第一篇:北京交通大学铁道方向认识实习报告
北京交通大学
土木工程铁道方向认识实习报告
目录
前言..........................................................................................................3 专论..........................................................................................................4
一、实习的目的和意义................................................................4
二、实习时间安排.........................................................................4
三、实习主要内容.........................................................................4 l.了解铁路线路的基本构造与组成.....................................4 2.对木枕、桥枕、岔枕、混凝上轨枕及其扣件应用范围和效用作深入的了解..............................................................5 3.对钢轨及轨缝、道岔等进行实地了解...........................6 4.詹天佑人字形铁路................................................................8
四、实习工点的工程概况...........................................................9 京张铁路青龙桥段...................................................................9 野溪——斜河涧桥头............................................................11 实习收获和体会.................................................................................14 问题和建议...........................................................................................15
前言
土木工程认识实习是土木工程大类专业基础必修的实践性教学环节,是一项专业入门实习项目。其目的是使学生通过实践对各类土木工程的现场进行考查,了解土木工程的类型、形式、建筑、结构、施工的基本知识,对土木工程专业形成感性认识,建立初步的土木工程专业业务范围的总体概念,重点是对桥梁、建筑结构、岩土与地下工程以及道路和轨道交通工程的基本知识,培养学生对于土木工程的综合性、社会性、实践性和统一性的认识,激发学生对土木工程专业后续课程的兴趣,并培养学生的实践能力。
而铁道工程认识实习是土木工程专业认识实习的一个重要方向,铁路更是国家重要的基础设施,大众化交通工具,在综合交通体系中占有重要地位。铁路为经济和社会的全面、协调、可持续发展,发挥着更加有效的促进作用。本次实习通过参观具有代表性的道路和铁路,以及听老师的讲解,经过亲身实践对铁道工程有一个感性认识,有一个基本了解,为以后的学习打下一些基础。
专
论
一、实习的目的和意义
1、初步了解道路与铁道工程背景方向的一些基础知识,对铁道方向有一个初步的认识。
2、增加对铁道方向的感性认识,了解铁路工程的基本建筑与结构。
3、培养学生对于土木工程的综合性、社会性、实践性和统一性的认识,激发学生对土木工程专业后续课程的兴趣,并培养学生的实践能力。
二、实习时间安排
实习时间:2013年5月4日
实习地点:京张铁路青龙桥段、野溪——斜河涧桥头
三、实习主要内容
1.了解铁路线路的基本构造与组成
铁路的基本结构如下:由上往下看,钢轨固定放在枕木上,枕木之下为道碴。此外还有起联结作用的一些扣件、道岔和防爬设备等。以钢铁制成的路轨,可以比其它物料承受更大的重量。枕木亦称轨枕,或路枕,功用是把钢轨的重量分开散布,和保持路轨固定,维持路轨的轨距。一般而言,轨道的底部为石砾铺成的道碴,是为轨道提供弹性及排水功能。铁轨也可以铺在混凝土筑成的基座上。轨枕除将钢轨传来的力振动传给道床外,它本身也能吸收部分振动能。每公里铁路线路上铺设的轨枕数,是根据线路上的机车车辆运行速度和运输量等因素确定的。机车车辆运行速度高和运输量大的线路铺设轨枕数多。中国铁路在直线线路上每公里一般铺设轨枕1840、1760和1600根。轨枕按材料性质一般分为木枕和混凝土枕两种。
钢轨是铁路轨道的基本承重结构,它用于引导机车车辆行驶,并将所承受的荷载传布于轨枕、道床及路基上,同时为车轮的滚动提供最小阻力的接触面。钢轨要求有足够的承载能力、抗弯强度、断裂韧性、稳定性及耐腐性能。20世纪80年代,世界各国铁路,除英国部分铁路铺设双头钢轨外,均铺设工字形截面钢轨。它由轨头、轧腰和轨底三部分组成。
2.对木枕、桥枕、岔枕、混凝上轨枕及其扣件应用范围和效用作深入的了解
木枕 青龙桥段部分采用木枕,木枕的弹性和绝缘性较好,受周围介质的温度变化影响小,重量轻,加工和在线路上更换简便,并且有足够的位移阻力,但是,受材料自身原因限制,木枕的使用寿命很短,一般为十几年,易受腐蚀到时见必须更换,而且由于木材不是个相同性,所以会有一些缺陷,同时木材的大量使用对环境保护也是背道而驰的。
混凝土沙二线的轨土枕,混凝同性材料,长,稳定性工作量小,枕
丰枕为混凝土为各相使用寿命高,养护损伤率和报废率比木枕要低得多。在无缝线路上,钢筋混凝土轨枕比木枕的稳定性平均提高15~20%,因此,尤其适用于高速客运线。轨枕因应用范围不同,长度也不同。一般而言,轨枕数量越多,轨道强度越大。
扣件 扣件是连接钢轨和轨枕的中间联结零件。其作用是将钢轨固定在轨枕上,保持轨距和阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动。在混凝土轨枕的轨道上,由于混凝土轨枕的弹性较差,扣件还需提供足够的弹性。为此,扣件必须具有足够的强度,耐久性,和一定的弹性,并有效的保持钢轨与轨枕之间的可靠联结。此外,还要求扣件系统零件少,安装简单,便于拆卸。
道钉 道钉就像长螺丝钉,他将铁轨固定在轨枕上,一般应用于木枕。如上图所示。
3.对钢轨及轨缝、道岔等进行实地了解 道床 道床是铺设在路基面上的石渣(道渣)垫层,主要作用是支承轨枕,把来自轨枕上部的巨大荷载,均匀地分布到路基面上,大大减少了路基的变形并固定轨枕的位置,阻止轨枕纵向或横向移动,缓和机车车辆轮对对钢轨的冲击。
道岔 道岔是一种使机车车辆能从一股道转入另一股道的线路连接设站上大有了道充分发通过能是单线设道岔,大于列叉线,就可以对开列车。
护轨 在限制轮缘通过的路径,防止驶进岔尖之另一边,同时可防止车轮驶经岔尖时因震动而脱轨。装置于岔尖之正对面,与钢轨相距约4.76 cm处。
有害空间 从咽喉(交叉处铁轨最小距离的位置)到轨道中心为有害空间,在这个范围内运行时,火车较容易出轨。有害区间的解决方法有两种。一是较为普遍的采用护轨,护轨在基本轨内侧,通过护轨与本轨在横向上的双面限制,防止了车轮的横向位移。设置护轨后护轨可以进一步控制车轮的前进方向,防止有害区间造成事故。二是
备,在车量铺设。岔,可以挥线路的力。即使铁路,铺修筑一段车长度的采用活动心轨道岔。活动心轨道岔最主要的特点是辙叉心轨可以板动。这样以来当我们要开通某一方向股道时,活动心轨的辙叉心轨就与开通方向一致的翼轨密贴,与另一翼轨分开,这样一来,普通道岔的有害空间就不存在了。
除此之外,还认识了防爬撑、轨撑、钢轨信号箱、线路标志等等。
4.詹天佑人字形铁路
京张铁路青龙桥站的人字形铁路是为克服南口和八达岭段高度差而修建的一段线路。京张铁路自北京丰台起、至河北张家口,1905年9月4日开工。1909年8月11日建成。这是完全由中国人自己主持设计、自己施工修建的第一条干线铁路。当时的清政府委派詹天佑为京张铁路局总工程师。京张铁路工程最为人所熟知的是青龙桥车站的人字形铁路。
从南口北上要穿过崇山峻岭,坡度很大,按照国际的一般设计施工方法,铁路每升高1米,就要经过100米的斜坡,这样的坡道长达10多公里。为了缩短线路、降低费用,詹天佑大胆创新,设计了“人”字形铁路线路,为了安全、平稳,北上的火车到了南口以后,就用两个火车头,一个前面拉,一个在后边推,过了青龙桥,火车向东北方向前进,进入了“人”字形铁路线路的岔道口后,就倒过来,原先推的火车头改成拉,而原先拉的火车头又改成推,使火车向西北前进,这样一来火车上山爬坡就容易多了。在20世纪初时的如此大胆的设计,在中国铁路建筑史上,是一个不小创举。
现在,人字形铁路附近的青龙桥车站已经成为北京市的文物保护单位和纪念詹天佑先生的所在地。
详解人字形铁路: 如图所示,京张铁路从图的右下角向左上角通过1、3之间的高山。经过此路段的早期列车都有前后两个车头,首先北行列车从1进入2,也就是青龙桥站,然后车头变车尾,车尾变车头,倒着驶入3。走人字形铁路可以避免开凿隧道。
四、实习工点的工程概况
京张铁路青龙桥段 京张铁路连接北京丰台,经八达岭、居庸关、沙城、宣化至河北张家口,全长约200千米,于1909年建成,是中国首条不使用外国资金及人员,由中国人自行完成,投入营运的铁路。京张铁路所经地段高山峻岭,又有7000余尺桥梁。特别是居庸关、八达岭一带,层峦叠嶂,石峭弯多,工程任务十分艰巨。詹天佑率领工程队勘测定线,最终选定造价成本较低的一条线路——由西直门经沙河、南口、居庸关、八达岭、怀来、鸡鸣驿、宣化至张家口。这路线最困难的一段是南口至八达岭一带的关沟段,不单地势险峻,坡度也很大。在八达岭近青龙桥段,为了穿越燕山山脉军都山的陡山大沟,在22千米线路区段用了字轨车在返方斜;但仍达
内采“之”道,列用折法攀坡度33.7‰,要由两部机车牵引。铁路上有四条隧道,其中八达岭隧道长1,092米,采用竖井方法挖掘,居庸关隧道长400米。另外有200米长的钢架结构的怀来大桥。在车站上中,道岔是重要的组成部分。在这样的道岔中,铁轨有一段处于不连续状态,这一区域呈三角状,是道岔中的危险区域。
野溪——斜河涧桥头
斜河涧是丰沙线(北京丰台-河北沙城)上的一个普通小站,我们首先来到了位于斜河涧站东侧的铁路线上,斜河涧站历史比较悠久,是典小站。斜河车道们平大城见到路有
型的通往涧的与我时在市中的铁着明显的区别。碎石路基,木枕,木枕与铁轨用道钉相连接。现代铁路多运用钢筋混凝土轨枕和无缝钢轨,而在斜河涧附近的铁路运用的均为木质轨枕和短钢轨。在实习过程中,多次有火车从铁道上驶过,在行驶过程中可明显的看到钢轨和轨枕的形变。碎石路基,木轨枕和短钢轨使得整个铁路的弹性较大,在行驶过程中车皮的上下位移比较明显。因此,在之一路段行驶的火车速度较低,高速火车不能在木枕铁路上行驶。
如图所示的局部图为本段铁路上木枕,道钉,铁轨路基的情况。钢轨由道钉固定在木枕上。有现场观察,部分木枕腐蚀较严重,由此暴露出木质轨枕的一些技术上的缺点,如维修成本大,火车速度较慢等。
在轨道上我们不时可见轨道下有一些防爬器。
列车运行时,常常产生作用在钢轨上的纵向力,使钢轨作纵向移动,有时甚至带动轨枕一起移动。这种纵向移动,叫做爬行。爬行一般发生在复线铁路的区间正线、单线铁路的重车方向、长大下坡道上和进站时的制动范围内。
线路爬行往往引起轨缝不匀,轨枕歪斜等现象,对线路的破坏性很大,甚至造成小涨轨跑道,危及行车安全。因此,必须采取有效措施来防止爬行,通常采用防爬器和防爬撑来防止线路爬行。
在本线路中,铁路穿过了一条隧道。隧道的前后出口如下。两边的出口形状有明显的差别,在如图所示的一侧,出口部位进行了加另一端没有进加固,这主要是地的地在图片
固,而在的出口行任何种设计出于本质构造,所示的这一端,由于岩层走向与斜坡方向一致,不利于边坡稳定,不利于隧道的稳定,因此,在这一端要进行加固。而在隧道的另一端,岩层走向与斜坡方向垂直,使得隧道结构较稳定,没有加固的必要。所以,隧道的这一端出口较规则,另一端出口不规则。
实习收获和体会
通过这次铁道方向认识实习,我们了解学习到了很多关于铁路建设的知识。比如铁路的组成及其各构件的作用,还有火车的运行等等有了一定的了解。不再像以前仅凭着自己的想象去理解。
这次实习让我深刻体会到读书固然是增长知识开阔眼界的途径,但是多一些实践,亲临实习地点观察探索,遇到问题请教老师,和同学一起探讨,不知不觉中我们就学到了很多东西,而这也是一种绝好的提高自身综合素质的选择,更是一个提高探索兴趣的好方法。的确,实践出真知,当我们脚踏实地去探索我们想要知道的知识时,我们会有不菲的收获。此次实习不仅使我对铁道工程有了更深的认识,而且对土木工程专业有了更大的兴趣。噢,当然,实习之余,我们还感受到了大自然的关怀,亲近了自然,让我们从喧嚣的城市中得到了心灵的释放。从学习中释放压力,调整过后,必然能更深入的进入学习。
这次实习,我们不仅增长了见识,还增进了师生感情和同学友谊。一路上我们欢声笑语,我们互帮互助,不知不觉间我们就打成一团。我想多少年以后,当我们都走上了工作岗位,回想起当年土木工程认识实习和老师、同学一块实习的时候,肯定会回味无穷的!
问题和建议
在实习过程中由于同学们人数众多,而带队老师毕竟数量有限,即使老师使用扩音器,也还是会有很多同学听不清老师所讲的内容,所以建议将单位分小,实现小班额,多班次,进行实习,效果可能会更好。
第二篇:北京交通大学铁道认识实习报告
铁道方向
认识实习报告
姓名: 学号: 班级:
铁道认识实习报告
前言
工程实习,是作为未来工程技术人员必不可少、十分重要的环节。而对于才刚踏入土木工程的领域大门的我们来说,工程认知实习显得尤为重要。一方面,它使我们更加深入全面的了解各个土木工程专业方向的基本情况,包括工程项目内容、知识结构体系、技术要求等,为自己的即将面临的专业方向选择具有重要意义,另一方面,通过对工程的实地考察、认知、了解,看清工程领域的行业动态、发展现状及趋势,以便以后自身在工程专业领域取得更快、更好地发展。2013年5月4日,我们土木工程专业的学生前往野溪斜河涧和京张铁路青龙桥火车站路段进行铁道工程专业认知实习,通过对铁路的实地考察,了解铁路的基本知识与技术要求,铁路上的每个构件、每块石头、每个标志都是我们认知的对象,任何一项庞大的工程都是一个个细节累积而成,只有我们善于观察、发现、分析与总结,才能真正地了解铁道工程,了解土木工程。
第三篇:北京交通大学隧道方向认识实习报告
北京交通大学
土木工程认识实习报告
——隧道地下方向
目录
前言.............................................3 专论.............................................4
一、实习目的和意义............................4
二、实习时间安排..............................4
三、实习内容..................................4
1、隧道基础知识...........................4 2隧道的分类...............................7
3、潮河关隧道.............................8
4、北京交通大学地下隧道实验室............10 实习收获和体会..................................11 问题和建议......................................12
前言
土木工程认识实习是土木工程大类专业基础必修的实践性教学环节,是一项专业入门实习项目。其目的是使学生通过实践对各类土木工程的现场进行考查,了解土木工程的类型、形式、建筑、结构、施工的基本知识,对土木工程专业形成感性认识,建立初步的土木工程专业业务范围的总体概念,重点是对桥梁、建筑结构、岩土与地下工程以及道路和轨道交通工程的基本知识,培养学生对于土木工程的综合性、社会性、实践性和统一性的认识,激发学生对土木工程专业后续课程的兴趣,并培养学生的实践能力。
这次的实习是隧道地下方向的实习。5月25日上午八点我们带上吃的坐着校车跟随老师来到了古北口。我们在这里实地考察了附近的潮河关一号和二号隧道。通过老师的讲解和自己亲身实践,让我们对隧道的组成部分、施工程序、结构以及施工中的注意问题有所了解,培养了我们隧道与地下工程专业的兴趣。同时,也通过这次隧道地下方向的实习,与我们所学的理论力学、材料力学、土木工程材料这些基础的专业课联系起来,让我们更好的学习这些课程,给我们一感官的理解,也可以让我们不只是学习一些枯燥的理论知识,能和实际结合起来,不只是死记硬背一些公式,也增加了我们学习专业课的兴趣。
专论
一、实习目的和意义
1、通过实习,初步了解隧道与地下工程方向的一些基础知识,对隧道与地下工程有一个初步的认识。
2、增加对隧道与地下方向的感性认识,充分了解隧道建设的施工方法、施工组织和施工流程以及隧道与地下工程的基本建筑与结构。
3、培养学生对于土木工程的综合性、社会性、实践性和统一性的认识,激发学生对土木工程专业后续课程的兴趣,并培养学生的实践能力。
二、实习时间安排
实习时间:2013年5月25日
实习地点:古北口潮河关隧道和北京交通大学
三、实习内容
1、隧道基础知识
铁路隧道概述
铁路隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道;为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道;为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。
在19世纪60年代以前,修建的隧道都用人工凿孔和黑火药爆破方法施工。1861年修建穿越阿尔卑斯山脉的仙尼斯峰铁路隧道时,首次应用风动凿岩机代替人工凿孔。1867年修建美国胡萨克铁路隧道时,开始采用硝化甘油炸药代替黑火药,使隧道施工技术及速度得到进一步发展。
至1950年,世界铁路隧道最多的国家有意大利、日本、法国和美国。日本至20世纪70年代末共建成铁路隧道约3800座,总延长约1850公里,其中5公里以上的长隧道达60座,为世界上铁路长隧道最多的国家。1974年建成的新关门双线隧道,长18675米,为当时世界最长的海底铁路隧道。1981年建成的大清水双线隧道,长22228米,为世界最长的山岭铁路隧道。连接本州和北海道的青函海底隧道,长达53850米,为当今世界最长的海底铁路隧道。20世纪60年代以来,隧道机械化施工水平有很大提高。全断面液压凿岩台车和其他大型施工机具相继用于隧道施工。喷锚技术的发展和新奥法的应用为隧道工程开辟了新的途径。掘进机的采用彻底改变了隧道开挖的钻爆方式。盾构构造不断完善,已成为松软、含水地层修建隧道最有效的工具。
隧道设计 包括隧道选线、纵断面设计、横断面设计、辅助坑道设计等。此外,隧道设计还包括洞门设计,以及开挖方法和衬砌类型的选择等。
隧道贯通控制测量 隧道测量是为了保证测量的中线和高程在隧道贯通面处的偏差不超出规定的限值。
中线平面控制 山岭隧道洞外及洞内都采用主副闭合导线法,即在主导线上测角并用光电测距仪量距,在副导线上只测角不量距。由主副导线所组成的多边形,只平差其角度,不平差其长度。这样主副导线法比三角网法简单实用,比单一导线法可靠。中国大瑶山双线隧道即采用主副闭合导线法作为中线平面控制。
高程控制 短隧道应用普通水平仪,长隧道应用精密水平仪即能保证需要达到的精度。高程贯通极限误差为±50毫米。
隧道开挖 开挖方法分为明挖法和暗挖法。明挖法多用于浅埋隧道或城市铁路隧道,而山岭铁路隧道多用暗挖法。按开挖断面大小、位置分,有分部开挖法和全断面开挖法。在石质岩层中采用钻爆法最为广泛,采用掘进机直接开挖也逐渐推广。在松软地质中采用盾构法开挖较多。
钻爆法 在隧道岩面上钻眼,并装填炸药爆破,用全断面开挖或分部开挖等将隧道开挖成型的施工方法。
隧道衬砌 隧道开挖后,为使围岩稳定,确保运营安全,需按一定轮廓尺寸建造一层具有足够强度的支护结构,这种隧道支护结构称为隧道衬砌。常用的衬砌种类有就地灌注混凝土类、预制块拼装、喷锚或单喷混凝土、复合式衬砌。复合式衬砌是在喷锚或单喷支护之后,再就地灌注一层混凝土,形成喷锚支护同混凝土衬砌结合的复合式衬砌结构。如遇有水地段可在两层支护间加挂一层塑料板或做其他防水层。
2隧道的分类
1、按照隧道所处的地质条件分类:分为土质隧道和石质隧道。
2、按照隧道的长度分类:分为短隧道(铁路隧道规定:L≤500m;公路隧道规定:L≤500m)、中长隧道(铁路隧道规定:500<L≤3000m;公路隧道规定500<L<1000m)、长隧道(铁路隧道规定:3000<L≤10000m;公路隧道规定1000≤L≤3000m)和特长隧道(铁路隧道规定:L>10000m;公路隧道规定:L>3000m)。
3、按照国际隧道协会(ITA)定义的隧道的横断面积的大小划分标准分类:分为极小断面隧道(2~3㎡)、小断面隧道(3~10㎡)、中等断面隧道(10~50㎡)、大断面隧道(50~100㎡)和特大断面隧道(大于100㎡)。
4、按照隧道所在的位置分类:分为山岭隧道、水底隧道和城市隧道。
5、按照隧道埋置的深度分类:分为浅埋隧道和深埋隧道。
6、按照隧道的用途分类:分为交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道。
3、潮河关隧道
潮河关隧道周边地貌特征
潮河经古北口后,蛇曲发育,在地貌上形成∩形,在古北口镇南,潮河由东向西流,对沿岸山坡进行猛烈冲刷,洪水季节侵蚀更为强烈,山坡坡脚被掏空,造成山体崩塌,山坡后退变陡不稳定。
滑坡:铁路旧线南端有几个古滑坡连在一起,形成滑坡群。崩塌与岩堆:沿河山体陡立而破碎,不断崩塌下来的物质堆积起来。洪积扇:岩体坍塌下来的物质被洪水冲到沟口外堆积下来,形成洪积扇。
潮河关隧道旧线滑坡问题 潮关号道口
河一隧进(北京方向)设臵在断层带的滑动体上,施工方法采用全断面开挖,先拱后墙,拱厚45cm,围岩为风化破碎的片麻岩,在沟边可见糜棱岩化片岩。由于岩层破碎,施工方法不当,从而破坏了山体的平衡状态,导致山体的侧方滑动,将已经做好的拱圈压裂。潮河关一号隧道的漏水问题 由于潮河关一号隧道的地质条件比较复杂,尤其是在K124+70至K124+265段,塌方、涌水极为严重。发生塌方、涌水的原因是片麻岩与片岩之间的断层带、风化的片岩、节理溶洞发育的石灰岩,以及质软破碎的糜棱岩造成的。施工过程中,大塌方量共达到25000平方米。昼夜,洞内涌水深度大于1m,给施工带来极大困难。
由于潮河关一号隧道地质环境问题修建了几十米就停止了修建,重新选线后建设了潮河关二号隧道。潮河关隧道改线,河流侵蚀滑坡导致开挖岩体隧道失稳,造成大规模塌方(破坏山体稳定性,山体向下滑动)。
4、北京交通大学地下隧道实验室
从古北口回来,我们直接去了学校的地下隧道实验室,浏览了更多关于隧道的知识。在实验室最下面有一条几十米的隧道,听老师说这是北京地铁4号线的模型。
实习收获和体会
通过这次隧道方向认识实习,我们了解学习到了很多关于隧道建设的知识。比如隧道的结构、开挖方式、修建流程以及隧道的选线等等有了一定的了解。不再像以前仅凭着自己的想象去理解。
这次实习让我深刻体会到读书固然是增长知识开阔眼界的途径,但是多一些实践,亲临实习地点观察探索,遇到问题请教老师,和同学一起探讨,不知不觉中我们就学到了很多东西,而这也是一种绝好的提高自身综合素质的选择,更是一个提高探索兴趣的好方法。的确,实践出真知,当我们脚踏实地去探索我们想要知道的知识时,我们会有不菲的收获。此次实习不仅使我对隧道与地下工程有了更深的认识,而且对土木工程专业有了更大的兴趣。噢,当然,实习之余,我们还感受到了大自然的关怀,亲近了自然,让我们从喧嚣的城市中得到了心灵的释放。从学习中释放压力,调整过后,必然能更深入的进入学习。
这次实习,我们不仅增长了见识,还增进了师生感情和同学友谊。一路上我们欢声笑语,我们互帮互助,不知不觉间我们就打成一团。我想多少年以后,当我们都走上了工作岗位,回想起当年土木工程认识实习和老师、同学一块实习的时候,肯定会回味无穷的!
问题和建议
在实习过程中由于同学们人数众多,而带队老师毕竟数量有限,即使老师使用扩音器,也还是会有很多同学听不清老师所讲的内容,所以建议将单位分小,实现小班额,多班次,进行实习,效果可能会更好。
第四篇:北京交通大学-土木工程认识实习报告--建工方向
土木工程专业认识实习报告
——房屋建筑结构方向
姓 名: XXXX 学 号: XXXX 班 级: 土木XXXX
单 位:北京交通大学土建学院
时 间:201X年X月
目录
第一部分 前言------01
第二部分 专论------03(1)土木工程楼----------03(2)工程结构实验室------03(2)鸟巢-国家体育中心---05(2)水立方-国家游泳中心-08(2)北京北站------------09
第三部分 结束语---12
第一部分 前言
实习时间
2013年5月11、12日
实习目的
实习是大学教学中的一个不可分割的有机组成部分,是大学学习中的一个非常重要的环节,也是加强专业知识认识和完善拓展知识的一个重要途径。
土木工程专业作为一门实践性很强的专业,建立正确的专业思想,树立正确的专业知识学习态度有极其重要的影响作用,这些凸现了实习的必要性。鉴于此,我们于2013年5月11、12日进行关于房屋建筑结构方向的土木工程专业认识实习。
本次实习的目的是通过实地参观土木工程楼、结构实验室、北京北站以及鸟巢、水立方,了解建筑工程中的常见结构及其构造特点等,对房屋建筑结构工程建立直观感性的认识。 实习地点
土木工程楼
土木工程楼位于北京交通大学校区,土建学院办公楼。 工程结构实验室
工程结构实验室1987年建成投入使用,其中建有当时北京地区第一个双向反力墙,1995年铁道部批准工程结构与环境实验为部级重点实验室。通过资源整合和“211工程”建设,目前工程结构实验室的整体规模和水平得到了很大的提高。实验室建筑面积1700,拥有设备1000台件,总价值1200多万元,其中包括先进的MTS拟动力加载设备和数据采集设备。与建筑材料实验室一起,为学生开设了钢筋混凝土梁的设计、制作和加载实验等扩展性实验项目,极大地调动了学生的积极性。
北京北站
北京北站位于北京市西城区西直门,隶属北京铁路局管辖。离通辽站836公里,距包头站809公里。现为一等站,它是中国自主设计建造的第一条干线铁路——京张铁路上的车站。北京北站是北京市郊S2线的始发站,也是规划中的京张城际在北京的起点站。北京北站改造工程于2005年动工,工程主要包括站房扩建以及与北京站、北京西站相类似的大跨度无站台柱雨棚工程,站台、铁道线路和行车信号的改造。总投资1.1亿元。
鸟巢
国家体育场位于北京奥林匹克公园中心区南部,主体建筑为“鸟巢”。为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场。工程总占地面积21公顷,建筑面积258,000㎡。场内观众坐席约为91000个,其中临时坐席约11000个。举行奥运会、残奥会开闭幕式、田径比赛及足球比赛决赛。奥运会后将成为北京市民广泛参与体育活动及享受体育娱乐的大型专业场所,并成为具有地标性的体育建筑和奥运遗产。
国家体育场工程为特级体育建筑,大型体育场馆。主体结构设计使用年限100年,耐火等级为一级,抗震设防裂度8度,地下工程防水等级1级。工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形,南北长333米、体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢结构总用钢量为4.2万吨,混凝土看台分为上、中、下三层,看台混凝土结构为地下1层,地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开,互不相连,形式上呈相互围合,基础则坐在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构,即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。
水立方
国家游泳中心位于北京奥林匹克公园内,2008年北京奥运会标志性建筑物之一。其与国家体育场分列于北京城市中轴线北端的两侧,共同形成相对完整的北京历史文化名城形象。国家游泳中心规划建设用地62950平方米,总建筑面积65000-80000平方米,其中地下部分的建筑面积不少于15000平方米,长宽高分别为 177m×177m×30m。来自101个国家和地区的35万多港澳台同胞及海外侨胞共捐献了9.4亿人民币。
第二部分 专论
实习内容
实习报告将就本次参观的各个典型建筑为例,介绍该建筑的结构特点,并对相关知识点进行展开说明。
土木工程楼
框架剪力墙结构
在土木工程楼一楼入口处,我们观察了位于右侧的框架-剪力墙结构。据老师介绍并查阅资料得到该结构也称框剪结构,是在框架结构中布置一定数量的用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱的剪力墙,可以构成灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求。剪力墙结构承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力。钢筋混凝土墙板能承受竖向和水平力,刚度很大,空间整体性好,房间内不外露梁、柱棱角,便于室内布置,方便使用。
图1 框架剪力墙
框架剪力墙的受力特点:在下部楼层,剪力墙的位移较小,框架按弯曲型曲线变形,剪力墙承受大部分水平力;上部楼层的剪力墙位移越来越大,有外侧的趋势,框架除了负担外荷载产生的水平力外,还额外负担了把剪力墙拉回来的附加水平力,剪力墙则承受负剪力。 填充墙结构
框架结构中填充在柱子之间的墙称框架填充墙,起围护和分隔作用,重量由梁柱承担。框架结构分全框架和半框架,全框架没有承重墙,半框架有承重墙。
工程结构实验室
预制装配式建筑
该实验室属于轻量钢结构“预制装配式”的建筑。将部分或全部构件在工厂预制完成后运输到施工现场,将构件通过可靠的连接方式组装而建成。 牛腿柱
牛腿柱属于外挑结构,比如自己家造房子时,为了支撑外挑阳台而在阳台地下增设的悬挑短梁就是牛腿。在结构实验室中,柱身上为了搁置吊车梁,而设置用柱上的牛腿来承担吊车梁的重量的结构形式。牛腿的作用是衔接悬臂梁与挂梁,并传递来自挂梁的荷载。在这里由于梁的相
图2
牛腿柱
互搭接,中间还要设置传力支座来传递较大的竖直和水平反力,因此牛腿高度已削弱至不到梁高的一半,却又要传递较大的竖直和水平反力,这就使它成为上部结构中的薄弱部位。
设计中应对此处的构造予以足够的重视。通常要注意以下几点。⑴悬臂梁与挂梁的腹板宜一一对应,使受力明确,缩短传力路线;接近牛腿部位的腹板应适当加厚,加厚区段的长度不应小于梁高;
⑵设置端横梁加强,端横梁的宽度应将牛腿包含在内,形成整体; ⑶牛腿的凹角线形应和缓,避免尖锐转角,以减缓主拉应力的过分集中;
⑷牛腿处的支座高度应尽量减小,如采用橡胶支座;
⑸按设计计算要求配置密集的钢筋,钢筋布置应与主拉应力的方向协调一致,以防混凝土开裂。 吊车梁
简要介绍一下吊车梁的组成。
用于专门装载厂房内部吊车的梁,就叫吊车梁,一般安装在厂房上部。该结构实验室中就是在实验室的上部安装了吊车梁。吊车梁是支撑桁车运行的路基,用于钢结构厂房中。吊车梁上有吊车轨道,桁车就通过轨道在吊车梁上来回行驶。吊车梁跟钢梁相似,区别在于吊车梁腹板上焊有密集的加劲板,为提桁车吊运重物提供支撑力。
图3
吊车梁
排架体系
据老师介绍,该结构实验室的上部结构属于排架体系,排架体系是由装配式钢筋混凝土屋面板、屋架梁、吊车梁、连系梁、柱等主要构件组成。排架体系便于装配,对施工条件适应性较大,而且适应范围很广,跨度可达30多米,高度可达20多米,吊车吨位也可达100~200吨。这种体系结构刚度大,耐久性和防火性好,但屋顶自重大,构件类型和数量较多,安装工作量较大。
X形支撑
沿周圈框架平面按K形支撑和X形支撑布置一定数量的钢筋砼抗剪墙板或配筋砌块抗剪墙板,能有效克服框架的剪力滞后现象,显著提高框架的整体性和抗推刚度,减少结构的整体侧移,特别有利于减小层间侧移。但这种结构的延性较差,因此,可以在墙板上开十字形结构竖缝使之出现薄弱部位,形成延性耗能墙板,提高框架的抗震性能
图4
X形支撑
井字梁
井字梁就是不分主次,高度相当的梁,同位相交,呈井字型。这种一般用在楼板是正方形或者长宽比小于1.5的矩形楼板,大厅比较多见,梁间距3m左右。由同一平面内相互正交或斜交的梁所组成的结构构件。又称交叉梁或格形梁。
井式梁板结构的布置一般有以下五种,下面分别于以说明。
1、正式网格梁网格梁的方向与屋盖或楼板矩形平面两边相平行。正向网格梁宜用于长边与短边之比不大于1.5的平面,且长边与短边尺寸越接近越好
2、斜向网格梁当屋盖或楼盖矩形平面长边与短边之比大于1.5时,为提高各项梁承受荷载的效率,应将井式梁斜向布置。该布置的结构平面中部双向梁均为等长度等效率,于矩形平面的长度无关。当斜向网格梁用于长边与短边尺寸较接近的情况,平面四角的梁短而刚度大,对长梁起到弹性支承的作用,有利于长边受力。为构造及计算方便,斜向梁的布置应与矩形平面的纵横轴对称,两向梁的交角可以是正交也可以是斜交。此外斜向矩形网格对不规则平面也有较大的适应性。
3、三向网格梁当楼盖或屋盖的平面为三角形或六边形时,可采用三向网格梁。这种布置方式具有空间作用好、刚度大、受力合理、可减小结构高度等优点。
4、设内柱的网格梁当楼盖或屋盖采用设内柱的井式梁时,一般情况沿柱网双向布置主梁,再在主梁网格内布置次梁,主次梁高度可以相等也可以不等。
5、有外伸悬挑的网格梁单跨简支或多跨连续的井式梁板有时可采用有外伸悬挑的网格梁。这种布置方式可减少网格梁的跨中弯矩和挠度。
鸟巢-国家体育场
概况
国家体育场位于北京市成府路南侧,奥林匹克公园中心区内,是北京2008年奥运会的主体育场。建筑顶面呈马鞍形,长轴为332.3m,短轴为297.3m,南北跨度结构相对标高为42.246m,东西跨度结构相对标高为69.900m,屋盖中间开洞长度为185.3m,宽度为127.5m。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置,与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。大跨度屋盖支
图5
国家体育场的主结构框架
撑在周边的24根桁架柱之上。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置,与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。大跨度屋盖支撑在周边的24根桁架柱之上。主桁架尽可能直通或接近直通,并在中部形成由分段直线构成的内环。钢结构总量约4.6万t,构件截面均为箱形,其空间位置复杂多变,形体宏大、美观。国家体育场主桁架共有48榀,分别由外围24榀桁架柱开始向中间延伸,在中间形成椭圆形的环。主桁架总用钢量约14 000t,桁架柱约17 020t,主桁架与桁架柱一起共同形成如图2所示的主要承力体系。主桁架的轴线高度为12m,上下弦及腹杆
均为箱形截面构件。
结构特点
工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形,南北长333米、体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢结构总用钢量为4.2万吨,混凝土看台分为上、中、下三层,看台混凝土结构为地下1层,地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。
钢结构与混凝土看台上部完全脱开,互不相连,形式上呈相互围合,基础则坐在一个相连的基础底
图6
鸟巢的主要结构解析 板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构,即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。国家体育场工程作为国家标志性建筑,作为屋盖结构的主要承重构件,桁架柱最大断面达25m×20m,高度达67m,单榀最重达500吨。而主桁架高度12m,双榀贯通最大跨度145.577+112.788m,不贯通桁架最大跨度102.391m,桁架柱与主桁架体型大、单体重量重。由于该工程中的构件均为箱型断面杆件,所以,无论是主结构之间,还是主次结构之间,都存在多根杆件空间汇交现象。加之次结构复杂多变、规律性少,造成主结构的节点构造相当复杂,节点类型多样,制作、安装精度要求高。该工程工地连接为焊接吊装分段多,现场焊缝长度长,加之厚板焊接、高强钢焊接、铸钢件焊接等居多,造成现场焊接工作量相当大,难度高,高空焊接仰焊多。
防雷措施
“鸟巢”的防雷设计采用的是最传统的防雷技术。充分利用建筑结构自身的有利条件,将鸟巢的金属屋面,钢结构中的钢构件、钢筋混凝土中的钢筋等通过焊接等方式进行有效连接,整个“鸟巢”的“钢筋铁骨”部分构成了一个理想的“笼式避雷网”。为防止雷击时对人体的伤害,在场馆内人能触摸到的部位,比如钢柱等,都相应作了等电位连接;“鸟巢”内的几乎所有设备与“笼式避雷网”都有可靠连接,保证雷电来临瞬间产生的巨大电流能通过“笼式避雷网”导入地下,以此最大限度地保证场馆自身、仪器设备和人身的安全。
工程钢结构空间巨型桁架安装工艺
主桁架分段及设备选择
大跨度空间巨型桁架的吊装分段很重要,不仅要考虑各分段重量、安装作业半径和国内外现有吊机资源的匹配,同时各分段在支撑塔架上的临时固定及相互搭接各分段间吊装顺序的确定同样是施工的关键。根据支撑塔架的设置及主桁架的空间交叉情况,将屋盖主桁架共分成182吊,其中,内环吊装单元共96吊(空间桁架16吊,平面桁架80吊);外环吊装单元共86吊(均为平面桁架)。综合考虑体育场主桁架大型构件的吊装,主桁架最
终选用1台CC4800型800t履带吊和CC2800型600t履带吊吊装。800t履带吊在场外吊装外环主桁架,600t履带吊在场内吊装内环主桁架。外环主桁架在南北向安装高度相对较低,作业半径较小,但箱形构件的管壁厚,构件吊装单元重,所以800t履带吊采用主、辅臂短,主臂仰角大的塔式工况;而处于东西向的外环主桁架安装高度大,作业半径大,构成桁架的箱形截面壁厚薄,构件吊装单元轻,选用主、辅臂长,仰角小的塔式工况。内环主桁架除了存在与外环主桁架相同的吊装分部情况外,还有大量的空间立体桁架的吊装。由于所有的空间立体桁架均处在最内环,作业半径小,也不用跨越障碍,同时构件重,起重要求高,所以选用带超起的主臂工况,而其他内环桁架同样遵循了外环主桁架一样的工况,选用两种带超的塔式工况。外环南北向最重的吊装单元达140t,安装高度为50m,最大作业半径为42m;外环东西向最重的吊装单元达90t,安装高度为64m,最大作业半径64m。内环所有空间立体桁架最大为250t,安装高度为46m,最大作业半径为38m;南北向最重的吊装单元140t,安装高度为44m,最大作业半径为48m;内环东西向最重的吊装单元达120t,安装高度为58m,最大作业半径38m。平面桁架吊装工艺
平面桁架虽然吊装吨位较空间桁架小,但其采用卧拼方式在龙门吊下拼装,脱胎同时起扳、回直,而后在龙门吊拼装时吊点场地外调平再提升就位,吊装工艺相对复杂,平面桁架吊装主要是脱胎、起扳和调平等施工工序及其过程中的主要控制措施:
1)脱胎时800t履带吊提升主桁架的上弦,两台龙门吊提升下弦。三机抬吊三吊点平面投影范围包含重心,保证三点同时受力,如图8所示;同时,过重心垂直构件上下弦的辅助线到两龙门吊点的距离相等,确保两龙门吊均载,且便于在起扳过程中监测、控制。
2)脱胎后起扳,起扳时为监控桁架下弦两头均衡提升,在下弦吊挂两盘卷尺监测下弦离地距离。当两头离地距离不等时,调整两龙门吊吊钩使构件两端平衡。由于龙门吊钩下没有测量构件重量的仪器,这里通过控制两吊点至重心线的垂直距离及起扳过程中两点平衡,确保两龙门吊均匀受力。
3)构件起扳调平后,吊车开行至就位点就位,为合理使用大型吊机,采用卡马板临时固定的方式就位。根据吊装构件的长度、重量、重心位置,计算上下弦断口卡马板临时固定受力需要的马板规格、长度、焊缝长度。先焊接上下弦上表面卡马板,构架到达安装就位位置,校正合格将其他三面卡马板焊接完毕,吊机即可松钩。
Q460钢材
Q460是一种低合金高强度钢,它在受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形,这个强度要比一般钢材大,因此生产难度很大。这是国内在建筑结构上首次使用Q460规格的钢材;而这次使用的钢板厚度达到110毫米,是以前绝无仅有的。为了给“鸟巢”提供“合身”的Q460,河南舞阳特种钢厂的科研人员开始了长达半年多的科技攻关,前后3次试制终于获得成功。400吨自主创新、具有知识产权的国产Q460钢材撑起了“鸟巢”的铁骨钢筋。
ETFE膜
国家体育馆上层采用ETFE膜:膜结构面积共4万平方米,ETFE膜厚度为
250微米,无色透明,投光率大于95%,造型丰富优美,充分利用自然光源,减少能源消耗,自重轻,施工速度快,使用安全可靠,日常维护费用小,经济效益明显,使用年限大于25年。
国家体育馆下层采用ETFE膜:膜厚度大于350微米,乳白色,吸声率大于等于70%,透光率大于等于30%,PTFE膜可为体育场遮蔽风雨,并且使场内光线更加柔和,有利于调节场内光影对比度,兼做声学吊顶,其声学环境居于国内领先水平,PTFE膜结构使用寿命大于25年。
设计施工难点
体型大,重量重 节点复杂 工期紧 焊接量大 冬雨季施工
工程组织难度大
构件翻身、吊装难度大 高空构件的稳定难度大
图7
鸟巢外观图
水立方-国家游泳中心
概况
国家游泳中心(水立方)位于北京奥林匹克公园内,2008年北京奥运会标志性建筑物之一,总建筑面积约8万平方米。它的结构形式也相对自由。水立方位于北京奥林匹克公园内,是北京味2008年的夏季奥运会修建的主游泳馆。水立方和鸟巢都是2008年北京奥运会标志性建筑物之一,并且与鸟巢分列于北京城市中轴线北端的两侧。
结构特点
水立方是一个空间钢架的结构膜结构建筑,建筑外围采用世界上最先进的环保节能ETFE(四氟乙烯)膜材料。这种材料的寿命是20多年,但实际上来说会比较长。立方的内外立面膜结构共由3065个气枕组成(其中最小的1-2平方米,最大的达到70平方米),覆盖面积达到10万平方米,展开面积达到26万平方米,图8
水立方的结构
是世界上规模最大的膜结构工程,也是惟一一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑。“水立方”的地下及基础部分是钢筋凝土结构。水立方的结构上吸取了水分子水泡的微观结构,这种钢网架直接接触地面,有避雷的效果。
ETFE(四氟乙烯)膜材料
ETFE(四氟乙烯)膜材料是一种新兴的环保材料,自身的清洁能力比较强,可以利用雨水来完成自身清洁。水立方充分利用ETFE新材料自身的性能和空气层在保温,隔热,隔声方面的原理,在实现建筑的功能要求的同时展现给人们纯净的外形。充分体现了在建筑技术强有力的支持下,注重原理的把握与应用。实现建筑技术与艺术的再创造。
图9
膜材料
防雷设计
“水立方”与“鸟巢”相似,也是采用了传统的防雷技术。“水立方”的地下及基础部分是钢筋混凝土结构,地上部分是钢网架,钢结构与钢筋混凝土结构中的钢筋通过焊接连接,共同形成了一个立方体的笼子。屋面上,镶嵌、固定一块块充气枕的是槽形的钢构件,钢构件又宽又厚,与“水立方”四壁的钢网架焊接为一体,支撑着整个屋顶。雷雨天气里,这些钢构件的作用更是非同小可。它们一方面作为天沟,收集、排除屋面的雨水;同时又充当了接闪器,及时将雷电流引到“笼式避雷网”,保护整个建筑物的安全。这是一个非常理想的“笼式避雷网”,完全依靠建筑物自身结构中的材料,无须单独架设避雷针、做引下线或接地体,屋面没有突出的避雷针或避雷带,既经济美观又安全可靠。
抗震设计
“水立方”是典型的外柔内刚。外部只看到充气薄膜,好像弱不禁风,而支撑这些薄膜的是坚实的钢结构,里面观众看台和室内建筑物为钢筋混凝土结构。“水立方”的墙壁和天花板由1.2万个承重节点连接起来的网状钢管组成,这些节点均匀地分担着建筑物的重量,使其坚固得足以经受图10 水立方的内部结构一角 住北京最强的地震。“水立方”的地下部分是钢筋混凝上结构,在浇筑混凝上的时候,在每根钢桂的位置都设置了预埋件(上部为钢块),钢结构的钢柱与这些预埋件牢固的焊接在一起,就这样,地上部分的钢结构与地下部分的钢筋混凝土结构形成一个牢固的整体。正是靠着优越的结构形式和良好的整体性,“水立方”才拥有了“过硬的身体”,达到了抗震8级烈度的标准。
北京北站
概况
北京北站位于北京市西城区西直门,隶属北京铁路局管辖。离通辽站836公里,距包头站809公里。现为一等站,它是中国自主设计建造的第一条干线铁路——京张铁路上的车站。北京北站是北京市郊S2线的始发站,也是规划中的京张城际在北京的起点站。北京北站改造工程于2005年动工,工程主要包括站房扩建以及与北京站、北京西站相类似的大跨度无站台柱雨棚工程,站台、铁道线路和行车信号的改造。总投资1.1亿元。
大跨度无站台柱雨棚
首先老师为我们介绍了北京北站最重要的无站台柱风雨棚结构,该工程由中铁六局总承包,全部钢结构加工、制作和安装由江苏沪宁钢机股份有限公司完成。北京北站改造工程无站台柱雨棚采用预应力张弦桁架结构体系。雨棚平面投影面积58950 ㎡,南北纵向长度541.2m,东西横向宽度为115.5m,图11
大跨度无站台柱雨棚
末段宽度缩至80.9m,张弦桁架下部支承于钢管混凝土柱上。雨棚高度变化范围为16~20 m。张弦桁架上弦压杆为三角形截面空间钢管桁架,桁架弦杆与腹杆之间采用相贯焊接。下弦拉杆采用两根钢拉索,拉索规格为247×127。上弦和下弦之间采用刚性撑杆进行连接,形成稳定的空间受力体系。张弦桁架共28榀,各榀之间由纵向桁架连接,以增加桁架的侧向刚度和屋盖结构受力的整体性。雨棚沿纵向设置图12
单榀张弦桁架三维轴测图 3条温度缝,将屋面钢结构分成4个区。无站台柱雨棚张弦桁架结构平面布置如图2所示,单榀张弦桁架三维轴测图如图3所示。 张弦桁架
张弦结构是将上弦刚性受压构件通过撑杆与下弦拉索组合在一起形成自平衡的受力体系,是一种大跨度预应力空间结构体系,也是混合结构体系发展中一个成功的创造。
张弦结构作为一种新型的结构形式,近年来在实际工程中得到越来越广泛的应用。其结构体系由抗弯刚度较大的刚性构件和高强度拉索组成,自重较轻,可以跨越很大空间。张弦结构作为一种半刚性结构,其
整体刚度由刚性构件截面尺寸和结构体系的空间几何形体两方面共同组成,整体刚度和几何形态与施工过程密切相关,结构体系成型前刚度较弱,因此需要对张弦结构的施工方案进行合理选择并对施工过程进行严格控制。
图13 张弦桁架
第三部分 结束语
实习感想
本次的实习历时一天半,这一次的实习让我对房屋建筑结构方向的基本工作与任务有了一个宏观的了解,对于某些房屋建筑的的基本结构和构造也有了相关的认识。对于将来的工作和任务有了一个感性的的认识。
实习过程中老师详细的讲解让我们收获了很多,房屋建筑的结构设计是一个建筑能顺利地建成并投入使用的基础,必须在掌握相关的理论知识和实践经验的基础上,认真的处理好每一个细节,才能出色地完成房屋建筑结构设计的任务。也能深刻的认识到目前自身的知识水平和实践经验尚不足,在日后的学习中,一定要努力认真,在四年的学习中完善自己,为社会建设服务。
感谢
首先感谢老师们。
感谢老师这一段时间的辛苦付出以及每次实习尽心尽力的组织及讲解。其次感谢同学们。
感谢实习的过程中大家相互照顾,我们一起见证了彼此的成长。最后感谢自己。
第五篇:北京交通大学-土木工程认识实习报告--桥梁方向
土木工程专业认识实习报告
——桥梁工程方向
姓 名: XXXX 学 号: XXXXX0 班 级: 土木XXXX
单 位:北京交通大学土建学院
时 间:201X年X月
土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University
目录
第一部分 前言------01
第二部分 专论------02(1)桥梁参观实习总结----02 卢沟桥-------------0
2小清河桥(肋石拱桥)--0
3京石高速铁路(G4)高架桥-----------------------------03
铁路桁架桥----------0
4公路桥----------------------------—--------------0
5地铁13号线用桥------05
慈献寺桥------------06
(2)桥梁基本知识--------07
第三部分 结束语---09
土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University
第一部分 前言
实习时间
2013年5月25日
实习目的
实习是大学教学中的一个不可分割的有机组成部分,是大学学习中的一个非常重要的环节,也是加强专业知识认识和完善拓展知识的一个重要途径。
土木工程专业作为一门实践性很强的专业,建立正确的专业思想,树立正确的专业知识学习态度有极其重要的影响作用,这些凸现了实习的必要性。鉴于此,我们于2013年5月25日进行关于桥梁工程方向的土木工程专业认识实习。
本次桥梁工程的参观实习的目的是实际观察各种桥梁,初步认识并了解桥的结构,通过自己实地的观察和记录,了解有关桥梁的知识。 实习地点
卢沟桥及其周边桥梁
地铁13号线大钟寺至西直门段桥 土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University
第二部分 专论
实习内容
2013年5月25日,我随第一小组的全体同学在带队老师的带领下进行了土木工程桥梁工程方向的认知实习,在老师的耐心讲解和我们的实地参观后,对桥梁工程有了概念和感官上的大体认识。本实习报告将结合老师的讲解及资料查阅总结本次实习中参观的大桥的结构特点,并对桥梁的定义及性质、组成做综述。
桥梁参观实习总结
卢沟桥
我们参观的第一座桥是卢沟桥。卢沟桥在北京市西南约15公里丰台区永定河上,是北京市现存最古老的石造联拱桥,全长266.5米,宽7.5米,最宽处可达9.3米,路面平坦,几乎与河面平行。两旁有281根汉白玉栏杆,每根柱头上都有雕工精巧、神态各异的石狮。有桥墩十座,共11个桥 孔,整个桥身都是石体结构,关键部位均有银锭铁榫连接,为华北最长的古代石桥。
卢沟桥为石拱桥,采用由11个半圆形石拱相连的结构,每个石拱长度不一,图1
卢沟桥的狮子 这样的结构精巧,坚固耐用,还可以增加泄洪量。每两个石拱之间有石砌桥墩,把11个石拱联成一个整体,是一座联拱石桥。石拱桥的优点在于:取材能够充分地就地取材;耐久性好,而且养护费用少;构造比较简单,施工工艺易为群众掌握;外型美观。但自重较大引起的水平推力也大,增加了下部结构的工程数量,对地基条件的要求较高,因此石拱桥的跨度会相对较小。桥墩面向上游的一面呈楔形,据老师介绍,这种结构的设计可有效减小河水对桥墩的冲击力。另外,在冰融化的时候,冰块顺流而下,会冲击到桥墩上,对桥造成一定的危害。但楔形桥墩能够破冰,使大块的冰变成碎冰,加速了冰的融化。这样能够使河流对桥图2
卢沟桥的石拱与楔形的桥墩 的冲击伤害降至最低,保证了桥的稳固。此外,楔形的桥墩可对水流进行分流作用,避免来往的船只与桥墩相撞。土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University (小清河桥)肋石拱桥
从卢沟桥向西行到达小清河桥,小清河桥于建国后建造,分两期工程,现已弃用。由桥底向上看,位于桥体左边的第一期工程,纵向的大拱之间有一个横向的小拱,可以有效地加强桥的稳固性,还能够增强桥的承压能力。桥体
图3
小清河桥
右边的第二期工程由一个拱部由四个纵向的拱与连接该拱的横梁组成,加强了拱部的稳定性,有效地减少了拱部的自重,加大了桥梁的承载能力。此外在桥的联拱之间,多根立柱连接拱、桥墩和桥面,将桥面的压图4
桥体的底面视图 力均匀分散到桥墩和拱上,加固拱部结构,减轻了桥的自重。
该桥由于混凝土板的破坏、钢筋的锈蚀而失去了主要的承载能力。因此目前已废弃不用,只允许行人通过。
图5
桥体的破坏情况
京石高速铁路(G4)高架桥
在小清河桥南侧,我们远观了高速铁路高架桥。
这座高架桥主要由预应力混凝土简支梁和连续梁组成,均为单箱单室箱型梁。
由于高速铁路的运营密度及对舒适性、安全性的要求均高于普通线路,因此高速列车对桥梁结构的动力作用也就更大。在这个前提下,高速铁路桥梁在设计、施工中形成了自己的特色。
以中小跨度为主。由于高速铁路对线路、桥梁、隧道等土建工程的刚度要求严格,因此,高速铁
图6 京石高速铁路(G4)高架桥 路桥梁跨度以中小跨度为主。土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University 刚度较大,整体性好。高速铁路桥梁必须具有足够大的刚度和良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。同时,必须限制桥梁的预应力徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形,以保证轨道的高平顺行。
纵向刚度大。高速铁路要求依次铺设跨区间无缝线路,而桥上无缝线路钢轨的受力状态不同于路基,结构的温度变化、列车制动、桥梁挠曲会使桥梁在纵向产生一定位移,引起桥上钢轨产生附加应力。过大的附加应力会造成桥上无缝线路失稳,影响行车安全。因此,墩台基础要有足够的纵向刚度,以尽量减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。
铁路桁架桥
从小清河桥向北即可看到第四观测点,一座现代铁路桥。该桥属于下沉式桁架桥。整个桥面最上方是铁轨,下为枕木,枕木下方为六条纵向工字梁,最外侧两根为主桁,是主要受力部件,中间的四根是支撑轨枕。纵向工字梁下方是横向工字梁和交叉工字梁,用于加固连接纵向工字梁,使其成为一
个整体,增加其稳固性。
通过
老师的讲解我们得知,主梁与副梁之间的连接方式为铆钉连接,这种连接方式在工程设计和建设中的应用是非常广泛的。
图7
铁路桁架桥
图8 桁架的主梁与副梁的连接方式
此外,老师向我们介绍了两个相邻的桥墩上的制作形式的不同,左侧图片中的只作为滑动支座,右侧图中的制作图9 桁架桥的支座形式 类型为固定支座。这种制作分布的形式可以避免主梁由于受压或温度的影响发生变形时,桥体不会因为结构固定而发生破坏。
桁架桥指的是以桁架作为上部结构主要承重构件的桥梁。桁架桥的组成:
主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架、及桥面系。在桁架中,弦杆是组成桁架外围的杆件,包括上弦杆和下弦杆,连接上、下弦杆的杆件叫腹杆,按腹杆方向之不同又区分为斜杆和竖杆。弦杆与腹杆所在的平面就叫主桁平面。大跨度桥架的桥高沿跨径方向变化,形成曲弦桁架;中、小跨度采用不变的桁高,即所谓平弦桁架或直弦桁架。土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University 桁架结构桁架结构可以形成梁式、拱式桥,也可以作为缆索支撑体系桥梁中的主梁(或加劲梁)。桁架桥梁绝大多数采用钢材修建,亦有采用预应力混凝土修建的例子。桁架桥为空腹结构,因而对双层桥面有很好的适应性,以上列举的几座桥均布置为双层桥面。
公路桥
从小清河桥向南行约400米即到了一处公路桥,该公路桥主要使用由T型梁和横隔板组成的简支梁。
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。它对桥梁上分布的活荷载起作用。横隔板在起着维持桥梁的横向稳定、保证各根主梁相互间连成整体、调整各梁的不均匀荷载等作用, 提高了这类梁体的抗扭刚度。同时, 横隔板还可使主梁在水平方向连成整体, 以承受横向的水平荷载。
横隔板是使桥梁成为空间整图10
公路桥 体结构的重要组成部分, 必须具有足够的强度和刚度。它的刚度愈大, 桥梁的整体性愈好, 在荷载作用
下各主梁就能更好地共同工作。同时, 横隔板也需有足够的强度传递荷载。在支承处的横隔板还担负着承受和分布较大支承反力的作用。T型梁为横截面形式为T型的梁。两侧挑出部分称为翼缘,其中间部分称为梁肋。由于其相当于是将矩形梁中对抗弯强度不起作用的受拉区混凝土挖去后形成的与原有矩形抗弯强度完全相同外,却既可以节约混凝土,又能够减轻构件的自重,提高了跨越能力。
T型梁组成的简支梁是由墩柱和盖梁支撑着。墩柱上方的盖梁是为支承、分布和传递上部结构的荷载,在排架桩墩顶部设置的横梁。在桥墩(台)或在排桩上设图11
公路桥的T行梁
置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁。主要作用是支撑桥梁上部结构,并将全部荷载传到下部结构。
地铁13号线用桥
地铁13号线位于北京市内,桥下设有公路,来往车辆众多,故在公路附近采用跨度较大的梁。而且为了避免遮挡视线,桥墩采用的是板式结构。由于不同位置受力不同,在减少材料、减轻自重而又能保证强度的情况下,梁的下部做成了抛物线的形状,这样便满足了上述要求,同时还提高了桥的限高。13号线轻轨用桥采用了连续预应力钢筋混凝土梁,是连续梁的一种。所谓连续梁,是指一个梁拥有三个或更多的支撑。查 土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University 阅资料得知,连续梁在恒荷载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理,因而梁高可以减小,节省材料,且刚度大,整体性好,超载能力大,安全度大,桥面伸缩缝少。
该桥还采用了简支
图12
13号线用桥 梁结构。简支梁就是梁的两端搭在两个支撑物上,两端铰接,现实看是只有两端支撑在柱子上的梁,主要承受弯矩的单跨结构。一般为静定结构,受力简单,跨中只有正弯矩,体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力都不会在梁中产生附加内力。
桥的支座出采用了盆式结构支座,即周围为钢材料围成的盆状,内部填充橡胶材料。橡胶材料有很好的弹性,而盆式结构将橡胶材料限制在盆内,这样就加强了橡胶材料图13
桥的支座 的强度。由于梁会随季节变化而产生型变量,如果采用固定的支座结构,便会产生很大的作用力,这对于梁和支座都会产生不利影响。而采用这种盆式结构,便能够很好的利用橡胶的弹性来应对梁的变形,从而提高了桥的安全性。
我们还发现了桥体所采用的排水系统。
慈献寺桥
图
图14
桥的排水系统
下午两点,我们回到交大,参观我们此次桥梁方向的最后一个观测点:慈献寺桥。
慈献寺桥位于交大南门外,动物园路与高圆
柱粱桥斜街交汇处,是一座分离式立交桥。慈献混寺桥是为了缓解西直门路段交通压力而建,因凝此在建设之初便考虑到较大的车流量,采用了土双向四车道的设计。可以明显的看出来,慈献桥寺桥是两座并行的桥拼合在一起的,当桥体拼
墩 土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University 合好之后再通过浇筑混凝土连接在一起。每个桥的桥墩都采用了圆柱或方形的桥墩,以增强期稳定性。
近观桥墩,能够发现方形桥墩与桥体之间有一层橡胶层,桥墩的上方有四个支座,支座通过限位装置与桥墩连接在一起。通过老师的讲解,才知道该处桥墩的受力仍主要是通过中间的主要部位,橡胶层的作用与盆式结构中的橡胶层作用相同,也是为了应对形变量而设计。周围图16
慈献寺桥桥体 的四个限位装置作用是防止桥体发生横向位移,设计时应考虑到强度条件。
沿着慈献寺桥发现桥墩桥墩变粗,两个相邻桥墩横向支起了一段梁,可以看到该梁与桥墩之间是直接固结浇灌固结在一起,提高了强度。
桥梁基本知识
梁桥组成
一般梁式桥由梁部结构(桥跨结构)、下部结构(桥墩、桥台、桥台锥体)和基础组成;拱桥的主要组成部分是承重拱;悬索桥和斜拉桥属于组合体系桥,桥塔和钢索(对悬索桥是主缆,对斜拉桥是斜拉索)是桥梁的重要承重结构。 主要技术指标
桥全长:桥梁是指桥台挡碴前墙之间的长度;拱桥是指拱上侧墙与桥台侧墙的两伸缩缝外墙之间的长度;刚架桥是指刚架顺跨度方向外侧间的长度。
梁跨度:一孔梁支座中心之间的距离,是梁桥最重要的技术指标。
孔数:桥墩之间或桥墩与桥台之间的桥跨称为一孔,设一座桥的墩台总数为n,则一座桥的孔数为n-1。
墩高:桥墩基顶至支座铰中心的垂直距离,是影响桥墩设计的重要技术指标。
桥梁上部结构
上部结构的结构类型:(梁、拱、刚架、斜拉、悬索)
梁的截面形式及主要尺寸:(板式、T形、箱形、工字形等)
主要受力钢筋的类型及布置形式:主要受力钢筋有主筋、斜筋、箍筋等;钢筋种类有圆钢筋、变形钢筋、钢丝、钢铰线等。布置形式分直线、曲线和折线等。
桥梁下部结构
桥墩类型:按墩身截面形式:矩形墩、圆形墩、圆端形墩、空心截面墩;按墩身结构形式:单柱式、双柱式、排架式。
桥台类型:根据结构形式分为:U形桥台、T形桥台、耳墙式桥 土木工程认识实习报告
Beijing Jiaotong University 台、埋式桥台。
墩台材料:石砌、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土。
墩台顶帽:墩台顶部支撑桥跨结构的部分。因承受和传递桥跨结构传来的强大作用,须用不低于200号的混凝土浇筑,厚度不小于40cm,一般配有钢筋,并设置配筋的支撑垫石承托支座。顶帽上设有排水坡以免积水,周围还设有突出墩身10~20cm的飞檐,使雨水不直接流泻于墩身表面,也较美观。
墩台托盘:墩台顶帽与墩台身之间的盘状过渡段。因顶帽横向尺寸一般决定于架梁和养护的要求而大于受力需要,为缩小墩身横向尺寸,以节省工程数量,且能合理传递荷载,故在顶帽和墩身间插入托盘过渡。
桥梁基础类型
明挖基础:又称扩大基础或直接基础,适用于地基土承载力较高的场合。
桩基础: 桩基础靠桩身与地基土之间的摩擦力及桩头的承压力平衡竖向荷载,是应用极为广泛的基础类型。根据桩的成形和施工方法,桩基础分为打入桩和灌注桩。
打入桩:预制桩身,用打桩机强行打入地下;
灌注桩:在地基土中挖孔或钻孔后,现场灌注桩身,分别称为挖孔桩、钻孔桩。
沉井基础:将上下开口、下端有刃脚的预制井筒立于基础位置,用抓斗或吸泥机清除井内土砂,使井筒不断下沉。随井筒下沉,上面不断接长井筒。下沉至设计标高后用混凝土封底,在井中填充砂石或贫混凝土,顶部加井盖形成沉井基础。
桥梁支座
根据使用材料分类:普通钢支座和橡胶支座,每种支座又分多种类型;
根据支撑图式分类:固定支座(允许转动),活动支座(允许转动和纵向位移)土木工程认识实习报告
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第三部分 结束语
实习感想
这一次的实习让我对桥梁工程方向的基本工作与任务有了一个宏观的了解,对于桥梁的基本结构和构造也有了比较深入的认识和亲身的体验,增长了自己的发现问题、分析问题的能力。不仅提高了专业知识水平,也培养了对专业的学习兴趣,更重要的是意识到了土木工程是一项关乎民生的学科,它覆盖的领域涉及到了我们的生活各个角落,而土木工程设施的安全性和稳定性更是一个国家国民生活安居乐业的保证。
实习过程中,老师详细的讲解更让我受益匪浅。参观卢沟桥的的过程中,能强烈的感受到古代劳动人民的智慧和汗水。与周围各种现代化的建筑相对比,我们又能感受到现在科技的发展对桥梁发展的推动。我们作为未来从事桥梁的结构设计人员,应该要感受到这种时代的气息,在时代的大潮中去充实自己,完善自己。
参观过程中,我意识到桥梁的设计和施工是一项多么严谨的工作,因为计算的失误,桥梁可能倒塌;因为施工的问题,桥梁可能在为达到使用年限就被弃用,造成了人力和财力的浪费。作为土建人,我们必须拥有更高的责任感和更加严谨的工作作风。
感谢
首先感谢老师们。
感谢老师这一段时间的辛苦付出以及每次实习尽心尽力的组织及讲解。其次感谢同学们。
感谢实习的过程中大家相互照顾,我们一起见证了彼此的成长。最后感谢自己,这是一段值得记忆的旅程。