桥梁工程(课件)

桥梁工程桥梁工程的概念供公路、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。内容桥梁的分类桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁的结构形式桥梁技术的发展方向桥梁的分类使用性质：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥海仓大桥（公路桥）铁路桥（中国兰新铁路）芜湖长江桥我国跨度最大的公铁两用桥渡槽桥（过水桥）

跨径大小和多跨总长分：特殊大桥－L≥500m，l≥100m；大桥－100m≤L＜500m，40m≤l＜100m；中桥－30m＜L＜100m，20m≤l＜40m；小桥－8m≤L≤30m，5m≤l＜20m；涵洞－L＜8m，l＜5m。根据《公路工程技术标准》（JTJ001—97）规定行车位置：上承式桥、中承式桥、下承式桥。上承式桥梁（桥面在拱肋的上方）位于湖南省洞口县淘金村中承式桥梁（桥面一部分在拱肋上方，一部分在拱肋下方）旧金山的金门大桥（goldengatebridge）下承式桥梁（桥面在拱肋的下方）承载构件受力情况：梁桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）。梁桥该桥（汉江桥）位于陕西紫阳县.预应力混凝土1987年建成。该桥（龙脑桥）位于四川省泸州，建于明代洪武年间(公元１３７８～１３９８年）。桥高５米、长５４米，宽1.9米，共１３孔，由３０块长3.6米的青石板组成。中间８个桥墩上分别雕有龙、象和麒麟的头像，石雕艺术精湛，造型别致，布局奇特。因石雕中有４个龙头故名龙脑桥。梁桥龙头绍兴纤道桥为石板石墩组成的梁式长桥，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。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。该桥为全国重点文物保护单位。拱桥该桥位于云南省昆明市至玉溪公路75.3公里处的玉溪新街坡。单孔跨径3.55米，斜石拱桥，采用８条１米厚的拱肋错位叠砌而成。1m厚的石拱肋钢结构桥雁荡方洞的吊桥组合体系桥悬索桥明石海峡大桥98年建，长度3910m，墩距1990m斜拉桥米约大桥（世界上第二高的桥梁，全长达2．46公里，但只用7个桥墩支撑，其中2、3号桥墩分别高达245米和220米，是世界上最高的两个桥墩。如果算上桥墩上方用于支撑斜拉索的桥塔，最高的一个桥墩则达到343米，超过法国巴黎著名的埃菲尔铁塔23米。）使用年限：永久性桥、半永久性桥、临时桥。材料：木桥、圬工桥（含砖、石和混凝土砌块桥）、钢筋混凝土桥、预应力桥、钢桥。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

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１７２１ｍ，最大跨度６２ｍ，梁高２．８５ｍ，高跨比１／２１．７５；混凝土标号Ｒ６０；桥面宽１３ｍ预应力桥梁钢桥南京长江大桥内容桥梁的分类桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁的结构形式桥梁技术的发展方向总体规划的基本内容：桥位选定；桥梁总跨径及分孔方案的确定；桥型选定；桥梁的纵横断面布置等。总体规划的原则：根据使用任务、性质和将来发展的需要，全面贯彻安全、经济、适用和美观的方针。考虑重点：使用上的要求；经济上的要求；结构上的要求；美观上的要求。设计要点：桥位选定；桥梁总跨径及分孔数；桥梁的纵横断面布置；公路桥型的选择。设计过程内力计算截面配筋验算开始拟定尺寸是否通过计算结束否是设计的内容具体包括以下几个部分：1.桥型布置，结构各部分尺寸拟定；2.选取计算结构简图；3.恒载内力计算；4.活载内力计算；5.荷载组合；6.配筋计算；7.预应力损失计算；8.截面强度验算；9.截面应力及变形验算；主梁横截面布置半幅桥梁横截面图如下主梁横截面布置半幅桥梁纵截面图如下恒载内力计算如下图，设x为计算截面离支座的距离，并令a=x/l，在计算出恒载集度g后，则由图可得出弯矩和剪力的计算公式：活载内力计算先计算出车辆冲击系数和车道折减数，然后采用刚性横梁法和杠杆原理法算出了横向荷载分布系数，以此计算活载内力。荷载组合效应计算完成活载与恒载内力设计计算之后，进行荷载组合：基本组合，短期组合，长期组合。预应力钢束的估算与布置预应力钢束的布置图如右图钢束起弯角和线型的确定本设计将锚固端截面分成上、下两部分，上部钢束的弯起角初定为15°，相应2根钢束的竖向间距暂定90cm；下部钢束弯起角初定为7.5°，相应的钢束竖向间距暂定为45cm。为简化计算和施工，所有钢束布置的线型均选用两端为圆弧线中间再加一段直线，并且整根钢束道都布置在同一个竖直面内。钢束计算钢束计算主要计算下面3个方面1）计算钢束起弯点至跨中的距离2）控制截面的钢束重心位置计算3）钢束长度计算预应力损失计算按《公预规》第6.2.8条规定，预应力混凝土构件，其各阶段的预应力损失值，计算公式为：第一阶段损失=摩阻损失

+锚具变形损失+分批张拉损失

第二阶段损失=钢筋预应力松弛损失+混凝土收缩、徐变损失

总损失=第一+第二上述各项预应力损失组合情况计算结果见下表：预应力损失计算钢束号123平均第一阶段损失162.05124.11111132.39第二阶段损失166.87171.88173.66170.74预应力损失总和303.13截面强度验算截面应力及变形验算内容桥梁的分类桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁的结构形式桥梁技术的发展方向主要组成部分组成桥垮结构桥墩与桥台桥台基础

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。上部结构通过支座与墩台连接上部结构桥梁的结构形式梁式桥梁式桥的组成概念：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、悬臂梁式受力特点：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。简支梁桥伸臂梁桥锚梁悬臂挂梁截面结构形式实心板梁箱型梁短肋板梁空心板梁支座连接梁式桥

施工特点123拱式桥概念：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。spandrelstructure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。空腹式拱桥实腹式拱桥与梁式桥的区别拱式桥组成

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吊杆立柱吊杆立柱系杆广州丫譬沙珠江大桥（世界最大钢管混凝土拱桥，跨度360m）中承式系杆拱桥重庆万县（万州）长江大桥(世界最大钢筋混凝土箱拱桥，跨度420m)上承式拱桥悉尼钢桁架组合式拱桥（主跨503m，同类桥中我国的卢浦大桥主跨550m居世界第一）美国新河谷桥主拱圈为钢桁架，跨度518.2m，居世界钢桁架拱桥第一位；该桥所用钢材为耐侯钢，无需养护外形与梁式桥相似，但是上部结构与下方支脚部分是完全刚结在一起的。刚架桥桥墩与桥跨刚性连接桥墩与桥跨通过支座连接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。T形刚架桥（刚构桥）挂梁连续刚架桥斜腿刚架桥广西桂林漓江桥

该桥是一座建于风景区的预应力混凝土V形墩刚构桥。斜腿倾角45°，长12m。整座桥型线条流畅，轻巧别致，桥景相融。梁通过斜拉索拉在塔上，形成斜拉桥。受力特点：梁－索－塔－基础斜拉桥辐射形竖琴形扇形斜拉桥的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398ｍ，主跨48＋96＋48(ｍ），索型采用双塔竖琴型。型式多种多样独柱世界上最高的桥梁——米约大桥（墩343m，桥高270m）武汉长江三桥（白沙洲大桥主跨618m）A型倒Y型法国诺曼底桥（跨径856m)日本多多罗桥（跨径890m）倒Y型铜陵长江大桥（主跨432m）H型施工特点1、主塔施工2、主梁施工3、合拢4、竣工⑴.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。悬索桥现代悬索桥组成：主缆、塔架、加劲梁和锚碇。荷载传递：桥面－吊索－主缆－基础优点

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。施工特点1、主塔施工2、主缆施工3、桥面施工4、竣工日本明石海峡大桥（世界最大跨度1991m）大桥主缆、加劲梁施工大桥的加劲钢箱梁用了钢材90000吨。这是架设钢箱梁的情况江阴长江大桥（1999我国最大，世界第四，主跨1385m）

主塔高度193m

主缆采用两根各两万多根直径5.35mm的镀锌钢丝组成，重17000吨，主缆直径90cm香港青马大桥现今世界上最长一条能兼容铁路和行车路的吊桥，其主跨长度比美国三藩市的金门桥还要长。青马大桥连接青衣和马湾岛屿，大桥桥塔和主缆宏伟壮观，横跨马湾海峡，气势如虹。主缆本身由数以千计的钢线组成，其长16万公里，足以环绕地球四次。主跨1377m大桥安装钢箱梁的情况内容桥梁的分类桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁的结构形式桥梁技术的发展方向桥梁技术的发展方向大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展新材料的开发和应用设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段大型深水基础工程桥梁的安全