道橋方向?qū)嵔Y(jié)報告
一、實習(xí)目的
通過對橋梁的種類、概念以及參數(shù)的理解，從感性上認識到橋梁的建造原理和設(shè)計標準。從而對橋跨結(jié)構(gòu)、橋墩、橋臺、支座系統(tǒng)、墩臺基礎(chǔ)等基本結(jié)構(gòu)有一定的認識。在實習(xí)的過程中將學(xué)到的一些理論知識與實際相結(jié)合，力求做到“知行”合一。同時這次實習(xí)為今后的許多專業(yè)課奠定良好的基矗
二、實習(xí)時間
2011年10月22日
三、實習(xí)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(qū)間高架橋
四、實習(xí)感受
此次實習(xí)，跟隨老師主要去了盧溝橋和13號線。在盧溝橋那里認識和學(xué)習(xí)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。
此次橋梁實習(xí)讓我對橋梁的種類，橋梁的主要技術(shù)指標、橋梁的結(jié)構(gòu)類型、橋梁的設(shè)計與施工、橋梁的維修與保養(yǎng)有了初步的感性認識。首先，在橋梁設(shè)計施工時要考慮到流水的作用，要因地制宜的采取不同的結(jié)構(gòu)來修建橋梁。同時橋梁上附有許多孔，要根據(jù)其所處的地理位置和地理環(huán)境進行分析，在實習(xí)中主要接觸到的是散熱孔和排水孔。
其次，還有要預(yù)先考慮到要有抗地震等自然災(zāi)害的能力，因此在許多橋梁中都有不同的防地震設(shè)施。在初步確定了橋梁的設(shè)計方案后對材料的選擇要根據(jù)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，使建造出來的橋梁安全耐用。此次學(xué)習(xí)，對今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)；同時也將畫法幾何和工程制圖學(xué)到的一些理論知識得到了實際的應(yīng)用。最后我總結(jié)出橋梁設(shè)計的基本原則，在設(shè)計時要分析各原則之間的辯證關(guān)系。安全、適用、經(jīng)濟、美觀的基本原則
參觀盧溝橋時，心中始終把終身學(xué)習(xí)與壯大祖國緊密聯(lián)系在一起，要繼承前人不畏強暴，勇敢頑強的民族精神；事不忘，后事之師。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，因為建筑的安全與否關(guān)系到成千上萬人的生命安全問題，要學(xué)會對生命負責，向責任看齊。 由于專業(yè)水平所限，一些知識點還不是很全面與完善，希望老師指正。最后感謝老師耐心細致的教導(dǎo)。
五、概念整理
（一）、橋定義：架設(shè)在江河湖海上，使車輛行人等能順利通行的建筑物
（二）、橋梁分類:橋梁根據(jù)其用途、所用材料和力學(xué)特性等
（1）按用途分類
鐵路橋：供鐵路通行的橋梁；
公路橋：供公路通行的橋梁；
其它類型橋梁：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）的橋梁；
高架橋：為保留線路通過地段的空間或少占耕地，常常不修路堤而以橋梁通過，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梁，稱作為跨線橋或立交橋。
（3）按所用材料分類：
按上部結(jié)構(gòu)所使用的材料，橋梁分為鋼橋、混凝土橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、石橋、木橋。
（4）按受力情況分類：
梁式橋：在豎直荷載作用下，支座只產(chǎn)生豎向反力的橋，其中有簡支梁橋、連續(xù)梁橋、懸臂梁橋等。梁橋以梁截面的內(nèi)彎矩抵抗豎向荷載，因此除懸臂梁橋外，梁橋的跨越能力有限。
拱橋：作為主要承重結(jié)構(gòu)的主拱將大部分豎向荷載轉(zhuǎn)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：顯著特點是橋梁和墩臺剛性連接成整體，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、加勁梁等主要受力構(gòu)件組成的組合體系橋。與梁橋不同，懸索橋的橋塔和主纜是主要承重結(jié)構(gòu)，加勁梁主要提供橋梁橫向剛度、抗扭剛度和路面，作用于加勁梁的路面荷載及加勁梁自重通過吊索由主纜承受。
斜拉橋：由橋塔、斜拉索和梁部結(jié)構(gòu)組成的組合體系橋。作用于梁部結(jié)構(gòu)的荷載由梁體和斜拉索提供的垂直分力共同承受。
（5）按橋長分類：
橋梁根據(jù)其總長度（臺尾至臺尾間距離）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(xí)內(nèi)容
﹙一﹚、盧溝橋簡介
1、地理位置:盧溝橋位于北京市西南約15千米處豐臺區(qū)永定河上。因橫跨盧溝河即永定河而得名，是北京市現(xiàn)存最古老的石造聯(lián)拱橋。如今永定河上已經(jīng)沒有水了，但因2015年奧運會又重新貯滿了水。
2、主要技術(shù)指標:盧溝橋全長（橋全長：拱橋是指拱上側(cè)墻與橋臺側(cè)墻的兩伸縮縫外墻之間的長度）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臺之間的橋跨稱為一孔，設(shè)一座橋的墩臺總數(shù)為n，則一座橋的孔數(shù)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(lián)成一個整體，是一座聯(lián)拱石橋。橋面兩側(cè)筑有石欄，柱高1.40米。
3、特殊建筑及其作用:
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沖擊。經(jīng)過券洞后，作流線型內(nèi)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(nèi)的壓力。有效地保護了橋體�；A(chǔ)為木樁基。整個橋身都是石體結(jié)構(gòu)，關(guān)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梁斜交時，宜采用圓形墩。﹙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梁。
2、歷史發(fā)展特點:中國最早的鐵路橋梁是19世紀的70年代修筑的吳淞鐵路，因當?shù)睾泳W(wǎng)密布，短短十幾公里的鐵路修建了中小橋梁十余座。具有近代建筑水平的鐵路鋼橋——薊運河橋。此橋經(jīng)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4萬余座各種鐵路大小橋梁，其中1984-1995年的10年里就修建了6259座。
3、橋梁形式 鐵路橋梁采用最多的是梁式橋。其余還有拱式橋、懸索橋、斜拉橋和鋼構(gòu)橋。此鐵路橋采用的是梁式橋，橋系為桁架結(jié)構(gòu)。
其中梁式橋是一種使用最廣泛的橋梁型式，可細分為簡支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。所謂簡支梁是指梁的兩端分別為鉸支端與活動端的單跨梁式橋。連續(xù)梁橋是指橋跨結(jié)構(gòu)連續(xù)跨越兩個以上橋孔的梁式橋。在橋墩上連續(xù)，在橋孔內(nèi)中斷，線路在橋孔內(nèi)過渡到另一根梁上的稱為懸臂梁，采用這種梁的橋稱為懸臂梁橋。盧溝橋附近參觀的鐵路橋為簡支梁、13號線西大區(qū)間有一段為七跨連續(xù)。
拱式橋
拱式橋由拱上建筑、拱圈和墩臺組成。在豎直荷載作用下，作為承重結(jié)構(gòu)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?qū)A(chǔ)與地基的要求比梁式橋要高。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(jù)坡度的高低而進行選擇。
5、名詞解釋: 桁架: 桁架是由若干桿件在其端部相互聯(lián)結(jié)而成的一種結(jié)構(gòu)。在工業(yè)與民用建筑中，有些屋架、托架以及跨度和噸位較大的吊車梁常采用的型式。 桁架的桿件根據(jù)其所在的位置不同有不同的名稱。上部的水平桿稱為上弦桿，下部的水平桿稱為下弦桿。上下弦桿之間的桿件稱為腹桿，其中聯(lián)結(jié)上下弦的斜向桿稱為斜桿，聯(lián)結(jié)上下弦的豎向桿稱為豎桿。
桁架計算方法:結(jié)合理論力學(xué)所學(xué)，平面桁架一般按理想的鉸接桁架進行計算，即假設(shè)荷載施加在桁架節(jié)點上（如果荷載施加在節(jié)間時，可按簡支梁換算為節(jié)點荷載），并和桁架的全部桿件均在同一平面內(nèi)，桿件的重心軸在一直線上，節(jié)點為可自由轉(zhuǎn)動的鉸接點。理想狀態(tài)下的靜定桁架，可以將桿件軸力作為未知量，按靜力學(xué)的`數(shù)解法或圖解法求出已知荷載下桿件的軸向拉力或壓力。
下承式拱橋由拱肋、系桿、吊桿、橫撐和橋面系共同組成,橋面系位于拱肋之下,系桿將拱肋連在一起,并承受其拱腳水平推力。在力學(xué)上,該結(jié)構(gòu)為外部靜定內(nèi)部超靜定體系。這種橋型具有造型優(yōu)美,跨越能力大,構(gòu)造簡單,施工方便,耐久性能好等優(yōu)點。
上承式拱橋的橋面系設(shè)置在橋跨主要承重結(jié)構(gòu)（桁架、拱肋、主梁等）上面的橋梁。它的橋面系構(gòu)造簡單、施工方便，橋跨主要承重結(jié)構(gòu)的寬度可以做得小一些，因而節(jié)省墩臺圬工；另外，橋上視野開闊。缺點是橋面到梁底的建筑高度較大。
6、拓展知識:
橋面系:橋面系指的是上部結(jié)構(gòu)中，直接承受車輛、人群等荷載并將其傳遞至主要承重構(gòu)件的橋面構(gòu)造系繞，包括橋面鋪裝、橋面板、縱梁、橫梁、人行道等。橋面板，加筋肋，縱梁，橫梁等構(gòu)件組成的直接承受車輛荷載作用的橋面構(gòu)造系統(tǒng)。橋面系包括縱梁、橫梁和縱梁間的連接系。
盧溝橋附近的鐵路橋橋面系傳遞力的方式為縱梁—橫梁—桁架。橋上的人行橫道是用來檢修用的。
支座種類: 根據(jù)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(jù)支撐圖式分類：固定支座（允許轉(zhuǎn)動），活動支座（允許轉(zhuǎn)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(jīng)過京石客運專線的施工現(xiàn)場遠距離觀看，知道了在下部結(jié)構(gòu)上預(yù)壓等重量的石頭是由于上部的結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆性質(zhì)需要提前讓其達到穩(wěn)定狀態(tài)，防止現(xiàn)澆時的下沉，這一過程也巧妙地利用了數(shù)學(xué)里等量替換的方法。
在施工時采取了懸臂施工法。懸臂施工方法是橋梁工程上用的，施工大跨度箱形梁之類的連續(xù)剛構(gòu)橋墩時，先施工橋墩，由橋墩向兩側(cè)先施工一段箱形梁，等到它的強度達到設(shè)計值時，在這段懸臂梁上用掛籃向前伸出后再支模板，再澆筑一段梁，反復(fù)這樣，直到由兩側(cè)施工的懸臂梁最后在中間相遇合龍，橋梁結(jié)構(gòu)部分施工完成。
2、拓展知識:主梁的截面型式及其優(yōu)缺點:
矩形：
優(yōu)點：1.結(jié)構(gòu)簡單2.施工方便3.建筑高度較小
缺點：1.自重大2.受拉區(qū)混凝土不能發(fā)揮作用3.跨度小
肋型(π型):
優(yōu)點：1.截面形狀穩(wěn)定2.橫向抗彎剛度大3.梁的堆放、裝卸和安裝方便4.不用加橫向聯(lián)結(jié)。
缺點：1.構(gòu)件制造復(fù)雜2.混凝土和鋼筋用量較T梁大3.自重較大跨度較校 T型
優(yōu)點:1.梁肋尺寸不受起重安裝機的具體限制，可根據(jù)鋼混體積最小的經(jīng)濟原則確定截面2.跨徑較大3.梁的堆放、裝卸和安裝方便4.預(yù)制模板簡單、施工方便。 ﹙四﹚、公路橋結(jié)構(gòu)分析
1、上部結(jié)構(gòu)類型簡介
（1）上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型：（梁、拱、剛架、斜拉、懸索）
（2）梁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布置形式：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。布置形式分直線、曲線和折線等。
(4) 裝配式T形簡支梁的鋼筋一般包括縱向主筋、斜筋、分布筋、箍筋和架立筋。
①縱向主筋
簡支梁主要受彎，故縱向主筋督置于梁肋的下緣。
②斜筋
在靠近梁端支撐線處為增強梁體的抗剪能力要設(shè)置斜筋。斜筋一般多由縱向主筋彎起構(gòu)成，也專門焊接。
③分布筋
當T梁的高度大于1m時，要在梁肋的兩側(cè)布置縱向分布筋，以防止梁肋側(cè)面的混凝土因收縮等原因而開列。根據(jù)梁肋混凝土的受力特點，下緣布置的密些，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，必須布置。
⑤架立筋 主要起支架作用，為固定其它鋼筋而設(shè)置參觀的公路橋梁式橋，上部結(jié)構(gòu)為梁，下部梁為縱梁，梁的截面為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。獻慈寺橋為簡支梁式橋，是一個鋼筋混凝土組合橋，連接板上附有螺栓防止地震和梁的滑落。
2、下部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)形式：單柱式、雙柱式、排架式。
（2）橋臺類型：根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分為：U形橋臺、T形橋臺、耳墻式橋臺、埋式橋臺。
（3）墩臺材料：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，橋梁兩側(cè)的耳朵的目的是為了防止地震所帶來的墻塊滑落。
﹙五﹚、西大區(qū)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梁。
2、高架橋產(chǎn)生原因
城市發(fā)展后，交通擁擠，建筑物密集，而街道又難于拓寬，采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(jié)省用地、減少路基沉陷，也可不用路堤，而采用這種橋。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，于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(qū)間（約3千米）為地下段外，均為地面或高架鐵路。
3、發(fā)展現(xiàn)狀:
目前國內(nèi)外采用的梁的結(jié)構(gòu)形式有:槽型梁、下承式脊梁、T型梁,板梁和箱梁等。高架線的橋梁設(shè)計梁式有現(xiàn)澆連續(xù)箱梁、現(xiàn)澆簡支梁、預(yù)制梁等。上海軌道交通9號線在出市區(qū)以后至松江新城前全部采用高架線,因沿線交通方便、空間開闊,便于梁的運輸和架設(shè),故多為預(yù)制梁。天津的津濱快軌出天津市區(qū)后至塘沽區(qū)前,兩側(cè)地區(qū)空曠,線路基本采用高架形式。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(qū)一般不采用。
3、主要技術(shù)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(jié)構(gòu)
13號線輕軌用橋是連續(xù)梁，梁截面為箱形，箱形截面的兩側(cè)伸出橋面板以擴大橋面，其下用窄墩，形成“脊骨式”的結(jié)構(gòu)。底板為鋼板，受拉能力強。橋面為混凝土材料，受壓能力強；梁之間有節(jié)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(wěn)定性，防止在地震等特殊情況下發(fā)生落梁事故。由于橋下通行汽車，為避免遮擋駕駛員視線，采用板式橋墩。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梁。橋墩上存在限位擋，用以限制震動是橋體產(chǎn)生橫向位移。鋪設(shè)時采用無縫線路，大大減少了車輛運行時的噪音。在居民住宅、商務(wù)用地等距13號線較近的地段兩側(cè)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(wù)密集區(qū)，為減少噪音和振動采用了鋼彈簧浮置板隔振系統(tǒng)。
補充:
1、它的梁為箱型梁，它具有如下幾點優(yōu)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(qū)。
(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，偏心作用下各梁肋受力均勻。
(3)適合較大跨徑的懸臂梁和連續(xù)梁。（京石客運專線與13號線高架橋都為連續(xù)梁）
(4)可用于預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁。
2、連續(xù)梁在恒荷載下的優(yōu)點:連續(xù)梁在恒荷載作用下，產(chǎn)生的支點負彎矩對跨中正彎矩有卸載的作用，使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理，因而梁高可以減小，節(jié)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。
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