桥梁设计学习笔记

桥梁定义

桥梁是道路路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路（铁路或公路）等障碍时，为了保持道路的连续性而专门建造的人工构造物。桥梁既要保证桥上的交通运行，也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的通行。

桥梁基本组成

上部结构

桥跨结构

线路跨越障碍（如江河、山谷或其他线路等）的结构物。

下部结构

桥墩

是在河中或岸上支承桥跨结构的结构物。

• 轻型桥墩——盖梁、系梁、立柱
• 重力式桥墩——墩帽、墩身

桥台

设在桥的两端；一边与路堤相接，以防止路堤滑塌；另一边则支承桥跨结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做锥形护坡、挡土墙等防护工程。

墩台基础

是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。

• 扩大基础
• 桩基础承台
• 桩柱式

支座系统

在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。它不仅要传递很大的荷载，并且还要保证桥跨结构能产生一定的变位。

• 橡胶支座
• 支座垫石

附属设施

桥面铺装

或称行车道铺装，铺装的平整性、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。

排水防水

应能迅速排除桥面积水，并使渗水的可能性降至最小限度。

栏杆

既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的最佳装饰件。

伸缩缝

桥跨上部结构之间或桥跨上部结构与桥台端墙之间所设的缝隙，以保证结构在各种因素作用下的变位。为使行车顺适、不顺簸，桥面上要设置伸缩缝构造。

灯光照明

桥梁分类

按使用性质分类

公路桥、铁路桥、公铁两用桥、城市道路桥（含立交桥）、人行桥、机耕桥、管线桥、渡槽桥。

按桥身结构材料分类

木桥、圬工桥（砖、石、砼砌块桥）、钢筋砼桥、预应力砼桥、钢桥。

按单孔跨径、多孔跨径总长分类

分类	多孔跨径总长L（m）	单孔跨径Lk（m）
特大桥	L > 1000	Lk > 150
大桥	100 ≤ L ≤ 1000	40 ≤ Lk < 150
中桥	30 < L < 100	20 ≤ Lk < 40
小桥	8 ≤ L ≤ 30	5 ≤ Lk < 20
涵洞	L < 8	Lk < 5

按桥跨结构分类

梁式桥（简支梁、连续梁、伸臂梁）、桁架桥、拱桥、刚构桥、悬索桥、斜拉桥等。此外，还有浮桥、漫水桥、活动桥等。

桥梁类型和受力特点

类型	受力特点	建造材料
梁式桥	竖向荷载作用下无水平反力，梁内产生的弯矩最大	抗弯能力强（钢、木、钢筋砼、预应力钢筋砼）
拱式桥	主要承重结构是拱圈或拱助，在竖向荷载作用下，墩台承受水平推力，承重结构以受压为主	抗压能力强的圬工材料（砖、石、砼）和钢筋砼
刚架桥	梁和柱的连接处具有很大的刚性，在竖向荷载作用下，梁部主要受弯，在柱脚处也具有水平反力，受力状态介于梁桥和拱桥之间	施工比较困难，用普通钢筋砼修建，梁柱刚结处易产生裂缝
悬索桥	以悬索为主要承重结构，结构自重较轻，构造简单、受力明确，能以较小的建筑高度经济合理地修建大跨度桥	结构自重轻，刚度差，在车辆荷载和风荷载作用下有较大的变形和振动
组合体系桥	由几个不同体系的结构组合而成，常见的有：连续刚构，梁、拱组合等；斜拉桥也是组合体系桥的一种	——

梁式桥

梁式桥分类

• 简支梁桥
• 悬臂梁桥
• 等截面连续梁桥
• 变截面连续梁桥
• 连续刚构

梁截面

• 实心板梁
• 空心板梁
• T梁——底板、梁肋、翼缘板
• 箱梁——底板、腹板、顶板、翼缘板

拱式桥

与梁式桥主要承受弯曲力不同，拱桥要承受的是沿圈传递的轴向压力。该压力即是桥墩桥台在竖向移动荷作用下所产生的水平推力。

拱式桥分类

• 三铰拱
• 两铰拱
• 无铰拱
• 系杆拱

承载方式

• 上承式拱
• 中承式拱
• 下承式拱

刚架桥

刚架桥是梁和柱（或竖墙）整体结合的桥梁结构。竖向荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力，力状态介于梁式桥和拱桥之间。

刚架桥分类

• T型刚架桥
• 连续刚架桥
• 斜腿刚架桥

斜拉桥

斜拉桥由主梁、塔柱和斜拉索3种基本构件组成，用高强钢材制成的斜拉索将主梁多点吊起，将主梁承受的荷载传至塔柱，再由塔柱基础传给地基。斜拉桥是主梁（桥面体系）受压、受弯，斜拉索（支承体系）受拉的结构。

索型

• 辐射性
• 竖琴型
• 扇形

桥梁常用术语

横隔板

横隔板是为保持截面形状、增强横向刚度而在梁之间设置的构件。位于桥梁端部的横隔板称为端隔板，位于中部的横隔板称为中隔板。

湿接缝、湿接头

净跨径

相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距。对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。

计算跨径

对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱式桥，是指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离，即拱轴线两端点之间的水平距离。

标准跨径

相邻两个桥墩中心线的距离。

拱轴线

拱圈各截面形心点的连线。

桥梁高度

指桥面与低水位之间的高差，或指桥面与桥下线路路面之间的距离，简称桥高。

桥下净空高度

设计洪水位、计算通航水位或桥下线路路面至桥跨结构最下缘之间的距离。

建筑高度

桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离。

容许建筑高度

公路或铁路定线中所确定的桥面或轨顶标高，对通航净空顶部标高之差。

净矢高

从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离。

计算矢高

从拱顶截面形心至相两拱脚截面形心之连线的垂直距离。

矢跨比

计算矢高与计算跨径之比，也称拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。

涵洞

用来宣泄路堤下水流的构造物。通常在建造涵洞处路堤不中断。凡是多孔跨径全长不到8m和单孔跨径不到5m的泄水结构物，均称为涵洞。