桥梁工程课件(第二章)PPT课件.ppt

第二章桥梁工程的规划与设计 1 第一节桥梁设计原则和科学依据 一 桥梁设计的基本原则技术先进 安全可靠 适用耐久 经济合理 造型美观 有利于环保 二 桥梁设计的科学依据数学 力学 计算机辅助设计技术 工程材料学 工程地质学 岩土力学 水力学 水文学 混凝土结构工程 钢结构工程 基础工程 铁道及公路工程 三 技术规范 工作细则和常用手册 2 第二节桥梁立面 断面和平面布置 一 桥梁立面布置桥梁立面布置包括确定桥梁总长 桥梁的分孔 桥面高程与桥下净空 桥上及桥头纵坡设置等 二 桥梁断面布置桥梁断面布置包括确定桥面净空 桥面宽度 行车道宽度 机动车道布置和人行道 自行车道布置等 三 桥梁平面布置二 三 四级公路上的大 中桥线性一般为直线 一般小桥斜度通常不宜大于45 3 第三节桥梁设计与建设程序 基本程序一 可行性研究二 初步设计三 技术设计四 施工设计 4 第四节桥梁建设美学的基本观点 建筑艺术的基本原则在桥梁工程中的应用 1 桥梁需与周围环境融合 成为自然整体中的一个协调部分 2 桥梁本身的造型需比例适当 匀称和谐 3 桥梁造型应注意结构简单 力线明快 线条流畅 4 桥梁建筑处理应当表现清新雅洁的风格 当代桥梁的风格特点主要表现在 结构简洁 较少装饰 造型纤细 表现跨越 5 再见 6 桥梁设计的基本原则 技术先进桥梁设计 既是一种工程设计 也是一门艺术 对于具体一座桥梁 解决方法不是唯一的 它也可以是重复已有设计图纸的平庸 常规设计 也可以是通过对已有设计的改进 甚至提出新的构思作出具有一定创新内容的设计 工程师的职责就是要创造最合适方法来解决工程问题 合理的创新构思 不但能提高结构安全 降低工程造价 还能起到改善使用功能和美化结构的效果 返回 7 桥梁设计的基本原则 适用耐久桥上的行车道和人行道宽度应保证车辆和行人的通畅和舒适 并应是到考虑将来交通量增长的需要 桥型 跨度大小和桥下净空应满足泄洪 安全通航或通车等要求 建成的桥梁要保证使用年限 并便于检查和维修 返回 8 桥梁设计的基本原则 安全可靠整个桥梁结构解其各部分的构件 在制造 运输 安装和使用过程中应具有足够的强度 刚度 稳定性和耐久性 强度应使全部构件及其连接构造的材料抗力或承载能力具有足够的安全储备 刚度应使桥梁在荷载等作用下的变形不超过规定的容许值 稳定性要使桥梁结构在各种外力作用下 具有能保持原来形状和位置的能力 耐久性是指使用寿命长 返回 9 桥梁设计的基本原则 经济合理设计中应进行详细的技术经济比较 使桥梁的总造价和材料等的消耗为最少 充分考虑桥梁在使用期间的运营条件以及养护和维修等方面的问题 桥梁设计应根据因地制宜 就地取材 方便施工的原则 合理选用适当的桥型 此外 能满足快速施工要求已达到缩短工期的桥梁设计 不仅能降低造价 而且提早通车在运输上将带来很大的经济效益 返回 10 桥梁设计的基本原则 造型美观一座桥梁应具有优美的外形 应与周围的景观相协调 返回 11 桥梁立面布置 桥梁总长一般根据水文计算确定 一方面 必须保证桥下有足够的排洪面积 以避免或减小桥梁墩台基础受到过大的冲刷 另一方面 也不能因为冲刷而过度增加桥梁总长 导致工程投资增大 返回 12 桥梁立面布置 桥梁孔径布置对于一座较大规模的桥梁 其孔径布置既与经济 技术 结构体系和桥式等有关 也与通航要求 地形地质以及水情况有关 最经济的分孔方式就是使上 下部结构的总造价趋于低 由于技术方面的限制 不可能选择过长的跨径 以及过深基础 这样会导致较高的投资 施工的困难以及过长的工期 对于通航河流 在分孔时首先应考虑桥下通航的要求 当通航净宽大于经济跨径时 通常将通航桥孔的跨径按通航净宽确定 其余的孔径则可选用经济跨径 返回 13 桥梁立面布置 桥面高程与桥下净空对于跨河桥梁 桥道的高程应保证桥下排洪和通航的需要 对于跨线桥 则应确保桥下安全行车 在平原区建桥时 桥道高程抬高往往伴随着桥头引道路堤土方量的显著增加 为了保证桥下流水净空 对于梁式桥 梁底一般应高出设计洪水位不小于50cm 高出最高流冰水位75cm 支座底面应高出设计洪水位不小于25cm 高出最高流冰水位不小于50cm 但如果支座部分由围护隔水着可不受此限 返回 14 桥梁立面布置 桥上及桥头的纵坡设置一般小桥通常做成平坡桥 对于大 中桥梁 为了利于桥面排水和降低引道路堤高度 往往设置从中间向两端倾斜的双向纵坡 桥上纵坡不宜大于4 桥头引道纵坡不宜大于5 对位于市镇混合交通繁忙处的桥梁 桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于3 返回 15 桥梁断面布置 桥面净空桥面净空应符合公路或铁路建筑限界的要求 建筑限界指路面 轨面 以上的一定宽度和高度范围内 不允许任何设施及障碍物侵入的规定最小净空尺寸 返回 16 桥梁设计基本程序 可行性研究包括预可行性研究报告与可行性研究报告 预可行性研究 着重研究工程必要性和宏观经济上的合理性 可行性研究包括 桥梁标准的制定 如 设计荷载标准 桥面宽度通航标准 设计车速 桥面纵向和横向坡度 竖曲线与平曲线半径等 桥位选择 通航 地质 水文 桥式方案比较 调查工作 地形测量 地质勘探 水文资料 外部条件 返回 17 桥梁设计基本程序 初步设计在初步设