《桥梁工程概论》PPT课件.ppt

桥梁工程Bridge Engineering 第一章 概论§1.1§1.2§1.3桥梁发展概述桥梁的组成与分类桥梁设计概要一、古代桥梁Ancient Bridge§1.1桥梁发展概述Historical Background桥梁的起源最早的人工桥梁有可能源自：倾于河上的雷击树木桥当土地与土地被水分割的时候，当道路被水截断的时候，智慧的人类伫立在水边，于是产生了桥苦于跋涉的人类，应该感谢桥桥是土地与土地的联系，桥是河流与道路的爱情，桥是船只与车辆点头的驿站，桥是乘船者与步行者挥手告别的地方圬工桥梁法国尼姆的加尔德桥 建于古罗马时代，水道桥建于公元前63~13年，道路桥是1747年加建的 水道高出河面47.4米在中国，公元前250年周朝末年的坟墓中就有了砖拱，至公元282年有了记载的石拱桥河北赵县安济桥，跨径37.4m，矢高7.23m，宽约9m建于公元606年，是迄今世界上尚存的跨径最大的古代石拱桥二、国外近现代桥梁第一座铁桥，建于1779年跨度100英尺（30米）钢桥 Steel bridge建桥者为 James B. Eads. Afterworking briefly in salvage, hespent 20 years designing, building,and operating numerous vessels,and during the Civil War heconstructed a fleet of ironcladgunboats for the Union.1874年，Eads Bridge （St. LouisBrigdge) 建成，主跨为为158m，第一座钢拱，首创悬臂施工法。

1869～1883年由美国著名的索桥专家约翰.A.罗布林（John.A.Keeblin）设计的Brooklyn悬索桥建成跨486m塔柱由花岗岩砌筑而成，除主索外还用斜拉索加劲1932年，位于澳大利亚的悉尼洪大桥建成它跨度为为503m1917年的美国纽约的HellGate（狱门）桥（跨径297m）In 1931，Bayonne Bridge(培红桥）established a new mark for archBridge with a main span of 1,675feet（504m).The New River Gorge Bridge inWest Virginia was the longestarch bridge until thecompletion of the Nanpu Bridgein China in 2003. The 1700foot(518.3m) steel deck archwas completed in 1977.混凝土桥 Concrete bridge1904年，罗马的Risorgimento桥建成，该桥跨径超过了100m克罗地亚克尔克桥 ,主跨390m，采用三室箱，矢跨比1/6.5，等截面无铰拱，采用悬臂桁架拼装方法施工。

悬索桥(Suspension bridge)美国旧金山金门大桥1933~1937把桥梁设计引入了现代阶段座落于绵延起伏的山间地处气候条件特殊的多雾地区桥体直指日落线不同寻常的高度（海军船只通行）全金属结构的表面刷有深色的红丹底漆成为早期现代桥梁设计的通用样本美国金门大桥塞文桥Severn Bridge1981年，位于英国的恒伯尔桥建成跨度1410m，是当时最大的跨度的悬索桥1998年丹麦的大贝尔特桥（东桥）（The GreatBelt Link (East Bridge)建成通车，主跨为1624m，名列当时第一，是英式悬索桥中跨径最大的工程之－1999年，日本明石海峡大桥建成它连通本州岛与四国岛（本－四连络桥），主跨度为为1991m，是世界上跨度最大的桥梁马拉卡波湖大桥的主跨跨径为160m+5X235m+160m，总长达9km，1962年建成斜拉桥 Cable-stayed bridge1957年，德国跨越莱菌河的特奥道尔·霍伊斯桥建成它的主跨为为280m，边跨为为108m1995年，法国诺曼底大桥建成它是当时世界上跨度最大的斜拉桥，主跨度为为856m1999年，日本的多多罗大桥建成，该桥主跨达890m，跨径超过诺曼底大桥而位居世界第一。

三、我国现代桥梁梁, 桥,为9我国第一座自行设计、制作、施工，并使用国产高强钢材的现代化大型桥梁,南京长江大桥,建于于1969年正桥除北岸第一孔为为128m简支钢桁梁外，其余为9孔3联，每联为为3160m的连续钢桁梁上层为公路桥面，下层为双线铁路包括引桥在内，铁路桥部分全长长6772m，公路桥部分为为4589m我国的大跨度预应力混凝土桥是从T型刚构开始的1971年福建乌龙江大桥主跨达达144m；1980年，重庆长江大桥建成，主跨达达174m，为我国同类桥梁跨径最大的一座世界上跨径最大的钢筋混凝土拱桥——主跨达420 m 的重庆万州（原万县）长江大桥，采用钢管混凝土劲性骨架施工，建于于1997年跨径最大的钢管混凝土拱桥--重庆市巫山巫峡长江大桥，主跨为为460m ，建成于于2005年2003年建成的钢拱桥--卢浦大桥跨径达550m，世界第一斜拉桥Cable-stayed Bridge九江大桥南浦大桥杨浦大桥铜陵长江大桥徐浦大桥三县洲闽江大桥青州闽江大桥南浦大桥Nanpu Bridge上海，1991年桥型：双塔双索面钢-混凝土叠合梁漂浮体系斜拉桥主跨：423m杨浦大桥Yanpu Bridge上海，1993年双塔双索面钢-混凝土叠合梁漂浮体系斜拉桥主跨：602m青州闽江大桥Qingzhou Bridge over Minjiang River福州，2003年桥型：双塔双索面叠合梁斜拉桥主跨：605m南京长江三桥，2005年建成,主跨 648m主跨1088m的苏通大桥，塔高300.4m。

2008年建成悬索桥 Suspension Bridge汕头海湾大桥虎门珠江大桥青马大桥江阴长江大桥汕头海湾大桥 Shantou Bay Bridge广东汕头，1995年，三跨预应力混凝土箱梁悬索桥，主跨：452m虎门珠江大桥Humen Bridge over Zhujiang River广东东莞，1997年，单跨钢箱梁悬索桥，主跨：888m青马大桥 Tsingma Bridge香港，1997年，双跨钢桁梁悬索桥，主跨：1377m江阴长江大桥Jiangyin Bridge over Yangtze River江苏，江阴，1999年桥型：单跨钢箱梁悬索桥主跨：1385m四、 桥梁发展展望1、意大利本土与西西里岛的 Messina Strait （墨西那海峡）桥2、美洲与亚洲、总长长75 km 的白令海峡3、欧洲与非洲、总长长15 km 的直布罗陀海峡4、德国与丹麦、总长长25 km 的费曼带海峡5、中国的琼洲海峡工程（约29.5 km ）、渤海海峡工程（约75 km ）、伶仃洋跨海工程约（49.3 km ）、台湾海峡工程（约120 km ） §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支座 bearing，桥台洪水位路堤通航水位低水位桥跨结构支座桥墩基础锥体护坡附属设施 accessory11.2.1 桥梁的组成1.2.1.2 桥梁组成上部结构 superstructure，下部结构 substructure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支座 bearing or support在桥跨结构和桥墩（台）的支承处设置的传力装置桥台洪水位路堤通航水位低水位桥跨结构支座桥墩锥体护坡基础1桥面系 bridge decking伸缩缝 expansion joint锥坡 conical slope路堤与桥台衔接处，在桥台两侧设置的石砌锥形体，保证边坡稳定桥台洪水位 桥梁的基本附属设施包括通航水位低水位桥跨结构支座桥墩锥体护坡基础1桥台洪水位路堤通航水位低水位桥跨结构支座桥墩基础锥体护坡1.2.1.2 名称术语1河流中的水位低水位 low water level高水位（洪水位）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桥台洪水位路堤通航水位低水位桥跨结构支座桥墩锥体护坡基础1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）桥台洪水位路堤通航水位低水位桥跨结构支座桥墩锥体护坡基础1a )总跨径桥梁全长total span 各孔净跨径之和, L1total length of bridge 两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离,L桥下净空（高）clearance of span设计洪水位或计算通航至桥跨结构最下缘的距离标准跨径相邻桥墩中线之间的距离（梁桥）桥台洪水位路堤通航水位低水位桥跨结构支座桥墩锥体护坡基础1桥涵的跨径小于或等于50m时，宜采用标准化跨径。

桥 涵标准化跨径规定如下：0.75m、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桥面净空 clearance above bridgefloor 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)1.2.2 桥梁的分类 Classification按跨越障碍的性质分类跨河桥river bridge跨谷桥 gorge-crossing bridge跨线桥(立交桥 )overpass bridge高架桥viaduct按桥面的位置分类position of deck上承式中承式下承式deck bridgehalf-through bridgethrough bridge车行道立柱吊杆车行道主拱车行道桥台(墩)桥台(墩)桥台(墩)主拱主拱吊杆立柱按平面形状分正桥（正交桥） right bridge斜桥 skew bridge曲线桥curve bridge按用途分类usage公路桥城市桥铁路桥highway bridgemunicipal bridgerailway bridge公铁两用桥 highway and railway brdige人行桥foot bridge其它：水渠桥、管道桥、机场跑道桥按结构体系分类structure form梁式桥beam bridge（桁式桥） truss bridge拱桥arch bridge悬索桥（吊桥） suspension bridge刚架桥斜拉桥rigid bridgecable stayed bridge梁式桥beam bridge桥台洪水位路堤通航水位低水位桥跨结构支座桥墩锥体护坡基础1h拱桥arch bridgea )b )刚架桥rigid bridgea )b )斜拉桥cable stayed bridge塔柱斜索主梁悬索桥suspension bridge缆索吊杆塔架锚碇按承重结构材料分类material of structure混凝土桥 Concrete bridge金属（钢）桥 steel bridge组合桥与复合桥 composite bridge and hybrid bridge圬工（砖、石）桥masonry bridge其它木桥，铝桥，不锈钢桥，玻璃钢桥等按跨径分类Span Lengths特大桥大桥中桥小桥涵洞super major bridgemajor bridgemedium bridgesmall bridgeculvert桥涵分类多孔跨径总长L（m）特大桥L＞500大桥100≤L≤500中桥20＜L＜100小桥8≤L≤20涵洞L＜8桥涵分类§1.3 桥梁设计概要1.3.1桥梁的设计程序（大型桥梁）前期工作（可行性研究：预可与工可）初步设计技术设计施工设计前期工作预可行性研究报告可行性研究报告初步设计技术设计三阶段设计招标文件开工报告项目建议书主管省（市）计划部门审批投资在限额以上时由国家发展计划委员会审批建设单位审批建设单位审批工程立项设计任务书招投标及施工准备施工阶段建设程序设计阶段时由国家发展计划委员会审批主管省（市）计划部门审批投资在限额以上1.3.1桥梁的设计程序（大型桥梁）一、前期工作预可行性研究：在规划可行的基础上，着重研究建设上的必要性和经济上的合理性。

可行性研究：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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位问题(桥式方案问题)经济可行性论证造价估算资金来源直接经济效益与投资回报间接经济效益社会效益二、设计资料调查调查桥梁的使用任务测量桥位附近的地形，绘制地形图对跨河桥：进一步的水文、勘测（地质初勘）工作对跨线桥：调查被交叉道路等级、宽度、净空要求和规划路网等情况三、桥梁规划与设计的一般原则实用经济安全美观与环保四、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谢谢大家！！！。