设计简单桥梁方案教学课件PPT桥梁工程.ppt

情景四情景四 设计设计简单桥梁方案简单桥梁方案 学生要设计出一个简单的桥梁方 案，可以是公路桥也可以是铁路 桥。 学习任务： 情景四情景四 设计简单桥梁设计简单桥梁方案方案 1.能够借助相应技术资料，正确认识桥梁的基本组成 2.根据桥梁的分类，设计简单的桥梁方案。 3.能够撰写该模型的简单结构设计原则及其方法。 4.能够进行工作记录、技术文件存档和评价反馈 5.客观评价方案效果。 学习目的： 4 桥梁工程的特点 一。桥梁工程的分类 桥梁是当交通路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他路 线时，为了保证线路的连续性，而修建的人工构建物。 桥梁工程在工程规模上占道路总造价的10%20%，它同 时而是保证全线通车的咽喉，特别在战时，桥梁工程具 有非常重要的作用。 桥梁是一种功能性的结构物，但自古以来，人类从未停 止过对桥梁美学的追求，很多桥梁被建成令人赏心悦目 的艺术品，具有鲜明的时代特征，至今依然令人叹为观 止。 土木工程概论 桥梁的组成：桥面、桥跨结构、墩台及基础四部分组成。 桥面:桥跨上铺设轨道、路面等部分，主要指道床、护轨、 护栏等。 桥跨结构:桥梁承受载荷、跨越障碍的部分，主要有梁板、 支座等。 墩台:支撑桥梁结构的部分； 基础:墩台底部为基础。如桩基础、承台、明挖等。 二 桥梁的组成 土木工程概论 二 桥梁的组成 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 2 梁式桥的分类 梁式桥受力示意 梁式桥的组成 土木工程概论 2 梁式桥 .概念：在竖向移动式荷载作用下 无水平反力的结构体系。 类型：简支梁式、连续梁式、 伸臂梁式 受力特点：梁作为受弯构件由梁 跨两端支座（桥墩或桥台）支撑 着。 连续桁架梁桥。支 承在三个支点以上 的桥梁。 简支梁桥 伸臂梁桥 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 三 拱式桥 .概念：拱桥的主要承重结构是拱圈，在 桥面竖向移动荷载作用下桥墩或桥台要承受 水平推力。 .与梁桥的主要区别 spandrel structure 拱上建筑（拱 上结构）包括桥面系和向主拱圈 传递荷载的构件或填充物。分为 空腹式、实腹式。 土木工程概论 三 拱式桥 拱式桥受力示意 （3） 拱桥的主要优点 移动荷载作用下的计算简图 l拱桥跨度 f拱桥矢高 1、跨越能力较大。钢筋混凝土拱桥目前在世界最大跨度为390m，石拱桥为 155m，钢拱桥为518m。 2、材料就地取材，与钢桥和钢筋混凝土梁式桥相比，可节省大量的钢材和水泥 3、能耐久，养护、维修费用少。 4、外形美观、构造构造简单 土木工程概论 三 拱式桥 拱式桥的组成 上承式拱桥上承式拱桥：桥面布置在主要 承重构件之上。 下承式拱桥下承式拱桥：桥面布置在承 重结构之下。 中承式拱桥中承式拱桥：桥面在桥跨 结构的高度中间 （4） 拱桥的承重方式： 土木工程概论 三 拱式桥 上承式拱桥上承式拱桥 四川渡口金沙江桥四川渡口金沙江桥 ( (跨跨 度度180m)180m) 中承式拱桥中承式拱桥 台湾关渡桥。五孔连台湾关渡桥。五孔连 续中承式拱桥。续中承式拱桥。 九江长江桥九江长江桥 神州解放桥神州解放桥 下承式拱桥下承式拱桥武汉江汉 武汉江汉 三桥三桥 江江汉汉汉汉三三桥桥桥桥是武是武汉汉汉汉市市汉汉汉汉江上建造的又一座大江上建造的又一座大桥桥桥桥， 连连连连接着接着汉汉汉汉口集家咀和口集家咀和汉汉汉汉阳南岸咀，是一座跨径阳南岸咀，是一座跨径 280280米的下承式米的下承式钢钢钢钢管混凝土系杆拱管混凝土系杆拱桥桥桥桥。它以一条。它以一条 弧形曲弧形曲线线线线跨越跨越汉汉汉汉江，犹如一到天空的彩虹，江，犹如一到天空的彩虹，为为为为江江 城武城武汉汉汉汉又添一道新景又添一道新景观观观观 土木工程概论 .概念：是梁和柱（或竖墙）整体结合的桥梁结构。 在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯 ，柱脚处有水平推力。 .受力特点： 受力状态介于梁式桥和拱桥之间。 四 刚架桥 土木工程概论 桥跨结构与桥墩整结，即刚性连 接。 (rigid connection) 刚架桥特点之一 桥墩与桥跨 刚性连接 土木工程概论 t形刚架桥，便于施 加预应力，加挂梁后 ，跨度很大。 连续刚架桥.有较好 的抗震性能。 斜腿刚架桥。造型轻 巧美观。 刚架桥特点之二 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 t t形刚架桥（刚构桥）形刚架桥（刚构桥） 挂梁 刚架桥类型 土木工程概论 荷兰东斯海尔德桥，1965年建成。属于悬臂拼装预应力混凝土t 形刚构公路桥，跨度91. 4m。 土木工程概论 连续刚架桥连续刚架桥 土木工程概论 y y形墩多孔预应力连续形墩多孔预应力连续- -刚构桥刚构桥 土木工程概论 斜腿刚架桥斜腿刚架桥 土木工程概论 广东虎门珠江辅航道桥广东虎门珠江辅航道桥 建于1997年。桥面有6车道，总宽33m，主跨270m由上 下行两座单桥组成。主航道桥为跨径888m 的钢箱梁悬 索桥。位于广东东莞和番禺市之间跨越珠江的公路大 桥，全桥长3618m。 该桥建于1997年。主跨270m，属于连续刚构桥。主跨跨径世界第一。 土木工程概论 世界第一世界第一 边跨 150m 主跨跨 径270m 土木工程概论 重庆长江大桥重庆长江大桥 该桥建于1980年，是我国目前最大跨径的预应力混凝土t形刚构桥。正桥全长1073m，宽 21m，分跨为86.54138156174104.5,主跨跨度174m。 挂梁跨 度35m t形刚构伸臂 梁根部高11m 墩高 70m ，矩 形空 心高 墩 土木工程概论 广西桂林漓江桥广西桂林漓江桥 该桥是一座建于风景区的预应力混凝土v形墩刚构桥。主跨和分孔为67.5m95m67.5m, 主孔悬臂长27.5m，挂梁长40m，斜腿倾角45o，长12m。整座桥型线条流畅，轻巧别致， 桥景相融。 土木工程概论 桥的结构类型属于连续刚构桥。最大桥跨为270m. 土木工程概论 土木工程概论 挪威stolma桥 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 土木工程概论 辐射形索型辐射形索型 竖琴形索型竖琴形索型 来宾红水河，位于广西红水河，是我国修建的第一座预应力混凝土铁路斜拉桥。全长398 ，主跨489648(），索型采用双塔竖琴型。 扇形索型扇形索型 三台涪江桥位于四川省三台县跨越涪江。全桥共孔，全长。该桥主桥为双 塔混凝土斜拉桥，其孔跨为(）。，桥面总宽(车行道 及两侧人行道各）。斜拉索为扇形双索面体系。 土木工程概论 土木工程概论 七. 综合体系桥 在工程实实践中，还还采用几种桥桥型的组组合结结构，如 梁和拱的组组合体系，斜拉索与悬悬索组组合体系等。 所有这这些组组成，目的在于充分利用各种形式桥桥的 受力特点，发挥发挥 其优优越性，建造出符合要求，外观观 美丽丽的桥桥梁来。 土木工程概论 l 桥墩与桥台为桥梁的支承结构。它们由台（墩）帽、台（墩）帽 身、基础组成 l 1 桥墩的类型 l 根据其结构形式可分为： l l （1）、实体式(重力式)桥墩： l 主要特点是依靠自身重量来平衡外 l力而保持稳定。它一般适宜荷载较大 l的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较 l多的江河之中。 重力式桥墩 八 桥墩与桥台 土木工程概论 l（2）、空心式桥墩：它克服了实体式桥墩在许多情况下材料强 度得不到充分发挥的缺点，可以节省圬工材料，还减轻重量。缺 点是经不起漂浮物的撞击。 l 构架式桥墩 x形桥墩 y形桥墩 v形桥墩 土木工程概论 (3）、桩(柱)式桥墩： 将桩基一直向上延伸到桥跨结构下面，桩顶浇筑墩帽，桩作为 墩身的一部分。一般用于桥跨不大于30m，墩身不高于10m的情 况。如在桩顶上修筑承台，在承台上修筑立柱作墩身，则成为 柱式桥墩。柱式桥墩可以是单柱，也可以是双柱或多柱形式， 视结构需要而定。 桩式桥墩 双柱式桥墩 单柱式桥墩 土木工程概论 2 桥台的类型 桥台是两端桥头的支承结构物，它是连接两岸道路的路桥 衔接构造物。它既要承受支座传递来的竖直力和水平力， 还要挡土护岸，承受台后填土及填土上荷载产生的侧向土 压力。因此桥台必须有足够的强度，并能避免在荷载作用 下发生过大的水平位移、转动和沉降，这在超静定结构桥 梁中尤为重要。 土木工程概论 实实体式桥桥台:u型桥桥台它是最常用的桥桥台形式，它由支承桥桥 跨结结构的台身与两侧侧翼墙墙在平面上构成u字形而得名。一般 用圬工材料砌筑，构造简单简单 。适合于填土高度在810m以下 ，跨度稍大的桥桥梁。缺点是桥桥台体积积和自重较较大，也增加了 对对地基的要求。 u形式 八字形翼墙式 l我国桥梁的桥台形式有： 土木工程概论 l埋置式桥台:它是将台身大部分埋入锥形护坡中，只露出台帽,以安 置支座及上部构造物。桥台体积可以大为减少。但是由于台前护 坡用作永久性表面防护设施，存在着被洪水冲毁而使台身裸露的 可能，故一般用于桥头为浅滩、护坡受冲刷较小的场合。埋置式 桥台不一定是实体结构。配合钻孔灌注桩基础，埋置式桥台还可 以采用桩柱上的框架式和锚拉式等型式。 耳墙式 埋置式 土木工程概论 桥桥梁基础础一般比房屋基础础的 规规模大，需要考虑虑的问题问题 多，施工 条件也困难难。 桥桥梁基础础的类类型有刚刚性扩扩大 基础础、桩桩基础础和沉井基础础等。在特 殊情况下也用气压压沉箱基础础。 桥桥梁基础础工程详见详见 第三章基 础础工程 桥的桩基础 土木工程概论 九 桥梁技术的发展方向 1、大跨度桥桥梁向更长长、更大、更柔的方向发发展 ； 2、新材料的开发