橋梁工程實(shí)習(xí)報(bào)告范文
前言:
橋梁在我們的日常生活中是經(jīng)常見到的東西,以我們的嘗試可以知道,橋梁就是為了讓人可以輕松跨越江河。在很久以前還沒有橋梁的時(shí)候,人們都是通過渡船來橫跨兩岸,但是渡船并不容易,而且還很麻煩。不僅渡船人技術(shù)要高超,而且危險(xiǎn)系數(shù)也很高。所以這時(shí),橋梁的優(yōu)點(diǎn)就顯現(xiàn)出來了。然而橋梁的建造并不是一件很容易的事情。一座橋也許看起來只需要幾塊磚頭,或許只要一根木材,但是在建造的過程中,我們還要考慮到種種方面,例如讓橋如何受力合理、如何能讓橋發(fā)揮最大的承受里等等問題。所以說,橋梁看似很簡(jiǎn)單,但是真正做起來時(shí)需要花上一定的功夫和時(shí)間。
這次我們的實(shí)習(xí)地點(diǎn)是盧溝橋和附近的幾座橋梁。這些橋梁都是在很久以前就已經(jīng)建好了,有些因?yàn)槟昃檬薜脑蛞呀?jīng)棄用,而有些卻還仍在使用。這次的實(shí)習(xí)讓我們掌握了一些關(guān)于橋梁方面的專業(yè)知識(shí),懂得如何去分析一些橋梁在建造過程中的問題,并且找到解決方案。通過這次實(shí)習(xí),我看到了橋梁建造過程中的困難和艱難,并且還學(xué)習(xí)到關(guān)于解決橋梁?jiǎn)栴}的方法。
一.實(shí)習(xí)目的:
本次實(shí)習(xí)是為了讓我們接觸橋梁方面的一些知識(shí),使我們對(duì)橋梁方面的知識(shí)有一定的了解。讓我們對(duì)以后可能接觸的專業(yè)知識(shí)有初步的了解,增強(qiáng)自己學(xué)習(xí)的積極性。
二.實(shí)習(xí)內(nèi)容:
通過觀察盧溝橋以及附近的幾座橋梁,初步掌握和了解橋梁的構(gòu)造、局部結(jié)構(gòu)和功能作用。并且通過老師的講解,能夠掌握橋梁的專業(yè)術(shù)語和知識(shí),并能夠自己分析關(guān)于橋梁的一些基本問題。
專論:
首先我們來到的是著名的盧溝橋。這里就是當(dāng)年的“七七事變”的發(fā)生地,同時(shí)也是抗日戰(zhàn)爭(zhēng)的爆發(fā)的地方。盧溝橋在北京市西南約15千米處豐臺(tái)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)拱橋每?jī)蓚(gè)石拱之間有石砌橋墩,把所有石拱連成一個(gè)整體。由于石拱相聯(lián),所以這種橋叫做聯(lián)拱橋。盧溝橋全長(zhǎng)266.5米,寬7.5米,最寬處可達(dá)9.3米。有橋墩十座,共11個(gè)橋孔,整個(gè)橋身都是石體結(jié)構(gòu),關(guān)鍵部位均有銀錠鐵榫連接,為華北最長(zhǎng)的古代石橋。1937年7月7日,日本帝國(guó)主義在此發(fā)動(dòng)全面侵華戰(zhàn)爭(zhēng)。宛平城的中國(guó)駐軍奮起抵抗,史稱“盧溝橋事變”(亦稱“七七事變”)。 中國(guó)抗日軍隊(duì)在盧溝橋打響了全面抗戰(zhàn)的第一槍。盧溝橋始建于公元1189年六月,明昌三年公元1192年三月完工。兩側(cè)石雕護(hù)欄各有140條望柱,柱頭上均雕有石獅,形態(tài)各異,據(jù)記載原有627個(gè),現(xiàn)存501個(gè)。石獅多為明清之物,也有少量的金元遺存。“盧溝曉月”從金章宗年間就被列為"燕京八景"之一。盧溝橋公元在1444年重修。由于清康熙年間永定河洪水,橋受損嚴(yán)重,不能再用,大量古跡在洪水中銷聲匿跡。1698年重修,康熙命在橋西頭立碑,記述重修盧溝橋事。橋東頭則立有乾隆題寫的“盧溝曉月”碑。公元1908年,清光緒帝死后,葬于河北省易縣清西陵,須通過盧溝橋。由于橋面窄,只得將橋邊石欄拆除,添搭木橋。事后,又將石欄照原樣恢復(fù)。
這些是盧溝橋底下的護(hù)橋墩。我們可以看到,護(hù)橋墩成八字形,尖頭朝外。首先它能夠減小水流的沖擊力,保護(hù)橋的支撐結(jié)構(gòu),同時(shí)它還騎著直接支撐的作用。橋墩迎水面砌成“分水尖”,尖端嵌有角鐵,稱為“斬龍劍” 當(dāng)凌汛時(shí)節(jié),可以破冰,以減低大冰塊對(duì)橋身的沖擊力。橋南坡度平緩,有利于車輛通行。聯(lián)拱石橋,共有11個(gè)拱券橋洞,有利于泄洪過水。橋墩下的河床經(jīng)過打樁處理,增強(qiáng)了地基承載能力。如果沒有這些護(hù)橋墩,那么經(jīng)過了那么長(zhǎng)時(shí)間的沖刷,盧溝橋早已被沖垮。
接下來我們看到的是比較接近現(xiàn)代的鋼結(jié)構(gòu)橋。我們可以看出這座橋構(gòu)大多數(shù)采用了鋼結(jié)構(gòu),那么鋼結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)呢?
鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1、鋼結(jié)構(gòu)自重較輕; 2、鋼結(jié)構(gòu)工作的可靠性較高;3、鋼材的抗振(震)性、抗沖擊性好;4、鋼結(jié)構(gòu)制造的工業(yè)化程度較高;5、鋼結(jié)構(gòu)可以準(zhǔn)確快速地裝配;6、容易做成密封結(jié)構(gòu);7、鋼結(jié)構(gòu)易腐蝕; 8、鋼結(jié)構(gòu)耐火性差。現(xiàn)在的橋梁必須要是承載很大的重量,而且各種因素又會(huì)影響橋梁的性能,所以正因?yàn)橛辛诉@些特點(diǎn),才使得現(xiàn)在的橋梁更多的使用鋼結(jié)構(gòu)。那么鋼結(jié)構(gòu)在使用的過程中又有哪些優(yōu)點(diǎn)呢?
鋼結(jié)構(gòu)性能優(yōu)點(diǎn):
抗震性:低層別墅的屋面大都為坡屋面,因此屋面結(jié)構(gòu)基本上采用的是由冷彎型鋼構(gòu)件做成的三角型屋架體系,輕鋼構(gòu)件在封完結(jié)構(gòu)性板材及石膏板之后,形成了非常堅(jiān)固的"板肋結(jié)構(gòu)體系",這種結(jié)構(gòu)體系有著更強(qiáng)的抗震及抵抗水平荷載的能力,適用于抗震烈度為8度以上的地區(qū)。
抗風(fēng)性:型鋼結(jié)構(gòu)建筑重量輕、強(qiáng)度高、整體剛性好、變形能力強(qiáng)。建筑物自重僅是磚混結(jié)構(gòu)的五分之一,可抵抗每秒70米的颶風(fēng),使生命財(cái)產(chǎn)能得到有效的保護(hù)。
耐久性:輕鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)全部采用冷彎薄壁鋼構(gòu)件體系組成,鋼骨采用超級(jí)防腐高強(qiáng)冷軋鍍鋅板制造,有效避免鋼板在施工和使用過程中的銹蝕的影響,增加了輕鋼構(gòu)件的使用壽命。結(jié)構(gòu)壽命可達(dá)100年。
保溫性:采用的保溫隔熱材料以玻纖棉為主,具有良好的保溫隔熱效果。用以外墻的保溫板,有效的避免墻體的“冷橋”現(xiàn)象,達(dá)到了更好的保溫效果。100mm左右厚的R15保溫棉熱阻值可相當(dāng)于1m厚的磚墻。
隔音性:隔音效果是評(píng)估住宅的一個(gè)重要指標(biāo),輕鋼體系安裝的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音達(dá)40分貝以上;由輕鋼龍骨、保溫材料石膏板組成的墻體,其隔音效果可高達(dá)60分貝。
健康性:干作業(yè)施工,減少?gòu)U棄物對(duì)環(huán)境造成的污染,房屋鋼結(jié)構(gòu)材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合當(dāng)前環(huán)保意識(shí);所有材料為綠色建材,滿足生態(tài)環(huán)境要求,有利于健康。 ?
舒適性:輕鋼墻體采用高效節(jié)能體系,具有呼吸功能,可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣干濕度;屋頂具有通風(fēng)功能,可以使屋內(nèi)部上空形成流動(dòng)的空氣間,保證屋頂內(nèi)部的通風(fēng)及散熱需求。
快捷:全部干作業(yè)施工,不受環(huán)境季節(jié)影響。一棟300平方米左右的建筑,只需5個(gè)工人30個(gè)工作日可以完成從地基到裝修的全過程。
環(huán)保:材料可100%回收,真正做到綠色無污染。
節(jié)能:全部采用高效節(jié)能墻體,保溫、隔熱、隔音效果好,可達(dá)到50%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。
接下來我們就來研究一下鋼結(jié)構(gòu)橋的局部特征。
從由圖中我們可以看到這座鋼結(jié)構(gòu)橋采用的是螺栓連接。由頭部和螺桿(帶有外螺紋的圓柱體)兩部分組成的一類緊固件,需與螺母配合,用于緊固連接兩個(gè)帶有通孔的零件。 這種連接形式稱螺栓連接。如把螺母從螺栓上旋下,又可以使這兩個(gè)零件分開,故螺栓連接是屬于可拆卸連接。那么這種連接有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢?
螺栓連接的優(yōu)點(diǎn):施工工藝簡(jiǎn)單,安裝方便,特別適用于工地安裝連接,且工程進(jìn)度和質(zhì)量得到保證;裝拆方便,適用于需裝拆結(jié)構(gòu)的連接和臨時(shí)性連接。
同時(shí)螺栓連接也有一些缺點(diǎn):開孔對(duì)構(gòu)件截面有一定的削弱,有時(shí)在構(gòu)造上還需增設(shè)輔助連接件,故用料增加,構(gòu)造較繁;螺栓連接需制孔,拼裝和安裝時(shí)需對(duì)孔,工作量增加;對(duì)制造要求精度較高。
同時(shí)我們還可以看出這座橋梁并非是一座全鋼結(jié)構(gòu)橋梁,它上部為鋼結(jié)構(gòu),下部為混凝土結(jié)構(gòu)。橋梁基本上由兩部分組成那就是橋墩和橋的道路面橋架。一個(gè)橋是否結(jié)實(shí)耐用安全,而且最主要的承重部分是橋墩。
接著我們看到的是一座典型的混凝土橋梁(如右圖)?梢钥闯鲞@座是一座全部都采用用混凝土,極少使用其他的材料,那么混凝土橋和鋼結(jié)構(gòu)橋有什么區(qū)別,有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢?
混凝土橋梁的優(yōu)點(diǎn):節(jié)省鋼材,降低橋梁的材料費(fèi)用;由于采用預(yù)施應(yīng)力工藝,能使混凝土結(jié)構(gòu)的工地接頭安全可靠,因而以往只適應(yīng)于鋼橋架設(shè)的各種不要支架的施工方法,現(xiàn)在也能用于這種混凝土橋,從而使其造價(jià)明顯降低;同鋼橋相比,其養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較省,行車噪聲小;同鋼筋混凝土橋相比,其自重和建筑高度較小,其耐久性則因采用高質(zhì)量的材料及消除了活載所致裂紋而大為改進(jìn)。
混凝土橋梁的缺點(diǎn):自重要比鋼橋大,施工工藝有時(shí)比鋼橋復(fù)雜,工期較長(zhǎng)。但這些缺點(diǎn)屬次要問題,且仍在不斷地克服。因此,在20世紀(jì)50年代以來所出現(xiàn)的一些新型橋梁中,它的適用范圍最廣,其發(fā)展方興未艾。
混凝土橋梁是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,由于反復(fù)承受著車輪的磨損、沖擊,遭受暴雨、洪水、風(fēng)沙、冰雪、日曬、凍融等自然因素的侵蝕破壞,特別是我國(guó)交通量和重型汽車的不斷增加,有些建筑材料的性質(zhì)衰變,以及由于設(shè)計(jì)和施工留下的一些缺陷,必然造成道路橋梁使用功能和行車服務(wù)質(zhì)量的日趨退化、不適應(yīng)。在使用荷載及其它外界各種影響的長(zhǎng)期作用下,如果不對(duì)結(jié)構(gòu)上所出現(xiàn)的病害予以檢測(cè)、維修和加固,則結(jié)構(gòu)上的這些初始缺陷加上結(jié)構(gòu)的自然老化使得結(jié)構(gòu)上的損傷不斷積累和發(fā)展,結(jié)構(gòu)的功能不斷退化,由此極有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在一定的使用期后將成為危橋而面臨損毀、垮塌的危險(xiǎn),這方面的實(shí)例已屢見不鮮,給國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了極大損失。有些橋梁的技術(shù)缺陷是由于養(yǎng)護(hù)維修不恰當(dāng)引起的。比如橋面維修增加過大的恒載,致使橋梁負(fù)擔(dān)加重;橋面排水處理不當(dāng),橋面滲水;又如支座維修不當(dāng),約束了承重結(jié)構(gòu)的變形等。有些橋梁則是加固不當(dāng)引起的。比如加固施加的預(yù)應(yīng)力大小或者位置不恰當(dāng),引起結(jié)構(gòu)的二次病害;又如結(jié)構(gòu)體系改變不合理,致使結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位應(yīng)力超限等。
那么對(duì)于混凝土橋梁如何進(jìn)行后期加固才能使得在今后的使用中不會(huì)出現(xiàn)性能上的破壞問題?
橋梁補(bǔ)強(qiáng)加固的常用方法如下:
(1)增大截面加固法。該方法通過增大原構(gòu)件截面面積并增配鋼筋等方式提高結(jié)構(gòu)的承載能力和剛度,適用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件、鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)加固。
(2)粘貼鋼板加固法。該方法采用結(jié)構(gòu)膠私劑粘貼鋼板或型鋼的方式提高結(jié)構(gòu)承載能力。
(3)粘貼纖維復(fù)合材料加固法。該方法采用結(jié)構(gòu)膠戮劑粘貼纖維復(fù)合材料的方式提高結(jié)構(gòu)承載能力,適用于鋼筋混凝土受彎、受拉和受壓構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)加固。
(4)體外預(yù)應(yīng)力加固法。該方法通過增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力索的方式施加體外預(yù)應(yīng)力,使原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的受力狀況得到改善和調(diào)整。
(5)改變結(jié)構(gòu)體系加固法。該方法通過改變結(jié)構(gòu)體系,使原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的受力得到改善和調(diào)整,以降低控制截面內(nèi)力,提高結(jié)構(gòu)整體承載能力。
(6)混凝土表面缺陷修復(fù)。利用樹脂膠、環(huán)氧砂漿等對(duì)表面缺陷部位進(jìn)行封閉、灌注、壓注,以防止鋼筋銹蝕、混凝土老化,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性。
(7)植筋處理。使用專用的結(jié)構(gòu)膠赫劑將帶肋鋼筋或螺桿錨固于結(jié)構(gòu)基材中,以提高結(jié)構(gòu)承載能力。
梁腹板開孔的補(bǔ)強(qiáng)
當(dāng)因管道穿過需要在梁腹板上開孔時(shí),應(yīng)根據(jù)孔的位置和大小確定是否對(duì)梁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。當(dāng)圓孔直徑小于或等于1/3梁高,且孔洞間距大于3倍孔徑,并避免在梁端1/8跨度范圍內(nèi)開孔時(shí),可不予補(bǔ)強(qiáng)。
當(dāng)因開孔需要補(bǔ)強(qiáng)時(shí),彎矩由梁翼緣承擔(dān),剪力由孔口截面的腹板和孔洞周圍的補(bǔ)強(qiáng)板共同承擔(dān)。圓形孔的補(bǔ)強(qiáng)可采用套管、環(huán)形補(bǔ)強(qiáng)板或在梁腹板上加焊V形加勁肋等措施予以補(bǔ)強(qiáng),梁腹板上開矩形孔時(shí),對(duì)腹板的抗剪影響很大,應(yīng)該在洞口周邊設(shè)置加勁板,其縱向加勁板審過洞口的長(zhǎng)度不小于矩形口的高度,加勁肋的寬度為梁翼緣寬度的1/2,厚度與腹板相同,如上圖所示。
混凝橋梁的橫截面形式也是有講究的,不同情況用到的橫截面形式是不一樣的。小跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的橫截面每取板狀或T形;跨度較大時(shí),則宜取箱形。行車道寬度大的公路橋,當(dāng)跨度超過寬度的2.5~3.0倍時(shí),可用作梁的上翼緣而受力的橋面板有效寬度就接近其全寬,如采用單箱單室截面,它將因腹板用料較省,比采用雙室單箱或雙箱者經(jīng)濟(jì);如進(jìn)而采用上寬下窄 的倒梯形單箱,可使橋面板的懸臂跨度減短,顯著降低其所受荷載彎矩而減少橋面配筋,并可縮小所需墩臺(tái)的橫向支承尺寸及墩臺(tái)的工程量。為減小自重,大跨度實(shí)腹梁常需在三個(gè)方向預(yù)施應(yīng)力:即除縱向必需的預(yù)應(yīng)力外,在橋面板中再施加橫向預(yù)應(yīng)力以減薄橋面板,并在腹板中施加豎向預(yù)應(yīng)力來減少腹板厚度。
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