第5章 桥梁工程ok

1、东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院4桥梁工程桥梁工程 湖南湘西矮寨大桥（施工动画）东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院主要内容主要内容4.1 桥梁分类桥梁分类4.2 桥梁工程总体规划和设计要点桥梁工程总体规划和设计要点4.3 桥梁结构形式桥梁结构形式4.4 桥墩与桥台桥墩与桥台4.5 桥梁基础桥梁基础4.6 桥梁技术发展方向桥梁技术发展方向东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院小调查：印象中的桥梁小调查：印象中的桥梁桥梁桥梁【Bridge】指为道路跨越指为道路跨越天然天然或或人工障碍物人工障碍物而修建的建而修建的建筑物。筑物。 桥涵桥涵一般以一般以跨径跨径为划分标准：为划分标准：

2、涵洞：涵洞：跨径跨径5米米 桥梁：桥梁：跨径跨径5米米东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院桥梁的定义桥梁的定义: : 桥梁是供铁路、道路、渠道、管线、车辆、行人等跨越河流、山谷、湖泊、低地或其它交通线路等障碍时使用的建筑结构。 从线路的角度讲，也是线路在跨越上述障碍时的延伸或连接部分。东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院桥梁工程桥梁工程是土木工程中属于是土木工程中属于结构工程结构工程的一个分支学科，是用的一个分支学科，是用砖石、木、混凝土、钢筋混凝土和各种金属材料建造的砖石、木、混凝土、钢筋混凝土和各种金属材料建造的结构结构工程工程。中国赵州桥中国赵州桥 澳门大桥澳门大桥 东莞理工学院

3、城市学院东莞理工学院城市学院桥梁工程的含义桥梁工程的含义: :(1) 指桥梁建筑的实体。指桥梁建筑的实体。(2) 指建造桥梁所需的科学知识和技术。指建造桥梁所需的科学知识和技术。 包括：包括：桥梁的基础理论和研究，桥梁的规划、勘测桥梁的基础理论和研究，桥梁的规划、勘测设计、建造和养护维修等设计、建造和养护维修等。1土木工程的发展；土木工程的发展；2交通运输业的发展；交通运输业的发展；3建筑思想的进步；建筑思想的进步；4经济的发展。经济的发展。推动桥梁发展的四大因素如下：推动桥梁发展的四大因素如下：东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院桥梁发展的主要标志是桥梁发展的主要标志是跨度。跨度。 东莞

4、理工学院城市学院东莞理工学院城市学院 1运输工具运输工具(transportation) 2建筑材料建筑材料(building material) 3施工技术施工技术(Construction technology) 4设计理论设计理论(design theory) 5典型桥梁典型桥梁(typical bridges)桥梁发展要素应包括以下五个方面：桥梁发展要素应包括以下五个方面：东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院4.1 桥梁分类桥梁分类 使用性质使用性质公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥 跨径和多跨总长跨径和多跨总长东莞理工学院城市学院

5、东莞理工学院城市学院4.1 桥梁分类桥梁分类 行车道位置行车道位置上承式桥、中承式桥、下承式桥、双层桥。上承式桥、中承式桥、下承式桥、双层桥。 东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院4.1 桥梁分类桥梁分类承重构件受力承重构件受力 梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）。桥、悬索桥）。东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院 使用年限使用年限永久性桥、半永久性桥、临时桥永久性桥、半永久性桥、临时桥 材料类型材料类型木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥混凝土桥混凝土桥 钢架桥钢架桥

6、东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院4.2 桥梁工程的总体规划和设计重点桥梁工程的总体规划和设计重点一、桥梁总体规划的基本内容一、桥梁总体规划的基本内容桥位桥位选定选定 桥梁桥梁总跨径总跨径及及分孔分孔方案确定方案确定 选定选定桥型桥型 决定决定桥梁纵、横断面布置等。桥梁纵、横断面布置等。二、桥梁总体规划的原则二、桥梁总体规划的原则安全、适用、经济、美观。安全、适用、经济、美观。 桥梁总体规划桥梁总体规划东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院4.3 桥梁结构形式桥梁结构形式1.浮桥浮桥浮桥浮桥又称舟桥、浮航、浮析，从力学上看，是支承在弹性又称舟桥、浮航、浮析，从力学上看，是支承在弹性支座

7、上的梁桥。支座上的梁桥。浮桥的浮桥的优点优点是是施工速度快，造价低忿，开合随意，拆除和施工速度快，造价低忿，开合随意，拆除和架设都很方便架设都很方便。因其架设便易，常用于军事目的，故也称。因其架设便易，常用于军事目的，故也称“战桥战桥”。浮桥的。浮桥的缺点缺点是是载重量小，随波上下动荡不定载重量小，随波上下动荡不定，且且抵御洪水能力弱抵御洪水能力弱，洪峰到来需及时拆撤，因此需专人管，洪峰到来需及时拆撤，因此需专人管理理;舟船、桥板与系船的缆绳的维护费用舟船、桥板与系船的缆绳的维护费用昂贵昂贵。东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院4.3 桥梁结构形式桥梁结构形式2. 梁式桥梁式桥用梁或桁架梁

8、作主要承重结构的桥梁。用梁或桁架梁作主要承重结构的桥梁。 梁式桥受力示意梁式桥受力示意 东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院 梁式桥的组成梁式桥的组成 东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院晋江安平桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院简支梁桥简支梁桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院连续梁桥连续梁桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院梁式桥梁式桥 东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院悬臂梁桥悬臂梁桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院4.3 桥梁结构形式桥梁结构形式3.拱式桥拱式桥用拱作为桥身主要承重结构的桥。用拱作为桥身主要承重结构的桥。拱桥的主要受力特点是拱桥

9、的主要受力特点是:在桥面竖向移在桥面竖向移动荷载作用下桥墩或桥台要动荷载作用下桥墩或桥台要承受水平推力承受水平推力。从力学角度我们知道，桥拱越。从力学角度我们知道，桥拱越平缓平缓(拱矢跨比越小拱矢跨比越小)，水平推力越大水平推力越大。拱式桥受力示意拱式桥受力示意（L拱桥跨度拱桥跨度 f拱桥矢高）拱桥矢高）（a）桥跨给两侧桥台的反力（）桥跨给两侧桥台的反力（b）移动荷载作用下的计算简图）移动荷载作用下的计算简图东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院拱式桥拱式桥 广州丫譬沙珠江大桥 卢浦大桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院拱桥拱桥 东莞理工学院城市

10、学院东莞理工学院城市学院长沙湘江橘子洲大桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院4.3 桥梁结构形式桥梁结构形式4.刚架桥刚架桥 介于梁与拱之间的一种结构体系，由介于梁与拱之间的一种结构体系，由受弯的上部梁受弯的上部梁（或板）结构与（或板）结构与承压的下部柱承压的下部柱（或墩）整体结合的结构（或墩）整体结合的结构(a)受力示意受力示意 (b)计算简图计算简图 (c) T形钢架桥形钢架桥 (d)连续钢架桥连续钢架桥 (e)斜腿钢架桥斜腿钢架桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院 自从钢材成为现代桥梁的主要用材种类之后，自从钢材成为现代桥梁的主要用材种类之后，钢桥的维修费用问题就困扰造桥人员

11、。钢桥固然钢桥的维修费用问题就困扰造桥人员。钢桥固然有有跨度大、自重轻、减少基础费用、施工速度快跨度大、自重轻、减少基础费用、施工速度快等优点，但是桥梁是露天结构，其防锈问题非一等优点，但是桥梁是露天结构，其防锈问题非一般建筑结构所能比。钢桥建成后每年均需要刷漆般建筑结构所能比。钢桥建成后每年均需要刷漆维修，费用惊人，尤其是当轧制钢材取代铸铁后维修，费用惊人，尤其是当轧制钢材取代铸铁后生锈问题更加严重。因此，当波特兰水泥与混凝生锈问题更加严重。因此，当波特兰水泥与混凝土出现后，对于一些跨度不是特别大的地方，以土出现后，对于一些跨度不是特别大的地方，以混凝土及钢筋混凝土混凝土及钢筋混凝土建造桥梁

12、成为桥梁工程师的建造桥梁成为桥梁工程师的新选择新选择。东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院刚架桥刚架桥 东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院 黄石长江大桥黄石长江大桥 挪威挪威StolmaStolma桥桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院4.3 桥梁结构形式桥梁结构形式5.斜拉桥斜拉桥 斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索拉索直接拉直接拉在在桥塔桥塔上的一种桥梁，是由上的一种桥梁，是由承压的塔承压的塔、受拉的索受拉的索和和承弯的梁承弯的梁体组合起来的一种结构体系体组合起来的一种结构体系东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院东莞

13、理工学院城市学院东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院杭州湾跨海人桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院斜拉桥斜拉桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院法国诺曼底斜拉桥，主跨856m，1995年建成日本多多罗大桥世界上最大的斜拉桥1999年建成东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院南京长江二桥钢箱梁斜拉桥主跨628 m，2001年建成 福建青州闽江结合梁斜拉桥主跨605 m，2001年建成 东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院4.3 桥梁结构形式桥梁结构形式6.悬索桥悬索桥 又名吊桥。指的是以通过又名吊桥。指的是以通过索塔索塔悬挂并锚固于两岸悬挂并锚固于两岸（或桥两端）的（或桥

14、两端）的缆索缆索（或钢链）作为上部结构主要承重构件（或钢链）作为上部结构主要承重构件的桥梁。的桥梁。东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院泸定桥泸定桥国际上普遍认为索桥首创于古代中国。东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院美国旧金山金门桥美国旧金山金门桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院法国米约高架人桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院世界最大跨悬索桥-日本明石海峡大桥，1998年建成东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院江阴长江大桥主跨1 385 m，1999年建成 香港青马大桥主跨1 377 m，1997年建成 东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院4.3 桥梁结构形式

15、桥梁结构形式英国吊桥英国吊桥东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院7 7 综合体系桥综合体系桥在工程实践中，还采用几种桥型的组合结在工程实践中，还采用几种桥型的组合结构，如梁和拱的组合体系，斜拉索与悬索组合构，如梁和拱的组合体系，斜拉索与悬索组合体系等。体系等。所有这些组成，目的在于充分利用各种形所有这些组成，目的在于充分利用各种形式桥的受力特点，发挥其优越性，建造出符合式桥的受力特点，发挥其优越性，建造出符合要求，外观美丽的桥梁来。要求，外观美丽的桥梁来。东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院复合型桥复合型桥 在中国古代十大名桥之中，还有一座复合桥型的在中国古代十大名桥之中，还有一座复合桥型的著名桥梁，它就是广东潮州的著名桥梁，它就是广东潮州的广济桥广济桥( (也有湘子桥、丁也有湘子桥、丁公桥等名公桥等名) )。东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院组合体系桥梁组合体系桥梁东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院【