第一篇桥梁构造第一章绪论第一节桥梁组成及分类一、桥梁组成(一)梁桥的基本组成由上部结构、支座系统、桥墩.ppt

大跨径混凝土拱桥一般都采用梁式腹孔拱上建筑。梁式腹孔结构又分为简支、连续或框架式三种，如图下图所示。 2. 梁式拱上建筑 梁式拱上建筑 简支腹孔由底梁（座）、立柱、盖梁和纵向简支桥道板（梁）组成。这种形式的结构体系简单，基本上不存在拱与拱上结构的联合作用，受力明确，是大跨径拱桥拱上建筑主要采用的形式（如上页图a） 。 1）简支腹孔（纵铺桥道板梁） 连续腹孔由立柱、纵梁、实腹段垫墙及桥道板组成（如上页图b）。这种形式主要用于肋拱桥，适合于建筑高度受限制的拱桥。 2）连续腹孔（横铺桥道板梁） 框架腹孔在横桥向根据需要设置多片，每片之间通过系梁形成整体（如上页图c） 。 3）框架腹孔 三、拱桥的其他细部构造 （一）拱上填料、桥面及人行道 拱上建筑中的填料，扩大车辆荷载分布面积的作用，减小车辆荷载对拱圈的冲击作用，但同时也增加了拱桥的恒载重量。 现行桥规规定，当拱上填料厚度（包括桥面铺装层厚度）等于或大于500mm时，设计计算中不计汽车荷载的冲击力。 拱桥行车道部分的桥面铺装、人行道及栏杆，其构造与梁桥相似。 （二）伸缩缝与变形缝 为避免拱上建筑不规则开裂，影响桥梁的安全使用，需在构造上采取必要的措施，通过设置伸缩缝及变形缝来使拱上建筑与墩台分离，并使拱上建筑和主拱圈一起自由变形。 伸缩缝缝宽20～30mm，其缝内填料可用锯末沥青按1∶1的质量比制成预制板，在施工时嵌入，并在上缘设置既能活动又不透水的覆盖层。 变形缝不留缝宽，其缝可干砌或用油毛毡隔开或用强度等级低的砂浆砌筑。 小跨径实腹拱，伸缩缝设在两拱脚的上方，并在横桥向贯通（包括侧墙、行车道、人行道、栏杆等），伸缩缝多做成直线形。 实腹式拱的伸缩缝 拱式空腹拱桥，一般将紧靠墩台的第一个腹拱圈做成三铰拱，并在紧靠墩台的拱铰上方设置伸缩缝，且贯通全桥宽，而其余两拱铰上方设置变形缝。 拱式腹孔的伸缩缝与变形缝 梁式腹孔，通常是在桥台和墩顶立柱处设置标准伸缩缝（板式毛勒伸缩缝），而在其余立柱处采用桥面连续的形式。 梁式拱上建筑 （三）排水及防水 为便于桥面排水，行车道应根据不同的路面材料设置1.5%～3.0%的横坡（单幅桥为双向坡，双幅桥为单向坡），人行道则设置与行车道反向的1%横坡。拱桥桥面的纵向排水和梁桥相同。排除桥面雨水的构造如图1-3-70所示。 1．桥面排水 图 桥面雨水的排除 实腹式拱桥防水层应沿拱背护拱、侧墙铺设。如果是单孔桥，可以不设泄水管，积水沿防水层流至两个桥台后面的盲沟，然后沿盲沟排出路堤。如果是多孔拱桥，可以在1/4跨径处设泄水管。 2．防水设施 图1-3-71 渗入水的排除 防水层在全桥范围内不宜断开，当通过伸缩缝或变形缝处应妥善处理，使其既能防水又可以适应变形。 泄水管可以采用铸铁管、混凝土管、陶（瓦）管或塑料管。为了便于泄水，泄水管尽可能采用直管。 （四）拱铰 永久性铰：主拱圈按两铰拱或三铰拱设计时；空腹式拱上建筑，其腹拱圈按构造要求需要采用两铰或三铰拱，或高度较小的腹孔墩上、下端与顶梁、底梁连接处需设铰时； 临时性铰：施工过程中，为了消除或减少主拱圈的部分附加内力，以及对主拱圈内力作适当调整时设置的拱铰。 拱铰的形式选择，常用的有以下几种： 1．弧形铰 弧形铰一般用钢筋混凝土、混凝土、石料等做成 。铰的宽度应等于构件的全宽，沿拱轴线的长度取为拱厚的1.15～1.20倍。主要用于主拱圈的拱铰。 图 弧形铰 拱桥在采用转体方法施工时，为使桥体顺利转动，在拱脚需设置球面弧形铰。 图 混凝土球面铰 这种铰虽是施工临时使用，但它是桥体转动的关键，要求制作精度高，光滑度好。要特别注意预留在球铰正中的轴，必须与球面保持垂直。 2. 铅垫铰 中小跨径的板拱或肋拱，可以采用铅垫铰。垫板宽度为拱圈厚度的1/4～1/3，在主拱圈的全部宽度上分段设置。铅垫铰也可用作临时铰。 图 铅垫铰 3．平铰 对空腹式的腹拱圈，由于跨径较小，可以采用构造简单的平铰。 图 平铰 4．不完全铰 对于小跨径或轻型的拱圈以及空腹式拱桥的腹孔墩（柱）铰，目前常用不完全铰图 a）。图 b）、c）所示为墩柱的不完全铰。 图 不完全铰 5．钢铰 钢铰通常做成理想铰 。钢铰除用于少数有铰钢拱桥的永久性铰结构外，更多的是用于施工需要的临时铰。 图 理想铰 四、拱桥实例介绍 我国公路桥中70%为拱桥。我国多山，石料资源丰富，拱桥取材以石料为主。 1）圬工拱桥（石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥，跨