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1、1,向群 主讲 天津铁道职业技术学院,桥梁工程,2,第 一 章 概 论,第一节 桥梁组成与基本类型 第二节 桥梁发展概况 第三节 桥梁设计概述,3,第三节 桥梁设计概述,一、桥梁设计原则1、 适用性2 、舒适与安全性3 、经济性4、先进性5、 美观,4,二、桥梁设计内容,1. 选择桥位：进行多个桥位的对比分析，并结合线路； 2. 确定桥梁长度和桥面标高； 3. 选择桥式：进行多个桥型方案的比选； 4 .对桥跨、墩台、基础等进行结构设计：拟定细部尺寸，进行计算，结合施工方案，并进行各项检验。使所设计的桥梁满足强度、刚度、稳定性、耐久性等要求。,5,三、桥梁的设计规划 1、规划设计阶段（含预可行性
2、研究、工程可行性研究）城市及公路桥梁根据交通流量及其增长率、所需要的车道数、车道宽、人行道等，再综合考虑社会效益、投资的经济效益等进行可行性研究。做投资估算； 对干线铁路、公路而言，是线路决定桥梁，还是桥梁决定线路？ 一般原则：中小桥服从线路走向，可修弯、坡、斜桥；而大桥和特大桥，先选桥位，跨河桥与河流正交，线路服从桥梁。 2、初步设计做工程概算； 3、施工图设计做工程预算。,6,桥梁规划设计的主要工作,（一）野外勘测及调查研究工作 1. 调研桥梁的任务 2. 选择桥位 3.桥位的详细勘测和调查 4 .调查与建桥相关的情况，如当地的材料、水质、公路运输等,7,（二） 桥梁横断面设计铁路：单线、
3、双线、线间距；大跨桥满足横向刚度要求，B/L 1/20公路：车道数、车道宽度、分隔设施、防撞栏杆等 （三）平面布置对大桥、特大桥的大跨度梁一般在直线上； 当受地形限制布置在曲线上时，曲线的各项指标 应符合设计规范的要求。,8,四、桥梁净空,桥梁净空包括桥面净空和桥下净空。 桥面净空 是保证车辆、行人安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限，在净空界限范围内不得有桥跨结构的构件或其他建筑物侵入。 铁路：“标准轨距铁路限界 国标GB146-59”；双线铁路线间距（线路中心间距离）4m，高速铁路5m曲线上受外轨超高等的影响桥上净空限界应加宽。,9,10,2、公路： 按公路桥规JTJ021-85，高速、汽车专
4、用、一、二级公路净高为5米；三、四级公路净高为4.5米。,11,12,桥下净空 包括立交桥下净空和跨河桥下净空。指为通航、流冰、流木等所需的净跨和净高。 1跨河桥下净空：通航、排筏、流水、漂流物等所 需的净跨和净高。 (1)对于梁式桥：梁底应高出设计水位（包括壅水和浪高）或 高出最高流冰水位加规范安全值。 (2)对于拱式桥：从拱顶底面到设计水位应有大于100cm的净空高度。,第2章 设计荷载,第一节 永久荷载 第二节 可变荷载 第三节 偶然荷载 第四节 荷载组合,14,5、设计荷载,(1)永久荷载：亦称恒载，在设计使用期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比忽略不计。 永久荷载包括：结构自重
5、、桥上附加恒载（桥面、人行道及附属设备）、作用于结构上的土重及土侧压力、基础变位影响力、水浮力、混凝土收缩和徐变的影响力等。 (公路桥涵设计采用的作用分为永久作用、可变作用和偶然作用三类。),15,16,(2)可变荷载：设计使用期内其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。,基本可变荷载包括：列车活载、汽车或平板挂车或履带车、 由列车活载和汽车活载引起的冲击力、曲线上的离心力、由活载引起的土侧压力。公路桥中的人群荷载。铁路桥梁的列车横向摇摆力等。,列车活载 中华人民共和国铁路标准活载图式 （简称“中活载”） 中活载160km/h、200km/h ZK活载250km/h、300km/h
6、以上高速,17,“ZK活载”分标准活载和特种活载,18,桥规规定： 加载时，标准活载计算图式可任意截取 双线桥跨：两线活载之和的90% 横向稳定检算：空车+最大横向风力为最不利，空车活载标准值为10kN/m,“中活载”分普通活载和特种活载,19,汽车、平板挂车和履带车荷载,设计荷载 大量、经常出现的汽车荷载，以车队形式排列。 汽10级、汽15级、汽20级、汽超20级,验算荷载 偶然、个别出现的平板挂车或履带车。 挂80、挂100、挂120、履带50,20,新规范 车道荷载的计算图式,K,q,P,K,21,22,23,冲击力：车辆以一定速度过桥时，由于动力影响，桥梁实际产生的活载应力和变形大于按
7、活载静重计算所得的结果，这种动力效应常称为冲击作用。,离心力：车辆在曲线上运行产生离心力。公路桥上离心力较小，当曲线半径等于或小于250m时，才考虑离心力的作用。,人群荷载：公路桥人群荷载一般规定为3kN/m2，城市、郊区行人密集处可为3.5kN/m2。,其他可变荷载包括：制动力或牵引力、风力、温度力、流水压力、水压力和施工荷载等。,对铁路桥梁，人行道荷载归为其他可变荷载。,24,制动力 是车辆减速或制动时的惯性力。方向：与行车方向一致。 牵引力：是车辆起动或加速时车辆与路面（或钢轨）间作用的摩阻力。 方向： 与行车方向相反。 风力： 温度力：超静定结构存在多余约束，热胀冷缩将产生内力或支座反
8、力。静定和超静定结构，由于结构不同部位温度不同，内部将产生温差力。,25,施工荷载是指结构在施工过程中承受的荷载。包括：自重、人群、架桥机、风载、温度力、吊机或其他机具的荷载及在构件制造、运送、吊装时作用于构件上的临时荷载。,铁路桥上人行道荷载：铁路人行道桥只考虑巡道和维修人员通行，维修时放置钢轨、枕木、道碴等。,26,3、偶然荷载,偶然荷载指船只或漂流物（排筏等）撞击力和地震荷载。,船只或漂流物撞冲力,27,4、荷载组合,总原则： 凡存在的永久荷载任一项，均应进行组合； 凡可能出现的基本可变荷载项，除个别情况外应进行组合； 纵向力与横向力不同时组合； 对其他可变荷载的组合，根据同时作用的可能性，规范具体规定了某种荷载组合时，哪些荷载不同时参与组合。,28,小结：,1.桥梁的设计要求和设计内容。 2.桥梁的设计荷 载。,29,Thanks for your attention,
