道橋方向實結報告

一、實習目的

通過對橋樑的種類、概念以及參數的理解，從感性上認識到橋樑的建造原理和設計標準。從而對橋跨結構、橋墩、橋台、支座系統、墩台基礎等基本結構有一定的認識。在實習的過程中將學到的一些理論知識與實際相結合，力求做到“知行”合一。同時這次實習為今後的許多專業課奠定良好的基矗

二、實習時間

2011年10月22日

三、實習地點

盧溝橋、鐵路橋、小清河橋、京石客運專線、獻慈寺橋、13號線西大區間高架橋

四、實習感受

此次實習，跟隨老師主要去了盧溝橋和13號線。在盧溝橋那裏認識和學習了盧溝橋（即石橋）、鐵路橋、公路橋(小清河公路橋、獻慈寺橋)和京石客運專線。

此次橋樑實習讓我對橋樑的種類，橋樑的主要技術指標、橋樑的結構類型、橋樑的設計與施工、橋樑的維修與保養有了初步的感性認識。首先，在橋樑設計施工時要考慮到流水的作用，要因地制宜的採取不同的結構來修建橋樑。同時橋樑上附有許多孔，要根據其所處的地理位置和地理環境進行分析，在實習中主要接觸到的是散熱孔和排水孔。

其次，還有要預先考慮到要有抗地震等自然災害的能力，因此在許多橋樑中都有不同的防地震設施。在初步確定了橋樑的設計方案後對材料的選擇要根據其受力特點如利用混凝土、石料的抗壓性能來承擔豎向荷載，利用剛進的抗拉性能來承受拉力，從而達到物盡其用，使建造出來的橋樑安全耐用。此次學習，對今後專業課的學習奠定了良好的基礎；同時也將畫法幾何和工程製圖學到的一些理論知識得到了實際的應用。最後我總結出橋樑設計的基本原則，在設計時要分析各原則之間的辯證關係。安全、適用、經濟、美觀的基本原則

參觀盧溝橋時，心中始終把終身學習與壯大祖國緊密聯繫在一起，要繼承前人不畏強暴，勇敢頑強的民族精神；事不忘，後事之師。只有尊重和正視歷史，才能贏得未來。同時作為一名未來的工程師，心中要時刻懷有責任感，因為建築的安全與否關係到成千上萬人的生命安全問題，要學會對生命負責，向責任看齊。 由於專業水平所限，一些知識點還不是很全面與完善，希望老師指正。最後感謝老師耐心細緻的教導。

五、概念整理

（一）、橋定義：架設在江河湖海上，使車輛行人等能順利通行的建築物

（二）、橋樑分類:橋樑根據其用途、所用材料和力學特性等

（1）按用途分類

鐵路橋：供鐵路通行的橋樑；

公路橋：供公路通行的橋樑；

其它類型橋樑：公鐵兩用橋、人行橋、輸水渡槽、管線橋等。

(2)按跨越障礙物分類：

跨河（谷）橋：跨越河流（或山谷）的橋樑；

高架橋：為保留線路通過地段的空間或少佔耕地，常常不修路堤而以橋樑通過，稱這種橋為高架橋，也稱作旱橋或棧橋；

跨線橋：跨越鐵路或公路的橋樑，稱作為跨線橋或立交橋。

（3）按所用材料分類：

按上部結構所使用的材料，橋樑分為鋼橋、混凝土橋、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋、石橋、木橋。

（4）按受力情況分類：

樑式橋：在豎直荷載作用下，支座只產生豎向反力的橋，其中有簡支樑橋、連續樑橋、懸臂樑橋等。樑橋以樑截面的內彎矩抵抗豎向荷載，因此除懸臂樑橋外，樑橋的跨越能力有限。

拱橋：作為主要承重結構的主拱將大部分豎向荷載轉換為拱截面的`壓力，拱腳不僅有豎向反力，還有巨大的水平反力，無鉸拱還有支撐彎矩。

剛架橋：顯著特點是橋樑和墩台剛性連接成整體，在豎向荷載作用下和拱一樣，有豎向反力和水平反力，無鉸剛架還有支撐彎矩，其中有門形剛架、斜腿剛架橋。

懸索橋：由橋塔、主纜、錨錠、吊索、加勁樑等主要受力構件組成的組合體系橋。與樑橋不同，懸索橋的橋塔和主纜是主要承重結構，加勁樑主要提供橋樑橫向剛度、抗扭剛度和路面，作用於加勁樑的路面荷載及加勁樑自重通過吊索由主纜承受。

斜拉橋：由橋塔、斜拉索和樑部結構組成的組合體系橋。作用於樑部結構的荷載由樑體和斜拉索提供的垂直分力共同承受。

（5）按橋長分類：

橋樑根據其總長度（台尾至台尾間距離）分為特大橋、大橋、中橋和小橋，鐵路橋的劃分如下：500m以上為特大橋；100m～500m為大橋；20m～100m為中橋；橋長在20m及以下者為小橋。

六、實習內容

﹙一﹚、盧溝橋簡介

1、地理位置:盧溝橋位於北京市西南約15千米處豐台區永定河上。因橫跨盧溝河即永定河而得名，是北京市現存最古老的石造聯拱橋。如今永定河上已經沒有水了，但因2015年奧運會又重新貯滿了水。

2、主要技術指標:盧溝橋全長（橋全長：拱橋是指拱上側牆與橋台側牆的兩伸縮縫外牆之間的長度）266.5米（可稱為大橋），寬7.5米，最寬處可達9.3米。為華北最長的古代石橋。

橋墩共有十座，11個橋孔，（橋墩之間或橋墩與橋台之間的橋跨稱為一孔，設一座橋的墩台總數為n，則一座橋的孔數為n-1）11個半圓形石拱的長度自16米到21.6米，每兩個石拱之間有石砌橋墩，把11個石拱聯成一個整體，是一座聯拱石橋。橋面兩側築有石欄，柱高1.40米。

3、特殊建築及其作用:

每墩上游迎水面砌成分水尖，外形像一個尖尖的船頭，其作用為抗擊流水的衝擊。經過券洞後，作流線型內收，狀如船尾即背水的南面沒有分水尖，而是方形的使水流可以迅速分散，減輕了水流券洞內的壓力。有效地保護了橋體。基礎為木樁基。整個橋身都是石體結構，關鍵部位均有銀錠鐵榫連接。

4、拓展知識:重力式橋墩多采用簡單的流線型截面形狀，如圓端墩、尖端墩、圓角形墩等，以便橋下水流順暢地繞過橋墩，減少阻水及墩旁沖刷。當水流方向變化不定或與橋樑斜交時，宜採用圓形墩。﹙二﹚、鐵路橋簡介

1、形成原因:在修建一條鐵路時，常常會碰到江河、山谷、公路或者與另外一條鐵路交叉，為了讓鐵路跨越這些地形上的障礙，就需要修建各種各樣的鐵路橋樑。

2、歷史發展特點:中國最早的鐵路橋樑是19世紀的70年代修築的吳淞鐵路，因當地河網密佈，短短十幾公里的鐵路修建了中小橋樑十餘座。具有近代建築水平的鐵路鋼橋——薊運河橋。此橋經過多次改造，直到今天仍在使用，它可以算為中國鐵路歷史最悠久的鋼橋。從1881年唐胥鐵路建成到今天，中國共修建了4萬餘座各種鐵路大小橋樑，其中1984-1995年的10年裏就修建了6259座。

3、橋樑形式 鐵路橋樑採用最多的是樑式橋。其餘還有拱式橋、懸索橋、斜拉橋和鋼構橋。此鐵路橋採用的是樑式橋，橋係為桁架結構。

其中樑式橋是一種使用最廣泛的橋樑型式，可細分為簡支樑橋、連續樑橋和懸臂樑橋。所謂簡支樑是指樑的兩端分別為鉸支端與活動端的單跨樑式橋。連續樑橋是指橋跨結構連續跨越兩個以上橋孔的樑式橋。在橋墩上連續，在橋孔內中斷，線路在橋孔內過渡到另一根樑上的稱為懸臂樑，採用這種樑的橋稱為懸臂樑橋。盧溝橋附近參觀的鐵路橋為簡支樑、13號線西大區間有一段為七跨連續。

拱式橋

拱式橋由拱上建築、拱圈和墩台組成。在豎直荷載作用下，作為承重結構的拱肋主要承受壓力，拱橋的支座既要承受豎向力，又要承受水平力，因此拱式橋對基礎與地基的要求比樑式橋要高。拱式橋按橋面位置可分為上承式拱橋、中承式拱橋和下承式拱橋。盧溝橋附近的鐵路橋為上承式橋。在選擇方式時要考慮到與其連接公路的高低，根據坡度的高低而進行選擇。

5、名詞解釋: 桁架: 桁架是由若干杆件在其端部相互聯結而成的一種結構。在工業與民用建築中，有些屋架、托架以及跨度和噸位較大的吊車樑常採用的型式。 桁架的杆件根據其所在的位置不同有不同的名稱。上部的水平杆稱為上弦杆，下部的水平杆稱為下弦杆。上下弦杆之間的杆件稱為腹杆，其中聯結上下弦的斜向杆稱為斜杆，聯結上下弦的豎向杆稱為豎杆。

桁架計算方法:結合理論力學所學，平面桁架一般按理想的鉸接桁架進行計算，即假設荷載施加在桁架節點上（如果荷載施加在節間時，可按簡支樑換算為節點荷載），並和桁架的全部杆件均在同一平面內，杆件的重心軸在一直線上，節點為可自由轉動的鉸接點。理想狀態下的靜定桁架，可以將杆件軸力作為未知量，按靜力學的數解法或圖解法求出已知荷載下杆件的軸向拉力或壓力。

下承式拱橋由拱肋、系杆、吊杆、橫撐和橋面系共同組成,橋面系位於拱肋之下,系杆將拱肋連在一起,並承受其拱腳水平推力。在力學上,該結構為外部靜定內部超靜定體系。這種橋型具有造型優美,跨越能力大,構造簡單,施工方便,耐久性能好等優點。

上承式拱橋的橋面系設置在橋跨主要承重結構（桁架、拱肋、主樑等）上面的橋樑。它的橋面系構造簡單、施工方便，橋跨主要承重結構的寬度可以做得小一些，因而節省墩台圬工；另外，橋上視野開闊。缺點是橋面到樑底的建築高度較大。

6、拓展知識:

橋面系:橋面係指的是上部結構中，直接承受車輛、人羣等荷載並將其傳遞至主要承重構件的橋面構造系繞，包括橋面鋪裝、橋面板、縱梁、橫樑、人行道等。橋面板，加筋肋，縱梁，橫樑等構件組成的直接承受車輛荷載作用的橋面構造系統。橋面系包括縱梁、橫樑和縱梁間的連接系。

盧溝橋附近的鐵路橋橋面系傳遞力的方式為縱梁—橫樑—桁架。橋上的人行橫道是用來檢修用的。

支座種類: 根據使用材料分類：普通鋼支座和橡膠支座，每種支座又分多種類型；

根據支撐圖式分類：固定支座（允許轉動），活動支座（允許轉動和縱向位移）。 主要有墊層支座，弧形鋼板支座，鋼筋混凝土擺柱式支座，板式橡膠支座，盆式橡膠支座，球形鋼支座，減隔震支座。

高粱橋斜街的跨線橋支座即為盆式橡膠支座。而盧溝橋系的鐵路橋有固定支座和滑動支座即活動支座。

﹙三﹚、京石客運專線（施工方面分析）

1、施工方法:經過京石客運專線的施工現場遠距離觀看，知道了在下部結構上預壓等重量的石頭是由於上部的結構現澆性質需要提前讓其達到穩定狀態，防止現澆時的下沉，這一過程也巧妙地利用了數學裏等量替換的方法。

在施工時採取了懸臂施工法。懸臂施工方法是橋樑工程上用的，施工大跨度箱形樑之類的連續剛構橋墩時，先施工橋墩，由橋墩向兩側先施工一段箱形樑，等到它的強度達到設計值時，在這段懸臂樑上用掛籃向前伸出後再支模板，再澆築一段樑，反覆這樣，直到由兩側施工的懸臂樑最後在中間相遇合龍，橋樑結構部分施工完成。

2、拓展知識:主樑的截面型式及其優缺點:

矩形：

優點：1.結構簡單2.施工方便3.建築高度較小

缺點：1.自重大2.受拉區混凝土不能發揮作用3.跨度小

肋型(π型):

優點：1.截面形狀穩定2.橫向抗彎剛度大3.樑的堆放、裝卸和安裝方便4.不用加橫向聯結。

缺點：1.構件製造複雜2.混凝土和鋼筋用量較T樑大3.自重較大跨度較校 T型

優點:1.樑肋尺寸不受起重安裝機的具體限制，可根據鋼混體積最小的經濟原則確定截面2.跨徑較大3.樑的堆放、裝卸和安裝方便4.預製模板簡單、施工方便。 ﹙四﹚、公路橋結構分析

1、上部結構類型簡介

（1）上部結構的結構類型：（樑、拱、剛架、斜拉、懸索）

（2）樑的截面形式及主要尺寸：（板式、T形、箱形、工字形等）

（3）主要受力鋼筋的類型及佈置形式：主要受力鋼筋有主筋、斜筋（彎筋）、箍筋等；鋼筋種類有圓鋼筋、變形鋼筋、鋼絲、鋼鉸線等。佈置形式分直線、曲線和折線等。

(4) 裝配式T形簡支樑的鋼筋一般包括縱向主筋、斜筋、分佈筋、箍筋和架立筋。

①縱向主筋

簡支樑主要受彎，故縱向主筋督置於樑肋的下緣。

②斜筋

在靠近樑端支撐線處為增強梁體的抗剪能力要設置斜筋。斜筋一般多由縱向主筋彎起構成，也專門焊接。

③分佈筋

當T樑的高度大於1m時，要在樑肋的兩側佈置縱向分佈筋，以防止樑肋側面的混凝土因收縮等原因而開列。根據樑肋混凝土的受力特點，下緣佈置的密些，上緣在可稀些。

④箍筋

箍筋的主要作用是抗剪，還有其它作用，必須佈置。

⑤架立筋 主要起支架作用，為固定其它鋼筋而設置參觀的公路橋樑式橋，上部結構為樑，下部樑為縱梁，樑的截面為T型。

小清河公路橋為拱橋，它的橋肋為最大的拱，它是一個空腹式橋，目的是為了防止地震。獻慈寺橋為簡支樑式橋，是一個鋼筋混凝土組合橋，連接板上附有螺栓防止地震和樑的滑落。

2、下部結構類型簡介

（1）橋墩類型：按墩身截面形式：矩形墩、圓形墩、圓端形墩、空心截面墩； 按墩身結構形式：單柱式、雙柱式、排架式。

（2）橋台類型：根據結構形式分為：U形橋台、T形橋台、耳牆式橋台、埋式橋台。

（3）墩台材料：石砌、混凝土、鋼筋混凝土、鋼管混凝土。

參觀的公路橋墩為雙柱式，橋樑兩側的耳朵的目的是為了防止地震所帶來的牆塊滑落。

﹙五﹚、西大區間13號線高架橋綜合分析1、高架橋定義 高架橋指擱在一系列狹窄鋼筋混凝土或圬工拱上，具有高支撐的塔或支柱，跨過山谷、河流、道路或其他低處障礙物的橋樑。

2、高架橋產生原因

城市發展後，交通擁擠，建築物密集，而街道又難於拓寬，採用這種橋可以疏散交通密度，提高運輸效率。此外，在城市間的高速公路或鐵路，為

避免和其他線路平面交叉、節省用地、減少路基沉陷，也可不用路堤，而採用這種橋。北京地鐵13號線，西起西直門，東至東直門，全路線呈n字形，全長40.5公里，於2003年1月9日全線開通。全線除西二旗到龍澤、柳芳到東直門部分區間（約3千米）為地下段外，均為地面或高架鐵路。

3、發展現狀:

目前國內外採用的樑的結構形式有:槽型樑、下承式脊樑、T型樑,板樑和箱梁等。高架線的橋樑設計樑式有現澆連續箱梁、現澆簡支樑、預製樑等。上海軌道交通9號線在出市區以後至松江新城前全部採用高架線,因沿線交通方便、空間開闊,便於樑的運輸和架設,故多為預製樑。天津的津濱快軌出天津市區後至塘沽區前,兩側地區空曠,線路基本採用高架形式。高架線的突出缺點是運營噪聲大,對城市景觀影響也較大,市區一般不採用。

3、主要技術指標

兩條軌道相距大約9米，目測高度約為8米，跨度為50米。

4、橋身結構

13號線輕軌用橋是連續樑，樑截面為箱形，箱形截面的兩側伸出橋面板以擴大橋面，其下用窄墩，形成“脊骨式”的結構。底板為鋼板，受拉能力強。橋面為混凝土材料，受壓能力強；樑之間有節點板和伸縮縫。底座類型為橫式橡膠支座,四個方向各有一根鋼柱，增加各個方向的穩定性，防止在地震等特殊情況下發生落樑事故。由於橋下通行汽車，為避免遮擋駕駛員視線，採用板式橋墩。橋墩與橋體用螺栓、橡膠墊層連接，起到緩解震動和傳遞力的作用。為增強橫向剛度，橋墩兩立柱之間有橫樑。橋墩上存在限位擋，用以限制震動是橋體產生橫向位移。鋪設時採用無縫線路，大大減少了車輛運行時的噪音。在居民住宅、商務用地等距13號線較近的地段兩側安裝了聲屏障，有效地減少了地鐵運行時的噪音影響；同時在商務密集區，為減少噪音和振動採用了鋼彈簧浮置板隔振系統。

補充:

1、它的樑為箱型樑，它具有如下幾點優點:

(1)底部有擴展的底板，可提供承受正、負彎矩的混凝土受壓區。

(2)在一定截面面積下能獲得較大的抗彎慣矩，而且抗扭剛度大，偏心作用下各樑肋受力均勻。

(3)適合較大跨徑的懸臂樑和連續樑。（京石客運專線與13號線高架橋都為連續樑）

(4)可用於預應力混凝土簡支樑。

2、連續樑在恆荷載下的優點:連續樑在恆荷載作用下，產生的支點負彎矩對跨中正彎矩有卸載的作用，使內力狀態比較均勻合理，因而樑高可以減小，節省材料，且剛度大，整體性好，超載能力大，安全度大，橋面伸縮縫少。