长安大学桥梁工程课件.ppt

桥梁工程 澳大利亚悉尼港湾大桥 钢桁架中承式拱桥 SydneyHarbourBridge1932年 跨度518米 德国巴伐利亚州艾森 Essing Bayern 跨越美因 多瑙河运河 Main DanubeCanal 是一座波浪形人行木桥 建于1986 1987年 法国米尔奥大桥 桥墩高245m与230m 日本明石海峡大桥1998年主跨1991米 直布罗陀海峡大桥 连接西班牙和摩洛哥 主跨5000米 混合型双悬臂吊桥 林同炎方案 花无数的钱制造威力无比的炸弹和其它武器 不到十年它们就落后了 你不得不抛弃甚至销毁它们 我们建造大桥吧 因为她是永恒的 前言 桥梁工程课的地位 是研究桥梁设计和施工的方法的学科 是道桥专业最主要的专业主干课之一本课程与以前所学课程的关系 建筑材料 材料力学 结构力学 结构设计原理等 主要内容 内力计算 设计及构造要求 桥梁的施工 本课程的学习方法 理论联系实际必备参考资料 公路桥涵设计通用规范 JTGD60 2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTGD62 2004 桥梁工程 学习参考书目录 1 范立础主编 桥梁工程 人民交通出版社 2000 2 邵旭东主编 桥梁工程 人民交通出版社 2002 3 叶见曙主编 结构设计原理 人民交通出版社 2005 4 徐岳王亚君万振江主编 预应力混凝土连续梁桥设计 人民交通出版社 2000 5 范立础主编 预应力混凝土连续梁桥 人民交通出版社 1988 6 邬晓光邵新鹏万振江编著 刚架桥 人民交通出版社 2001 第一章概述本章讲解内容要点 桥梁的基本组成和分类桥梁的发展 第一节桥梁的基本组成和分类 一 桥梁的概念桥梁是供铁路 道路 渠道 管线 行人等跨越河流 山谷 海湾 其他线路或障碍时的架空建筑物 第一节桥梁的基本组成和分类 二 桥梁的基本组成 2 支座系统bearing 1 桥跨结构 上部结构 superstructure 3 桥墩pier 4 桥台abutment 5 墩台基础foundation 下部结构substructure 第一节桥梁的基本组成和分类 6 附属设施 第一节桥梁的基本组成和分类 三 常用名词 高水位 洪峰季节河流中的最高水位 低水位 指枯水季节河流中的最低水位 设计洪水位 指桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位 计算水位 设计洪水位加壅水和浪高得到的水位 通航水位 在各级航道中能保证船舶正常航行时的水位 第一节桥梁的基本组成和分类 三 常用名词 计算跨径l 桥跨结构两个支点间的距离称为计算跨径 拱桥指相邻拱脚截面形心点之间的水平距离 标准跨径 指两相邻桥墩中线间的距离 或桥墩中线与桥台台背前缘间的距离 净跨径l0 指设计洪水位 或通航水位 线上相邻两个桥墩 或桥台 之间的水平净距 而拱式桥是指每孔拱跨拱脚截面内边缘之间的距离 总跨径 l0 指多孔桥梁中各孔净跨径的总和 第一节桥梁的基本组成和分类 三 常用名词 桥梁全长L 有桥台的桥梁为两岸桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离 无桥台的桥梁为桥面系行车道长度 桥梁总长L1 指两桥台台背前缘之间的距离 建筑高度h 指桥上行车路面 或轨顶 与桥跨结构下边缘之间的高差 桥下净空H 指设计洪水位或设计通航水位至桥跨结构下边缘之间的距离 该距离应满足安全排洪及通航的要求 第一节桥梁的基本组成和分类四 桥梁的分类 1 按跨径大小分类我国公路桥涵设计通用规范桥梁分类 单孔跨径指标准跨径 第一节桥梁的基本组成和分类四 桥梁的分类 国际特大桥梁分类标准 K 第一节桥梁的基本组成和分类四 桥梁的分类 2 按桥面的位置划分上承式 视野好 建筑高度大下承式 建筑高度小 视野差中承式 兼有两者的特点 第一节桥梁的基本组成和分类四 桥梁的分类 3 按桥梁用途来划分公路桥 铁路桥 公路铁路两用桥人行桥 运水桥 渡槽 管线桥等 第一节桥梁的基本组成和分类四 桥梁的分类 4 按材料来划分木桥 钢桥 圬工桥 包括砖 石 混凝土桥 钢筋混凝土桥 预应力混凝土桥 组合桥 常见钢 混凝土组合 第一节桥梁的基本组成和分类四 桥梁的分类 5 按受力体系划分梁式桥拱桥刚架桥悬索桥 吊桥 斜拉桥组合体系 四 桥梁的分类 梁式桥 特点 竖向荷载下无水平反力 梁只承受剪力和弯矩 5 按受力体系划分 四 桥梁的分类 拱桥 特点 竖向荷载下有水平反力 能消除拱体部分弯矩 拱主要受压 可采用圬工或混凝土结构建造 对基础地质条件要求较高 5 按结构体系划分 四 桥梁的分类 刚架桥 特点 梁柱共同工作 桥下净空易保证 对跨线桥非常有利 5 按结构体系划分 四 桥梁的分类 悬索桥 特点 构件受力明确 塔受压 弯 索受拉 梁为弹性支撑连续梁 5 按结构体系划分 四 桥梁的分类 斜拉桥 特点 与吊桥类似 梁除受弯剪外 还受压 5 按结构体系划分 四 桥梁的分类 6 按跨越方式固定式的桥梁开启桥浮桥漫水桥 2009年8月13日下午6时 发生在威斯康星州斯特金湾的一座可开合的吊桥上 当时 这名女司机开车驶过吊桥时 桥道突然开启 然后慢慢升高至45度 目睹此情景的人都被惊呆了 正当大家都为女司机捏一把冷汗之际 只见她把车子刹在倾斜的桥上 一直到桥道重新闭合后 才重新发动引擎安全驶过 四 桥梁的分类 7 按桥梁的平面形状正交桥 斜交桥 弯桥 四 桥梁的分类 第二节桥梁的发展 一 桥梁的发展概述1 材料的发展2 理论的发展3 技术的进步 第二节桥梁的发展 一 桥梁的发展概述1 材料的发展 出土壁画中描述的木结构桥梁桥梁各部分清晰可辨 结构井然有序 上海青浦 金泽 虹桥 这座虹桥为单孔木拱桥 桥长16 8米 宽4米 是古代桥梁复制的杰作 严格按古代的造桥工艺 采用无支架施工法 没有榫头 不用钉子 全部用捆绑式结扎起来 连成一片 第二节桥梁的发展 一 桥梁的发展概述1 材料的发展 嘉德石拱桥 位于法国尼姆市 古罗马时期石桥 半圆拱的杰作 石材间均为干砌 第二节桥梁的发展 一 桥梁的发展概述1 材料的发展 世界著名石拱桥 赵州桥建于1400年前 是世界上跨径最大 37 02m 建造最早的单孔空腹式石拱桥 第二节桥梁的发展 一 桥梁的发展概述1 材料的发展 中国江浙一带优美的石拱桥 和环境协调统一的产物 第二节桥梁的发展 一 桥梁的发展概述1 材料的发展 世界上首座大跨铁桥 IronBridge 建于1779年 英国 跨度为30 6米 第二节桥梁的发展 一 桥梁的发展概述1 材料的发展 新型材料的出现和运用 如玻璃纤维 碳纤维强化复合材料等强度高 重量轻 耐疲劳 抗腐蚀 第二节桥梁的发展 一 桥梁的发展概述2 理论的发展材料的飞速发展和应用 推动了理论的研究 使设计理论日趋成熟 经验设计允许应力法 极限状态设计法 第二节桥梁的发展 一 桥梁的发展概述3 施工技术的发展施工技术早期体现在运输 起重和安装方面 福建漳州虎渡桥 1240年 总长340m 最大跨石梁长23 7m 高1 9m 重200多吨 就利用了潮水涨落来进行浮运架设 这是人类利用自然力量来进行桥梁施工 现在的浮吊起重能力可达30000KN 运输的方式根据不同情况 可从水 陆 空三个方面进行 现代桥梁施工技术还体现在桥梁的施工控制方面 桥梁在施工阶段往往是最脆弱的 也就是我们常比拟为桥梁的成长期 需要特别的保护 不仅仅是安全 还包括线形控制等 亚洲最大的3000吨运架梁起重船 天一号 举起一片长105米 重2300吨的钢 混凝土结合箱型梁 准确地架设在桥墩上 丹麦 天鹅 浮吊 起重能力达8700吨 小天鹅 号运架梁起重船 在上海东海大桥架设70米跨预应力混凝土箱梁310片 起重能力2500吨 二 我国桥梁的成就 桥梁建设规模 石板坡长江大桥复线桥 主跨330m 巫山长江大桥 主跨492m 苏通大桥1088m 润扬长江大桥跨径1490m 三 世界桥梁成就 世界最大悬索桥 桥梁建设规模 世界最大斜拉桥 苏通大桥的四项世界之最 1 最大主跨 目前世界上已经建成的最大跨径斜拉桥为主跨890米的日本多多罗大桥 在建的香港昂船洲大桥主跨1018米 而苏通大桥跨径1088米 2 最深基础 苏通大桥主墩基础由131根长约120米 直径2 5米至2 8米的钻孔灌注桩组成 承台长114米 宽48米 面积有一个足球场大 是世界规模最大 入土最深的桥梁桩基础 3 最高桥塔 目前已建成的最高桥塔为多多罗大桥224米钢塔 苏通大桥桥塔为高300 4米的混凝土塔 比在建的香港昂船洲大桥桥塔高6米 4 最长拉索 苏通大桥最长拉索为577米 最大重量为59吨 比多多罗大桥斜拉索长100米 世界最大混凝土拱桥 巫山长江大桥主跨460m 万县长江大桥主跨420m 世界最大预应力混凝土梁桥 四 桥梁工程展望 桥梁建设规模 继续向大跨度发展 海湾大桥 洲际联络工程越来越多 新材料的应用 混凝土材料向高强轻质发展 预应力筋向高强度 耐腐蚀 强粘结和便于拼接方向发展 预应力技术的应用 预应力混凝土桥跨结构逐步成为发展主体 计算机技术的应用 设计 施工 运营 管理等方面 思考及预习 回顾本章内容 思考以下问题 桥梁的基本组成有哪些 各自的作用是什么 各个部分的发展是什么 桥梁的基本类型有哪些 发挥你的创造力 试考虑有哪些新桥型或创造新的桥型 它们的特点是什么 预习思考问题 桥梁设计的基本原则是什么 你是怎么思考的 如何处理他们之间的关系 桥梁的总体设计是如何考虑的 第一名 瑞士萨尔基那山谷桥 SalginatobelBr cke 建筑师们说 在桥上漫步是一种真正的精神上的享受 你和高山 白云 蓝天那么靠近 它构成了阿尔卑斯山的一幅美妙的风景画 该桥所有部分都恰到好处 无可挑剔 这是真正的艺术和桥梁结合的精品 英国 桥梁设计与工程 评选出20世纪最美丽的桥梁 第二名 美国旧金山金门大桥 GoldenGateBridge 1937年设计 造型优美 比例协调 是桥梁工程的一颗明珠 以致于本世纪的设计师们已无法超越了 第三名 法国布鲁东纳大桥 BrotonneBridge 跨度仅320米的单索面混凝土斜拉桥以其简洁 明快 协调的造型 以及刚柔相济的风范得到了一致的赞赏 第四名 德国克希汉姆跨线桥 KirchheimBridge 该桥梁体的流线型外形和弯矩图相似 给人以力度感 第五名 法国奥利机场跨线桥 OrlyBridge 细致和优美的曲线给人以强烈的感受 第六名 土耳其博斯布鲁斯大桥 BosporusStraitBridge 这座由英国人设计的欧亚大桥是一座令人难忘的建筑物 第七名 瑞士桑尼伯格大桥 SunnibergBridge 这是一道优美的彩虹 桥梁建筑的精品 第八名 法国诺曼底大桥 NormandieBridge 这是一座和当地景观完美协调的斜拉桥 第九名 日本多多罗大桥 TataraBridge 20世纪最大跨度斜拉桥 具有东方神秘的美感 第十名 德国科隆塞弗林大桥