浙江大学桥梁工程课件_ppt

1、 桥梁工程1. 桥梁工程的概念指供公路、城市道路、铁路、渠道、管线等跨越水体、山谷或彼此间相互跨越的工程构筑物，是交通运输中重要的组成部分。2.桥梁的原始雏形是堤梁（在浅滩溪涧中筑起一个个石堤，堤间流水，人从石堤上跨越。）、独木桥、浮桥、石拱。独木桥石拱桥该桥（太平桥）位于绍兴。是一座一孔净跨10米的石拱桥与九孔净跨3-4米的高、低石梁桥相结合的多跨桥梁。全长50米，桥面宽3.4米,拱桥在南，为通航主孔，南端桥阶为八字落坡，石梁桥在北。桥建于明天启二年（1622）。浮桥The roadbed of this bridge in Willemstad capital of Curacao in

2、the Netherlands West Indies,was built on pontoons which actually floated in the river.威廉斯塔德是荷属西印度群岛的库拉索岛的首府3. 现代桥梁的组成其材料多用钢筋混凝土、预应力混凝土和钢材建造。主要组成部分是.桥跨结构（桥孔或上部结构）包括：桥面板、桥面梁以及支承它们的结构构件如大梁、拱、悬索等。作用：承受桥面上各种车辆、行人的荷载。桥台设在桥身两侧。作用支承桥跨结构还要与路堤衔接并防止路堤滑塌。是支承桥跨结构的承重构件。.桥墩、桥台即下部结构； 墩台基础是桥墩、桥台的埋入土中的扩大部分。作用；使桥上全部荷载

3、传至地基。墩台基础是桥梁工程施工较困难的部分，常要在水中作业。 设计水位按规定设计洪水频率算得的水位洪峰季节河流的最高水位。.高水位枯水季节河流的最低水位。 低水位4.与桥梁的基本组成有关的几个基本术语.跨度桥跨结构相邻两支座中心的间距。.梁全长桥两端岸边桥台侧墙或八字墙后端点间距离。.桥下净空高度设计水位至结构最下缘间的距离5.桥梁涵洞按长度的分类根据公路工程技术标准（JTJ00197）规定涵洞：L8m，l5m小桥：8mL30m，5ml20m中桥：30mL100m，20ml40m大桥：100mL500m,40ml100m 特殊大桥：L500m，l100m.桥梁基础埋置较深。基础施工遇到的技术

4、问题复杂，工程量大、工期长、造价高。.作用效应除考虑拉、压、弯、剪、扭以外，还要考虑铁路列车在行进中产生的冲击力、离心力、横向摇摆力、制动力（牵引力）主要是铁路列车或公路车辆荷载，是以一系列集中力和均布作用力组成的移动式荷载。6.与建筑工程相比桥梁工程的特点.活载特点7.桥梁的分类方式.按用途分铁路桥公路桥铁路公路两用桥城市道路桥（含立交桥）农村道路桥、人行桥、管线桥、渡槽桥等铁路桥公路桥铁路公路两用桥城市道路桥农村道路桥渡槽桥该桥位于北京延庆县。主桥为预应力混凝土斜拉桥，跨径布置为米，主梁为流线形三向预应力混凝土箱梁，桥塔高米，拉索采用聚乙稀材料热挤压防护套；引桥为米预应力混凝土形简支梁桥，

5、全桥长米。年建成。 木桥圬工桥（含砖、石和混凝土砌块桥）、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥。.按桥身结构材料分类该桥在日本。木材容易腐烂，历史上保存至今的木桥极少。日本保存的5孔锦带木拱桥，跨度27.5m，始建于1673年，其图样来自中国。 木 桥扬州瘦西湖五亭桥，又名莲花桥。该桥为中国古典园林中亦常见石拱桥，即起交通引路作用，更与园林景色有机结合。 石 桥该石桥在浙江绍兴县沈家溇村，为单孔马蹄型石拱桥，建于明正德六年（1511）十一月。拱圈为纵联分节并列砌置，每节用五块拱石，桥跨径4米，长8米，宽3米，拱圈弧度为220。龙门石上有莲花浮雕、桥栏板、望柱等，造型别致 。世界第一座铸铁拱桥是1

6、779年英国的科尔布鲁克代尔桥。桥跨约30.5m，矢高13.7m，由五片半圆形拱肋组成。该桥完全模仿木拱桥的形状，拱肋是分开的并用放射形的铁件联结起来。该桥曾使用170多年，现作为文物保存。铸铁桥19世纪中期美国建造的铸铁桥（Cast and Wrought iron Bridge)红旗桥位于云南省施甸县与龙陵县交界处，跨越怒江。主孔为净跨116钢筋混凝土箱形等截面悬线拱。钢筋混凝土桥悉尼钢桁桥连接悉尼杰克逊海湾南北两岸，始建于1926年12月，1932年3月19日通车。远眺大桥形似衣架，从而得名“大衣架”（Coat Hanger）。著名的悉尼歌剧院位于桥的北端一侧。桥全长1885m，主跨为跨

7、度达503m的钢桁架拱。钢 桥有梁式桥（含简支梁、连续梁、伸臂梁式）桁架桥拱桥刚架桥悬索桥斜拉桥.按桥跨结构分类1 梁式桥绍兴八字桥该桥位于绍兴城区东侧。桥高5米，净跨4.5米, 桥面宽3.2米, 桥东西长27米, 桥东的南北向落坡各为12.4米、17.4米，桥西的南向落坡为14米，西南落坡17米。主孔下西面第五根墩柱上刻有“时宝祐丙辰仲冬吉日建”。宝祐丙辰即1256年，在嘉泰以后，而嘉泰会稽志已有记载，故民国绍兴县志资料云：“此盖记重建之岁月，非创造者也。”这是我国现存最古的城市梁桥（有文字标记的）。八字桥主孔石梁该桥在绍兴阮社，与萧绍运河平行，俗称百孔官塘，又称铁链桥。为石板石墩组成的长桥

8、，其主要作用为纤夫拉纤用，此外也可用于风浪大时船只的避风。清同治年间（1862-1874年）重修。该桥全长386.2米，115跨，每跨净2米，桥面用三块条石拼成，宽1.5米，桥墩用条石干砌，桥低接近水面，只有东端第45跨较高，可通小舟。该桥为全国重点文物保护单位。绍兴纤道桥桥面用三块条石拼成，宽1.5m桥低接近水面全长386.2m，共115跨，每跨净2m.1.梁式桥简介.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.截面形式实心板式截面空心

9、板式截面T型梁式截面箱形截面飞云江桥位于浙江省瑞安县、跨飞云江。是中国最大跨度的预应力混凝土简支梁桥。桥全长，分跨为(），最大跨度，梁高，高跨比；混凝土标号；桥面宽.著名桥梁桥工程飞云江桥，是国内目前最大跨度的预应力简支梁桥。跨度62m。目前世界最大跨度的预应力混凝土简支梁桥为奥地利的ALM桥，跨度为76m，建于1977年。该桥位于云南，是我国目前跨度最大的预应力混凝土连续梁桥。采用3跨变截面箱形梁（跨度为85m+154m+85m），支点处梁高8.5m，跨中梁高2.8m。六库怒江桥跨长与梁高恰当的比例，使桥的造型既强劲有力又纤细美观目前世界最大跨度的预应力混凝土连续梁桥为巴西的Guanabar

10、a桥，跨度300m，建于1974年。我国目前最大跨度的预应力混凝土连续梁桥九江长江大桥该桥铁路部分全长7675.4m，公路部分4215.9m，最大跨度为216m。属于梁式桥与拱的组合体系桥。216m该桥（汉江桥）位于陕西紫阳县，主跨为4525045米预应力混凝土形简支梁，边跨为430米预应力混凝土形简支梁，全桥390米，薄壁空心墩高58米，于1987年建成。现代化的梁式桥拱 桥该桥位于河北赵县，又名安济桥，由石工李春主持设计建造，完成于公元605年左右。该桥为空腹敞肩式坦拱桥，桥长64.4m，净跨37.02m，桥宽9m，净矢高7.23m，桥面纵坡6.5%。拱由28圈拱石平行砌筑，每圈有拱石43

11、块；为加强拱石间的结合，拱石各面均凿有相当细密的斜纹。另外，还在拱石之间设置X形锚铁和铁锚杆。在拱圈两肩各设两个跨度不等的腹拱，既减轻了桥身自重，又节省了材料，还便于排洪。该桥构思巧妙，造型美观，施工精度高，工艺精致，历1300多年而无恙，举世闻名，不愧为桥梁文物宝库中的精品。赵州桥被列为“全国重点文物保护单位”。在90年代初，赵州桥被美国土木工程师学会选为“国际历史土木工程里程碑”。 2. 拱桥2.拱桥.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。arch ring 泛指拱桥、门窗等建筑物上筑成弧形的结构部分。主要承受轴向压力。.与梁桥的主要区别span

12、drel 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。绍兴泗龙桥20孔石梁桥三孔半圆联拱桥 该桥位于绍兴县鲁东村南，横跨鉴湖。经考证，建造近千年。该桥由三孔半园联拱桥和二十孔石梁桥组成，全长9640米，拱桥宽235米。三孔石拱桥净跨为47米、62米、47米，拱圈为纵联分节并列砌置，桥墩厚50厘米，属薄墩。该桥结构科学，造型美观。.拱桥的主要优点 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。 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。 能耐久，养护、维修费用少。

13、 外形美观 构造较简单. 拱桥的承重方式 上承式拱桥：桥面布置在主要承重构件之上。 下承式拱桥：桥面布置在承重结构之下。 中承式拱桥：桥面在桥跨结构的高度中间上承式拱桥四川渡口金沙江桥 (跨度180m)中承式拱桥台湾关渡桥。五孔连续中承式拱桥。九江长江桥神州解放桥下承式拱桥武汉江汉三桥江汉三桥是武汉市汉江上建造的又一座大桥，连接着汉口集家咀和汉阳南岸咀，是一座跨径280米的下承式钢管混凝土系杆拱桥。它以一条弧形曲线跨越汉江，犹如一到天空的彩虹，为江城武汉又添一道新景观著名拱桥乌巢大桥该桥位于湖南，建于1990年。是目前国内跨度最大的石拱桥。拱圈由两条分离式矩形石肋和8条钢筋混凝土横系梁组成。跨

14、度120m目前国内最大跨度的石拱桥重庆万县（万州）长江大桥(跨度420m)该桥是318国道（成都上海）上跨越长江的一座大型劲性骨架钢筋混凝土箱拱桥，净跨420m，单孔跨江，在同类型桥梁中，跨度居世界第一。拱圈是钢筋混凝土箱形截面南斯拉夫克拉克1桥（跨度390m)南斯拉夫克拉克（KRK1)桥。建于1980年，跨度390m，桥宽11.4m,矢跨比1/6.5。在世界钢筋混凝土拱桥类型中，我国处于领先地位。世界著名钢桁架拱桥美国新河谷桥（New River Gorge Bridge)跨度518.2m位于西维吉尼亚（Virginia）州，跨越新河，1977年10月22日建成开通。该桥全长923.5m，主

15、拱圈为钢桁架，跨度518.2m，居世界钢桁架拱桥第一位；桥宽21m，桥面高267m。该桥所用钢材为耐侯钢，无需养护。悉尼钢桁架组合式拱桥Leagth of arch span 503 meters3. 刚架桥桥跨结构与桥墩整结，即刚性连接。(rigid connection)特点桥墩与桥跨刚性连接3.刚架桥.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。 类型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。T形刚架桥（刚构桥）挂梁荷兰东斯海尔德桥

16、，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。连续刚架桥Y形墩多孔预应力连续-刚构桥斜腿刚架桥该桥（黄陵矶桥）位于湖北省汉阳。系预应力混凝土桁架式型刚构公路桥。桥长380.19。主孔长90，桥宽8.5，沉井基础，箱式墩。桁架式T型刚架桥该桥（港口桥）位于浙江省长兴县港口镇附近，是中国首次建造的一座下承式预应力混凝土斜拉式桁架桥。该桥全长137.78，分跨307030(），上部结构为单悬臂加挂梁，挂梁长8.92，下部结构为双柱式墩、钻孔桩基础。斜拉桁架式刚架桥该桥（丰城赣江桥）位于江西省丰城市，总长1207，分跨为12405547055840(）；桥宽21.0m11

17、(）。正桥为型墩孔预应力混凝土连续刚构桥.Y型墩连续刚架桥著名刚架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。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35mT形刚构伸臂梁根部高11m墩高70m，矩形空心高墩桥的结构类型属于连续刚构桥。最大

18、桥跨为270m.湖北黄石长江大桥德国本多夫（Bendorf)桥1964年建成的德国本多夫大桥，属于预应力混凝土单绞连续T形刚构公路桥，主跨208m。广东洛溪桥洛溪桥位于广州市南郊，跨珠江，建于1988年。桥总长1916.04，宽15.5。主桥分跨为65125180110(），最大跨度180，根部梁高10，合主跨的，跨中梁高，合主跨的。桥宽15.5。主跨180m，属于连续刚构桥。陕西安康汉江桥安康汉江桥位于陕西省安康县，建于1982年。主跨为176斜腿刚构(为目前同类型铁路钢桥中跨度最大者）。梁长305.10，桥全长542.08，桥墩采用圆形空心墩，墩台均采用明挖基础，斜腿刚构的斜腿支墩为悬臂式

19、，其悬臂部分为钢筋混凝土矩形结构。4 斜拉桥斜拉桥. 基本组成. 荷载传递用高强钢材制成的斜索将主梁多点吊起，再由塔柱基础传给地基。斜拉桥是一种桥面体系（加劲主梁）受压，支承体系（斜拉索）受拉的结构。斜拉索用高强钢丝束、钢绞线束等制成，并在钢束外包一层高密度的黑色聚乙烯外套加以防护。.材料 . 斜拉桥的索型主梁用钢筋混凝土或预应力混凝土与塔柱固端连接的构件（连续、伸臂）辐射形竖琴形扇形辐射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

20、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。重庆长江二桥位于四川省重庆市西郊九龙坡地区，主孔全长1288；跨径组合为：过渡孔(）主孔(169444169）过渡孔(）南引桥(），桥面宽度为车道(中间设置分隔带），宽24。该桥结构体系为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主塔呈花瓶型，塔全高141.5，塔身为矩形空心断面。拉索采用扇形双索面布置。.构造要求一般为三孔，中孔为主孔，边孔跨度通常为中孔的0.250.5倍（多在0.4倍左右）。若为两孔，其跨度比值为0.51.0，常在0.8 0.9之间。索面根据桥宽和美观要求可为双索或单索面。索塔可以是单塔或双塔

21、。关于边孔跨径与主孔跨径的比例关系见图2.109索面根据桥宽和美观要求可为单索或双索；索塔也可是单塔或双塔。单塔单索面重庆石门桥位于重庆市沙坪坝，跨越嘉陵江，全长716。主桥为200230(）单索面独塔预应力混凝土斜拉桥，桥面全宽25.5，设车道。墩高约50，塔柱自桥面以上高113，塔总高约163。拉索采用平行索布置。双塔双索面济南黄河公路桥位于山东省济南市北郊，大桥全长2033.44，其中主桥长488，为孔40942209420(）连续的预应力混凝土双塔斜拉桥。该桥总宽19.5，其中车行道15，两侧人行道各。桥塔为型门式立体结构，塔高68.4，索面采用扇形布置，索距，每塔共11对索。大桥于1

22、982年建成。 广东沙溪大桥。桥型为单面独塔斜拉板桥。桥长553m.四川云阳桥-我国最早建成的现代斜拉桥辐射型拉索云阳汤溪河桥位于四川省云阳县，是我国第一座试验性斜拉桥，建于1975年。双塔斜拉桥的孔跨布置为34.9175.8434.91(），全长153.12。每塔有三对斜拉索，由钢芯缆索组成，呈辐射形布置。上海南浦大桥主跨径423m上海南浦大桥，全长8346m， 1991年建成。主桥跨径171+423+171m，为双塔双索面钢与混凝土叠和斜拉桥，扇形拉索，主塔高150m，H形折线形塔身。上海杨浦大桥主跨径602m上海杨浦大桥， 1993年建成。跨径602m，双塔双索面，主塔高144m，钻石形

23、塔身，为当时世界最大跨径的斜拉桥。当年在建设的杨浦大桥重庆长江二桥主跨444m重庆长江二桥位于重庆市西郊九龙坡地区，大桥南岸为李家沱工业区，主孔全长1288米。该桥为双塔双索预应力混凝土斜拉桥，主塔高141米，1995年底建成。武汉长江二桥主跨400m 南京长江第二大桥，位于现南京长江下游11公里处，全长21.197公里，由南、北汊大桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。其中：南汊主桥为钢箱梁斜拉桥，桥长2938米，主跨为628米，该跨径目前居同类桥型中国内第一，世界第三。2001年3.27日通车南京长江第二大桥主跨628m,国内第一、世界第三主塔倒Y型，塔高195.41m南京第二公路大桥南汊桥当年

24、施工的情况主桥五跨钢箱梁斜拉桥58.5+246.5+628+246.5+58.5m南汊大桥主跨628m,国内第一，世界第三。世界著名斜拉桥工程掠影当今全球已建成或在建的各类斜拉桥总数达300多座。西班牙卢那（Luna)桥西班牙1983年建成的Luna桥，主跨径440m，主塔到高90m，主梁高2.3m，是目前世界上跨度最大的公路预应力混凝土斜张桥。法国诺曼底桥跨径（856m)The Normandy Bridge 主塔高164.8m20世纪斜拉桥的里程碑是日本1999年建成的多多罗桥(Tatara)Tatara BridgeThe Tatara Bridge, with a center spa

25、n of 890 m, the longest cable-stayed bridge in the world5.悬索桥.概念是一种古老桥型。早期制索材料为藤条、竹子、皮革、铁链等。至今我国四川灌县安澜竹索桥仍保持着原始的风貌。建于公元1705年的四川大渡河的泸定铁索桥，主跨达103m，很可能是当时世界跨度最大的悬索桥。该桥已属于第一批国家保护的重要文物。钢缆采用高强钢丝成股编制，充分发挥材料优越的抗拉性能。.基本组成.荷载传递两个主塔将作为主要承重构件的主缆索架起，再由固定在主缆索上的吊杆将作为桥面承重构件的主梁悬吊住。桥面主梁吊杆主塔地基在力的传递过程中，吊杆和主缆索承受很大的拉力，此拉

26、力由两岸桥台后修筑的巨型锚碇平衡。悬索桥受力示意.优点能充分发挥钢缆材料优越的抗拉性能。因此结构自重轻，可以获得比斜拉桥更大的跨径；成卷钢缆便于运输，也便于无支架悬吊拼装，适合在大江、湖海或跨越深沟、深谷时采用。悬索桥边跨与主跨之比一般为0.30.4，最小可达0.21。1995年建成的汕头海湾大桥，跨径452m西陵长江大桥1996年8月10日正式建成通车。该桥是三峡工程前期关键项目之一，承担建坝期间两岸繁重的运输任务。桥址位于三峡大坝下游4.5km处，采用全焊钢箱加劲梁悬索桥结构。全桥长1118.66m，主跨900m，桥宽18.5m，常水位最大通航净空30m，桥塔高187.5m，每条大缆由10010根直径5mm的镀锌钢丝编制而成。该桥的建成，有力促进了三峡工程的建设和三峡地区的经济发展.该桥（鸭池河桥）位于贵州。单孔120米加劲钢桁架悬索桥，1958年建成。大桥飞跨深谷，两岸绝壁