道路与桥梁工程施工技术课件桥梁第6章

桥梁工程

第一篇

总论

第一章概述1-1桥梁在交通事业中的地位和发展概况1-2桥梁的基本组成和分类一、桥梁是什么？桥梁定义为跨越河流、山谷等障碍物并被用来作为行人、汽车或其他交通工具通行的结构物。Abridgeisdefinedasthestructurethatsurmountsanobstacle,suchasariverordeclivityandisusedasapassagewayforpedestrian,motororrailtraffic.——NewEncyclopediaBritannica障碍自然障碍

人为障碍

跨河桥梁跨线桥梁桥梁工程

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总论

二、桥梁的地位和作用各种道路工程的关键节点，跨越各种障碍；里程不长、难度高、造价大、工期长；立体交叉、高架道路、城市立体交通的主要构成；桥梁是一个国家或地区经济实力、科学技术、生产力发展等综合国力的体现；桥梁往往是代表一个地区经济、历史、人文等社会发展的标志性建筑，可以说是社会历史发展一座不朽的丰碑。桥梁工程

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总论

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总论

三、桥梁的发展

材料的演变理论的发展技术的进步三、桥梁的发展----材料出土壁画中描述的木结构桥梁桥梁各部分清晰可辨，结构井然有序。国内尚保存的木结构桥梁－－浙江泰顺廊桥

三、桥梁的发展古罗马时期的石桥半圆拱的杰作。各方石材之间均为干砌，石材加工之精细，令人惊叹。三、桥梁的发展世界著名石拱桥——赵州桥（安济桥）；历经1400年，创造了多项世界奇迹。三、桥梁的发展三、桥梁的发展中国江浙一带优美的石拱桥和环境协调统一的产物泸定大渡河铁索桥

简介：四川沪定铁索桥，跨越大渡河，是铁索桥中现存制作最精良的一座（公元1706年建）。桥净跨100米，桥宽２.8米，上铺木板，底索９根，每根索长约１２８米，两侧各有两根栏杆索，两岸石砌桥台，用台身自重来平衡铁索的拉力。三、桥梁的发展三、桥梁的发展世界上首座大跨铸铁桥（IronBridge）位于英国，Builtin1779。湖北水利水电职业技术学院制作：余丹丹三、桥梁的发展--材料现代:高性能材料钢材：高强度、低松弛；混凝土：高强度、高施工性能（workability)等。桥梁工程

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总论三、桥梁的发展--设计理论

材料的飞速发展和应用，推动了理论的研究，使得设计理论日趋成熟。1.经验设计2.容许应力法

kσ≤[σ]3.极限状态设计法

三、桥梁的发展--施工技术

施工技术的发展早期体现在运输、起重和安装方面。

eg:福建漳州虎渡桥（1240年），总长340m，最大跨的石梁长23.7m，高1.9m，就利用了潮水涨落来进行浮运架设，这是人类利用自然力量来进行桥梁施工。

现代的浮吊起重能力（现代化机械）可达14000kN，运输的方式根据不同情况，可以从陆（地）、海（水上）、空三个方面进行。

现代桥梁施工技术还体现在桥梁的施工控制方面，桥梁在施工阶段往往是最脆弱的，也就是我们常比拟为桥梁的成长期，需要特别的保护。1.1我国现代桥梁建设的成就1957年，万里长江第一桥--武汉长江大桥建成，3x128米连续钢桁梁桥，公铁两用，桥面宽18米；全长1670米；1969年南京长江大桥，3x160米钢桁梁桥，我国自力更生设计建造；70年代后，中国桥梁技术开始大发展，尤其80年代后，桥梁技术达到世界先进水平；桥梁工程

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总论1.1我国现代桥梁建设的成就武汉长江大桥1.1我国现代桥梁建设的成就武汉长江大桥1.1我国现代桥梁建设的成就南京长江大桥1.1我国现代桥梁建设的成就－预应力混凝土梁桥虎门大桥辅航道桥1.1我国现代桥梁建设的成就－斜拉桥南京长江二桥1.1我国现代桥梁建设的成就－斜拉桥钢箱梁吊装1.1我国现代桥梁建设的成就－斜拉桥武汉白沙洲长江大桥湖北水利水电职业技术学院制作：余丹丹1.1我国现代桥梁建设的成就－悬索桥润扬长江公路大桥

世界排名第3，主跨1490米湖北水利水电职业技术学院制作：余丹丹1.1我国现代桥梁建设的成就－悬索桥江阴长江大桥世界排名第5，主跨1385米1.1我国现代桥梁建设的成就－悬索桥香港青马大桥（世界排名第6）1.1我国现代桥梁建设的成就－悬索桥香港青马大桥

名桥欣赏日本.明石海峡大桥

名桥欣赏Tatara：位于日本Nishi-Seto高速公路

名桥欣赏苏通长江大桥名桥欣赏万县长江大桥名桥欣赏上海卢浦大桥（钢拱桥）主跨550米是世界上跨度最大的钢拱桥。世界第一钢拱桥

美国金门大桥金门大桥桥身的颜色为国际橘，此色既和周边环境协调，又可使大桥在金门海峡常见的大雾中显得更醒目。由于这座大桥新颖的结构和超凡脱俗的外观，它被国际桥梁工程界广泛认为是美的典范，更被美国建筑工程师协会评为现代的世界奇迹之一。它也是世界上最上镜的大桥之一。

名桥欣赏法国米约大桥

名桥欣赏法国米约大桥

名桥欣赏墨西拿海峡大桥（意大利，未竣工）

主跨3300米，设计已完成，2006年动工，预计2012年投入使用，建成后将超过明石海峡大桥，桥梁技术及跨度步入登峰造极水平。1.2桥梁工程的前景展望1.悬索桥：目前仍然为1000m以上跨径的唯一桥型。

※塔、锚用混凝土，但应对大体积混凝土水化热的冷却降温措施加以研究；

※悬索桥风动稳定还需进一步研究;※钢箱梁的桥面铺装：应进一步研究钢箱梁桥面铺装材料、钢箱除锈、清洁、铺装的粘结以及施工工艺等。2.大跨径桥型—吊拉组合体系

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总论1.2桥梁工程的前景展望

◎斜拉桥、悬索桥的主要问题：

※侧向稳定问题（宽跨比不宜过大）

※独立索的振动（斜拉桥）

※斜拉索的在加劲梁上的轴向分量过大◎理论跨越能力：可达到20km，实际5000m较为可能。◎需要解决的难题：

※材料轻型化；

※高塔（主跨1/5-1/4）及长索带来的一系列空气动力问题。

※制造、运输、安装、索保护问题。

※其它尚未能预见的问题。

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总论1.2桥梁工程的前景展望3.当代桥梁建设的技术发展新目标就是：“大跨、轻质、高强”。

主材将采用当代高科技含量的高强度、高韧性钢材和抑振合金材料、混凝土材料考虑采用亚纳米、加入有机纤维、水溶性聚合物等提高强度与耐久性；大力发展新型预应力材料及工艺，桥梁跨径突破4000米有希望。

4.桥梁美学及环境保护日益值得重视桥梁工程

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总论1.3桥梁的基本组成与分类桥梁Bridge

上部结构

Superstructure

下部结构

Substructure

支座

Bearing

附属设施

Accessory桥梁的组成桥梁工程

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总论1.3桥梁的基本组成桥梁的组成——下部结构

下部结构包括桥墩(pier)、桥台(abutment)和基础(foundation)。上部结构下部结构桩基础基础墩桥台桥梁的组成——上部结构

上部结构俗称桥跨结构，是跨越障碍的主要承重结构，习惯上是指支座以上跨越桥孔的结构物总称。1.3桥梁的基本组成桥梁的组成:下部结构——桥台

Abutment

bridgeseat重力式桥台Masonryabutment翼墙wingwalls基础footing翼墙wingwalls背墙backwall胸墙breastwall基础footing台帽cap背墙backwall轻型桥台RCabutment1.3桥梁的基本组成桥梁的组成——支座支座是在桥跨结构与桥墩或桥台的支撑处所设置的传力装置，即根据设计要求允许上部结构产生一定变位的传力装置。支座垫板

bearingplates墩帽

piercap基础footing支座bearing1.3桥梁的基本组成桥梁的组成——附属设施附属设施包括桥面铺装（bridgedecking)排水设施（drainage）伸缩缝（expansionjoint)人行道(pavement)路灯（lampstandard）栏杆（guardrail）缘石（kerb)1.4桥梁的若干名词解释水位高水位：洪峰季节河流中的最高水位。低水位：枯水季节的最低水位。设计洪水位:桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位。计算水位:设计洪水位加壅水和浪高得到的水位。通航水位:在各级航道中能保持船舶正常航行时的水位。1.4桥梁的若干名词解释净跨径（clearspan)l0总跨径（totalspan)∑l0计算跨径（computedspan)

L0

标准跨径

（standardspan）Lk桥梁全长（totallengthofbridge)Lq

桥下净空高度（clearanceofspan)H0桥梁建筑高度（constructionheightofbridge）hLql0L0h设计水位H01.4桥梁的若干名词解释与拱桥的布置有关的术语：净矢高（clearanceofrise)f0净跨径（clearspan)l0计算矢高（computedrise)f矢跨比（rise-spanratio)

f/L0l0L0f0f1.5桥梁的分类（1）桥梁的基本体系类型梁式桥拱式桥刚架桥悬吊式桥（悬索桥）组合体系桥桥梁工程

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总论1.5桥梁的分类梁式桥特点：在竖向荷载作用下，无水平反力，弯距较大；简支梁、连续梁、悬臂梁桥；桥梁工程

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总论1.5桥梁的分类－梁桥示例开封黄河大桥主跨：50米；桥梁类型：简支梁桥；全长：4475.09米；

建成时间：1989年1.5桥梁的分类拱式桥特点：有拱圈或拱肋，竖向荷载作用下，产生水平推力，拱主要受压，美观，适用材料较多，施工比较困难。桥梁工程

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总论1.5桥梁的分类－拱桥示例1美国新河峡谷桥：公路钢拱桥，主跨518.2米，1977年建成，在上海卢浦大桥建成前为世界第一、现为世界第2大跨的钢拱桥。1.5桥梁的分类－拱桥示例2南斯拉夫克尔克桥：钢筋砼公路拱桥，主跨390米，1980年建成。建成时世界第一，现被中国万县长江大桥取代。1.5桥梁的分类刚架桥特点：梁柱共同工作，桥下净空易保证，对跨线桥非常有利；梁与墩柱连接处刚度较大，受力介于梁桥与拱桥之间，受温度、沉降等不利影响；

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总论1.5桥梁的分类刚架桥常用形式：（T型刚架桥）、连续刚架桥、直腿（门式）刚架桥、斜腿刚架桥等。桥梁工程

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总论1.5桥梁的分类－刚架桥示例1桥梁工程

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总论重庆长江大桥（1980年7月1日建成）。主跨度174米，属于T型刚构桥。挂梁1.5桥梁的分类－刚架桥示例21.5桥梁的分类－刚架桥示例3

安康汉江大桥：钢斜腿刚架铁路桥，脚铰跨度176m，1982年建成。1.5桥梁的分类悬吊式——悬索桥特点：构件受力明确，塔受压（弯）；索受拉；但结构刚度较差。桥梁工程

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总论1.5桥梁的分类桥梁的组合形式1）梁拱组合特点：利用梁的受弯与拱的承压特点组合的结构。系杆拱桥梁工程

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总论1.5桥梁的分类－组合体系示例1

悉尼港大桥：

世界著名大跨度钢拱桥，主跨503米，桥面总宽48.8米，中承式桁架钢拱桥；总用钢量达38万吨。其中硅钢26万多吨。1.5桥梁的分类－组合体系示例3福州青州闽江大桥：全长2590m,其中正桥1185m。主跨605m,主塔高175m,桥宽29.5m。2）斜拉桥（主梁与斜拉索