12第一章总论桥梁组成、规划设计、设计荷载、桥面构造

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1、1.2桥梁的组成与分类1.2.1桥梁的组成1.2.2桥梁的分类1.2.3桥梁的主要类型1桥梁工程第一章总论-21.2.1桥梁的组成2桥梁工程第一章总论-2n桥梁由四个基本部分组成上部结构superstructure下部结构substructure支座bearing附属设施accessory3桥梁工程第一章总论-2n桥跨结构(上部结构)superstructure路线中断时跨越障碍的主要承载结构n桥墩、桥台(下部结构)substructure支承桥跨结构并将恒载和车辆荷载传至地基的建筑物n基础foundation桥墩(台)中使全部荷载传至地基的底部奠基部分4桥梁工程第一章总论-2n桥梁的基本附属

2、设施包括桥面系bridgedecking伸缩缝expansionjoint桥头搭板transitionslabatbridgehead锥形护坡conicalslpoe5桥梁工程第一章总论-2n支座bearing 在桥跨结构和桥墩(台)的支承处设置的传力装置n护坡conicalslpoe 路堤与桥台衔接处,在桥台两侧设置的石砌锥形体,保证边坡稳定 6桥梁工程第一章总论-2n河流中的水位低水位lowwaterlevel高水位highwaterlevel设计水位:designedwaterlevel按规定的设计洪水频率计算所得的高水位通航水位navigablewaterlevel7桥梁工程第一章总论

3、-2公路等级设计洪水频率特大桥大桥中桥小桥涵洞及小型排水构造物高速公路1/3001/1001/1001/1001/100一级公路1/3001/1001/1001/1001/100二级公路1/1001/1001/1001/501/50三级公路1/1001/501/501/251/25四级公路1/1001/501/501/25不作规定8桥梁工程第一章总论-2n净跨径 clear span 设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)之间的净距(梁桥),拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离(拱桥)n计算跨径 computed span 桥跨结构相邻两个支座中心距离(梁桥),两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离(

4、拱桥)9桥梁工程第一章总论-2n总跨径 total span 各孔净跨径之和n桥梁全长 total length of bridge 两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离n桥下净空 clearance of span 设计洪水位或计算通航至桥跨结构最下缘的距离n桥面净空 clearance above bridge floor 桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限,公路、铁路、城市桥梁有相应的规定n标准跨径 相邻桥墩中线之间的距离(梁桥)10桥梁工程第一章总论-2n桥涵的跨径小于或等于50m时,宜采用标准化跨径。n n桥涵标准化跨径桥涵标准化跨径桥涵标准化跨径桥涵标准化跨径规定如下:0.7

5、5m、1.0m、1.25m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、 4.0m、 5.0m、 6.0m、 8.0m、 10m、13m、16m、20m、25m、30m、35m、40m、45m、50m。11桥梁工程第一章总论-2桥涵净空(图例)桥涵净空(图例)12桥梁工程第一章总论-2车车道道宽宽度度设计速度1201008060403020车道宽度3.75 3.75 3.75 3.50 3.75 3.253.00(单车道为3.50m)13桥梁工程第一章总论-21.2.2桥梁的分类Classificationn按跨径分类 Span Lengths 特大桥 super major bridge大桥 m

6、ajor bridge中桥 medium bridge小桥 small bridge涵洞 culvert14桥梁工程第一章总论-2桥涵分类桥涵分类桥涵分类多孔跨径总长L(m)单孔跨径LK(m)特大桥L1000LK150大桥100L100040LK150中桥30L10020LK40小桥8L305LK20涵洞LK515桥梁工程第一章总论-2n按桥面的位置分类 position of deck 上承式 deck bridge 中承式 half-through bridge 下承式 through bridge16桥梁工程第一章总论-2n按用途分类 usage公路桥 highway bridge铁路桥

7、 railway bridge公铁两用桥 highway and railway brdige人行桥 foot bridge17桥梁工程第一章总论-2n按承重结构材料分类 material of constructure木桥 timber bridge钢桥 steel bridge圬工桥 masonry bridge钢筋混凝土桥 reinforced concrete bridge预应力混凝土桥 prestressed concrete bridge钢混凝土组合桥 steel-concrete bridge18桥梁工程第一章总论-2n按跨越障碍的性质分类 跨河桥 river bridge立交桥

8、 interchange高架桥 viaduct栈桥 trestle bridge19桥梁工程第一章总论-2n按桥跨结构的平面布置分类 正交桥 right bridge斜交桥 skew bridge弯桥 curved bridge20桥梁工程第一章总论-2n按结构体系分类 structure form梁式桥 beam bridge拱桥 arch bridge刚架桥 rigid bridge吊桥 suspension bridge斜拉桥(组合体系桥) cable stayed bridge21桥梁工程第一章总论-2梁式桥 beam bridge22桥梁工程第一章总论-2拱桥 arch bridge

9、23桥梁工程第一章总论-2刚架桥 rigid bridge24桥梁工程第一章总论-2吊桥 suspension bridge25桥梁工程第一章总论-2组合体系桥梁拱组合26桥梁工程第一章总论-2组合体系桥斜拉桥cable stayed bridge27桥梁工程第一章总论-21.3桥梁的规划与设计基本原则n1.3.1 桥梁的设计程序(大型桥梁)预可行性研究报告与可行性研究报告初步设计技术设计施工设计n1.3.2 桥梁设计的一般原则野外勘测与调查研究工作桥梁纵横断面设计和平面布置28桥梁工程第一章总论-229桥梁工程第一章总论-21.3.1 桥梁的设计程序(大型桥梁)一、预可行性研究报告与可行性研

10、究报告n预可行性研究报告:在工程可行的基础上,着重研究建设上的必要性和经济上的合理性。n可行性研究报告:在预可行性研究报告审批后,在必要性和合理性得到确认的基础上,着重研究工程上和投资上的可行性。30桥梁工程第一章总论-2预可行性研究报告与可行性研究报告的主要内容n工程必要性论证:评估桥梁建设在国民经济中的作用n工程可行性论证:制定桥梁标准问题自然条件及周围环境问题桥式方案问题桥位问题31桥梁工程第一章总论-232桥梁工程第一章总论-2n经济可行性论证造价及回报问题资金来源及偿还问题二、初步设计进一步的水文、勘测工作桥式方案比选施工组织设计概算33桥梁工程第一章总论-2三、技术设计三、技术设计

11、技术补充勘探结构总体及细部的技术设计实施科研项目结构各部分详细的设计图纸修正概算四、施工设计四、施工设计施工钻探绘制施工详图编制工程预算34桥梁工程第一章总论-21.3.2 1.3.2 桥梁设计的一般原则桥梁设计的一般原则n野外勘测与调查研究工作调查研究桥梁的具体任务选择桥位绘制桥位地形图桥位地质钻探报告水文情况风向、风速及地震资料其他情况35桥梁工程第一章总论-2v桥梁纵横断面设计和平面布置n桥梁纵断面设计确定总跨径一般桥梁:水文计算要求:排洪面积足够,冲刷小,缩短总长度浅基础:总跨大,路堤不压河床深基础:允许较大冲刷,总跨小36桥梁工程第一章总论-237桥梁工程第一章总论-2桥梁分孔跨径越

12、大,孔数越少,上部结构造价高,墩台造价低。最经济的分孔,使上下部结构的总造价最低。通航河流:满足通航要求平原区:主槽布置跨径大的通航孔山区深谷:加大跨径,可采用特大单孔跨越,减少中间桥墩不利地质段:移桥基,加跨径38桥梁工程第一章总论-2多孔跨径的比例:钢筋砼三跨连续梁:中跨/边跨=1.00/0.80五跨连续梁:1.00/0.90/0.65多孔桥梁:奇数跨(结构对称)基础工程:在大桥施工中起控制作用,应减少基础数量,加大跨径。美观要求:整体规划桥梁分孔时应考虑39桥梁工程第一章总论-2桥道标高、桥下净空及纵坡2004桥规规定:n桥梁及其引道的平、纵、横技术指标应与路线总体布设相协调。n桥上纵坡

13、不宜大于4,桥头引道纵坡不宜大于5。n位于市镇混合交通繁忙处,桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于3。n桥头两端引道线形应与桥上线形相配合。40桥梁工程第一章总论-2根据设计洪水位、桥下通航(通车)净空等需要,结合桥型、跨径等确定。梁桥梁底高出设计洪水位(包括壅水和浪高)不小于50cm,支座底面高出设计洪水位不小于25cm无铰拱桥拱脚淹没深度不超过拱圈矢高的2/3,拱顶底面高出设计洪水位1.0m41桥梁工程第一章总论-2通航孔通航净空:在桥跨中垂直于流水方向所规定的空间界限(多边形图)立体交叉车辆净空高度(桥梁横断面设计)n桥梁横断面设计桥面行车道净宽标准:2*净-7.5,2*净-7.0,净-7.

14、0,净-6.0人行道宽度0.75m,1m,大于1m按0.5m的倍数增加42桥梁工程第一章总论-2人行道、安全带:应高出行车道至少2025cm弯道桥梁:按路线要求加宽、设超高桥面排水:设横坡1.5%3%n平面布置线形、桥头引道平顺曲线桥梁应符合路线规定尽量避免斜交,斜交角度不大于45043桥梁工程第一章总论-2桥梁设计基本原则n实用n经济n安全n美观44桥梁工程第一章总论-21.4桥梁的设计荷载LoadsonBridges1.4.12004新桥规简介1.4.285桥规、城市桥梁设计规范、铁路桥规简介1.4.3荷载组合45桥梁工程第一章总论-21.4.1新规范简介公路桥涵设计通用规范JTGD60-

15、2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范JTGD62-20042004新规范制定的依据n公路工程结构可靠度设计统一标准GB/T50283-1999n公路工程技术标准JTJ001-97修订JTGB01-2003n工程结构设计基本术语和通用符号GBJ132-90n道路工程术语标准GBJ124-8847桥梁工程第一章总论-2公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004主要修订内容1)极限状态:明确了公路桥涵结构应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计,并引人了结构设计的持久状况持久状况持久状况持久状况、短暂状况短暂状况短暂状况短暂状况和和和和偶然状况偶然状况偶然状况偶然状况三个设计状况;2)组

16、合方式:修改了公路桥涵结构设计的作用效应的组合方式及其组合系数,引入了作用的短期效应组合短期效应组合短期效应组合短期效应组合和长期效应组合长期效应组合长期效应组合长期效应组合,并提出了各种可变作用短期效应组合时的频遇值系数频遇值系数频遇值系数频遇值系数和长期效应组合时的准永久值系数准永久值系数准永久值系数准永久值系数; 48桥梁工程第一章总论-23)安全等级安全等级安全等级安全等级及其重要性系数重要性系数重要性系数重要性系数:引入了公路桥涵设计的安全等级及其重要性系数,以桥涵结构破坏可能产生的后果严重程度的不同采用不同的重要性系数,使结构的设计更趋合理;调整结构物内在的可靠度水准49桥梁工程第

17、一章总论-2公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004修订的具体内容摘录1.0.1为统一公路桥涵设计技术标准,贯彻国家有关法规和公路技术政策,使公路桥涵社设计符合技术先进、安全可靠、适用耐久、技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理经济合理的要求,制定本规范。1.0.5还应按照美观和有利环保美观和有利环保的原则进行设计.。1.0.10特殊大桥宜进行景观设计景观设计1.0.6公路桥涵结构的设计基准期为公路桥涵结构的设计基准期为100年。年。设计基准期:设计基准期:设计基准期:设计基准期:与使用寿命概念不同,指荷载和作用在某一时间段变与使用寿命概念不同,指荷载和作用在某一时间段变化的参考坐标。化的参

18、考坐标。使用寿命与结构使用状况、环境有关,综合评价较难。建筑结构实行质量终生制,但判断体系未完全建立,如无裂缝的定量评价等。50桥梁工程第一章总论-21.0.8三种设计状况:vv持久状况持久状况持久状况持久状况vv短暂状况短暂状况短暂状况短暂状况vv偶然状况偶然状况偶然状况偶然状况1.0.9按持久状况承载能力极限状态设计时,公路桥涵结构的设计安全等级,应根据结构破坏可能产生的后果的严重程度划分为三个设计等级,并不低于表1.0.9规定51桥梁工程第一章总论-2n4.1.1公路桥涵设计采用的作用分为永久作用、可变作永久作用、可变作永久作用、可变作永久作用、可变作用和偶然作用用和偶然作用用和偶然作用

19、用和偶然作用三类。n引起结构反应的原因可以按其作用的性质分为两类:一类是施加于结构上的外力,如车辆、人群、结构自重等,它们是直接施加于结构上的,可用“荷载荷载荷载荷载”概括;n另一类不是一外力形式施加于结构,它们产生的效应与结构本身的特性、结构所处的环境等有关,如地震、基础变位、混凝土收缩徐变、温度变化等,它们是间间间间接作用接作用接作用接作用于结构的,n国际上普遍将所有引起结构反应的原因统称为“作用作用作用作用”,而“荷载荷载荷载荷载”仅限于施加于结构上的直接作用。52桥梁工程第一章总论-2431公路桥涵设计时,汽车荷载的计算图式、荷载等级及其标准值、加载方法和纵横向折减等应符合下列规定:1

20、汽车荷载分为公路一公路一公路一公路一I I级级级级和公路一公路一公路一公路一级级级级两个等级。2汽车荷载汽车荷载汽车荷载汽车荷载由车道荷载车道荷载车道荷载车道荷载和车辆荷载车辆荷载车辆荷载车辆荷载组成。v车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。v桥梁结构的整体计算采用车道荷载;v桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。53桥梁工程第一章总论-23各级公路桥涵设计的汽车荷载等级应符合规定。各级公路桥涵的汽车荷载等级v二级公路为干线公路且重型车辆多时,其桥涵的设计可采用公路一I级汽车荷载。v四级公路上重型车辆少时。其桥涵设计所采用的公路一级车道

21、荷载的效应可乘以08的折减系数,车辆荷载的效应可乘以07的折减系数。相当于原来的汽车-10级。公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路汽车荷载等级公 路 级公 路 级公路级公路级公路级54桥梁工程第一章总论-2n车道荷载形式55桥梁工程第一章总论-256桥梁工程第一章总论-2n车辆荷载横向布置57桥梁工程第一章总论-21)公路一I级车道荷载的均布荷载标准值为qx=105kNm;集中荷载标准值按以下规定选取:v桥梁计算跨径小于或等于5m时,PK=180kN;v桥梁计算跨径等于或大于50m时,PK=360kN;v桥梁计算跨径在5m一50m之间时,PK值采用直线内插求得。v计算剪力效应时,上

22、述集中荷载标准值PK应乘以l2的系数。58桥梁工程第一章总论-22)公路一级车道荷载的均布荷载标准值qx和集中荷载标准值PK按公路一I级车道荷载的075倍采用。3)车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上;集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。公路一I级和公路一级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值。59桥梁工程第一章总论-2n车道荷载横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算。n桥涵设计车道数应符合规定。多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减。当桥涵设计车道数等于或大于2时,由汽车荷载产生的效应应按规定的多车道折减系数折减,但折减后的效应不得小于两

23、设计车道的荷载效应。60桥梁工程第一章总论-2n大跨径桥梁上的汽车荷载应考虑纵向折减。n当桥梁计算跨径大于150m时,应按规定的纵向折减系数进行折减。当为多跨连续结构时,整个结构应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折减。61桥梁工程第一章总论-2432汽车荷载冲击力汽车荷载冲击力应按下列规定计算:1钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、圬工拱桥等上部构造和钢支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台,应计算汽车的冲击作用。2填料厚度(包括路面厚度)等于或大于05m的拱桥、涵洞以及重力式墩台不计冲击力。3支座的冲击力,按相应的桥梁取用。桥梁的自振频率(基频)宜采用有限元方法计算,对于常

24、规结构(简支梁桥、连续梁桥、拱桥、双塔斜拉桥、单跨简支悬索桥),可用公式估算(条文说明P83-84)62桥梁工程第一章总论-24汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数5冲击系数可按下式计算:当f1.5Hz时,=0.05当1.5Hzf14Hz时,=0.17671nf0.0157(4.3.2)当f14Hz时,=0.45式中f结构基频(Hz)。6汽车荷载的局部加载及在T梁、箱梁悬臂板上的冲击系数采用1.3。63桥梁工程第一章总论-2435人群荷载标准值按下列规定采用:1当桥梁计算跨径小于或等于50m时,人群荷载标准值为30kN;当桥梁计算跨径等于或大于150m时,人群荷载标准值为25kN

25、;当桥梁计算跨径在50m150m之间时可由线性内插得到人群荷载标准值。对跨径不等的连续结构,以最大计算跨径为准。城镇郊区行人密集地区的公路桥梁,人群荷载标准值取上述规定值的1.15倍。专用人行桥梁。人群荷载标准值为3.5kN。64桥梁工程第一章总论-22人群荷载在横向应布置在人行道的净宽度内。在纵向施加于使结构产生最不利荷载效应的区段内。3人行道板(局部构件)可以一块板为单元,按标准值40kN的均布荷载计算。4计算人行道栏杆时,作用在栏杆立柱顶上的水平推力标准值取075kNm;作用在栏杆扶手上的竖向力标准值取10kNm。65桥梁工程第一章总论-24.3.6汽车荷载制动力中小跨径165/90控制

26、66桥梁工程第一章总论-21.4.285桥规、城市桥梁设计规范、铁路桥规简介85桥规桥梁设计荷载的分类n永久荷载(恒载)永久荷载(恒载)Dead Load结构物自重,桥面铺装,附属设施,土重,土侧压力,基础变位影响力,水浮力,预加应力,砼收缩徐变影响力。67桥梁工程第一章总论-2可变荷载可变荷载可变荷载可变荷载 Live LoadLive Load基本可变荷载(活载):汽车(含冲击力、离心力),平板挂车,履带车,人群及其土侧压力其它可变荷载:汽车制动力,支座摩阻力,温度影响力,风力,流水压力,冰压力,铁路桥:列车横向摇摆力,冻胀力偶然荷载偶然荷载 Incidental LoadIncident

27、al Load地震力,船只、漂流物的撞击力,施工荷载等68桥梁工程第一章总论-2n永久荷载(恒载)跨径20150m,自重占全部设计荷载的3060%以上。跨径越大,比例越高。预应力:正常使用极限状态设计时计入承载能力极限状态设计时作为抗力收缩徐变:超静定混凝土桥梁69桥梁工程第一章总论-2n可变荷载车辆荷载计算荷载:公路桥涵设计的荷载标准中把大量、经常出现的汽车荷载排列成车队形式汽车车队:荷载级别的数字表示一辆主车重量(以吨计),除了辆数不限的主车之外,每队车队中均规定有一辆重车70桥梁工程第一章总论-2n计算荷载的汽车车队汽车-10级,汽车-15级,汽车-20级,汽车-超20级n在设计四车道桥

28、涵时,考虑到四行车队单向并行通过的机率比较小,计算荷载可以折减30%,但不得小于按两行车队计算的结果。71桥梁工程第一章总论-272桥梁工程第一章总论-273桥梁工程第一章总论-2n验算荷载:偶然个别出现的平板挂车、履带车验算荷载的等级:履带-50,挂车-80,挂车-100,挂车-120履带车顺桥向可多辆行驶,净距不小于50m,平板挂车全桥只通过一辆。同时不考虑冲击力、人群和其他外力。74桥梁工程第一章总论-275桥梁工程第一章总论-285规范采用车队荷载的不足之处:1.容易使人误以为标准荷载模式所采用的车辆重力即是实际桥梁上可以通行的车辆,造成公路交通管理上的不便。2.原标准的级差不合理,两

29、级标准之间的荷载水平的级差时大时小3.计算不方便4.标准荷载在结构上产生的效应不连续5.与国际先进标准不接轨。新规范的考虑:计算工作量:动态设计,影响线、峰值常规梁、板结构:横向分布系数计算没改。76桥梁工程第一章总论-2n汽车荷载的说明:v汽车-超20级、挂车-120相当于公路-I级v汽车-20级、挂车-100相当于公路-II级v汽车-15级、汽车-10级取消77桥梁工程第一章总论-2v城市道路车辆荷载n城市汽车荷载等级城级汽车荷载城级汽车荷载n汽车荷载:车辆荷载车道荷载78桥梁工程第一章总论-2n横隔梁、行车道板、桥台或挡土墙后土压力的计算应采用车辆荷载。n主梁、主拱和主桁架等的计算应采用

30、车道荷载。n进行桥梁结构计算时不得将车辆荷载和车道荷载的作用叠加。79桥梁工程第一章总论-2城级车辆荷载: 标准载重汽车采用五轴式货车加载,总重700kN80桥梁工程第一章总论-2城级车辆荷载: 标准载重汽车应采用三轴式货车加载,总重300kN81桥梁工程第一章总论-2n城级车道荷载和城级车道荷载应按均布荷载加一个集中荷载计算。n均布荷载和集中荷载的标准值应按桥梁的跨径确定。跨径2-m 城级计算弯矩,车道荷载的均布荷载标准值qM=22.5kN/m;计算剪力,均布荷载标准值qQ=37.5kN/m集中荷载P=140kN 82桥梁工程第一章总论-2 城B级计算弯矩,车道荷载的均布荷载标准值qM=19

31、.0kN/m;计算剪力,均布荷载标准值qQ=25.0kN/m集中荷载P=130kN83桥梁工程第一章总论-2n城级车道荷载n城B级车道荷载84桥梁工程第一章总论-2n跨径m-150m城级计算弯矩,qM=10.0kN/m计算剪力,qQ=15.0kN/m集中荷载P=300kN车道数等于或大于4条时,计算弯矩不乘增长系数。计算剪力乘增长系数1.25。85桥梁工程第一章总论-2城B级计算弯矩,qM=9.5kN/m计算剪力,qQ=11.0kN/m集中荷载P=160kN车道数等于或大于4条时,计算弯矩不乘增长系数。计算剪力乘增长系数1.30。86桥梁工程第一章总论-2n城级车道荷载n城B级车道荷载87桥梁

32、工程第一章总论-2车道荷载的横向布置:每车道为3m宽均布或等效荷载车轮集中力形式布置横向轮距同公路桥梁设计车道数目与行车道总宽度,车道数的横向折减:按城市桥梁设计荷载标准(CJJ 7798)的有关规定执行。88桥梁工程第一章总论-2 车辆荷载的影响力n冲击力冲击作用:车辆以较高速度驶过桥梁时,由于桥面不平整、车轮不圆、发动机抖动等原因,使桥梁结构引起振动。冲击系数:1+89桥梁工程第一章总论-2n制动力制动力:汽车在桥上刹车时,为克服其惯性力而在车轮与路面之间发生的滑动摩擦力。12车道,按荷载长度内一行汽车车队总重的10%计算。但不小于一辆重车的30%。四车道增加一倍。履带车、平板挂车不计制动

33、力。90桥梁工程第一章总论-2n离心力曲线桥梁,时,须考虑。土侧压力按换算的等代均布土层厚度计算91桥梁工程第一章总论-2铁路列车荷载n铁路列车荷载:中华人民共和国铁道标准活载(简称“中-活载”)n蒸汽机车92桥梁工程第一章总论-2n中-活载象征性地模拟列车载重的情况左面的5个集中荷载相当于一台机车的重量右侧一段30m长的均布荷载大致与两台煤水车及另一台机车相当最右侧的均布载重表示列车的(货车)车辆载重,其长不限。对于跨度很短的桥,往往由3个轴重所组成的特种荷载控制设计。 93桥梁工程第一章总论-2修订的新荷载标准:与国际铁路联盟(UIC)制订的活载标准相一致94桥梁工程第一章总论-2人群荷载

34、n设有人行道的桥梁,在以汽车荷载计算内力时,应同时考虑人行道上人群荷载所产生的内力。n一般公路桥梁的人群荷载规定为 城市郊区行人密集地区一般为 n可根据实际情况或参照所在地城市桥梁设计的规定予以确定。95桥梁工程第一章总论-2偶然荷载偶然荷载在设计使用期内不一定出现,但一旦出现,其持续时间较短而数值很大。公路桥梁的抗震设防一般为设计地震烈度8度,连续梁桥、T形刚构桥等为7度。公路工程抗震设计规范通航河流、有漂流物的河流: 桥梁墩台,应考虑船只或漂流物的撞击力。96桥梁工程第一章总论-21.4.3荷载组合85桥规的荷载组合:桥规的荷载组合:n组合一组合一(主要设计组合):基本可变荷载+永久荷载n

35、组合二组合二(附加设计组合):基本可变荷载+永久荷载+其它可变荷载n组合三组合三(验算组合):平板挂车、履带车+自重、预应力、土重、土侧压力n组合四组合四(撞击力组合):基本可变荷载+永久荷载+撞击力n组合五组合五(施工组合):施工荷载(自重、脚手架、材料机具、人群、风力、拱的单向推力等)n组合六组合六(地震力组合):(自重、预应力、土重、土侧压力)+地震力97桥梁工程第一章总论-22004桥规的规定1永久作用应采用标准值作为代表值。2可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值作为可变作用的代表值。正常使

36、用极限状态按短期效应(频遇)组合设计时,应采用频遇值作为可变作用的代表值;按长期效应(准永久)组合设计时,应采用准永久值作为可变作用的代表值。3偶然作用取其标准值作为代表值。98桥梁工程第一章总论-2公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时,应采用以下两种作用效应组合:1基本组合。永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合,其效应组合表达式为:99桥梁工程第一章总论-22.偶然组合。永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。偶然作用的效应分项系数取10;与偶然作用同时出现的可变作用可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。地震作用标准值及其表达式按现行公路工程抗

37、震设计规范规定采用。100桥梁工程第一章总论-2n组合系数:v1.2恒荷载+1.4汽车荷载v1.2恒荷载+1.4汽车荷载+0.81.4人群v1.2恒荷载+1.4汽车荷载+0.7(1.4人群+1.1风荷载)v1.2恒荷载+1.4汽车荷载+0.6(1.4人群+1.1风荷载+1.4土压力)v1.2恒荷载+1.4汽车荷载+0.5(1.4人群+1.1风荷载+1.4土压力+1.4汽车制动力)101桥梁工程第一章总论-21.5 桥面布置与构造1.5.1桥面构造1.5.2桥面铺装1.5.3桥梁排水系统1.5.4桥梁伸缩缝1.5.5人行道、栏杆、护栏、灯柱102桥梁工程第一章总论-21.5.1桥面构造n行车道铺

38、装、排水防水系统、人行道(或安全带)、缘石、栏杆、护栏、照明灯具、伸缩缝103桥梁工程第一章总论-2n桥面构造直接与车辆、行人接触,对桥梁的主要结构既能传力又能起保护作用n其构造合理性、施工质量和养护质量,直接影响到桥梁的使用功能。n桥面的布置应在桥梁的总体设计中考虑,根据道路的等级、桥梁的宽度、行车要求等条件确定。 104桥梁工程第一章总论-2n桥面横坡沥青砼、水泥砼铺装:1.5%-2%路拱:行车道,抛物线型人行道,直线型105桥梁工程第一章总论-2桥面横坡的形式横坡设在墩台顶部,等厚铺装层,上部结构双向倾斜横坡设在墩台顶部,三角垫层,等厚铺装层双向倾斜行车道板106桥梁工程第一章总论-21

39、.5.2桥面铺装n保护属于主梁整体部分的行车道板不受车辆轮胎的直接磨耗,防止主梁遭受雨水的侵蚀,并对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用普通水泥砼铺装表面粗糙,耐磨好沥青砼铺装较轻,养护方便,通车快非严寒地区,小桥,无防水层,铺装厚58cm107桥梁工程第一章总论-2防水砼铺装非冰冻地区需防水时用,厚810cm,上面可铺2cm沥青磨耗层具有贴式防水层的铺装防水程度高,桥面板位于受拉区时“三油二毡”厚12cm砼保护层厚4cm108桥梁工程第一章总论-2(2004桥规规定)桥规规定)3.6.1 桥面铺装的结构型式宜与所在位置的公路路面相协调。桥面铺装应有完善的桥面防水、排水系统。高速公路和一级公路上

40、特大桥、大桥的桥面铺装宜采用沥青混凝土桥面铺装。3.6.3高速公路、一级公路上桥梁的沥青混凝土桥面铺装层厚度不宜小于70mm;二级及二级以下公路桥梁的沥青混凝土桥面铺装层厚度不宜小于50mm。3.6.4 水泥混凝土桥面铺装面层(不含整平层和垫层)的厚度不宜小于80mm,混凝土强度等级不应低于C40。109桥梁工程第一章总论-2桥面铺装构造110桥梁工程第一章总论-21.5.3桥梁排水系统桥面纵坡2%,桥长2%,桥长=50m,设一个泄水管桥面纵坡2%,每隔68m设一个泄水管泄水管:要求过水面积不小于23cm2/m2,左右对称或交错排列,距缘石2050cm,可在人行道下设置111桥梁工程第一章总论

41、-2(2004桥规规定)3.6.7 桥面应设排水设施。跨越公路、铁路、通航河流的桥梁,桥面排水宜通过设在桥梁墩台处的竖向排水管排入地面排水设施中。问题:排水管设在哪里?数量?排水管是桥面损坏的原因之一。112桥梁工程第一章总论-2n泄水管的型式金属泄水管:具有贴式防水层铺装,内径1015cm,管下端伸出行车道板底面1520cm以上钢筋砼泄水管:不设防水层,采用防水砼铺装横向排水孔道:小跨径桥,预留横向孔封闭式排水系统:跨线桥、城市桥梁:设置完整的落水管道113桥梁工程第一章总论-2n金属与钢筋混凝土泄水管114桥梁工程第一章总论-21.5.4桥梁伸缩缝n伸缩缝的作用保证桥跨结构在气温变化、活载

42、作用、砼收缩徐变等影响下按净力图式自由变形使车辆平顺通过,防止雨水、垃圾泥土等阻塞减小车辆通过的噪音115桥梁工程第一章总论-2伸缩缝的设计与施工要求适应桥梁温度变化引起的伸缩桥面平坦,行驶良好施工安装方便,与桥梁结构连成整体安全排水、防水承担车辆荷载养护、修理、更换方便经济价廉116桥梁工程第一章总论-2(2004桥规)桥规) 3.5.3 桥涵的上、下部构造应视需要设置变形缝或伸缩缝,以减小温度变化、混凝土收缩和徐变、地基不均匀沉降以及其他外力所产生的影响。高速公路、一级公路上的多孔梁(板)桥宜采用连续桥面简支结构,或采用整体连续结构3.6.6桥面伸缩装置应保证能自由伸缩,并使车辆平稳通过。

43、伸缩装置应具有良好的密水性和排水性,并应便于检查和清除沟槽的污物。特大桥和大桥宜使用模数式伸缩装置,其钢梁高度应按计算确定,但不应小于70mm,并应具有强力的锚固系统117桥梁工程第一章总论-2伸缩缝的种类对接式伸缩缝钢制支承式伸缩缝组合剪切式(板式)橡胶伸缩缝模数支承式伸缩缝无缝式(暗缝型)伸缩缝118桥梁工程第一章总论-2对接式伸缩缝n安装图式119桥梁工程第一章总论-2模数式伸缩缝n模数式伸缩缝,又称模数支乘式伸缩缝n适用伸缩量80mm2000mm120桥梁工程第一章总论-2SG型(模数式)伸缩缝横断面121桥梁工程第一章总论-2模数式伸缩缝122桥梁工程第一章总论-2SG型(模数式)伸缩缝123桥梁工程第一章总论-2模数式伸缩缝n安装图式124桥梁工程第一章总论-2板式橡胶伸缩缝n安装效果125桥梁工程第一章总论-2板式橡胶伸缩缝装置126桥梁工程第一章总论-2W形伸缩装置127桥梁工程第一章总论-2钢板叠合式伸缩装置128桥梁工程第一章总论-2GP型桥面连续构造129桥梁工程第一章总论-21.5.5人行道、栏杆、护栏、灯柱130桥梁工程第一章总论-2栏杆及灯柱n北京芦沟桥栏杆131桥梁工程第一章总论-2

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