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1、第一篇 总 论,第一章 概 述 第二章 桥梁的总体规划设计 第三章 桥梁上的作用 第四章 桥梁的布置与构造,第一章 概述,桥梁的定义：“桥是跨越障碍的通道”。 美国韦氏大词典 功能：桥梁是公路、铁路和城市道路的重要组成部分，特别是 大、中桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重要意义。 1、交通运输的咽喉2、国民经济发展的需要3、人民生活的需要4、国防的需要5、景观,第一节 桥梁的基本组成和分类,一、桥梁的基本组成1、基本组成,图1.1 梁式桥概貌,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,全 桥 结 构,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,2、常用术语,图1.1 梁式桥概貌,(1) 水位：低
2、水位、高水位、设计水位、通航水位 (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 (3) 高度：桥下净空、桥梁建筑高度、桥面净空,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,拱桥的高度：净矢高 f0、矢高 f、矢跨比( f / l ),1拱圈；2拱顶；3拱脚；4拱轴线；5拱腹；6拱背；7变形缝；8桥台；9基础；10锥坡；11拱上结构,图1.2 拱桥概貌,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,二、桥梁的分类 1、桥梁按受力体系分类：梁、拱、吊三大基本体系,（1）梁式桥, 组成：, 受力特点：在竖向荷载作用下，桥墩和桥台处无水平反力，梁以受弯为主。, 用材：抗弯、抗拉能力强
3、的材料（钢、配筋混凝土、钢一混凝土组合结构等）,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类, 型式：,简支梁桥连续梁桥悬臂梁桥钢桥和钢混凝土组合梁桥,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,飞云江桥 多跨简支梁，全长1721m，分跨为18x51+5x62+14x35(m)，桥面宽13m,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,（2）拱桥, 组成：, 受力特点：在竖向荷载作用下，桥墩和桥台将承受水平推力，承重 结构（拱圈或拱肋）以受压为主。, 用材：抗压能力强的圬工材料（如砖、石、混凝土）和钢筋混凝土、钢等来建造。,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类, 型式：,双曲拱a、 中承式钢管拱c、系杆拱桥d、“
4、飞雁式”三跨自锚式微小推力拱桥e,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,丫髻沙大桥 （飞雁式拱桥，7636076m，桥梁全长1084m， 2000年建成）,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,（3） 刚构桥, 组成：,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的刚性，以承担负弯矩的作用。, 受力特点： 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。, 用材：钢筋混凝土、预应力混凝土、钢等,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类, 型式：,门式刚架桥T型刚构桥 c连续刚构桥
5、d刚构连续组合体系 e 斜腿式刚构桥 f,图1.5 刚构桥,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,T型刚构桥： 重庆长江大桥 85.64X138156174104.5m，分离双箱。挂梁（T梁）长30m。1980年建成。,连续刚构：广东洛溪桥 我国第一座大跨径连续刚构桥，跨径为65+125180110m，h支=10m，h中=3.0 m，双肢薄壁墩, 1988年建成通车。,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,(4) 斜拉桥, 组成：, 受力特点：竖向荷载作用下，受拉的斜索将主梁多点吊起，并将主梁的恒载和车辆等其它荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。塔柱基本上以受压为主。跨度较大的主梁就象一条多
6、点弹性支承（吊起）的连续梁一样工作，从而使主梁内的弯矩大大减小。主梁截面的基本受力特征为偏心受压构件。高次超静定结构。, 用材：高强平行钢丝或钢绞线等制成斜拉索，主梁用材有预应力混凝土、钢、钢混凝土组合（结合、叠合）、钢混凝土混合等,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类, 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。,图1.7 独塔式斜拉桥,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,日本多多罗桥,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,(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，
7、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。, 组成：, 受力特点：竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，缆索锚于悬索桥两端的锚碇结构中。缆索传至锚碇的拉力可分解为垂直和水平两个分力，因而悬索桥也是具有水平反力（拉力）的结构。,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类, 用材：采用高强度的钢丝成股编制形成钢缆 型式：单跨式悬索桥a，三跨式悬索桥b,图1.8 悬索桥,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,明石海峡桥（l=1991m）,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,2、桥梁的其他分类简述,(1) 按用途来划分：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农桥、人行桥、水运桥、管线桥等
8、。(2) 按桥梁全长和跨径划分：特殊大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞。,桥梁按总长和跨径分类（中国，2004规范）,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,(3) 按照主要承重结构所用的材料划分：圬工桥、钢筋混凝土桥、预应 力混凝土桥、钢桥、钢混凝土组合桥和木桥（不用于永久性桥）等(4)按跨越障碍的性质：跨河桥、跨海桥、跨线桥、立交桥、高架桥等(5) 按桥跨结构的平面布置：正交桥、斜交桥和弯桥。(6) 按上部结构的行车道位置：上承式桥、中承式桥和下承式桥。,中承式拱桥,下承式拱桥,第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,(7) 按桥梁的可移动性：固定桥、活动桥（开启桥、升降桥、旋转桥、浮 桥等）,天津
9、的金汤桥 (平转开启结构,全长76.4米。),第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类,一、我国桥梁建设成就中国古代木桥、石桥和铁索桥都长时间保持世界领先水平，在桥梁发展史上曾占据重要地位，为世人所公认。,河北赵县赵州桥当今世界上跨径最大(跨度37.02m) 、建造最早的单孔敞肩型石拱桥(早于欧洲同类桥约1000年), 第十二个“国际土木工程里程碑” ,历经1400年仍完好无损。,第二节 桥梁发展动态,第一章 第二节 桥梁发展动态,福建泉州万安桥,北京颐和园十七孔桥,第一章 第二节 桥梁发展动态,现代桥梁,1、预应力混凝土梁式桥最大跨径,第一章 第二节 桥梁发展动态,重庆朝天门长江大桥全长1710
10、米，主桥跨径为190552190932m，全宽365米，主桥为中承式钢桁架系杆双层拱桥，分上下两层，上层为双向6车道，下层中间为双向交通轻轨，两边为预留车道。2004年开工，预计2008年完工。,上海卢浦大桥 世界上跨度最大的拱桥，为中承式系杆拱桥，主跨跨径达到了550m，矢跨比为1/5.5，拱肋为全焊钢结构,第一章 第二节 桥梁发展动态,2、混凝土拱桥,第一章 第二节 桥梁发展动态,巫山长江大桥主跨为460m的中承式钢管拱桥，矢跨比为1/3.8，全长612.2米，桥面净宽19米，双向4车道。2005年1月8日正式竣工通车。目前世界最长的钢管混凝土拱桥。,万县长江大桥 （钢骨混凝土箱拱，矢跨比
11、1/5,拱圈高7m,宽16m,l=420m,桥宽B=24m,1997年),第一章 第二节 桥梁发展动态,3、悬索桥国内外最大跨径,第一章 第二节 桥梁发展动态,明石海峡大桥,西堠门大桥,浙江舟山大陆连岛工程的一部分，主跨1650m，建设中。,第一章 第二节 桥梁发展动态,4、斜拉桥的世界最大跨度,第一章 第二节 桥梁发展动态,苏通大桥 （l=1088m，主塔高约300米，2008年通车）,第一章 第二节 桥梁发展动态,E N D,第二章 桥梁的总体规划设计,第一节 桥梁设计的基本原则 桥梁的总体规划基本原则：安全、适用、经济、美观和有利于环保。 桥梁设计的基本要求（1）结构尺寸和构造上：,在强
12、度方面：足够的安全储备； 在刚度方面：控制变形 稳定性方面：保持原形状和位置的能力。,第二章 第一节 桥梁设计的基本原则,（2）使用上的要求：适用耐久,保证在100年的设计基准期内正常使用桥面宽度满足当前以及今后规划年限内的交通流量；利于泄洪，通航（跨河桥）或车辆和行人的通行（旱桥）；桥梁的两端方便于车辆的进入和疏散；考虑综合利用，方便各种管线的搭载。,第二章 第一节 桥梁设计的基本原则,（3）经济上的要求：合理的经济,选择造价和养护费用综合最省的桥型；遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则；桥位应考虑建在能缩短河道两岸的运距，促进该地区的经济发展，产生最大的效益；对于过桥收费的桥梁应能吸引更
13、多的车辆通过，达到尽可能快回收投资的目的。,（4）施工上的要求：技术先进在因地制宜的前提下，尽可能采用成熟的新结构、新设备、新 材料和新工艺。,第二章 第一节 桥梁设计的基本原则,（5）美学和景观上的要求：美观,香港昂船州大桥,“桥能满足人们到达彼岸的心理希望，同时也是使人印象深刻的标志性建筑，并且常常成为审美的对象和文化遗产” 摘自日本伊藤学的桥梁造型一书,瑞士萨尔基那山谷桥（Salginatobel Bridge） 被评为20世纪最美丽的桥梁,第二章 第一节 桥梁设计的基本原则,（6）环境保护和可持续发展,多方面考虑环境要求，采取必要的工程控制措施，建立环境监测保护体系，将不利影响减至最小
14、。,第二章 第一节 桥梁设计的基本原则,一、桥梁的平面设计 确定桥位：小桥和涵洞的位置与线型一般应符合路线的总走向，为满足水文、线路弯道等要求，可设计斜桥和弯桥；对于公路上的特大桥、大、中桥桥位，原则上应服从路线走向，桥、路综合考虑，尽量选择在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段上。桥梁的平曲线半径、平曲线超高和加宽、缓和曲线、变速车道设置等，均应满足相应等级线路的规定。,第二节 桥梁平、纵、横断面设计,第二章 第二节 桥梁平、纵、横断面设计,第二章 第二节 桥梁平、纵、横断面设计,1、 桥梁总跨径的确定原则：在整个使用年限内，保证泄洪及通航，流冰；避免因过分压缩河床引起河道和河岸的不利变迁；避
15、免因桥前壅水及河床过度冲刷带来的不利影响。,对于深埋基础，一般允许稍大一点的冲刷，使总跨径能适当减小； 对于平原区稳定的宽滩河段，流速较小、漂流物少、主河槽较大，可以对河滩的浅水流区段作较大的压缩，但必须慎重校核，压缩后的桥梁的壅水不得危及河滩路堤以及附近农田和建筑物。,特殊：,第二章 第二节 桥梁平、纵、横断面设计,2、桥梁的分孔原则：在满足使用和技术要求的前提下，使上、下部结构的总造价趋于最低。,(2) 平原区宽阔河流上的桥梁：通常在主河槽部分按需要布置较大的通航孔，而在两侧浅滩部分按经济跨径进行分孔。,(1) 通航河流：应满足桥下的通航要求。通航孔应布置在航行最方便的河域。对于变迁性河流
16、，根据具体条件，应多设几个通航孔。,使用和技术要求,第二章 第二节 桥梁平、纵、横断面设计,(3) 对于在山区深谷上、水深流急的江河上，或需在水库上修桥时，应加大跨径，甚至采用特大跨径的单孔跨越。 (4) 从结构的受力特性考虑，合理地确定相邻跨之间的比例。 (5) 可以适当加大跨径避开不利的地质段。 (6) 上下游临近桥梁的情况,第二章 第二节 桥梁平、纵、横断面设计,3、 桥道高程的确定原则：,满足流水净空的要求；通航桥孔应满足通航净空的要求；桥下通车桥孔应满足建筑净空限界的要求；桥的两端能够与公路或城市道路顺利衔接。,第二章 第二节 桥梁平、纵、横断面设计,通航净空要求 为了保证桥下安全通航，通航孔桥跨结构下缘的标高应高出自设计通航水位算起的净空高度。,
