桥梁工程-第一章绪论

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1、*1桥梁工程桥梁工程主讲：张媛储运与建筑工程学院第一章第一章 绪论绪论2*本本课程的相关程的相关课程程前期已学课程：高等数学，结构力学，流体力学，土力学与地基基础，混凝土结构，钢结构等；后续课程：桥梁课程设计本本课程教学要求程教学要求1. 课堂教学学时：48学时；2.桥梁课程设计；3.成绩评定方法：(1) 平时作业成绩记录，出勤 30%(2) 考试成绩记录 70%(3)二者结合进行评定第一章第一章 绪论绪论3*提提问：1.土木工程专业以前叫什么专业？土木工程专业以前叫什么专业？2.这个专业何时开始叫做土木工程的？这个专业何时开始叫做土木工程的？3.为什么要叫土木工程？为什么要叫土木工程？答：建

2、筑工程，工民建答：建筑工程，工民建答：答：98年颁布高等学校本科专业目录年颁布高等学校本科专业目录答：可以追溯到古代，我国建筑的主要材料就是土（当然是土、答：可以追溯到古代，我国建筑的主要材料就是土（当然是土、岩石等的统称）和木。在古代进行大规模的建设被称作岩石等的统称）和木。在古代进行大规模的建设被称作“大兴大兴土木土木”，所以现在我们就用土木工程来作为新的专业名称，土，所以现在我们就用土木工程来作为新的专业名称，土木工程是一种工程分科，指用石材、砖、砂浆、水泥、混凝土、木工程是一种工程分科，指用石材、砖、砂浆、水泥、混凝土、钢材、钢筋混凝土、木材、建筑塑料、铝合金等建筑材料修建钢材、钢筋混

3、凝土、木材、建筑塑料、铝合金等建筑材料修建房屋、铁路、公路、桥梁、隧道、运河、堤坝、港口等工程的房屋、铁路、公路、桥梁、隧道、运河、堤坝、港口等工程的生产活动和工程技术。生产活动和工程技术。 第一章第一章 绪论绪论4*提提问：4.大家知道石油大学土木工程专业的发展历程么？答：1986年，工民建，专科，个班。 90年，建筑工程，本科，个班。 9699年，个班。99年，土木工程，个班。 2000年，个班。 2001年，扩招到个班。 2002年至今，个班。 在其中，我们也分别在不同的学院中，并且还曾经单独成立过建筑工程学院。第一章第一章 绪论绪论5* 我我国国的的建建筑筑业和和土土木木工工程程的的教

4、教育育、研研究究受受前前苏联教教育育体体制制和和思思想想的的影影响响，长期期以以来来高高等等教教育育存存在在着着学学科科专业设置置过于于狭狭窄窄的的现象象。土土建建类专业被被划划分分为桥梁梁与与隧隧道道工工程程、铁道道工工程程、公公路路与与城城市市道道路路工工程程、水水利利水水电建建筑筑工工程程、港港口口与与海海湾湾建建筑筑工工程程、工工业与与民民用用建建筑筑工工程程、环境境工工程程、矿山山建建筑筑工工程程等等十十多多个个面面很很小小的的专业。 19981998年年教教育育部部新新颁发的的普普通通高高等等学学校校本本科科专业目目录将将使使我我国国高高等等教教育育的的专业设置置趋于于合合理理，更

5、更有有利于人才的培养和社会利于人才的培养和社会发展的需要。展的需要。 第一章第一章 绪论绪论6*中中华人民共和国教育部高等人民共和国教育部高等教育司教育司1998.8颁布的普通高等布的普通高等学校本科学校本科专业目目录正式正式规定定我国我国土建土建类专业有有五五个个，分，分别是是土木工程土木工程、建筑学建筑学、城城市市规划划、建筑建筑环境与境与设备工工程程、给水排水工程水排水工程。土木工。土木工程程专业的代号是的代号是080703。它。它覆盖了覆盖了过去的去的矿井建井建设、建建筑工程筑工程、城城镇建建设、交通土交通土建工程建工程。第一章第一章 绪论绪论7*桥梁工程在土木工程中的地位桥梁工程在土

6、木工程中的地位在学科上，是土木工程的一个重要分支；在功能上，）在公路建设上，是道路工程的关键部位 ）在环境美学上，标志性建筑物 ）在国防上，交通运输的咽喉第一章第一章 绪论绪论8*桥梁在交通运输事业中的地位桥梁在交通运输事业中的地位 建立四通八达的建立四通八达的现代化交通网，大力代化交通网，大力发展交通运展交通运输事事业，对发展国民展国民经济，提高，提高综合国力，促合国力，促进文化交流都有非常重文化交流都有非常重要的作用。在公路、要的作用。在公路、铁路、城市和路、城市和农村道路以及水利建村道路以及水利建设中，中，为了跨越各种障碍，必了跨越各种障碍，必须修建各种修建各种类型的型的桥梁与涵洞、因此

7、梁与涵洞、因此桥涵是交通涵是交通线中的重要中的重要组成部分，而且是保成部分，而且是保证全全线早日通早日通车的关的关键。 在经济上，桥涵的造价一般占公路总造价的在经济上，桥涵的造价一般占公路总造价的在经济上，桥涵的造价一般占公路总造价的在经济上，桥涵的造价一般占公路总造价的10%10%10%10% 20%20%20%20%。 在国防上，桥涵是交通运输的咽喉，在现代战争中具在国防上，桥涵是交通运输的咽喉，在现代战争中具在国防上，桥涵是交通运输的咽喉，在现代战争中具在国防上，桥涵是交通运输的咽喉，在现代战争中具有非常重要的地位。有非常重要的地位。有非常重要的地位。有非常重要的地位。 在技术上，桥涵的

8、设计建造技术代表了一个国家的桥在技术上，桥涵的设计建造技术代表了一个国家的桥在技术上，桥涵的设计建造技术代表了一个国家的桥在技术上，桥涵的设计建造技术代表了一个国家的桥梁建筑水平。梁建筑水平。梁建筑水平。梁建筑水平。第一章第一章 绪论绪论9*本课程的学习任务本课程的学习任务 桥梁工程梁工程师土木工程土木工程专业得一得一门重要重要专业课。任。任务是使学生掌握常用中小是使学生掌握常用中小桥梁梁选型，型，构造构造处理，理，设计计算原理与方法（重点），算原理与方法（重点），并了解并了解桥梁施工的基本知梁施工的基本知识和未来和未来桥梁的梁的发展展趋势。“金金桥银路路铁建筑建筑 金金桥银路路铜房子房子”

9、第一章第一章 绪论绪论10*参考参考规范范n中华人民共和国交通部标准公路公路桥涵涵设计通用通用规范范（JTG D60-2004）北京：人民交通出版社，2004n中华人民共和国交通部标准公路公路钢筋混凝土及筋混凝土及预应力混力混凝土凝土桥涵涵设计规范范（JTG D62-2004）北京：人民交通出版社，2004第一章第一章 绪论绪论11*主要章节主要章节第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 桥梁规划设计概述及桥梁上的作用桥梁规划设计概述及桥梁上的作用第三章第三章 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥第四章第四章 桥梁墩台桥梁墩台第一章第一章 绪论绪论12*第一章第一章 绪论绪

10、论13*主要内容1.1 桥梁的发展史 1.1.1 桥梁的定义 1.1.2 古代桥梁 1.1.3 近现代桥梁 1.1.4 21世纪桥梁工程展望1.2 桥梁的基本组成 1.2.1 桥梁的组成 1.2.2 重要专业名词第一章第一章 绪论绪论14*.桥梁的发展史第一章第一章 绪论绪论15*桥梁是供 、 、 、 、 、 等跨越 、 、 、 或 时使用的建筑结构。铁路道路渠道管线车辆行人河流山谷湖泊低地其它交通线路1.1.1 桥梁的定义桥梁的定义第一章第一章 绪论绪论16*1.1.2 古代古代桥梁桥梁 桥梁是随着梁是随着历史的演史的演进和社会的和社会的进步而逐步而逐渐发展起来展起来的。每当交通运的。每当交

11、通运输工具工具发生重大生重大变化化时，对桥梁在梁在载重、重、跨度等方面提出新的要求跨度等方面提出新的要求时，便推，便推动了了桥梁工程技梁工程技术的的发展。展。 古代：交通运古代：交通运输工具工具简陋，科学技陋，科学技术不不发达，人达，人们只能利用自然界只能利用自然界现有的材料建造一些有的材料建造一些简单的的桥梁。梁。 但我国在但我国在桥梁建筑史上的成梁建筑史上的成绩是是辉煌的，我国的古代煌的，我国的古代桥梁不但数目惊人，且梁不但数目惊人，且类型丰富多彩，几乎包括了所有近型丰富多彩，几乎包括了所有近代代桥梁中的最主要形式。所用建筑材料多是一些天然材料：梁中的最主要形式。所用建筑材料多是一些天然材

12、料：土、石、木、土、石、木、砖等。等。第一章第一章 绪论绪论17*历史历史 我国我国我国我国桥桥梁的建筑梁的建筑梁的建筑梁的建筑历历史悠久，根据史悠久，根据史悠久，根据史悠久，根据历历史考史考史考史考证证，在三，在三，在三，在三千年前的周文王朝代，就有在渭河上架千年前的周文王朝代，就有在渭河上架千年前的周文王朝代，就有在渭河上架千年前的周文王朝代，就有在渭河上架设设浮浮浮浮桥桥的文的文的文的文字字字字记载记载。 隋唐隋唐隋唐隋唐时时期，是我国古代期，是我国古代期，是我国古代期，是我国古代桥桥梁的梁的梁的梁的兴兴盛年代，其盛年代，其盛年代，其盛年代，其间间在在在在桥桥梁形式上及梁形式上及梁形式上

13、及梁形式上及结结构构造方面有着很多构构造方面有着很多构构造方面有着很多构构造方面有着很多创创新。新。新。新。 宋代之后，建宋代之后，建宋代之后，建宋代之后，建桥桥数量大增，数量大增，数量大增，数量大增，桥桥的跨越能力、造型和的跨越能力、造型和的跨越能力、造型和的跨越能力、造型和功能有所提高。功能有所提高。功能有所提高。功能有所提高。 我国是最早有吊我国是最早有吊我国是最早有吊我国是最早有吊桥桥的国家，距今至少有三千多年的的国家，距今至少有三千多年的的国家，距今至少有三千多年的的国家，距今至少有三千多年的历历史。史。史。史。第一章第一章 绪论绪论18*古代桥梁(3)第一章第一章 绪论绪论19*古

14、代桥梁的总结古代桥梁的总结结构形式：结构形式：古代桥梁的材料：古代桥梁的材料：木、石、砖、竹、藤、铁等，除了铁之外其他都是木、石、砖、竹、藤、铁等，除了铁之外其他都是天然材料。天然材料。梁桥梁桥拱桥拱桥索桥索桥 浮桥浮桥第一章第一章 绪论绪论20*.促进桥梁发展的基础促进桥梁发展的基础理论上的发展：三大力学理论上的发展：三大力学建筑材料的发展：钢材和钢筋混凝土建筑材料的发展：钢材和钢筋混凝土计算工具发展的突飞猛进。计算工具发展的突飞猛进。1.1.3 近现代桥梁近现代桥梁第一章第一章 绪论绪论21*.桥梁分类桥梁分类）按结构形式）按结构形式梁桥梁桥拱桥拱桥刚架桥刚架桥悬索桥悬索桥斜拉桥斜拉桥其他

15、结构形式的桥其他结构形式的桥第一章第一章 绪论绪论22*梁桥梁桥(1) (1) 受力特点受力特点(2) (2) 分分 类(3) (3) 主要的体系和截面形式主要的体系和截面形式第一章第一章 绪论绪论23* 简支梁图式连续梁图式梁桥受力特点：梁桥在竖向荷载作用下，只产生竖向反力受力特点：梁桥在竖向荷载作用下，只产生竖向反力 。(1) (1) 受力特点受力特点第一章第一章 绪论绪论(1) (1) 受力特点受力特点 目前在公路上目前在公路上应用最广的是用最广的是标准跨径的准跨径的钢筋混凝土筋混凝土简支支梁梁桥，施工方法有，施工方法有预制装配和制装配和现浇两种，两种，这种梁种梁桥的的结构构简单施工方便

16、，施工方便，简支梁支梁对地基承地基承载力的要求也不高，其常力的要求也不高，其常用跨径在用跨径在25m以下，当跨径以下，当跨径较大大时，需采用，需采用预应力混凝土力混凝土简支梁支梁桥，但跨度一般不超，但跨度一般不超过50m。为了改善受力条件和使用了改善受力条件和使用性能，地性能，地质条件条件较好好时，中、小跨径梁，中、小跨径梁桥均可修建均可修建连续梁梁桥，对于很大跨径的大于很大跨径的大桥和特大和特大桥，可采用，可采用预应力混凝土力混凝土梁梁桥、钢桥和和钢混凝土叠合梁混凝土叠合梁桥。 梁式梁式桥是一种在是一种在竖向荷向荷载作用下无水平反力的作用下无水平反力的结构，由构，由于外力于外力(恒恒载和活和

17、活载)的作用方向与承重的作用方向与承重结构的构的轴线接近垂接近垂直，因而与同直，因而与同样跨径的其它跨径的其它结构体系相比，梁构体系相比，梁桥产生的弯生的弯矩最大通常需用抗弯、抗拉能力矩最大通常需用抗弯、抗拉能力强的材料的材料(钢、配筋混凝、配筋混凝土、土、钢混凝土叠合混凝土叠合结构等构等)来建造。来建造。第一章第一章 绪论绪论(2) (2) 分分 类n n简支梁简支梁简支梁简支梁 （simply-supported beamsimply-supported beamsimply-supported beamsimply-supported beam）n n悬臂梁悬臂梁悬臂梁悬臂梁 ( ( (

18、 (cantilever beam)cantilever beam)cantilever beam)cantilever beam)n n连续梁连续梁连续梁连续梁 ( ( ( (continuous beam)continuous beam)continuous beam)continuous beam)第一章第一章 绪论绪论第一章第一章 绪论绪论(3) (3) 主要的体系和截面形式主要的体系和截面形式 实腹式实腹式实腹式实腹式 T T T T形、工字型、箱形形、工字型、箱形形、工字型、箱形形、工字型、箱形梁式体系梁式体系梁式体系梁式体系 空腹式空腹式空腹式空腹式 桁架式桁架式桁架式桁架式第一

19、章第一章 绪论绪论28*主要由梁与立柱或墩柱主要由梁与立柱或墩柱刚性性连接的接的桥梁。梁。 刚架架桥受力特点受力特点 在在竖向荷向荷载作用下，主梁与立柱的作用下，主梁与立柱的连接接处会会产生生负弯矩：主梁、立柱受弯矩和弯矩：主梁、立柱受弯矩和轴力；柱底力；柱底约束束处既有既有竖直直反力也有水平反力。反力也有水平反力。刚架架桥的形式多半是立柱直立的、的形式多半是立柱直立的、单跨或多跨的跨或多跨的门形框架，柱底形框架，柱底约束可以是束可以是铰接或固接。接或固接。 第一章第一章 绪论绪论29*刚架桥刚架架桥第一章第一章 绪论绪论30*排名桥名跨度国家建成年份1重庆石扳坡长江大桥复线桥330中国200

20、62斯道马大桥301挪威19983拉夫森德大桥298挪威19984虎门大桥辅航道桥270中国19975云南元江大桥265中国20036门道大桥260澳大利亚1985瓦洛得大桥挪威1994福建宁德下白石大桥中国20039隆纳高速泸州长江二桥252中国200010道特大桥250葡萄牙1989斯考顿大桥奥地利1989重庆黄花团嘉陵江大桥中国1999重庆马鞍石嘉陵江大桥中国2002梁桥世界之最第一章第一章 绪论绪论31*拱桥拱拱桥第一章第一章 绪论绪论32*受力特点受力特点 拱式拱式桥的主要承重的主要承重结构是拱圈或供肋构是拱圈或供肋(拱圈横截面拱圈横截面设计成分离形式成分离形式时称称为供肋供肋)。

21、拱拱结构在构在竖向荷向荷载作用下，作用下，桥墩和墩和桥台将承受水平推台将承受水平推力，同力，同时，根据作用力和反作用力原理，墩台向拱圈，根据作用力和反作用力原理，墩台向拱圈(或或拱肋拱肋)提供一提供一对水平反力，水平反力，这种水平反力将大大抵消在拱种水平反力将大大抵消在拱圈圈(或拱肋或拱肋)内由荷内由荷载所引起的弯矩。所引起的弯矩。 因此，与同跨径的梁相比，拱的弯矩、剪力和因此，与同跨径的梁相比，拱的弯矩、剪力和变形形都要小得多。都要小得多。鉴于拱于拱桥的承重的承重结构以受构以受压为主，通常可用主，通常可用抗抗压能力能力强的圬工。的圬工。拱拱桥第一章第一章 绪论绪论33*第一章第一章 绪论绪论

22、34*排名桥名跨度国家建成年份1山西丹河特大桥146中国20002湖南乌巢河桥120中国19913重庆九濠沟大桥116中国19724云南长虹桥112.5中国19635四川富颇沱江桥110中国19686四川胜利大桥108中国19897湖南浒弯大桥105中国19728湖北新桥大桥105中国19839山西丹河大桥105中国198310湖北江坪河大桥105中国1990石拱桥世界之最第一章第一章 绪论绪论35*排名桥名跨度国家建成年份1重庆巫山长江大桥460中国20042湖南淞澧洪道桥368中国20013广东丫譬沙大桥360中国20004南宁永和大桥338米338中国20025浙江淳安南浦大桥308中国

23、20026武汉江汉三桥280米280中国20017广西三岸邕江大桥270中国19988湖北秭归青甘河大桥256中国20009浙江三门健跳大桥245中国200310武汉江汉五桥240中国2000钢管混凝土拱桥世界之最第一章第一章 绪论绪论36*排名桥名跨度国家建成年份1上海卢浦大桥550中国20042New River Gorge桥518美国19973Bayonne桥504美国20004Sydney Harbour桥503澳大利亚19325Fermont桥383美国20026PortMaun桥366加拿大20017Thatcher桥344巴拿马19988LivioLotte桥335加拿大2000

24、9zdakov桥330捷克200310Mersey桥330美国2000钢箱或钢桁拱桥世界之最第一章第一章 绪论绪论37*悬索索桥悬索桥以缆索跨过索塔顶锚固在河岸上作桥的承重结构，在缆索悬索桥以缆索跨过索塔顶锚固在河岸上作桥的承重结构，在缆索上悬挂吊杆，吊着桥面系供行车行人，缆索受拉；上悬挂吊杆，吊着桥面系供行车行人，缆索受拉；组成：组成：索（索（cable)、塔（、塔（pylon）、锚碇、锚碇(anchorage)、加劲梁、加劲梁(stiffening girder)等组成。等组成。第一章第一章 绪论绪论38*受力特点受力特点 在在竖向荷向荷载作用下，作用下，悬索受拉，索受拉，锚碇受碇受竖向力

25、和水向力和水平力。平力。 跨越任何其它跨越任何其它桥型无与型无与伦比的特大跨度。比的特大跨度。 吊吊桥的另一特点是，受力的另一特点是，受力简单明了，成卷的明了，成卷的钢缆易于易于运运输，在将，在将缆索架索架设完成后，便形成了一个完成后，便形成了一个强大大稳定的定的结构支承系构支承系统，施工，施工过程中的程中的风险相相对较小。小。第一章第一章 绪论绪论39*悬索桥世界之最排名桥名跨度国家建成年份1明石海峡大桥1991日本19982大带桥1624丹麦19963润杨大桥1490中国20054恒伯尔桥1410英国19815江阴长江公路大桥1385中国19996香港青马大桥1377中国19977费雷泽诺

26、桥1298美国19648金门大桥1280美国19379HogaKuster桥1210瑞典199710梅克金海峡桥1158美国1957第一章第一章 绪论绪论40*斜拉索、主梁以及索塔组成的组合结构, 斜拉索一端锚在塔上，另一端锚在梁上，拉索的作用相当于在主梁跨内增加了若干弹性支承，大大减少了梁内弯矩、梁体尺寸和梁体重量，增加了桥梁的跨越能力。 斜拉斜拉桥第一章第一章 绪论绪论41*第一章第一章 绪论绪论42*苏通通长江大江大桥，已于，已于2007年月日正式合年月日正式合龙，2008年年3月月3日，日，总投投资64.5亿元，全元，全长32.4公里的世界第一斜拉公里的世界第一斜拉桥苏通通长江大江大桥

27、全全线竣工，竣工，5月月13日日19时30分，分，苏通通长江公江公路大路大桥试通通车。月日，正式通。月日，正式通车，苏通通大大桥连接江接江苏南通与南通与苏州两市，全州两市，全长32.4公里，公里，总投投资约85亿元，由跨江大元，由跨江大桥工程和南、北岸工程和南、北岸接接线工程三部分工程三部分组成。大成。大桥主跨主跨1088米，米，为世世界最大跨径斜拉界最大跨径斜拉桥，创造了最深造了最深桥梁梁桩基基础、最高索塔、最大跨径、最最高索塔、最大跨径、最长斜拉索斜拉索4项斜拉斜拉桥世界世界纪录，其雄，其雄伟的身姿成的身姿成为横跨在横跨在长江之上江之上的一道亮的一道亮丽风景。世界之最。景。世界之最。第一章

28、第一章 绪论绪论43*斜拉桥世界之最排名桥名跨度国家建成年份1苏通长江大桥1088中国20082多多罗大桥890日本19993诺曼底大桥856法国19954南京长江二桥628中国20015武汉长江三桥618中国20026青州闽江大桥605中国19997扬浦大桥602中国19938徐浦大桥590中国19979名港中央大桥590日本199810Roin-Antirion3560希腊2004第一章第一章 绪论绪论44*其他结构形式(1) 第一章第一章 绪论绪论45*其他结构形式(2) 第一章第一章 绪论绪论46*总结石拱石拱桥，丹河大桥，主跨146米，世界纪录钢筋混凝土拱筋混凝土拱桥，四川万洲长江大

29、桥，主跨420米，世界纪录钢箱或箱或钢桁架拱桁架拱桥，上海卢浦大桥，主跨550米，世界纪录钢管混凝土拱管混凝土拱桥，巫山长江大桥，主跨460米，世界纪录预应力力连续刚构构桥，广东虎门大桥辅航道桥，主跨270米，世界纪录斜拉斜拉桥，苏通大桥，1088米，世界纪录悬索索桥，润杨大桥1490米，世界第三，规划中的琼州海峡桥，主跨有望超过2000米我国桥梁建设水平已居世界先进行列。桥梁建造水平，跨径也是标志之一，从这个方面来看我国的水平已经在世界前列了。经过短短的50年的发展我们就赶上了，说明我们中国人是很有智慧的。第一章第一章 绪论绪论47*.桥梁分类桥梁分类2）按材料）按材料木桥木桥石桥石桥钢桥钢

30、桥钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁聚合材料桥梁：碳纤维、玻璃纤维高分子聚聚合材料桥梁：碳纤维、玻璃纤维高分子聚合物等，这是新发展起来的，还在研究阶段，合物等，这是新发展起来的，还在研究阶段，没有使用，新材料的使用。新材料的使用可没有使用，新材料的使用。新材料的使用可能会使桥梁的跨越能力和承载能力都有很大能会使桥梁的跨越能力和承载能力都有很大的提高。的提高。第一章第一章 绪论绪论48*）按桥梁用途）按桥梁用途公路桥公路桥铁路桥铁路桥（公路、铁路两用桥）（公路、铁路两用桥）农用桥农用桥人行桥人行桥水道桥水道桥 第一章第一章 绪论绪论49*第一章第一章 绪论绪论50*）按规模

31、分）按规模分特大，大，中，小，涵洞（涵洞：横贯路基或路堤的小型特大，大，中，小，涵洞（涵洞：横贯路基或路堤的小型泄水和排洪构筑物泄水和排洪构筑物 第一章第一章 绪论绪论51*涵洞）按平面形式）按平面形式正桥正桥斜桥斜桥弯桥弯桥异形桥异形桥）按跨越障碍的性质分）按跨越障碍的性质分跨河桥跨河桥跨线桥（立交桥）跨线桥（立交桥）高架桥（城市轨道交通）高架桥（城市轨道交通）第一章第一章 绪论绪论52*）按行车道的位置分（主要针对拱桥）按行车道的位置分（主要针对拱桥）上承式上承式视野开阔，但建筑高度相对较大视野开阔，但建筑高度相对较大中承式中承式兼有两者优点缺点兼有两者优点缺点下承式下承式建筑高度小视野较

32、差建筑高度小视野较差第一章第一章 绪论绪论53*）按跨越方式（是否固定）分）按跨越方式（是否固定）分固定桥固定桥活动桥（开启桥或开合桥，分平转、立转或升降）活动桥（开启桥或开合桥，分平转、立转或升降）浮桥浮桥漫水桥漫水桥漫水桥：在次要公路上，跨越常水位与洪水位高差较大而且漫水桥：在次要公路上，跨越常水位与洪水位高差较大而且不通航的河流，同时洪水时间较短，交通允许暂时中断的条不通航的河流，同时洪水时间较短，交通允许暂时中断的条件下，桥梁标高可按常水位设计，洪水时允许水流从桥面漫件下，桥梁标高可按常水位设计，洪水时允许水流从桥面漫过，时毁时建。过，时毁时建。第一章第一章 绪论绪论54*）按施工方法

33、分）按施工方法分整体施工桥整体施工桥上部结构一次浇筑而成上部结构一次浇筑而成节段施工桥节段施工桥上部结构分阶段组拼而成上部结构分阶段组拼而成 第一章第一章 绪论绪论55*结构型式：研究适应于超大跨度（如跨海工程）结构型式：研究适应于超大跨度（如跨海工程）的结构体系及超深水基础的结构形式。的结构体系及超深水基础的结构形式。结构设计理论：研究更符合实际受力状态的力学结构设计理论：研究更符合实际受力状态的力学分析方法和新的设计理论。大跨桥设计，越来越重分析方法和新的设计理论。大跨桥设计，越来越重视空气动力学、振动、稳定、疲劳、非线性等研究。视空气动力学、振动、稳定、疲劳、非线性等研究。以数理统计和可

34、靠度理论为基础的极限状态设计方以数理统计和可靠度理论为基础的极限状态设计方法。比如说对于大跨度桥梁抗震研究或动力稳定性法。比如说对于大跨度桥梁抗震研究或动力稳定性问题等等。问题等等。 1.1.421世纪桥梁工程展望世纪桥梁工程展望第一章第一章 绪论绪论56*建桥材料：建桥材料： 向轻质、高强、耐腐蚀高性能方面发展。向轻质、高强、耐腐蚀高性能方面发展。世纪的桥梁，主要是新材料的发展，聚合物，人世纪的桥梁，主要是新材料的发展，聚合物，人工高分子，碳纤维，玻璃纤维这些材料，可能还工高分子，碳纤维，玻璃纤维这些材料，可能还有其他的材料的发展，它们强度大，质量轻，性有其他的材料的发展，它们强度大，质量轻

35、，性能好，用于桥梁的建设可能会有更大的发展，混能好，用于桥梁的建设可能会有更大的发展，混凝土材料向高强轻质发展（如超高强度的聚合物凝土材料向高强轻质发展（如超高强度的聚合物混凝土），预应力筋向高强度、耐腐蚀、强粘结混凝土），预应力筋向高强度、耐腐蚀、强粘结和便于拼接方向发展。和便于拼接方向发展。第一章第一章 绪论绪论57*计算机技术：开发成套的设计、计算、绘图软计算机技术：开发成套的设计、计算、绘图软件。（可视化数据处理、结构分析、打印等为一件。（可视化数据处理、结构分析、打印等为一体的桥梁结构设计与施工计算软件）体的桥梁结构设计与施工计算软件） 快速有效的优化设计，仿真分析。现代控快速有效的

36、优化设计，仿真分析。现代控制理论，定位系统，自动检测，安全管理制理论，定位系统，自动检测，安全管理系统，进行大跨桥梁的运营全过程监控，自动报系统，进行大跨桥梁的运营全过程监控，自动报告损伤部位，提供养护加固对策。告损伤部位，提供养护加固对策。 （举例：滨州黄河大桥，就是哈工大对其进行（举例：滨州黄河大桥，就是哈工大对其进行运营全过程监控，随时可以对损伤进行识别，从运营全过程监控，随时可以对损伤进行识别，从而为及时养护加固提供依据）。而为及时养护加固提供依据）。 第一章第一章 绪论绪论58*施工方法：施工方法： 要求快速简便，工业化制造，采用大型的架设、要求快速简便，工业化制造，采用大型的架设、

37、起吊机具，并要求对超大强度桥梁进行工程监控。起吊机具，并要求对超大强度桥梁进行工程监控。深水基础工程的施工，目前是难点。目前一般未深水基础工程的施工，目前是难点。目前一般未超过超过100m深水。下面水深达到深水。下面水深达到300m，美国墨西哥，美国墨西哥湾修钻井平台水深湾修钻井平台水深411m，100300m深海基础施深海基础施工难题迫在眉睫。工难题迫在眉睫。桥梁美学和环境保护桥梁美学和环境保护第一章第一章 绪论绪论59*跨越直布罗陀海峡的桥梁构想，跨越直布罗陀海峡的桥梁构想，Gibraltar Strait Crossing(T.Y.Lin)(林同炎林同炎)美籍华人。美籍华人。1991年，

38、林同年，林同炎提出更大胆的工程构思，在欧非大陆之间炎提出更大胆的工程构思，在欧非大陆之间14公里公里的直布罗陀海峡上建造跨度达的直布罗陀海峡上建造跨度达5公里的悬索桥，只采公里的悬索桥，只采用用3个桥墩，桥墩桩基深度达个桥墩，桥墩桩基深度达450米；他还提出了在米；他还提出了在柔性悬索桥的桥塔上建造刚性悬臂，从而使柔性悬索桥的桥塔上建造刚性悬臂，从而使5公里跨公里跨度悬索桥实质上缩短为度悬索桥实质上缩短为3公里，解决了长期以来制约公里，解决了长期以来制约大跨悬索桥发展中最重要的垂跨比问题；他的方案大跨悬索桥发展中最重要的垂跨比问题；他的方案还充分考虑强台风、高桥墩的船撞等问题。他大胆还充分考虑

39、强台风、高桥墩的船撞等问题。他大胆而科学的方案得到普遍赞赏，以此内容撰写的论文而科学的方案得到普遍赞赏，以此内容撰写的论文获得获得1993年国际桥梁和结构工程协会年国际桥梁和结构工程协会(IABSE)的最高的最高奖。奖。第一章第一章 绪论绪论60*1.2 桥梁的基本组成第一章第一章 绪论绪论61*1.组成组成桥梁上部结构桥梁上部结构桥梁下部结构桥梁下部结构第一章第一章 绪论绪论62*1.组成组成(1)桥梁上部结构桥梁上部结构组成组成桥面构造：桥面构造：桥面铺装，行车道，人行道，栏杆等桥面铺装，行车道，人行道，栏杆等桥面铺装用以防止车轮直接磨耗桥面板、排水和分布轮重；桥面铺装用以防止车轮直接磨耗

40、桥面板、排水和分布轮重；主要承重结构：主要承重结构：梁，拱等，承担上部结构所受的全部荷载并传给支座，梁，拱等，承担上部结构所受的全部荷载并传给支座，例如桁架梁桥中的例如桁架梁桥中的主桁主桁，实腹梁桥中的，实腹梁桥中的主梁主梁，拱桥中的，拱桥中的拱肋（拱圈）拱肋（拱圈）等等第一章第一章 绪论绪论63*支座支座（有时也单独列为一部分）：（有时也单独列为一部分）： 设于桥台（墩）顶部，支承上部结构并将荷载设于桥台（墩）顶部，支承上部结构并将荷载传给下部结构的装置。传给下部结构的装置。 作用：作用： 跨越作用，并将其承受的荷载传递到指定的下跨越作用，并将其承受的荷载传递到指定的下部结构上去，并保证桥上

41、交通安全畅通。部结构上去，并保证桥上交通安全畅通。第一章第一章 绪论绪论64*（2）桥梁下部结构）桥梁下部结构组成：组成： 桥台、桥墩及桥梁基础。桥台、桥墩及桥梁基础。桥台和桥墩一般合称墩台桥台和桥墩一般合称墩台，对于拱桥就是拱圈以下的。，对于拱桥就是拱圈以下的。桥台桥台：位于桥梁的两端，支承桥梁上部结构，并使之：位于桥梁的两端，支承桥梁上部结构，并使之与路堤衔接的建筑物，其功能是与路堤衔接的建筑物，其功能是传递上部结构荷载于传递上部结构荷载于基础，并抵抗来自路堤的土压力。基础，并抵抗来自路堤的土压力。为了维持路堤的边为了维持路堤的边坡稳定并将水流导入桥孔坡稳定并将水流导入桥孔,除带八字形翼墙

42、的桥台外除带八字形翼墙的桥台外,在桥台左右两侧筑有保持路肩稳定的截锥体填土，称在桥台左右两侧筑有保持路肩稳定的截锥体填土，称锥体填方（也称锥体护坡），其坡面以片石围护。锥体填方（也称锥体护坡），其坡面以片石围护。第一章第一章 绪论绪论65*U型桥台第一章第一章 绪论绪论66*桥墩桥墩：位于多孔桥梁的中间部位，支承相临两跨上：位于多孔桥梁的中间部位，支承相临两跨上部结构的建筑物，其功能是部结构的建筑物，其功能是将上部结构荷载传至基将上部结构荷载传至基础。础。桥梁基础：桥梁基础：是桥梁最下部的结构，上承墩台，并将是桥梁最下部的结构，上承墩台，并将全部桥梁荷载传至地基。基底应设置在有足够承载全部桥梁

43、荷载传至地基。基底应设置在有足够承载力的持力层处，并要求有一定的埋置深度。力的持力层处，并要求有一定的埋置深度。作用：作用：以支持桥梁上部结构并将荷载传给地基。以支持桥梁上部结构并将荷载传给地基。（3）附属设施：包括排水防水系统、栏杆、伸缩缝、）附属设施：包括排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明等。灯光照明等。第一章第一章 绪论绪论67*桥梁组成第一章第一章 绪论绪论68*高水位：高水位：在洪峰季节的最高水位在洪峰季节的最高水位低水位：低水位：河流在枯水季节的最低水位河流在枯水季节的最低水位2. 重要专业名词重要专业名词（1）水位：）水位：第一章第一章 绪论绪论69*设计洪水位：设计洪水位：在

44、跨河桥梁设计时，按规定的设计在跨河桥梁设计时，按规定的设计洪水频率所计算确定的高水位洪水频率所计算确定的高水位2. 重要专业名词重要专业名词（1）水位：）水位：第一章第一章 绪论绪论70*通航水位：通航水位：若河流属于通航河流，则满足正常通若河流属于通航河流，则满足正常通航要求的最高（用来计算上部结构高度）和最低水航要求的最高（用来计算上部结构高度）和最低水位（防止搁浅）位（防止搁浅）2. 重要专业名词重要专业名词（1）水位：）水位：第一章第一章 绪论绪论71*最高流冰水位：最高流冰水位：对于有流冰的河流，在流冰季节对于有流冰的河流，在流冰季节河流所达到的最高水位河流所达到的最高水位 2. 重

45、要专业名词重要专业名词（1）水位：）水位：第一章第一章 绪论绪论72*桥长：桥长：桥梁两端桥台的侧墙或八字墙尾端点之间的距离（主桥梁两端桥台的侧墙或八字墙尾端点之间的距离（主要指要指u型桥台）。无桥台时，桥梁全长为桥跨结构的行车道型桥台）。无桥台时，桥梁全长为桥跨结构的行车道板全长距离。（衡量桥梁大小的最简单指标）板全长距离。（衡量桥梁大小的最简单指标）2. 重要专业名词重要专业名词（2）跨径：）跨径：第一章第一章 绪论绪论73*跨径总长：跨径总长：桥梁两端桥台台背前缘间的距离。桥梁两端桥台台背前缘间的距离。单孔跨径单孔跨径(标准跨径标准跨径) ：桥墩中线间距离或桥墩中线与桥台背：桥墩中线间距

46、离或桥墩中线与桥台背前缘的间距。拱桥即为净跨径。前缘的间距。拱桥即为净跨径。2. 重要专业名词重要专业名词（2）跨径：）跨径：划分桥梁的规模划分桥梁的规模第一章第一章 绪论绪论74*净跨径净跨径L0 ：梁式桥，设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之梁式桥，设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距。拱桥，每孔拱跨拱脚截面内边缘之间的距离。间的净距。拱桥，每孔拱跨拱脚截面内边缘之间的距离。总跨径总跨径L：多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径。应多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径。应满足宜泄设计洪水量的要求。满足宜泄设计洪水量的要求。2. 重要专业名词重要专业名词（2）跨径：）跨径： 反

47、映桥梁泄洪能力和通航标准的指标反映桥梁泄洪能力和通航标准的指标第一章第一章 绪论绪论75*计算跨径：计算跨径：桥跨结构两个支点间的距离。桥跨结构两个支点间的距离。通常用通常用l表示。表示。 梁式桥，桥跨两端相邻支座中心之间的距离梁式桥，桥跨两端相邻支座中心之间的距离 拱桥，拱轴线两端点之间的距离拱桥，拱轴线两端点之间的距离2. 重要专业名词重要专业名词（2）跨径：）跨径：用于力学计算用于力学计算第一章第一章 绪论绪论76*桥梁建筑高度桥梁建筑高度：桥上行车桥面（或轨顶）与桥跨结：桥上行车桥面（或轨顶）与桥跨结构下边缘之间的高差。通常应小于桥面标高与通航构下边缘之间的高差。通常应小于桥面标高与通

48、航净空顶部标高之差净空顶部标高之差2. 重要专业名词重要专业名词（3）高度：）高度：第一章第一章 绪论绪论77*桥下净空高度：桥下净空高度：设计洪水位或计算通航水位设计洪水位或计算通航水位(或下面或下面路面）至桥跨结构下边缘之间的距离，应满足安全路面）至桥跨结构下边缘之间的距离，应满足安全排洪和通航的要求。排洪和通航的要求。2. 重要专业名词重要专业名词（3）高度：）高度：第一章第一章 绪论绪论78*桥梁容许建筑高度：桥梁容许建筑高度：公路桥面或铁路轨底标高减去设计洪水公路桥面或铁路轨底标高减去设计洪水位标高，再减去通航或排洪所要求的梁底净空高度。位标高，再减去通航或排洪所要求的梁底净空高度。

49、 通常桥梁建筑高度应小于其容许建筑高度。通常桥梁建筑高度应小于其容许建筑高度。2. 重要专业名词重要专业名词（3）高度：）高度：第一章第一章 绪论绪论79*桥梁高度：桥梁高度：低水位至桥面的高差。跨线桥，指桥下低水位至桥面的高差。跨线桥，指桥下道路路面至桥面的高差。道路路面至桥面的高差。2. 重要专业名词重要专业名词（3）高度：）高度：第一章第一章 绪论绪论80*思考题：名词解释： 1.桥梁建筑高度 2.计算跨径（梁式桥） 3.标准跨径（梁式桥） 4.桥梁全长 5.净跨径问答题： 1.桥梁有哪几部分组成，并简述各部分的作用 2.按结构形式（受力体系）划分，桥梁可分为哪几类？各有哪些特点？第一章

50、第一章 绪论绪论81*答案：答案：名词解释：名词解释：1.桥梁建筑高度桥梁建筑高度: 桥上行车桥面（或轨顶）与桥跨结构下边桥上行车桥面（或轨顶）与桥跨结构下边缘之间的高差缘之间的高差2.计算跨径（梁式桥）：桥跨两端相邻支座中心之间的距离计算跨径（梁式桥）：桥跨两端相邻支座中心之间的距离3.标准跨径（梁式桥）：桥墩中线间距离或桥墩中线与桥台标准跨径（梁式桥）：桥墩中线间距离或桥墩中线与桥台背前缘的间距背前缘的间距4.桥梁全长：桥梁两端桥台的侧墙或八字墙尾端点之间的距桥梁全长：桥梁两端桥台的侧墙或八字墙尾端点之间的距离。无桥台时，桥梁全长为桥跨结构的行车道板全长距离。离。无桥台时，桥梁全长为桥跨结

51、构的行车道板全长距离。5.净跨径：梁式桥，相邻两个桥墩（或桥台）顶之间的净距。净跨径：梁式桥，相邻两个桥墩（或桥台）顶之间的净距。拱桥，每孔拱跨拱脚截面内边缘之间的距离拱桥，每孔拱跨拱脚截面内边缘之间的距离 第一章第一章 绪论绪论82*问答题：问答题：1.桥梁有哪几部分组成，并简述各部分的作用桥梁有哪几部分组成，并简述各部分的作用答：（答：（1）桥梁上部结构：由桥面系、主要承重结构）桥梁上部结构：由桥面系、主要承重结构（梁，拱等）和支座组成。（梁，拱等）和支座组成。 作用：跨越作用，并将其承受的荷载传递到指定的作用：跨越作用，并将其承受的荷载传递到指定的下部结构上去，并保证桥上交通安全畅通。下

52、部结构上去，并保证桥上交通安全畅通。（2）桥梁下部结构）桥梁下部结构 是桥台、桥墩及桥梁基础的总称是桥台、桥墩及桥梁基础的总称,用以支持桥梁上部结构并将荷载传给地基。用以支持桥梁上部结构并将荷载传给地基。 （3）附属设施：包括桥面铺装、排水防水系统、锥）附属设施：包括桥面铺装、排水防水系统、锥形护坡、护岸、导流结构物等形护坡、护岸、导流结构物等 第一章第一章 绪论绪论83*2.按结构形式（受力体系）划分，桥梁可分为哪几类？各有哪按结构形式（受力体系）划分，桥梁可分为哪几类？各有哪些特点？些特点？答：答：（1）梁桥：在竖向荷载作用下，只产生竖向反力）梁桥：在竖向荷载作用下，只产生竖向反力（2）拱

53、桥：在竖向荷载作用下有竖向反力和拱脚推力，无铰）拱桥：在竖向荷载作用下有竖向反力和拱脚推力，无铰拱还有支承弯距拱还有支承弯距（3）刚架桥（刚构桥）：刚架桥的显著特点是桥跨和墩台刚）刚架桥（刚构桥）：刚架桥的显著特点是桥跨和墩台刚性连接成整体，在竖向荷载作用下和拱一样，有竖向反力和水性连接成整体，在竖向荷载作用下和拱一样，有竖向反力和水平反力，无铰刚架还有支承弯距平反力，无铰刚架还有支承弯距第一章第一章 绪论绪论84*（4）悬索桥：悬索桥以缆索跨过索塔顶锚固在河岸上作）悬索桥：悬索桥以缆索跨过索塔顶锚固在河岸上作桥的承重结构，在竖向荷载作用下，缆索受很大力，两桥的承重结构，在竖向荷载作用下，缆索

54、受很大力，两岸需锚碇结构。具有水平反力，结构自重轻，建筑高度岸需锚碇结构。具有水平反力，结构自重轻，建筑高度下，跨越能力特大。但刚度差，在车辆动载荷风载作用下，跨越能力特大。但刚度差，在车辆动载荷风载作用下，有较大的振动和变形。下，有较大的振动和变形。（5）斜拉桥：由斜拉索、塔和主梁组成。斜拉索一端锚）斜拉桥：由斜拉索、塔和主梁组成。斜拉索一端锚在塔上，另一端锚在梁上，拉索的作用相当于在主梁跨在塔上，另一端锚在梁上，拉索的作用相当于在主梁跨内增加了若干弹性支承，大大减少了梁内弯矩、梁体尺内增加了若干弹性支承，大大减少了梁内弯矩、梁体尺寸和梁体重量，增加了桥梁的跨越能力。寸和梁体重量，增加了桥梁的跨越能力。