桥梁工程的名词解释.doc

桥梁工程名词解释桥位地形图应用地形测量的方法测绘出桥位处地物地貌的平面位置并把地面的高低起伏用规定的符号绘制成正射投影图桥位地形图是经过实地测绘的能客观的反映桥位处地面情况所以成为桥梁规划设计的重要依据桥位地质剖面图通过假设的方法把实际上看不见的桥位地质资料情况按岩石的种类地层年代地质构造单元等绘制于图上形成桥位地质剖面图它是基础设计的重要依据水文资料水文资料是河流水情变化通常指流量流速水位降雨蒸发泥砂冰冻等的记录它是进行水文分析与计算的基础其来源一般有三个方面水文站观测资料洪水调查资料和文献资料一般以水文站观测资料作为主要依据同时利用洪水调查和文献进行补充与完善气象资料气象资料是某一地区在一定的时间内大气圈状态的变化记录包括温度湿度云量降水蒸发气压风速等物理指标和因素气象资料是进行气候分析与温度计算的基础是桥梁计算中不可缺少的部分水力计算根据液体平衡和运动的规律由已知条件计算水体的水力特性如水力最优断面允许流速粗糙系数等称为水力计算水力计算是解决水力问题的基本方法之一设计流速设计流速其中设计流速设计流量冲刷系数冲刷前桥下的有效过水面积在实际计算中一般取天然河槽平均流速作为设计流速即一般冲刷完成以后桥下的平均流速河床比降河床比降是指在任意河段上河床落差与其长度之比即式中河床比降以千分率表示河段起点和终点的河床标高河床落差河段长度糙率糙率又称粗糙系数是综合反映管渠壁面粗糙情况对水流影响的一个系数通常以表示其值一般由实验数据测得使用时可查表选用在河流或管渠已有流速资料的情况下也可以由谢才满宁公式反求值与查表所得的值相互验证而加以选定谢才满宁公式洪水流量洪水流量泛指汛期洪水的流量汛期时洪水的流量开始逐渐增加经过洪峰流量后又逐渐减少其值一般大于年平均流量而又小于洪峰流量设计流量相应于设计洪水频率的洪水流量即设计流量设计洪水频率设计洪水频率是指为了合理选择设计流量而制定的一个设计标准在我国交通部门年颁发的公路工程技术标准中统一规定了实际采用的设计洪水频率见桥涵水文表汇水面积又称流域面积或径流面积指河流某一出口端面上游流域分水线所包围的面汇入河流的地面水与地下水往往具有不同的分水线但地下水的分水线不易确定而且实际造成的水量补给差异不大所以在水文计算中一般以地面分水线作为流域分水线过水断面计算流量所依据的河流横断面称作过水断面又称形态断面过水断面必须垂直与洪水流向一般选在近似于均匀流的河段而且应尽量靠近调查的历史洪水位距桥位不宜过远在实际应用中一般在桥位上下游各取一个过水断面以便核对计算结果暴雨强度暴雨强度是一种表示降雨集中程度的指标可以指一次暴雨的降雨量最大瞬时降雨强度小时降雨量一日或三日五日降雨量等指标河床谷底部分河水经常流动的地方称为河床河床由于受侧向侵蚀作用而弯曲经常改变河道位置所以河床底部冲积物复杂多变一般来说山区河流河床底部大多为坚硬岩石或大颗粒岩石卵石以及由于侧面侵蚀带来的大量的细小颗粒平原区河流的河床一般是由河流自身堆积的细颗粒物质组成最高水位在江河湖泊的某一地点经过长时期对水位的观测后得出的最高水位值称为最高水位因此最高水位必须指明其时间性如年最高月最高若干年最高及历史最高最高水位在桥梁工程与防洪工程设计上具有重要意义最低水位在江河湖泊的某一地点经过长时期对水位的观测后得出的最低水位值称为最低水位因此最低水位必须指明其时间性如年最低月最低若干年最低及历史最低最低水位在航运灌溉水工建筑等工程中有重要意义常水位在江河湖泊的某一地点经过长时期对水位的观测后得出的在一年或若干年中有的水位等于或超过该水位的高程值称为常水位枯水位在江河湖泊的某一地点经过长时期对水位的观测后得出的在一年或若干年中河流水体枯水期的平均水位称为枯水位设计水位在设计桥梁工程时必须确定一个适当的最高水位作为设计标准这个最高水位就称为设计水位通常取设计洪水频率对应的洪水水位作为设计水位通航水位通航水位即确保通航时的水位有设计最低和设计最高两种设计最低通航水位是确保枯水期航道标准水深的起算水位设计最高通航水位是确保桥下净空的起算水位桥前壅水在设置桥梁后水流受到约束桥梁上游一定距离的水深沿程逐渐增大形成桥前壅水在桥梁设计中桥前壅水高度对确定桥下净空导流建筑桥头路堤的标高有重要的意义河槽天然冲刷天然河槽由泥土沙石组成这些河流泥沙在自然水流作用下不断运动着床面上的泥沙被水流冲起又得不到上游来沙的补充使床面下切形成河床的天然冲刷其影响因素有挟沙能力河槽土质与比降上游来沙条件桥下一般冲刷桥孔压缩水流桥下流速增大水流挟沙能力也随之增强引起整个桥下断面的河床冲刷称为桥下一般冲刷一般冲刷的特点在于随着其发展桥下段面逐渐增大流速降低至泥沙输送和交换达到暂时的平衡状态时一般冲刷便趋于停止桥墩局部冲刷流向桥墩的水流在受到墩身的阻拦时其结构发生急剧变化水流的绕流使流线急剧弯曲床面附近的漩涡剧烈淘刷桥墩迎水端和周围的泥沙这就是桥墩的局部冲刷表征桥墩的局部冲刷程度的量是局部冲刷深度冲刷系数冲刷后水流深度与冲刷前水深的比值即冲刷系数它表示桥下河槽冲刷程度也表示桥孔对河流的压缩程度在桥下河床冲刷计算时冲刷系数就是需要的过水面积与桥下实际供给过水面积之比漂浮物漂浮于水中并随水流一起运动的物体称为漂浮物如流冰流物等在设计桥梁下部结构时应考虑漂流物的撞击引起的巨大偶然荷载在可能的情况下这种漂流物的撞击力应采用实测资料进行计算调治构造物即调治桥梁附近水流的构造物如导流堤梨形坝长堤丁坝顺坝截水坝等其主要作用是整治河道使水流均匀顺畅的通过桥孔防止桥位附近的河床和河岸产生不利的变形一保证桥梁墩台和桥头引道的正常使用以及附近河堤建筑农田等免受水害河堤一种用于防洪护堤的构造物河床铺砌河床铺砌有自然铺砌和人工铺砌两种自然铺砌又称粗化指河床冲刷时水流带走细颗粒泥沙使床面泥沙的粒径逐渐增大的现象人工铺砌指为防止河床冲刷引起的破坏在床面铺砌碎石或沙砾等物以改善河床土质减轻冲刷锥坡又称锥体护坡在采用埋置式桩式柱式桥台或桥台布置不能完全挡土时为保护桥头路堤的稳定防止冲刷应在两侧设置锥坡横桥方向的坡度应与路堤边坡一致顺桥向坡度应根据高度土质情况结合淹水情况和铺砌与否来决定淤积对于某一河段若上游输来的泥沙数量大于本河段的挟沙能力多余的泥沙就会沉积下来这就是淤积一般来说淤积较易发生在河床比降小水流小的河段桥位选择根据基本资料选择桥梁的跨河地点即桥位选择选择桥位时必须从政治经济国防等的需要出发结合当地实际因素经过全面的分析研究与经济比较后从多种方案里选出一个最佳方案桥位选择对桥梁稳定工程造价施工与养护有直接影响而且与当地经济发展与群众生活有密切联系桥梁标准设计根据标准化的要求所作的各种桥涵及其附属结构的整套设计文件在经过审批后被规定为全国或地方通行的设计这就是桥梁标准设计主桥从桥梁的全部实体建筑看两端引桥桥台是路线和桥台的分界点其中桥孔跨越主要障碍物如河道的部分称为主桥又称正桥引桥从引桥桥台连接到主桥桥孔的部分如两岸陆上桥梁称为引桥桥梁全长桥梁两个桥台侧墙或八字尾端间的距离称为桥梁全长对于无桥台的桥梁为桥面系行车道长度桥梁全长是桥梁设计时的一个重要指标它直接影响工程总量与造价在一般桥梁设计中应使桥梁全长尽可能的小跨径跨径是一种反映桥梁跨越能力的指标有计算跨径净跨径和总跨径之分计算跨径是设计计算上所用的数值取桥跨结构两支点间的距离净跨径对于梁式桥指设计洪水位线上相邻两桥墩或桥台的水平净距对于拱桥指两起拱线间的水平距离总跨径即各孔净跨径的总和它反映桥梁的排洪能力桥梁建筑高度桥面或轨顶对桥跨结构最低边缘的高差即桥梁建筑高度桥梁高度容许建筑高度公路或铁路定线中所确定的桥面或轨顶的标高对桥下通航或排洪所必需的净空高度之差就是容许建筑高度应注意桥梁的建筑高度不得大于它的容许建筑高度否则将不能保证桥下通航和排洪要求宽跨比桥宽与跨径之比即宽跨比一般来说宽跨比越大桥梁抗扭性能越好高跨比在梁式桥的立面布置中梁高与跨径的比值称为高跨比一般的简支体系中装配式板桥取装配简支梁经济范围为在跨径偏大时取用偏小的值预应力混凝土梁取左右在其它体系中梁高的变化根据受力特点在跨中与支点所取的范围有所不同剪跨比剪跨比其中梁的计算截面所承受的弯矩梁的计算截面所承受的剪力梁截面有效高度剪跨比是一个无量纲的参数反映验算截面所承受的弯矩和剪力的相对量在其它因素相同时剪跨比越大抗剪能力越小当剪跨比大于时抗剪能力基本不再变化桥面净空桥面净空指为满足行车要求桥面上的最小净空要求应满足公路建筑限界的规定净高在三四级公路为汽车专用公路和二级公路为行车道宽一般为仅在路宽为的路上采用桥下净空通常指桥孔范围内从设计通航水位或设计洪水位至桥跨结构最下缘的净空高度桥下净空高度不得小于因排洪所要求的以及对该河流通航所规定的净空高度通航净空通航净空指在满足通航要求时桥孔范围内所规定的从设计通航水位算起的最小净空要求具体分为净跨顶部净宽和净空高度等几个方面对不同的航道等级与河流类型其通航要求各不相同矢高矢高即拱桥主拱圈从从拱顶到拱脚的高差具体分为计算矢高和净矢高两种净矢高即拱顶下沿与拱脚间高差用表示计算矢高即拱轴线上拱顶与拱脚起拱线间高差用表示矢跨比拱的矢高与跨径之比称为矢跨比又称矢度用于表征拱的坦陡程度它不但影响主拱圈内力还影响拱桥施工方法的选择同时影响拱桥与周围景观的协调一般的矢跨比小于的拱桥称坦拱大于或等于的称陡拱桥面纵坡桥面在沿路线方向的坡度即桥面纵坡设置桥面纵坡首先要有利于排水同时在平原区还可以在满足桥下通航净空要求的前提下降低墩台标高减少桥头引道土方量节省了工程费用一般做成双向纵坡在桥的中心设置曲线纵坡一般以不超过为宜桥面横坡桥面在沿与路线垂直的方向横向的坡度即桥面横坡桥面横坡主要是利于排水一般采用横坡设置的形式有铺装时设三角垫层行车道板做成斜面再墩台顶部设置横坡这三种形式各有优劣工程实际中应根据具体情况选择斜交角斜交角指斜交桥上部结构纵向轴线的法线与其墩台轴线支承线之间的夹角基础埋置深度基础底面埋入地基的深度即基础埋置深度对结构物的牢固稳定与正常使用有重要意义在确定基础埋置深度时要根据桥跨结构的类型上部结构传下来的荷载大小和地质情况并考虑地基冻涨和冲刷因素以保证基础安全稳定把上部荷载传递到良好的地基上去桥梁工程桥梁工程一方面指桥梁建筑的实体从引桥桥台到主桥桥台包括正桥与引桥的上下部结构与附属设施总称为桥梁工程另一方面指建造与运用桥梁的应用科学知识与技术包括有关桥梁的基础理论与研究和桥梁勘测设计制造施工建筑处理以及养护桥梁的方法与工艺等又称为桥梁工程学桥在铁路公路城市道路渠道管线等跨越水体山谷或它们之间相互跨越时所要建筑的一种工程结构物桥梁的基本组成为桥跨结构上部结构桥梁墩台下部结构和墩台基础公路桥按使用目的来划分通行公路的桥梁称为公路桥铁路桥按使用目的来划分通行铁路的桥梁称为铁路桥公铁两用桥按使用目的来划分既通行公路又通行铁路的桥梁称为公铁两用桥人行天桥又称人行立交桥一般建造在车流量大行人稠密的地段或者交叉口广场及铁路上面人行天桥只允许行人通过用于避免车流和人流平面相交时的冲突保障人们安全的穿越提高车速减少交通事故过人地道只允许行人通行的地道一般建造在车流量大行人稠密的地段或者交叉口广场及铁路上面人行天桥只允许行人通过用于避免车流和人流平面相交时的冲突保障人们安全的穿越提高车速减少交通事故跨河桥跨越河流或沟谷的桥梁跨线桥跨线桥又称立交桥即跨越铁路公路城市道路或桥梁等线路的桥梁因跨越处没有水流也称旱桥互通式立体交叉在空间上把交叉的交通进行分离并用匝道将上下相交的道路加以连接这样的交叉口称为互通式立体交叉互通式立体交叉可以分为完全互通式和部分互通式两种完全互通式允许所有方向上的车辆出入而部分互通式要限制某些方向上的车辆出入高架桥跨越山谷或城市高架道路的桥梁称为高架桥其特点为桥墩高度较高一般用钢筋混凝土排架或单柱双柱式钢筋混凝土桥墩在山区木料方便时也宜用木排架上承式桥根据容许建筑高度的大小和实际需要桥面可以布置在桥跨结构的不同位置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称为上承式桥其优点是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也可以密排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教大中承式桥根据容许建筑高度的大小和实际需要桥面可以布置在桥跨结构的不同位置桥面系设置在桥跨主要承重结构桁架拱肋主梁等中部的桥梁称为中承式桥中承式桥教多用于大跨径的肋拱桥一般在桥梁建筑高度受到严格控制时考虑下承式桥根据容许建筑高度的大小和实际需要桥面可以布置在桥跨结构的不同位置桥面系设置在桥跨主要承重结构桁架拱肋主梁等下面的桥梁称为下承式桥下承式桥有开式和穿式两种其桥面净空必须满足有关规定一般在桥梁建筑高度受到严格控制时考虑正交桥桥梁的纵向轴线基本上与其所跨越的河流流向公路铁路轴线成垂直相交的桥梁斜交桥桥梁的纵向轴线与其所跨越的河流流向公路铁路轴线成斜相交的桥梁其斜交角弯桥桥梁的纵向轴线在平面上是平曲线时称为平面弯桥简称弯桥弯桥的主要受力特点是梁在承受竖向弯曲时受曲率影响必然产生扭转而这种扭转作用又导致挠度变形即弯桥受到弯扭耦合作用坡桥设置在路线纵坡上的桥梁即坡桥在下列情况下如大桥与立交的引桥或者在山区跨越较小河流或山谷时为使纵坡连续桥梁往往设置在坡道上这种桥梁除了需要考虑一般荷载外还要考虑由于斜坡引起的纵向推力一般的梁的一端应设置固定支座匝道桥设置在匝道上的桥梁即匝道桥匝道为连接互通式立体交叉的道路或不同高度的道路以及相互平行的道路而设置的车道危桥特大桥对于桥梁总长两桥台台背前缘间距离大于等于且计算跨径桥梁结构两支点间的距离大于等于的桥梁称为特大桥大桥对于桥梁总长两桥台台背前缘间距离大于等于小于且计算跨径桥梁结构两支点间的距离大于等于小于的桥梁称为大桥中桥对于桥梁总长两桥台台背前缘间距离大于等于小于且计算跨径桥梁结构两支点间的距离大于等于小于的桥梁称为中桥小桥对于桥梁总长两桥台台背前缘间距离大于等于小于且计算跨径桥梁结构两支点间的距离大于等于小于的桥梁称为小桥涵洞路堤通过洼地或跨越水沟或为把路基上方的水流渲泄到下方时而设置的横穿路基的小型地面排水结构物其单跨计算跨径小于多跨跨径总长即小于漫水桥在次要的公路上跨越常水位与洪水位高差较大而且不通航的河流同时洪水时间较短交通允许暂时中断的条件下桥梁标高可按常水位设计洪水时允许水流从桥面漫过这种桥梁称为漫水桥施工便桥是一种为工程施工和运输需要而修建的临时性桥梁在山区跨越深沟山谷或桥位处两岸的陆运与水运均不能满足施工和运输要求时需修建施工便桥施工便桥一般具备结构简单造价低的特点但应安全牢固以满足工程施工和运输的要求梁式桥用梁作为桥身主要承重结构的桥而梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的梁桥分为简支梁桥悬臂梁桥固端梁桥和连续梁桥等拱式桥用拱作为桥身主要承重结构的桥拱桥主要承受压力故可用砖石混凝土等抗压性能良好的材料建造大跨度拱桥则可用钢筋混凝土或钢材建造可承受发生的力矩拱桥按结构可分为实腹拱空腹拱桁架拱无铰拱双铰拱三铰拱等刚架桥上部结构和下部结构连成整体的框架结构根据基础连结条件不同分为有铰与无铰两种这种结构是超静定体系在垂直荷载作用下框架底部除了产生竖向反力外还产生力矩和水平反力常见的刚架桥有门式刚架桥和斜腿刚架桥等斜拉桥又称斜张桥是将桥面用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁是由承压的塔受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁其可使梁体内弯矩减小降低建筑高度减轻了结构重量节省了材料吊桥又称悬索桥由悬索桥塔吊杆锚锭加劲梁及桥面系所组成是由承受拉力的悬索作为主要承重构件的桥梁因为悬索受拉无弯曲和疲劳引起的应力折减可以采用高强钢丝制成故吊桥跨越能力是各桥梁体系中最大的按加劲梁的刚度吊桥可分为柔性与刚性两种组合结构桥由梁式桥拱桥刚架桥吊桥等四种基本结构体系组合而成的新的结构体系桥各种组合结构桥一般同时包含组成其的各基本体系的一些特点组合结构桥主要包括型刚架连续刚架梁拱组合体系斜拉桥等钢筋混凝土桥用钢筋混凝土作为主要建造材料的桥梁在十九世纪后半叶才出现但发展速度却很快一百多年来钢筋混凝土桥广泛采用特别是在中小跨径方面预应力钢筋混凝土桥用预应力钢筋混凝土作为主要建造材料的桥梁普通钢筋混凝土桥不可避免的要产生裂缝而裂缝的开展也限制了高强钢筋的使用但预应力钢筋混凝土桥可以使混凝土不出现裂缝或使出现的裂缝在控制范围内使大跨度混凝土桥建造成为可能钢管混凝土桥用钢管混凝土作为主要建筑材料的桥梁首先钢管表面为混凝土所覆盖可以防锈而混凝土在钢管内呈三向受力状态可大大提高其强度在施工过程中钢管作为刚性骨架使施工大大方便钢桥用钢材作为主要建造材料的桥梁具有强度高刚度大相对于混凝土桥可减小梁高和自重且由于钢材的各向同性质地均匀及弹性模量大使桥在工作情况与计算图示假定比较符合另外钢桥一般采用工厂制造工地拼接施工周期短加工方便且不受季节影响但刚桥的耐火性耐腐蚀性差需要经常检查维修养护费用高木桥以天然木材作为主要建造材料的桥梁由于木材分布较广取材容易而且采伐加工不需要复杂工具所以木桥是最早出现的桥梁形式其具有重量轻强度较高加工及各部分连接的构造简单等优点但其也有易燃易腐蚀承载力和耐久性易受木材的各向异性及天然缺陷影响等缺点圬工桥以砖石混凝土圬工材料作为主要建造材料的桥梁其取材方便且价格低廉较钢筋混凝土结构节约水泥和钢材且一般不模板故可节省木材另外其具有良好的耐久性维修养护工作量小抗冲击能力强振动小但也具有自重大强度低截面尺寸大砌筑工作繁重费工费时的缺点简支梁桥由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥属于静定结构是梁式桥中应用最早使用最广泛的一种桥形其构造简单架设方便结构内力不受地基变形温度改变的影响连续梁桥两跨或两跨以上连续的梁桥属于超静定体系连续梁在恒活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悬臂梁桥悬臂梁桥有单悬臂梁和双悬臂梁两种单悬臂梁是简支梁的一端从支点伸出以支承一孔吊梁的体系双悬臂梁是简支梁的两端从支点伸出形成两个悬臂的体系桁架拱桥拱肩以上的结构为桁架形式的肋拱为钢拱与钢筋混凝土拱预应力混凝土拱桥所采用具有用料省自重轻预制装备程度高及结构受力明确等特点刚架拱桥是一种具有刚架特点的拱桥其上部构造是由刚架拱片横系梁和桥面等几部分组成具有杆件数量少整体性好自重轻材料省对地基承载力要求比其他拱桥低经济指标较好是一种有待发展的桥形系杆拱桥拱桥的一种特殊形式拱端的水平推力用拉杆承受使拱端支座不产生水平推力拱与弦间用两端铰接的竖直杆联结而成亦可用斜杆来代替直杆成为尼而森体系这种拱桥内部为超静定体系外部则为静定因此对墩台不均匀沉降无影响石拱桥用天然石料作为主要建筑材料的拱桥这种拱桥有悠久的历史现在在石史料丰富的地区仍在继续修建但以向轻型方向发展世界上最著名的割圆拱桥首推我国赵州桥型梁桥以型梁为主要承重结构的梁式桥在桥上荷载作用产生正弯矩时梁作成这样上大下小的形并在下缘配筋便充分利用了混凝土的抗压强度大和钢筋的高抗拉强度进而比矩形梁桥节省了材料减轻了自重但其不适于荷载作用会产生较大负弯矩的情况且抗扭刚度稳定性皆箱型梁桥低箱型梁桥箱梁结构的基本概念在于全部上部结构变为整体的空心梁而当主要荷载通过桥上的任何位置时空心梁的所有各部分梁肋顶板和底板作为整体同时参加受力其结果可节省材料成为薄壁结构提高了抗扭强度箱梁桥可分为单室双室多室几种组合梁桥指以梁式桥跨作为基本结构的组合结构桥既两种以上体系重叠后整体结构的反力性质仍与以受弯作用负载的梁的特点相同这类桥的特点主要表现在设计计算工作繁重构造细节及内力复杂空腹拱桥在拱桥拱圈上设置小拱横墙或支柱来支撑桥面系从而减轻桥梁恒载并增大桥梁泻水面积者称为空腹拱桥实腹拱桥在拱桥拱圈上腹部两侧填实土壤或粒料后铺装路面这种拱桥称为实腹拱桥小跨径的砖石混凝土拱常采用这种构造形式无铰拱桥如图在整个拱上不设铰属外部三次超静定结构由于无铰结构整体钢度大构造简单施工方便维护费用少因此在实际中使用最广泛但由于超静定次数高温度变化材料收缩结构变形特别是墩台位移会产生较大附加应力三铰拱桥在拱桥的两个拱脚和拱的中间各设一铰称为三铰拱属外部静定结构构因而温度变化支座沉陷等不会在拱内产生附加应力故当地质条件不良可以采用三铰拱但铰的存在使其构造复杂施工困难维护费用高而且减小了整体刚度降低了抗震能力因此一般较少使用两铰拱桥如图当拱桥的两个拱脚皆设为铰支座时称为两铰拱桥属外部一次超静定结构由于取消了拱顶铰使结构整体刚度较三铰拱大由于铰的存在较之无铰拱可以减小基础位移温度变化混凝土收缩和徐变等引起的附加应力在墩台基础可能发生位移的情况下或坦拱中使用单铰拱桥拱圈是一根连续的曲杆为了减小拱的刚度以减少拱圈附加力的影响在拱圈上设一个铰以降低拱圈的高度属于两次超静定结构在桥上用得很少拱桥多孔拱桥如果当某孔主拱受荷时能通过桥墩的变形或拱上结构的作用将荷载由近及远的传递到其它孔主拱上去这样的拱桥称为连续拱桥简称连拱双曲拱桥年江苏省无锡县建桥职工创造的一种新型拱桥他的主拱圈由拱肋拱波拱板和横向联系构件几个部分组成外形在纵横两个方向均成弧形曲线因之称为双曲拱主拱圈的形式有单波多波多波高低肋等拱肋截面有矩型倒形形形薄壁箱形等肋拱桥拱圈由两条或两条以上分离的拱肋组成拱肋之间用横系梁或横隔板联结成整体使拱肋共同受力和增加拱肋的横向稳定性这种拱桥便城为肋拱桥板拱桥拱圈由板状矩形截面做成的一种拱求它可以用圬工砌筑或钢筋混凝土浇筑有极少数用胶合层木板制成箱形拱桥拱肋采用箱型截面可以用钢筋混凝土或钢建造的一种形式的拱桥钢筋混凝土箱形拱截面挖空率可达百分之五十到百分之七十与板拱相比可大量减少圬工体积减轻重量节省上下部结构的造价钢箱形拱外形比较简单一般采用二片箱形拱肋形钢构桥是一种具有悬臂受力特点的梁式桥是指从墩上伸出悬臂跨中用剪力铰或简支挂梁组合而成因墩上在两侧伸出悬臂形同字故称此名在预应力混凝土结构中采用悬臂施工方法可做成比钢筋混凝土结构中长得多的悬臂结构斜腿刚构桥带有两个斜腿的刚架结构斜腿的下端设铰通常用钢筋混凝土或预计应力混凝土制作也有用钢制作的这种有推力结构所用材料较省建筑高度较低用于立交桥有其较突出的优点混凝土斜拉桥指主梁结构为混凝土制作的斜拉桥作为板较厚重量及刚度较大的混凝土梁使得这种斜拉桥抗风能力较强而梁也不必做成复杂的抗风形断面轮廓但同时梁重的增加也增加了所需的拉索数量或拉索上拉力的大小另外由于混凝土易于形成各种细节锚固斜拉索较钢斜拉桥有较多的方法钢斜拉桥指主梁结构为钢制作的斜拉桥分为实腹钢梁和钢桁架梁两种前者多用于公路后者多用于铁路在跨度较大时前者采用措施来保证抗风稳定性如将截面做成流线的扁平箱后者则不用双面索斜拉桥即拉索设在上部结构两侧形成两个对称的锁面的斜拉桥这两个索面可以是两个垂直的与桥面的索平面也可以是两个倾斜的几何挠曲面一般在桥面宽度较大时采用单面索斜拉桥即拉索设置在单一的索平面中的斜拉桥拉索通常设在桥面中央通过桥面中央分车带锚固在桥面下部故该形式通常在具有分隔车道的情况下使用具有经济美观视线不受遮当的优点但是索力强大而集中连接构造复杂抗扭能力差浮桥用船只或其他浮墩作为桥墩支承结构的一种特殊桥梁一般在河道不易建造正式桥或作为临时通车措施时使用同时在洪水期或春季大量流冰期准许交通临时中断的条件下才可修建浮桥开启桥桥梁上部结构可以根据需要而进行移动以利于河中过往船舶通过的一种特殊桥梁可分为竖旋桥平旋桥升降桥和回缩桥当桥上交通不十分繁忙而河中船舶有少数要求净空很高时为简短引桥长度降低造价可考虑建造开启桥上部结构桥梁支座以上的部分称之为上部结构或桥跨结构对无铰拱和固结框架桥而言则起拱线或框架底线以上部分称为上部结构主梁广义上讲指承受全桥荷重的主结构包括梁式桥中的梁拱式桥中的拱悬索桥中的悬索及组合体系中各自的组合受力结构等等狭义上讲专指梁式桥或梁式组合体系桥中用于承受全桥荷重的一根或几根梁体拱梁具有不同的受力特点的梁即一般为压弯构件如刚架拱桁架拱中的梁及斜腿刚架中的梁都大致属于拱梁箱型梁指横截面形式为箱型的梁当桥梁跨度较大时箱形梁是最好的结构形式它的闭合薄壁截面抗扭刚度很大对于弯桥和采用悬臂施工的桥梁犹为有利顶底板都具有大的面积能有效地抵抗正负弯矩并满足配筋需要具有良好的动力特性和小的收缩变形值型梁指横截面形式为型的梁其上面的翼板称为上翼缘下面的翼板称为下翼缘连接两翼缘的板称为腹板上下翼缘宽度不等的称为不等翼型梁型粱有钢梁钢筋混凝土梁和预应力钢筋混凝土梁后两者一般是上翼缘大于下翼缘的不等翼型梁型梁指横截面形式为型的梁两侧挑出部分称为翼缘其中间部分称为梁肋由于其相当于是将矩形梁中对抗弯强度不起作用的受拉区混凝土挖去后形成的与原有矩形抗弯强度完全相同外却即可以节约混凝土又减轻构件的自重提高了跨越能力型梁横截面形式为型的梁与型型同属于肋式梁受力特点与型型基本相同计算过程中可以用等效的型截面代替矩形梁横截面形式为矩形的梁作为受弯结构的梁其截面中一般上缘受压下缘受拉这将使得下缘混凝土很快开裂而退出工作这将造成材料的浪费和自重不必要的增加但在正负弯矩交替出现时由于其配筋的方便还有一定范围的需求空心板将板的横截面做成空心的称为空心板空心板较同跨径的实心板重量轻运输安装方便建筑高度又较同跨径的梁小因之小跨径桥梁中使用较多其中间挖空形式有很多种实心板若板的横截面为实心称其为实心板其具有形状简单施工方便建筑物高度小结构整体刚度大等优点但截面材料不经济自重大运输不便而若现浇施工受季节及气候影响又需模板与支架所以只在小跨板桥中使用挂梁在悬臂梁桥桥或构中用于连接两悬臂梁或用于连接两构的梁段因为其两端皆放置在牛腿上如同悬挂故称挂梁其受力模式为简支梁桥面板亦称行车道板是直接承受车辆轮压的承重结构在构造上它通常与主梁的梁肋和横隔板整体相连这样既能将车辆传给主梁又能构成主梁截面的组成部分并保证了主梁的整体作用桥面板一般用钢筋混凝土制造可施加横向预应力组合梁由两种不同材料结合或不同工序结合而成的梁称为组合梁亦称联合梁有的主梁采用一种材料而连接各主梁的桥面板用另一种材料也有用预制钢筋混凝土梁或预应力混凝土梁与就地就浇筑的钢筋混凝土桥面板组成的组合梁微弯板微弯成拱形的受力构件常用于刚架拱桥及桁架拱桥中被横向搁置在拱肋上其跨度一般为至米其能将作用于桥面板上的横向弯矩大部分转为受压后转至拱肋上因此其主要为受压构件可用圬工材料制作节约了钢材肋腋板在顶板与腹板的交接处加设一道斜板或斜撑或直接浇筑为缓和过渡的倒角形式这些构造物称之为肋腋板或称梗腋其提高了截面的抗扭刚度和抗弯刚度减少了扭转应力和畸变应力并使力线过渡比较均匀减小了次内力单向板四边支承的长方形的板如长跨与短跨之比等于或大于二时大荷载作用下主要沿较小的板宽方向产生弯矩可作为单向板计算单向板的受力钢筋为单向配筋沿短跨方向配置但在长跨方向亦有弯矩产生需要配置分布钢筋双向板四边支承的长方形的板如长跨与短跨之比相差不大其比值小于二时称之为双向板在荷载作用下将在纵横两个方向产生弯矩沿两个垂直方向配置受力钢筋悬臂板在长宽比大于等于二的型梁桥中当翼缘板的端边为自由边时这种实际上是三边支承的板可以看作沿短跨一端嵌固另一端为自由端的悬臂板而当相邻翼缘板在端部互相作成铰接接缝的构造时可作为一端嵌固一端铰接的铰结悬臂板了桥面系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连续构造为了减少桥面的不连续增加行车的平顺性在未改变结构上为受力分离梁段的前提下用一定的构造措施将桥面连接为一个整体的构造称之为桥面连续构造多用于多跨简支梁桥中形成桥面连续减少伸缩缝的数量桥面排水系统为了迅速的排除桥面积水防止雨水积滞于桥面并渗入梁体而影响桥梁的耐久性在桥梁的设计时在桥面上除设置纵横坡排水外桥面需要设置一定数量的泻水管道以便组成一个完整的排水系统泻水管的型式一般有金属泻水管钢筋混凝土泻水管横向排水管道封闭式排水系统几种桥面铺装又称车道铺装其作用是保护桥面板防止车轮或履带直接磨耗面保护主梁免受雨水侵蚀并借以分散车轮的集中荷载常用的桥面铺装有水泥混凝土沥青混凝土两种铺装形式在不设防水层的桥面上也有采用防水混凝土铺装的桥面伸缩装置桥梁在气温变化时桥面有膨胀或收缩的纵向变形在车辆荷载的作用下将引起纵向位移因此为满足桥面变形要求需要设置桥面伸缩装置通常在两梁端之间梁端与桥台之间或桥梁的铰结位置上设置伸缩缝人行道专供人们行走的路一般位于车行道的两侧其宽度等于一条行人带的宽度乘以带数我国一般取每条行人带宽度为至米通行能力约至人每小时带数由人流大小决定在桥上人行道一般高出行车道至米栏杆是桥上的安全设施要求坚固且要注意美观栏杆高度一般为至米栏杆柱的间矩一般为至米从形式上看栏杆可分为节间式与连续式两种前者由立柱扶手及横挡组成扶手支撑于立柱上后者具有连续的扶手由扶手栏杆柱及底座组成护栏为了防止车辆驶出所在行车道而沿行车道边缘设置的安全设施它兼有诱导驾驶人员的视线引起其警惕性或限制行人任意横穿等目的护栏由支柱和横栏组成可用木材钢筋混凝土或金属等材料索塔索塔分为斜拉桥和吊桥两种斜拉桥的索塔用来锚固拉索而吊桥的索塔用来承担主缆但两种索塔皆受压弯组合作用只是吊桥一般跨径更大致使塔受力更大因此斜拉桥的索塔多为混凝土塔吊桥的索塔多为钢塔索鞍供悬索或拉索通过塔顶的支撑结构索鞍的上座由肋形的铸钢块件组成上设有弧形索槽安放悬索或拉索刚性桥塔的索鞍一般要设辊轴装置将传来的集中荷载分布在塔柱上而摆柱式或柔性索鞍则直接将铸铁上座与塔柱用螺栓固定斜索又称拉索是把斜拉桥主梁及桥面重量直接传递到塔架上的主要承重部材斜拉桥的拉索材料通常为钢索其形式按其组成方法而不同可由平行钢丝平行钢缆单根钢缆钢丝绳封闭式钢索或实体钢筋组成由于拉索系倾斜放置故称斜索锚索吊桥中在边孔将主缆进行锚固时要将主缆分为许多股钢束分别锚于锚锭内这些钢束便称之为锚索吊杆悬索桥中连接悬索与桥面系的杆件桥面系的荷载通过吊杆传递到悬索吊杆可以用圆钢眼杆或钢绞索做成通过索夹于主索连接系杆系杆拱桥中承受拱端水平推力的拉杆称为系杆它使拱端支座不产生水平推力成为无推力拱按照系杆与拱肋刚度的比较可分为刚性系杆和柔性系杆锚跨由于悬臂梁的桥形至少有三孔或是采用一双悬臂梁结构的跨线桥或是采用单悬臂梁中孔采用简支挂梁组合成悬臂梁桥在较长桥中则可由单悬臂梁双悬臂梁与简支挂梁联合组成多孔悬臂梁桥习惯称悬臂梁主跨为锚跨锚锭用以锚固悬索抵抗悬索力的重要结构是悬索桥主要结构之一按照边跨的情况它可以与桥台组合设置或独立设置为了抗滑锚锭底面一般做成阶梯形为了抗倾覆在混凝土体内可以加沙或块时增加自重按照地质条件做成各种形式过渡孔指用于连接引桥与主桥间的不标准孔或不规则孔当主桥已定而引桥又受一定的限制不能刚好做成多个标准孔时常常需要一个或几个过渡孔承托在悬臂板或翼缘板与腹板的接头处做的缓和过渡的倒角称为承托其提高了截面的抗扭刚度和抗弯刚度减少了扭转剪应力和畸变应力桥面板支点刚度加大后可以吸收负弯矩从而减少桥面板的跨中正弯矩此外其可使力线比较平缓减小了次内力并利与配筋和脱模顶板见图箱型截面的上缘便称之为顶板是承受正负弯矩的主要工作部位其除了要满足桥面板横向弯矩的要求外在钢筋混凝土桥中还需提供足够大承压面积在预应力钢筋混凝土桥中要满足布置纵向预应力钢束的要求底板见图箱型截面的下缘便称之为底板是承受正负弯矩的主要工作部位在钢筋混凝土桥中其要保证足够尺寸装配所需抗拉钢筋在预应力钢筋混凝土桥梁中其需足够大承压面积来符合运营阶段的受压要求腹板工字型梁或板梁联系上下翼缘或型梁翼缘以下的竖向板或箱梁的侧壁腹板的主要功能是抵抗剪力也承担部分弯矩主筋亦称纵向受力钢筋仅在截面受拉区配置其的受弯构件称单筋截面受弯构件同时在截面受压区配置其的称为双筋截面受弯构件因此主钢筋按其受力不同而有受拉及受压主钢筋两种受拉主钢筋系承受拉拉力受拉主钢筋则承受压应力箍筋用来满足斜截面抗剪强度并联结受拉主钢筋和受压区混凝土使其共同工作此外用来固定主钢筋的位置而使梁内各种钢筋构成钢筋骨架的钢筋斜筋在钢筋混凝土梁设计中当主拉应力超过混凝土规定的容许值后按有关设计规范规定主拉应力中的大部分须由斜筋承受斜筋可由纵向受力主筋满足弯矩后的部份弯起如不够可增设与主筋和架立钢筋相焊的短斜筋斜筋一般与纵梁轴线成倍增长架立钢筋为满足构造上或施工上的要求而设置的定位钢筋作用是把主要的受力钢筋如主钢筋箍筋等固定在正确的位置上并与主钢筋连成钢筋骨架从而充分发挥各自的受力特性架立钢筋的直径一般在毫米之间分布钢筋再单向板和梁的翼缘板和顶板中垂直于板或梁的受力方向上设置的构造钢筋其作用是将作用于板或梁上的荷载更均匀的传给受力钢筋同时在施工中可通过帮扎或点焊固定主钢筋的位置并用来抵抗温度应力和混凝土收缩应力加强钢筋为了保证预制成的钢筋骨架有足够的刚度和稳定性以便在吊装运送和浇筑混凝土时不致松散移位变形而在钢筋骨架的某些连接点处增设的钢筋牛腿悬臂梁桥或型刚构桥的悬臂断与挂梁能够衔接的构造部分它支承来自挂梁的静载与活载的垂直反力和制动力与摩阻力引起的水平力由于牛腿的高度通常不到梁高的一半加之角隅处还有应力集中现象所以这一部分必须特别配筋并验算钢筋与混凝土的应力剪力铰相邻两悬臂互相联系的构造部分特点是只承受传递剪力而不承受传递弯矩作用是在竖向荷载作用下各单元可以共同受力相邻悬臂的端点挠度一致还可保证相邻悬臂能自由伸缩和转动定位钢筋再钢筋混凝土构件的浇筑过程中为了保证构件的保护层厚度净距等构造要求而设置的固定钢筋骨架位置的钢筋拱圈简称主拱是拱桥的主要承重构件承受桥上传来的全部荷载并通过它把荷载传递给墩台和基础主要的截面形式有箱形截面和肋板形截面及双曲拱使用的材料有圬工钢筋混凝土和钢材等拱顶拱结构的顶点又称拱冠拱座在拱圈与墩台及拱圈与空腹式拱上建筑的腹孔墩相连接处设置的现浇混凝土构造物拱座的设置有利于简化施工护拱对于实腹式拱桥在拱脚处设置的用片石砌筑或块石砌筑的构造物以加强拱脚段的拱圈在多孔拱桥中设置护拱还便于设置防水层和泄水管拱上建筑由于主拱圈是曲线型一般情况下车辆无法直接在弧面上行驶所以在行车道系与主拱圈之间需要有传递荷载的构件和填充物这些主拱圈以上的行车道系和传载构件或填充物统称为拱上建筑腹拱对于空腹式拱上建筑父孔采用孔的形式称为腹拱腹拱的跨径一般选用米也不宜大于主拱圈的其比值随着主拱圈的跨径增大而减小腹拱的拱圈可采用板拱双曲拱微弯板和扁壳等形式拱波在双曲拱桥中主拱圈的横截面是由数个横向小拱组成这些小拱称为拱波对于多肋多波截面拱波的跨径一般为米厚度为毫米对于少波和单波截面拱波的跨径一般为米厚度为毫米拱板采用现浇混凝土把拱肋拱波结合成整体的结构物目前常用的有波形或折线形拱板拱顶拱脚区段宜在拱板顶适当处设置横向钢筋并与拱肋的锚固钢筋拱板顶的纵向钢筋相连接以加强拱圈的整体性拱肋拱肋是拱桥主拱圈的骨架在安砌拱波的过程中它承受本身自重横向联系构件拱波及相应施工荷载因此拱肋的设计除应能满足在吊装阶段的强度和稳定的要求外还应满足截面在组合过程中各阶段荷载作用下强度的要求桥头引道桥梁两端与道路连接的路段桥上纵坡不宜大于位于市镇交通繁忙处桥上纵坡和桥头引道纵坡位于市镇交通繁忙处桥上纵坡和桥头引道纵坡不宜大于桥头引道线形宜与桥上线型相配合桥头搭板用与防止桥端连接部分的沉降而采取的措施它搁置在桥台或悬臂梁板端部和填土之间随着填土的沉降而能够转动车辆行驶时可起到缓冲作用即使台背填土沉降也不至于产生凹凸不平下部结构桥梁支座以下或无铰拱拱轴线和固结框架底线以下部分功能是支撑桥梁上布结构并把上部结构传来的荷载安全的传到地基基础上以达到共同受力的目的桥台桥墩基础都属于下部结构在设计中对下部结构应充分考虑土质构造与地质条件结构受力水文流速及河床性质等因素的综合作用桥墩在两孔和两孔以上的桥梁中除两端与路堤衔接的桥台外其余的中间支撑结构称为桥墩桥墩分为实体墩柱式墩和排架墩等按平面形状可分为矩形墩尖端形墩圆形墩等建筑桥墩的材料可用木料石料混凝土钢筋混凝土钢材等桥台在岸边或桥孔尽端介于桥梁与路堤连接处的支撑结构物它起着支撑上部结构和连接两岸道路同时还要挡住桥台背后填土的作用桥台具有多种形式主要分为重力式桥台轻形桥台框架式桥台组合式桥台承拉桥台等基础基础是结构物直接与地层接触的最下部分它将上部和墩台的力传递到地基土壤和岩层按埋身分为浅基础和深基础主要形式有扩大基础桩基础管柱基础和沉井基础主要视河道水文地质条件与桥梁跨径大小而选择采用盖梁又称帽梁在桥墩台或在排桩上设置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁主要作用是支撑桥梁上部结构并将全部荷载传到下部结构耳墙再埋置式桥台中与台帽或盖梁两端相连接的梁块梯形钢筋混凝土板它主要用于局部挡土并承受水平方向的土压力与活载压力翼墙为保证涵洞或重力式桥台两侧路基边坡稳定并起引导河流的作用而设置的一种挡土结构物翼墙有直墙式垂直于端墙或八字式敞开斜置两种后者又称八字墙是最常用的一种形式斜置的角度一般习惯采用度翼墙的构造形式与地形填土高度和接线密切相关单向推力墩主要承受上部结构传来的水平力的桥墩在顺桥向具有一定的刚度和强度要求在多孔拱桥中如果一孔毁坏往往引起其他桥孔的破坏为了防止这种情况每隔几孔设置制动墩以承受单向水平推力保证一孔毁坏而不致影响全桥的安全在多孔连续梁中常将固定支座设在某一桥墩上使上部结构水平力主要由该墩承受辅助墩又称拉力墩或锚固墩为了使斜拉桥的主跨结构刚度不受边跨主梁挠曲的影响往往左边跨拉锁的锚固点设置联杆与下部支墩相连这样索力的垂直分力所产生的拉力可直接由支墩承受减小了边跨主梁的挠曲从而大大提高了主跨的刚度这种为了提高结构的整体刚度而设置的中间支墩称为辅助墩防震挡块一般在顶盖梁上边梁外侧设置的土工构造无其目的是防止主梁在横桥向发生的落梁现象破冰体在流冰足以影响全桥安全的江河中每个桥墩的迎水面应设置破冰体其轴线与桥轴线一致为使流冰在接近桥墩前的破冰体能被撞碎应预先设置前哨破冰体前哨破冰体是隔两孔或两孔以上设置的形桥台当填土高度在米而引道宽度与桥面宽度相差不大时而选用的桥台形式这种桥台由台身前墙台帽基础与两侧的翼墙组成在平面上成字形两侧的翼墙是垂直于桥台并与桥台相连不设沉降缝在满足一定条件时参与前墙共同承受土压力外侧则设锥形护坡埋置式桥台桥台台身埋置于台前溜坡内不需另设翼墙仅由台帽两端的翼墙局部挡土台身多用片石混凝土或浆砌块石砌筑也可做成柱式台帽悬臂部分耳墙则为钢筋混凝土当台前溜坡内有适当的防冲装置时还可考虑台前溜坡对台身的主动土压力所以圬工较省它适用于河床宽阔河床及边坡稳定冲刷小的河道组合式桥台为使桥台轻型化桥台本身要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力而台后的土压力则由其它桥跨结构来承受这样就形成了组合式桥台主要分为三大类锚碇板式组合桥台过梁式框架式组合桥台桥台与挡土墙组合桥台扩大基础荷载通过逐步扩大的基础直接传到土质较好的天然地基上它的尺寸按地基承载力所承受的荷载决定基础埋置深度与宽度相比很小属于浅基础范畴沉井基础沉井是井筒状结构物它是以井内挖土依靠自身的重量克服井壁摩阻力后下沉至设计标高然后经过混凝土封底并填塞井孔使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础其特点是埋深可以很大整体性强稳定性好能承受较大的垂直荷载及水平荷载数深基础范畴桩基础由若干根桩和承台两部分组成在平面上排列可成为一排或几排所有的桩的顶部都由承台连成一整体其作用是将承台以上结构物传来得外力通过承台由桩传到较深的地基持力层中去桩基础按施工方法可分为钻孔灌注桩基础打入桩基础振动下沉桩基础和管柱桩基础按受力条件分为柱桩和摩擦桩竖桩和斜桩承台建筑在桩基上的基础平台平台一般采用钢筋混凝土结构其承上传下的作用把墩身荷载传到基桩上各种承台的设计中都应对承台做桩顶局部压应力验算承台抗弯及抗剪切强度验算高桩承台承台底面位于地面冲刷线以上或者承台底面符合公路桥涵设计规范第条规定的埋置深度构造特点是基桩部分桩身沉入土中部分桩身露在地面以上低桩承台承台底面位于地面以下或者承台底面符合公路桥涵设计规范第条规定的埋置深度构造特点是基桩全部沉入土中摩擦桩如果桩穿过并支撑在各种压缩土层时主要依靠桩侧土的摩阻力支撑垂直荷载这样的桩就称为摩擦桩主要用于岩层埋置很身的地基嵌岩桩桩穿过较松软的土层柱底支撑在岩层或硬土层等实际非压缩土层时基本依靠柱底土层抵抗力支撑垂直荷载这样的桩称为嵌岩桩嵌岩桩承载力较大较安全可靠基础沉降也较小支座上部结构与下部结构之间的传力和连接装置上部荷载通过它传给墩台可分为固定支座和活动支座在非连续的上部结构内一端设固定支座另一端设能自由移动的活动支座板式橡胶支座支座的垂直反力由各层依次传递支座的移动量依靠橡胶层之间的剪切变形来完成支座的位置受四边的约束或锚栓控制这样的支座称为板式橡胶支座其优点是构造简单加工制造容易用钢量少成本低廉安装方便盆式橡胶支座用掺填料的聚四氟乙烯板橡胶块钢材三种材料组合而成的桥梁支座其构造是将橡胶圆块放置在一个钢制的凹形圆盆内上面覆盖一个凸形的上盖并在上盆顶嵌入聚四氟乙烯板这种支座承载力大大提高是长大跨度桥梁普遍采用的支座形式设计荷载在结构设计中考虑到实际与可能作用在结构上的荷载及其组合而采用的荷载形式可分为永久荷载可变荷载偶然荷载永久荷载又称恒载是指结构在设计使用期内其值不随时间变化或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载主要由结构重力预加应力土的重力及土侧压力混凝土收缩及徐变影响力基础变位的影响力及水的浮力组成可变荷载在设计使用期内其值随时间变化且其变化与平均值相比不可忽略不计的荷载按其对桥涵结构的影响程度可分为基本可变荷载活载和其它可变荷载具体分类参照公路桥涵设计规范表偶然荷载在设计使用期内不一定出现但一旦出现其值很大且持续时间很短的荷载可分为地震力和船只或飘流物的撞击力开裂荷载预应力混凝土构件在经过消压阶段后受拉区混凝土出现裂缝时构件所承受的荷载破坏荷载结构破坏时的荷载称为破坏荷载如钢筋混凝土结构中的钢筋达到流限或混凝土达到极限抗压强度时的荷载均布荷载连续作用在构件表面的较大面积上不能看成集中荷载且任意两个荷载的大小方向均相同的荷载称为均布荷载其单位为千牛顿每米风荷载风作用于结构上的荷载可分为垂直于桥轴方向的横向风荷载和顺桥向的纵向风荷载横向风荷载为横向风压乘以迎风面积它与设计风速地形地理条件以及风压高度有关纵向风荷载因上部构造和墩台路堤的阻挡较横向风压为小长按折减后的横向风压乘以迎风面积来计算地震荷载又称地震力结构物由于地震而受到的惯性力土压力和水压力的总称由于水平振动对建筑物的影响最大因而一般只考虑水平振动离心力物体做曲线运动时产生作用在物体重心径向向外的力汽车在弯道上行驶时这种离心力促使车辆向曲线外侧移动或倾斜并使乘客感到不舒服离心力与车速的平方成正比与曲线的半径成反比位于弯道上的桥梁其弯道半径等于或小于米时应计算离心力冲击力由于车辆驶过时路面不平车轮不圆和发动机抖动等原因也会使桥梁发生振动这些因动力作用而施加于桥上的力就是冲击力在桥梁设计时汽车荷载的冲击力为汽车荷载乘以冲击系数制动力由于驾驶员制动车辆而产生的车轮与道路或桥梁之间的摩擦力制动力的大小取决于制动器的摩擦力与制动器的结构车轮半径施加在制动板上的力及轮胎与路面间的滑动摩擦阻力等有关撞击力在通行较大载重量的船只或有漂流物的河流中修建桥梁的河中桥墩受到的船只或漂流物的撞击而产生的作用力撞击力有时是十分巨大的可以达到千牛顿以上因而在可能的条件下应采取实测资料进行计算拱推力在竖向荷载作用下拱的两端支撑处除有竖向反力外还有水平推力即称为拱推力这个力的作用使拱内弯矩大大减小拱的跨越能力也显著增加但是为了承受拱端强大的推力对支撑拱的墩台和地基也就有了更高的要求荷载组合永久荷载可变荷载偶然荷载等荷载及外力并非同时作用于桥梁上它们发生的机率也各不相同因此设计桥梁时应根据结构物的特性考虑它们同时作用的可能性进行适当的组合根据荷载的重要性荷载组合可分为六类桥梁极限状态设计对桥涵结构的设计计算必须采用极限状态设计法即从结构的以下三种极限状态出发来保证其可靠性承载能力极限状态变形挠度极限状态裂缝形成及开展极限状态结构达到第一种极限状态时说明它失去了承载能力而不能再使用达到第二或第三种极限状态时说明它虽然在强度和稳定上仍可维持但由于过度的变形而造成结构的使用上受到限制地震的基本烈度表示某一地区地面和各种建筑物受到一次地震影响强弱程度的一个指标一般地表的变化现象建筑物的破坏程度和人体的主观感觉分为若干等级来确定某一地区的地震强度它与震源的距离地质情况有关但与本身的强弱并不成比例地震烈度共分为十二级静定桥梁结构结构的反力及内力由静力平衡条件确定的桥梁结构静定的桥梁结构在几何构造上的特征是几何不变且设有多余联系强迫位移温度变化支座沉降等在结构静定的桥梁中将不引起次内力超静定桥梁结构结构的反力及内力不能由静力平衡条件全部确定还必须考虑变形协调条件的桥梁结构超静定结构在几何构造上的特征是几何不变切具有多余联系在超静定桥梁结构中多余联系方向上发生强迫位移时会引起结构次内力而温度变化支座沉降等也会在多余联系方向上引起结构次内力结构体系转换在对大中跨预应力混凝土超静定桥梁结构的施工过程中都存在着体系转换过程它根据具体的施工方法的差异而具有多种形式主要有逐跨施工法平衡悬臂施工法和顶推法等但其基本思想都是在施工过程中为了施工方便及考虑次内力的影响而由静定结构逐步转化为超静定结构冲击系数目前对于冲击作用还不能做出完全符合实际情况的理论分析和实际计算只能采用粗糙的近似方法即以系数来考虑冲击作用的影响在设计计算中汽车荷载的冲击力为汽车荷载乘以冲击系数冲击系数的公式主要是根据现代桥梁上所做振动实验的结果而近似设计出来的即计算跨径或相应内力影响线的荷载长度和因桥梁种类不同而采用的常数容许应力又称许用应力设计时容许材料采用的最大应力以材料强度除以安全系数而得如以土基轴向应力作为设计标准时成为容许轴向应力以路面材料弯拉强度为标准时称为容许弯拉应力容许应力越大它的承载能力越大极限应力钢筋混凝土构件在外荷载的作用下达到破坏时即受拉区达到屈服而受压区的混凝土压碎时构件的应力刚度构件在单位力作用下发生的位移它反应了构件抗变形的能力对构件的刚度较核就是检查构件的位移是否在允许的范围内对于一般土建工程的构件强度要求如能满足刚度条件一般也能满足因此在设计工作中刚度要求比起强度要求来常处于从属地位疲劳材料或构件在反复的周期性的交变应力后达到破坏的最大应力称为疲劳强度它低于静力强度两种强度的比率称为疲劳比率位移物体在发生变形后在物体上的各点各线条和各个面都可能发生空间位置改变这种改变称为位移位移又可分为线位移和角位移力矩又称力对点的矩它是一个代数量绝对值等于力的大小与力臂的乘积力使物体绕矩心逆时针转动时为正反之为负剪力垂直于构件横截面法向的作用力剪力值沿梁轴向的变化用垂直于梁轴的纵坐标表示的图形称为剪力图剪力滞效应宽翼缘的梁因剪切扭转变形的存在而使远离梁肋的翼缘不参与承弯工作也即受压翼缘上的压应力随着远离梁肋的距离的增加而减小这个现象就称为剪力滞效应影响线表示单位荷载在结构上移动时结构任何函数支撑反力某截面的弯矩或剪力某部分的应力或变位等变化的图形它是一条直线折线或曲线横坐标表示单位荷载的位置纵坐标表示这个函数得数值荷载横向分布绝大多数的梁桥各片主梁由横梁和桥面板连成空间整体结构在计算空间结构内力分布时必须把空间结构的内力计算问题做合理的简化计算通过简化桥上荷载在各片主梁间的分配来计算主梁间内力的分布这样就可以转化为平面内力结果的问题这种方法就称为荷载横向分布杠杆原理法计算梁桥主梁荷载分布的最粗略的一种方法它将桥面板或横梁简支于主梁顶端的若干独立的静定单元然后按力学的杠杆原理计算单位荷载作用于桥面不同位置时各主梁的反力系数偏心压力心计算梁桥主梁荷载分布的一种简便方法此法假定桥面或横梁具有无限刚性单位荷载作用于桥面的不同位置时横梁的挠度成直线变化主梁的支撑反力荷载分布系数按材料力学中的偏心受压公式计算求得此法适用于宽跨比的桥梁铰接板梁法计算梁桥主梁荷载横向分布的方法之一它属于梁系法范畴把桥跨结构在纵向沿主梁连接处切开划分为各个主梁单元而横梁的抗弯刚度均摊在桥面上主梁间用混凝土的铰缝连在一起的桥面系各主梁单元间只能传递剪力而不能传递弯矩翼缘板的连接处切开以后每个切口处有一个主要赘余力即剪力从而取得基本结构由力法求解刚接板梁法计算梁桥主梁荷载横向分布的方法之一它属于梁系法范畴它适用于相邻两片主梁的结合处可以承受弯矩的或虽然桥面系未经过构造处理单没有许多片内横梁的或桥面浇筑成一块整体板的桥跨结构翼缘板的连接处切开以后每个切口处有两个主要赘余力即剪力和弯矩从而取得基本结构由力法求解法对于由主梁连续的桥面板和多横隔梁组成的梁桥当其宽度与其跨度比之值较大时将其比拟简化成一块矩形的平板作为弹性薄板按古代弹性理论进行分析这就是法又称比拟正交异性板法翘曲由薄板构件组成的结构如果设计不当则可能在结构作为一整体失去稳定之前板件先发生的局部失稳现象颤振桥面在风力作用下引起包括横向位移和扭转的振动它是弯曲振动与扭转振动的复合形式即所谓的弯曲扭转颤振也是竖向运动与扭转的气动耦合一般在弯曲扭转颤振的情况下振动频率为结构物的固有弯曲振动频率与固有扭转频率之间的数值弛振在平均风的作用下振动的桥梁从流动的风中吸收能量而产生的一种自激振动具有自激和发散的性质这种振动有造成桥梁的空气动力失稳而风毁的危险抖振又称击振在脉动风作用下的强迫振动由于脉动风的随机性质由阵风带的脉动风谱引起的随机振动的响应它不象颤振和弛振那样具有自激和发散的性质而是一种限辐振动仅由于风速低频度大易使杆件的接头或支座等构造细节发生局部疲劳过大的抖振还会影响行车的安全连拱作用多孔拱桥在荷载作用下桥墩和拱跨结构都会产生弹性变形各拱结点会产生相与的水平位移和转角这种将各拱跨结构与桥墩一起共同作用称为连拱作用桥梁计算机辅助设计在桥梁结构分析及设计中的应用将系统功能齐全用户界面友好操作使用方便的系统软件与桥梁结构的具体情况如连续梁的悬臂施工顶推施工先简支后连续等相结合选择相应的分析方法和适宜的加载方法来解决桥梁结构分析的问题在桥梁设计中通过绘图软件实现快速设计目前国内外关于桥梁方面的软件有及等预应力度由预加应力大小决定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值即其中消压弯矩就是消除构件控制截面受拉区边缘混凝土的有效预压应力使受拉区边缘的混凝土应力恰好为零时的外荷载使用荷载不计外加力作用下控制截面的弯矩称为全预应力混凝土结构称为部分预应力混凝土结构称为非预应力混凝土结构即钢筋混凝土结构体内预应力对构件施加预应力的钢束筋在构件内部或预留孔道中其主要作用是通过对构件施加力或力矩以抵消构件因外荷载而产生拉应力或压应力使其内部应力限制在特顶的范围内其主要优点是结构的极限承载力耐疲劳强度和耐腐蚀性较好其缺点是施工比较复杂对混凝土的标号要求较高体外预应力对构件施加预应力的钢束筋在构件外部其主要优点是不消弱主梁截面不须设置预留孔道施工方便且便于更换钢束筋但体外预应力对预应力钢束筋保护设施要求较高且结构的极限承载力和耐腐蚀却下降预应力损失由于各种因素而引起的预应力损失值预应力钢筋与管道之间的摩擦锚具变形钢筋回缩和分块拼装构件的接缝压缩混凝土加热养护时预应力钢筋与台座之间的温差混凝土的弹性压缩预应力钢筋的应力松弛混凝土的收缩及徐变此外在应用拉丝式锚时尚应考虑预应力钢筋与锚圈之间的摩擦先张法台座的弹性变形等其它损失锚具在预应力混凝土构件中用来固定预应力钢筋使其获得者并保持一定的预应力的设备要求锚具受力安全可靠预应力损失少构造简单施工方便桩基计算值法考虑基桩与周围土体共同承受轴向及横向的外力时桩身的内力分析方法之一基本假定为将土视为弹性介质且地基系数为地基系数随深度变化的比例系数为土体深度其原点取为地面或最大冲刷线处不计桩与土之间的粘着力及磨阻力土的抗力与变形符合文克尔假定既桩与桩側土始终密贴桩作为一弹性构件缆索吊装施工法通过缆索系统把预制构件吊装成桥梁的方法缆索吊装系统按其工作性质可分为四个基本组成部分主索工作索塔架及锚固装置其中工作索包括起重索牵引索和扣索等缆索吊装的工作原理是利用主缆承受吊重和作为跑车的运行轨道主索跑车上的起重装置和牵引装置将构件吊起升降运输和安装缆索吊装示意图悬臂施工法由德国人于己于人年首创它利用已建成的桥墩沿桥跨径方向逐段对称施工采用此法的必要条件是施工中墩与梁固结以保证桥墩承受不对称施工荷载产生的弯矩该法最早用来修建预应力混凝土型刚构桥后来推广用于修建预应力混凝土悬臂梁桥连续梁桥斜拉桥和拱桥等被推广应用的桥型施工中有可能在施工中存在体系转化问题因此要注意体系转化等因素产生的次内力同时应采取一些临时措施具体分为悬臂拼装和悬臂浇筑逐跨施工法逐跨施工法是指在一跨内进行施工待该跨施工基本完成后再移至下一跨进行施工周期循环直到全部完成这种方法可分为三种类型用临时支承组拼节段逐跨施工整跨吊装或分段吊装逐跨施工移动支架逐跨现浇施工其优点是利于标准化施工可降低施工费用提高施工速度顶推施工法现代桥梁施工中高度机械化的一种架设方法在沿桥纵轴向的台后设置预制场地梁分节段预制用纵向后张预应力筋将预制节段与已架设好的梁体联成一体然后通过水平千斤顶施力将梁体向前顶推就位之后在预制场地进行下一段梁的预制直到施工完成梁段长度一般取为米既可现浇也可预制装配拱架在石拱桥混凝土预制块等圬工拱桥的施工时需要在桥位搭设较强大的支撑然后在其上砌筑块体这种支承称为拱架应用拱架施工优点是施工造价较低在桥下高度不大的拱桥施工中经常采用混凝土泵送利用混凝土输送泵将拌好的混凝土通过施工现场的水平和垂直管道连续输送到现浇地点其优点是机械化程度高能加快施工速度所需人力少劳动强度低这种方法最为经济的水平输送距离为米垂直输送距离为米预拱度为了避免桥梁在使用过程中由于荷载而产生变形影响美观或其功能在施工时预设与荷载变形相反方向的挠度称为预拱度其大小通常取全部恒载和一半静汽车荷载所产生的竖向挠度值即式中为恒载引起的挠度为静汽车荷载引起的挠度先张法在张拉台座上对混凝土施加预应力的一种方法先将规定位置的高强钢筋束张拉至规定应力然后浇筑混凝土将高强钢筋束包围待混凝土硬化至规定强度后切断钢筋束籍预应力筋束的弹性回缩通过与混凝土之间的粘着力对混凝土施加预应力后张法在混凝土预制构件上对混凝土施加预应力的一种方法待预应力混凝土构件的混凝土强度达到规定强度后在预留孔道中或明槽中穿入预应力筋束通过千斤顶张拉并锚固最后进行孔道压浆以保护预应力钢筋束及其混凝土的粘着作用封锚对后张法施工的预应力混凝土构件在预应力钢筋束张拉锚固后为保护锚具及预应力钢筋束使其不受腐蚀而在构件端部浇筑混凝土封闭锚具泥浆护壁钻孔法一种钻孔方法为了稳定孔壁采用往孔内灌入粘土泥浆并保持孔内水头高于孔外在孔内产生较大的静水压力可防止塌孔在钻进过程中由于钻头的转动在孔壁形成一层胶泥起到护壁作用并能稳定孔内水位且能夹带钻渣其比重一般为克立方厘米围堰在桥梁基础施工中当桥梁墩台基础位于地表水位以下时根据当地材料修筑成各种形式的土堰在水较深且流速较大的河流可采用木板桩或钢板桩单层或双层围堰目前多使用双层薄壁钢围堰围堰的作用既可以防水围水又可以支撑基坑的坑壁合拢构件采用分段浇筑或分段安装施工时至最后阶段留下一个缺口选择适宜的条件封闭使结构连成整体这一施工步骤称为合拢现浇合拢长度一般预留米在合拢段中可以设置劲性钢筋定位采用超早强水泥等以提高工程质量索力控制斜拉桥在安装过程中特别是在安装完毕后需要测定斜拉索中的实际索力以便调整诸索力使其符合设计要求其常用的一种方法是用斜拉索振动频率计算索力式中自振频率拉索长度内的半波个数拉索的自由或挠曲长度拉索中的力拉索的每延米质量具体测定时间为每个安装段的所有索的力完成施工后的所有索力活载作用下的索力测部分即可一般索力允许变化为桥梁结构安装控制桥梁结构安装控制主要是控制承重结构的变位施工过程中应考到上部结构完成后承重结构的立面位置斜拉桥悬索桥的索和塔的位置及尺寸均应符合设计要求因此在承重结构和拉索安装时应具有与施工荷载作用下大小相等方向相反的变位数值根据各完成阶段的实际位置计算下阶段应调整的标高桥梁管理系统在桥梁建设成以后将桥梁的各种技术指标参数输入计算机并且在今后的运营中不断地将新的参数指标输入计算机经过分析由计算机给出当时桥梁的整体状况以此评价桥梁的健康状况具有这种功能的系统称为桥梁管理系统桥梁技术档案将记录桥梁从规划设计施工到营运等各阶段状况的文件归档保存形成桥梁技术档案其内容包括工程可行性计划报告初步设计方案施工图设计文件施工现场记录竣工文件及以后的维护记录等桥梁加固由于各种原因而使桥梁结构发生变化或桥梁原设计等级较低而导致桥梁不能满足规定的正常使用功能和寿命的要求而对桥梁进行相应的较大处理使其达到相应的要求并延长其寿命这就称为桥梁加固具体根据加固部位不同可以分为上部结构加固墩台加固等判断桥梁是否需要加固除对桥梁进行外部检查外还需要对桥梁进行荷载试验以确定其承载能力是否满足要求桥梁水毁跨越河流沟渠的桥梁和作为泄水结构物的涵洞由于气候因素地理条件流域特征和人类活动等综合影响而受到洪水的破坏就称为桥梁水毁桥梁墩台防撞在通航河道沟渠及城市桥梁中由于船只漂石及车辆等对桥梁墩台可能产生撞击而在设计中采取相应措施如防撞墩台以避免桥梁受损并在设计中尽量做到车辆船只的受损较小这种减小撞击损失的措施称为桥梁墩台防撞盖板涵在砌石或混凝土涵台墩上搭设条石或钢筋混凝土预制板而构成的涵洞其过水能力一般比圆管涵大建筑高度较低使用于低路堤或路基设计标高不能满足暗涵条件圆管涵圆管涵的直径一般为米通常预制成米长的管节直径较小时可以用混凝土作直径大于米时其内一般设置钢筋其优点是受力性能和适应基础性能较好不需设置墩台圬工数量较少又便于工场预制所以造价较低但过水能力较小且又要求涵顶以上必须有一定高度的填土因此在设计流量较小路基又有一定的填土高度时被采用拱涵拱涵是涵洞的跨径要求较大时所采用的一种跨越形式且在石料丰富的地区容易就地取材可以少用或不用钢筋其超载潜力较大其拱圈受力按无铰拱计算其矢跨比不宜小于但拱涵对地基承载力要求较高结构调整高度大施工复杂一般实用于高填土地质条件较好的地方箱涵方形或矩形断面的钢筋混凝土涵洞实用于较弱的地基造价较高另外用顶推施工的地道主体结构是一个预制的钢筋混凝土预应力或非预应力箱形框架被顶入地基后承受周围土体对其的压力箱涵断面可以分为单孔双孔或三孔的形式在纵向上咳分为整体式和分段式两类倒虹吸涵当路线通过平原区填土不高或路堑处由于路基两侧水流都高于涵洞进出水口而采用的一种压力式涵洞其示意图如下涵洞进水口涵洞的上游洞口起束水导流作用使水流顺畅地进入涵孔其主要构造为不同形式的挡土墙翼墙端墙护坡和铺砌等部分组成根据涵洞所在河沟及洞口附近的地形地质情况水流性质而采用不同的进水口形式翼墙式急流坡式跌水式护坡式端墙式等涵洞出水口涵洞的下游洞口起扩散水流作用使水流无冲刷的排离涵孔其构造类似于涵洞进水口根据涵洞所在河沟及洞口附近的地形地质情况水流性质而采用不同的出水口形式翼墙式急流坡式跌水式护坡式端墙式或流线型式等渡槽又称为运水桥灌溉或排洪的架空渠道有时也作通航之用通常跨越沟渠与河流公路铁路或山谷等用砖石钢筋混凝土等材料做成其构造与桥梁相似故又称为运水桥通道为满足公路两侧居民的过往交通要求当公路两侧地势较低时而采用的一种专为过人及力型车辆而修建的类似于涵洞的建筑物其中箱形通道及盖板形通道使用较多隧道工程从广义上讲隧道工程是指用作地下通道的工程建筑物以及与之相关的设计施工运营管理和科学研究等从狭义上讲是指用作地下通道的工程建筑物隧道在交通运输上是指用作地下通道的工程建筑物一般可以分为两大类一类是修建在岩层中称为岩石隧道另一类是修建在土层中的称为软土隧道隧道包括主体建筑物和附属建筑物前者包括洞身衬砌和洞门后者包括通风照明防水排水和安全设备等按其用途可以分为公路隧道铁路隧道地铁隧道人行隧道和航运隧道在水利工程上隧道是用作过水的地下工程建筑物洞门为了保证仰坡和边坡的稳定并将仰坡流下的水引离隧道而在隧道洞口修筑的建筑物它是隧道外露的唯一部分在保障安全的同时还应当进行铜口的美化洞门的主要的形式有一字式端墙式洞门翼墙式八字式洞门斜交洞门和洞门环框等几种类型洞身隧道的主体建筑物其作用是承受围岩压力结构自重及其它荷载阻止围岩风化崩塌和洞内防水防潮等根据周围岩体土体的不同洞身可以分为直墙式衬砌曲墙式衬砌喷混凝土衬砌喷锚衬砌及复合衬砌隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间包括公路铁路通行限界通风照明及其它所需的段面积断面形状和尺寸应根据围岩压力求的最经济值围岩坑道开挖后由于工程力的作用破坏了岩体原先的应力状态使坑道周围一定范围内的原有岩体受到影响这部分受到影响的岩土体与坑道的稳定性有关称之为围岩其范围与坑道开挖情况岩土体性质结构面性质及岩块形状等许多因素有关围岩自承能力在隧道开挖后由于周围岩体自身整体性和强度较高通过岩体间的镶嵌咬合作用而具有承受由开挖而产生的岩体应力的能力称为围岩自承能力掘进方法隧道施工的一种方法对于中等坚硬岩石地层利用隧道掘进机并结合高压水射流破岩技术快速开挖作业施工质量较好其缺点消耗功率大设备成本高竖井在长隧道的某些覆盖层较薄的地段为增加正洞工作面使出渣进料运输距离较短而在隧道上方开挖的与隧道相连的竖向坑道竖井深度一般不超过米一般情况下宜将竖井设置在隧道一侧其位置在横向距隧道中到中米之处用通道与隧道相连接其横断面常用矩形或圆形圆直径常用米在气压沉箱施工中也需要竖井辅助新澳法在软弱岩层中修建隧道时用混凝土作为临时支承在开挖后立即喷上一层混凝土以将岩层封闭起来必要时用锚杆加固并进行施工量测待变形发生到一定程度时做永久衬砌对下一步设计施工提出修正这种设计施工隧道的方法称为新澳法其优点时施工方便安全用料少费用少矿山法先在地层中开挖坑道随即临时支撑或不支撑然后修筑衬砌的施工方法称为矿山法用矿山法修筑隧道一般将隧道段面分为几个部分按一定顺序进行开挖并随即将挖出的坑道用临时支护当断面挖到一定程度或全部断面都挖好后修筑衬砌衬砌可先拱后墙或先墙后拱开挖支撑及衬砌顺序根据坑道四周围岩的不同性质而定衬砌在隧道施工中为了保持岩体的稳定和行车安全而修建的人工永久建筑物其平纵横断面的形状由道路隧道的几何设计确定衬砌断面的轴线形状和厚度由衬砌计算决定一般根据围岩的特性不同而采用直墙式衬砌曲墙式衬砌及复合衬砌等支撑在坑道开挖到衬砌完成之前的一段施工时间内为了保证施工安全减少围岩松弛而对坑道进行临时支护因为大多数要拆除或重新处理固而称为临时支撑或支护常见的形式有木支撑锚杆支撑喷混凝土等也有将锚杆支撑喷混凝土支撑作为永久支护支撑与开挖的相互关系视围岩稳定状态的不同有多种多种方式挖而不撑先挖后撑随挖随撑先撑后挖喷锚支护喷锚支护是利用喷混凝土和锚杆主动加固围岩控制围岩变形防止围岩的松动破坏和塌落使混凝土在与围岩的共同变形过程中确保围岩的稳定可以作为施工临时支护亦可作为永久性支护结构隧道通风在隧道中为了减小汽车废气对行车安全和人体健康的影响将一氧化炭和烟雾浓度作为计算新风量标准进行通风的方式称为隧道通风具体分为自然通风和机械通风两大类隧道报警装置在隧道内发生火灾和其它交通事故时及时将现场情况向隧道管理所通报的装置目前主要有按钮式通报应急电话及火灾自动报警装置隧道瓦斯爆炸在某些地区在隧道施工中由于甲烷等天然气在空气中的浓度太大在遇火的条件下所发生猛烈燃烧而造成的爆炸称为隧道瓦斯爆炸在实际施工过程中应严格测定空气中甲烷的浓度并且要注意做好通风工作过隧道经历时间汽车在经历隧道进口出口时由于外界光线强度发生变化司机一般放慢车速行驶从进隧道前方慢速行驶直到驶出隧道车速变的正常这段时间称为过隧道经历时间隧道防水在隧道内设置防水层使地下水不能进入隧道有可能时应在衬砌表面设置外贴式防水层或在衬砌表面上高速喷射水泥沙浆或混凝土作为刚性防水层一般常用防水混凝土作为防水措施围岩稳定围岩压力的分布大小随时间而逐渐变化并趋于稳定在这一阶段压力值基本上可以认为是一个常数但实际上压力仍然随时间的延长而增加不过增长速度较为缓慢当衬砌修筑完毕后围岩压力也就不再增长这一状态称为围岩稳定盾构用于明挖法隧道施工的一种钢制机具其外形通常是圆筒形有时也制成马蹄形矩形或圆拱形其作用是它在地层中可被不断地向前推进随之将其所围范围内的土石层挖出其主要构造为盾构壳体推进系统拼装系统和出土系统四大部分水底隧道从水下穿越海运频繁的河道或港弯的隧道水底隧道一般由水下部分和引道部分组成水底部分的埋设深度与水深河床的地质情况通航要求引道长度及坡度有关实际设计时要考虑与跨海大桥的竞争特长隧道按现行公路隧道设计规范规定隧道长度在米以上或水底隧道在米之间称为特长隧道这种隧道必须配置相应的通风设施及照明设施长隧道按现行公路隧道设计规范规定隧道长度在米之间称为长隧道这种隧道必须配置相应的通风和照明设施中长隧道按现行公路隧道设计规范规定隧道长度在米之间称为中长隧道这种隧道必须配置相应的通风及照明设施短隧道按现行公路隧道设计规范规定隧道长度在米以下称为短隧道这种隧道一般可考虑自然通风而不须人工机械通风渡口公路跨越大河而造桥困难或投资过大时车辆在渡口可以采用船渡方式以衔接两岸交通渡口应选择在河床稳定水文水力状态适宜无淤积或少淤积的地方汽车轮渡公路跨越大河而造桥困难或投资过大时在两岸设置渡口用船舶将汽车运输横渡江河具体分为旅客渡船货物渡船和混合渡船三种码头在江河沿岸及港湾内供停船时装卸货物和旅客上下的建筑物码头引道连接码头与公路道路的路段其纵坡直线码头一般为锯齿码头一般为引道宽度三级公路一般不应小于米四级公路应不小于米码头引桥对于水位涨落较大或河床坡度太陡而不宜设置引道时则在该处用架桥的方式将码头与公路道路连接起来这种桥称为码头引桥门桥位于下承桁架桥端部的上横撑架设在左右上弦杆或端柱之间的桁架结构此结构与桁架端柱一起形成一个刚度的门形结构把上风撑传来的横向荷载传给支座其结构见下图防撞垫多用在桥墩台上用来减轻船舶流冰及其它漂浮物对桥墩台的撞击作用起到保护桥梁的作用多用橡胶制作这样对船舶的损害不是很大跳板当河岸有填土坡道时用轮渡船只两端悬挂的跳板衔接坡道可以使车辆顺利通过这种形式只实用于早期建设之用不宜长期运营渡口管理所设在渡口附近主要是对渡口进行检查维修养护并且对渡口的运营进行管理从而使渡口正常运营这种设施称为渡口管理所异型桥梁异型桥梁是指桥梁结构承载能力鉴定对于刚建成的桥梁通过试验模型或实桥加载试验来确定其承载能力从而为施工竣工文件提供科学依据这一过程称为桥梁承载能力鉴定另一方面对于已建成多年的桥梁由于各种因素而导致其承载能力下降或为了适应已增加的汽车荷载等级有必要确定其承载力而进行的实桥加载试验或模型试验这一过程亦称为桥梁结构承载能力鉴定静动载试验试验荷载静止停止在桥上预定的位置测的一些控制截面的应力应变及其挠度根据这些试验数据来判断桥梁在静载作用下的工作状态也可以在实验室内按一定比例制作试验模型通过对桥梁模型的加载试验来确定其工作状态以上称为桥梁静载试验桥梁动载试验是指对桥梁施加激振力而使桥梁发生振动测的相应的振动信号得出相应的桥梁结构频率从而确定其工作状态