道路与桥梁工程概论论文
道路与桥梁工程概论论文
桥梁工程
姓名：胡亚运
学号：201*101233
摘要：完善的现代交通网络对于国民经济的发展，促进文化交流都具有非常重要的作用。桥梁是公路、铁路、乡村道路及水利建设的重要组成部分。它是车辆、行人等跨越障碍（河流、山谷和其他线路）的建筑工程，是线路在跨越障碍物时的延伸和连接部分。“桥梁工程”即指建筑物的实体，又指建造桥梁时所需的科学知识和技术，具体包括桥梁的基础理论和研究、桥梁的规划、勘测设计、建造和维修等。
关键字：桥梁工程、交通运输、桥梁类型、桥梁结构
正文：我国幅员辽阔，地形东南低而西北高，河道纵横交错，有著名的长江、黄河和珠江等流域，这里孕育了中华民族，创造了灿烂的华夏文明。在历史的长河中，中华民族建设了数以千计的桥梁，成为华夏文化的重要组成部分。中国古代桥梁的辉煌成绩举世瞩目，曾在东西方桥梁的发展史中占有极高的地位，为世人所公认。随着社会的发展，对桥梁提出了不同的功能需求，因而出现了不同类型的桥梁。与此同时，建筑材料的演变也成为桥梁结构飞速发展的原动力。
一、桥梁的组成与分类
桥梁一般是由上部结构（桥跨结构）、下部结构（墩台、基础）和附属设施
组成。上部结构是线路中断时跨越障碍的主要承重结构，它主要包括承重结构（主梁、支座）和桥面系（桥面铺装、防水和排水设施等）。上部结构的作用在于满足车辆荷载、行人通行，并通过支座将荷载传递给墩台。下部结构由桥墩、桥台和基础组成，其作用是支撑上部结构，并将结构的荷载传递给地基。桥台设计在桥的两端，桥墩则在两桥台之间。附属设施包括桥头锥形护坡、护岸以及导流结构物等。在桥梁的设计和规划中，有以下几个有关的名词术语，如计算跨径、净跨径、标准跨径、总跨径、桥梁全长、矢跨比等等。
按结构体系及受力特点，桥梁可划分为梁、拱、索三种体系，以及由基本体系之间组合而形成的组合体系。具体分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、钢架桥、斜拉桥。
二、混凝土梁桥
梁式桥是用梁或桁架梁作主要承重结构的桥梁。其上部结构在铅垂向荷载作用下，支点只产生竖向反力。梁的内力以弯矩和剪力为主，桥梁由承重的桥跨结构和墩台、基础组成。桥跨结构按静力特性分为简支梁、连续桥、悬臂梁，T型刚构及连续-刚构5种体系；按施工方法不同，可分为整体式梁桥和节段式梁桥、钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥桥跨结构。简支梁桥的跨越能力有限（跨径一般在50m以下），当计算跨径小于20m时，通常采用混凝土材料，计算跨径大于20m时，更多采用预应力混凝土材料。当跨径较大时应采用悬臂梁桥或连续梁桥。桥跨结构是线路中断时跨越障碍的主要承重结构，主要由桥面系、主梁（横梁）和支座组成。梁式桥的桥面系通常包括桥面铺装、防水和排水设施、伸缩装置、人行道（或安全带）、栏杆和灯柱等构造。桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构构件，它能将桥梁上部结构的的反力与变形可靠地传递给桥梁的下部结构，从而使结构的实际受力情况与计算的理论图示相符合。按变形的可能性分为：固定支座、单项活动支座、多项活动支座。按支座所用材料分类：钢支座、平板支座、弧形支座、摇轴支座、辊轴支座、聚四氟乙烯支座、滑动支座、橡胶支座、混凝土支座、混凝土较支座、铅支座。按支座的结构形式分类：弧形支座、摇轴支座、辊轴支座、板式橡胶支座、四氟版式橡胶支座、盆式橡胶支座、球形支座等。其中桥梁中使用最广泛的是橡胶支座。
混凝土梁式桥的主要类型和适用条件如下，按照结构体系分有简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥、T型刚构及连续-刚构桥；按照截面形式分为板式截面、肋梁式截面和箱形截面。
三、拱桥
拱桥是公路上常见的体系之一，其应用之广泛仅次于梁桥。我国拱桥历史悠久，其建造工艺在民间流传久远，存留至今的古石拱桥不下于百十座。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，其受力特点为当承受竖向荷载是在水平方向上对基础有水平推力的作用。拱桥的优点有：跨越能力较大；材料适应性强；节约钢材；桥型美观；耐久性好，节省养护维修费用。其缺点有：自重较大，结构比梁桥复杂；建筑高度大；下部结构负担重，对地基要求高；修复困难。
拱桥的分类如下，按主拱圈（板、肋、箱）所使用得建筑材料可分为圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥和钢拱桥等；按拱上建筑的形式可分为实腹示拱桥和空腹示拱桥；按主拱圈所采用的各种拱轴线可将拱桥分为圆弧线拱桥、抛物线拱桥或悬链线拱桥等；按桥面的未知可分为上承式拱桥、下承示拱桥和中承示拱桥按有无水平推力可分为有推力拱桥和无推力拱桥等。又按结构体系分类有简单体系、组合体系和其他类型。按照主拱的截面形式分为板拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱型拱桥、钢筋混凝土拱桥和劲性骨架混凝土拱桥几种类型。
和梁桥一样，拱桥也由上部结构（桥跨）和下部结构（墩，台，基础）组成。拱桥上部结构又称为桥跨结构，由主拱、拱上建筑和桥面系组成,拱桥下部结构由支承相邻结构的桥墩、支承桥跨边并与路堤连接的桥台及其下的基础组成。构造又分为主拱构造、拱上建筑构造和钢架拱的构造。拱桥设计简介主要有以下几方面的内容：总体布置、拱轴线型的选择、主拱截面尺寸拟定及桥台基础布置。
拱桥的总体布置应综合考虑桥址自然状况、结构类型特点、施工条件和相关使用要求，通过技术经济比较来确定。其内容包括拟定桥长、分孔选型、确定设计控制标高和主拱矢跨比等。主拱拱轴线型的合理选择是拱桥设计的关键所在，因为它不仅直接影响主攻的内力分布和截面应力的大小，而且对拱桥的经济合理性、结构耐久性和施工安全性都关系密切。
四、其他体系桥梁简介
（一）预应力混凝土连续梁桥
普通混凝土连续梁的使用跨径在15~30m之间，预应力混凝土连续梁桥的跨径在30~150m之间。我国已建成的最大跨径预应力混凝土连续梁桥为云南六库怒江桥。跨径为154m。预应力混凝土连续梁桥的跨径设置通常采用不等跨形式。从预应力混凝土连续梁桥的受力特点来分析。连续桥的立面宜采用变高度方式布置。连续梁在恒载、活载的作用下。支点截面的负弯矩往往大于跨中正弯矩。采用变高度梁能较好的符合梁的内力分布规律。预应力混凝土连续梁的横截面形式有板式肋梁式小箱梁和箱梁。截面形式的选用与桥梁的跨径静力体系荷载使用要求和施工条件密切相关。连续梁主梁的内力主要有三个，即纵向受弯、受剪以及横向受弯.纵向预应力抵抗纵向受弯和部分受剪，竖向预应力抵抗剪力，横向预应力则抵抗横向受弯。预应力筋地数量和布筋位置都需要根据结构在使用阶段的受力状态予以确认，同时，也要满足施工个阶段的受力需要。(二)弯桥弯桥是现代交通工程中的一个重要桥型。平面弯桥的受力特点：由于弯矩耦合，其变形也为弯曲和扭矩的叠加，故变形值要比一般直线桥大；在直线桥中，只有荷载偏心时才产生扭矩，而在平面弯桥中,无论荷载偏心与否都有弯曲和扭矩产生,而且支承处也承受极大的扭矩；弯桥的横梁是有助于抵抗扭转，保持全桥稳定的重要构件，因而与一般直线桥相比，要求其刚度较大。弯桥的支承反力与直线桥相比，有外梁大，内梁小的倾向。(三)刚架桥
刚架桥可以是单跨或多跨，单跨刚架桥的支柱可以做成直柱式或斜柱式。单跨的刚架桥一般产生较大的水平反力，为了抵抗水平反力，可用拉杆连接两根支柱的底端，或做成封闭式钢架。斜腿刚架桥的压力线和拱桥相近，故其所受的弯矩比门形框架要小，主梁跨度缩短了，但支承反力却有所增加，而且斜柱的长度也较大。多跨刚架桥的主梁，可以做成V形墩身的刚架桥，也可以做成连续力或非连续式。刚架桥的构造特点有如下几种，一般构造是主梁截面形状与梁桥相同，可做成整体肋梁、板式截面或箱梁，主梁在纵向的变化可做成等截面、等高变截面和变高度截面三种。支柱有薄壁式和立柱式，而立柱式有可分多柱和单柱。（四）斜拉桥
斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三部分组成。主梁一般采用混凝土结构，斜拉桥是将主梁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。斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥是由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面，斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱，材料有钢和混凝土的。斜拉索布置有单索面体系、双索面体系、空间倾斜索面体系，按桥塔数目分为独塔双跨体系、双塔三跨体系和多塔体系，按使用材料可分为钢主梁、预应力混凝土梁、叠和梁、钢与混凝土混合梁等体系。（五）悬索桥悬索桥，又名吊桥指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢丝、钢绞线、钢缆等）制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000米以上。优点有：相对于其它桥梁结构悬索桥可以使用比较少的物质来跨越比较长的距离；悬索桥可以造得比较高，容许船在下面通过，在造桥时没有必要在桥中心建立暂时的桥墩，因此悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造；悬索桥比较灵活，因此它适合大风和地震区的需要，比较稳定的桥在这些地区必须更加坚固和沉重。缺点：悬索桥的坚固性不强，在大风情况下交通必须暂时被中断；悬索桥不宜作为重型铁路桥梁；悬索桥的塔架对地面施加非常大的力，因此假如地面本身比较软的话，塔架的地基必须非常大和相当昂贵。
五、桥梁墩台
桥墩是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。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。桥墩分重力式桥墩和轻型桥墩两大类。桥台设置在桥梁两端，它起着支承上部结构和连接两岸道路的作用，既要能挡土护岸，又要能承受台背填土及填土上车辆荷载所产生的附加侧压力。桥台也可分为重力式桥台和轻型桥台两大类。展望：在我国，21世纪的交通事业必将有更大规模的发展。根据国道主干线系统布局规划，将有若干条纵横向国道主干线需要建设，这就需要建造许多特大跨度的跨海、跨江桥梁，以展现我国桥梁工程师的聪明才智。
1、贾朝霞道路与桥梁工程概论中国建筑工业出版社201*年2、神蒲生、周绪红混凝土结构设计高等教育出版社201*年3、杨春风道路工程中国建筑工业出版社201*年4、郑刚基础工程中国建筑工业出版社201*年
5、阎西康土木工程施工中国建筑工业出版社201*年6、段树静土木工程概论中国铁道出版社201*年
7、高明远、球秀萍建筑积水排水工程学中国建筑工业出版社201*8、张新天、罗小辉道路工程中国水利水电出版社201*年
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道路与桥梁工程概论论文
随着我们进入了21世纪，经济也在国家的大力倡导下迅猛的发展，当然一切经济高速发展的背后都是货物的流通，可以说没有货物的流通就没有经济发展的存在，货物流通靠的又是什么呢？显然是运输，而制约运输业发展的一个很重要的方面就是道路的状况！而道路与桥梁是密不可分的，架桥即就是为了道路的铺设，交通的连接，而本学期学习的道路与桥梁工程概论论文就向我们介绍了我国道路与桥梁的一些基本情况，以下就是学习了本课程后的一些认识。
我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快，如何解决城市交通问题已经成为城市可持续发展的一个重要课题，城市道路交通管理工作也面临着严峻的挑战。交通的目的是实现人和物的移动，而不是车辆的移动。而这样的战略目标只有通过政策法规和严格的管理才有可能实现。为了保证城市交通合理、有序的可持续性发展，就必须从城市交通系统的内在机制及其与外部环境条件之间的相互作用关系出发来进行合理的交通管理规划。具体而言，应从城市结构与土地利用、城市交通结构、城市交通网络的完善与充分利用三个层次，从供给和需求量方面解决问题。因此，道路交通管理工作是城市总体规划中重要的环节，制定城市道路交通管理规划也就显得十分必要而迫切。而城市道路交通管理规划的编制与实施，有利于提高我国城市整体管理与文明水平，适应国民经济和整个社会可持续发展。
西方国家城市交通系统发展经历了两个阶段，即建设阶段：二战后至二十世纪70年代；管理阶段：二十世纪80年代至现在。重点在公共交通系统、小汽车发展、单项交通、交通信号控制以及道路的有效利用等多方面进行交通管理规划。
目前我国城市交通发展的历程相当于西方国家的60～70年代，与发达国家相比，城市机动车密度还比较低。尽管如此，由机动车引发的环境污染问题和城市交通堵塞问题也很严重。这充分说明了我国在道路交通管理方面还存在体制上、行政上和技术上的问题。随着全国城市道路交通畅通工程的深入开展，许多城市的交通状况得到了很大的改观，而且一系列先进的交通管理设备和先进的管理模式被采用，取得了很好的效果。如厦门、大连、南京、青岛、济南、杭州等城市的交通管理工作均很有成效，先后被评为畅通工程“优秀管理水平”。
取得成绩的同时，我们还要清楚地认识到，目前我国城市交通管理总体水平与畅通工程要求还有一定差距。在201*年全国“畅通工程”工作组检查的138个城市中，42个城市的交通管理规划工作只达到畅通工程11项要求中的5项要求，20个城市仅满足4项要求。由此可见，我国在城市交通管理规划方面远远滞后于现代道路交通发展的要求。城市网络很复杂，交通的运行很复杂，产生交通问题的因素也很复杂，相应制定的城市交通管理方案往往由多个管理策略、管理措施组合而成，任何一个建设或管理措施的实施都会引起整个城市路网上交通运行情况的改变。如将一条路的某个路段改为单行道或单双号通行、将交叉口的类型改变（无控制改为信号控制）、将某路段改为公交专用道、打通某条路或拓宽某条路等，都会引起整个城市80%～90%以上的主要道路交通流量和车速的改变。因此，交通管理问题是一个系统工程，必须用科学的方法解决，常用的经验性的方法是不能完全解决的。因此交通管理需要做规划，实际上，目前一些城市所实施的有些管理措施，都是做过规划的，只是不太系统、全面而已。为了改变当前城市交通管理规划滞后的局面，哈尔滨工业大学、清华大学、同济大学和东南大学等高校以及公安部交通科学研究所、中国城市规划设计研究院等部门正致力于部分城市的道路交通规划编制工作，为提高我国道路交通管理水平作出应有的贡献。
近年来，随着城市“畅通工程”的深入开展，各地城市都在积极进行城市道路交通管理规划编制工作。本文结合我国哈尔滨和大庆这两座具有重要政治、经济意义的东北边陲城市的道路交通管理规划编制与实施情况，全面、系统分析和阐述了城市道路交通管理规划的内容、方法及相应理论模型，并在具体规划实践中，在引进国际先进技术软件基础上，开发了适合我国城市道路交通管理规划的应用软件，建立了道路交通管理数据库系统。这些工作，希望能够对其他同类城市今后的规划工作有所借鉴和帮助。理论与实践表明，城市道路交通管理规划的编制与实施对于改进和加强我国道路交通管理工作必将起到积极的推动作用。
接下来，我来谈谈对桥梁的认识
随着科学技术的发展，经济，社会，文化水平的提高，桥梁建筑的需求越来越高。经过几十年的努力，我国的桥梁工程无论在建设规模上，还是在科技水平上，都取得令世界瞩目的成就。目前，随着国家公路，国道主干线规划的编制完成，几十公里的跨海湾，海峡特大桥正等着我们去完成，我国广大桥梁工程技术人员正在不断地面临着建设新颖和复杂桥梁结构的挑战，肩负着光荣而艰巨的任务。
一、桥梁的基本组成部分1、桥跨结构
桥跨结构又称桥孔结构、上部结构，是在线路中跨越障碍物的结构物，也是主要的承重结构。2、桥墩、桥台
桥墩、桥台又称下部结构，是支承上部结构并将荷载传递给地基的建筑物。桥台是设置在两侧，而桥墩设置在桥台的中间。3、墩、台基础
墩、台基础是保证桥墩、桥台的安全，埋置在土层之中，使桥上全部荷载传递给地基的结构物。二、桥梁的分类按用途分
桥梁按用途可分为：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农桥、运水桥（或渡槽）、其他专用桥等。按跨径分
桥梁按跨径可分为：特大、大、中、小桥。
当8m≤L组合式桥等。
桥梁按上部结构的行车道位置可分为：上承式、中承式和下承式等。
桥梁按跨越障碍物的性质可分为：跨河桥、跨线桥、跨越深谷桥、高架桥、栈桥等。其他种类
桥梁的其他种类除固定式桥外，还有开启桥、浮桥、漫水桥等。
21世纪的桥梁主材将采用高强度、高韧性钢材和仰振合金材料。日本明石海峡大桥的加劲梁采用780兆帕焊接时低预热型新型高强度钢板，使其桥梁主跨设计刷新了20世纪的最大跨记录，达到1990米。21世纪钢桁连续梁将大量采用高强度低预热型焊接用钢板，大线能量焊接用钢板、高韧性钢板、抗层状撕裂型钢板、异形钢板、耐候钢及镀锌钢板、抑振厚板、玻璃钢、抑振合金材料，不仅可有效地增大钢桁梁桥的桥跨，而且能有效地降低梁体自重，实现大跨、轻质目标。高强度混凝土是桥梁建设必不可少的主材料之一，21世纪的混凝土材料将加入来亚纳米、水溶性聚合物、有机纤维以不断提高强度与耐久性。桥梁建设将广泛运用环保型混凝土，桥梁的韧性、耐久性及强度将得以有效地提高。20世纪90年代以来，桥梁界设计与建造桥梁时将实用功能与艺术构思融为一体，充分考虑周边环境保护，使一座座桥梁成为城市中新的旅游风景线。
21世纪的桥梁建设最令人振奋的是大节段、大块件桥梁结构实现工厂预制，大吨位吊船现场快速安装。一座数千米上万米长的特大桥，墩台、桥塔、梁体安装仅需半年左右时间即可大功告成，既不破坏植被，又不污染施工水域，施工快捷质量好，并可节省大量的劳动力。目前，发达国家的桥梁施工已配有施工指导智能化系统，即利用高速计算机将现场通过自动化传感器对桥梁各部位坐标内力、应力、变形、温度、气象资料进行综合分析，自动判断，确立下一步施工方案及确保安全的应急措施。以保障大桥建造质量安全使用寿命万无一失。21世纪建成的新型大桥将更人性化，智能化，通过计算机系统和传感器系统将可以感知风力、气温状况，同时可随时得到并反映出大桥的承载情况、交通状况。同时桥体内的传感器可测出大桥各部位的危险及潜在故障，并及时发出警报。超载汽车、列车通过大桥之前，会被装在桥头的传感器感测出来，及时传感到智能装置，桥头放行栅栏将自动关闭，以防桥梁超载发生危险。未来的桥梁，将成为造福人类，代表社会进步与高度文明的标志性建筑。
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