道路與橋梁工程概論學(xué)習(xí)總結(jié)
道路與橋梁工程概論學(xué)習(xí)總結(jié)
本課程主要分為兩大方面,一是道路工程概論,再是橋梁工程概論。在道路工程這一章,我們學(xué)習(xí)到了四大點(diǎn)知識(shí),分別是:緒論,道路路線(xiàn)設(shè)計(jì),路線(xiàn)交叉與道路交通設(shè)施,路基工程,路面工程,高速公路。
掌握基本概論后,我們展開(kāi)了道路路線(xiàn)的設(shè)計(jì),這也是本章令我印象最深刻的一節(jié)。為了讓我們明白路線(xiàn)合理的重要性,老師給我們放映了中國(guó)十大死亡公路的PPT,因?yàn)榫(xiàn)路的不合理,導(dǎo)致無(wú)數(shù)的生命黯然而逝,家庭支離破碎,也造成了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的巨大損失。公路的平面線(xiàn)形,由于其位置受社會(huì)經(jīng)濟(jì).自然地理和技術(shù)條件等因素的限制,公路從起點(diǎn)到終點(diǎn)在平面上不可能是一條直線(xiàn),而是由許多直線(xiàn)段和曲線(xiàn)段組合而成。在設(shè)計(jì)中,我們應(yīng)該注意直線(xiàn)的適用條件,不要盲目使用直線(xiàn),并按公式計(jì)算出離心力,橫向力系數(shù),圓曲線(xiàn)最小半徑等必須的數(shù)據(jù)。同時(shí)緩和曲線(xiàn)的加入也是必要的,它有利于操縱方向盤(pán),消除離心力的突變,也可以完成超高和加寬的過(guò)渡。道路安全在于駕駛員也在于我們這些建設(shè)者,所以我們?nèi)粲袡C(jī)會(huì)設(shè)計(jì)一條道路,必定要錙銖必較,謹(jǐn)小慎微的完成設(shè)計(jì)。
路是三維空間的工程實(shí)體,需由平面、縱斷面和橫斷面來(lái)確定其方向、高程和幾何形狀。
路線(xiàn)的平面是道路的中線(xiàn)在水平上的投影,F(xiàn)代道路平面線(xiàn)形要素包括直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)。平面曲線(xiàn)必須與地形、環(huán)境、景觀(guān)等相協(xié)調(diào),同時(shí)應(yīng)注意線(xiàn)形的連續(xù)與均衡性,并同縱面線(xiàn)形相互配合。
路線(xiàn)的縱斷面是路線(xiàn)的中線(xiàn)在豎直面上的投影?v斷面的設(shè)計(jì)成果有路線(xiàn)縱斷面圖和路基設(shè)計(jì)表。縱斷面圖是道路縱斷面設(shè)計(jì)的主要成果,將其與平面圖結(jié)合起來(lái),就能準(zhǔn)確地定出道路的空間位置。在縱斷面圖上有兩條主要的線(xiàn):一條是地面線(xiàn),另一條是設(shè)計(jì)線(xiàn)。道路縱斷面線(xiàn)形設(shè)計(jì)要素包括縱坡度、豎曲線(xiàn)等?v坡及坡長(zhǎng)、豎曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)以《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》為基礎(chǔ),從經(jīng)濟(jì)、氣候、地理環(huán)境等方面綜合考慮通過(guò)計(jì)算進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在道路工程的學(xué)習(xí)完成后,我們開(kāi)始了橋梁工程的學(xué)習(xí)。通過(guò)學(xué)習(xí),我知道了橋梁分為梁式橋,拱式橋,懸索橋,斜拉橋。其中,我對(duì)斜拉橋情有獨(dú)鐘。斜拉橋又稱(chēng)斜張橋,是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁,是由承壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。其可使梁體內(nèi)彎矩減小,降低建筑高度,減輕了結(jié)構(gòu)重量,節(jié)省了材料。斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成。斜拉橋作為一種拉索體系,比梁式橋的跨越能力更大,是大跨度橋梁的最主要橋型。斜拉橋的索塔型式有A型、倒Y型、H型、獨(dú)柱,材料有鋼和混凝土的。斜拉索布置有單索面、平行雙索面、斜索面等。
通過(guò)對(duì)人、車(chē)、路三要素構(gòu)成的交通系統(tǒng)中的各要素在交通安全中所起作用的客觀(guān)分析,找出影響道路交通安全的誘因,從而減少道路交通事故的發(fā)生。為達(dá)到效果,除了加強(qiáng)對(duì)駕駛員、行駛車(chē)輛的嚴(yán)格管理外,必須在道路設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)中注意消除道路隱性缺陷,努力實(shí)現(xiàn)道路因素對(duì)預(yù)防道路交通事故的促進(jìn)作用。學(xué)習(xí)《道路與橋梁工程概論》這門(mén)課程,獲得了許多道路與橋梁工程方面的相關(guān)知識(shí),不僅對(duì)將來(lái)的工作有很大的幫助,有些知識(shí)甚至能運(yùn)用到日常生活中?傊,學(xué)習(xí)的過(guò)程,就是一個(gè)收獲與進(jìn)步的過(guò)程。
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道路與橋梁工程概論學(xué)習(xí)總結(jié)
作為非專(zhuān)業(yè)道橋?qū)I(yè)的學(xué)生,為了擴(kuò)展我的知識(shí)范圍及對(duì)將來(lái)的就業(yè)和發(fā)展打好基礎(chǔ),擴(kuò)展發(fā)展方向,我們學(xué)習(xí)了該門(mén)課程,對(duì)道橋方面的相關(guān)知識(shí)有了初步的了解,對(duì)有關(guān)原理和技術(shù)有了初步的認(rèn)識(shí)。
該門(mén)課程分為道路和橋梁兩部分,現(xiàn)對(duì)主要學(xué)習(xí)要點(diǎn)做些初步總結(jié)。一.道路工程
1.道路工程概念
道路工程是從事道路的規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等的一門(mén)應(yīng)用科學(xué)和技術(shù)。是土木工程的一個(gè)分支。道路通常是指為陸地交通運(yùn)輸服務(wù),通行各種機(jī)動(dòng)車(chē)、人畜力車(chē)、馱騎牲畜及行人的各種路的統(tǒng)稱(chēng)。道路按使用性質(zhì)分為城市道路、公路、廠(chǎng)礦道路、農(nóng)村道路、林區(qū)道路等。城市高速干道和高速公路則是交通出入受到控制的、高速行駛的汽車(chē)專(zhuān)用道路。
2.道路的組成、等級(jí)及分類(lèi)
道路由路基、路面、橋涵、排水系統(tǒng)、隧道、防護(hù)工程、特殊構(gòu)造物以及沿線(xiàn)設(shè)施組成。道路在工程上分為公路、城市道路、專(zhuān)用道路和鄉(xiāng)村道路。公路分為高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路五個(gè)等級(jí);城市道路分為快速路、主干路、次干路和支路四個(gè)等級(jí)。
3.道路路線(xiàn)設(shè)計(jì)
路線(xiàn)設(shè)計(jì)分為平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)。①平面設(shè)計(jì)要點(diǎn)
道路平面線(xiàn)形最基本的是直線(xiàn)和曲線(xiàn)。直線(xiàn)最短捷,但為了適應(yīng)地形、地物條件,避開(kāi)路線(xiàn)上的障礙物,并滿(mǎn)足某些技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的要求,往往插入曲線(xiàn),以便車(chē)輛能夠平順地改變方向。這些曲線(xiàn)多用圓曲線(xiàn),也稱(chēng)彎道或平曲線(xiàn)。
最小曲線(xiàn)半徑:是保證汽車(chē)在設(shè)置超高的曲線(xiàn)部分行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力不超過(guò)輪胎和路面的摩阻力所允許的界限,其中并須考慮使乘車(chē)人感覺(jué)良好和駕駛員操縱方便。確定最小曲線(xiàn)半徑時(shí),必須綜合考慮以下各項(xiàng)因素:汽車(chē)在曲線(xiàn)上行駛的速度與平穩(wěn)性、乘客的舒適程度、車(chē)輛和輪胎的損耗、燃料的消耗以及修建費(fèi)用等。
緩和曲線(xiàn):當(dāng)汽車(chē)從直線(xiàn)地段駛?cè)肭(xiàn)時(shí),為了緩和行車(chē)方向的突變和離心力的突然發(fā)生和消失,并能使汽車(chē)不減速而平穩(wěn)地通過(guò),在平曲線(xiàn)兩端采用適應(yīng)汽車(chē)轉(zhuǎn)向和離心力漸變的緩和曲線(xiàn),用來(lái)連接直線(xiàn)和平曲線(xiàn)。
平曲線(xiàn)超高和加寬:超高是指在設(shè)計(jì)平曲線(xiàn)時(shí),由于受地形、地理等因素的影響,往往不可能都采用較大的平曲線(xiàn)半徑,當(dāng)采用較小的平曲線(xiàn)半徑時(shí),為使汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)不致傾覆和滑移,保證車(chē)輛行駛的穩(wěn)定性,需將路面外側(cè)提高,把原來(lái)的雙面坡改成為向內(nèi)側(cè)傾斜的單面坡。加寬是指汽車(chē)在平曲線(xiàn)上行駛時(shí),各個(gè)車(chē)輪的軌跡不相同,靠平曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)后輪的曲線(xiàn)半徑最小,而靠平曲線(xiàn)外側(cè)前輪行駛的半徑最大,即在平曲線(xiàn)路段上行車(chē)部分寬度比直線(xiàn)路段為大。為了汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎中不侵占相鄰車(chē)道,平曲線(xiàn)路段的車(chē)行道必須靠曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)加寬。加寬值根據(jù)車(chē)輛對(duì)向行駛時(shí)兩車(chē)之間的相對(duì)位置,以及行車(chē)擺動(dòng)幅度在平曲線(xiàn)上的變化,綜合確定,它又與平曲線(xiàn)半徑、車(chē)型以及行車(chē)速度有關(guān)。
曲線(xiàn)的銜接:為了保證行車(chē)安全與平穩(wěn),需要妥善解決曲線(xiàn)之間的銜接。在平曲線(xiàn)內(nèi),轉(zhuǎn)向相同的兩相鄰曲線(xiàn),稱(chēng)同向曲線(xiàn),為避免斷背曲線(xiàn),兩同向曲線(xiàn)可直接相連,組成復(fù)曲線(xiàn)。轉(zhuǎn)向相反的兩相鄰曲線(xiàn),稱(chēng)反向曲線(xiàn),半徑大而無(wú)超高的反向曲線(xiàn)可直接銜接,如需要設(shè)置超高,則應(yīng)插入緩和曲線(xiàn),或在反向曲線(xiàn)中間留有足夠長(zhǎng)的直線(xiàn)緩和段。
行車(chē)視距:為了行車(chē)安全,在道路設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)保證駕駛?cè)藛T在一定距離范圍內(nèi)能隨時(shí)看到前方道路上出現(xiàn)得障礙物,或迎面駛來(lái)的車(chē)輛,以便及時(shí)采取剎車(chē)制動(dòng)措施,或繞過(guò)障礙物。這個(gè)必不可少的距離稱(chēng)為行車(chē)視距。②縱斷面設(shè)計(jì)
縱斷面設(shè)計(jì)指的是確定道路的縱坡、變坡點(diǎn)位置、豎曲線(xiàn)與高程的設(shè)計(jì)。最大縱坡:根據(jù)道路等級(jí)、自然條件、行車(chē)要求及臨街建筑等因素所限定的縱坡最大值。
最小縱坡:為縱向排水的需要,對(duì)橫向排水不暢的路段所規(guī)定的縱坡最小值。不得小于0.5%。
豎曲線(xiàn):縱斷面上相鄰兩條縱坡線(xiàn)相交的轉(zhuǎn)折處,為了行車(chē)平順用一段曲線(xiàn)來(lái)緩和,稱(chēng)為豎曲線(xiàn)。
③橫斷面設(shè)計(jì)
根據(jù)行車(chē)對(duì)公路的要求,結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦、地質(zhì)、氣候、水文等自然因素,確定橫斷面的開(kāi)工、各組成部分的位置和尺寸。公路橫斷面的主要組成有:車(chē)行道(路面)、路肩、邊溝、邊坡、綠化帶、分隔帶、擋土墻等;城市道路橫斷面的組成有:車(chē)行道(路面)、人行道、路緣石、綠化帶、分隔帶等。在高路堤和深路塹的路段,還包括擋土墻。
4.路線(xiàn)交叉和道路交通設(shè)施
道路相交或道路與鐵路相交部位稱(chēng)為道路交叉口。是道路交通的咽喉。①平面交叉:是道路與道路在同一平面內(nèi)的交叉。簡(jiǎn)稱(chēng)平交。平面交叉是道路在同一平面上的交叉,一般分為十字形、T形、Y形、X形、錯(cuò)位和環(huán)形等六種交叉形式。由于進(jìn)出交匯處的車(chē)輛之間相互干擾,形成許多沖突點(diǎn)和交織點(diǎn),容易造成交通擁擠、堵塞和發(fā)生交通事故。
②立體交叉:是道路與道路或鐵路在不同高程上的交叉。利用跨線(xiàn)橋、地道等使相交的道路在不同的平面上交叉。簡(jiǎn)稱(chēng)立交。
③道路交通設(shè)施:交通安全設(shè)施對(duì)于保障行車(chē)安全、減輕潛在事故程度,起著重要作用。良好的安全設(shè)施系統(tǒng)應(yīng)具有交通管理、安全防護(hù)、交通誘導(dǎo)、隔離封閉、防止眩光等多種功能。道路交通安全設(shè)施包括:信號(hào)燈、交通標(biāo)志、路面標(biāo)線(xiàn)、護(hù)欄、隔離柵、照明設(shè)備、視線(xiàn)誘導(dǎo)標(biāo)、防眩設(shè)施等。
5.路基工程
路基是指由填筑或開(kāi)挖而形成的直接支承軌道的結(jié)構(gòu)。應(yīng)具有足夠的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性和耐久性。有三種基本形式:路堤、路塹和半填半挖路基。路基設(shè)計(jì)內(nèi)容有:
①選擇路基斷面形式,確定路基寬度與路基高度路基寬度為行車(chē)道路面及兩側(cè)路肩寬度之和。路面寬度根據(jù)設(shè)計(jì)通行能力及交通量大小而定,一般每個(gè)車(chē)道寬度為3.5~3.75m,技術(shù)等級(jí)高的公路及城鎮(zhèn)近郊的一般公路,路基寬度盡可能的增大,一般取1~3m。路基高度是指路堤的填筑高度和路塹的開(kāi)挖深度。路基高度分為中心高度和邊坡高度。
②選擇路堤填料與壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)路堤填土要分層壓實(shí),使之具有一定的密實(shí)度。土質(zhì)路塹開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,需檢驗(yàn)路基頂面工作區(qū)內(nèi)天然狀態(tài)土的密實(shí)度,必要時(shí)應(yīng)挖開(kāi)分層夯實(shí),使之達(dá)到一定的密實(shí)度。
③確定邊坡形狀與坡度
一般路堤邊坡可根據(jù)填料種類(lèi)和邊坡高度選用。設(shè)計(jì)路塹邊坡時(shí),首先因該從地貌和地質(zhì)構(gòu)造上判斷其整體穩(wěn)定性。
④路基排水系統(tǒng)布置和排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)⑤路基穩(wěn)定性設(shè)計(jì)⑥坡面防護(hù)和加固設(shè)計(jì)⑦擋土墻設(shè)計(jì)
擋土墻是用來(lái)支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。在公路工程中,它廣泛應(yīng)用于支撐路堤和路塹邊坡、隧道洞口、橋梁兩端及河流岸壁等。擋土墻的類(lèi)型可按照設(shè)置位置、墻體材料、結(jié)構(gòu)形式等進(jìn)行分門(mén)別類(lèi)。它的結(jié)構(gòu)類(lèi)型包括:重力式、錨定式、薄壁式、加筋土擋土墻。擋土墻土壓力的計(jì)算是根據(jù)公式進(jìn)行的。5.路面工程
路面是路基頂面的行車(chē)部分,用各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。路基是路面的基礎(chǔ),路面的存在保護(hù)了路基。路基和路面相輔相成,是不可分離的整體。
①路面需滿(mǎn)足以下要求:具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、平整度、抗滑性、抗水損壞能力和低噪音及低揚(yáng)塵性。
②路面由面層、基層、墊層和土基等結(jié)構(gòu)層組成。分為高級(jí)、次高級(jí)、中級(jí)和低級(jí)路面。
③路面按其力學(xué)特征可以分為:1)剛性路面
在行車(chē)荷載作用下能產(chǎn)生板體作用,具有較高的抗彎強(qiáng)度,如水泥混凝土路面。
2)柔性路面抗彎強(qiáng)度較小,主要靠抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度抵抗行車(chē)荷載作用,在重復(fù)荷載作用下會(huì)產(chǎn)生殘余變形,如瀝青路面、碎石路面等。
有些路面材料在修建早期具有柔性路面特性,后期近乎剛性路面特性,對(duì)這種路面有時(shí)稱(chēng)為半剛性路面,如石灰穩(wěn)定土、水泥穩(wěn)定土,石灰粉煤灰、石灰爐渣等材料建成的路面。
6.高速公路
高速公路屬于高等級(jí)公路。中國(guó)交通部《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,高速公路指“能適應(yīng)年平均晝夜小客車(chē)交通量為25000輛以上、專(zhuān)供汽車(chē)分道高速行駛、并全部控制出入的公路”。各國(guó)盡管對(duì)高速公路的命名不同,但都是專(zhuān)指有4車(chē)道以上、兩向分隔行駛、完全控制出入口、全部采用立體交叉的公路。此外,有不少?lài)?guó)家對(duì)部分控制出入口、非全部采用立體交叉的直達(dá)干線(xiàn)也稱(chēng)為高速公路。國(guó)際道路聯(lián)合會(huì)在歷年的統(tǒng)計(jì)年報(bào)中,把直達(dá)干線(xiàn)也列入高速公路范疇。高速公路的建設(shè)情況可以反映一個(gè)國(guó)家和地區(qū)的交通發(fā)達(dá)程度、乃至經(jīng)濟(jì)發(fā)展的整體水平。
①特點(diǎn)
公路運(yùn)輸具有門(mén)到門(mén)直達(dá)運(yùn)輸?shù)撵`活性,尤其適宜于客運(yùn)和鮮貨、集裝箱的零擔(dān)運(yùn)輸。這種功能,高速公路更為突出。有些發(fā)達(dá)國(guó)家在較長(zhǎng)運(yùn)距的運(yùn)輸中,公路比鐵路的效率高、運(yùn)量大、成本低。據(jù)統(tǒng)計(jì),1970~1972年有19個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家的公路與鐵路客、貨運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量年平均值之比分別為9.2:1和2.9:1。
②功能
高速公路設(shè)計(jì)行車(chē)速度,在野外大多按地形的不同,分為80、100、120和140公里/時(shí)四個(gè)等級(jí);通過(guò)城市大多采用60和80公里/時(shí)兩個(gè)等級(jí)。高速公路平面線(xiàn)形大多以圓曲線(xiàn)加緩和曲線(xiàn)為主,并重視平、縱、橫三維空間立體線(xiàn)形設(shè)計(jì)。
③分類(lèi)
高速公路為專(zhuān)供汽車(chē)分向、分車(chē)道行駛并全部控制出入的干線(xiàn)公路。四車(chē)道高速公路一般能適應(yīng)按各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限,年平均晝夜交通量為25000~55000輛;六車(chē)道高速公路一般能適應(yīng)按各種汽車(chē)折合小客車(chē)的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限,年平均晝夜交通量為45000~80000輛;八車(chē)道高速公路一般能適應(yīng)按各種汽車(chē)折合成人客車(chē)的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限,年平均晝夜交通量60000~100000輛。其它公路為除高速公路以外的干線(xiàn)公路、集散公路、地方公路,分四個(gè)等級(jí)。
④設(shè)計(jì)
高速公路設(shè)計(jì)有它的特點(diǎn),不同于一般公路設(shè)計(jì)。包括以下內(nèi)容:
1)設(shè)計(jì)基本依據(jù):車(chē)速、交通量、通行能力是高速公路設(shè)計(jì)的基本依據(jù),三者之間又是互為因果的。
2)幾何設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):高速公路的幾何設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求,同一般公路有較大差別。各國(guó)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也有差別。
3)總體設(shè)計(jì):①線(xiàn)路最短距離。②過(guò)較大山谷時(shí)建橋跨越。③高山越嶺線(xiàn)山腰用隧道穿過(guò)。④通過(guò)城鎮(zhèn),往往采用高架道路。⑤在山坡較陡路段,常傍山設(shè)高架道路。⑥考慮遠(yuǎn)景發(fā)展,征地預(yù)留較寬范圍。
4)線(xiàn)形和縱斷面設(shè)計(jì):①平、豎曲線(xiàn)的配合。②行車(chē)道。③視距和視野。④超高。⑤中央分隔帶。⑥立體交叉。二.橋梁工程
橋梁是供鐵路、道路、渠道、管線(xiàn)、車(chē)輛、行人等跨越河流、山谷、湖泊、低地或其他交通線(xiàn)路時(shí)使用的建筑結(jié)構(gòu),它是交通線(xiàn)的重要組成部分。
橋梁由五大部件和五小部件組成,五大部件:橋跨結(jié)構(gòu)、支座系統(tǒng)、橋墩、橋臺(tái)和墩臺(tái)基礎(chǔ)。五小部件:橋面鋪裝、排水防水系統(tǒng)、欄桿、伸縮縫和燈光照明。
主要技術(shù)指標(biāo)有:計(jì)算跨徑、凈跨徑、標(biāo)準(zhǔn)跨徑、總跨徑、橋梁全長(zhǎng)、橋梁高度、橋梁建筑高度、橋下凈空、凈矢高、計(jì)算矢高和矢跨比及涵洞等。
橋梁種類(lèi)繁多,按結(jié)構(gòu)體系劃分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋、斜拉橋等五種基本體系。
按行車(chē)道位置分為上承式橋、中承式橋、下承式橋。按使用年限可分為永久性橋、半永久性橋、臨時(shí)橋。
按材料類(lèi)型分為木橋、圬工橋、鋼筋砼橋、預(yù)應(yīng)力橋、鋼橋。按用途分為公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、機(jī)耕橋、過(guò)水橋。按跨徑大小和多跨總長(zhǎng)分為小橋、中橋、大橋、特大橋。①梁橋
用受彎為主的梁或桁架梁作主要承重結(jié)構(gòu)的橋梁。其上部結(jié)構(gòu)在鉛垂向荷載作用下,支點(diǎn)只產(chǎn)生豎向反力。梁式橋?yàn)闃蛄旱幕倔w系之一。制造和架設(shè)均甚方便,使用廣泛,在橋梁建筑中占有很大比例。梁橋又可分為簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。
簡(jiǎn)支梁橋:主梁簡(jiǎn)支在墩臺(tái)上,各孔獨(dú)立工作,不受墩臺(tái)變位影響。實(shí)腹式主梁構(gòu)造簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便,施工時(shí)可用自行式架橋機(jī)或聯(lián)合架橋機(jī)將一片主梁一次架設(shè)成功。但簡(jiǎn)支梁橋各孔不相連續(xù),車(chē)輛在通過(guò)斷縫時(shí)將產(chǎn)生跳躍,影響車(chē)速的提高。因此,目前趨向于把主梁做成為簡(jiǎn)支,而把橋面做成連續(xù)的形式。簡(jiǎn)支梁橋隨著跨徑增大,主梁內(nèi)力將急劇增大,用料便相應(yīng)增多,因而大跨徑橋一般不用簡(jiǎn)支梁。
連續(xù)梁橋:主梁是連續(xù)支承在幾個(gè)橋墩上。在荷載作用時(shí),主梁的不同截面上有的有正彎矩,有的有負(fù)彎矩,而彎矩的絕對(duì)值均較同跨徑橋的簡(jiǎn)支梁小。這樣,可節(jié)省主梁材料用量。連續(xù)梁橋通常是將3~5孔做成一聯(lián),在一聯(lián)內(nèi)沒(méi)有橋面接縫,行車(chē)較為順適。連續(xù)梁橋施工時(shí),可以先將主梁逐孔架設(shè)成簡(jiǎn)支梁然后互相連接成為連續(xù)梁;蛘邚亩张_(tái)上逐段懸伸加長(zhǎng)最后連接成為連續(xù)梁。近一、二十年,在架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁時(shí),成功地采用了頂推法施工,即在橋梁一端(或兩端)路堤上逐段連續(xù)制作梁體逐段頂向橋孔,使施工較為方便。連續(xù)梁橋主梁內(nèi)有正彎矩和負(fù)彎矩,構(gòu)造比較復(fù)雜。此外,連續(xù)梁橋的主梁是超靜定結(jié)構(gòu),墩臺(tái)的不均勻沉降會(huì)引起梁體各孔內(nèi)力發(fā)生變化。因此,連續(xù)梁一般用于地基條件較好、跨徑較大的橋梁上。
懸臂梁橋:又稱(chēng)伸臂梁橋。是將簡(jiǎn)支梁向一端或兩端懸伸出短臂的橋梁。這種橋式有單懸臂梁橋或雙懸臂梁橋。懸臂梁橋往往在短臂上擱置簡(jiǎn)支的掛梁,相互銜接構(gòu)成多跨懸臂梁。有短臂和掛梁的橋孔稱(chēng)為懸臂孔或掛孔,支持短臂的橋孔稱(chēng)為錨固孔。懸臂梁橋的每個(gè)掛孔兩端為橋面接縫,懸臂端的撓度也較大,行車(chē)條件并不比簡(jiǎn)支梁橋有所改善。懸臂梁一片主梁的長(zhǎng)度較同跨簡(jiǎn)支梁為長(zhǎng),施工安裝上相應(yīng)要困難些。目前對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋多采用懸臂拼裝或懸臂澆筑的方法施工。為適應(yīng)懸臂施工法的發(fā)展,保證主梁的內(nèi)力狀態(tài)和施工時(shí)一樣,出現(xiàn)一種沒(méi)有錨固孔,并把懸伸的短臂和墩身直接固結(jié)在立面上,形成預(yù)應(yīng)力混凝土T形剛架橋,這種橋在20世紀(jì)50年代后發(fā)展起來(lái)。②拱橋
指在豎直平面內(nèi)以拱作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。以承受軸向壓力為主的拱圈或拱肋作為主要承重構(gòu)件的橋梁,拱結(jié)構(gòu)由拱圈(拱肋)及其支座組成。拱橋可用磚、石、混凝土等抗壓性能良好的材料建造;大跨度拱橋則用鋼筋混凝土或鋼材建造,以承受發(fā)生的力矩。按拱圈的靜力體系分為無(wú)鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱。前二者為超靜定結(jié)構(gòu),后者為靜定結(jié)構(gòu)。無(wú)鉸拱的拱圈兩端固結(jié)于橋臺(tái),結(jié)構(gòu)最為剛勁,變形小,比有鉸拱經(jīng)濟(jì),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工方便,是普遍采用的形式,但修建無(wú)鉸拱橋要求有堅(jiān)實(shí)的地基基礎(chǔ)。雙鉸拱是在拱圈兩端設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸支承,結(jié)構(gòu)雖拱橋不如無(wú)鉸拱剛勁,但可減弱橋臺(tái)位移等因素的不利影響,在地基條件較差和不宜修建無(wú)鉸拱的地方,可采用雙鉸拱橋。三鉸拱則是在雙鉸拱的拱頂再增設(shè)一鉸,結(jié)構(gòu)的剛度更差些,拱頂鉸的構(gòu)造和維護(hù)也較復(fù)雜,一般不宜作主拱圈。拱橋按結(jié)構(gòu)形式可分為板拱、肋拱、雙曲拱、箱形拱、桁架拱。拱橋?yàn)闃蛄夯倔w系之一,一直是大跨徑橋梁的主要形式。③剛架橋
上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)連成整體的框架結(jié)構(gòu)。根據(jù)基礎(chǔ)連結(jié)條件不同,分為有鉸與無(wú)鉸兩種。這種結(jié)構(gòu)是超靜定體系,在垂直荷載作用下,框架底部除了產(chǎn)生豎向反力外,還產(chǎn)生力矩和水平反力。常見(jiàn)的剛架橋有門(mén)式剛架橋和斜腿剛架橋等。④斜拉橋
斜拉橋又稱(chēng)斜張橋,是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁,是由承壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。其可使梁體內(nèi)彎矩減小,降低建筑高度,減輕了結(jié)構(gòu)重量,節(jié)省了材料。斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成。斜拉橋作為一種拉索體系,比梁式橋的跨越能力更大,是大跨度橋梁的最主要橋型。⑤懸索橋
懸索橋,又名吊橋指的是以通過(guò)索塔懸掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。其纜索幾何形狀由力的平衡條件決定,一般接近拋物線(xiàn)。從纜索垂下許多吊桿,把橋面吊住,在橋面和吊桿之間常設(shè)置加勁梁,同纜索形成組合體系,以減小活載所引起的撓度變形。
相對(duì)于其它橋梁結(jié)構(gòu)懸索橋可以使用比較少的物質(zhì)來(lái)跨越比較長(zhǎng)的距離。懸索橋可以造得比較高,容許船在下面通過(guò),在造橋時(shí)沒(méi)有必要在橋中心建立暫時(shí)的橋墩,因此懸索橋可以在比較深的或比較急的水流上建造。懸索橋比較靈活,因此它適合大風(fēng)和地震區(qū)的需要,比較穩(wěn)定的橋在這些地區(qū)必須更加堅(jiān)固和沉重。
按照橋面系的剛度大小,懸索橋可分為柔性懸索橋和剛性懸索橋。柔性懸索橋的橋面系一般不設(shè)加勁梁,因而剛度較小,在車(chē)輛荷載作用下,橋面將隨懸索形狀的改變而產(chǎn)生S形的變形,對(duì)行車(chē)不利,但它的構(gòu)造簡(jiǎn)單,一般用作臨時(shí)性橋梁。剛性懸索橋的橋面用加勁梁加強(qiáng),剛度較大。加勁梁能同橋梁整體結(jié)構(gòu)承受豎向荷載。除以上形式外,為增強(qiáng)懸索橋剛度,還可采用雙鏈?zhǔn)綉宜鳂蚝托钡鯒U式懸索橋等形式,但構(gòu)造較復(fù)雜。
通過(guò)學(xué)習(xí)《道路與橋梁工程概論》這門(mén)課程,了解了許多道路與橋梁工程方面的相關(guān)知識(shí),增強(qiáng)了對(duì)建筑相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)熱情,對(duì)于建造來(lái)說(shuō),基本原理都大體相同,要符合相應(yīng)的要求,達(dá)到一定的使用期望,適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀(guān)的建筑基本要求用在道橋上也是行得通的。我感覺(jué)到了自己以后要學(xué)習(xí)的東西真的還很多很多,在以后的學(xué)習(xí)中要在理論的基礎(chǔ)上加強(qiáng)實(shí)踐,在實(shí)踐中鞏固理論。學(xué)習(xí)的過(guò)程,就是一個(gè)收獲與進(jìn)步的過(guò)程。希望能在以后的學(xué)習(xí)中更上一層樓。
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