桥梁的体系成就机遇与挑战课件

桥梁的体系成就机遇与挑战石家庄铁道大学桥梁工程系Dr.王慧东教授

2016年9月

桥梁的体系石家庄铁道大学桥梁工程系Dr.王慧东教授

2016年9月

一.桥梁的组成与分类（1）桥梁的组成桥梁的定义：供铁路、道路、管线、行人等跨越河流、海湾湖泊、山谷或其它交通线路等障碍时使用的人工建筑结构称为桥。桥梁由四个基本部分组成：上部结构、下部结构、支座和附属设施。上部结构：又称桥跨结构或桥孔结构，是路线遇到障碍而中断时，跨越障碍并直接承受车辆和其它荷载的结构物，包括承载结构和桥面系。下部结构：通常包括桥墩、桥台和支座，亦称主体工程。桥墩和桥台是支承桥跨结构并将恒载和车辆荷载等传至基础的结构物，基础是承受桥墩（台）全部荷载并传至地基的底部结构部分。支座：为了保证桥跨结构能够将荷载传递到墩台，某些桥梁需在桥跨结构与桥墩或桥台支撑处设置传力装置，即支座。附属结构：在桥梁主体结构之外，根据需要修建的其它结构物，包括锥形护坡、护岸、导流结构物、防撞设施等附属工程。桥梁的分类的分类按上部结构的行车道位置分类上承式：视野好、建筑高度大中承式：建筑高度小、视野差下承式：兼有两者的特点按跨越障碍物的性质分类跨海桥、跨河桥、跨线桥（立体交叉）、高架桥和栈桥。按承重结构所用的材料分类木桥、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、钢-混凝土组合梁桥及混合梁等。上承式桥中承式桥中承式桥下承式桥按桥梁规模分类我国的规范《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）：特大桥：多孔跨径总长>1000m，单孔跨径≥150m大桥：1000m≥多孔跨径总长≥

100m，150m≥单孔跨径≥40m中桥：100m>多孔跨径总长>30m，40m>单孔跨径≥20m小桥：30m≥多孔跨径总长≥8m，20m>单孔跨径≥5m涵洞：单孔跨径<5m多孔跨径总长——梁式桥、板式桥系指多孔标准跨度的总长；拱式桥为两岸桥台内起拱线间的距离；其他形式桥梁为桥面系行车道长度。按桥梁规模分类《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1—2005）：特大桥：桥长500m以上大桥：桥长100m以上至500m中桥：桥长20m以上至100m小桥：桥长20m及以下桥长——梁桥系指桥台挡砟前墙之间的长度；拱桥系指拱上侧墙与桥台侧墙间两伸缩缝外端之间的长度；刚架桥系指刚架顺跨度方向外侧间的长度。按桥梁规模分类国际上流行的标准：大桥：

单孔跨径≥150m特大桥与桥型有关悬索桥：跨径>1000m斜拉桥：跨径>500m钢拱桥：跨径>500m混凝土拱桥：跨径>300m按用途分类公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农桥、人行桥、运水桥及其它专用桥梁（如通过管路、电缆等）。按结构体系分类——力学分类方法梁式桥：简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥拱式桥：铰拱、双铰拱、三铰拱和无铰拱、钢管混凝土拱、劲性刚架拱刚架桥：门式刚架、斜腿刚构悬索桥组合体系桥：系杆拱、梁拱组合体系、斜拉桥、部分斜拉桥荷载作用下结构的反力抵抗外力结构的内力状态适合结构受力性质的建筑材料结构体系分类的描述梁式桥成昆线沿线三堆子金沙江桥，192m，1969

南京长江大桥，3x160m,1968南京长江大桥拱式桥赵洲桥，37.02m，隋朝（公元605年）万县民长江消大桥张家口丙通泰大跨桥张家啦口通樱泰大肥桥刚架位桥桥跨结朱构(主梁)和墩场台(支柱)刚性相羊连的桥伏梁称刚赌架桥。由于语梁与序墩台局之间逝采用守刚结齿，在谈竖向寺荷载肠作用符下，不主梁摇端部蔑将产脂生负罚弯矩雅，从洪而减疲小了邻主梁锤跨中视的正单弯矩久，跨哲中截陵面尺环寸可龟相应颗减小狼；支愉柱在陪竖向鸣荷载筐作用锋下，盗除承拆受压抖力外晕还承脊受弯圆矩，凭柱脚隶处一咬般存贱在水摸平推奏力。斜腿刚历构安康汉柏江斜腿葡刚构虎门慰大桥凡副航猴道桥文，150躬+27远0+1俯50m，199怒7年黄石造长江密大桥炊，245壤m，199富5悬索外桥西堠门盟大桥汕头海英湾大桥喜，45尺2m牙,1顿99遭5年Gol专den或Ga萌te穷Br冻idg进e，128挂0.1写6m，193鞋7年明石帖海峡伐大桥坑，19份91裁m，199凝8年四渡河海大桥，宜昌须岸为隧顾道锚，寻恩施岸垂为重力牲锚。大拖桥主跨赶为90哨0米，桥充面宽24请.5米塔男顶至搂峡谷暑谷底蜜高差奥达650米，桥暑面距谷善底56丽0米，组合纵桥--斜拉冬桥主要椅由梁条、塔险、和巨斜拉侨索组旨成的念组合及体系盈桥梁斜拉见桥它的基庄本受力刺特点是与：受拉臣的斜索遵将主梁暮多点吊烧起，并吧将主梁针的恒载董和车辆早等其它桥荷载传发至塔柱悉，再通裳过塔柱压基础传杏至地基性。塔柱亡基本上婆以受压浸为主。跨度较榴大的主呼梁就像像一条多则点弹性趴支承(吊起)的连续橡梁一样雪工作，全从而使巾主梁内悠的弯矩点大大减省小。由吉于同时优受到斜轮拉索水律平分力淹的作用怎，主梁愁截面的裤基本受忌力特征竖是偏心爱受压构娘件。斜拉封桥属仗高次涉超静甲定结丧构。挎主梁蜡所受榆弯矩金大小赠与斜较拉索聚的初晕张力胜密切洽相关缝。存露在着料一定许的最邮优索扰力分宪布，斧使主姑梁在拘各种纹状态裹下的盏弯矩(或应宋力)最小差。在竖肃向荷破载作沉用下门，主额梁以蕉受压熟为主报，塔闭以受堂压为雪主，填斜索误承受缓拉力投。梁体留被斜胖索多枪点吊玻起，凝结构完行为输和多剥点弹端性支搬承连风续梁炎类似百，因朝此，蜓梁体袋荷载艳弯矩宫减小稠，梁罪体高宅度降屿低，困减轻害了结效构自堡重节奥省了诸材料净。塔和索误的材料音性能也缓能得到由较充分膨的发挥雾。苏通债长江主大桥斧主跨10答88米钢箱助梁斜拉宿桥南京慨二桥芜湖长怪江大桥江苏骗润扬牌长江为大桥组合桥—梁拱组丹合北盘江勤大桥系杆动拱有尤三种档形式屡：柔赞性系栽杆和贺刚性刻拱（傍图4a）、刚色性系杆卖（或撑傻刚性梁乓）和柔杯性拱（门图b）、刚悦性系杆息（梁）膀和刚性日拱（图c）。拱肋吊杆系杆组合桥—系杆拱锯桥成为卧外部引静定磁体系系杆/梁平衡乳了拱的早水平推取力组合桥—系杆羊拱桥系杆衰拱桥浙一般珠由拱座肋、撒吊杆沈或立唇柱、哀系杆哲、行枣车道魔梁（而板）腊及桥精面系寇等组锋成。九江蹈长江联大桥蛮，18槽0+叛21牵6+维18可0m，19威93年天津致彩虹扭桥桥梁建拒设的成化就石家庄悄铁道大巷学桥梁雪工程系Dr梯.王慧东淋教清授20深16年6月1.评价条桥梁帮技术轻水平胖的主肆要指功标（1）桥梁们的结构扇形式与消跨度（2）桥梁彩的荷载唤等级（3）桥址朗环境－坝水深、形地质情罢况等2.桥梁锦体系明的评欲价（1）适用穿的跨度（2）适用严的材料（3）适增用的朝环境汪（地列基条较件）（4）结戒构非半线性较行为险的影葱响---拱桥仿与悬储索桥糟、系扭杆拱求桥与饲梁式梢桥、部分斜值拉桥与洁连续梁岗／Ｔ构颈等一.桥梁的评嫌价二.桥梁的腐成就1、悬奖索桥鸟的成甚就2、斜拉桥乞的成就3、拱桥片的成具就4、梁西桥的咱成就1.悬索桥议的成就悬索桥隶世界排纳名序号桥名主跨(米)主要结构形式所在国家建成年限1明石海峡大桥1991简支钢桁日本19982大带桥1624连续钢箱丹麦19983润扬长江大桥1490钢箱中国20054亨柏桥1410钢箱英国19815江阴长江大桥1385简支钢箱中国19996香港青马大桥1377连续钢箱中国19977费雷泽诺桥1298.5简支钢桁美国19648金门大桥1280简支钢桁美国19379海依靠斯特桥1210钢箱瑞典199810梅克金海峡桥1158简支钢桥美国1957西堠屯门大始桥165蜡0米200贷7年建室成明石海敢峡大桥赤，19位91谱m，19勿98大带哄桥，162翠4m，199挡8年润扬励长江毒大桥款，14版90递m，200嘴5长江款江阴赖公路茫大桥灯，13袜85胖m，199狗92.斜拉桥非的成就斜拉宫桥世县界排三名排序桥名主跨(m)桥址年份型式1多多罗桥890日本本州四国联络线1998H2诺曼底桥856法国1994H3南京二桥628长江,中国(2000)H4武汉三桥618长江,中国(2000)H5青州闽江大桥605福州,中国(2000)C6上海杨浦大桥602上海,中国1993C7中央名港大桥590日本1996S上海徐浦大桥590上海,中国1997H8斯卡圣德脱桥530挪威1991P.C.9汕头岩石大桥518汕头,中国1999H10鹤见航路桥510日本1991S苏通长兵江大桥108三8米200希8年建成俄罗斯慎岛大桥110乐4米20笋12年建成俄罗康斯岛吩大桥苏通雷长江弟大桥多多杠罗桥诺曼底增桥序号桥名主跨(米)结构形式所在国家建成年限1上海卢浦大桥550中承式拱梁组合体系中国20032巫山长江大桥460钢管混凝土拱桥中国20053万州长江公路大桥420上承式钢骨RC箱拱中国19974KRK大桥390RC空腹无铰拱克罗地亚19795广州丫髻沙珠江大桥360中承式钢管砼系杆拱中国19976贵州江界河大桥330RC桁式组合拱中国19957广西邕宁邕江大桥312中承式钢管RC双肋拱中国19988Gladesville桥304.8RC空腹无铰拱澳大利亚19619Amizade桥290RC空腹无铰拱巴西196110Bloukrans桥272RC空腹无铰拱南非19833.拱桥的照成就拱桥乎世界掘排名上海卢住浦大桥江（夜景桌）上海强卢浦凳大桥巫山长芹江大桥抓（施工敬中）巫山长讨江大桥万州长缝江公路暖大桥克尔猴克1号桥江界河窗大桥梁桥世欣界排名序号桥名主跨(米)结构形式所在国家建成年限1Stolma桥302PC连续刚构挪威19982Raftsunder桥298PC连续刚构挪威19983Asuncion桥270多跨带铰PCT构巴拉圭19794虎门大桥副航道桥270PC连续刚构中国19975Gateway桥260PC连续刚构澳大利亚19856Varodd-2桥260PC连续梁挪威19947泸州长江二桥252PC连续刚构中国20018Schottwien桥250PC连续刚构奥地利19899Doutor桥250PC连续刚构葡萄牙199110Skye桥250PC连续刚构英国199511重庆黄花园嘉陵江大桥250PC连续刚构中国19994.梁桥予的成己就200凑7年钢-混凝秘土混巩合连厦续刚哗构桥铃，主充跨达33袍0m，跨度软中部为10艺8m长的啄钢箱革梁，重庆咱石板绪坡桥窗。St从ol报ma桥Ra茅ft欣su默nd缝er桥桥梁建恼设的机掘遇与挑润战石家罪庄铁晃道大华学桥洋梁工敢程系Dr.王慧齿东巾教停授20跃16年6月三.桥梁的历程熊机遇与千挑战1.当代弟中国朗桥梁规发展灾历程（1）80年代引：学鞠习和票追赶失时期（2）90年代：疯提高和晌跟踪时惭期（3）21世纪：母创新和说赶超时盒期2.面临的逝机遇（1）经济赴持续增堪长奠定萄的经济耳实力和泻高效交历通要求（2）广芽袤的息国土扩、众店多的微河流袭及的菜海峡获提供确的丰序富多量彩的润桥址（3）浩大筐的设计三、施工返、研究牛及管理棋队伍（4）先临进的加装备（5）丰聪富的王工程挖实践驳经验3.存在尾的问澡题设计创看新问题漠：自主乒建设和滴吸收国拥外先进牢技术的冻矛盾；工程质甲量问题篮：安全哨性普遍对偏低，鞋耐久性咸严重不妨足；桥梁美阅学问题范：工程革实用性证和建筑嘱艺术性手的矛盾摘。4.对策（1）中国浸的桥梁磨建设正剖处于一顾个关键聪时期。病经过近微三十年区的改革扇开放，由于中熟国经济读实力的惜增强，驻基础设锹施建设逃的资金醋、主要广材料和堵设备已而经摆脱了对唉国外的漫依赖，满并且成涂立了我巾们自己云主导的聚投资银劝行，这惭就为自暴主建设——设计和蹦施工提垄供了更抹多实践难机会。（2）要鞠注意次另一西种倾抵向，手在自释主建蜓设的慰同时狭，要闯重视蜓和国敲外同厕行的稼合作与交桌流。邪必须辣承认怖和发绩达国统家之愁间的捞差距犯，现驶在做挨的多先半是撇他们臂以前存经历过的院。(3)过快的唱建设速誓度，过慨大的规三模也隐乡丰含着不谱利的因厨素，加宽上我国歌在体制上的束种种弊窃端，必涉须引起含我们的咬警惕。亮要努力毅克服在疤技术创瞒新、工皮程质量步和美同学价奸值三雀个方大面的颂不足紫，在继和国辛外同慢行的殃交流纵中获晃得启衡迪，室抓住机遇寺，迎接县挑战。例通过不怠断创新疗，取得团技术上估的突破旋，使中晓国桥梁改迅速赶上茫发达国蛙家的最伴先进水梯平，成仇为世界刊桥梁强汇国的一茂员。(4陪)基础研档究的不桥足——理论劫、技季术及维装备科。跨海别大桥龄工程辰的挑结战超大跨妥结构深水紫基础材料耐隐久性5.面临的锋挑战日本明溜石海峡那大桥以19百91炉m的跨度陶和50m深水庆基础睡的记歌录载化入世循界桥迈梁史剥册，骆希腊墨更是抹以65菠m的水深宣刷新了脉人类桥牵梁建设泄的历史金。利用线现有的衡高强度冲钢材和态技术，份已有可尽能在21世纪建奏造主跨嘉达500喉0m的大桥遥。如果槽新型炭帝纤维材左料能解贞决锚固壤和经济羡性的问烟题，人勇类就有翠希望在林