道桥方向实结报告

一、实习目的

道桥方向实结报告

通过对桥梁的种类、概念以及参数的理解，从感性上认识到桥梁的建造原理和设计标准。从而对桥跨结构、桥墩、桥台、支座系统、墩台基础等基本结构有一定的认识。在实习的过程中将学到的一些理论知识与实际相结合，力求做到“知行”合一。同时这次实习为今后的许多专业课奠定良好的基矗

二、实习时间

2011年10月22日

三、实习地点

卢沟桥、铁路桥、小清河桥、京石客运专线、献慈寺桥、13号线西大区间高架桥

四、实习感受

此次实习，跟随老师主要去了卢沟桥和13号线。在卢沟桥那里认识和学习了卢沟桥（即石桥）、铁路桥、公路桥(小清河公路桥、献慈寺桥)和京石客运专线。

此次桥梁实习让我对桥梁的种类，桥梁的主要技术指标、桥梁的结构类型、桥梁的设计与施工、桥梁的维修与保养有了初步的感性认识。首先，在桥梁设计施工时要考虑到流水的作用，要因地制宜的采取不同的结构来修建桥梁。同时桥梁上附有许多孔，要根据其所处的地理位置和地理环境进行分析，在实习中主要接触到的是散热孔和排水孔。

其次，还有要预先考虑到要有抗地震等自然灾害的能力，因此在许多桥梁中都有不同的防地震设施。在初步确定了桥梁的设计方案后对材料的选择要根据其受力特点如利用混凝土、石料的抗压性能来承担竖向荷载，利用刚进的抗拉性能来承受拉力，从而达到物尽其用，使建造出来的桥梁安全耐用。此次学习，对今后专业课的学习奠定了良好的基础；同时也将画法几何和工程制图学到的一些理论知识得到了实际的应用。最后我总结出桥梁设计的基本原则，在设计时要分析各原则之间的辩证关系。安全、适用、经济、美观的基本原则

参观卢沟桥时，心中始终把终身学习与壮大祖国紧密联系在一起，要继承前人不畏强暴，勇敢顽强的民族精神；事不忘，后事之师。只有尊重和正视历史，才能赢得未来。同时作为一名未来的工程师，心中要时刻怀有责任感，因为建筑的安全与否关系到成千上万人的生命安全问题，要学会对生命负责，向责任看齐。由于专业水平所限，一些知识点还不是很全面与完善，希望老师指正。最后感谢老师耐心细致的教导。

五、概念整理

（一）、桥定义：架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的建筑物

（二）、桥梁分类:桥梁根据其用途、所用材料和力学特性等

（1）按用途分类

铁路桥：供铁路通行的桥梁；

公路桥：供公路通行的桥梁；

其它类型桥梁：公铁两用桥、人行桥、输水渡槽、管线桥等。

(2)按跨越障碍物分类：

跨河（谷）桥：跨越河流（或山谷）的桥梁；

高架桥：为保留线路通过地段的空间或少占耕地，常常不修路堤而以桥梁通过，称这种桥为高架桥，也称作旱桥或栈桥；

跨线桥：跨越铁路或公路的桥梁，称作为跨线桥或立交桥。

（3）按所用材料分类：

按上部结构所使用的材料，桥梁分为钢桥、混凝土桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、石桥、木桥。

（4）按受力情况分类：

梁式桥：在竖直荷载作用下，支座只产生竖向反力的桥，其中有简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥等。梁桥以梁截面的内弯矩抵抗竖向荷载，因此除悬臂梁桥外，梁桥的跨越能力有限。

拱桥：作为主要承重结构的主拱将大部分竖向荷载转换为拱截面的压力，拱脚不仅有竖向反力，还有巨大的水平反力，无铰拱还有支撑弯矩。

刚架桥：显著特点是桥梁和墩台刚性连接成整体，在竖向荷载作用下和拱一样，有竖向反力和水平反力，无铰刚架还有支撑弯矩，其中有门形刚架、斜腿刚架桥。

悬索桥：由桥塔、主缆、锚锭、吊索、加劲梁等主要受力构件组成的组合体系桥。与梁桥不同，悬索桥的桥塔和主缆是主要承重结构，加劲梁主要提供桥梁横向刚度、抗扭刚度和路面，作用于加劲梁的路面荷载及加劲梁自重通过吊索由主缆承受。

斜拉桥：由桥塔、斜拉索和梁部结构组成的组合体系桥。作用于梁部结构的荷载由梁体和斜拉索提供的垂直分力共同承受。

（5）按桥长分类：

桥梁根据其总长度（台尾至台尾间距离）分为特大桥、大桥、中桥和小桥，铁路桥的划分如下：500m以上为特大桥；100m～500m为大桥；20m～100m为中桥；桥长在20m及以下者为小桥。

六、实习内容

﹙一﹚、卢沟桥简介

1、地理位置:卢沟桥位于北京市西南约15千米处丰台区永定河上。因横跨卢沟河即永定河而得名，是北京市现存最古老的石造联拱桥。如今永定河上已经没有水了，但因2015年奥运会又重新贮满了水。

2、主要技术指标:卢沟桥全长（桥全长：拱桥是指拱上侧墙与桥台侧墙的两伸缩缝外墙之间的长度）266.5米（可称为大桥），宽7.5米，最宽处可达9.3米。为华北最长的古代石桥。

桥墩共有十座，11个桥孔，（桥墩之间或桥墩与桥台之间的桥跨称为一孔，设一座桥的墩台总数为n，则一座桥的孔数为n-1）11个半圆形石拱的长度自16米到21.6米，每两个石拱之间有石砌桥墩，把11个石拱联成一个整体，是一座联拱石桥。桥面两侧筑有石栏，柱高1.40米。

3、特殊建筑及其作用:

每墩上游迎水面砌成分水尖，外形像一个尖尖的船头，其作用为抗击流水的冲击。经过券洞后，作流线型内收，状如船尾即背水的南面没有分水尖，而是方形的使水流可以迅速分散，减轻了水流券洞内的压力。有效地保护了桥体。基础为木桩基。整个桥身都是石体结构，关键部位均有银锭铁榫连接。

4、拓展知识:重力式桥墩多采用简单的流线型截面形状，如圆端墩、尖端墩、圆角形墩等，以便桥下水流顺畅地绕过桥墩，减少阻水及墩旁冲刷。当水流方向变化不定或与桥梁斜交时，宜采用圆形墩。﹙二﹚、铁路桥简介

1、形成原因:在修建一条铁路时，常常会碰到江河、山谷、公路或者与另外一条铁路交叉，为了让铁路跨越这些地形上的障碍，就需要修建各种各样的铁路桥梁。

2、历史发展特点:中国最早的铁路桥梁是19世纪的70年代修筑的吴淞铁路，因当地河网密布，短短十几公里的铁路修建了中小桥梁十余座。具有近代建筑水平的铁路钢桥——蓟运河桥。此桥经过多次改造，直到今天仍在使用，它可以算为中国铁路历史最悠久的钢桥。从1881年唐胥铁路建成到今天，中国共修建了4万余座各种铁路大小桥梁，其中1984-1995年的10年里就修建了6259座。

3、桥梁形式铁路桥梁采用最多的是梁式桥。其余还有拱式桥、悬索桥、斜拉桥和钢构桥。此铁路桥采用的是梁式桥，桥系为桁架结构。

其中梁式桥是一种使用最广泛的桥梁型式，可细分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。所谓简支梁是指梁的两端分别为铰支端与活动端的单跨梁式桥。连续梁桥是指桥跨结构连续跨越两个以上桥孔的梁式桥。在桥墩上连续，在桥孔内中断，线路在桥孔内过渡到另一根梁上的称为悬臂梁，采用这种梁的桥称为悬臂梁桥。卢沟桥附近参观的铁路桥为简支梁、13号线西大区间有一段为七跨连续。

拱式桥

拱式桥由拱上建筑、拱圈和墩台组成。在竖直荷载作用下，作为承重结构的拱肋主要承受压力，拱桥的支座既要承受竖向力，又要承受水平力，因此拱式桥对基础与地基的要求比梁式桥要高。拱式桥按桥面位置可分为上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥。卢沟桥附近的铁路桥为上承式桥。在选择方式时要考虑到与其连接公路的高低，根据坡度的高低而进行选择。

5、名词解释: 桁架: 桁架是由若干杆件在其端部相互联结而成的一种结构。在工业与民用建筑中，有些屋架、托架以及跨度和吨位较大的吊车梁常采用的型式。桁架的杆件根据其所在的位置不同有不同的名称。上部的水平杆称为上弦杆，下部的水平杆称为下弦杆。上下弦杆之间的杆件称为腹杆，其中联结上下弦的斜向杆称为斜杆，联结上下弦的竖向杆称为竖杆。

桁架计算方法:结合理论力学所学，平面桁架一般按理想的铰接桁架进行计算，即假设荷载施加在桁架节点上（如果荷载施加在节间时，可按简支梁换算为节点荷载），并和桁架的全部杆件均在同一平面内，杆件的重心轴在一直线上，节点为可自由转动的铰接点。理想状态下的静定桁架，可以将杆件轴力作为未知量，按静力学的`数解法或图解法求出已知荷载下杆件的轴向拉力或压力。

下承式拱桥由拱肋、系杆、吊杆、横撑和桥面系共同组成,桥面系位于拱肋之下,系杆将拱肋连在一起,并承受其拱脚水平推力。在力学上,该结构为外部静定内部超静定体系。这种桥型具有造型优美,跨越能力大,构造简单,施工方便,耐久性能好等优点。

上承式拱桥的桥面系设置在桥跨主要承重结构（桁架、拱肋、主梁等）上面的桥梁。它的桥面系构造简单、施工方便，桥跨主要承重结构的宽度可以做得小一些，因而节省墩台圬工；另外，桥上视野开阔。缺点是桥面到梁底的建筑高度较大。

6、拓展知识:

桥面系:桥面系指的是上部结构中，直接承受车辆、人群等荷载并将其传递至主要承重构件的桥面构造系绕，包括桥面铺装、桥面板、纵梁、横梁、人行道等。桥面板，加筋肋，纵梁，横梁等构件组成的直接承受车辆荷载作用的桥面构造系统。桥面系包括纵梁、横梁和纵梁间的连接系。

卢沟桥附近的铁路桥桥面系传递力的方式为纵梁—横梁—桁架。桥上的人行横道是用来检修用的。

支座种类: 根据使用材料分类：普通钢支座和橡胶支座，每种支座又分多种类型；

根据支撑图式分类：固定支座（允许转动），活动支座（允许转动和纵向位移）。主要有垫层支座，弧形钢板支座，钢筋混凝土摆柱式支座，板式橡胶支座，盆式橡胶支座，球形钢支座，减隔震支座。

高粱桥斜街的跨线桥支座即为盆式橡胶支座。而卢沟桥系的铁路桥有固定支座和滑动支座即活动支座。

﹙三﹚、京石客运专线（施工方面分析）

1、施工方法:经过京石客运专线的施工现场远距离观看，知道了在下部结构上预压等重量的石头是由于上部的结构现浇性质需要提前让其达到稳定状态，防止现浇时的下沉，这一过程也巧妙地利用了数学里等量替换的方法。

在施工时采取了悬臂施工法。悬臂施工方法是桥梁工程上用的，施工大跨度箱形梁之类的连续刚构桥墩时，先施工桥墩，由桥墩向两侧先施工一段箱形梁，等到它的强度达到设计值时，在这段悬臂梁上用挂篮向前伸出后再支模板，再浇筑一段梁，反复这样，直到由两侧施工的悬臂梁最后在中间相遇合龙，桥梁结构部分施工完成。

2、拓展知识:主梁的截面型式及其优缺点:

矩形：

优点：1.结构简单2.施工方便3.建筑高度较小

缺点：1.自重大2.受拉区混凝土不能发挥作用3.跨度小

肋型(π型):

优点：1.截面形状稳定2.横向抗弯刚度大3.梁的堆放、装卸和安装方便4.不用加横向联结。

缺点：1.构件制造复杂2.混凝土和钢筋用量较T梁大3.自重较大跨度较校 T型

优点:1.梁肋尺寸不受起重安装机的具体限制，可根据钢混体积最小的经济原则确定截面2.跨径较大3.梁的堆放、装卸和安装方便4.预制模板简单、施工方便。 ﹙四﹚、公路桥结构分析

1、上部结构类型简介

（1）上部结构的结构类型：（梁、拱、刚架、斜拉、悬索）

（2）梁的截面形式及主要尺寸：（板式、T形、箱形、工字形等）

（3）主要受力钢筋的类型及布置形式：主要受力钢筋有主筋、斜筋（弯筋）、箍筋等；钢筋种类有圆钢筋、变形钢筋、钢丝、钢铰线等。布置形式分直线、曲线和折线等。

(4) 装配式T形简支梁的钢筋一般包括纵向主筋、斜筋、分布筋、箍筋和架立筋。

①纵向主筋

简支梁主要受弯，故纵向主筋督置于梁肋的下缘。

②斜筋

在靠近梁端支撑线处为增强梁体的抗剪能力要设置斜筋。斜筋一般多由纵向主筋弯起构成，也专门焊接。

③分布筋

当T梁的高度大于1m时，要在梁肋的两侧布置纵向分布筋，以防止梁肋侧面的混凝土因收缩等原因而开列。根据梁肋混凝土的受力特点，下缘布置的密些，上缘在可稀些。

④箍筋

箍筋的主要作用是抗剪，还有其它作用，必须布置。

⑤架立筋主要起支架作用，为固定其它钢筋而设置参观的公路桥梁式桥，上部结构为梁，下部梁为纵梁，梁的截面为T型。

小清河公路桥为拱桥，它的桥肋为最大的拱，它是一个空腹式桥，目的是为了防止地震。献慈寺桥为简支梁式桥，是一个钢筋混凝土组合桥，连接板上附有螺栓防止地震和梁的滑落。

2、下部结构类型简介

（1）桥墩类型：按墩身截面形式：矩形墩、圆形墩、圆端形墩、空心截面墩；按墩身结构形式：单柱式、双柱式、排架式。

（2）桥台类型：根据结构形式分为：U形桥台、T形桥台、耳墙式桥台、埋式桥台。

（3）墩台材料：石砌、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土。

参观的公路桥墩为双柱式，桥梁两侧的耳朵的目的是为了防止地震所带来的墙块滑落。

﹙五﹚、西大区间13号线高架桥综合分析1、高架桥定义高架桥指搁在一系列狭窄钢筋混凝土或圬工拱上，具有高支撑的塔或支柱，跨过山谷、河流、道路或其他低处障碍物的桥梁。

2、高架桥产生原因

城市发展后，交通拥挤，建筑物密集，而街道又难于拓宽，采用这种桥可以疏散交通密度，提高运输效率。此外，在城市间的高速公路或铁路，为

避免和其他线路平面交叉、节省用地、减少路基沉陷，也可不用路堤，而采用这种桥。北京地铁13号线，西起西直门，东至东直门，全路线呈n字形，全长40.5公里，于2003年1月9日全线开通。全线除西二旗到龙泽、柳芳到东直门部分区间（约3千米）为地下段外，均为地面或高架铁路。

3、发展现状:

目前国内外采用的梁的结构形式有:槽型梁、下承式脊梁、T型梁,板梁和箱梁等。高架线的桥梁设计梁式有现浇连续箱梁、现浇简支梁、预制梁等。上海轨道交通9号线在出市区以后至松江新城前全部采用高架线,因沿线交通方便、空间开阔,便于梁的运输和架设,故多为预制梁。天津的津滨快轨出天津市区后至塘沽区前,两侧地区空旷,线路基本采用高架形式。高架线的突出缺点是运营噪声大,对城市景观影响也较大,市区一般不采用。

3、主要技术指标

两条轨道相距大约9米，目测高度约为8米，跨度为50米。

4、桥身结构

13号线轻轨用桥是连续梁，梁截面为箱形，箱形截面的两侧伸出桥面板以扩大桥面，其下用窄墩，形成“脊骨式”的结构。底板为钢板，受拉能力强。桥面为混凝土材料，受压能力强；梁之间有节点板和伸缩缝。底座类型为横式橡胶支座,四个方向各有一根钢柱，增加各个方向的稳定性，防止在地震等特殊情况下发生落梁事故。由于桥下通行汽车，为避免遮挡驾驶员视线，采用板式桥墩。桥墩与桥体用螺栓、橡胶垫层连接，起到缓解震动和传递力的作用。为增强横向刚度，桥墩两立柱之间有横梁。桥墩上存在限位挡，用以限制震动是桥体产生横向位移。铺设时采用无缝线路，大大减少了车辆运行时的噪音。在居民住宅、商务用地等距13号线较近的地段两侧安装了声屏障，有效地减少了地铁运行时的噪音影响；同时在商务密集区，为减少噪音和振动采用了钢弹簧浮置板隔振系统。

补充:

1、它的梁为箱型梁，它具有如下几点优点:

(1)底部有扩展的底板，可提供承受正、负弯矩的混凝土受压区。

(2)在一定截面面积下能获得较大的抗弯惯矩，而且抗扭刚度大，偏心作用下各梁肋受力均匀。

(3)适合较大跨径的悬臂梁和连续梁。（京石客运专线与13号线高架桥都为连续梁）

(4)可用于预应力混凝土简支梁。

2、连续梁在恒荷载下的优点:连续梁在恒荷载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，因而梁高可以减小，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少。

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