桥梁第一章简述
第一章 绪论
桥梁起源（4）
半坡村木桥假想 （新石器时代）
早期石梁桥
基本类型：梁、拱、索 受力特点：弯、压、拉
2018年9月17日 《桥梁工程》 第一章 10
第二节 桥梁组成、分类和结构体系
一、桥梁的组成
二、桥梁常用技术语
三、桥梁的分类
四、桥梁的结构体系
2018年9月17日
《桥梁工程》 第一章
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一、桥梁组成（图1.1）
背景图片：重庆菜园坝长江大桥
桥梁工程
Bridge Engineering
2018年9月17日
《桥梁工程》 第一章
1
第一章
第一节
第二节 第三节
绪
论
桥梁概述
桥梁的组成、分类和结构体系 桥梁建筑的历史、现状及发展
2018年9月17日
《桥梁工程》 第一章
2
第一节
1.桥梁的定义 2.桥梁工程的含义
桥梁概说
2018年9月17日 《桥梁工程》 第一章 18
3.桥长
桥梁全长： 简称桥长，是桥梁两端桥台的侧墙或八字墙尾端点之间 的距离；对于无桥台的桥梁为桥跨结构的行车道板全长。 桥梁总长： 是指桥梁两端桥台台背前缘间的距离，可称为多孔跨径 总长（公路）或桥梁总长（铁路）。它仅作为划分特大桥、 大桥、中桥、小桥和涵洞的一个指标，见表 1-1 。桥梁的 单孔跨径是指桥墩中线间距离或桥墩中线与桥台背前缘的间 距。对于拱式桥是指其净跨径。
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《桥梁工程》 第一章
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图1.1 桥梁的基本组成
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二、桥梁常用技术术语
1.正桥和引桥(图1.2)
2.跨度
第一章斜拉桥简述
斜拉桥
斜拉桥
发展
• • • • •
斜拉桥雏形
世纪下半叶至19世纪初 斜拉桥的失败（18世纪下半叶至 世纪初） 世纪下半叶至 世纪初） 二次世界大战后） 斜拉桥的复兴（二次世界大战后）
斜拉桥的世界记录 中国斜拉桥的发展
斜拉桥 二、斜拉桥的结构特点和结构体系
受力特点
结构特点
结构体系
技术上的主要问题
斜拉桥
三、斜拉桥的构造
斜拉索
斜拉索的组成 斜拉索的布置 纵桥向：双塔，单塔，多塔 横桥向
桥塔型式
主梁截面
斜拉桥
四、斜拉桥实例
日本tatara桥 桥 日本
法国Normandy桥 桥 法国
上海杨浦大桥 挪威 Skarnsundet 桥（斯卡恩圣特） 香港 TingKau桥
斜拉桥
老 挝 的 竹 斜 拉 桥
爪 哇 的 竹 斜 拉 桥
斜拉索的组成
钢材:
(a)
抗拉强度高,弹性模量大、抗疲劳性能好 平行粗钢筋束
防护措施：
黑色聚乙烯套管
(b) 平行（半平行）钢丝束（镀锌钢丝7mm） (c) 平行（半平行） 钢铰线束 （钢铰线） (d) 单股钢铰缆 （各层镀锌钢丝绕芯丝扭转而成） (e) 封闭式刚缆 （Z形镀芯钢丝组成封闭索）
斜拉桥
双塔三跨式：L2/L1多接近2.5
高潮 （90年代）
1991上海南浦大桥，1993上海杨浦大桥
斜拉桥
斜拉桥的主梁轴力
主梁轴力分布随斜拉桥支承条件而变化 连续梁与斜拉桥的主梁恒载弯矩 斜拉索的弹性支承作用对横载最有 效，车辆荷载次之，风荷载最差。 借助斜拉索的预应力，可 以对主梁进行内力调整
斜拉桥
主梁建筑高度小：与塔柱刚度、索型、索距及索刚度等密切相关
桥梁工程第一章
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五、桥梁的分类
1、按用途划分：
公路桥、铁路桥、公铁两用桥、人行桥、运水桥、农桥 以及管道桥等。
2、按桥梁长度和单孔跨径不同划分： 特大桥、大桥、中桥、小桥以及涵洞。 3、按桥梁主跨结构所用材料划分：
——
桥面（或轨顶）与桥跨结构最下缘之间的高差。
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8、桥下净空高度 clearance height of span——
设计水位或设计通航水位与桥跨结构最下缘之间的高差。 应能满足排洪和通航所规定的净空高度。
9、桥梁高度 height of bridge——
低水位至桥面的高差。对于跨线桥是指桥下道路路面至 桥面的高差。
❖拱式桥是钢筋混凝土桥和 圬工桥最合理的结构形式之 一。
❖拱式桥的基本结构体系可 分为有铰拱和无铰拱。
❖拱式桥适建于地质和地基 条件良好的桥址。
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❖拱桥
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❖上海卢浦大桥
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（3）刚架桥
水尖，背水面为削角方形。
桥面上石拦杆共269间，各
望柱头上，雕刻有石狮485
个。
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继续
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古代拱桥—玉带桥
玉带桥位于北京颐和园昆明湖长堤上，建于清乾隆年间。 该桥单孔净跨11.38m，矢高约7.5m，全部用汉白玉石琢成， 桥面是双反向曲线，组成波形线桥型，配有精制白石栏板。蛋 尖形桥拱，特别高耸，好似玉带。玉带桥的造型具有我国长江 三角洲地区石拱桥的风格，以纤秀挺拔，轻巧为其特色。并与 周围环境相协调，使湖光山水增色。
桥梁工程-第一章
(a)
锚碇
缆索 吊杆 桥塔 加劲梁
(b)
图1.8
悬索桥
明石海峡桥（l=1991m）
(6) 组合体系桥梁
由几种不同体系的结构组合而成的桥梁。
梁拱组合体系：梁和拱都是主要受力构件，吊杆将梁向上吊起减小了梁
中的弯矩，拱的水平推力则由梁承担，对墩台没有推力。
钢桁架与钢拱的组合 钢梁与悬吊系统组合
钢梁与斜拉索组合
（3） 刚构桥
① 组成：
H H M V (a ) V
梁（或板）与立柱（或竖
墙）整体结合在一起的刚架结 构，梁和柱的连结处具有很大
M
的刚性，以承担负弯矩的作用。
② 受力特点：
V V
H V (b ) V
H
在竖向荷载作用下，柱脚处具有水平反力，梁部主要受弯，但 弯矩水平值较同跨径的简支梁小，梁内还有轴压力H，因而其受力 状态介于梁桥与拱桥之间。 ③ 用材：钢筋混凝土、预应力混凝土、钢等
④ 型式： 纵向：三跨双塔式结构、独塔双跨式（稀索桥a，不等跨斜拉b， 斜塔c，斜塔无背索式d） 横向：双索面布置，也有单索面结构。 独塔式斜拉桥
59.37
59.37
195
320
(a)
(b)
75
303
54
200
(c)
(d)
洪山庙大桥
日本多多罗桥
(5) 悬索桥
跨越能力最大，受力简单明了，成卷的钢缆易于运输，在将 缆索架设完成后，便形成了一个强大稳定的结构支承系统，施 工过程中的风险相对较小。 ① 组成：
南斯拉夫克尔克1号桥（铁托桥） （世界上最纤细的混凝土桥，主跨390米）
（2) 跨径： 净跨径l0、总跨径∑l0 、计算跨径l、标准跨径Lk、桥梁全长L 净跨径：对于梁式桥是指设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的水 平净距，通常用l0表示； 对于拱式桥是指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。 总跨径：是指各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径（∑l0）它反映了排泄洪 水的能力。 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，通常用l表示； 对于拱式桥，是两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。
桥梁工程第章上课件 (一)
桥梁工程第章上课件 (一)随着我国经济的不断发展和城市化进程的加速，桥梁工程的重要性也随之不断提升。
因此，学习桥梁工程已经成为了当今工科生必备的技能之一。
而桥梁工程第一章的上课件，不仅是我们了解桥梁工程的基础，更是启发我们如何理解和思考这门学科的根本。
桥梁工程第一章首先介绍了桥梁工程的定义和特点。
我们可以认为桥梁工程是一种在自然条件下跨越水体、谷地或其他人造障碍物的结构工程。
这种工程常常具有跨越性、高度、长度、承载力等特点。
根据桥梁的形成原理，我们可以将其分为梁桥、拱桥、索桥、吊桥等多种类型。
接下来，桥梁工程第一章介绍了桥梁工程的历史和现状。
从史前时期木板搭建的过河工具，到工业革命时期铸铁桥梁的出现，再到当今最先进的新型材料桥梁，我们可以看到桥梁工程历经数千年的发展。
而现代桥梁工程则更注重结构设计的优化、工程质量的保障、施工方式的创新等方面。
同时，桥梁工程对环境和社会影响的管理，也成为了当下桥梁工程的重要组成部分。
除了历史和现状的介绍，桥梁工程第一章还着重探讨了桥梁工程的体系结构和工作流程。
其中，从项目准备、方案设计到施工和验收等方面，详细阐述了桥梁工程从无到有，从构思到实施的全过程。
桥梁工程作为一门工程学科，不仅需要技术上的完善，还需要注重团队协作、项目管理等人文素质的培养。
另外，桥梁工程第一章强调了桥梁工程的安全和可靠。
桥梁作为承载数吨至数百吨车辆、行人、动力系统和设备的交通基础设施，其安全性和可靠性必须具备极高标准。
因此，桥梁工程在设计、监测、维护等方面都有着非常严格的要求。
综上所述，桥梁工程第一章上课件的内容涉及了桥梁工程的定义、特点、历史和现状、体系结构和工作流程、安全和可靠等方面。
在学习桥梁工程的过程中，这些内容可以增强我们对桥梁工程的认识和理解，同时也可以为我们后续的学习和实践提供基础和启示。
桥梁工程课程介绍
桥梁工程课程介绍第一章概述1.1 课程简介桥梁工程课程旨在介绍桥梁建设的各种技术以及施工技术，涉及桥梁结构设计原理、施工管理、施工技术等。
本课程应用于土木工程、水利工程、交通工程、电气工程、船舶工程等多个领域，是建筑结构、建筑设计、建筑施工及相关其他工程技术课程的基础课程之一。
1.2 课程内容该课程的主要内容包括桥梁结构设计原理、桥梁工程施工管理、桥梁施工技术等方面的研究和讨论。
（1）桥梁结构设计原理桥梁结构设计是桥梁工程施工的基础，从桥梁结构的形式、结构材料选择、桥梁荷载及稳定性的研究和分析、桥梁施工方法、安全系数及技术要求等方面展开讨论。
（2）桥梁施工管理桥梁施工的过程中，需要高效的管理来保证工程顺利完工，从桥梁工程施工组织结构、质量管理、施工安全、实施细则、施工计划、工程验收等方面研究和讨论。
（3）桥梁施工技术桥梁施工技术包括桥梁支承系统施工、桥墩基础施工、桥面施工、桥梁细部施工等，从桥梁施工的工艺分析、施工材料特性、施工机械的选择、施工过程的控制等方面展开讨论。
第二章桥梁结构设计原理2.1 桥梁结构的形式桥梁结构的形式主要包括拱形桥、抛物线桥、箱涵桥、等高拱桥、悬臂桥、悬拉抗拉桥、悬索桥等，根据桥梁使用的不同要求，结合设计者的专业知识进行结构形式的选择。
2.2 桥梁结构的材料选择根据桥梁结构的形式和使用要求，选择能确保桥梁结构稳定及建设成本最低的材料。
设计者需要根据设计要求，确定桥梁结构的材料选择，确保桥梁结构具有良好的稳定性和施工可行性。
2.3 桥梁荷载的分析和稳定性研究桥梁荷载的分析是桥梁结构设计中的重要内容，从桥梁施工周围的环境、桥梁使用情况、荷载许用计算、荷载效应，桥梁结构的稳定数值分析等方面来进行详尽的讨论，确保桥梁结构的稳定性。
2.4 桥梁施工方法桥梁施工方法分为两类：一类是渡槽施工法，一类是栈桥施工法。
根据桥梁设计要求，选择合适的施工方法。
2.5 安全系数和技术要求根据桥梁结构的特点和荷载分析，确定桥梁结构的安全系数，并根据安全系数对结构进行细部设计，并制定桥梁施工的技术要求。
桥梁工程 第一章 拱桥
第一节
1、拱桥受力特征
受力特征
拱桥的现状和发展
性能
在荷载作用下，两端支承处除 了竖向反力外，还产生水平推 力，使拱内产生轴向压力，并 减小跨中弯矩，主拱截面主要 承受轴向压力，同时截面上的 应力分布比受弯梁均匀。
主拱截面的材料强 度得到充分发挥， 跨越能力增大。
主要优点： 跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，养护、维 修费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。
第一章 拱桥概述
3.起拱线高程 （1）一般宜选择低拱脚方案； （2）对于有铰拱，拱脚需高出设计水位以上0.25m; （3）有铰或无铰拱均应高出最高流冰面0.25m； （4）防止漂浮物对立柱的撞击或挂留； （5）考虑美观，应避免就地起拱。 4.基础底面高程 主要根据冲刷深度、地基承载能力等因素确定。
拱桥高程及桥下净空图
第一章 拱桥概述
1.桥面高程 （1）山区河流拱桥，桥面高程由两岸线路纵面设计所控制； （2）平原河流拱桥，桥面最小高度由桥下净空要求确定； （3）对于淤积河床，桥下净空尚应增高； （4）通航河流，通航孔的最小高度，满足以上要求外，还应 满足对不同通航等级所规定桥下净空要求。 2.拱顶底面高程 拱顶底面高程=桥面高程-拱顶处建筑高度
1.进行通航净空论证和防洪论证；
2.避开深水区和不良地质地段； 桥梁分孔 3.技术经济性比较； 4.考虑施工方便和可能，平战结合。 5.多孔桥中，连孔数量≥4时，设置单向 推力墩，防止一孔坍跨而引起全桥坍。 6.造型和美观。
第一章 拱桥概述
（二）确定桥梁的设计高程和矢跨比
拱桥的高程主要由四个：桥面高程、拱顶底面高程、起 拱线高程、基础底面高程。
③抛物线 适用：适用于钢桁架拱和刚架拱等轻型拱桥，矢跨比比较 小的空腹式钢筋混凝土拱桥。
桥梁的组成和分类知识讲解
桥梁的组成和分类第一章桥梁的组成和分类一.桥梁的基本组成部分一般桥梁由以下几个部分组成：桥跨结构是在线路中断时跨越障碍的主要承载结构。
桥墩和桥台是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。
通常设置在桥两端的称为桥台，桥台与路堤相街接，以抵御路堤土压力，防止堤填土的滑坡和坍落。
单孔桥没有中间桥墩。
基础是桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分。
是确保桥梁能安全使用的关键。
上部结构是指桥梁的桥跨结构。
下部结构是指桥梁的桥墩或桥台。
支座是桥梁在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。
锥形护坡是指在路堤与桥台街接处，在桥台两侧设置石砌护坡，为保证迎水部分路堤坡的稳定。
低水位是指在枯水季节如丘而止最低水位。
高水位是指在洪峰河流中最高水位。
设计洪水位是指桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位。
净跨径对于梁式桥是设计洪水位上相邻两桥墩（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。
总跨径是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径，它反映了桥下宣泄洪水的能力。
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，是两相邻拱脚截面形心点之间水平距离。
国为拱圈（或拱肋）各载面形心点的连线称为拱轴线。
桥梁全长简称桥长，是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离，对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长。
在一条线路中，桥梁和涵洞总长的比重反映它们在整段线路建设中的重要程度。
桥梁高度简称桥高，是指桥面与低水位之间的高差，桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。
桥下净空高度是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离，不小于对该河流通航所规定的净空高度。
建筑高度是桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离，它不仅与桥梁结构的体系和路径的大小有关，而且还随行车部分在桥上布置的高度位置而异。
公路（或铁路）定线中所确定的桥面（或轨顶）标高，对通航净粉顶部标高之差，又称为容许建筑高度。
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• 另一桥梁组成说法：
• ◎桥跨结构—上部结构
上海杨浦大桥
–跨越障碍，承受活载；
• ◎下部结构—桥墩、桥台；
–支承上部结构，传递上部结构荷 载；承上启下；
–桥台两端，配以路堤、锥形护坡、 挡土墙等；
–大型、重要桥梁设防撞岛；
• ◎基础—基础在最底下，通常埋于
土下，将上面的荷载传到大地；是 保证结构安全的关键。
单跨跨径小于150m属于中小桥梁、大于150m称为大桥。
而特大桥就不仅仅凭跨径认定，还与桥型有关； 能称为特大桥的，一般是
主跨大于1000m的悬索桥、 主跨大于500m的斜拉桥或钢拱桥、 主跨大于300m的混凝土拱桥等。
桥梁第一章简述
2、按结构体系划分
梁式桥——主梁受弯.
拱桥——主拱受压
1、2、3
拱式桥
• 有拱圈或拱肋，竖向荷载作用下，产生水平推力 • 跨越能力大，美观，适用材料较多 • 施工比较困难
桥梁第一章简述
刚架桥
刚架桥的显著特点是桥跨和墩台刚性连接成整体，在竖向荷载作用下和 拱一样，有竖向反力和水平反力，无铰刚架还有支承弯矩
桥梁第一章简述
刚架桥
• 刚架结构，梁与墩柱连接处刚度较大 • 受力介于梁桥与拱桥之间，跨中正弯距小，降低建筑高度 • 受温度、沉降等不利影响 • （T构桥）、连续刚构桥、斜腿刚构桥
刚架桥
——构件受弯压1、2
缆索承重桥
——缆索受拉1、2 组合体系桥1、2、3
…
桥梁第一章简述
梁桥
简支梁桥 连桥续梁第梁一章桥简述
梁式桥
• 在竖向荷载作用下，无水平反力，弯距较大； • 简支梁、连续梁、桁架连续；
桥梁第一章简述
拱桥
拱桥在竖向荷载作用下有竖向反力和拱脚推力， 无铰拱还有支承弯距
桥梁第一章简述
单孔跨径lm
特大桥
L>1000m
l>150m大桥 Nhomakorabea100m≤L≤1000m
40m≤l≤150m
中桥
30m＜L＜100m
20m≤l＜40m
小桥
8m≤L≤30m
5m≤l＜20m
涵洞
l＜5m
桥梁第一章简述
1、按跨径划分（续）
上述分类只能理解为一种行业管理的分类，它不 能反映桥梁工程设计、施工的复杂程度。
国际上一般认为
• 1-1 桥梁的基本组成和分类 • 1-2桥梁在交通事业中的地位和发展概况
桥梁第一章简述
1-1 桥梁的基本组成和分类
传统的说法
桥梁主要由桥跨结构、墩台、基础、附属工程等部 分组成……。
随着大型桥梁的增多、结构先进性和复杂性的增 强、对桥梁使用品质的要求越来越高，传统提 法的局限性逐渐显露。
现在的提法： 桥梁由"五大部件"与"五小部件"组成。
桥梁第一章简述
缆索承重桥
悬索桥以缆索跨过索塔顶锚固在河岸上作桥的承重结构，在缆索 上悬挂吊杆，吊着桥面系供行车行人，缆索受拉；
桥梁第一章简述
缆索承重桥
• 荷载通过吊杆使缆索产生拉力，并传递到岸上巨大的 锚碇上；
• 吊桥有水平反力，跨越能力大，对动荷载要求较高；
英国亨伯桥
桥梁第一章简述
组合体系桥
桥梁第一章简述
1-1-2 桥梁的分类方法
• 按结构力学特点 • 按用途 • 按结构材料 • 按跨度 • 按施工方法 • 按跨越性质 • 按上部结构行车
道位置 • 按使用条件
上海南浦大桥
桥梁第一章简述
1-1-2桥梁的分类方法（总览）
1、按跨径大小分类-我国公路工程技术标准桥梁分类
桥梁分类 多孔跨径总长L（m）
桥梁第一章简述
1-1-1 桥梁的基本组成（1）
名词术语：
◎关于水位
– 低水位-枯水季节最底；高水位-洪峰季节最高；设计洪水 位-桥梁规定的设计计算水位；
◎关于跨径
标准跨径、净跨径、总跨径、计算跨径、桥梁全长
桥梁第一章简述
1-1-1桥梁的基本组成（2）
◎拱轴线、桥梁高度、桥下净空高度、建筑高度、容许建筑高 度、净矢高、计算矢高、矢跨比、标准跨径、涵洞
构预计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。
3）桥墩。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。 4）桥台。设在桥的两端；一端与路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端则
支承桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些 防护工程。
5）墩台基础。是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。基础工程
桥梁第一章简述
1-1 桥梁的基本组成和分类（续 1）
所谓“五大部件”是指桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载 的桥跨上部结构与下部结构，它们必须通过承受荷载 的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。
五大部件：
1）桥跨结构(或称桥孔结构、上部结构)。路线遇到障碍（如江河、山谷
或其他路线等）的结构物。
2）支座系统。支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结
铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。 特别是在钢箱梁上铺设沥青路面时，其技术要求甚严。
2）排水防水系统。应能迅速排除桥面积水，并使渗水的可能性
降至最小限度。城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无 漏水现象。
3）栏杆（或防撞栏杆）。它既是保证安全的构造措施，又是有利
于观赏的最佳装饰件。
固定式的桥梁 开启桥 浮桥 漫水桥
桥梁第一章简述
4、按施工方法
整体施工桥梁——上部结构一次浇筑而成
节段施工桥梁——上部结构分节段组拼而成 .
在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工， 因而遇到的问题也很复杂。
前两个部件是桥跨上部结构，后三个部件是桥跨下部结构。
桥梁第一章简述
1-1 桥梁的基本组成和分类（续2）
所谓“五小部件”，是直接与桥梁服务功能有关的 部件，过去总称为桥面构造。
五小部件：
1）桥面铺装(或称行车道铺装)。
4）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、 不颠簸，桥面上要设置伸缩缝构造。
5）灯光照明。现代城市中，大跨桥梁通常是一个城市的标志性建
筑，大多装置了桥灯梁光第照一章明简系述统，构成了城市夜景的重要组成部分。
1-1 桥梁的基本组成和分类（续3）
组合体系桥是由不同体系组合而成的桥梁。 梁拱组合 梁索 组合(斜拉桥)
桥梁第一章简述
组合体系桥
• 有梁、拱、塔、 索等几种构件组 合而成，有承重 构件、传力构件 之分；
• 单孔系杆拱桥、 连续梁拱组合、 桁架拱桥、斜拉 桥、部分斜拉桥；
桥梁第一章简述
组合体系桥结构示意-梁拱组合
桥梁第一章简述
3、按跨越方式