桥梁工程第三章 桥梁的总体规划和设计概述[高等教学]

1、第三章第三章 桥梁的总体规划和设计概桥梁的总体规划和设计概 述述 本章讲解内容要点：本章讲解内容要点： C桥梁总体规划桥梁总体规划 C桥梁初步设计桥梁初步设计 C桥梁方案比选桥梁方案比选 第三章第三章 桥梁的总体规划和设计概述桥梁的总体规划和设计概述 3.1 桥梁总体规划和基本设计资料桥梁总体规划和基本设计资料 3.1.1桥梁设计的基本要求桥梁设计的基本要求 简单地说即是：简单地说即是： 安全、适用、经济、美观、有利环保的原则安全、适用、经济、美观、有利环保的原则 规范要求：规范要求： 技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理 国外提倡国外提倡“3E” 功效

2、（功效（Efficiency） 经济（经济（Economy) 优美（优美（Elegance) 3.1.1桥梁设计的基本要求桥梁设计的基本要求 结构及构造上的要求（强度、结构及构造上的要求（强度、刚度刚度、稳定性、耐久性）、稳定性、耐久性） 使用上的要求（通畅、舒适、净空）使用上的要求（通畅、舒适、净空） 经济上的要求（材料、工期、造价）经济上的要求（材料、工期、造价） 施工上的要求（施工方便、工程质量、安全）施工上的要求（施工方便、工程质量、安全） 景观上的要求景观上的要求 “轻巧而不单薄，稳重而不笨拙，简洁轻巧而不单薄，稳重而不笨拙，简洁 而不粗糙而不粗糙” 环境保护和可持续发展环境保护和可

3、持续发展 3.1 桥梁总体规划桥梁总体规划 英国伦敦泰晤士河上的人行桥英国伦敦泰晤士河上的人行桥千年桥千年桥 3.1 桥梁总体规划桥梁总体规划 3.1 桥梁总体规划桥梁总体规划 2003年建成。年建成。 总投资总投资22亿亿 余元，全长余元，全长 3900米，其米，其 中主桥长中主桥长750 米，为全钢米，为全钢 结构，主跨结构，主跨 直径达直径达550米，米， 居世界同类居世界同类 桥梁之首，桥梁之首， 被誉为被誉为“世世 界第一钢拱界第一钢拱 桥桥”。 上海卢浦大桥上海卢浦大桥 3.1 桥梁总体规划桥梁总体规划 桥桥 梁梁 对对 环环 境境 的的 破破 坏坏 3.1 桥梁总体规划桥梁总体规

4、划 桥桥 梁梁 对对 环环 境境 的的 破破 坏坏 3.1 桥梁总体规划桥梁总体规划 3.1.2桥梁建设程序桥梁建设程序 3.1 桥梁总体规划桥梁总体规划 3.2 桥梁纵、横断面设计和平面布置桥梁纵、横断面设计和平面布置 桥梁的初步设计包括桥位选择、桥梁纵横断面设计、桥梁的初步设计包括桥位选择、桥梁纵横断面设计、 平面布置、概算、方案比选等平面布置、概算、方案比选等 3.2.1桥位选择的一般要求桥位选择的一般要求 应从国民经济发展和国防需要出发，考虑铁路、水应从国民经济发展和国防需要出发，考虑铁路、水 利、航运和市政等方面的规划，尽可能协调配合；利、航运和市政等方面的规划，尽可能协调配合； 一

5、般应服从线路的总方向，并满足桥头接线的要求；一般应服从线路的总方向，并满足桥头接线的要求； 尽量少占用农田；尽量少占用农田； 要考虑施工场地、材料运输等要求要考虑施工场地、材料运输等要求 详见部颁标准详见部颁标准桥位规范桥位规范（JTJ062-82） 3.2 桥梁初步设计桥梁初步设计 3.2.2桥梁纵断面设计桥梁纵断面设计 桥梁总跨径桥梁总跨径 桥梁分孔桥梁分孔 桥梁各部分标高及纵坡桥梁各部分标高及纵坡 基础埋置深度基础埋置深度 3.2 桥梁初步设计桥梁初步设计 3.2.2桥梁纵断面设计桥梁纵断面设计 桥梁总跨径桥梁总跨径 桥梁的总跨径长度必须保证桥下有足够的排洪面积，桥梁的总跨径长度必须保证

6、桥下有足够的排洪面积， 由水文计算确定。由水文计算确定。 3.2 桥梁初步设计桥梁初步设计 3.2.2桥梁纵断面设计桥梁纵断面设计 桥梁分孔桥梁分孔 根据通航要求、地形和地质情况、水文根据通航要求、地形和地质情况、水文 情况以及技术、经济和美观的条件加以确定。情况以及技术、经济和美观的条件加以确定。 通航通航 通航孔按通航净宽来确定，其余的则选用经通航孔按通航净宽来确定，其余的则选用经 济跨径；但对于变迁性河流，则需多设几个通航孔；济跨径；但对于变迁性河流，则需多设几个通航孔； 地形地质地形地质 为避免过多水下施工和不良地质，可以为避免过多水下施工和不良地质，可以 特别加大跨径；特别加大跨径；

7、 技术技术 施工技术和机械设备有时极大地限制了经施工技术和机械设备有时极大地限制了经 济上合理的较大跨径；济上合理的较大跨径； 经济经济 一般说来当上部结构造价与下部结构造价基一般说来当上部结构造价与下部结构造价基 本一样时，总的造价最低；本一样时，总的造价最低； 其他其他 受力的需要受力的需要 美观的需要美观的需要 战备的需要战备的需要 3.2 桥梁初步设计桥梁初步设计 3.2.2桥梁纵断面设计桥梁纵断面设计 桥梁分孔桥梁分孔 3.2 桥梁初步设计桥梁初步设计 3.2.2桥梁纵断面设计桥梁纵断面设计 桥梁各标高桥梁各标高 梁底高出计算水梁底高出计算水 位不小于位不小于50cm， 并高出最高流

8、冰并高出最高流冰 面不小于面不小于75cm 3.2 桥梁初步设计桥梁初步设计 3.2.2桥梁纵断面设计桥梁纵断面设计 桥梁各标高桥梁各标高 跨河桥：跨河桥： 有通航要求时有通航要求时 桥面标高通航水位桥面标高通航水位+通航净空高度通航净空高度+建筑高度建筑高度 或或桥面标高计算水位桥面标高计算水位+ 安全高安全高 +建筑高度建筑高度 无通航要求时无通航要求时 桥面标高计算水位桥面标高计算水位+ 安全高安全高 +建筑高度建筑高度 注：计算水位设计洪水位注：计算水位设计洪水位+壅水壅水+2/3倍浪高倍浪高 安全高：梁底高出计算水位安全高：梁底高出计算水位50cm或高出流冰水位或高出流冰水位75cm

9、，同时，同时 必须使支座底面高出计算水位必须使支座底面高出计算水位25cm 或高出流冰水位或高出流冰水位50cm。 3.2 桥梁初步设计桥梁初步设计 3.2.2桥梁纵断面设计桥梁纵断面设计 桥梁各标高桥梁各标高 跨线桥：跨线桥： 桥面标高桥下路面标高桥面标高桥下路面标高+安全行驶高度安全行驶高度+建筑高度建筑高度 注：安全行驶高注：安全行驶高 对于高等级公路对于高等级公路H5.0m； 对于低等级公路对于低等级公路H 4.5m； 且且h 4.0m； 3.2 桥梁初步设计桥梁初步设计 3.2.3桥梁横断面设计桥梁横断面设计 3.2 桥梁初步设计桥梁初步设计 桥梁断面布置包括桥梁断面布置包括桥面净空

10、桥面净空、桥面宽度桥面宽度、行车道宽度行车道宽度、机动车机动车 道布置和人行道、自行车道布置道布置和人行道、自行车道布置等等 -公路桥宽需要考虑行车道宽度、路缘带宽度、分隔带宽度、公路桥宽需要考虑行车道宽度、路缘带宽度、分隔带宽度、 路肩（或紧急停车带）宽度、非机动车道宽度等。路肩（或紧急停车带）宽度、非机动车道宽度等。 - 一般与线路等级有关，根据规范确定。一般与线路等级有关，根据规范确定。 -公路桥行车道宽度等于车道宽度与车道数的乘积。公路桥行车道宽度等于车道宽度与车道数的乘积。 - 高速公路桥梁不设人行道，设置检修道。高速公路桥梁不设人行道，设置检修道。 -一般公路桥梁人行道宽度一般公路

11、桥梁人行道宽度0.75或或1.0m，大于，大于1.0m时按时按 0.5m级差递增级差递增 3.2.3桥梁横断面设计桥梁横断面设计 典型高速公路桥梁横断面典型高速公路桥梁横断面 3.2 桥梁初步设计桥梁初步设计 3.2.3桥梁横断面设计桥梁横断面设计 典型城市桥梁横断面典型城市桥梁横断面 3.2 桥梁初步设计桥梁初步设计 3.2.4桥梁平面布置桥梁平面布置 3.2 桥梁初步设计桥梁初步设计 桥梁的平面布置与线路和河桥梁的平面布置与线路和河 道（或其他道路）两者的相交情道（或其他道路）两者的相交情 况有关况有关 斜交时桥梁纵轴线与河道主斜交时桥梁纵轴线与河道主 流流向交角一般不大于流流向交角一般不大于45，通，通 航河流不宜大于航河流不宜大于5 曲线桥可由直线梁布置成折曲线桥可由直线梁布置成折 线或曲线梁构成，避免采用反向线或曲线梁构成，避免采用反向 曲线；墩台布置沿曲线径向排列；曲线；墩台布置沿曲线径向排列； 曲线半径符合有关规定。曲线半径符合有关规定。 3.3 桥梁方案比选桥梁方案比选 3.3.1桥位方案的比选（可研阶段）桥位方案的比选（可研阶段） 3.3.2桥型方案的比选（初步设计或技术设计阶段）桥型方案的比选（初步设计或技术设计阶段） 1.明确各种高程的要求明确各种高程的要求 2.桥梁分孔和初拟桥型