桥梁工程课件0章

1、桥梁工程 第一章 总论-2,1,1.2 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,桥梁工程 第一章 总论-2,2,1.2.1 桥梁的组成,桥梁工程 第一章 总论-2,3,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 accessory,桥梁工程 第一章 总论-2,4,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 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 基础 foundation 桥墩（台）中使全部荷载传至地基的底部奠基部分,桥梁工程 第一章 总论-2,5,桥梁的基本附属设施包括 桥面系 bridge decking 伸缩缝 expansion joint 桥头搭板 transition slab at bridge head 锥形护坡 conical slpoe,桥梁工程 第一章 总论-2,6,支座 bearing 在桥跨结构和桥墩（台）的支承处设置的

2、 传力装置 护坡 conical slpoe 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,桥梁工程 第一章 总论-2,7,河流中的水位 低水位 low water level 高水位 high water level 设计水位：designed water level 按规定的设计洪水频率计算所得的高水位 通航水位 navigable water level,桥梁工程 第一章 总论-2,8,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） 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（拱桥）,桥梁工程 第一章 总论-2,9,总跨径 total span 各孔净跨径之和 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 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 桥面净空 clearance above bridge floor 桥梁行

3、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 标准跨径 相邻桥墩中线之间的距离（梁桥）,桥梁工程 第一章 总论-2,10,1.2.2 桥梁的分类 Classification,按跨径分类 Span Lengths 特大桥 super major bridge 大桥 major bridge 中桥 medium bridge 小桥 small bridge 涵洞 culvert,桥梁工程 第一章 总论-2,11,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 bridge,桥梁工程 第一章 总论-2,12,按用途分类 usage 公路桥 highway bridge 铁路桥 railway bridge 公铁两用桥 highway and railway brdige 人行桥 foot bridge,桥梁工程 第一章 总论-2,13,按承重结构材料分类 material of constructure 木桥 timber bridge 钢桥 steel bri

4、dge 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 bridge,桥梁工程 第一章 总论-2,14,按跨越障碍的性质分类 跨河桥 river bridge 立交桥 interchange 高架桥 viaduct 栈桥 trestle bridge,桥梁工程 第一章 总论-2,15,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 bridge,桥梁工程 第一章 总论-2,16,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 bridge,桥梁工程 第一章 总论-2,17,梁式桥 beam bridge,桥梁工程 第一章 总论-2,18,拱桥 arch bridge,桥

5、梁工程 第一章 总论-2,19,刚架桥 rigid bridge,桥梁工程 第一章 总论-2,20,吊桥 suspension bridge,桥梁工程 第一章 总论-2,21,组合体系桥梁拱组合,桥梁工程 第一章 总论-2,22,组合体系桥斜拉桥 cable stayed bridge,桥梁工程 第一章 总论-2,23,1.3桥梁的规划与设计基本原则,1.3.1 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 1.3.2 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,桥梁工程 第一章 总论-2,24,桥梁工程 第一章 总论-2,25,1.3.1 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究报告 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。 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。,桥梁工程 第一章 总论-2,26,预可行性研究报告与可行性研究报告 的主要内容,工程必要性论证：评估桥梁建设在国民经济中的

6、作用 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,桥梁工程 第一章 总论-2,27,桥梁工程 第一章 总论-2,28,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,桥梁工程 第一章 总论-2,29,三、技术设计 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 施工钻探 绘制施工详图 编制工程预算,桥梁工程 第一章 总论-2,30,1.3.2 桥梁设计的一般原则,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,桥梁工程 第一章 总论-2,31,桥梁纵横断面设计和平面布置 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,桥梁工程 第一章 总论-2,32,桥梁工程 第一章 总论-2,33,桥梁分孔 跨径越大，孔数越少，上部结构造价高，墩台

7、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,桥梁工程 第一章 总论-2,34,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,桥梁工程 第一章 总论-2,35,桥道标高、桥下净空及纵坡 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50 cm， 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1.0m,桥梁工程 第一章 总论-2,36,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） 桥梁横断面设计 桥面行车道净宽标准： 2*净-7.5，2*净-7.0

8、， 净-7.0， 净-6.0 人行道宽度 0.75m，1m，大于 1m 按 0.5m 的倍数增加,桥梁工程 第一章 总论-2,37,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% 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450,桥梁工程 第一章 总论-2,38,桥梁设计基本原则,实用 经济 安全 美观,桥梁工程 第一章 总论-2,39,1.4 桥梁的设计荷载 Loads on Bridges,1.4.1 桥梁设计荷载的分类 1.4.2 规范中有关设计荷载的规定 1.4.3 荷载组合,桥梁工程 第一章 总论-2,40,1.4.1 桥梁设计荷载的分类,永久荷载（恒载） 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。,桥梁工程 第一章 总论-2,41,可变荷载,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

9、向摇摆力，冻胀力,桥梁工程 第一章 总论-2,42,偶然荷载 地震力，船只、漂流物的撞击力，施工荷载等,桥梁工程 第一章 总论-2,43,1.4.2 规范中有关设计荷载的规定,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,桥梁工程 第一章 总论-2,44,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,桥梁工程 第一章 总论-2,45,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 在设计四车道桥涵时，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。,桥梁工程 第一章 总论-2,46,桥梁工程 第一章 总论-2,47,桥梁工程 第一章 总论-2,48,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。,桥梁工程 第一章 总论-2,49,桥梁工程 第一章 总论-2,50,城市道路车辆荷载,城市汽车荷载等级 城级汽车荷载 城级汽车荷载 汽车荷载： 车辆荷载 车道荷载,桥梁工程 第一章 总论-2,51,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。 主梁、主拱和主桁架等的计算应采用车道荷载。 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。,城级车辆荷载： 标准载重汽车采用五轴式货车加载，总重700kN,城级车辆荷载： 标准载重汽车应采用三轴式货车加载，总重300kN,桥梁工程 第一章 总论-2,54,城

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