桥梁计算方法课件

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1、桥梁梁计算算简介介 1. 1. 桥梁的种类桥梁的种类 2.2. 桥梁计算介绍桥梁计算介绍 3.3. 计算书要求计算书要求 桥梁计算方法1.1.桥梁的种梁的种类 1 1、梁式梁式 2 2、拱桥、拱桥 3 3、斜拉桥、斜拉桥 4 4、悬索桥、悬索桥桥梁计算方法1 1、梁式、梁式 简支梁桥：简支梁桥： 上部结构由两端简单支承在墩台上部结构由两端简单支承在墩台上的桥梁，是静定结构。上的桥梁，是静定结构。 桥梁计算方法开封黄河大开封黄河大桥桥梁计算方法 开封黄河大桥：开封黄河大桥： 桥桥全全长长4475.09m4475.09m，共共108108孔孔，其其中中7777孔孔为为跨跨径径50m50m的的预预应

2、应力力混混凝凝土土简简支支T T型型梁梁，其其余余3131孔孔跨跨径径为为20m20m。桥桥宽宽18.5m18.5m：机机动动车车道道12.3m12.3m，非非机机动动车车道道人人行行道道两两侧侧个个3.1m3.1m。下下部部结结构构为为单单排排双双柱柱式式墩墩，直直径径220cm220cm大大直直径径钻钻孔孔灌灌注注桩基础。桩基础。桥梁计算方法1 1、梁式、梁式连续梁桥：连续梁桥： 上部结构由连续跨过三个以上支座的桥梁。在较大跨径时较简支梁经济，上部结构由连续跨过三个以上支座的桥梁。在较大跨径时较简支梁经济，且桥墩宽度小，节省材料，接缝少，行车平顺。但连续梁为超静定结构，适且桥墩宽度小，节省

3、材料，接缝少，行车平顺。但连续梁为超静定结构，适用于地质良好的桥位处。用于地质良好的桥位处。 桥梁计算方法杭州杭州钱塘江二塘江二桥桥梁计算方法杭州杭州钱塘江二塘江二桥 为公路、公路、铁路并行分离的公路、路并行分离的公路、铁路两用路两用桥。当。当时国内最国内最长的的预应力混凝土力混凝土箱型箱型连续梁梁。公路、。公路、铁路正路正桥均均为18孔一孔一联预应力混凝土箱形力混凝土箱形连续梁。基梁。基础采用采用钻孔灌注孔灌注桩。公路。公路桥按高速公路按高速公路标准准设计，桥宽20m，4车道，全道，全长1792.8m。铁路路桥全全长2861.4m。 桥梁计算方法1 1、梁式、梁式钢桁梁桥：钢桁梁桥： 桁梁桥

4、构造简单，施工方便，工桁梁桥构造简单，施工方便，工期短、造价低、且易维修。期短、造价低、且易维修。桥梁计算方法钱塘江大塘江大桥（1937）桥梁计算方法钱塘江大塘江大桥： 为中国工程中国工程师自己自己设计并建造并建造的公路的公路铁路两用路两用简支支钢桁梁桁梁桥。全。全长1453米，上米，上层设双双车道公路，道公路，宽6.1米，下米，下层为单线铁路。正路。正桥18孔，由孔，由2x14.63m简支上承式支上承式钢板梁与板梁与16x65.84m简支支钢桁梁桁梁组成。正成。正桥主主要采用空心要采用空心钢筋混凝土筋混凝土桥墩、气墩、气压沉沉箱基箱基础。 桥梁计算方法武武汉长江大江大桥（1957）桥梁计算方

5、法武武汉长江大江大桥： 中国第一座跨越中国第一座跨越长江的公路江的公路铁路路两用两用钢桁架桁架桥。上。上层为公路，行公路，行车道道宽18米，两米，两侧人行道各人行道各宽2.25米，下米，下层为双双线铁路。正路。正桥有有9孔，共孔，共长1155.5米，包括米，包括3联3孔平行弦孔平行弦连续桁桁架，每孔跨度架，每孔跨度128米，桁高米，桁高16米。米。桥梁计算方法2 2、拱、拱桥圬工拱桥圬工拱桥 石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥，跨越能力较小。我国公路桥土拱桥，跨越能力较小。我国公路桥中中70%70%为拱桥。由于我国是一个多山的为拱桥。由于我国是一个多山的国家，石料资

6、源丰富，因此拱桥取材国家，石料资源丰富，因此拱桥取材以石料为主。以石料为主。 桥梁计算方法赵州州桥 桥梁计算方法赵州州桥 桥梁计算方法赵州州桥 世界上世界上现存最早、保存最好的巨大石拱存最早、保存最好的巨大石拱桥，建于隋代开皇，建于隋代开皇年年间（581601），距今已有），距今已有1400多年多年历史，被誉史，被誉为华北四北四宝之一宝之一。赵州州桥是一座弧形是一座弧形单孔石拱孔石拱桥。桥全全长64.4米，拱米，拱顶宽9米，两端米，两端宽9.6米，跨径米，跨径37.38米在米在桥两端的石拱上，辟有两两端的石拱上，辟有两个券洞，个券洞，这种种结构叫构叫敞肩拱敞肩拱，拱矢高，拱矢高7.23米。米。

7、这些敞开的小些敞开的小拱在减拱在减轻桥身的重量同身的重量同时，又起到减少流水冲力的作用。，又起到减少流水冲力的作用。这在在当当时是世界是世界桥梁中的首梁中的首创。 桥梁计算方法宁海越溪桥宁海越溪桥桥梁计算方法宁海越溪宁海越溪桥： 桥主孔主孔为净跨跨75m的的预应力混凝土桁力混凝土桁架拱架拱，拱矢度，拱矢度为1/9；边孔孔为净孔孔40m的的双曲拱，中墩双曲拱，中墩为钢筋混凝土高筋混凝土高桩承台，石承台，石砌箱形墩身。砌箱形墩身。桥梁计算方法卢浦大浦大桥 （2003）桥梁计算方法卢浦大浦大桥 （2003）桥梁计算方法卢浦大桥施工卢浦大桥施工 桥梁计算方法卢浦大浦大桥： 世界上跨径（世界上跨径（55

8、0米）最大的米）最大的拱形拱形桥，大大桥主主桥为全全钢结构，大构，大桥全全长3900米，米，其中主其中主桥长750米，米，宽28.75米，采用一跨米，采用一跨过江，整座主江，整座主桥结构用构用钢量达量达35000多吨，多吨，主主桥建造中融合了斜拉建造中融合了斜拉桥、拱、拱桥、悬索索桥三种不同三种不同类型型桥梁施工工梁施工工艺于一身。于一身。桥梁计算方法3 3、斜拉、斜拉桥组合梁斜拉桥组合梁斜拉桥组组合合梁梁及及钢钢斜斜拉拉桥桥系系桥桥跨跨结结构构由由钢钢结结合合梁梁与与斜斜向向拉拉索索组组成成的的斜斜拉拉桥桥.钢钢结结合合梁梁由由钢钢梁梁与与钢钢筋筋混混凝凝土土桥桥面面板板组组合合而而成成,较

9、较预预应应力力混混凝凝土土轻轻,建建筑筑高高度度小小,跨越能力大跨越能力大,施工速度快施工速度快.桥梁计算方法杨浦大浦大桥（19931993） 桥梁计算方法杨浦大浦大桥 (1993)桥梁计算方法杨浦大浦大桥 主主桥为双双塔塔三三孔孔结合合梁梁斜斜拉拉桥，分分跨跨为243 + 602 + 243米米，其其跨跨度度曾曾经在在世世界界斜斜拉拉桥中中排排行行第第三三，于于1993年年底底建建成成通通车。桥宽30.35米米，共共设6车道道。离离浦浦江江水水面面为48米米，桥下下可可畅通通万万吨吨级以以上上船船舶舶。挺挺拔拔高高耸的的208米米主主塔塔似似一一把把利利剑直直刺刺穹穹苍，塔塔的的两两侧32对

10、钢索索连接接主主梁梁，每每座座索索塔塔两两侧各各有有32对拉拉索索，全全桥共共256根根。最最大大索索长330m，拉拉索索最最大大断断面面由由313根根直直径径7高高强钢丝组成。成。桥梁计算方法4 4、悬索索桥悬悬索索桥桥是是以以悬悬索索为为主主要要承承重重结结构构,与与桥桥塔塔、吊吊杆杆、锚锚锭锭和和桥桥面面结结构构组组成成的的缆缆索索承承重重桥桥.悬悬索索承承受受拉拉力力,现现在在主主要要由由高高强强钢钢丝丝制制成成.是是目目前前跨跨越越能能力力最最大的桥梁大的桥梁. 桥梁计算方法泸定定桥 (1706)桥梁计算方法泸定定桥 (1706)桥梁计算方法泸定定桥 始始建建于于清清康康熙熙44年年

11、（1705年年），桥长103米米，宽3米米，13根根铁链固固定定在在两两岸岸桥台台落落井井里里，9根根作作底底链，4根根分分两两侧作作扶扶手手，此此桥每每根根铁链约重重2.5吨吨，由由890个个扁扁环左左右右扣扣联在在一一起起，上上铺木木板板形形成成桥面面。桥之之两两端端，各各有有1座座20米米高高的的桥台台，内内置置若若干干铁桩，13根根铁链铆定定其其上上。桥台台自自重重作作为压重重，承承受受铁索索的的巨巨大大拉力。拉力。 桥梁计算方法润扬大大桥 （2005）桥梁计算方法润扬大大桥 （2005）桥梁计算方法润扬长江公路大江公路大桥为目前我国第一大跨径的目前我国第一大跨径的组合型合型桥梁，第一

12、大梁，第一大跨径跨径：主：主桥是目是目前中国第一、世界第三、主跨径前中国第一、世界第三、主跨径长1490米米钢梁梁悬索索桥。 第一大第一大锚碇碇：锚碇要承受碇要承受6.8万吨的主万吨的主缆拉力拉力，锚体由近体由近6万立方米混万立方米混凝土凝土浇筑而成。筑而成。 第一高塔：第一高塔：悬索索桥索塔高达索塔高达215.18米米，第一，第一长缆：悬索索桥主主缆缠丝采用的是国内首次使用的采用的是国内首次使用的“S”型型钢丝，两根，两根主主缆每根每根长2600米，米，为国内第一国内第一长缆。 第一重第一重钢箱梁箱梁：大：大桥悬索索桥桥面面钢箱梁箱梁宽38.7米，高米，高3米，米，钢箱梁共有箱梁共有93节，

13、总重量重量为21000余吨，最大一余吨，最大一节钢箱梁重达箱梁重达506吨，是目前国内最重的。吨，是目前国内最重的。 桥梁计算方法金金门大大桥 （1937）桥梁计算方法金门大桥金门大桥跨跨度达度达1280米米，桥塔高，桥塔高227米，每米，每根钢索直径根钢索直径0.93米、重米、重2.45万吨，万吨，由由27000根根钢丝绞成。钢丝绞成。1937年年5月月建成。建成。 桥梁计算方法2. 2. 桥梁梁计算算简介介一、一、简支梁支梁 （静定）（静定） 等截面梁等截面梁 变截面梁变截面梁 横截面型式横截面型式 桁架桁架 桥梁计算方法2. 2. 桥梁梁计算算简介介二、二、连续梁梁 （静不定）（静不定）

14、 等截面梁等截面梁 梁刚度变化内力也变化梁刚度变化内力也变化桥梁计算方法2. 2. 桥梁梁计算算简介介三、其它三、其它 通用计算软件：通用计算软件： 例如：例如：ANSYSANSYS 小型软件：小型软件：SMSOLVERSMSOLVER 桥梁计算方法2. 2. 桥梁梁计算算简介介四、四、压杆杆稳定定 临界载荷临界载荷F Fcr cr 大柔度（细长）压杆：大柔度（细长）压杆：中柔度、小柔度中柔度、小柔度桥梁计算方法2. 2. 桥梁梁计算算简介介五、五、刚度度 不能变形过大不能变形过大 桥梁计算方法2. 2. 桥梁梁计算算简介介五、五、动载荷荷 加载方式的影响加载方式的影响 （快、慢）（快、慢）

15、桥梁计算方法3. 3. 计算算书要求要求 “结构构设计大大赛”，强调的是的是设计，而不，而不仅仅是是动手能力的比手能力的比赛。 计算算书是是结构构设计的依据的依据，通，通过对主要主要受力构件受力构件的的计算，得出算，得出结构的构的承承载力力，使，使设计者作到心中有数，了解自己者作到心中有数，了解自己设计的的结构在比构在比赛条件下，是否安全，有多大的条件下，是否安全，有多大的安安全度全度。桥梁计算方法3. 3. 计算算书要求要求 计算算书主要主要应该包括：包括：结构的构的计算算简图（如：（如：结构的几何尺寸，构的几何尺寸，约束的情况，束的情况，载荷的大小、方向及作用位置，如何荷的大小、方向及作用

16、位置，如何计算算得到的等），主要受力构件（如：立柱和得到的等），主要受力构件（如：立柱和横梁等）的横梁等）的横截面形状、尺寸，所用材料横截面形状、尺寸，所用材料的力学性能的力学性能（如：极限（如：极限应力，力，弹性摸量，性摸量，如何如何计算得到的等），以及各主要承算得到的等），以及各主要承载构构件的件的强度，度，刚度，度，稳定性定性计算等。算等。 桥梁计算方法3. 3. 计算算书要求要求 计算算书的的计算可以是算可以是比比较精确精确的的计算算（对结构的力学模型的构的力学模型的简化化较少），可以少），可以利用利用计算算软件件计算。也可以通算。也可以通过简化，化，对主要受力构件作主要受力构件作比比

17、较粗略的估算粗略的估算，总之要之要有分析、有理有分析、有理论、有、有计算。算。桥梁计算方法3. 3. 计算算书要求要求 计算算书在写作上，在写作上，应该尽量作到，尽量作到，叙叙述清楚、述清楚、简明，有条理，能明，有条理，能说明明问题，不，不仅自己能看得懂，自己能看得懂，别人也能看得懂。人也能看得懂。图文文并茂最好。并茂最好。切切记：不要将：不要将计算算书搞成一堆搞成一堆数据的堆砌，自己不会去看，数据的堆砌，自己不会去看，别人更不会人更不会去看。去看。桥梁计算方法祝同学祝同学们取得好的取得好的成成绩！ 希望通过结构设计大赛使同学们更好地掌握工程力学的理论与知识，希望通过结构设计大赛使同学们更好地掌握工程力学的理论与知识，培养创新思维，增强动手能力。培养创新思维，增强动手能力。桥梁计算方法桥梁计算方法