桥梁实习报告-土木工程认知实习.doc

土木工程认知实习 桥梁部分姓 名：赵显东学 号：11232027班 级：土木1110单 位：土木建筑工程学院实习时间：2013年5月25日前言:桥梁指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物。对于桥梁的建造，就属于土木工程中桥梁工程的范畴，桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程，以及研究这一过程的科学和工程技术。为了使我们土木工程专业的学生能够更好的掌握书本上的知识，将其与现实生活紧密结合，学校组织我们进行桥梁认知实习。通过认知实习，我对所学的知识有了更深刻的理解，也明白了它是如何灵活的运用到实际中去的。桥梁相关知识：桥梁的组成：五个大部件-桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、墩台基础；五个小部件-桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明。（1）基本组成：桥梁由五个“大部件”与五个“小部件”所组成。所谓五大部件是指桥梁承受汽车或其他运载车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构。它们要通过承受荷载的计算与分析,是桥梁结构安全性的保证。这五大部件是：桥跨结构-又称桥孔结构、上部结构，是线路遇到障碍(如江河、山谷或其它线路等)中断时,跨越这类障碍的结构物。作用：直接承受使用荷载；支座系统-它支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上。它应保证上部结构在荷载、温度变化或其他因素作用下所预计的位移功能。作用：支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台；桥墩-是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。作用：在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构；桥台-设在桥的两端，一端与路堤相接,并防止路堤滑塌,为保护桥台和路堤填土,桥台两侧常做一些防护工程。另一侧则支承桥跨上部结构的端部。作用：支承桥跨结构，防止路堤滑塌；墩台基础-保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分,而且是常常需要在水中施工,因而遇到的问题也很复杂。作用：保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基。其中：桥跨上部结构包括：桥跨结构、支座系统；桥跨下部结构包括：桥墩、桥台、墩台基础；（2）附属设施：桥梁由五个“大部件”与五个“小部件”所组成。所谓五小部件都是直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为桥面构造，在桥梁设计中往往不够重视，因而使桥梁服务质量低下，外观粗糙。在现代化工业发展水平的基础上，人类的文明水平也极大提高。人们对桥梁行车的舒适性和结构物的观赏水平要求愈来愈高。因而国际上在桥梁设计中很重视五小部件，这不但是“外观包装”,而且是服务功能的大问题。目前，国内桥梁设计工程师也越来越感受到五小部件的重要性。这五个小部件是：桥面铺装-又称行车道铺装，铺装的平整、耐磨性、不翘壳、不渗水是保证行车舒适的关键。特别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求甚严。作用：保证行车舒适；排水防水系统-应迅速排除桥面上积水，并使渗水可能降低至最小限度。此外，城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上的漏水现象。作用：迅速排除桥面上积水；栏杆-又称防撞栏杆，它既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的最佳装饰件。作用：保证安全，利于观赏；伸缩缝-桥跨上部结构之间，或在桥跨上部结构与桥台端墙之间，设有缝隙保证结构在各种因素作用下的变位。为使桥面上行驶顺直，无任何颠动，此间要设置伸缩缝构造。特别是大桥或城市桥的伸缩缝，不但要结构牢固，外观光洁，而且需要经常扫除深入伸缩缝中的垃圾泥土，以保证它的功能作用。作用：满足桥面变形；灯光照明-现代城市中标志式的大跨桥梁都装置了多变幻的灯光照明，增添了城市中光彩夺目的晚景。作用：方便夜间行车，增加城市美感。各类桥梁的基本特点如下： 梁式桥 包括简支板梁桥，悬臂梁桥，连续梁桥。其中简支板梁桥跨越能力最小，一般一跨在8-20m。连续梁桥国内最大跨径在200m以下，国外已达240m。拱桥 在竖向荷载作用下，两端支承处产生竖向反力和水平推力，正是水平推力大大减小了跨中弯矩，使跨越能力增大。理论推算，混凝土拱极限跨度在500m左右，钢拱可达1200m。亦正是这个推力，修建拱桥时需要良好的地质条件。刚架桥 有T形刚架桥和连续刚构桥，T形刚架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多，不利于高速行车。连续刚构主梁连续无缝，行车平顺。施工时无体系转换。跨径我国最大已达270m(虎门大桥辅航道桥)。缆索承重桥(斜拉桥和悬索桥) 是建造跨度非常大的桥梁最好的设计。道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空，缆索悬挂在桥塔之间。斜拉桥已建成的主跨可达890m，悬索桥可达1991m。组合体系桥 有梁拱组合体系，如系杆拱，桁架拱，多跨拱梁结构等。梁刚架组合体系，如T形刚构桥等。桁梁式桥 有坚固的横梁，横梁的每一端都有支撑。最早的桥梁就是根据这种构想建成的。他们不过是横跨在河流两岸之间的树干或石块。现代的桁梁式桥，通常是以钢铁或混凝土制成的长型中空桁架为横梁。这使桥梁轻而坚固。利用这种方法建造的桥梁叫做箱式梁桥。悬臂桥 桥身分成长而坚固的数段，类似桁梁式桥，不过每段都在中间而非两端支承。吊桥 是建造跨度非常大的桥梁最好的设计。道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空，钢缆牢牢地悬挂在桥塔之间。较古老的吊桥有的使用铁链，有的甚至使用绳索而不是用钢缆。拉索桥 有系到桥柱的钢缆。钢缆支撑桥面的重量，并将重量转移到桥柱上，使桥柱承受巨大的压力。玻璃桥 纯玻璃制成的一种桥梁。（平板桥）廊桥 加建亭廊的桥，称为亭桥或廊桥，可供游人遮阳避雨，又增加桥的形体变化。实习情况：实习时间：2011年4月17日实习地点：卢沟桥及其南侧G4京港澳高速公路（京石高速公路）、永定河上的公路桥、G107公路桥、卢沟桥南路公路桥、其北侧的铁路桥；西直门附近城铁13号线高架桥。实习内容：一、卢沟桥在北京市西南约15千米处丰台区永定河上，是北京市现存最古老的石造联拱桥。卢沟桥全长266.5米，宽7.5米，最宽处可达9.3米。有桥墩十座，共11个桥孔，整个桥身都是石体结构，关键部位均有银锭铁榫连接，为华北最长的古代石桥。1937年7月7日，日本帝国主义在此发动全面侵华战争。宛平城的中国驻军奋起抵抗，史称“卢沟桥事变”（亦称“七七事变”）。 中国抗日军队在卢沟桥打响了全面抗战的第一枪。卢沟桥背水面图：桥墩背水面为削角方形重力式桥墩（扩大基础）主拱圈是主要的受力体银锭铁榫连接拱桥以受压为主弯矩和剪力很小，当拱轴线配置很好时，可以达到没有剪力没有弯矩（理想状态）。梁和拱的本质区别就在于在竖向荷载作用下，拱有水平推力，对于联拱桥，每个拱之间的水平推力相互抵消，两端的水平推力与桥台抵消，这要求拱桥的基础相当强大（岩石基础），对于软弱基础不适合建拱桥。拱桥指的是在竖直平面内以拱作为上部结构主要承重构件的桥梁。拱桥是向上凸起的曲面，其最大主应力沿拱桥曲面作用，沿拱桥垂直方向的最小主应力为零。拱桥在竖向荷载作用下,两端支承处产生竖向反力和水平推力,正是水平推力大大减小了跨中弯矩,使跨越能力增大.理论推算,混凝土拱极限跨度在500m左右,钢拱可达1200m.亦正是这个推力,修建拱桥时需要良好的地质条件. 借拱形的桥身向桥两端的地面推压而承受主跨度的应力。现代的拱桥通常采用轻巧、开敞式的结构。卢沟桥迎水面图：桥墩迎水面有尖端镶有三角铁柱的分水尖。作用是破冰保护桥墩。二、铁路桥此桥为连续桁架结构铁路桥，共有七孔。桁架桥是以桁架作为上部结构主要承重构件的桥梁。桁架桥一般由主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架以及桥面系组成。在桁架中，弦杆是组成桁架外围的杆件，包括上弦杆和下弦杆，连接上、下弦杆的杆件叫腹杆，按腹杆方向之不同又区分为斜杆和竖杆。弦杆与腹杆所在的平面就叫主桁平面。结构中所有的杆件都是二力杆，是通过栓接在一起的。在主梁与桥墩连接处可看到固定铰支座和水平可动铰支座。在列车载荷经过时，载荷由铁轨传递到轨枕上，然后沿着四个纵向作用梁通过上平动连联接至横梁（主梁），主梁通过节点板连接到主桁，主桁再将力最后传递到主承重结构桁架上，再由桥墩支撑起整个桥梁和载荷。桥面上部受拉，下部受压。三脚架支撑人行道。桥墩为混凝土重力式，因其只受压应力作用，未使用钢筋混凝土结构。三、G107公路公路桥此公路桥采用的是T型梁的连续梁桥，T型梁上部承拉下部承压，整个梁为超静定梁。T型盖梁将力传递给墩柱，梁与柱之间用薄橡胶支座连接，弹性其弹性好，所以能起到很好的减震作用。公路桥墩柱较铁路桥细，因为其载荷较小，其与梁的连接部分有突出的部分，可保护梁侧移，防止在地震或其他情况下发生落梁事故。桥面桥梁左侧示意图：名称：基础结构类型：扩大基础作用：平衡所有荷载名称：桥墩结构类型：重力式桥墩作用：将上部结构载荷传递到基础名称：上部结构结构类型：拱结构作用：承担载荷传递载荷下部结构名称：上部结构 结构类型：桁梁结构作用：承担载荷传递载荷桥右侧示意图：桥面名称：基础结构类型：桩基础作用：平衡所有荷载名称：桥墩结构类型：重力式桥墩作用：将上部结构载荷传递到基础下部结构虽然该普通公路桥面统一，但是其支撑体系完全不同，下部结构也完全不同，所以得出结论：观察一座桥的结构要到桥面下观察，光是观察桥面是不能解决实际问题的。四、G4京港澳高速公路桥此桥与G107公路桥相似，也是T型连续梁桥，桥面更宽，其墩柱采用“Y”型桥墩，这样可以减小桥梁净跨度，每个墩柱有两个支点，稳定性更好。其柱与梁的连接也是薄橡胶支座，墩柱两侧也有防止侧向落梁的挡块。五、13号线轻轨桥（四道口段）梁为结合梁，是钢和混凝土结合的。桥面板为钢筋混凝土的，下面为钢箱梁。桥的中间有一个主跨，主跨一边比副跨大。主跨跨过马路。主跨变截面（高度），三跨连续梁在支座处负弯矩最大，剪力最大。在跨中弯矩最小。采用钢混凝土结合梁，主要是考虑施工速度快。因为是在路口，所以采用结合梁，提高施工速度。上面使用混凝土桥面板的原因是为了减小噪音。四跨连续梁连续梁：在建筑、桥梁、航空以及管道线路等工程中，常遇到一种梁具有三个或更多个支承，可简化为如图所示的静不定结构，称为连续梁观测到，从一个梁缝到另一个梁缝一共有四跨。异型墩、Y型桥墩、双柱墩异型墩：四道口异型墩，墩柱为了躲避铁路而做的设计。Y型桥墩，美观大方，深受城市立交桥设计者的青睐。节省材料，提高公路安全性。双柱墩。钢梁的链接钢梁之间用螺栓链接。钢梁是用钢材制造的梁。厂房中的吊车梁和工作平台梁、多层建筑中的楼面梁、屋顶结构中的檩条等，都可以采用钢梁。钢梁的拼接限于运输条件，在工厂将梁分段制成，运至工地再拼接成整体，称工地拼接。因钢材尺寸不足，在制造厂中把梁的各个组成部分接长或加宽而完成的拼接，称工厂拼接。在拼接处，应保证梁的强度不被削弱和变形的连续性。组合梁的工厂拼接应使翼缘板和腹板的接缝分散在不同截面处。为了便于运输，工地拼接中翼缘板和腹板的接缝可设在同一截面上，但宜设在受力较小的部位。拼接方法一般采用坡口对焊焊缝连接，可省工省料；但对重型梁的工地拼接，也可用拼接板高强螺栓连接，以提高拼接质量和改善梁的动力性能。桥梁发展现状及前景我国是世界文明发达最早的国家之一,桥梁构造的演变总是和当时物质条件和生产发展相适应的,我国古代桥梁不但数量多,而且类型丰富。从隋朝(公元605 年左右) 李春创建的设计构思巧妙和施工工艺精巧而举世闻名的赵州桥,到中国工农红军长征途中曾抢渡而更加闻名的大渡河铁索桥(1706 年) ,中华民族在世界桥梁建筑史上写下了光辉灿烂的篇章。1969 年胜利建成了举世瞩目的我国自行设计、制造、施工的南京长江大桥, 主跨160 m的连续钢桁梁。1997 年建成混凝土箱形拱中世界跨度最大的万县长江大桥,主跨为420 m。1999 年又建成现代大跨径桥梁中结构先进的江阴长江公路大桥,主跨为1385m 的悬索桥,跨度位于该桥型中当时世界第四纪录。我国的桥梁建设已赶上了世界先进桥梁技术的步伐,取得了巨大的成就,这充分体现了中华民族的智慧和不断进取的创新精神。桥梁工程无疑将会成为新的发展点，尤其是我国铁路和公路建设的高速增长，桥梁的应用将会越来越多，另一方面大中城市城铁修建的兴起，也使桥梁的发展前景更加开阔。所以，作为土木的学生，桥梁工程的选择符合我国人才的需要。结束语:此次桥梁方向的认知实习只有短短的半天时间，我们了解到了四座不同特点的桥梁，掌握了桥梁的相关理论，将书本上的知识与现实建筑有机的结合到了一起。更让我印象深刻的，是在细微处所体现出的土木工程师的智慧。只知道死读书是没用的，实践才是检验真理的唯一标准。在施工过程中，会碰到比书上习题更难解决的问题，而我们就需要在社会这所大学校中来学习有关的知识。要想成为一名优秀的土木工程师就要留心观察身边的特色建筑，通过查阅资料来开阔自己的视野，为将来的学习与工作打下良好的基础。