——

K L <5

注:1)单孔跨径是指标准跨径;

2)梁式桥、板式桥的多孔跨径总长为多孔标准跨径的总长;拱式桥为两岸桥台内起拱线间的距离;其他形式桥

梁为桥面系车道长度。

按梁(拱)跨结构使用的建材划分,有木桥、圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥和结合梁桥。木桥一般只用于临时性桥梁。圬工桥多用于小跨度桥(<20m)。结合梁桥指钢梁和混凝土桥面板共同受力的一种梁桥。

按跨越障碍的性质,通常分为跨河桥、跨线桥(立交桥)和高架桥。高架桥一般指跨越深沟峡谷以替代高路堤的桥梁,以及在城市桥梁中跨越道路的桥梁。

按上部结构的行车道位置分,有上承式、中承式和下承式桥。

按桥梁是否固定,又分为固定桥、活动桥(又称开启桥或开合桥)和浮桥。浮桥随水位升降,多为临时性桥梁。当河道两岸不容许修建较高的路堤,而桥下通航又需要保持必要的净空高度,在这种情况下,可建造活动桥。活动桥开启方式可以是平转、立转或升降。活动桥水陆交通互相干扰,养护又困难,只有在特殊情况下采用。本课程只介绍固定式桥梁。

根据桥梁的受力情况,一般又分为梁式桥(beam-type bridge)、拱桥(arch bridge)、刚架桥(rigid frame bridge)、悬索桥(suspension bridge)、斜拉桥(cable-stayed bridge)和组合桥(combined system bridge)。在以后章节中,将详细介绍有关桥型。下面简单介绍各种体系桥的特点。

⑴梁式桥

梁式桥在竖向荷载作用下,支座只产生竖向反力,桥跨结构承受弯矩和剪力,以受弯为主。梁式桥又分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。图1.2示出各种体系的基本图式。简支梁桥受力简单,施工方便,在小跨度桥梁中得到广泛应用。连续梁桥受力较合理,行车平顺,

是大跨度桥梁常采用的桥式。将简支梁梁体加长至支点外就成为悬臂梁桥,悬臂梁桥的跨中弯矩比简支梁桥小,但构造较复杂,行车不够平顺,目前已较少采用。

⑵拱式桥

图1.3为拱式桥的基本图式和力学图式。拱式桥最大特点是在竖向荷载作用下存在水平反力(拱脚推力)。拱式桥桥跨结构简称主拱,以受压为主,同时也承受弯矩和剪力,常用抗压能力强的圬工材料(如砖、石、混凝土)和钢筋混凝土来建造。由于拱桥跨越能力大,造

型美观,在地基较好情况下,一般在跨径500m以内均可作为比选方案。

图 1.3(e)为一座系杆拱桥,其水平推力由系杆承受,可用于地基不能承受较大推力的情况。系杆一般可由钢、钢筋混凝土、预应力混凝土或钢绞线索做成。

⑶刚架桥

刚架桥是一种梁(或板)与墩台(立柱或竖墙)刚性连接成整体的结构,在竖向荷载作用下,柱脚处具有水平反力和支承弯矩。梁部主要受弯,但弯矩较同跨径的简支梁小,跨中建筑高度可做得较小。普通钢筋混凝土刚架桥的梁柱刚结处一般较易产生裂缝。

图1.4为刚架桥图式,(a)为门式刚架桥,其在温度变化时易产生较大附加内力,(b)为门式刚架桥力学图式;(c)为斜腿刚架桥,其跨越能力比门式刚架桥要大很多,但斜腿的施工难度较直腿大,可用于跨越陡峭河岸、深谷和道路等障碍;(d)为连续刚构桥,为使温度变化下在结构内不产生较大的附加内力,一般将连续刚构桥墩柱做得很柔,在竖直荷载下墩顶基本上为竖直反力,因此,人们也常把它归纳在梁桥范畴。连续刚构桥比较适合用在大跨高墩桥中。

⑷悬索桥

悬索桥又称吊桥,主要由缆索、桥塔、锚碇、吊杆和加劲梁等组成,如图1.5所示。缆索跨过塔顶锚固在锚碇上,是桥的承重结构。缆索上悬挂吊杆,吊着加劲梁,缆索受拉。悬索

⑸斜拉桥

斜拉桥由斜拉索、塔和主梁组成(如图1.6所示),属组合体系桥梁。斜拉索一端锚在塔上,一端锚在梁上,拉索的作用相当于在主梁跨内增加若干弹性支承,从而大大减少了梁内

弯矩、梁体尺寸和梁体重量,使桥梁的跨越能力显著增大。与悬索桥相比,斜拉桥不需笨重的锚固装置,抗风能力也优于悬索桥。

⑹组合体系桥

组合体系桥是由不同体系组合而成的桥梁。组合体系桥的种类很多,图 1.3(e)的系杆拱桥即为梁、拱组合体系,梁和拱共同受力,其跨越能力比一般简支梁桥大。图1.7(a)为拱置于梁的下方,通过立柱对梁起辅助支承作用的组合体系桥。斜拉桥是梁、索组合体系,梁和索共同承受荷载,斜拉索使主梁象多点弹性支承的连续梁一样工作,能跨越很大的跨径。图1.7(b)为刚构-连续组合体系桥。刚构-连续组合体系桥是在连续刚构桥的某些墩上设置滑动支座,降低温度变化下结构内产生较大的附加内力,它适合于很长的桥。

1.1.2 国内外桥梁建设成就与展望

1.国内外桥梁建设成就

人们为克服自然界江、河、湖泊等出行障碍物而修建的桥梁是人类创造的最杰出建筑之一,它不仅是人类生产、生活不可缺少的实用结构物,同时也常常成为人们印象深刻的标志性建筑物。在人类的发展史上,我们的祖先已修建了大量的桥梁。早在罗马时代,欧洲的石拱桥艺术已在世界桥梁史上谱写过光辉的篇章。18世纪的工业革命促使生产力大幅增长,推动了工业的发展,19世纪中叶出现了钢材,促进了桥梁建筑技术方面空前的发展。20世纪30年代预应力混凝土技术的出现,使桥梁建设获得了廉价、耐久且刚度和承载力均很大的建筑材料,从而推动桥梁发展产生又一次飞跃。20世纪50年代以后,随着计算机和有限元技术的

迅速发展,使得桥梁设计工程师能进行复杂结构计算,桥梁工程的发展又获得了再次的飞跃。

我国是文明古国,在桥梁建设史上也写下了不少光辉灿烂的篇章。古代桥梁不但数量惊人,而且类型也丰富多彩,几乎包含了所有近代桥梁建筑中的最主要形式。据史料记载,在三千年前我国就有了木梁桥和浮桥,稍后有了石梁桥。世界公认悬索桥最早出现在中国,公元前3世纪四川已有竹索桥,公元前2世纪陕西已有铁链桥,而欧洲迟至16世纪才开始建造铁链吊桥。举世文明的河北省赵县的赵州桥(又称安济桥)是由石匠李春于公元591~599年所建造(见图1.8),它净跨37.02m,桥面净宽9m,拱矢高7.23m,是世界上第一座敞肩石拱桥,象这样的敞肩石拱桥,欧洲到19世纪才出现,比我国晚了一千二百多年。建于1053~1059年的福建泉州万安桥(也称洛阳桥)是世界上现有的最长、工程最艰巨的梁桥(图1.9),原桥全长834m,1996年修缮后长731.29m,共47孔,每孔用7根跨度11.8m 的石梁组成,宽约4.9m。该桥在基础工程上首创筏形基础,采用蛎(蚝)种在潮水涨前的抛石基底和石砌墩身上,使胶结成整体。公元1170~1192年建成的广东潮州湘子桥(又称广济桥),全长517.95m,东西浅滩部分各建一段石桥,中间深水部分以浮桥衔接。浮桥可开可合,是世界上活动桥的

先导。

然而,封建制度在我国的长期统治,大大束缚了生产力的发展。进入19世纪以后,我国在综合国力、科学技术等方面,已远远落后于西方列强,至解放前,公路桥梁绝大多数为木桥,1934~1937年由茅以升先生主持修建的钱塘江大桥是解放前由我国技术人员完成的唯一一座大桥工程。该桥为双层公铁两用钢桁梁桥,正桥16孔,全长1400m。

解放后,特别是1978年改革开放以来,我国交通事业得到了快速发展,尤其是20世纪90年代以来国家对高等级公路的大力投入,使得我国的桥梁事业得到了空前的大发展,在世界桥梁建设异军突起,取得了举世瞩目的成就。目前我国在大跨径桥梁方面,已经跻身于世界先进行列。

下面介绍几种主要桥梁体系中外建设成就。 ⑴混凝土梁桥

桥梁建设中,中小跨径的桥梁占了大多数,中小跨径桥梁一般采用简支体系。在我国,跨径30m 以下多采用标准跨径。我国跨径最大的简支梁桥是1997年建成的昆明南过境干道高架桥,其跨径63m。

大跨度混凝土梁桥主要桥型有预应力混凝土连续梁桥和预应力混凝土连续刚构桥。近年来,各国修建了许多大跨度混凝土梁桥(见表1.2),1998年挪威建成了世界第一大跨斯托尔马桥(主跨301m)和世

界第二大跨拉脱圣德桥(主跨298m),两桥均为连续刚构桥。我国于1988年建成的广东洛溪大桥(主跨180m),开创了我国修建大跨径预应力混凝土连续刚构桥先例。1997年建成的虎门大桥辅航道桥(主跨270m)为当时预应力混凝土连续刚构桥世界第一大跨(见图1.10)。近几年又相继建成多座大跨径混凝土梁桥。我国大跨径混凝土梁桥的建桥技术已居世界先进水平。

表1.2世界大跨度混凝土梁桥

排序号 桥名 主跨(m) 桥址 建成年

1 斯托尔马桥(Stolma) 301 挪威艾于斯特沃尔 1998

2 拉脱圣德桥(Raftsundet) 298 挪威洛福坦 1998

3 虎门大桥辅航道桥 270 中国广东 1997

4 门道桥(Gateway) 260 澳大利亚布里斯班 1986

5 瓦罗德2号桥(Varodd-2) 260 挪威克里斯蒂安桑德 1994

⑵拱桥

在古代欧洲和我国均建造了许多石拱桥,以我国赵州桥最为著名。新中国成立前,我国修建的拱桥大多为石拱桥。2001年建成的山西晋城的丹河大桥,跨径146m,是目前世界最大跨度的石拱桥。

由于拱桥造型优美,跨越能力大,长期以来一直是大跨桥梁的主要形式之一。1980年,在当时的南斯拉夫(位于现在的克罗地亚)建成了克尔克桥。该桥为混凝土拱桥,主跨390m,边跨244m(见图1.11)。当时,在大跨混凝土拱桥修建技术上,我国与国外尚有不小差距。

20世纪90年代后,我国在拱桥施工方法上发展了劲性骨架法,它是将钢拱架分段吊装合拢,做成劲性骨架,再在其上挂模板和浇筑混凝土,使得大跨径拱桥的建造能力得到提高。1990年国内首先采用劲性骨架法建成宜宾南门金沙江大桥,主跨240m。1996年建成广西邕宁邕江大桥,主跨312m。1997年建成的重庆万县长江公路大桥,采用钢管拱为劲性骨架,主跨420m,是当时世界最大跨度混凝土拱桥。与此同时,1995年我国用悬臂施工法建成了贵州江界河大桥,它以主跨330m跨越乌江,桥下通航净空高达惊人的270m,是目前世界最大跨度的混凝土桁架拱桥。

钢管混凝土拱桥是一种采用内注高强混凝土的钢管作为主拱圈的拱桥,它具有经济、省料、安装方便等特点,近年来在我国发展很快。2000年建成了广州丫髻沙大桥(见图1.13),主跨360m,为当时世界最大跨度钢管混凝土拱桥。2005年建成巫山长江大桥,主跨460m(见图1.14),是目前世界第一大跨径钢管混凝土拱桥。

1.3世界大跨度混凝土拱桥

排序号 桥名 主跨(m) 桥址 建成年

1 巫山长江大桥 460 中国巫山 2005

2 万县长江大桥 420 中国万县 1997

3 克尔克桥 390 前南斯拉夫克尔克岛 1980

4 丫髻沙大桥 360 中国广州 2000

5 江界河大桥 330 中国贵州 1995

1.13 丫髻沙大桥 图1.14 巫山长江大桥

⑶斜拉桥

斜拉桥是一种拉索体系,它具有优美的外形、良好的力学性能和经济指标,比梁桥有更大图1.17 多多罗大桥 图

的跨越能力,是大跨度桥梁最主要桥型。

1956年瑞典建成的斯特伦松德桥(主跨183m)是第一座现代斜拉桥。半个世纪以来,斜拉桥建造技术不断发展,桥梁跨度从300m发展到500m,经历了近30年(1959~1991),而主跨从500m跨越到900m只用了不到10年时间(1991~1999)。在20世纪90年代,特别是在中国,大跨度斜拉桥如雨后春笋般发展起来,著名的有挪威斯卡圣德脱混凝土斜拉桥(主跨530m)、法国诺曼底斜拉桥(主跨856m,见图1.15)、南京长江二桥(主跨628m,见图1.16)、日本多多罗大桥(主跨890m,见图1.17)等。1998年建成的日本多多罗大桥是斜拉桥跨径的重大突破,是世界斜拉桥建设史上的一个里程碑。

我国1975年在四川云阳建成第一座斜拉桥(主跨76m),至今已建成各种类型斜拉桥100多座。1991年建成了上海南浦结合梁斜拉桥(主跨423m),开创了我国修建400m以上大跨度斜拉桥的先河,此后相继修建了许多斜拉桥,我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。据统计,在跨度600m以上的斜拉桥世界仅有6座,中国占了4座(见表1.4)。

目前我国正在修建两座跨度超过1000m的斜拉桥,一座是香港昂船洲大桥,其主跨1018m;另一座是苏通长江大桥,其主跨1088m(见图1.18),建成后将是一座创纪录的世界第一斜拉桥。

表1.4世界大跨度斜拉桥

排序号 桥名 主跨(m) 桥址 建成年

1 多多罗大桥 890 日本 1998

2 诺曼底桥 856 法国 1994

3 南京二桥 628 中国南京 2000

4 武汉三桥 618 中国武汉 2000

5 青州闽江大桥 605 中国福州 2000

6 上海杨浦大桥 602 中国上海 1993

⑷悬索桥

悬索桥造型优美,规模宏大,是特大跨径桥梁的主要形式之一。当跨径大于800m,悬索桥具有很大的竞争力。目前已建成的跨度超过1000的桥梁,其桥型均为悬索桥。

现代悬索桥从1883年美国建成布鲁克林桥(主跨486m)开始,至今已有120多年历史。20世纪30年代,相继建成的美国乔治华盛顿桥(主跨1067m)和旧金山金门大桥(主跨1280m,见图1.19)使悬索桥的跨度超过了1000m。从上世纪80年代起,世界上修建悬索桥到了鼎盛期,在此其间,世界建成的著名悬索桥,有80年代英国建成的亨伯桥(主跨1410m)和90年代丹麦建成的大贝尔特东桥(主跨1624m)、瑞典建成的滨海高大桥(主跨1210m)、日本建成的南备赞濑户大桥(主跨1100m)及目前世界最大跨度的明石海峡大桥(主跨1991m, 见图1.20)。

图1.19 金门大桥图 1.20 明石海峡大桥

我国修建现代大跨度悬索桥起步较晚,然而在20世纪90年代却已取得了巨大的建设成就,相继建成了多座悬索桥,著名的有汕头海湾大桥(主跨452m)、西陵长江大桥(主跨900m)、虎门大桥(主跨888m)、宜昌长江大桥(主跨960m)、香港青马大桥(主跨1377m)和江阴长江大桥(主跨1385m)。2004年我国又建成了润阳长江大桥南汊桥,主跨1490m,位居世界第三(见表1.5)。

表1.5世界大跨度悬索桥

排序号 桥名 主跨(m) 桥址 建成年

1 明石海峡大桥 1991 日本 1998

2 大贝尔特东桥 1624 丹麦 1997

3 润阳长江大桥南汊桥 1490 中国 2004

4 亨伯桥 1410 英国 1981

5 江阴长江大桥 1385 中国 1999

2.桥梁工程前景展望

随着世界经济的发展,桥梁建设必将迎来更大规模的建设高潮。21世纪桥梁界的梦想是沟通全球交通。国外计划修建多个海峡桥梁工程,如意大利与西西里岛之间墨西拿海峡大桥,主跨3300m,最大水深300m;日本计划在21世纪将兴建五大海峡工程。我国在21世纪初拟建五个跨海工程:渤海海峡工程、长江口越江工程、杭州湾跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程和琼州海峡工程。此外,我国将在长江、珠江和黄河等河流上修建更多的桥梁工程。可以预见,大跨度桥梁将向更长、更大、更柔的方向发展。

从现代桥梁发展趋势来看,21世纪桥梁技术发展主要集中在下面几个方向。

⑴在结构上研究适合应用于更大跨度的结构型式;

⑵研究大跨度桥梁在气动、地震和行车动力作用下,结构的安全和稳定性;

⑶研究更符合实际状态的力学分析方法与新的设计理论;

⑷开发和应用具有高强、高弹模、轻质特点的新材料;进行100~300m深海大型基础工程的实践;

⑸开发和应用桥梁自动监测和管理系统;

⑹重视桥梁美学和环境保护。

对桥梁结构一些经典概念的探讨(阅)

对桥梁结构一些“经典概念”的探讨 对桥梁结构一些“经典概念”的探讨 文/徐栋 6 R. P& A& [% A% r0 ] 作者的话: 非常感谢《桥梁》杂志的约稿,我所理解“重点实验室”栏目中的“实验”是广义的,并不仅仅指真材实料的实验,也可以包括新理论,甚至新 设想的实验性研究成果,或是研究过程中的探讨。 笔者近年来对混凝土桥梁结构的分析和配筋理论等方面做了一些较为深入的研究,借此机会分享一些研究成果,也将一些思考、困惑及感兴趣的问题拿出与业界同仁探讨。由于笔者水平有限,如有条理不清、错误甚至是谬误的地方请大家不吝指正。 综合现状 经过近三十年的大规模建设,我国的桥梁工程师已经具备丰富的设计经验和较高的知识水平。复杂桥梁或复杂截面的桥梁在我国得到了非常普遍的运用,在课堂上学的分析方法和针对简单桥梁的现行规范体系由于不能完全解决问题,往往出现“安全度不足造成的早期破坏和蜕化所带来的损失,或者因过于保守造成的浪费”[1]的现象。在工程实践中发生的许多令桥梁工程师困惑却客观存在的问题使他们不断寻求解答,甚至可以说,由于混凝土桥梁的大规模实践,世界上或许没有哪个国家的工程师像中国工程师那样渴望彻底了解复杂桥梁的受力状况。/ m4 C( q% c5 q7 V2 d/ T+ c2 ^ 桥梁结构理论发展的动力来自工程实践中出现的问题,同时我国对过去新建桥梁的维修加固也在日益增多,但指导维修加固的思想仍然停留在现行桥梁常用计算方法和规程上,现在已经到了应该对过去常用的分析理论和设计思想进行反思和重新梳理的时候。 对于桥梁结构的分析方法,发达国家由于受到来自国家强力发展方向的推动,如航空航天、新材料、机械等,所以发展迅猛,出现了一批水平很高的通用大型有限元分析软件,这些大型通用软件有些甚至已经有几十年的历史。这些软件对于桥梁结构的影响是深远的,使桥梁工程师对于桥梁结构的局部和微观受力情况的认知达到了前所未有的高度和水平。但是,桥梁结构,特别是混凝土桥梁结构具有的几大特征,如桥梁施工、收缩徐变效应、预应力、活载计算等,这些大型软件并不能完全满足要求。8 x5 H$ V# v, Q+ F# i8 y 对于混凝土构件的配筋配束方法,是涵盖受弯、受剪、受扭、受拉(压)的不同方向和不同组合的设计原理,内容非常丰富,也是很早(甚至将近100年)以来发展起来的经典学科。国内外相关规范虽然经过几轮发展,其基本思想仍然停留在“窄梁”范畴。同时,由于各时期的发展和内容补充,里面也留存有大量各时期的,有些甚至已经早已过时的痕迹。所以虽然规范有时显得越来越厚,但实际上并不代表越来越好。1 a; f0 h }; Y* @9 q" [ 作者近年来通过参与我国桥梁规范的最新修订,深刻体会到目前飞速发展的结构分析方法与“蜗行”的桥梁构件设计规范之间的矛盾,就像一个人拥有一条长和一条短的两条腿,其前行速度仍受制约。具体的表现便是结构分析的方法越来越精细,而配筋配束设计理论却仍停留在简单结构范畴,造成了虽然能对复杂桥梁结构进行非常精细的分析,却无法建立与配筋设计方法紧密联系的尴尬情况。 对桥梁结构分析方面一些“经典概念”的探讨 横向分布 桥梁空间结构的近似计算方法,实质上是在一定的误差范围内,寻求一个近似的方法把一个复杂的空间问题转化成平面问题进行求解。早期工程师们采用将空间问题转化为平面问题的横向分布理论,来对多梁式桥梁进行分析验算。横向分布理论的研究,加深了工程师们对桥梁各种上部结构形式的力学性能(纵、横向分配荷载的性能)的理解。如图1为一座常见的多梁式简支梁桥。 图1 多梁式简支梁桥 在横向分布的计算方法中,刚性横梁法和比拟正交各向异性板法(又称G-M法)为最为常用的方法。众所周知,其基本前提是纵横向影响面具有相似的图形[2]。为了简化计算,剪力采用了杠杆法近似考虑。% X9 }) A& u; O, S" ^ 对于箱梁结构,特别是如图2的宽箱梁结构,同样存在各道腹板的荷载横向分配问题。在单梁模型计算中,往往借用“横向分布”的概念,将各道腹板看成一根梁,采用与多道梁式结构同样的横向分布计算方法来计算。) f2 l- ?0 R2 r x* w9 h8 F 图2 多室宽箱梁截面 对图2截面而言,一般一排仅采用2个支座,不会每道腹板下面均设支座,而桥梁结构一般也为连续梁结构。可见,其力学图式与图1的计算原 型结构相差甚远,特别是简支支撑条件已完全改变。 图3是一个4跨连续梁采用的单箱多室箱梁截面及其梁格分割线,中间向两边的腹板编号为0#、1#和2#。该桥的支座布置见图4。图5~7分别为采用梁格计算和传统G-M法计算的3车道活载的0#、1#和2#腹板的剪力横向分布系数。

桥梁书籍

最近整理了自己的专业工程书籍,附在下面,欢迎各位网友对专业书籍学习中涉及的问题展开讨论 桥梁工程上 桥梁工程下 高等桥梁理论项海帆 桥梁结构振动与稳定 混凝土弯梁桥 钢桥(徐君兰) 悬索桥设计徐恭义 斜拉桥中国经验 桥梁结构分析与程序系统 分段桥梁施工分析与控制 现代桥梁抗风理论与实践 项海帆院士论文集 上海市政设计院桥梁设计手册 桥梁设计通用规范 混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范 结构力学朱慈勉 结构力学朱伯钦 结构力学李廉锟 结构动力学克拉克 计算结构力学朱慈勉 结构力学学习方法及解题指导同济大学出版社 弹性力学 塑形力学 桥梁设计与计算邵旭东人民交通出版社 千米级斜拉桥设计指南张喜刚人民交通出版社 板式加劲梁悬索桥徐恭义西南交通大学出版社 弹性和塑形力学中的有限单元法何福保谢贻权机械工业出版社教材 非线性结构力学教材 现代悬索桥严国敏人民交通出版社 现代斜拉桥严国敏西南交通大学出版社 桥梁加固与改造蒙云重庆大学出版社 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范条文应用算例 悬索桥结构非线性分析理论及方法潘永仁 桥梁工程抗震设计陈惠发 桥梁施工控制——无应力状态法理论与实践秦顺全 缆索支承桥梁——概念与设计Gimsing 预应力混凝土梁拱组合桥梁——设计研究与实践金成棣 国际桥梁与结构工程协会2009年研讨会中国上海 面向对象结构分析程序设计吴晓涵科学出版社2002

Fortran95 程序设计彭国伦 Visual C++ 程序设计与软件技术基础马建红中国水利水电出版社桥梁结构健康监测李爱群人民交通出版社 钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理张树仁 结构设计原理叶见曙 桥梁检测与维修加固百问 特大跨径石拱桥研究与实践 中承式钢管混凝土系杆拱桥京杭运河特大桥设计与施工 下承式柔性系杆钢管混凝土简支拱桥 钢管混凝土拱桥设计与施工 大贝尔特海峡:东桥 大桥度桥梁设计与施工技术(2002) 中小跨径公路混凝土桥梁技术状态评估胡志坚 大跨度桥梁结构理论与应力清华大学出版社雷俊卿 桥梁结构分析方法与LUSAS软件实现(基础篇)汪劲丰 结构概念与体系林同炎 AutoCAD 2006 道桥制图 桥梁损伤诊断 基础工程 Algor、ansys 在桥梁工程中的应用方法与实例 预应力混凝土桥梁施工技术要点 基于ansys的桥梁结构分析 旧桥加固设计原理与计算示例 这是第二部分,欢迎各位网友就专业学习问题展开讨论。 中国高速铁路桥梁郑健高等教育出版社 2008 中国高速铁路桥梁技术国际交流会论文集 欧美桥梁设计原理 运筹学清华大学出版社 实用数学物理方程 有限元程序设计E 欣顿 误差理论与测量平差基础 工程测量学习题、课程设计和实习指导书 钢结构工程施工技术质量控制实例手册 工程测量学张正禄武汉大学出版社 有限元法上册监凯维奇 有限元法下册监凯维奇 建筑结构试验姚振纲同济大学出版社 连续体和结构的非线性有限元庄茁 固体力学监凯维奇 Taylor著庄茁译 最优化计算原理与算法程序设计栗塔山国防科技大学出版社

山区公路桥梁设计方案

山区公路桥梁设计方案 一、桥位选择 1、跨越V形沟谷时的桥路比较 山区高等级公路由于受公路线形标准的限制.大部分桥梁不受水文控制而只受地形控制不宜做路基而设置为桥,路桥比较一直是难以把握的关键问题,也是影响公路造价的问题。实际运作中.往往认为桥梁跨越方案安全省事,就直接考虑桥梁方案。实际上,对于地质情况较好的V形沟谷.虽然填方中心高度超过2Om甚至达到3Om.但收敛较快,考虑路基方案可能比桥梁方案更安全经济因为这样的地形条件下架桥,场地局促.难度大,横纵坡陡,极易引发边坡失稳:而对于宽缓地段.虽然填方高度只有20m左右但如果填方多基底需进行处理,考虑桥梁方案则更安全经济。 2、横峭段半边桥与挡墙的比较 山区高等级公路常经过横坡陡峭的地区,这时一般考虑宁挖勿填,但有时挖方过大.不得不考虑半填半挖或小填方,由于路面较宽且地面横坡陡,使得低的一边可能填方很高。且由于横坡陡,做路基不易,可考虑设半边桥半边路基。当低侧路肩处填土高度在15m左右时.应综合地形、地质情况考虑设加筋挡墙锚杆挡墙等与半边桥做综合比较后决定是否设置半边桥。大于15m的地段由于挡墙高度的限制,只能做桥。小于15m的可根据地质情况考虑选择做挡墙通过。 二、桥型的选择 1、简支梁桥 简支空心板桥多数用于小桥,其跨径一般在2Om以下,常用于跨越小的沟渠、河溪。T型及箱型简支梁桥亦是修建较多的桥型.跨径一般为3Om~5Om。T型、箱型简支梁桥常设计成多跨,适用于跨越宽而浅的沟谷、河流。简支梁桥是山区高等级公路中小跨径桥梁的首选桥型之一。对于多跨简支长桥,常做成以下两种形式,a)桥面连续,形成一种“准连续”结构;b)先简支后结构连续,同时桥面连续,这种结构成桥后受力同连续梁。 2、连续梁桥 等高度连续梁的合理跨径为25m~60m,常采用支架整体现浇或顶推法施工。在山区高等级公路中常用于弯坡、斜桥或跨线桥。变高度连续梁的合理跨径为60m~2OOm,常采用悬臂施工法。在山区高等级公路中,常用于跨越大的沟谷、河流。大跨径预应力混凝土连续箱梁是山区高等级公路大跨径桥梁的首选桥型之一。 3、连续刚构桥 连续刚构桥将主梁做成连续梁体与薄壁桥墩固结而成.常用于高墩和大跨径桥梁中。由于桥墩参与工作,连续刚构桥由活载引起的跨中区域正弯矩比同跨径连续梁桥的小。当墩高达到一定高度后,两者上部结构的内力相差大。而薄壁桥墩底部所承受的弯矩、梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。连续刚构桥的合理跨径在80m~3O0m常采用悬臂施工法。在山区高等级公路中用于跨越大的、较深的沟谷、河流。 4、拱桥 拱桥在竖向荷载作用下拱圈承受压力和弯矩.墩台除承受竖向压力和弯矩外.还承受水平推力,水平推力使拱内弯矩减小因而抗压强度高的材料能充分发挥作用使拱桥的跨越能力得以增大。在山区高等级公路跨越沟谷、河流、道路时采用。可不设中间桥墩,一跨通过. 三、一般性桥梁上部构造设计 1、一般设计原则

桥梁施工技术规范(安全方面)

最新资料,word文档,可以自由编辑!! 精 口 口口 文 档 下 载 【本页是封面,下载后可以删除!】 桥梁施工安全技术规范 基坑开挖 1、基坑开挖之前,要在基坑顶面边坡以外的四周开挖排水沟,并保持畅通,防止积水灌入基坑,引起坍塌。 2、处在土石松动坡脚下的基坑,开挖前应做好防护措施,如排除危石、设置挡护墙等,防止土石落入坑内。

3、基坑顶面安设机械、堆放料具和弃土,均应在安全距离(1—1.5米)之外,引起地面振动的机械,安全距离更要严格控制, —般在1.5 —2米之外。 4、开挖基坑时,要按照规定的坡度,分层下挖到符合基坑承载力要求的设计标高为止,严禁采用局部开挖深坑,再由底层向四周掏土的方法施工。 5、人力出土时,要按照有关脚手架的规定,搭好出土通道,基坑较深时,还应搭好上下跳板和梯子,其宽度、坡度及强度应符合有关规定。 6、使用机械开挖基坑,要按照有关机械操作规程和规定信号,专人指挥操作;吊机扒杆和土斗下面严禁站人。 7、遇到涌水、涌砂、边缘坍塌等异常情况时,必须采取相应的防护措施之后,方可继续施工。 8在高寒地区采用冻结法开挖基坑时,必须根据地质、水文、 气象等实际情况,制定施工安全技术措施,并严格执行。在施工过程中,要注意保护表面冷冻层,使之不被破坏。 9、基坑底部用汇水井或井点排水时,应保持基坑不被浸泡。 10、采用钢筋混凝土围圈护壁时,除顶层可以一次整体灌注外,往下应根据土质情况,控制开挖高度和长度,并随开挖随灌注,钢筋混凝土围圈顶面应高出地面0.5 米。 11、基坑开挖需要爆破时,要按国家现行的爆破安全规程办理。 12、当基坑开挖接近设计标高时,应注意预留10—20 厘米,待 下一道工序准备就绪,在灌注混凝土之前挖除,挖除后立即灌注混凝土。

耐候钢现货

耐候钢,即耐大气腐蚀钢,是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列,耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成,具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2~8倍,涂装性为普碳钢的1.5~10倍。同时,它具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能等特点。耐候钢主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架、光伏、高速工程等长期暴露在大气中使用的钢结构。用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。 (详情点击进入官网咨询) 其特征在于:耐候钢的合金成分及重量百分比含量为:C:≤0.12、Si:0.25~0.75、Mn:0.2~0.5、S ≤0.02、P:0.06~0.12、Cu:0.25~0.5、Cr:0.3~1.25、Ni:0.12~0.65,其余为Fe和微量元素。通过Cu、Mn、Si、Al等合金化,并简单调整普通低碳钢(Q235钢)的部分元素含量,在不需改变Q235钢生产工艺条件下,就能生产出具有良好的耐大气腐蚀性能、综合机械性能的经济耐候钢。 耐候钢(即耐大气腐蚀钢)在融入现代冶金新机制、新技术和新工艺后得以可持续发展和创新。耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成,具有优质钢的强韧、塑延、成

型、焊割、磨蚀、高温、疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2~8倍,涂装性为普碳钢的1.5~10倍,能减薄使用、裸露使用或简化涂装使用。该钢种具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能的特性,使构件制造者、使用者受益。耐候钢产品供制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。 (详情点击进入官网咨询) 天津意兴隆钢铁销售有限公司专营:耐候钢板(长度可定开),锈钢板(可根据图纸加工订做锈钢板成品,折弯、焊接、镂空雕刻、阴刻等)。 公司销售网络辐射全国,产品大部用于集装箱、火车皮、铁路桥梁等,近年更是在园林、景观、幕墙、雕塑等行业大放异彩。公司现货充足,规格齐全,所售耐候钢板现货均由首钢、河钢、太钢等大型国有钢企生产,质量保证,售后无忧。公司在稳中求创新,与时俱进求发展的理念下发展壮大,经过短时间的发展,现已初具规模。今后,公司还要在现有的基础上进一步扩大规模,以质量佳的产品、更完善的服务,广交四海新朋,愿我们携手共进、共创辉煌!以“诚实做人,诚信经营”为理念来服务广大客户!

桥梁工程课后小结教学教材

第一章 1、桥梁由上部结构、下部结构、支座和附属设施四部分构成。 2 基本体系相互组合,可派生出显示组合受力特征的桥型,如斜拉桥和刚构桥等。 3、普通钢筋混凝土简支梁桥跨径一般不超过25m,预应力混凝土简支梁桥跨径一般不超过50m, 跨径再增加应考虑采用连续体系梁桥。 4、拱桥分为有推力和无推力(系杆)拱,根据不同的行车道位置,又分为上承式、下承式和中承 式拱。 5、刚构桥包括门式、斜腿、连续刚构以及T构。 6、斜拉桥的主要组成部分是梁、塔和索,斜拉桥属高次超静定结构,索的出张力对斜拉桥受力状 态的优劣至关重要。 7、悬索桥属柔性结构,一般为钢结构,悬索桥的风振问题在设计施工中应特别注重。 8、桥梁设计应遵循技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理、美观及利于环保的的原则。 9、桥梁设计一般应符合路线布设的规定,并结合当地需要,考虑综合利用。 10、桥梁设计前,应尽可能多做调查和收集资料,包括交通调查和桥位处自然条件调查等。 11、桥梁立面总体设计应综合考虑通航、泄洪、冲刷等问题,并考虑两头接线的要求。 13、桥梁设计分为工程可行性研究、初步设计、技术设计和施工图设计四个阶段,对于规模小或 技术简单的桥梁,设计阶段可予以简化。 14、桥梁方案比选是一个循序渐进、由浅入深的过程,首先应调查掌握各种规划和自然条件,然 后充分利用专业知识和国内外信息,按照一定的步骤后,才能获得最佳的设计方案。 15、桥梁上的作用包括永久作用、可变作用和偶然作用三大类,永久作用主要指结构重力,可变 作用包括汽车荷载、人群荷载、温度作用等,偶然作用包括地震作用和撞击作用。 16、根据结构上可能出现的作用,《桥规》规定了基本和偶然作用短期效应和作用长期效应等四种 组合。 17、桥梁按极限状态法设计,包括承载能力极限状态和正常使用极限状态,前者验算强度和稳定 性,后这验算应力、变形和裂缝。 18、主桥:对于规模较大的桥梁,通常把跨越主要主要障碍物的桥跨称为主桥。 19、引桥:将主桥与路堤以合理的坡度连接起来的这部分桥梁称为引桥。 20、标准化跨径:相邻两桥墩中线之间或桥墩中线与桥台台背前缘线之间的距离。 21、计算跨径:桥跨结构两质点间的距离。对于设支座的桥梁,为相邻支座中心的水平距离;对 于不设支座的桥梁,为上、下部结构的相交面之中心间的水平距离。 22、桥梁全长:对于梁式桥而言,桥梁两个桥台侧墙或八字尾端间的距离L桥梁全长。 23、桥梁总长:通常把两桥台台背前缘间距离L1称为桥梁总长。 24、净跨径:设计洪水位线上相邻两桥墩(或桥台)的水平净距L0桥梁的净跨径。 25、总跨径:各孔净跨径的总和,反应桥梁的排洪泄水能力。 26、设计水位:相应于设计洪水频率的洪峰流量水位,即设计流量的水位,用标高表示设 计水位高低。 27、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H. 28、建筑高度:桥面对桥跨结构最低边缘的高差h。 29、桥面净空:桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限。 30、矢跨比:拱桥中拱圈的计算矢高与计算跨径之比。 31、计算矢高:拱顶截面形心至相邻两供脚截面形心连线的垂直距离。 32、涵洞:用来宣泄路堤下水流的构造物,通常在建造涵洞处路堤不间断。凡是多孔跨径 的全长不到8m或单孔跨径不到5m的泄水构造物都叫做涵洞。 33、桥梁上的作用包括永久作用、可变作用、偶然作用 34 a、梁式桥:是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构,产生的弯矩最大。 b、拱式桥:主 要承重结构是拱圈或拱肋。在竖向荷载作用下,桥墩和桥台将承受水平推力。主要以受压为主。c、刚构桥:主要承重结构是梁(或板)与立柱(或竖墙)整体结合在一起的钢架结构,梁和柱的连接处具有很大的刚性,以承担负弯矩的作用,在竖向荷载作用下,柱脚具有水平

对山区公路桥梁设计的

B RIDGE&TUNNEL 桥梁隧道 随着我同经济建设的发展,特别是西部大开发战略的实施,加大投资力度建设基础设施,交通先行尤为重要。西部区域多为山区,地形地质复杂,山区公路建设构造物多。桥梁隧道长度占路线长度的比例较大 尤其是目前路线选线越来越强调安全、经济、环保、美观的理念,桥隧所占比例越来越大。因而,要建设一条投资经济合理、行车安全舒适的山区公路,其中的桥梁设计十分重要。 桥梁因素 山区公路桥梁大部分跨越山谷,地形地质复杂,坡面破碎,沟深坡陡,且多为季节性冲沟,很多都不受水文控制而只受地形控制,通过经济、安全比较,不宜采用路基方案而设计为高墩桥。如果采用路基方案,往往支挡构造物工程量大,高填土分层错层高,不稳定;而采用桥梁方案可解决季节性洪水,确保路基稳定,且对周围环境破坏较小,相对比较经济。 山区公路的主要特点 山区公路的主要特点是地形地质复杂。地形复杂主要表现为:地面高差大、坡面变化频繁、横坡陡;地质复杂表现为滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、泥石流等不良地质。受此影响,路线布设时平曲线比例大,曲线半径小,纵坡大,半边桥和高挡墙多。山区公路桥梁也相应具有下述特点:小半径弯坡桥多、大跨多及墩高、墩台形式多。因此。设计中协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系就非常重要。 桥梁上部结构设计 结构形式选择 山区公路桥梁所占比重大,为了 投资经济合理、施工方便而采用标准 化、预制装配化结构。但由于控制因素 不同,方案也各不相同,具有较强的个 性特征,所以下面重点探讨标准化、装 配化桥梁的设计。 山区公路桥梁常用的标准化、装 配化跨径有16m、20m、25m、30m、 40m、50m,横断面形式有空心板、T 梁、小箱梁等。对于跨径小于30m的, 有空心板、小箱梁、T梁等结构形式可 以选择;对于40m、50m跨径,根据梁 的受力特点,采用T梁,30m以下。同 一种跨径,究竟应当采用哪一种横断面 形式,山区地区和平原地区就有所区别 了。平原地区受净空和桥台填土高度的 限制,桥梁上构要求尽可能降低建筑高 度,减小路基填土高度,减少占地及降 低路基处理难度,减少路基工程。而且 平原地区路网发达,分离式立交较多, 空心板在美观方面优于其它断面形式, 所以平原地区较多采用空心板。山区公 路桥梁一般净空无严格限制,且山区公 路平面半径较小,超高缓和段及竖曲线 不可避免地会出现在桥上。如果选用空 心板和小箱梁,架梁时一片梁四个支 点不易调平,易造成支座脱空或不密 贴,受力不均匀、不平衡的情况,所以 山区公路桥梁标准横断面宜优先选用T 梁。对于50m跨径T梁,在小半径平曲 线上,由于内外梁梁长差较大,跨中 矢高较大,对路线的适应性要差一些。 另外山区公路交通运输、场地预制条件 均较差,大型机具进入困难,50rnT梁 架设设备要求较高,运输及安装过程中 变形不易控制,因此一般情况下不选用 50m跨径T梁,所以山区公路桥梁,宜 采用的标准跨径为16m、20m、25m、 30m、40mT梁。 设计中应注意的问题 处理好跨径与墩高的关系 跨径与墩高的关系按桥梁美学原 则,一般应选择比值为0.618~1之间。 通过经济比较,往往又是经济的。也 就是说20m跨径T梁适应的墩高一般为 12~20m,30m跨径适应的墩高一般为 18~30m,40m跨径适应的墩高一般 为24~40m。山区公路地形起伏变化 频繁,通常应根据地形选择一种跨径, 不宜根据墩高频繁变化跨径。墩柱高度 变化很大时,可以采用20m与30m或者 30m与40m的组合跨径。当一座桥梁有 几种跨径方案可供选择时,应结合上下 构做综合的造价分析比较后再做选择。 处理好上部结构与平面线形的关系 对于曲线桥主要表现为两个方 面,第一是内外弧差,第二是中矢高。 墩台径向布置时,由于曲率半径的影 响,内外梁梁长不等,半径越小,内外 梁梁长差越大。解决此问题一般有两种 途径,一种是根据平面半径变化梁长, 另一种是不变梁长通过加大帽梁,加大 封锚端或加长现浇连续段处理。采用变 化梁长方案时,设计简单,帽梁尺寸较 小、规格统一,但往往是几座桥处于 不同的曲线半径上,预制梁长度种类较 多,需频繁调整模板,每片梁都需要编 号。堆放预制梁需要很大场地。采用 对山区公路桥梁设计的探讨 文/郑本伟 TRANSPOWORLD 2012No.13(Jul) 208

桥梁安全专项安全施工方案

寻全高速公路新建工程项目 K58+980~K64+100 桥 梁 施 工 安 全 专 项 方 案 编制: 审核: 审批: 日期: 河北广通路桥工程有限公司寻全高速项目经理部

一、编制依据、原则及范围 (一)、编制依据: 1、寻全高速公路两阶段施工图纸。 2、我单位对施工现场实际踏勘和调查的情况 3、本工程现场实际情况; 4、公路桥涵施工技术规范 5、《建设工程安全管理条例》 6、《公路建设工程安全生产管理办法》 7、《施工现场临时用电安全技术规范》 8、《公路工程施工安全技术规程》(上、下册) 9、我公司的技术、管理水平及同类工程施工的经验。 (二)、编制原则: 1、以人为本、减少伤害 切实履行企业的主体责任,把保障员工、人民群众和生命财产安全作为首要任务,最大程度地减少突发事件及其造成的人员伤亡和危害。 2、居安思危、预防为主 对重大安全隐患进行评估、治理,坚持预防与应急相结合,常态与非常态相结合,做好应对突发事件的各项准备工作。 3、统一领导、分级负责 在项目部领导小组统一领导下,健全分类管理、分级负责的管理体制,落实行政领导责任制,切实履行项目部的管理、监督、协调、服务职能,充分发挥管理机构的作用。 二、桥梁工程概况 本标段所辖范围内有桥梁8座,其中大桥有:龙竹高架桥9-30m,李屋高架桥, 5-30m,唐屋一号高架桥5-30m ,唐屋二号高架桥左幅5-30m, 右幅6-30m,十竹山高架桥6-30m,黄坑一高架桥左幅13-40m, 右幅12-40m ,黄坑二高架桥6-40m 。另有1座分离式立交:李屋支线上跨20+32+20m。大桥采用30m及40m连续小箱梁,上部结构采用先简支后连续结构方案。支线上跨桥上部结构采用变截面连续箱梁。下部结构桥墩除黄坑一、二高架桥及支线上跨桥采用薄壁墩+柱台+桩

日本的耐候钢桥技术

日本的耐候钢桥技术 2010年l2月汪磊等:日本的耐候钢桥技术2010年第6期 日本的耐候钢桥技术 汪磊,刘向南 (云南省交通规划设计研究院,云南昆明650011) 摘要:介绍日本耐候钢桥的发 展背景历程和现状,基本原理,设计 施工及维持管理要点,希望能对国内 日益推广发展的铜桥设计和建造等方 面拓宽思路.并为中国桥梁早日全面 赶超世界桥梁先进水平提供一些借鉴 和帮助 关键词:日本公路桥梁;耐候铜 桥:免涂装技术:腐蚀机理 0引言 耐候钢(在日本也称为免涂装 钢)是随着高强钢材的出现,材质轻 薄化和防腐蚀要求相应提高而发展起 来的.早在20世纪初,欧美各国制钢 业就已经相继发现在炼钢时掺入微量 的Cu等其他金属元素,可以提高钢材 在大气中的耐腐蚀性.以此为契机, 大规模的钢材添加合金元素后的耐腐 蚀性的调查开展起来,很快就积累了 一 定的经验数据.1967年美国在世界 上首次将耐候钢材用于"裸桥"方式

建设的钢桥.并在1977年建成了世界上最大跨度的上承式耐候钢拱桥——新河峡大桥(NewRiverGorge Bridge1.其后耐候钢桥在世界范围内得到很快推广.目前已成为发达国家 钢桥的一种发展趋势. 13本属于岛国,直接濒临海洋的 区域占国土的绝大部分,这些地区的 空气中携含有大量的海盐成分(75% 为NaC1,其他也均为金属盐类),这些盐分在空气中达到吸湿临界湿度后即会在附近固态物表面结露.促使其腐 蚀反应的发生.另外13本冬季寒冷, 为消融公路路面积冰而抛洒的大量融54 雪剂,同样会造成公路钢构造物的腐 蚀加剧,所以在日本钢桥的防腐蚀工 作显得尤为重要而艰巨. 1969年日本建成其国内第一座完 全真正的耐候钢桥,并于1985年制定了《无涂装耐候性桥梁设计施工要领》,还在1993年进行了修订,确定了耐候钢桥适用海岸环境飞来盐分的判断标准:飞来盐分量<0.05mg/i00em? d(0.05mmd).经过四十多年的不断 积累和发展,目前已经形成了耐候钢 材生产加工,耐候钢桥设计建造及维 护维修各方面一整套较为先进成熟的体系,在桥型上也涵盖了梁桥,桁架

山区公路桥梁设计探讨

山区公路桥梁设计探讨 发表时间:2019-02-18T15:02:59.457Z 来源:《基层建设》2018年第36期作者:郭翔飞 [导读] 摘要:当代交通的快速发展,促进了山区公路桥梁工程的发展。 济宁市鸿翔公路勘察设计研究院有限公司济南分公司 摘要:当代交通的快速发展,促进了山区公路桥梁工程的发展。然而对整个工程的造价和使用功能起关键作用的是设计方案的合理性。在山区桥梁的设计中稍有不慎便会引起施工困难和使用的安全问题。为此,越来越多的设计专家投入大量精力对山区桥梁的结构设计进行研究分析,提出了许多新的设计要点。本文对山区公路桥梁的设计进行探讨和分析。 关键词:山区;公路桥梁;设计 1桥梁选型 山区公路桥梁桥型选择应充分考虑水文条件和地形地貌,合理选择墩柱及桥孔尺寸和上部结构,满足填挖要求,保证桥梁通行能力,做到经济美观。(1)简支梁受力计算简便,易于实现标准化,便于预制、施工方便、造价低,对地形变化小、跨越河流深度较小、宽度较大的山区中小跨桥梁应优先选用。为克服简支梁自重大、支座和接缝多、桥梁的美观性、耐久性、舒适性以及结构整体性差的缺陷,宜考虑采用简支-桥面连续的支承体系,如图1所示。(2)考虑整体式闭合箱梁的上部平衡外力和抗扭性能强,易于满足设置超高和线形要求,同时下部结构受的附加力小,设计高墩、曲线型长大山区桥梁时,应优先采用此类桥梁。(3)对地形起伏明显、地表高差大的U型山区地形,线路走向直接影响桥梁设计,墩台高度大、曲率半径小,这种情况下应优先选用连续钢构桥梁结构形式。(4)对横跨V型山谷等大型山谷地形,宜优先选用拱式桥梁形式,这种桥梁宽度较大时,与其他桥梁相比造价较低。 2山区桥梁设计方法 2.1上部结构设计方法 (1)设计原则。山区公路桥梁经常采用的是标准化配置和装备,跨度有13m、16m、20m、25m、30m、35m、40m等,有空心板、小箱梁、T梁等结构可以选择。实践表明,当山区公路桥梁的跨径与墩高的比值在0.618~1之间时,经济效益是最好的。一般来说,在山区这样的地形中,施工过程中需要考虑的因素是比较多的,因为山区地形的变化起伏是比较大的。所以在具体的设计中,一定要对这种地形有一定的连接,不应该仅仅按照以往经验而忽略实际情况。当墩高变化较大时,可采用20m和30m或30m和40m的组合跨径来进行设计和建设。若是一座桥梁有两种或多种跨径方案可供选择是,应当结合上下部结构,对造价进行比较,从中选取经济更高的方案。 (2)设计方法。工程实践表明,桥位处平面曲线半径对跨径的选择及平面布置有着一定的影响。比如,墩台径向布置时,因曲率半径的影响,导致内外梁的长度不相等,半径越小,梁长的差值就越大。对于该问题的解决常用的方法有两种:①按照平面半径变化梁长;②在不改变梁长的前提下,通过加大帽梁、封锚端或是加长现浇段进行处理。虽然第一种方法在设计上比较简单,但若是同一标段内有几座桥处于不同的曲线半径时,预制梁长的种类会随之增多,施工中需要对模板进行频繁调整,同时,还需要对每一片梁进行编号,堆放这些预制梁也需要较大的场地,而在山区想要解决堆放场地的问题比较困难。因此,在山区公路桥梁上部结构设计中,尽量不要采用变梁长的方案,建议采用等梁长的设计方案。 (3)跨径与墩高的关系。在美学上面来说,跨径与墩高的比值一般是0.618~1比较经济,即50m跨径适应的墩高一般为30~50m。山区公路地形起伏变化是比较频繁的,一般情况下,应该按照地形的条件来选择一种跨径,而不是频繁改变跨径。当一座桥梁的建设可以有不同的跨径方案选择时,考虑要更加全面一点,除了考虑上下构造的情况之外,还要综合考虑一些其他的影响因素。 2.2下部结构设计方法 (1)处理好桥墩的设计规划。①对于高度小于25m的低矮的桥墩的设计规划,应该采用圆柱或者方柱的柱式桥墩和矩形或者圆端形的薄板式桥墩;山区公路的桥梁多采用柱式桥墩,因为其能够与桥梁的上部结构进行相对和谐的对接,抗压能力强;薄板式桥墩常常用于公路互通式立交之中,能够达到使桥梁整体美观的效果。②对于高度在25~40m的中高形桥墩的设计过程中,应该采用实心厚板式的桥墩,可能施工起来相对麻烦,但是桥墩的整体受力均匀。③对于高度大于40m的桥墩宜采用空心薄壁墩。因此,应该综合考虑桥梁的墩高,桥梁的上部结构,施工场地的地形情况等因素,对桥墩作出科学合理的分析规划。 (2)处理好桥台的规划设计。公路桥梁设计的桥台有柱式台、肋板台、重力式桥台等几种选择方式,但是一般采用高度控制在10m以内的U型重力式桥台,这种桥台填土范围一般控制在4~10m范围之内。柱式台及肋板台,受联长、桥台锥坡等条件影响,在山区桥梁中受限制较大。 (3)基础设计。目前我国大部分山区所修建的桥梁在基础设计时,多采用桩基础方式。如果当地的地质条件非常不利于桥梁基础施

高性能耐候桥梁钢全熔透T型接头复合焊方法与相关技术

本技术公开了一种高性能耐候桥梁钢全熔透T型接头复合焊方法,属于大跨、重载高强度高韧性高耐候性桥梁钢焊接技术领域,其技术方案要点是,抗拉强度≥810MPa桥梁钢的基材,力学性能特征为:屈服强度ReL≥690MPa,抗拉强度Rm≥810MPa,延伸率A≥14%,40℃冲击功KV2≥120J;坡口采用K型不对称坡口,坡口角度50°,钝边2mm;先采用用气体保护焊接打底两层,再进行埋弧自动焊填充盖面。本技术采用不同厚板的T型接头复合焊接方法,以解决在焊前预热80~100℃,焊后不热处理的情况下,得到焊缝成型好,力学性能指标满足设计要求的焊接接头,可用于钢桥梁施工制造。接头各区的40℃KV2冲击功达到94~138J。 权利要求书 1.一种高性能耐候桥梁钢全熔透T型接头复合焊方法,其步骤:

1)采用抗拉强度≥810MPa桥梁钢的基材,力学性能特征为:屈服强度ReL≥690MPa,抗拉强度Rm≥810MPa,延伸率A≥14%,-40℃冲击功KV2≥120J; 2)坡口采用K型不对称坡口,坡口角度50°,钝边2mm; 3)焊接工艺: a)采用气体保护焊打底两层,其焊接电流250A、焊接电压28V、焊接速度30cm/min、焊接线能量14KJ/cm,并采用体积百分比为20%CO2+80%Ar的富氩气作保护气体,在其流量控制在20~25L/min的条件下施焊; 其中,气体保护焊丝的抗拉强度>810MPa,焊丝直径Φ1.2mm; b)进行埋弧自动焊填充盖面,层间温度控制在150~180℃,搭配优选焊剂后熔敷金属的抗拉强度>810MPa,焊丝直径Φ4.0mm; 其中,埋弧自动焊焊接电流650A、焊接电压31V、焊接速度40cm/min、焊接线能量 30KJ/cm。 2.根据权利要求1所述的一种高性能耐候桥梁钢全熔透T型接头复合焊方法,其特征在于:在步骤3)中的焊剂为XY-AF85QNH、焊丝为XY-S80QNH。 3.根据权利要求1所述的一种高性能耐候桥梁钢全熔透T型接头复合焊方法,其特征在于:在完成步骤3)后,对焊缝进行探伤检测。 4.根据权利要求4所述的一种高性能耐候桥梁钢全熔透T型接头复合焊方法,其特征在于:所述探伤检测方法为超声波探伤。

浅谈山区路桥设计要点

浅谈山区路桥设计要点 发表时间:2012-12-17T14:09:34.403Z 来源:《建筑学研究前沿》2012年8月Under供稿作者:颜宏 [导读] 基于山区特殊的地理位置,在修建路桥的过程中,存在着许多问题。 颜宏(浙江省交通规划设计研究院,浙江杭州 310006) 摘要:基于山区特殊的地理位置,在修建路桥的过程中,存在着许多问题。由此就需要相关人员在设计的过程中,能够结合着山区的地理位置进行设计。在此,本文针对山区路桥设计中的要点,做以下论述。 关键词:山区路桥;设计要点;桥梁选型;桥跨布置 一.桥梁选型 桥梁选型不仅关系着桥梁今后的使用,还关系着山区的交通发展。在桥梁选型的过程中,设计人员必须结合着山区的地理形势,选出合适的桥梁选型,在节省投资的同时,还能最大限度的实现桥梁的作用。在桥梁选型的过程中,在规范所允许的范围内,设计人员需要结合着地形,考虑考虑土石方挖填平衡,路线平纵线形较平原地区差,造成山区桥梁与平原地区的桥梁相比,弯桥、斜桥及坡桥所占的比重较大。针对山区桥梁的这些特点,考虑不同桥梁形式的力学特点、施工方法等,山区桥梁选用预制安装简支梁桥、现浇连续梁桥为宜。 山区桥梁在设计的过程中,结合着山区的地位形势,设计人员应充分考虑到桥梁的位处曲线半径。如果桥位所在地的曲线半径较大,地形比较平坦,则可以选用简支梁桥。在简支梁桥型选择的过程中,需要设计人员结合着施工项目的实际状况,根据山区的实际状况进行选型,针对跨径在20m左右的地带,一般采用小箱梁(空心板);而针对跨径在25m——40m的地形,则采用T梁。当桥位处曲线半径较大时,设计人员可以结合着具体数据,对桥梁的预支长度进行调整,而梁长度可通过调节预制模板的长度,或者将模板做成长度易改变的活动模板,即可实现用一套模板预制出不同长度的梁,以降低造价;但当曲线半径较小,如:小于250 m的曲线需设置加宽,预制模板难于拟合曲线线性,造成预制难度加大;而且其超高值也较大,仅靠盖梁、台帽、支座垫石的横坡及高度来实现桥面横坡,最终会因为施工时的误差和曲线梁桥在弯扭耦合作用下,造成支座悬空甚至破坏,严重影响桥的使用寿命甚至造成梁体开裂。然而在简支梁桥施工的过程中,同时具备较多的伸缩缝,因而对车辆行驶造成相应的影响。在解决这一状况的过程中,设计人员可以使用先简支后连续的桥梁结构形式,通过这种设计形式,能够在一定程度上改善车辆的行驶状况,节能桥梁的经济投资,在提高桥梁耐用度的同时,还能广泛运用到山区路设计中。 针对半径较小的桥梁,设计人员在选用桥型的过程中,可以在条件允许的状况下,采用现浇连续梁桥。这种桥在建筑的过程中,能够凭借自身完整的外观及行车舒适等优势,成为首先考虑的桥梁结构形式。在闭合箱梁建筑的过程中,其最大的优势在于抗扭能力强,即使是面积最大的顶板与底板,在投入使用的过程中抗弯能力也比较强,因而在山区路桥设计的过程中,针对连续桥梁的截面,箱形桥梁设计成为最明智的选择。 在现浇桥梁施工的过程中,主要施工方法包括搭架、移动滑模逐孔浇筑以及悬臂浇筑等几个方面。在采用满堂式支架施工的现浇箱梁时,最大的难题在于解决深沟地段的搭架,在搭架的过程中,面对水流湍急的桥位,贸然搭架不仅存在一定的危险,同时还对施工人员的生命安全造成影响。因而在使用搭架的过程中,建议选在地形比较平坦、跨径不打、施工期短以及河流干扰较小的地段。而针对中等跨径的多孔桥梁设计,在设计的过程中可以采用移动滑膜逐孔浇筑。在该方案桥梁设计的过程中,箱梁可先在预制场或者桥头预制好后在进行移位就位,这种桥梁设计在使用的过程中,能够充分体现出预制和现浇的优势;然而在设计的过程中,针对半径较小的曲线,也会在一定程度上增加该方法的难度。对于跨度较大的连续梁桥,设计人员应结合着山区的实际地理形势及力学特点进行设计,在保障施工质量的同时,还能确保桥梁今后的投入使用。 二.桥跨布置:山区桥梁跨度选择主要控制因素个人认为是地形、排洪(如有)双重控制的 在桥跨布置的过程中,设计人员需要结合着河桥的实际跨度进行设计,在该来桥梁设计的同时,桥梁的总跨径必须保证桥下有足够的排洪面积;上跨其他道路的桥梁跨径的确定则要结合其下穿道的位置及宽度等确定。在桥梁设计的过程中,设计人员在确定桥梁总跨径后,还需要根据河流的实际状况进行分孔,桥梁跨径越大,则孔数越少,桥梁上部的造价也就越高;反之桥梁下部的造价比较高;由此就需要设计人员能够对结合着多个方案进行比较,以便选择经济实惠的设计方案。此外,在桥跨布置的过程中,还需要结合着桥墩的实际状况。当桥墩出现较高或地质不良时,基础工程在施工的过程中则会存在较大的难度,这时,则可以适当的加大桥梁跨径,相反,选择小跨径更为合适。 三.其他应注意的问题 在山区经济路桥设计的过程中,除了需要考虑以上几种设计要点外,还需要结合着山区的实际发展状况,以便设计出的桥梁在满足山区发展需求的同时,还能真正发挥路桥的作用。针对山区路桥设计中仍需注意的问题,主要包括以下几个方面:(一)经济问题 在山区桥梁设计的过程中,除了结合着山区的地理特征外,还需要结合着山区的实际发展状况,将经济、安全以及美观等多种因素。以便设计出来的桥梁在符合经济实惠的同时,还能真正发挥出桥梁的作用,以此来推动山区经济的发展。 (二)设计问题 在山区路桥设计的过程中,基于山区横坡陡,在设计宽度较宽的桥梁时,设计人员有时会采用分幅错孔的设计方式,然而在整个桥梁设计的过程中,除了考虑桥台与路基的衔接方式外,左右的幅桥的衔接方式也必须引起重视。这样就能保障山区路桥设计的完整性,避免因设计失误而引起安全事故的发生。 (三)受力问题 在山区路桥设计的过程中,对于曲线上的现浇箱梁桥,箱梁顶板、桥墩盖梁和桥台台帽宜与该处的桥面同横坡,箱梁腹板须竖直,支座鹅石顶面必须保持水平,在梁体下缘需预埋调平钢板,以保证支座均匀受力。 (四)技术问题 在整个山区路桥设计的过程中,设计人员除了结合当地的地理状况外,还需要结合着路桥的实际造价及相应的技术问题,确保路桥的全寿命周期成本,在全寿命周期成本中,既包括桥梁建设的前期、建设期、运营期的养护成本,同时还要考虑到桥梁施工中涉及的各个方

山区高速公路桥梁设计

山区高速公路桥梁设计 特别是西部大开发战略的实施,我国在山区修建的高速公路越来越多,山区高速公路地形地质复杂,构造物多,桥梁隧道总长占路线长度的比例大,有的山区高速公路,桥隧比例高达70%-80%。所以要设计成功一条山区高速公路,设计好其中的桥梁部分就显得十分重要。 1、山区高速公路的主要特点 山区高速公路的主要特点是地形地质复杂。地形复杂,表现为地面高差大,变化频繁,横坡陡;地质复杂表现为岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤气地层等不良地质。受此影响,路线布设时平纵横三个方面都受到约束,一般就是平曲线多,平面半径小,纵坡大,桥梁比例高,横坡陡,半边桥和高挡墙多。山区高速公路桥梁也相应具有上述特点,弯坡桥多,高墩大跨多,墩台形式多,设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。 2、桥梁与路基的关系 2.1 桥梁跨越方案与高填方路基方案的比较山区高速公路桥梁很多不受水文控制而只受地形控制,因不宜采用路基方案而设置为高架桥,路桥设置界限问题,一直是难以把握的关键问题,也是影响公路造价的问题。路基规范强调,路基中心填方高度超过20m时,宜和桥梁做方案比选。,项目实际运作中,往往由于工期紧,或认为桥梁跨越方案安全省事,就直接考虑桥梁方案。实际上,对于地质情况较好,虽然填方中心高度为30m,但收敛较快的v型峡谷,且桥隧相连地段,为消化隧道

废方,考虑路基方案可能比桥梁方案更安全更经济,因为这样的地形架桥,场地局促,难度大,横纵坡陡,极易引发边坡不稳; 而对于宽而平缓地段,虽然填方高度只是20m左右,但如果需跨标段借方,且运距远,填方基底还需花大量资金处理的路段,反而考虑桥梁方案可能更安全更经济。 所以笔者认为,山区高速公路路桥界限,不能一概而论,对于填土高度超过20m的路段,应根据地形、地质、前后构造物、前后路段的废方量、工程造价等进行综合比选后决定是否设置桥梁。不能图快图省事,直接考虑桥梁方案。 2.2 半边桥与挡墙的关系山区高速公路地形横坡陡峭,虽然可以通过设计为左右幅路基不一样高的错台路基来处理,但有时由于左右幅路基横向交通要求,需要设置转向车道,错台式路基方案不易实现,这时就不可避免地会出现半边桥。当最低一侧填土高度15m左右时,应综合地形、地质将加筋挡墙,锚杆挡墙、弃土方案与半边桥做综合比较后决定是否设置桥梁。 3、结构体系特性 为了保证行车舒适,结构耐久适用,山区高速公路标准跨径大中桥一般均采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续一刚构混合体系。全刚构体系由于一座桥梁墩高相差较大,需通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩受力,这样一来,桥墩尺寸种类就比较多,美观性降低,施工相对麻烦一些。全连续结构联长不能太长,舒适性差,墩台水平位移较大,墩

桥梁施工安全措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 桥梁施工安全措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-8522-40 桥梁施工安全措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、施工应做好施工前期准备工作,正确选用施工方法,并结合施工具体实际,编制安全技术措施计划,制定操作细则,并向施工人员进行技术交底。对全体职工进行安全教育,持安全第一,预防为主的方针二、对桥梁施工中的辅助结构、临时工程如脚手架、索道、地笼等,应进行安全检算,考虑采取相应的安全措施。三、工地内应设有安全标志,夜间施工作业应有照明设施,并不得擅自拆除。四、用吊斗出土时,应设有信号指挥;孔桩顶面边坡以外的四周,应开挖排水沟,并经常保持畅通。机具、材料、弃土等应堆放在孔桩边坡边安全距离以外。五、灌筑桥台、墩砼及梁砼时,应搭设灌筑平台及运料走道,并设置防护栏杆。当吊斗孔挪移时,漏斗外边空隙应封闭严密。六、墩身以及板梁钢筋、模板安装前,

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