道路與橋梁工程概論論文

道路與橋梁工程概論論文

橋梁工程

姓名：胡亞運

學號：201*101233

摘要：完善的現代交通網絡對于國民經濟的發(fā)展，促進文化交流都具有非常重要的作用。橋梁是公路、鐵路、鄉(xiāng)村道路及水利建設的重要組成部分。它是車輛、行人等跨越障礙（河流、山谷和其他線路）的建筑工程，是線路在跨越障礙物時的延伸和連接部分�！皹蛄汗こ獭奔粗附ㄖ�物的實體，又指建造橋梁時所需的科學知識和技術，具體包括橋梁的基礎理論和研究、橋梁的規(guī)劃、勘測設計、建造和維修等。

關鍵字：橋梁工程、交通運輸、橋梁類型、橋梁結構

正文：我國幅員遼闊，地形東南低而西北高，河道縱橫交錯，有著名的長江、黃河和珠江等流域，這里孕育了中華民族，創(chuàng)造了燦爛的華夏文明。在歷史的長河中，中華民族建設了數以千計的橋梁，成為華夏文化的重要組成部分。中國古代橋梁的輝煌成績舉世矚目，曾在東西方橋梁的發(fā)展史中占有極高的地位，為世人所公認。隨著社會的發(fā)展，對橋梁提出了不同的功能需求，因而出現了不同類型的橋梁。與此同時，建筑材料的演變也成為橋梁結構飛速發(fā)展的原動力。

一、橋梁的組成與分類

橋梁一般是由上部結構（橋跨結構）、下部結構（墩臺、基礎）和附屬設施

組成。上部結構是線路中斷時跨越障礙的主要承重結構，它主要包括承重結構（主梁、支座）和橋面系（橋面鋪裝、防水和排水設施等）。上部結構的作用在于滿足車輛荷載、行人通行，并通過支座將荷載傳遞給墩臺。下部結構由橋墩、橋臺和基礎組成，其作用是支撐上部結構，并將結構的荷載傳遞給地基。橋臺設計在橋的兩端，橋墩則在兩橋臺之間。附屬設施包括橋頭錐形護坡、護岸以及導流結構物等。在橋梁的設計和規(guī)劃中，有以下幾個有關的名詞術語，如計算跨徑、凈跨徑、標準跨徑、總跨徑、橋梁全長、矢跨比等等。

按結構體系及受力特點，橋梁可劃分為梁、拱、索三種體系，以及由基本體系之間組合而形成的組合體系。具體分為梁式橋、拱式橋、懸索橋、鋼架橋、斜拉橋。

二、混凝土梁橋

梁式橋是用梁或桁架梁作主要承重結構的橋梁。其上部結構在鉛垂向荷載作用下，支點只產生豎向反力。梁的內力以彎矩和剪力為主，橋梁由承重的橋跨結構和墩臺、基礎組成。橋跨結構按靜力特性分為簡支梁、連續(xù)橋、懸臂梁，T型剛構及連續(xù)-剛構5種體系；按施工方法不同，可分為整體式梁橋和節(jié)段式梁橋、鋼筋混凝土及預應力混凝土梁式橋橋跨結構。簡支梁橋的跨越能力有限（跨徑一般在50m以下），當計算跨徑小于20m時，通常采用混凝土材料，計算跨徑大于20m時，更多采用預應力混凝土材料。當跨徑較大時應采用懸臂梁橋或連續(xù)梁橋。橋跨結構是線路中斷時跨越障礙的主要承重結構，主要由橋面系、主梁（橫梁）和支座組成。梁式橋的橋面系通常包括橋面鋪裝、防水和排水設施、伸縮裝置、人行道（或安全帶）、欄桿和燈柱等構造。橋梁支座是連接橋梁上部結構和下部結構的重要結構構件，它能將橋梁上部結構的的反力與變形可靠地傳遞給橋梁的下部結構，從而使結構的實際受力情況與計算的理論圖示相符合。按變形的可能性分為：固定支座、單項活動支座、多項活動支座。按支座所用材料分類：鋼支座、平板支座、弧形支座、搖軸支座、輥軸支座、聚四氟乙烯支座、滑動支座、橡膠支座、混凝土支座、混凝土較支座、鉛支座。按支座的結構形式分類：弧形支座、搖軸支座、輥軸支座、板式橡膠支座、四氟版式橡膠支座、盆式橡膠支座、球形支座等。其中橋梁中使用最廣泛的是橡膠支座。

混凝土梁式橋的主要類型和適用條件如下，按照結構體系分有簡支梁橋、連續(xù)梁橋、懸臂梁橋、T型剛構及連續(xù)-剛構橋；按照截面形式分為板式截面、肋梁式截面和箱形截面。

三、拱橋

拱橋是公路上常見的體系之一，其應用之廣泛僅次于梁橋。我國拱橋歷史悠久，其建造工藝在民間流傳久遠，存留至今的古石拱橋不下于百十座。拱橋指的是在豎直平面內以拱作為上部結構主要承重構件的橋梁，其受力特點為當承受豎向荷載是在水平方向上對基礎有水平推力的作用。拱橋的優(yōu)點有：跨越能力較大；材料適應性強；節(jié)約鋼材；橋型美觀；耐久性好，節(jié)省養(yǎng)護維修費用。其缺點有：自重較大，結構比梁橋復雜；建筑高度大；下部結構負擔重，對地基要求高；修復困難。

拱橋的分類如下，按主拱圈（板、肋、箱）所使用得建筑材料可分為圬工拱橋、鋼筋混凝土拱橋和鋼拱橋等；按拱上建筑的形式可分為實腹示拱橋和空腹示拱橋；按主拱圈所采用的各種拱軸線可將拱橋分為圓弧線拱橋、拋物線拱橋或懸鏈線拱橋等；按橋面的未知可分為上承式拱橋、下承示拱橋和中承示拱橋按有無水平推力可分為有推力拱橋和無推力拱橋等。又按結構體系分類有簡單體系、組合體系和其他類型。按照主拱的截面形式分為板拱橋、肋拱橋、雙曲拱橋、箱型拱橋、鋼筋混凝土拱橋和勁性骨架混凝土拱橋幾種類型。

和梁橋一樣，拱橋也由上部結構（橋跨）和下部結構（墩，臺，基礎）組成。拱橋上部結構又稱為橋跨結構，由主拱、拱上建筑和橋面系組成,拱橋下部結構由支承相鄰結構的橋墩、支承橋跨邊并與路堤連接的橋臺及其下的基礎組成。構造又分為主拱構造、拱上建筑構造和鋼架拱的構造。拱橋設計簡介主要有以下幾方面的內容：總體布置、拱軸線型的選擇、主拱截面尺寸擬定及橋臺基礎布置。

拱橋的總體布置應綜合考慮橋址自然狀況、結構類型特點、施工條件和相關使用要求，通過技術經濟比較來確定。其內容包括擬定橋長、分孔選型、確定設計控制標高和主拱矢跨比等。主拱拱軸線型的合理選擇是拱橋設計的關鍵所在，因為它不僅直接影響主攻的內力分布和截面應力的大小，而且對拱橋的經濟合理性、結構耐久性和施工安全性都關系密切。

四、其他體系橋梁簡介

（一）預應力混凝土連續(xù)梁橋

普通混凝土連續(xù)梁的使用跨徑在15~30m之間，預應力混凝土連續(xù)梁橋的跨徑在30~150m之間。我國已建成的最大跨徑預應力混凝土連續(xù)梁橋為云南六庫怒江橋�？鐝綖�154m。預應力混凝土連續(xù)梁橋的跨徑設置通常采用不等跨形式。從預應力混凝土連續(xù)梁橋的受力特點來分析。連續(xù)橋的立面宜采用變高度方式布置。連續(xù)梁在恒載、活載的作用下。支點截面的負彎矩往往大于跨中正彎矩。采用變高度梁能較好的符合梁的內力分布規(guī)律。預應力混凝土連續(xù)梁的橫截面形式有板式肋梁式小箱梁和箱梁。截面形式的選用與橋梁的跨徑靜力體系荷載使用要求和施工條件密切相關。連續(xù)梁主梁的內力主要有三個，即縱向受彎、受剪以及橫向受彎.縱向預應力抵抗縱向受彎和部分受剪，豎向預應力抵抗剪力，橫向預應力則抵抗橫向受彎。預應力筋地數量和布筋位置都需要根據結構在使用階段的受力狀態(tài)予以確認，同時，也要滿足施工個階段的受力需要。(二)彎橋彎橋是現代交通工程中的一個重要橋型。平面彎橋的受力特點：由于彎矩耦合，其變形也為彎曲和扭矩的疊加，故變形值要比一般直線橋大；在直線橋中，只有荷載偏心時才產生扭矩，而在平面彎橋中,無論荷載偏心與否都有彎曲和扭矩產生,而且支承處也承受極大的扭矩；彎橋的橫梁是有助于抵抗扭轉，保持全橋穩(wěn)定的重要構件，因而與一般直線橋相比，要求其剛度較大。彎橋的支承反力與直線橋相比，有外梁大，內梁小的傾向。(三)剛架橋

剛架橋可以是單跨或多跨，單跨剛架橋的支柱可以做成直柱式或斜柱式。單跨的剛架橋一般產生較大的水平反力，為了抵抗水平反力，可用拉桿連接兩根支柱的底端，或做成封閉式鋼架。斜腿剛架橋的壓力線和拱橋相近，故其所受的彎矩比門形框架要小，主梁跨度縮短了，但支承反力卻有所增加，而且斜柱的長度也較大。多跨剛架橋的主梁，可以做成V形墩身的剛架橋，也可以做成連續(xù)力或非連續(xù)式。剛架橋的構造特點有如下幾種，一般構造是主梁截面形狀與梁橋相同，可做成整體肋梁、板式截面或箱梁，主梁在縱向的變化可做成等截面、等高變截面和變高度截面三種。支柱有薄壁式和立柱式，而立柱式有可分多柱和單柱。（四）斜拉橋

斜拉橋主要由主梁、索塔和斜拉索三部分組成。主梁一般采用混凝土結構，斜拉橋是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁，是由承壓的塔，受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結構體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。其可使梁體內彎矩減小，降低建筑高度，減輕了結構重量，節(jié)省了材料。斜拉橋作為一種拉索體系，比梁式橋的跨越能力更大，是大跨度橋梁的最主要橋型。斜拉橋是由許多直接連接到塔上的鋼纜吊起橋面，斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、獨柱，材料有鋼和混凝土的。斜拉索布置有單索面體系、雙索面體系、空間傾斜索面體系，按橋塔數目分為獨塔雙跨體系、雙塔三跨體系和多塔體系，按使用材料可分為鋼主梁、預應力混凝土梁、疊和梁、鋼與混凝土混合梁等體系。（五）懸索橋懸索橋，又名吊橋指的是以通過索塔懸掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結構主要承重構件的橋梁。其纜索幾何形狀由力的平衡條件決定，一般接近拋物線。從纜索垂下許多吊桿，把橋面吊住，在橋面和吊桿之間常設置加勁梁，同纜索形成組合體系，以減小活載所引起的撓度變形。懸索橋是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構件的橋梁，由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分組成。懸索橋的主要承重構件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗拉強度高的鋼材（鋼絲、鋼絞線、鋼纜等）制作。由于懸索橋可以充分利用材料的強度，并具有用料省、自重輕的特點，因此懸索橋在各種體系橋梁中的跨越能力最大，跨徑可以達到1000米以上。優(yōu)點有：相對于其它橋梁結構懸索橋可以使用比較少的物質來跨越比較長的距離；懸索橋可以造得比較高，容許船在下面通過，在造橋時沒有必要在橋中心建立暫時的橋墩，因此懸索橋可以在比較深的或比較急的水流上建造；懸索橋比較靈活，因此它適合大風和地震區(qū)的需要，比較穩(wěn)定的橋在這些地區(qū)必須更加堅固和沉重。缺點：懸索橋的堅固性不強，在大風情況下交通必須暫時被中斷；懸索橋不宜作為重型鐵路橋梁；懸索橋的塔架對地面施加非常大的力，因此假如地面本身比較軟的話，塔架的地基必須非常大和相當昂貴。

五、橋梁墩臺

橋墩是在兩孔和兩孔以上的橋梁中除兩端與路堤銜接的橋臺外其余的中間支撐結構。橋墩分為實體墩、柱式墩、和排架墩等。按平面形狀可分為矩形墩、尖端形墩、圓形墩等。建筑橋墩的材料可用木料、石料、混凝土、鋼筋混凝土、鋼材等。橋墩分重力式橋墩和輕型橋墩兩大類。橋臺設置在橋梁兩端，它起著支承上部結構和連接兩岸道路的作用，既要能擋土護岸，又要能承受臺背填土及填土上車輛荷載所產生的附加側壓力。橋臺也可分為重力式橋臺和輕型橋臺兩大類。展望：在我國，21世紀的交通事業(yè)必將有更大規(guī)模的發(fā)展。根據國道主干線系統(tǒng)布局規(guī)劃，將有若干條縱橫向國道主干線需要建設，這就需要建造許多特大跨度的跨海、跨江橋梁，以展現我國橋梁工程師的聰明才智。

1、賈朝霞道路與橋梁工程概論中國建筑工業(yè)出版社201*年2、神蒲生、周緒紅混凝土結構設計高等教育出版社201*年3、楊春風道路工程中國建筑工業(yè)出版社201*年4、鄭剛基礎工程中國建筑工業(yè)出版社201*年

5、閻西康土木工程施工中國建筑工業(yè)出版社201*年6、段樹靜土木工程概論中國鐵道出版社201*年

7、高明遠、球秀萍建筑積水排水工程學中國建筑工業(yè)出版社201*8、張新天、羅小輝道路工程中國水利水電出版社201*年

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道路與橋梁工程概論論文

隨著我們進入了21世紀，經濟也在國家的大力倡導下迅猛的發(fā)展，當然一切經濟高速發(fā)展的背后都是貨物的流通，可以說沒有貨物的流通就沒有經濟發(fā)展的存在，貨物流通靠的又是什么呢？顯然是運輸，而制約運輸業(yè)發(fā)展的一個很重要的方面就是道路的狀況！而道路與橋梁是密不可分的，架橋即就是為了道路的鋪設，交通的連接，而本學期學習的道路與橋梁工程概論論文就向我們介紹了我國道路與橋梁的一些基本情況，以下就是學習了本課程后的一些認識。

我國國民經濟的快速發(fā)展和城市化進程的加快，如何解決城市交通問題已經成為城市可持續(xù)發(fā)展的一個重要課題，城市道路交通管理工作也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。交通的目的是實現人和物的移動，而不是車輛的移動。而這樣的戰(zhàn)略目標只有通過政策法規(guī)和嚴格的管理才有可能實現。為了保證城市交通合理、有序的可持續(xù)性發(fā)展，就必須從城市交通系統(tǒng)的內在機制及其與外部環(huán)境條件之間的相互作用關系出發(fā)來進行合理的交通管理規(guī)劃。具體而言，應從城市結構與土地利用、城市交通結構、城市交通網絡的完善與充分利用三個層次，從供給和需求量方面解決問題。因此，道路交通管理工作是城市總體規(guī)劃中重要的環(huán)節(jié)，制定城市道路交通管理規(guī)劃也就顯得十分必要而迫切。而城市道路交通管理規(guī)劃的編制與實施，有利于提高我國城市整體管理與文明水平，適應國民經濟和整個社會可持續(xù)發(fā)展。

西方國家城市交通系統(tǒng)發(fā)展經歷了兩個階段，即建設階段：二戰(zhàn)后至二十世紀70年代；管理階段：二十世紀80年代至現在。重點在公共交通系統(tǒng)、小汽車發(fā)展、單項交通、交通信號控制以及道路的有效利用等多方面進行交通管理規(guī)劃。

目前我國城市交通發(fā)展的歷程相當于西方國家的60～70年代，與發(fā)達國家相比，城市機動車密度還比較低。盡管如此，由機動車引發(fā)的環(huán)境污染問題和城市交通堵塞問題也很嚴重。這充分說明了我國在道路交通管理方面還存在體制上、行政上和技術上的問題。隨著全國城市道路交通暢通工程的深入開展，許多城市的交通狀況得到了很大的改觀，而且一系列先進的交通管理設備和先進的管理模式被采用，取得了很好的效果。如廈門、大連、南京、青島、濟南、杭州等城市的交通管理工作均很有成效，先后被評為暢通工程“優(yōu)秀管理水平”。

取得成績的同時，我們還要清楚地認識到，目前我國城市交通管理總體水平與暢通工程要求還有一定差距。在201*年全國“暢通工程”工作組檢查的138個城市中，42個城市的交通管理規(guī)劃工作只達到暢通工程11項要求中的5項要求，20個城市僅滿足4項要求。由此可見，我國在城市交通管理規(guī)劃方面遠遠滯后于現代道路交通發(fā)展的要求。城市網絡很復雜，交通的運行很復雜，產生交通問題的因素也很復雜，相應制定的城市交通管理方案往往由多個管理策略、管理措施組合而成，任何一個建設或管理措施的實施都會引起整個城市路網上交通運行情況的改變。如將一條路的某個路段改為單行道或單雙號通行、將交叉口的類型改變（無控制改為信號控制）、將某路段改為公交專用道、打通某條路或拓寬某條路等，都會引起整個城市80%～90%以上的主要道路交通流量和車速的改變。因此，交通管理問題是一個系統(tǒng)工程，必須用科學的方法解決，常用的經驗性的方法是不能完全解決的。因此交通管理需要做規(guī)劃，實際上，目前一些城市所實施的有些管理措施，都是做過規(guī)劃的，只是不太系統(tǒng)、全面而已。為了改變當前城市交通管理規(guī)劃滯后的局面，哈爾濱工業(yè)大學、清華大學、同濟大學和東南大學等高校以及公安部交通科學研究所、中國城市規(guī)劃設計研究院等部門正致力于部分城市的道路交通規(guī)劃編制工作，為提高我國道路交通管理水平作出應有的貢獻。

近年來，隨著城市“暢通工程”的深入開展，各地城市都在積極進行城市道路交通管理規(guī)劃編制工作。本文結合我國哈爾濱和大慶這兩座具有重要政治、經濟意義的東北邊陲城市的道路交通管理規(guī)劃編制與實施情況，全面、系統(tǒng)分析和闡述了城市道路交通管理規(guī)劃的內容、方法及相應理論模型，并在具體規(guī)劃實踐中，在引進國際先進技術軟件基礎上，開發(fā)了適合我國城市道路交通管理規(guī)劃的應用軟件，建立了道路交通管理數據庫系統(tǒng)。這些工作，希望能夠對其他同類城市今后的規(guī)劃工作有所借鑒和幫助。理論與實踐表明，城市道路交通管理規(guī)劃的編制與實施對于改進和加強我國道路交通管理工作必將起到積極的推動作用。

接下來，我來談談對橋梁的認識

隨著科學技術的發(fā)展，經濟，社會，文化水平的提高，橋梁建筑的需求越來越高。經過幾十年的努力，我國的橋梁工程無論在建設規(guī)模上，還是在科技水平上，都取得令世界矚目的成就。目前，隨著國家公路，國道主干線規(guī)劃的編制完成，幾十公里的跨海灣，海峽特大橋正等著我們去完成，我國廣大橋梁工程技術人員正在不斷地面臨著建設新穎和復雜橋梁結構的挑戰(zhàn)，肩負著光榮而艱巨的任務。

一、橋梁的基本組成部分1、橋跨結構

橋跨結構又稱橋孔結構、上部結構，是在線路中跨越障礙物的結構物，也是主要的承重結構。2、橋墩、橋臺

橋墩、橋臺又稱下部結構，是支承上部結構并將荷載傳遞給地基的建筑物。橋臺是設置在兩側，而橋墩設置在橋臺的中間。3、墩、臺基礎

墩、臺基礎是保證橋墩、橋臺的安全，埋置在土層之中，使橋上全部荷載傳遞給地基的結構物。二、橋梁的分類按用途分

橋梁按用途可分為：公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、農橋、運水橋（或渡槽）、其他專用橋等。按跨徑分

橋梁按跨徑可分為：特大、大、中、小橋。

當8m≤L組合式橋等。

橋梁按上部結構的行車道位置可分為：上承式、中承式和下承式等。

橋梁按跨越障礙物的性質可分為：跨河橋、跨線橋、跨越深谷橋、高架橋、棧橋等。其他種類

橋梁的其他種類除固定式橋外，還有開啟橋、浮橋、漫水橋等。

21世紀的橋梁主材將采用高強度、高韌性鋼材和仰振合金材料。日本明石海峽大橋的加勁梁采用780兆帕焊接時低預熱型新型高強度鋼板，使其橋梁主跨設計刷新了20世紀的最大跨記錄，達到1990米。21世紀鋼桁連續(xù)梁將大量采用高強度低預熱型焊接用鋼板，大線能量焊接用鋼板、高韌性鋼板、抗層狀撕裂型鋼板、異形鋼板、耐候鋼及鍍鋅鋼板、抑振厚板、玻璃鋼、抑振合金材料，不僅可有效地增大鋼桁梁橋的橋跨，而且能有效地降低梁體自重，實現大跨、輕質目標。高強度混凝土是橋梁建設必不可少的主材料之一，21世紀的混凝土材料將加入來亞納米、水溶性聚合物、有機纖維以不斷提高強度與耐久性。橋梁建設將廣泛運用環(huán)保型混凝土，橋梁的韌性、耐久性及強度將得以有效地提高。20世紀90年代以來，橋梁界設計與建造橋梁時將實用功能與藝術構思融為一體，充分考慮周邊環(huán)境保護，使一座座橋梁成為城市中新的旅游風景線。

21世紀的橋梁建設最令人振奮的是大節(jié)段、大塊件橋梁結構實現工廠預制，大噸位吊船現場快速安裝。一座數千米上萬米長的特大橋，墩臺、橋塔、梁體安裝僅需半年左右時間即可大功告成，既不破壞植被，又不污染施工水域，施工快捷質量好，并可節(jié)省大量的勞動力。目前，發(fā)達國家的橋梁施工已配有施工指導智能化系統(tǒng)，即利用高速計算機將現場通過自動化傳感器對橋梁各部位坐標內力、應力、變形、溫度、氣象資料進行綜合分析，自動判斷，確立下一步施工方案及確保安全的應急措施。以保障大橋建造質量安全使用壽命萬無一失。21世紀建成的新型大橋將更人性化，智能化，通過計算機系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)將可以感知風力、氣溫狀況，同時可隨時得到并反映出大橋的承載情況、交通狀況。同時橋體內的傳感器可測出大橋各部位的危險及潛在故障，并及時發(fā)出警報。超載汽車、列車通過大橋之前，會被裝在橋頭的傳感器感測出來，及時傳感到智能裝置，橋頭放行柵欄將自動關閉，以防橋梁超載發(fā)生危險。未來的橋梁，將成為造福人類，代表社會進步與高度文明的標志性建筑。

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