如何做钢丝绳钩头
快速更换高炉料车钢丝绳的新方法发明属炼铁领域。本发明适用于高炉料车钢丝绳的更换。主要技术,首先计算新钢丝绳的准确长度,然后,将料车锁定在加料的准确位置,在料车处将旧钢丝绳割断与新钢丝绳连接,在卷筒处将旧钢丝绳割断与拖绳连接,用拖车牵引旧钢丝绳带动新钢丝绳从斜桥的低端使新钢丝绳绕过腰轮与天轮后就位,就位后,新钢丝绳的两端用固定卡头做好O型扣,一端的O型扣里用柱销与卷筒连接,另一端与料车连接。本发明主要优点是缩短工期,使高炉不慢风,更换钢丝绳高炉能正常生产,并且降低工人的劳动强度。
1、一种快速更换高炉料车钢丝绳的新方法,其特征在于:首先计算新钢丝绳(1)的准确长度,然后,将料车(2)锁定在加料的准确位置,在料车处将旧钢丝绳割断与新钢丝绳连接,在卷筒(3)处将旧钢丝绳割断与拖绳连接,用拖车牵引旧钢丝绳带动新钢丝绳(1)从斜桥(7)的低端使新钢丝绳(1) 绕过腰轮(6)与天轮(5)后就位,就位后,新钢丝绳(1)的两端用固定卡头(4)做好O型扣(14),一端的O型扣(14)里用柱销(12)与卷筒(3)连接,另一端与料车(2)连接。
环冷机拆除施工方案
一:工程概况
本次马钢第一炼铁总厂烧结机环冷拆除是由修建工程公司第二分公司承接的,本次拆除工程的重点在于风机,密封罩,台车及轨道,摩擦板和钢结构框架等的拆除。选用保护性拆除,拆除前必须做好各设备的编号以用来方便安装。此工程特点工期较短且工程量大,另外施工现场又存在交叉作业。所以本公司对于本次拆除工程非常的重视。
二:编制依据
根据甲方单位提供的图纸以及拆除要求编制此施工方案,另外依据物体的实际重量并结合主要起重工具的性能表来选用吊机等辅助工具。
三:工艺流程
本次拆除是保护性拆除,拆除前必须做好标记。采用的是由上至下拆除的方式,由此环冷机的结构和特点考虑首先拆除的是风机,然后是密封罩的拆除,从台车本体以上的拆除完毕以后是台车,轨道,摩擦板的拆除。再其次是传动部分的拆除,因为在台车拆除的工程之中需要转动台车来配合,故而传动部分的拆除放在后面。其后是散料系统和下料系统的拆除,最后是钢结构框架的拆除。在拆除的工程中可以有交叉拆除和分点拆除,在下面的施工网络计划图中有具体体现。
四:工机具准备
手拉葫芦1吨、2吨若干,5吨卷扬2台,吊机50吨7个台班、25吨10个台班、12吨10个台班,大车20个台班。
五:人员组织
由拆除的性质来决定拆除的过程之中不能有损坏,要求施工过程中必须要精细。然后根据现场的施工环境以及工期要求来安排施工人员,又由于是拆除工程,故焊工和起重工要求非常大,焊工12人、起重工10人、钳工4人、铆工4人。
六:具体施工方法
本次拆除工程选用由上至下保护性拆除,由于应甲方要求拆除过程中应妥善保管好各种装置。拆除下来以后应及时的进行修复和检修,并摆放到指定位置统一摆放,然后运送到合钢现场。具体的施工方法可以设为以下几点,按照施工要求为了方便安装拆除前做好标记,然后逐一的拆除。
6.1风机
风机设备的数量为三个,可以从进料口到出料口制订一个大的方向即分别
图一:风机标记及吊装示意图
选择风机1、风机2、风机3如图一所示。三台风机可以选用同时拆除的方式,从密封烟罩开始拆除,中间经叶轮、减速器、电机,选用50吨吊机,吊机的立足点和吊装示意图如图一所示,手拉葫芦配合进行拆除,拆除前须电控制系统和油路的拆除。
6.2密封罩
同风机一样,从进料口到出料口标记出密封罩的顺序,一个入口端密封罩和一个出口端密封罩,中间共5个 密封罩、11个 密封罩、2个 膨胀密封罩、2个 膨胀密封罩。另外三个风机上分别在左、右各一个密封罩,风机中间有两个密封罩。共计44个密封罩,可以用油漆从1到44数字编号(也可排除风机周围的密封罩而其他以各个形式来编号)。从现场图纸中看出,密封罩最重的为1320kg,故根据主要起重机械性能表可以选用25吨吊机,施工现场复杂吊装点较远的可以选用50吨吊机配合。所拆除下的密封罩为了方便运输,现场解体分为三块,及时的分割倒运,内部小系统做好标记,避免现场复杂。此拆除过程中必须注意在切割螺丝的过程中必须用吊机或手拉葫芦进行保护以防发生意外。
6.3台车
此编号和以上方法一样,共计45量台车。拆除过程之中请甲方配合转动,台车的重量为1437kg,可以选用25吨吊机配合吊装,吊装示意图如图二放台车的过程中用叉车配合及时的倒运到指定地点来进行台车的修复。另外此处注意一点,在拆除台车过程中一边的台车拿掉后另一边而没有拆除,可能能会出现整体一边偏重,从而使摩擦轮和摩擦板啮合过深,故而要求甲方配合转动,隔几辆拿一辆的方法,使拆除过程中台车能顺利的转动,放台车的过程中用叉车配合及时的倒运到指定地点来进行台车的修复。
图二:传动装置的标记及台车吊装示意图
6.4轨道和摩擦板
由于是拆除安装此环冷机,由于此前轨道和摩擦板运转过程中有过磨损,故必须按原装配来安装,不能顺序颠倒,否则可能会引起台车跑边以及托轮不转和挡轮啮合过大等不必要的情况,故而和上述方法一样从进料口开始编号直到出料口结束。轨道共有三条环绕环冷机一周,可以同时拆除,选用12吨吊机以及手拉葫芦等工具进行拆除,空间狭小部分用卷扬倒运出来,此部分的数量很小,不作详细说明,现场施工过程中根据实际情况来确定。
摩擦板是此环冷机的重要设备之一,拆除过程中必须要精细操作,不能有扭曲变形,二次倒运时也应注意保护,此摩擦板是有绞孔螺栓联结的,拆除时可以先割除螺栓(注意安装时备绞孔螺栓),环冷机一周共15
图三:摩擦板分布及吊装示意图块摩擦板,单件重量560kg,可选用12吨吊机来吊装,吊机的位置站位选择合理如图三所示。
6.5传动部件
此环冷机传动装置是由两台传动系统组成的,对称分布在整个环冷系统的两侧,每台传动装置上各有上下两个摩擦轮,带动台车上连接的摩擦板,从而达到速度要求。同上述一样即可从进料口到出料口设订一个固定方向,从而标记出传动装置1和2,如图二。拆除过程中注意减速器和摩擦轮的保护,可以选用25吨吊机配合拆除,拆除下以后对减速器打开进行检修。
6.6平台以及钢结构框架
从以上的设备拆除完毕以后,剩余的是支架等一些地基平面的基础和平台的拆除,其中包括台车支架,风机支架,传动部分支架和一些爬梯、防护栏杆,风机支架和传动部分支架的标记可以分别按照风机的标记和传动装置的标记来确定,既风机支架1、2、3,传动部分支架1、2,台车支架也是按照从进料口到出料口的方向来确定。此部分拆除时应从风机支架和传动部分支架拆除开始,为了运输时方便应以面拆除的形式,即为一个四脚立柱的钢结构可以选择两根连在一起中间辅助架不必拆除。风机支架、传动部分支架拆除完毕以后在来拆除台车支架,可以多点拆除同时开工。拆除过程中应在内部小系统的做好标记,选用12吨吊机。
以上即为所有装置的标记和拆除工作,另外单一的装置如进料斗和散料系统等可以不用做标记,这里只是对大的方向进行的确定,如传动部分和风机部分等内部小的结构现场拆除时是分块进行拆除,所以必须内部小系统的标记必须做的也要精细防止混淆,给安装带来不必要的麻烦。各设备结构的拆除过程,从大的方面进行了阐述,具体根据现场的施工情况来确定小细节的划分。
七:质量管理点及安全控制措施
1.建立健全安全体系,进入现场前对施工人员进行安全教育,强化安全质量意识,认真做好各项准备工作,全面了解拆除工程的图纸和资料,进行施工现场堪察,对拆除施工人员进行安全技术交底。编制施工组织设计或安全专项施工方案以及制定安全事故应急救援预案。保证工程质量按期按质完成。
2. 拆除工程施工区域应设置硬质封闭围挡及醒目警示标志,非施工人员不得进入施工区,拆除下的物品及时整理修复,摆放到指定地点,集中保管。
4.电气焊设备设置明显标志,并有防火、防爆措施。
5.起重、吊拉设备机具由专人管理,确认安全方可使用。大件拆除吊装时使用的钢丝绳长度、直径要合理的选择,吊点在使用前要求确认,吊装过程中要有专人指挥信号明确。
6.施工人员明确作业中的各项安全事项,严格遵守安全技术规程和操作规定,当拆除工程对周围相邻建筑安全可能产生危险时,必须采取相应保护措施,对建筑内的人员进行撤离安置。
7.进入现场人员,为拆除作业人员准备齐全安全防护用品,严禁酒后作业,高温天气注意防温降暑。
8.施工停止,应切断电源,检查现场确认无不安全因素后,方可离开。
9.施工中发现不安全因素应及时排除,否则作业人员有权拒绝作业。当施工地点有架空线路或电缆线路时,应与甲方取得联系,采取防护措施,确认安全后方可施工。
10.在拆除作业前,施工单位应检查建筑内各类管线情况,确认全部切断后方可施工(传动装置预留)。在拆除工程作业中,发现不明物体,应停止施工,采取相应的应急措施,保护现场,及时向有关部门报告。
11.夜间施工时加强照明,上下交叉作业时打设防护平台,并派专人监护,互相协调,不得随意向下乱扔东西。
12.根据拆除工程施工现场作业环境,应制定相应的消防安全措施。施工现场应设置消防车通道,保证充足的消防水源。现场油污严重时,配备足够的灭火器材,做好防火防滑工作。
八:环保措施与文明施工
1.在施工段落范围内设置鲜明醒目标志、标牌及通告。
2.机具、材料应堆放整齐,余料及时清理。
3.进行拆除作业时,平台上严禁人员聚集或堆放材料,作业人员应站在稳定的结构或脚手架上操作,被拆除的构件应有安全的放置场所。
4.现场的废油废物不得随地乱排放,应集中到一起处理。
5.拆除完毕以后打扫现场做到工完、料尽、场地清。
供参考
为规避危险性较大工程的安全风险,施工企业应加强危大工程的分部分项工程安全管理,认真落实安全生产规定和相应规章制度,严格执行监督,及时总结相关安全要点,有效防范较大及以上生产安全事故的发生。
1深基坑工程安全要点
1、进入施工现场必须遵守安全操作规程和安全生产纪律。严格执行施工组织设计和安全技术措施,不准擅自修改。
2、基坑开挖前,应先检查了解地质、水文、道路、附近建筑物、民房等状况,做好记录,开挖过程经常观测变化情况,发现异常,立即采取应急措施。
3、作业前要全面检查开挖的机械、电气设备是否符合安全要求,基坑现场排水、降水、集水措施是否落实。
4、作业中应坚持由上而下分层开挖,先放坡,先支护,后开挖的原则,不准碰损边坡或碰撞支撑系统或护壁桩,防止坍塌,未支护前不准超挖。
5、基坑周边严禁超荷载堆土、堆放材料设备,不得搭设临时工棚设施。
6、基坑抽水用潜水泵和电源电线应绝缘良好,接线正确,抽水时坑内作业人员应返回地面,移动泵机必须先拉闸切断电源。
7、汽车运土,装载机铲土时,应有人指挥,遵守现场交通标志和指令,严禁在基坑周边行走运载车辆。
8、基坑开挖过程,应按设计要求,及时配合做好锚杆拉固工作。
9、基坑开挖到设计标高后,坑底应及时满封闭,及时进行基础施工,防止基坑暴露时间过长。
10、开挖过程,如需石方爆破,应制定包括药量计算的专项安全作业方案,报公安部门审批后才准施爆,并严格按有关爆破器材规定运输、领用、存放和管理。
11、深基坑内应有通风、防尘、防毒和防火措施。
2高支模工程安全要点
1.进入现场必须遵守安全操作规程,按照高支模方案的要求作业。
2.作业前应先检查使用工具是否安全牢固,作业条件及基础是否符合安全要求。
3.严格按照层高超过4.5m的`高支模模板支架安全施工方案进行搭设,不合格的材料、扣件不准使用。
4.支架立杆底部应设置底座或垫付板并设置纵横向扫地杆,立杆上的扣件应交错布置,支架立杆应竖直设置,2m高度的垂直度允许偏差为15mm。
5.当梁模板支架立杆采用单根立杆时,立杆应设在梁模板中心处且偏心距不应大于25mm。
6.模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置。
7.模板尺寸准确,安装模板必须及时钉(扣)顶牢固,不得留松板或浮板,预留孔口应及时盖板封闭牢固。
8.使用手持电钻、电锯应符合安全用电要求,若出现故障,应先拉闸断电再送机维修,不可擅自检修。
9.遇有六级阵风或大雨应停止作业。
10.架设完毕必须严格验收,不合格不准进行下道工序作业,不准边加固边上钢筋边绑扎钢筋作业,严防坍塌事故发生。
3脚手架工程安全要点
1、钢管脚手架的立柱,应置于坚实的地基上,立柱钢管加垫座,用混凝土块或用坚实的厚木块垫好,宜加扫地杆牵系牢固。
2、脚手架的立柱要求垂直,其中转角立柱的垂直误差不得超过0.5%,立柱不得超过1%,八层以上建筑的外脚手架立柱间距不得大于2m,纵向的水平钢管的垂直间距不大于1.8m,并要用构件联结,螺栓拧紧,承重的纵向水平杆务必支承于横杆之上。
3、脚手架两端转角处,每隔6~7根立柱设剪刀撑,与地面的夹角不大于60度,横向每隔4m设一锚固点,必须与建筑物锚固点拉结牢固。安全网随着工作层完成均要设置(即满拉),水平网每隔四层设一道,首层必须按照通道长度搭设安全网。
4、走桥上必须满铺脚手板,上料斜道坡度不得大于1:3,宽度不得小于1.5m,上人斜桥坡度不得大于1:2,防滑条间距以30cm为宜,但不得大于35cm。
5、采用的钢管外径宜用51mm,壁厚3~4mm,管壁厚度小于3mm的钢管,不宜做立柱和横杆。
6、 外排架须高出工作面1.2m以上,临时通道两侧要搭设防护栏杆。
7、外排架搭设分段完成后,要经验收合格并报安监站验收合格后方可使用,并办理验收手续。
8、电线水管等临时设施,必须先清除干净后再拆除。附在架上安全网要随架的拆除而逐步拆下,翻桥板要向下外倾,以防止杂物下落打破玻璃,翻板时要有专人负责安全警戒。
9、拆架时,应按顺序进行,应由上而下,不准上下同时作业,并制定拆卸防范措施。
4起重机械安全要点
1、起重臂伸出、或主副臂全部伸出后,变幅时不得小于各长度所规定的仰角。
2、起重机行驶和工作的场地应保持平坦坚实,并应与沟渠、基坑保持安全距离。
3、载荷不得超过该工况下额定起重量的20%,以防造成起升机构超载受损、或导致起重机倾翻事故。
4、内燃机水温在80~90℃时,润滑性能较好,水温末达到80℃时,不得高速行驶。
5、作业中发现起重机倾斜、支腿不稳等异常现象时,应立即使重物下降落在安全地带,不能使用紧急制动,以免造成起重机倾翻事故。
6、为保证起重机的正常使用,在起重机作业前必须进行检查: (1)各连接件无松动。 (2)轮胎气压符合规定。 (3)钢丝绳及连接部位符合规定。 (4)各安全保护装置和指示仪表齐全完好。 (5)燃油、润滑油、液压油及冷却水添加充足。
7、起重机使用的钢丝绳与卷筒应连接牢固,放出钢丝绳时,卷筒上应至少保留三圈,收放钢丝绳时应防止钢丝绳打环、扭结、弯折和乱绳。
8、钢丝绳采用编结固接时,编结部分的长度不得小于钢丝绳直径的20倍,并不应小于300mm,其编结部分应捆扎细钢丝。当采用绳卡固接时,与钢丝绳直径匹配的绳卡的规格、数量应符合规范要求。
9、每班作业前,应检查钢丝绳及钢丝绳的连接部位,当断丝根数达到或超过规定时,应予报废。
10、六级及以上大风或大雨、大雪、大雾等恶劣天气时,应停止起重吊装作业。雨雪雾过后作业前,应先试吊,确认制动器灵敏可靠后方可进行作业。
ZNLK系列智能主令控制器,是经过数年努力而研制成功的一种新型主令控制器,并于2003年获得了国家实用新型专利。这种主令控制器利用可编程序 控制器、操作员界面和绝对型旋转编码器等高科技产品,采用先进的数据检测分析和程序控制技术从本质上改变了LK系列老式凸轮主令控制器的工作原理,成为 LK系列主令控制器的更新换代产品。ZNLK系列智能主令控制器广泛应用于冶金、石灰、煤炭、水泥等行业。
行业应用
1、用于上料系统
ZNLK系列主令控制器在高炉、石灰炉的上料系统中主要应用于控制主卷扬的动作。 ZNLK系列主令控制器能够精确地控制上料小车的起停、加减速、限位等多个动作点的输出。
2、用于氧枪升降控制
ZNLK系列主令控制器在氧枪升降系统中主要应用于控制氧枪的动作。ZNLK系列主令控制器能够精确地控制氧枪的起停、加减速、限位、待吹、刮渣、 吹炼、氧氮的吹停等多个动作点的输出,并且可以在操作员界面上实时显示氧枪的高度,还可以通过增添模拟量输出模块和显示仪表远程显示氧枪的高度。
3、用于转炉倾动控制
ZNLK系列主令控制器在转炉倾动系统中主要应用于控制转炉的动作。ZNLK系列主令控制器能够精确地控制转炉的倾动角度,并且可以在操作员界面上实时显示转炉的倾动角度,还可以通过增添模拟量输出模块和显示仪表远程显示转炉的倾动角度。
4、用于推焦平煤控制
ZNLK系列主令控制器在推焦车中主要应用于控制推焦机和平煤机的动作。ZNLK系列主令控制器能够精确地控制推焦平煤的起停、加减速、限位等多个动作点的输出,并且可以在操作员界面上设定平煤机平煤杆长短动作的次数。
5、用于其他位移控制
ZNLK系列主令控制器最近又被应用于大包回转台的旋转控制和闸门的升放控制等多个控制场合。可以这样说,ZNLK系列主令控制器能够应用于几乎所有的与位移有关的控制场合。
产品特点
ZNLK系列程控主令控制器在运行中几乎做到了零故障率,与LK系列老式凸轮主令控制器相比,若它能为您避免一次故障,那它已经是物超所值了。
智能主令控制器具有运行可靠、响应速度快、分辨率高、调整简捷、可在运行中调整、全数字显示、抗干扰能力强、可远程通讯、多种保护功能等优点。
1、运行可靠:该主令由先进、可靠的可编程序控制器(PLC)与绝对型旋转编码器组成,通过旋转编码器产生的位 置码实现对现场物体位移的检测,然后经PLC译码、运算、分析,产生不同的控制信号和各种保护输出。老式主令控制器由凸轮和触点组成,其触点部分故障较 多,调整相当麻烦。而该主令设计思想是用弱电控制强电;用程序逻辑代替机械凸轮的动作;以无触点代替有触点。这样就避免了许多机械故障,从而大大提高了主 令控制器运行的可靠性,其故障率几乎为零。
2、响应速度快:该主令由于采用了可编程序控制器进行控制,因此其响应速度相当快,其响应速度可达微秒级。
3、分辨率高:该主令的分辨率可以达到毫米级,精确度相当高,能够适应需要精确定位和精确限位控制的场合。
4、调整简捷:该主令的调整无需任何工具,仅需对操作员界面进行操作,即可达到调整的目的。熟练的操作者只需几秒钟即可完成,与老式主令相比,可以节约时间,减少劳动强度,从而提高经济效益。
5、可在运行中调整:该主令可在设备运行状态中进行调整,设备不必停车即可对控制信号通过操作员界面进行调整。
6、全数字显示:可以方便地从TD400上观察出被控设备所处的位置。
7、抗干扰能力强:该主令采用了绝对型编码器,被控设备的每一位置对应唯一的码值,即使某一时刻受到强的干扰,下一时刻绝对型编码器仍能自动把码值纠正过来,不会因丢码而造成控制信号的误输出。
8、可远程通讯:该主令可进行远程通讯,可以直接和其它控制系统(如:PLC系统、工业控制网络系统)相连接,用来显示被控设备的实时位置。
9、多种保护功能:该主令设有溜车故障保护、采集故障保护和运行信号失常等保护。当被控设备位移方向与运行信号 不一致时,该主令可发出停车信号并报溜车故障,以避免溜车故障。当有运行信号而无被控设备位移变化时,该主令可发出停车信号并报采集故障。当被控设备有位 移变化而无运行信号时,该主令也可发出停车信号并报运行信号失常。
(一)桥梁的基本组成部分
1.上部结构(也称桥跨结构)
一般包括桥面构造(行车道、人行道、栏杆等)、桥梁跨越部分的承载结构和桥梁支座。
2.下部结构
下部结构是指桥梁结构中设置在地基上用以支承桥跨结构,将其荷载传递至地基的结构部分。一般包括桥墩、桥台及墩台基础。
(二)桥梁的分类
(1)根据桥梁主跨结构所用材料划分。
(2)根据桥梁所跨越的障碍物划分。
(3)根据桥梁的用途划分。
(4)根据桥梁跨径总长L和单孔跨径Lo的不同,桥梁可分为特大桥(L≥500m或Lo≥lOOm)大桥(L≥100m,Lo≥40m)中桥(lOOm>L>30或40m>Lo>20m)小桥(30m>L>8m或20m>Lo>≥5m)
(5)根据桥面在桥跨结构中的位置,桥梁可分为上承式、中承式和下承式桥。
(6)根据桥梁的结构形式,桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥。
二、桥梁上部结构
(一)桥面构造
1.桥面铺装及排水、防水系统
(1)桥面铺装。桥面铺装即行车道铺装,亦称桥面保护层。桥面铺装的形式有:
1)水泥混凝土或沥青混凝土铺装。
2)防水混凝土铺装。
(2)桥面纵横坡。桥面的纵坡,一般都做成双向纵坡。
(3)桥面排水和防水设施。
1)桥面排水。在桥面上除设置纵横坡排水外,常常需要设置一定数量的泄水管。当桥面纵坡大于2%而桥长大于50m时,每隔12-15m设置一个;桥面纵坡小于2%时,一般顺桥长方向每隔6-8m设置一个。
2)防水层。桥面防水层设置在桥面铺装层下面,它将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施(泄水管)排出。桥面伸缩缝处应连续铺设,不可切断;桥面纵向应铺过桥台背;截面横向两侧,则应伸过缘石底面从人行道与缘石砌缝里向上叠起lOOmm。
2.伸缩缝
为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。
(1)伸缩缝的构造要求。要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向,均能自由伸缩,牢固可靠,车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声;要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞;安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。
在设置伸缩缝处,栏杆与桥面铺装都要断开。
(2)伸缩缝的类型。
1)镀锌薄钢板伸缩缝。在中小跨径的装配式简支梁桥上,当梁的变形量在20—40mm以内时常选用。
2)钢伸缩缝:它的构造比较复杂,只有在温差较大的地区或跨径较大的桥梁上才采用。钢伸缩缝也宜于在斜桥上使用。
3)橡胶伸缩缝。它是以橡胶带作为跨缝材料。这种伸缩缝的构造简单,使用方便,效果好。在变形量较大的大跨度桥上,可以采用橡胶和钢板组合的伸缩缝。
3.人行道、栏杆、灯柱
桥梁上的人行道宽度可选用0.75m、1m,大于1m按0.5m倍数递增。
(1)安全带。不设人行道的桥上,两边应设宽度不小于0.25m,高为0.25-0.35m的护轮安全带。安全带可以做成预制件或与桥面铺装层一起现浇。
(2)人行道。人行道一般高出行车道0.25—0.35m;
人行道在桥面断缝处也必须做伸缩缝。
(3)栏杆、灯柱。照明用灯一般高出车道5m左右。
(二)承载结构
桥梁的承重结构因其结构形式而异。
1.梁式桥
梁式桥是指其结构在垂直荷载作用下,其支座仅产生垂直反力,而无水平推力的桥梁。梁式桥的特点是其桥跨的承载结构由梁组成。梁式桥可分为简支梁式桥、连续梁式桥、悬臂梁式桥。
(1)简支梁式桥。
简支梁桥是静定结构,其各跨独立受力。桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型:
1)简支板桥。简支板桥主要用于小跨度桥梁。按其施工方式的不同分为整体式简支板桥和装配式简支板桥;
装配式板桥是目前采用最广泛的板桥形式之一。按其横截面形式主要分为实心板和空心板。根据我国交通部颁布的装配式板桥标准图,通常每块预制板宽为1.Om,实心板的跨径范围为1.5-8.Om,主要采用钢筋混凝土材料;钢筋混凝土空心板的跨径范围为6—13m;而预应力混凝土空心板的跨径范围为8-16m。
2)肋梁式简支梁桥(简称简支梁桥)。简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。中小跨径在8-12m时,采用钢筋混凝土简支梁桥;跨径在20-50m时,多采用预应力混凝土简支梁桥。在我国使用最多的简支梁桥的横截面形式是由多片T形梁组成的横截面。
3)箱形简支梁桥。箱形简支梁桥主要用于预应力混凝土梁桥。尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。
(2)连续梁式桥和悬臂梁式桥。连续梁桥相当于多跨简支梁桥在中间支座处相连接贯通,形成整体的、连续的、多跨的梁结构。连续梁桥是大跨度桥梁广泛采用的结构体系之一,一般采用预应力混凝土结构。
悬臂梁桥相当于简支梁桥的梁体越过其支点向一端或两端延长所形成的梁式桥结构。其结构特点是悬臂跨与挂孔跨交替布置,通常为奇数跨布置。
T形刚架桥是由桥跨梁体与桥墩(台)刚接形成的的具有悬臂受力特点的无支座T形梁式桥结构。通常全桥由两个或多个T形刚架通过铰或挂梁相连所组成。其构造特点为:
1)连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥的分孔。
桥梁的分孔取决于桥位处的地形、地质、水文条件、通航的要求以及技术条件。对于连续梁桥、悬臂梁桥的T形刚架桥,在分孔时还必须考虑桥梁相邻跨径的合理比例。连续梁桥连续孔数很少超过五跨。三跨最广泛。
2)横截面形式及主要尺寸。大跨度的连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥多采用变截面形式,其桥跨不同部位的梁高是变化的,梁高沿桥纵向的变化曲线可以是抛物线、正弦曲线、三次曲线、圆弧线以及折线。
主梁的截面通常采用箱形截面。
3)预应力筋的布置要点。预应力筋的布置通常根据正负弯矩沿梁纵向分布的变化来确定。
预应力筋宜布置成波浪形曲线但波浪形曲线曲率不宜过大,对于大跨度连续梁桥和悬臂梁桥可利用其变高截面特点较平缓地布置预应力筋曲线。
2.拱式桥
拱式桥的特点是其桥跨的承载结构以拱圈或拱肋为主。
设计合理的拱主要承受拱轴压力,拱截面内弯矩和剪力均较小,因此可充分利用石料或混凝土等抗压能力强而抗拉能力差的圬工材料。拱式桥是钢筋混凝土桥和圬工桥最合理的结构形式之一。拱式桥是推力结构,其墩台基础必须承受强大的拱脚推力。因此拱式桥对地基要求很高,适建于地质和地基条件良好的桥址。
拱桥按其结构体系分为:
(1)简单体系拱桥。在简单体系拱桥中,桥上的全部荷载由主拱单独承受,它们是桥跨结构的主要承重构件。拱的水平推力直接由墩台或基础承受。
1)主拱构造。根据受力特点,主拱的构造应满足下列要求:拱石受压面应选择较大的平整面,并使拱石的大头向上,小头向下,受压面的砌缝应与拱轴线相垂直;当拱厚较大时,宜采用2-4层砌筑,并应纵横错缝。
2)拱上建筑构造。分为实腹式和空腹式两种。
实腹式拱上建筑由拱腔填料、侧墙、护拱和桥面系等部分组成,一般适用于小跨径拱桥。
空腹式拱上建筑最大的特点在于具有腹孔和腹孔墩。腹孔有拱式腹孔、梁(板)式腹孔两种形式。腹孔跨径不宜过大,腹孔的构造应统一。
3)细部构造。为了防止不规则裂缝的出现,需在相对变形较大的位置设置伸缩缝,在相对变形较小的位置设置变形缝。桥面系 均应在相应位置设置伸缩缝或变形缝,以适应主拱的变形。
实腹式拱桥的伸缩缝通常设在两拱脚的上方,并需在横桥方向贯通全宽及侧墙的全高。
(2)组合体系拱桥。组合体系拱桥一般由拱和梁、桁架或刚架等两种以上的基本结构体系组合而成,拱桥的传力结构与主拱共同承受荷载。根据构造方式及受力特点,组合体系拱桥可分为桁架拱桥、刚架拱桥、桁式组合拱桥和拱式组合体系桥等四大类。
1)桁架拱桥又称拱形桁架桥,是由拱和桁架两种结构体系组合而成。
2)刚架拱桥也是一种有推力的拱桥。其主结构由拱肋构成主拱,拱上建筑取斜腿刚构的形式,并联结成整体,故名刚架拱桥。
桁架拱桥和刚架拱桥均属于整体型上承式拱桥。
3)桁式组合拱桥是由两端的悬臂桁架梁和中段的桁架拱组成的拱梁组合体系,也是一种有推力结构。主孔桁架一般采用斜杆式。
4)拱式组合体系桥是将拱肋和系杆组合起来,共同承受荷载,可充分发挥各构件的材料强度。拱式组合体系桥可做成有推力和无推力两种形式,也可以做成上承式、中承式或下承式三种形式。一般无推力中、下承式的拱式组合体系桥使用较多,无推力的拱式组合体系桥常称为系杆拱桥.
3.刚架桥
刚架桥是由梁式桥跨结构与墩台(支柱、板墙)整体相连而形成的结构体系,其梁 柱结点为刚结。按照其静力结构体系可分为单跨或多跨的刚架桥;也可分为铰支承刚架桥 和固端支承刚架桥。
刚架桥的支柱做成直柱式称门形刚架桥,做成斜柱式称斜腿刚架。
刚架桥的主梁截面形式与梁式桥相同。主梁在纵向的变化可采用等截面、变宽截面和 变高截面等。
刚架桥的支柱有薄壁式和柱式。柱式又分单柱式和多柱式。
4.悬索桥
悬索桥又称吊桥,是最简单的一种索结构。其特点是桥梁的主要承载结构由桥塔和悬挂在塔上的高强度柔性缆索及吊索、加劲梁和锚碇结构组成。现代悬索桥一般由桥塔、主缆索、锚碇、吊索、加劲梁及索鞍等主要部分组成。
(1)桥塔。桥塔是悬索桥最重要的构件。大跨度悬索桥的桥塔主要采用钢结构和钢筋混凝土结构。其结构形式可分为桁架式、刚架式和混合式三种。
(2)锚碇。锚碇是主缆索的锚固构造。主缆索中的拉力通过锚碇传至基础。
(3)主缆索。主缆索是悬索桥的主要承重构件,可采用钢丝绳钢缆或平行丝束钢缆,大跨度吊桥的主缆索多采用后者。
(4)吊索。吊索也称吊杆,是将加劲梁等恒载和桥面活载传递到主缆索的主要构件。吊索可布置成垂直形式的直吊索或倾斜形式的斜吊索,其上端通过索夹与主缆索相连,下端与加劲梁连接。吊索与主缆索连结有两种方式:鞍挂式和销接式。吊索与加劲梁联结也有两种方式:锚固式和销接固定式。
(5)加劲梁。加劲梁是承受风载和其他横向水平力的主要构件。大跨度悬索桥的加劲梁均为钢结构,通常采用桁架梁和箱形梁。
(6)索鞍。索鞍是支承主缆的重要构件。索鞍可分为塔顶索鞍和锚固索鞍。
5,组合式桥
组合式桥是由几个不同的基本类型结构所组成的桥。
斜拉桥是典型的悬索结构和梁式结构组合的,由主梁、拉索及索塔组成的组合结构体系。这里仅就混凝土斜拉桥介绍其构造特点。
(1)拉索。拉索是斜拉桥的主要承重构件,拉索的造价约占全桥的25%-30%。目前采用较多的有平行钢丝束,钢绞线束和封闭式钢索。
(2)主梁。混凝土斜拉桥常用的主梁结构形式有连续梁、悬臂梁、悬臂和连续刚构等。
(3)索塔。索塔主要承受轴力,有些索塔也承受较大的弯矩。
(三)桥梁支座
桥梁支座是桥跨结构的支承部分,它将桥跨结构的支承反力传递给墩台,并保证桥跨结构在荷载作用下满足变形要求。
支座按其允许变形的可能性分为固定支座、单向活动支座;
(一)桥梁的基本组成部分
1.上部结构(也称桥跨结构)
一般包括桥面构造(行车道、人行道、栏杆等)、桥梁跨越部分的承载结构和桥梁支座。
2.下部结构
下部结构是指桥梁结构中设置在地基上用以支承桥跨结构,将其荷载传递至地基的结构部分。一般包括桥墩、桥台及墩台基础。
(二)桥梁的分类
(1)根据桥梁主跨结构所用材料划分。
(2)根据桥梁所跨越的障碍物划分。
(3)根据桥梁的用途划分。
(4)根据桥梁跨径总长L和单孔跨径Lo的不同,桥梁可分为特大桥(L≥500m或Lo≥lOOm)大桥(L≥100m,Lo≥40m)中桥(lOOm>L>30或40m>Lo>20m)小桥(30m>L>8m或20m>Lo>≥5m)
(5)根据桥面在桥跨结构中的位置,桥梁可分为上承式、中承式和下承式桥。
(6)根据桥梁的结构形式,桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥。
二、桥梁上部结构
(一)桥面构造
1.桥面铺装及排水、防水系统
(1)桥面铺装。桥面铺装即行车道铺装,亦称桥面保护层。桥面铺装的形式有:
1)水泥混凝土或沥青混凝土铺装。
2)防水混凝土铺装。
(2)桥面纵横坡。桥面的纵坡,一般都做成双向纵坡。
(3)桥面排水和防水设施。
1)桥面排水。在桥面上除设置纵横坡排水外,常常需要设置一定数量的泄水管。当桥面纵坡大于2%而桥长大于50m时,每隔12-15m设置一个;桥面纵坡小于2%时,一般顺桥长方向每隔6-8m设置一个。
2)防水层。桥面防水层设置在桥面铺装层下面,它将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施(泄水管)排出。桥面伸缩缝处应连续铺设,不可切断;桥面纵向应铺过桥台背;截面横向两侧,则应伸过缘石底面从人行道与缘石砌缝里向上叠起lOOmm。
2.伸缩缝
为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。
(1)伸缩缝的构造要求。要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向,均能自由伸缩,牢固可靠,车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声;要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞;安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。
在设置伸缩缝处,栏杆与桥面铺装都要断开。
(2)伸缩缝的类型。
1)镀锌薄钢板伸缩缝。在中小跨径的装配式简支梁桥上,当梁的变形量在20—40mm以内时常选用。
2)钢伸缩缝:它的构造比较复杂,只有在温差较大的地区或跨径较大的桥梁上才采用。钢伸缩缝也宜于在斜桥上使用。
3)橡胶伸缩缝。它是以橡胶带作为跨缝材料。这种伸缩缝的构造简单,使用方便,效果好。在变形量较大的大跨度桥上,可以采用橡胶和钢板组合的伸缩缝。
3.人行道、栏杆、灯柱
桥梁上的人行道宽度可选用0.75m、1m,大于1m按0.5m倍数递增。
(1)安全带。不设人行道的桥上,两边应设宽度不小于0.25m,高为0.25-0.35m的护轮安全带。安全带可以做成预制件或与桥面铺装层一起现浇。
(2)人行道。人行道一般高出行车道0.25—0.35m;
人行道在桥面断缝处也必须做伸缩缝。
(3)栏杆、灯柱。照明用灯一般高出车道5m左右。
(二)承载结构
桥梁的承重结构因其结构形式而异。
1.梁式桥
梁式桥是指其结构在垂直荷载作用下,其支座仅产生垂直反力,而无水平推力的桥梁。梁式桥的特点是其桥跨的承载结构由梁组成。梁式桥可分为简支梁式桥、连续梁式桥、悬臂梁式桥。
(1)简支梁式桥。
简支梁桥是静定结构,其各跨独立受力。桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型:
1)简支板桥。简支板桥主要用于小跨度桥梁。按其施工方式的不同分为整体式简支板桥和装配式简支板桥;
装配式板桥是目前采用最广泛的板桥形式之一。按其横截面形式主要分为实心板和空心板。根据我国交通部颁布的装配式板桥标准图,通常每块预制板宽为1.Om,实心板的跨径范围为1.5-8.Om,主要采用钢筋混凝土材料;钢筋混凝土空心板的跨径范围为6—13m;而预应力混凝土空心板的跨径范围为8-16m。
2)肋梁式简支梁桥(简称简支梁桥)。简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。中小跨径在8-12m时,采用钢筋混凝土简支梁桥;跨径在20-50m时,多采用预应力混凝土简支梁桥。在我国使用最多的简支梁桥的横截面形式是由多片T形梁组成的横截面。
3)箱形简支梁桥。箱形简支梁桥主要用于预应力混凝土梁桥。尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。
(2)连续梁式桥和悬臂梁式桥。连续梁桥相当于多跨简支梁桥在中间支座处相连接贯通,形成整体的、连续的、多跨的梁结构。连续梁桥是大跨度桥梁广泛采用的结构体系之一,一般采用预应力混凝土结构。
悬臂梁桥相当于简支梁桥的梁体越过其支点向一端或两端延长所形成的梁式桥结构。其结构特点是悬臂跨与挂孔跨交替布置,通常为奇数跨布置。
T形刚架桥是由桥跨梁体与桥墩(台)刚接形成的的具有悬臂受力特点的无支座T形梁式桥结构。通常全桥由两个或多个T形刚架通过铰或挂梁相连所组成。其构造特点为:
1)连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥的分孔。
桥梁的分孔取决于桥位处的地形、地质、水文条件、通航的要求以及技术条件。对于连续梁桥、悬臂梁桥的T形刚架桥,在分孔时还必须考虑桥梁相邻跨径的合理比例。连续梁桥连续孔数很少超过五跨。三跨最广泛。
2)横截面形式及主要尺寸。大跨度的连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥多采用变截面形式,其桥跨不同部位的梁高是变化的,梁高沿桥纵向的变化曲线可以是抛物线、正弦曲线、三次曲线、圆弧线以及折线。
主梁的截面通常采用箱形截面。
3)预应力筋的布置要点。预应力筋的布置通常根据正负弯矩沿梁纵向分布的变化来确定。
预应力筋宜布置成波浪形曲线但波浪形曲线曲率不宜过大,对于大跨度连续梁桥和悬臂梁桥可利用其变高截面特点较平缓地布置预应力筋曲线。
2.拱式桥
拱式桥的特点是其桥跨的承载结构以拱圈或拱肋为主。
设计合理的拱主要承受拱轴压力,拱截面内弯矩和剪力均较小,因此可充分利用石料或混凝土等抗压能力强而抗拉能力差的圬工材料。拱式桥是钢筋混凝土桥和圬工桥最合理的结构形式之一。拱式桥是推力结构,其墩台基础必须承受强大的拱脚推力。因此拱式桥对地基要求很高,适建于地质和地基条件良好的桥址。
拱桥按其结构体系分为:
(1)简单体系拱桥。在简单体系拱桥中,桥上的全部荷载由主拱单独承受,它们是桥跨结构的主要承重构件。拱的水平推力直接由墩台或基础承受。
1)主拱构造。根据受力特点,主拱的构造应满足下列要求:拱石受压面应选择较大的平整面,并使拱石的大头向上,小头向下,受压面的砌缝应与拱轴线相垂直;当拱厚较大时,宜采用2-4层砌筑,并应纵横错缝。
2)拱上建筑构造。分为实腹式和空腹式两种。
实腹式拱上建筑由拱腔填料、侧墙、护拱和桥面系等部分组成,一般适用于小跨径拱桥。
空腹式拱上建筑最大的特点在于具有腹孔和腹孔墩。腹孔有拱式腹孔、梁(板)式腹孔两种形式。腹孔跨径不宜过大,腹孔的构造应统一。
3)细部构造。为了防止不规则裂缝的出现,需在相对变形较大的位置设置伸缩缝,在相对变形较小的位置设置变形缝。桥面系 均应在相应位置设置伸缩缝或变形缝,以适应主拱的变形。
实腹式拱桥的伸缩缝通常设在两拱脚的上方,并需在横桥方向贯通全宽及侧墙的全高。
(2)组合体系拱桥。组合体系拱桥一般由拱和梁、桁架或刚架等两种以上的基本结构体系组合而成,拱桥的传力结构与主拱共同承受荷载。根据构造方式及受力特点,组合体系拱桥可分为桁架拱桥、刚架拱桥、桁式组合拱桥和拱式组合体系桥等四大类。
1)桁架拱桥又称拱形桁架桥,是由拱和桁架两种结构体系组合而成。
2)刚架拱桥也是一种有推力的拱桥。其主结构由拱肋构成主拱,拱上建筑取斜腿刚构的形式,并联结成整体,故名刚架拱桥。
桁架拱桥和刚架拱桥均属于整体型上承式拱桥。
3)桁式组合拱桥是由两端的悬臂桁架梁和中段的桁架拱组成的拱梁组合体系,也是一种有推力结构。主孔桁架一般采用斜杆式。
4)拱式组合体系桥是将拱肋和系杆组合起来,共同承受荷载,可充分发挥各构件的材料强度。拱式组合体系桥可做成有推力和无推力两种形式,也可以做成上承式、中承式或下承式三种形式。一般无推力中、下承式的拱式组合体系桥使用较多,无推力的拱式组合体系桥常称为系杆拱桥.
3.刚架桥
刚架桥是由梁式桥跨结构与墩台(支柱、板墙)整体相连而形成的结构体系,其梁 柱结点为刚结。按照其静力结构体系可分为单跨或多跨的刚架桥;也可分为铰支承刚架桥 和固端支承刚架桥。
刚架桥的支柱做成直柱式称门形刚架桥,做成斜柱式称斜腿刚架。
刚架桥的主梁截面形式与梁式桥相同。主梁在纵向的变化可采用等截面、变宽截面和 变高截面等。
刚架桥的支柱有薄壁式和柱式。柱式又分单柱式和多柱式。
4.悬索桥
悬索桥又称吊桥,是最简单的一种索结构。其特点是桥梁的主要承载结构由桥塔和悬挂在塔上的高强度柔性缆索及吊索、加劲梁和锚碇结构组成。现代悬索桥一般由桥塔、主缆索、锚碇、吊索、加劲梁及索鞍等主要部分组成。
(1)桥塔。桥塔是悬索桥最重要的构件。大跨度悬索桥的桥塔主要采用钢结构和钢筋混凝土结构。其结构形式可分为桁架式、刚架式和混合式三种。
(2)锚碇。锚碇是主缆索的锚固构造。主缆索中的拉力通过锚碇传至基础。
(3)主缆索。主缆索是悬索桥的主要承重构件,可采用钢丝绳钢缆或平行丝束钢缆,大跨度吊桥的主缆索多采用后者。
(4)吊索。吊索也称吊杆,是将加劲梁等恒载和桥面活载传递到主缆索的主要构件。吊索可布置成垂直形式的直吊索或倾斜形式的斜吊索,其上端通过索夹与主缆索相连,下端与加劲梁连接。吊索与主缆索连结有两种方式:鞍挂式和销接式。吊索与加劲梁联结也有两种方式:锚固式和销接固定式。
(5)加劲梁。加劲梁是承受风载和其他横向水平力的主要构件。大跨度悬索桥的加劲梁均为钢结构,通常采用桁架梁和箱形梁。
(6)索鞍。索鞍是支承主缆的重要构件。索鞍可分为塔顶索鞍和锚固索鞍。
5,组合式桥
组合式桥是由几个不同的基本类型结构所组成的桥。
斜拉桥是典型的悬索结构和梁式结构组合的,由主梁、拉索及索塔组成的组合结构体系。这里仅就混凝土斜拉桥介绍其构造特点。
(1)拉索。拉索是斜拉桥的主要承重构件,拉索的造价约占全桥的25%-30%。目前采用较多的有平行钢丝束,钢绞线束和封闭式钢索。
(2)主梁。混凝土斜拉桥常用的主梁结构形式有连续梁、悬臂梁、悬臂和连续刚构等。
(3)索塔。索塔主要承受轴力,有些索塔也承受较大的弯矩。
(三)桥梁支座
桥梁支座是桥跨结构的支承部分,它将桥跨结构的支承反力传递给墩台,并保证桥跨结构在荷载作用下满足变形要求。
支座按其允许变形的可能性分为固定支座、单向活动支座;
问题描述:
桥梁的主要部分有哪些呢?
解析:
一、桥梁的组成分类
(一)桥梁的基本组成部分
1.上部结构(也称桥跨结构)
一般包括桥面构造(行车道、人行道、栏杆等)、桥梁跨越部分的承载结构和桥梁支座。
2.下部结构
下部结构是指桥梁结构中设置在地基上用以支承桥跨结构,将其荷载传递至地基的结构部分。一般包括桥墩、桥台及墩台基础。
(二)桥梁的分类
(1)根据桥梁主跨结构所用材料划分。
(2)根据桥梁所跨越的障碍物划分。
(3)根据桥梁的用途划分。
(4)根据桥梁跨径总长L和单孔跨径Lo的不同,桥梁可分为特大桥(L≥500m或Lo≥lOOm)大桥(L≥100m,Lo≥40m)中桥(lOOm>L>30或40m>Lo>20m)小桥(30m>L>8m或20m>Lo>≥5m)
(5)根据桥面在桥跨结构中的位置,桥梁可分为上承式、中承式和下承式桥。
(6)根据桥梁的结构形式,桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥。
例题、大桥跨径总长L和单孔跨径Lo为 [ ]
A、 L≥500m或Lo≥lOOm
B、L≥100m,Lo≥40m
C、lOOm>L>30或40m>Lo>20m
D、30m>L>8m或20m>Lo>≥5m
答案;B
二、桥梁上部结构
(一)桥面构造
1.桥面铺装及排水、防水系统
(1)桥面铺装。桥面铺装即行车道铺装,亦称桥面保护层。桥面铺装的形式有:
1)水泥混凝土或沥青混凝土铺装。
2)防水混凝土铺装。
(2)桥面纵横坡。桥面的纵坡,一般都做成双向纵坡。
(3)桥面排水和防水设施。
1)桥面排水。在桥面上除设置纵横坡排水外,常常需要设置一定数量的泄水管。当桥面纵坡大于2%而桥长大于50m时,每隔12-15m设置一个;桥面纵坡小于2%时,一般顺桥长方向每隔6-8m设置一个。
2)防水层。桥面防水层设置在桥面铺装层下面,它将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施(泄水管)排出。桥面伸缩缝处应连续铺设,不可切断;桥面纵向应铺过桥台背;截面横向两侧,则应伸过缘石底面从人行道与缘石砌缝里向上叠起lOOmm。
例题、在桥面上除设置纵横坡排水外,常常需要设置一定数量的泄水管。当桥面纵坡大于2%而桥长大于50m时,每隔[ ]设置一个。
A、6-8B、10—12 C、12—14 D、12-15m
答案;D
2.伸缩缝
为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。
(1)伸缩缝的构造要求。要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向,均能自由伸缩,牢固可靠,车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声;要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞;安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。
在设置伸缩缝处,栏杆与桥面铺装都要断开。
(2)伸缩缝的类型。
1)镀锌薄钢板伸缩缝。在中小跨径的装配式简支梁桥上,当梁的变形量在20—40mm以内时常选用。
2)钢伸缩缝:它的构造比较复杂,只有在温差较大的地区或跨径较大的桥梁上才采用。钢伸缩缝也宜于在斜桥上使用。
3)橡胶伸缩缝。它是以橡胶带作为跨缝材料。这种伸缩缝的构造简单,使用方便,效果好。在变形量较大的大跨度桥上,可以采用橡胶和钢板组合的伸缩缝。
3.人行道、栏杆、灯柱
桥梁上的人行道宽度可选用0.75m、1m,大于1m按0.5m倍数递增。
(1)安全带。不设人行道的桥上,两边应设宽度不小于0.25m,高为0.25-0.35m的护轮安全带。安全带可以做成预制件或与桥面铺装层一起现浇。
(2)人行道。人行道一般高出行车道0.25—0.35m;
人行道在桥面断缝处也必须做伸缩缝。
(3)栏杆、灯柱。照明用灯一般高出车道5m左右。
(二)承载结构
桥梁的承重结构因其结构形式而异。
1.梁式桥
梁式桥是指其结构在垂直荷载作用下,其支座仅产生垂直反力,而无水平推力的桥梁。梁式桥的特点是其桥跨的承载结构由梁组成。梁式桥可分为简支梁式桥、连续梁式桥、悬臂梁式桥。
(1)简支梁式桥。
简支梁桥是静定结构,其各跨独立受力。桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型:
1) 简支板桥。简支板桥主要用于小跨度桥梁。按其施工方式的不同分为整体式简支板桥和装配式简支板桥;
装配式板桥是目前采用最广泛的板桥形式之一。按其横截面形式主要分为实心板和空心板。根据我国交通部颁布的装配式板桥标准图,通常每块预制板宽为1.Om,实心板的跨径范围为1.5-8.Om,主要采用钢筋混凝土材料;钢筋混凝土空心板的跨径范围为6—13m;而预应力混凝土空心板的跨径范围为8-16m。
2)肋梁式简支梁桥(简称简支梁桥)。简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。中小跨径在8-12m时,采用钢筋混凝土简支梁桥;跨径在20-50m时,多采用预应力混凝土简支梁桥。在我国使用最多的简支梁桥的横截面形式是由多片T形梁组成的横截面。
3)箱形简支梁桥。箱形简支梁桥主要用于预应力混凝土梁桥。尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。
(2) 连续梁式桥和悬臂梁式桥。连续梁桥相当于多跨简支梁桥在中间支座处相连接贯通,形成整体的、连续的、多跨的梁结构。连续梁桥是大跨度桥梁广泛采用的结构体系之一,一般采用预应力混凝土结构。
悬臂梁桥相当于简支梁桥的梁体越过其支点向一端或两端延长所形成的梁式桥结构。其结构特点是悬臂跨与挂孔跨交替布置,通常为奇数跨布置。
T形刚架桥是由桥跨梁体与桥墩(台)刚接形成的的具有悬臂受力特点的无支座T形梁式桥结构。通常全桥由两个或多个T形刚架通过铰或挂梁相连所组成。其构造特点为:
1) 连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥的分孔。
桥梁的分孔取决于桥位处的地形、地质、水文条件、通航的要求以及技术条件。对于连续梁桥、悬臂梁桥的T形刚架桥,在分孔时还必须考虑桥梁相邻跨径的合理比例。连续梁桥连续孔数很少超过五跨。三跨最广泛。
2)横截面形式及主要尺寸。大跨度的连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥多采用变截面形式,其桥跨不同部位的梁高是变化的,梁高沿桥纵向的变化曲线可以是抛物线、正弦曲线、三次曲线、圆弧线以及折线。
主梁的截面通常采用箱形截面。
3)预应力筋的布置要点。预应力筋的布置通常根据正负弯矩沿梁纵向分布的变化来确定。
预应力筋宜布置成波浪形曲线但波浪形曲线曲率不宜过大,对于大跨度连续梁桥和悬臂梁桥可利用其变高截面特点较平缓地布置预应力筋曲线。
例题、关于肋梁式简支梁桥正确的是[ ]
A、 可简称为简支梁桥
B、 主要用于中等跨度的桥梁
C、 要用于大跨度的桥梁
D、 跨径在20-50m时,多采用预应力混凝土简支梁桥
E、跨径在20-50m时,采用钢筋混凝土简支梁桥
答案;A、B、D
2.拱式桥
拱式桥的特点是其桥跨的承载结构以拱圈或拱肋为主。
设计合理的拱主要承受拱轴压力,拱截面内弯矩和剪力均较小,因此可充分利用石料或混凝土等抗压能力强而抗拉能力差的圬工材料。拱式桥是钢筋混凝土桥和圬工桥最合理的结构形式之一。拱式桥是推力结构,其墩台基础必须承受强大的拱脚推力。因此拱式桥对地基要求很高,适建于地质和地基条件良好的桥址。
例题.设计合理的拱式桥的拱主要承受[ ]
A、拱轴压力
B、拱截面内弯矩
C、拱截面剪力
D、拱轴张力
答案;A
拱桥按其结构体系分为:
(1)简单体系拱桥。在简单体系拱桥中,桥上的全部荷载由主拱单独承受,它们是桥跨结构的主要承重构件。拱的水平推力直接由墩台或基础承受。
1)主拱构造。根据受力特点,主拱的构造应满足下列要求:拱石受压面应选择较大的平整面,并使拱石的大头向上,小头向下,受压面的砌缝应与拱轴线相垂直;当拱厚较大时,宜采用2-4层砌筑,并应纵横错缝。
2)拱上建筑构造。分为实腹式和空腹式两种。
实腹式拱上建筑由拱腔填料、侧墙、护拱和桥面系等部分组成,一般适用于小跨径拱桥。
空腹式拱上建筑最大的特点在于具有腹孔和腹孔墩。腹孔有拱式腹孔、梁(板)式腹孔两种形式。腹孔跨径不宜过大,腹孔的构造应统一。
3)细部构造。为了防止不规则裂缝的出现,需在相对变形较大的位置设置伸缩缝,在相对变形较小的位置设置变形缝。桥面系 均应在相应位置设置伸缩缝或变形缝,以适应主拱的变形。
实腹式拱桥的伸缩缝通常设在两拱脚的上方,并需在横桥方向贯通全宽及侧墙的全高。
(2)组合体系拱桥。组合体系拱桥一般由拱和梁、桁架或刚架等两种以上的基本结构体系组合而成,拱桥的传力结构与主拱共同承受荷载。根据构造方式及受力特点,组合体系拱桥可分为桁架拱桥、刚架拱桥、桁式组合拱桥和拱式组合体系桥等四大类。
1)桁架拱桥又称拱形桁架桥,是由拱和桁架两种结构体系组合而成。
2)刚架拱桥也是一种有推力的拱桥。其主结构由拱肋构成主拱,拱上建筑取斜腿刚构的形式,并联结成整体,故名刚架拱桥。
桁架拱桥和刚架拱桥均属于整体型上承式拱桥。
3)桁式组合拱桥是由两端的悬臂桁架梁和中段的桁架拱组成的拱梁组合体系,也是一种有推力结构。主孔桁架一般采用斜杆式。
4)拱式组合体系桥是将拱肋和系杆组合起来,共同承受荷载,可充分发挥各构件的材料强度。拱式组合体系桥可做成有推力和无推力两种形式,也可以做成上承式、中承式或下承式三种形式。一般无推力中、下承式的拱式组合体系桥使用较多,无推力的拱式组合体系桥常称为系杆拱桥.
3.刚架桥
刚架桥是由梁式桥跨结构与墩台(支柱、板墙)整体相连而形成的结构体系,其梁 柱结点为刚结。按照其静力结构体系可分为单跨或多跨的刚架桥;也可分为铰支承刚架桥 和固端支承刚架桥。
刚架桥的支柱做成直柱式称门形刚架桥,做成斜柱式称斜腿刚架。
刚架桥的主梁截面形式与梁式桥相同。主梁在纵向的变化可采用等截面、变宽截面和 变高截面等。
刚架桥的支柱有薄壁式和柱式。柱式又分单柱式和多柱式。
例题.刚架桥按照其静力结构体系可分为[ ]的刚架桥。
A、单跨
B、多跨
C、铰支承
D、固端支承
E、柔性支承
答案;A、B
4.悬索桥
悬索桥又称吊桥,是最简单的一种索结构。其特点是桥梁的主要承载结构由桥塔和悬挂在塔上的高强度柔性缆索及吊索、加劲梁和锚碇结构组成。现代悬索桥一般由桥塔、主缆索、锚碇、吊索、加劲梁及索鞍等主要部分组成。
(1)桥塔。桥塔是悬索桥最重要的构件。大跨度悬索桥的桥塔主要采用钢结构和钢筋混凝土结构。其结构形式可分为桁架式、刚架式和混合式三种。
(2)锚碇。锚碇是主缆索的锚固构造。主缆索中的拉力通过锚碇传至基础。
(3)主缆索。主缆索是悬索桥的主要承重构件,可采用钢丝绳钢缆或平行丝束钢缆,大跨度吊桥的主缆索多采用后者。
(4)吊索。吊索也称吊杆,是将加劲梁等恒载和桥面活载传递到主缆索的主要构件。吊索可布置成垂直形式的直吊索或倾斜形式的斜吊索,其上端通过索夹与主缆索相连,下端与加劲梁连接。吊索与主缆索连结有两种方式:鞍挂式和销接式。吊索与加劲梁联结也有两种方式:锚固式和销接固定式。
(5)加劲梁。加劲梁是承受风载和其他横向水平力的主要构件。大跨度悬索桥的加劲梁均为钢结构,通常采用桁架梁和箱形梁。
(6)索鞍。索鞍是支承主缆的重要构件。索鞍可分为塔顶索鞍和锚固索鞍。
5,组合式桥
组合式桥是由几个不同的基本类型结构所组成的桥。
斜拉桥是典型的悬索结构和梁式结构组合的,由主梁、拉索及索塔组成的组合结构体系。这里仅就混凝土斜拉桥介绍其构造特点。
(1)拉索。拉索是斜拉桥的主要承重构件,拉索的造价约占全桥的25%-30%。目前采用较多的有平行钢丝束,钢绞线束和封闭式钢索。
(2)主梁。混凝土斜拉桥常用的主梁结构形式有连续梁、悬臂梁、悬臂和连续刚构等。
(3)索塔。索塔主要承受轴力,有些索塔也承受较大的弯矩。
(三)桥梁支座
桥梁支座是桥跨结构的支承部分,它将桥跨结构的支承反力传递给墩台,并保证桥跨结构在荷载作用下满足变形要求。
支座按其允许变形的可能性分为固定支座、单向活动支座;
1.上部结构(也称桥跨结构)
一般包括桥面构造(行车道、人行道、栏杆等)、桥梁跨越部分的承载结构和桥梁支座。
2.下部结构
下部结构是指桥梁结构中设置在地基上用以支承桥跨结构,将其荷载传递至地基的结构部分。一般包括桥墩、桥台及墩台基础。
(二)桥梁的分类
(1)根据桥梁主跨结构所用材料划分。
(2)根据桥梁所跨越的障碍物划分。
(3)根据桥梁的用途划分。
(4)根据桥梁跨径总长L和单孔跨径Lo的不同,桥梁可分为特大桥(L≥500m或Lo≥lOOm)大桥(L≥100m,Lo≥40m)中桥(lOOm>L>30或40m>Lo>20m)小桥(30m>L>8m或20m>Lo>≥5m)
(5)根据桥面在桥跨结构中的位置,桥梁可分为上承式、中承式和下承式桥。
(6)根据桥梁的结构形式,桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥。
例题、大桥跨径总长L和单孔跨径Lo为 [ ]
A、 L≥500m或Lo≥lOOm
B、L≥100m,Lo≥40m
C、lOOm>L>30或40m>Lo>20m
D、30m>L>8m或20m>Lo>≥5m
答案;B
二、桥梁上部结构
(一)桥面构造
1.桥面铺装及排水、防水系统
(1)桥面铺装。桥面铺装即行车道铺装,亦称桥面保护层。桥面铺装的形式有:
1)水泥混凝土或沥青混凝土铺装。
2)防水混凝土铺装。
(2)桥面纵横坡。桥面的纵坡,一般都做成双向纵坡。
(3)桥面排水和防水设施。
1)桥面排水。在桥面上除设置纵横坡排水外,常常需要设置一定数量的泄水管。当桥面纵坡大于2%而桥长大于50m时,每隔12-15m设置一个;桥面纵坡小于2%时,一般顺桥长方向每隔6-8m设置一个。
2)防水层。桥面防水层设置在桥面铺装层下面,它将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施(泄水管)排出。桥面伸缩缝处应连续铺设,不可切断;桥面纵向应铺过桥台背;截面横向两侧,则应伸过缘石底面从人行道与缘石砌缝里向上叠起lOOmm。
例题、在桥面上除设置纵横坡排水外,常常需要设置一定数量的泄水管。当桥面纵坡大于2%而桥长大于50m时,每隔[ ]设置一个。
A、6-8B、10—12 C、12—14 D、12-15m
答案;D
2.伸缩缝
为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。
(1)伸缩缝的构造要求。要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向,均能自由伸缩,牢固可靠,车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声;要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞;安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。
在设置伸缩缝处,栏杆与桥面铺装都要断开。
(2)伸缩缝的类型。
1)镀锌薄钢板伸缩缝。在中小跨径的装配式简支梁桥上,当梁的变形量在20—40mm以内时常选用。
2)钢伸缩缝:它的构造比较复杂,只有在温差较大的地区或跨径较大的桥梁上才采用。钢伸缩缝也宜于在斜桥上使用。
3)橡胶伸缩缝。它是以橡胶带作为跨缝材料。这种伸缩缝的构造简单,使用方便,效果好。在变形量较大的大跨度桥上,可以采用橡胶和钢板组合的伸缩缝。
3.人行道、栏杆、灯柱
桥梁上的人行道宽度可选用0.75m、1m,大于1m按0.5m倍数递增。
(1)安全带。不设人行道的桥上,两边应设宽度不小于0.25m,高为0.25-0.35m的护轮安全带。安全带可以做成预制件或与桥面铺装层一起现浇。
(2)人行道。人行道一般高出行车道0.25—0.35m;
人行道在桥面断缝处也必须做伸缩缝。
(3)栏杆、灯柱。照明用灯一般高出车道5m左右。
(二)承载结构
桥梁的承重结构因其结构形式而异。
1.梁式桥
梁式桥是指其结构在垂直荷载作用下,其支座仅产生垂直反力,而无水平推力的桥梁。梁式桥的特点是其桥跨的承载结构由梁组成。梁式桥可分为简支梁式桥、连续梁式桥、悬臂梁式桥。
(1)简支梁式桥。
简支梁桥是静定结构,其各跨独立受力。桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型:
1) 简支板桥。简支板桥主要用于小跨度桥梁。按其施工方式的不同分为整体式简支板桥和装配式简支板桥;
装配式板桥是目前采用最广泛的板桥形式之一。按其横截面形式主要分为实心板和空心板。根据我国交通部颁布的装配式板桥标准图,通常每块预制板宽为1.Om,实心板的跨径范围为1.5-8.Om,主要采用钢筋混凝土材料;钢筋混凝土空心板的跨径范围为6—13m;而预应力混凝土空心板的跨径范围为8-16m。
2)肋梁式简支梁桥(简称简支梁桥)。简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。中小跨径在8-12m时,采用钢筋混凝土简支梁桥;跨径在20-50m时,多采用预应力混凝土简支梁桥。在我国使用最多的简支梁桥的横截面形式是由多片T形梁组成的横截面。
3)箱形简支梁桥。箱形简支梁桥主要用于预应力混凝土梁桥。尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。
(2) 连续梁式桥和悬臂梁式桥。连续梁桥相当于多跨简支梁桥在中间支座处相连接贯通,形成整体的、连续的、多跨的梁结构。连续梁桥是大跨度桥梁广泛采用的结构体系之一,一般采用预应力混凝土结构。
悬臂梁桥相当于简支梁桥的梁体越过其支点向一端或两端延长所形成的梁式桥结构。其结构特点是悬臂跨与挂孔跨交替布置,通常为奇数跨布置。
T形刚架桥是由桥跨梁体与桥墩(台)刚接形成的的具有悬臂受力特点的无支座T形梁式桥结构。通常全桥由两个或多个T形刚架通过铰或挂梁相连所组成。其构造特点为:
1) 连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥的分孔。
桥梁的分孔取决于桥位处的地形、地质、水文条件、通航的要求以及技术条件。对于连续梁桥、悬臂梁桥的T形刚架桥,在分孔时还必须考虑桥梁相邻跨径的合理比例。连续梁桥连续孔数很少超过五跨。三跨最广泛。
2)横截面形式及主要尺寸。大跨度的连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥多采用变截面形式,其桥跨不同部位的梁高是变化的,梁高沿桥纵向的变化曲线可以是抛物线、正弦曲线、三次曲线、圆弧线以及折线。
主梁的截面通常采用箱形截面。
3)预应力筋的布置要点。预应力筋的布置通常根据正负弯矩沿梁纵向分布的变化来确定。
预应力筋宜布置成波浪形曲线但波浪形曲线曲率不宜过大,对于大跨度连续梁桥和悬臂梁桥可利用其变高截面特点较平缓地布置预应力筋曲线。
例题、关于肋梁式简支梁桥正确的是[ ]
A、 可简称为简支梁桥
B、 主要用于中等跨度的桥梁
C、 要用于大跨度的桥梁
D、 跨径在20-50m时,多采用预应力混凝土简支梁桥
E、跨径在20-50m时,采用钢筋混凝土简支梁桥
答案;A、B、D
2.拱式桥
拱式桥的特点是其桥跨的承载结构以拱圈或拱肋为主。
设计合理的拱主要承受拱轴压力,拱截面内弯矩和剪力均较小,因此可充分利用石料或混凝土等抗压能力强而抗拉能力差的圬工材料。拱式桥是钢筋混凝土桥和圬工桥最合理的结构形式之一。拱式桥是推力结构,其墩台基础必须承受强大的拱脚推力。因此拱式桥对地基要求很高,适建于地质和地基条件良好的桥址。
例题.设计合理的拱式桥的拱主要承受[ ]
A、拱轴压力
B、拱截面内弯矩
C、拱截面剪力
D、拱轴张力
答案;A
拱桥按其结构体系分为:
(1)简单体系拱桥。在简单体系拱桥中,桥上的全部荷载由主拱单独承受,它们是桥跨结构的主要承重构件。拱的水平推力直接由墩台或基础承受。
1)主拱构造。根据受力特点,主拱的构造应满足下列要求:拱石受压面应选择较大的平整面,并使拱石的大头向上,小头向下,受压面的砌缝应与拱轴线相垂直;当拱厚较大时,宜采用2-4层砌筑,并应纵横错缝。
2)拱上建筑构造。分为实腹式和空腹式两种。
实腹式拱上建筑由拱腔填料、侧墙、护拱和桥面系等部分组成,一般适用于小跨径拱桥。
空腹式拱上建筑最大的特点在于具有腹孔和腹孔墩。腹孔有拱式腹孔、梁(板)式腹孔两种形式。腹孔跨径不宜过大,腹孔的构造应统一。
3)细部构造。为了防止不规则裂缝的出现,需在相对变形较大的位置设置伸缩缝,在相对变形较小的位置设置变形缝。桥面系 均应在相应位置设置伸缩缝或变形缝,以适应主拱的变形。
实腹式拱桥的伸缩缝通常设在两拱脚的上方,并需在横桥方向贯通全宽及侧墙的全高。
(2)组合体系拱桥。组合体系拱桥一般由拱和梁、桁架或刚架等两种以上的基本结构体系组合而成,拱桥的传力结构与主拱共同承受荷载。根据构造方式及受力特点,组合体系拱桥可分为桁架拱桥、刚架拱桥、桁式组合拱桥和拱式组合体系桥等四大类。
1)桁架拱桥又称拱形桁架桥,是由拱和桁架两种结构体系组合而成。
2)刚架拱桥也是一种有推力的拱桥。其主结构由拱肋构成主拱,拱上建筑取斜腿刚构的形式,并联结成整体,故名刚架拱桥。
桁架拱桥和刚架拱桥均属于整体型上承式拱桥。
3)桁式组合拱桥是由两端的悬臂桁架梁和中段的桁架拱组成的拱梁组合体系,也是一种有推力结构。主孔桁架一般采用斜杆式。
4)拱式组合体系桥是将拱肋和系杆组合起来,共同承受荷载,可充分发挥各构件的材料强度。拱式组合体系桥可做成有推力和无推力两种形式,也可以做成上承式、中承式或下承式三种形式。一般无推力中、下承式的拱式组合体系桥使用较多,无推力的拱式组合体系桥常称为系杆拱桥.
3.刚架桥
刚架桥是由梁式桥跨结构与墩台(支柱、板墙)整体相连而形成的结构体系,其梁 柱结点为刚结。按照其静力结构体系可分为单跨或多跨的刚架桥;也可分为铰支承刚架桥 和固端支承刚架桥。
刚架桥的支柱做成直柱式称门形刚架桥,做成斜柱式称斜腿刚架。
刚架桥的主梁截面形式与梁式桥相同。主梁在纵向的变化可采用等截面、变宽截面和 变高截面等。
刚架桥的支柱有薄壁式和柱式。柱式又分单柱式和多柱式。
例题.刚架桥按照其静力结构体系可分为[ ]的刚架桥。
A、单跨
B、多跨
C、铰支承
D、固端支承
E、柔性支承
答案;A、B
4.悬索桥
悬索桥又称吊桥,是最简单的一种索结构。其特点是桥梁的主要承载结构由桥塔和悬挂在塔上的高强度柔性缆索及吊索、加劲梁和锚碇结构组成。现代悬索桥一般由桥塔、主缆索、锚碇、吊索、加劲梁及索鞍等主要部分组成。
(1)桥塔。桥塔是悬索桥最重要的构件。大跨度悬索桥的桥塔主要采用钢结构和钢筋混凝土结构。其结构形式可分为桁架式、刚架式和混合式三种。
(2)锚碇。锚碇是主缆索的锚固构造。主缆索中的拉力通过锚碇传至基础。
(3)主缆索。主缆索是悬索桥的主要承重构件,可采用钢丝绳钢缆或平行丝束钢缆,大跨度吊桥的主缆索多采用后者。
(4)吊索。吊索也称吊杆,是将加劲梁等恒载和桥面活载传递到主缆索的主要构件。吊索可布置成垂直形式的直吊索或倾斜形式的斜吊索,其上端通过索夹与主缆索相连,下端与加劲梁连接。吊索与主缆索连结有两种方式:鞍挂式和销接式。吊索与加劲梁联结也有两种方式:锚固式和销接固定式。
(5)加劲梁。加劲梁是承受风载和其他横向水平力的主要构件。大跨度悬索桥的加劲梁均为钢结构,通常采用桁架梁和箱形梁。
(6)索鞍。索鞍是支承主缆的重要构件。索鞍可分为塔顶索鞍和锚固索鞍。
5,组合式桥
组合式桥是由几个不同的基本类型结构所组成的桥。
斜拉桥是典型的悬索结构和梁式结构组合的,由主梁、拉索及索塔组成的组合结构体系。这里仅就混凝土斜拉桥介绍其构造特点。
(1)拉索。拉索是斜拉桥的主要承重构件,拉索的造价约占全桥的25%-30%。目前采用较多的有平行钢丝束,钢绞线束和封闭式钢索。
(2)主梁。混凝土斜拉桥常用的主梁结构形式有连续梁、悬臂梁、悬臂和连续刚构等。
(3)索塔。索塔主要承受轴力,有些索塔也承受较大的弯矩。
(三)桥梁支座
桥梁支座是桥跨结构的支承部分,它将桥跨结构的支承反力传递给墩台,并保证桥跨结构在荷载作用下满足变形要求。
支座按其允许变形的可能性分为固定支座、单向活动支座;
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(一)桥梁的基本组成部分
1.上部结构(也称桥跨结构)
一般包括桥面构造(行车道、人行道、栏杆等)、桥梁跨越部分的承载结构和桥梁支座。
2.下部结构
下部结构是指桥梁结构中设置在地基上用以支承桥跨结构,将其荷载传递至地基的结构部分。一般包括桥墩、桥台及墩台基础。
(二)桥梁的分类
(1)根据桥梁主跨结构所用材料划分。
(2)根据桥梁所跨越的障碍物划分。
(3)根据桥梁的用途划分。
(4)根据桥梁跨径总长L和单孔跨径Lo的不同,桥梁可分为特大桥(L≥500m或Lo≥lOOm)大桥(L≥100m,Lo≥40m)中桥(lOOm>L>30或40m>Lo>20m)小桥(30m>L>8m或20m>Lo>≥5m)
(5)根据桥面在桥跨结构中的位置,桥梁可分为上承式、中承式和下承式桥。
(6)根据桥梁的结构形式,桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥。
例题、大桥跨径总长L和单孔跨径Lo为 [ ]
A、L≥500m或Lo≥lOOm
B、L≥100m,Lo≥40m
C、lOOm>L>30或40m>Lo>20m
D、30m>L>8m或20m>Lo>≥5m
答案;B
二、桥梁上部结构
(一)桥面构造
1.桥面铺装及排水、防水系统
(1)桥面铺装。桥面铺装即行车道铺装,亦称桥面保护层。桥面铺装的形式有:
1)水泥混凝土或沥青混凝土铺装。
2)防水混凝土铺装。
(2)桥面纵横坡。桥面的纵坡,一般都做成双向纵坡。
(3)桥面排水和防水设施。
1)桥面排水。在桥面上除设置纵横坡排水外,常常需要设置一定数量的泄水管。当桥面纵坡大于2%而桥长大于50m时,每隔12-15m设置一个;桥面纵坡小于2%时,一般顺桥长方向每隔6-8m设置一个。
2)防水层。桥面防水层设置在桥面铺装层下面,它将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施(泄水管)排出。桥面伸缩缝处应连续铺设,不可切断;桥面纵向应铺过桥台背;截面横向两侧,则应伸过缘石底面从人行道与缘石砌缝里向上叠起lOOmm。
例题、在桥面上除设置纵横坡排水外,常常需要设置一定数量的泄水管。当桥面纵坡大于2%而桥长大于50m时,每隔[ ]设置一个。
A、6-8B、10—12 C、12—14 D、12-15m
答案;D
2.伸缩缝
为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。
(1)伸缩缝的构造要求。要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向,均能自由伸缩,牢固可靠,车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声;要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞;安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。
在设置伸缩缝处,栏杆与桥面铺装都要断开。
(2)伸缩缝的类型。
1)镀锌薄钢板伸缩缝。在中小跨径的装配式简支梁桥上,当梁的变形量在20—40mm以内时常选用。
2)钢伸缩缝:它的构造比较复杂,只有在温差较大的地区或跨径较大的桥梁上才采用。钢伸缩缝也宜于在斜桥上使用。
3)橡胶伸缩缝。它是以橡胶带作为跨缝材料。这种伸缩缝的构造简单,使用方便,效果好。在变形量较大的大跨度桥上,可以采用橡胶和钢板组合的伸缩缝。
3.人行道、栏杆、灯柱
桥梁上的人行道宽度可选用0.75m、1m,大于1m按0.5m倍数递增。
(1)安全带。不设人行道的桥上,两边应设宽度不小于0.25m,高为0.25-0.35m的护轮安全带。安全带可以做成预制件或与桥面铺装层一起现浇。
(2)人行道。人行道一般高出行车道0.25—0.35m;
人行道在桥面断缝处也必须做伸缩缝。
(3)栏杆、灯柱。照明用灯一般高出车道5m左右。
(二)承载结构
桥梁的承重结构因其结构形式而异。
1.梁式桥
梁式桥是指其结构在垂直荷载作用下,其支座仅产生垂直反力,而无水平推力的桥梁。梁式桥的特点是其桥跨的承载结构由梁组成。梁式桥可分为简支梁式桥、连续梁式桥、悬臂梁式桥。
(1)简支梁式桥。
简支梁桥是静定结构,其各跨独立受力。桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型:
1)简支板桥。简支板桥主要用于小跨度桥梁。按其施工方式的不同分为整体式简支板桥和装配式简支板桥;
装配式板桥是目前采用最广泛的板桥形式之一。按其横截面形式主要分为实心板和空心板。根据我国交通部颁布的装配式板桥标准图,通常每块预制板宽为1.Om,实心板的跨径范围为1.5-8.Om,主要采用钢筋混凝土材料;钢筋混凝土空心板的跨径范围为6—13m;而预应力混凝土空心板的跨径范围为8-16m。
2)肋梁式简支梁桥(简称简支梁桥)。简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。中小跨径在8-12m时,采用钢筋混凝土简支梁桥;跨径在20-50m时,多采用预应力混凝土简支梁桥。在我国使用最多的简支梁桥的横截面形式是由多片T形梁组成的横截面。
3)箱形简支梁桥。箱形简支梁桥主要用于预应力混凝土梁桥。尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。
(2)连续梁式桥和悬臂梁式桥。连续梁桥相当于多跨简支梁桥在中间支座处相连接贯通,形成整体的、连续的、多跨的梁结构。连续梁桥是大跨度桥梁广泛采用的结构体系之一,一般采用预应力混凝土结构。
悬臂梁桥相当于简支梁桥的梁体越过其支点向一端或两端延长所形成的梁式桥结构。其结构特点是悬臂跨与挂孔跨交替布置,通常为奇数跨布置。
T形刚架桥是由桥跨梁体与桥墩(台)刚接形成的的具有悬臂受力特点的无支座T形梁式桥结构。通常全桥由两个或多个T形刚架通过铰或挂梁相连所组成。其构造特点为:
1)连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥的分孔。
桥梁的分孔取决于桥位处的地形、地质、水文条件、通航的要求以及技术条件。对于连续梁桥、悬臂梁桥的T形刚架桥,在分孔时还必须考虑桥梁相邻跨径的合理比例。连续梁桥连续孔数很少超过五跨。三跨最广泛。
2)横截面形式及主要尺寸。大跨度的连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥多采用变截面形式,其桥跨不同部位的梁高是变化的,梁高沿桥纵向的变化曲线可以是抛物线、正弦曲线、三次曲线、圆弧线以及折线。
主梁的截面通常采用箱形截面。
3)预应力筋的布置要点。预应力筋的布置通常根据正负弯矩沿梁纵向分布的变化来确定。
预应力筋宜布置成波浪形曲线但波浪形曲线曲率不宜过大,对于大跨度连续梁桥和悬臂梁桥可利用其变高截面特点较平缓地布置预应力筋曲线。
例题、关于肋梁式简支梁桥正确的是[ ]
A、可简称为简支梁桥
B、主要用于中等跨度的桥梁
C、要用于大跨度的桥梁
D、跨径在20-50m时,多采用预应力混凝土简支梁桥
E、跨径在20-50m时,采用钢筋混凝土简支梁桥
答案;A、B、D
2.拱式桥
拱式桥的特点是其桥跨的承载结构以拱圈或拱肋为主。
设计合理的拱主要承受拱轴压力,拱截面内弯矩和剪力均较小,因此可充分利用石料或混凝土等抗压能力强而抗拉能力差的圬工材料。拱式桥是钢筋混凝土桥和圬工桥最合理的结构形式之一。拱式桥是推力结构,其墩台基础必须承受强大的拱脚推力。因此拱式桥对地基要求很高,适建于地质和地基条件良好的桥址。
例题.设计合理的拱式桥的拱主要承受[ ]
A、拱轴压力
B、拱截面内弯矩
C、拱截面剪力
D、拱轴张力
答案;A
拱桥按其结构体系分为:
(1)简单体系拱桥。在简单体系拱桥中,桥上的全部荷载由主拱单独承受,它们是桥跨结构的主要承重构件。拱的水平推力直接由墩台或基础承受。
1)主拱构造。根据受力特点,主拱的构造应满足下列要求:拱石受压面应选择较大的平整面,并使拱石的大头向上,小头向下,受压面的砌缝应与拱轴线相垂直;当拱厚较大时,宜采用2-4层砌筑,并应纵横错缝。
2)拱上建筑构造。分为实腹式和空腹式两种。
实腹式拱上建筑由拱腔填料、侧墙、护拱和桥面系等部分组成,一般适用于小跨径拱桥。
空腹式拱上建筑最大的特点在于具有腹孔和腹孔墩。腹孔有拱式腹孔、梁(板)式腹孔两种形式。腹孔跨径不宜过大,腹孔的构造应统一。
3)细部构造。为了防止不规则裂缝的出现,需在相对变形较大的位置设置伸缩缝,在相对变形较小的位置设置变形缝。桥面系 均应在相应位置设置伸缩缝或变形缝,以适应主拱的变形。
实腹式拱桥的伸缩缝通常设在两拱脚的上方,并需在横桥方向贯通全宽及侧墙的全高。
(2)组合体系拱桥。组合体系拱桥一般由拱和梁、桁架或刚架等两种以上的基本结构体系组合而成,拱桥的传力结构与主拱共同承受荷载。根据构造方式及受力特点,组合体系拱桥可分为桁架拱桥、刚架拱桥、桁式组合拱桥和拱式组合体系桥等四大类。
1)桁架拱桥又称拱形桁架桥,是由拱和桁架两种结构体系组合而成。
2)刚架拱桥也是一种有推力的拱桥。其主结构由拱肋构成主拱,拱上建筑取斜腿刚构的形式,并联结成整体,故名刚架拱桥。
桁架拱桥和刚架拱桥均属于整体型上承式拱桥。
3)桁式组合拱桥是由两端的悬臂桁架梁和中段的桁架拱组成的拱梁组合体系,也是一种有推力结构。主孔桁架一般采用斜杆式。
4)拱式组合体系桥是将拱肋和系杆组合起来,共同承受荷载,可充分发挥各构件的材料强度。拱式组合体系桥可做成有推力和无推力两种形式,也可以做成上承式、中承式或下承式三种形式。一般无推力中、下承式的拱式组合体系桥使用较多,无推力的拱式组合体系桥常称为系杆拱桥.
3.刚架桥
刚架桥是由梁式桥跨结构与墩台(支柱、板墙)整体相连而形成的结构体系,其梁 柱结点为刚结。按照其静力结构体系可分为单跨或多跨的刚架桥;也可分为铰支承刚架桥 和固端支承刚架桥。
刚架桥的支柱做成直柱式称门形刚架桥,做成斜柱式称斜腿刚架。
刚架桥的主梁截面形式与梁式桥相同。主梁在纵向的变化可采用等截面、变宽截面和 变高截面等。
刚架桥的支柱有薄壁式和柱式。柱式又分单柱式和多柱式。
例题.刚架桥按照其静力结构体系可分为[ ]的刚架桥。
A、单跨
B、多跨
C、铰支承
D、固端支承
E、柔性支承
答案;A、B
4.悬索桥
悬索桥又称吊桥,是最简单的一种索结构。其特点是桥梁的主要承载结构由桥塔和悬挂在塔上的高强度柔性缆索及吊索、加劲梁和锚碇结构组成。现代悬索桥一般由桥塔、主缆索、锚碇、吊索、加劲梁及索鞍等主要部分组成。
(1)桥塔。桥塔是悬索桥最重要的构件。大跨度悬索桥的桥塔主要采用钢结构和钢筋混凝土结构。其结构形式可分为桁架式、刚架式和混合式三种。
(2)锚碇。锚碇是主缆索的锚固构造。主缆索中的拉力通过锚碇传至基础。
(3)主缆索。主缆索是悬索桥的主要承重构件,可采用钢丝绳钢缆或平行丝束钢缆,大跨度吊桥的主缆索多采用后者。
(4)吊索。吊索也称吊杆,是将加劲梁等恒载和桥面活载传递到主缆索的主要构件。吊索可布置成垂直形式的直吊索或倾斜形式的斜吊索,其上端通过索夹与主缆索相连,下端与加劲梁连接。吊索与主缆索连结有两种方式:鞍挂式和销接式。吊索与加劲梁联结也有两种方式:锚固式和销接固定式。
(5)加劲梁。加劲梁是承受风载和其他横向水平力的主要构件。大跨度悬索桥的加劲梁均为钢结构,通常采用桁架梁和箱形梁。
(6)索鞍。索鞍是支承主缆的重要构件。索鞍可分为塔顶索鞍和锚固索鞍。
5,组合式桥
组合式桥是由几个不同的基本类型结构所组成的桥。
斜拉桥是典型的悬索结构和梁式结构组合的,由主梁、拉索及索塔组成的组合结构体系。这里仅就混凝土斜拉桥介绍其构造特点。
(1)拉索。拉索是斜拉桥的主要承重构件,拉索的造价约占全桥的25%-30%。目前采用较多的有平行钢丝束,钢绞线束和封闭式钢索。
(2)主梁。混凝土斜拉桥常用的主梁结构形式有连续梁、悬臂梁、悬臂和连续刚构等。
(3)索塔。索塔主要承受轴力,有些索塔也承受较大的弯矩。
(三)桥梁支座
桥梁支座是桥跨结构的支承部分,它将桥跨结构的支承反力传递给墩台,并保证桥跨结构在荷载作用下满足变形要求。
支座按其允许变形的可能性分为固定支座、单向活动支座;