卢浦大桥
(上海. 世界跨度第二的钢结构拱桥 主跨550m)
布鲁克林大桥
(美国纽约.1883年5月24日建成 是当时世界上最长悬索桥 全长1834m)
奥利维尔大桥
(巴西.世界首座x型双道索桥 桥高138m)
想必你经常领略这样的大桥风姿吧?英姿煞爽、干练有劲!可是你知道它复杂的结构背后都是怎样构成的吗?都有哪些材料吗?桥梁的大小区分又是由什么决定的?
[下面让小Q老师带你进入桥梁的世界,如果喜欢,请分享给那些喜欢城市风景和郊外风景的人,推荐给那些有好奇心的孩子,赠送给那些与桥结缘的人……
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何为桥梁
当我们要穿山越岭、翻跃沟壑深谷、征服海洋冰川的时候,桥梁结构是一种最好的选择,桥梁是跨越障碍的通道,比起在崇山峻岭间蜿蜒前行的隧道而言,它多了几分霸气外露的豪情,排解了人们对巍峨险峻的无助,在城市中又是霓虹灯下惹眼的标志,甚至是有情人浪漫述情的场所,同时他更是一个城市、一个国家的历史见证者。
矮寨大桥
(湖南. 钢桁加劲梁单跨悬索桥 主跨1176m)
猎德大桥
(广州.独塔双索面空间自锚式悬索桥 贝壳状三维曲面塔身 主跨219m)
半坡大桥
(韩国.世界最长跨海喷泉大桥的身份载入吉尼斯纪录 韩国连续剧“花样男子”拍摄地点而闻名 充满浪漫色彩 全长1140m)
赵州桥
(河北.空腹式的圆弧形石拱桥 主跨37.02m 距今已有约1410年的历史 是当今世界上现存最早、保存最完整的古代敞肩石拱桥)
卢沟桥
(北京.连拱石桥 全长54.99m 1937年7月7日日本帝国主义在此发动全面侵华战争 史称“卢沟桥事变” 亦称“七七事变”)
伦敦塔桥
(英国.开启式悬索桥 1894年6月建成)
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桥梁的类型
桥梁有很多种类型,但对于专业人士都会把不同类型的桥根据不同分类方法加以区分和认识,小Q老师现在就给你介绍最为专业的桥梁分类:
1.按结构体系分类
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、悬索桥及组合体系桥。
[别怪小Q老师没提醒你,这可是专业人士最为常用的分类方法!]
梁式桥
拱桥
(广州.丫髻沙大桥三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥 主跨360m)
刚构桥
(云南.红河大桥 58+182+265+194+70米预应力混凝土连续刚构 主墩122米高 2002年建成时为世界第一高桥)
昂船洲大桥
(香港.双塔斜拉桥 主跨长1018m)
金门大桥
(美国.钢桁梁悬索桥 主跨1280m)
组合体系桥
(梁拱组合)
组合体系桥
(桁架组合)
2.按跨径分类
按跨径分类是一种行业管理的手段,并不反映桥梁工程设计和施工的复杂性。以下是我国公路工程技术标准(JTGB01-2003)规定的按跨径划分桥梁的方法。
桥梁分类 |
多孔跨径总长L(m) |
单孔跨径Lk(m) |
特大桥 |
L>1000 |
Lk>150 |
大桥 |
100≤L≤1000 |
40≤Lk≤150 |
中桥 |
30<L<100 |
20≤Lk<40 |
小桥 |
8≤L≤30 |
5≤Lk<20 |
3.按用途分类
可分为公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农桥、人行桥、运水桥(渡槽),及其他专用桥梁(如通过各种管线的桥梁等)。
南京长江大桥
(中国人自行设计和建造的第一座双层式公铁路两用桥梁)
亨德森波浪人行桥
(新加坡. 铁木结构,最高点离开路面36米)
4.按行车道位置分类
按上部结构的行车道位置分为上承式桥、中承式桥和下承式桥,桥面布置在主要承重结构之上的称为上承式桥,桥面布置在主要承重结构中间的称为中承式桥,桥面布置在主要承重结构之下的称为下承式桥。
上承式桥
中承式桥
下承式桥
(迪拜拱桥效果图)
5.按主要承重结构材料分类
按材料可分为木桥、钢桥、圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥、预应力钢筋混凝土桥。
木桥
石拱桥
福斯铁路桥
(苏格兰.1889年建成 主跨达521.2m 世界上第一座钢铁桥)
6.按跨越障碍的性质分类
可分为跨河桥、跨线桥(立体交叉)、高架桥和栈桥。
跨线桥(立体交叉)
栈桥
7.按特殊使用条件分类
可分为开启桥、浮桥、漫水桥等。
开启桥
浮桥
漫水桥
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桥梁的组成
[接下来跟小Q老师一起来认识一下桥梁的组成部分及各部分的作用吧!]
空心板梁层剖图
[以梁桥为例]
一根原木架在河的两岸就形成了一座最简单的单孔独木桥,原木要承受本身自重及其外荷载,统称为作用(作用,是指施加在结构上的一组集中力或分布力,或引起结构外加变形或约束变形的原因,这样的描述你可能觉得太过于专业,对于公路桥梁简单来说就是,车辆荷载、人群荷载及地震、结构不均匀沉降、混凝土收缩徐变、温度变化等因素对桥梁结构的影响)。
原木作为独木桥的梁,起承受自重和外力的作用,在桥梁上的学名就叫做承重结构(也叫桥跨结构)。
桥跨结构
桥面
桥面排水系统
桥面铺装
桥面栏杆
桥面伸缩缝
桥面灯光照明
(新加坡.世界上首座双螺旋人行桥)
如果木头的长度小于两岸的距离,则可在两岸之间设立一至数个木的或砖、石砌筑的支承物,然后在支承物与支承物之间以及支承物与河岸之间架设由若干根木梁组成的承重结构,于是便形成了多孔桥。
为了防止河岸在承重结构的压力作用下崩塌,则可紧贴河岸用石块或木排桩做成挡墙,将承重结构支承在挡墙上。又为了便于通行,可在并排的木梁上铺上小圆木或木板,做成桥面。此时桥面与承重结构统称为桥的上部结构。两岸之间的支承物称作桥墩;岸边的支承物兼挡墙称作桥台。桥墩与桥台统称为桥的下部结构。
桥墩
桥台
再来看看下部结构,荷载是通过上部结构的承重结构传递至下部结构的墩、台顶面的,为了使上部结构与下部结构的受力明确,以便进行精确的力学计算,同时为了上部结构与下部结构之间的连接可靠,必须在上、下结构之间有一个保证力的作用位置明确并连接牢固的支点构造,这个支点构造就叫做支座。
支座
桥墩与桥台一般用砖、石砌筑或混凝土灌注而成,钢筋混凝土墩、台更为常见,墩、台又分为墩(台)冒、墩(台)身和基础,基础与天然土壤或岩石(天然土壤和岩石合称为地基)共同承受由墩(台)身传来的上部荷载。
基础一般埋在地层以下,小Q老师也没法用实图来给你讲解了,下次我们可以从基础的施工内容中专门展示一些视频、动画、虚拟,好让大家认识一下刚性扩大基础、桩基础和沉井,敬请期待吧!
下面表格是这个公路桥梁组成及各组成部分作用
桥梁的组成部分 |
各组成部分的作用 |
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桥 梁 |
上部结构 |
桥跨结构 |
承重结构(梁、拱、索) |
跨越障碍、承受作用 |
桥面系(桥面铺装、桥面防水排水设施、桥面伸缩缝、人行道、栏杆与灯柱) |
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支座 |
固定支座、活动支座 |
传递作用效应,满足桥跨结构的变位需求 |
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下部结构 |
墩、台 |
桥台、桥墩 |
支承上部结构,将作用传至基础 |
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基础 |
浅基础或深基础(桩、沉井) |
将墩、台传来的作用分布到地基 |
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附属设施 |
桥头搭板、桥台锥坡、护岸、导流结构物等 |
辅助桥梁的功能正常发挥 |
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