桥梁工程概论.ppt

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1、桥梁工程课的地位桥梁工程课的地位最主要的专业课最主要的专业课主要内容主要内容构造原理、计算理论、计算方构造原理、计算理论、计算方法、施工概要法、施工概要有关桥梁工程的主要课程有关桥梁工程的主要课程混凝土桥、钢混凝土桥、钢桥、桥梁施工、桥梁电算、其它专题报告桥、桥梁施工、桥梁电算、其它专题报告本课程的主要内容本课程的主要内容桥梁工程总体概论、桥梁工程总体概论、分类介绍各种桥型分类介绍各种桥型本本课课程程拟拟讲讲述述的的桥桥型型简支砼梁桥简支砼梁桥悬臂砼梁桥悬臂砼梁桥连续砼梁桥连续砼梁桥砼刚构桥砼刚构桥圬工及砼拱桥圬工及砼拱桥混凝土斜拉桥混凝土斜拉桥悬索桥悬索桥讲述思路讲述思路受力特点受力特点适用

2、范围适用范围施工概要施工概要构造原理构造原理主要做法、结构尺寸主要做法、结构尺寸计算原理计算原理计算理论、计算方法计算理论、计算方法第一篇第一篇 桥梁工程总论桥梁工程总论 1-11-1 桥梁概述桥梁概述 1-21-2 桥梁的桥梁的基本组成和分类基本组成和分类 1-31-3 桥梁建筑的成就、现状桥梁建筑的成就、现状-1.1.桥梁的定义桥梁的定义 桥梁是桥梁是供供铁路、道路、渠道、管线、铁路、道路、渠道、管线、车辆、行车辆、行人等人等跨越跨越河流、山谷、湖泊、低地或其它交通线河流、山谷、湖泊、低地或其它交通线路等路等障碍障碍时使用的时使用的建筑结构建筑结构。从线路的角度讲，也是线路在跨越上述障碍时

3、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。的延伸或连接部分。2.2.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、桥梁的基础理论和研究，桥梁的规划、勘测设计、建造和养护维修等勘测设计、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：桥梁发展的主要标志是桥梁发展的主要标志是跨度。跨度。1

4、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：4.4.理论跨度理论跨度 预应力砼连续梁桥预应力砼连续梁桥极限跨度在极限跨度在2 25050300300米左右，经济跨度米左右，经济跨度100100240240米；米；预应力砼连续刚构预应力砼连续刚构(包括斜腿刚构包括斜腿刚构)极限跨度在极限跨度在2 250503

5、00300米左米左右，经济跨度右，经济跨度100100260260米；米；钢连续梁桥极限跨度在钢连续梁桥极限跨度在720720米左右，经济跨度米左右，经济跨度100100400400米；米；砼拱桥极限跨度在砼拱桥极限跨度在500500米左右，经济跨度米左右，经济跨度100100300300米；米；钢拱桥钢拱桥极限跨度在极限跨度在12001200米左右米左右,经济跨度经济跨度100100500500米；米；混凝土斜拉桥混凝土斜拉桥极限跨度在极限跨度在700700米，经济跨度米，经济跨度200200500500米；米；结合梁斜拉桥结合梁斜拉桥极限跨度在极限跨度在10001000米，经济跨度米，经济

6、跨度200200600600米米;钢斜拉桥钢斜拉桥极限跨度在极限跨度在13001300米，经济跨度米，经济跨度200200600600米；米；钢悬索桥极限跨度在钢悬索桥极限跨度在36003600米，经济跨度米，经济跨度600600200200米。米。一、桥梁的组成一、桥梁的组成2.2.支座支座 bearingbearing1.1.桥跨结构桥跨结构3.3.桥墩桥墩 pierpier4.4.桥台桥台 abutmentabutment5.5.基础基础 foundationfoundation下部结构下部结构 substructuresubstructure上部结构上部结构 superstructur

7、esuperstructure6.6.附属设施附属设施 accessoryaccessory低水位通航水位 路堤洪水位桥台桥墩护坡锥体基础桥跨结构支座1桥梁的基本组成图图1.2.1 1.2.1 桥梁的基本组成桥梁的基本组成桥跨结构桥跨结构桥梁中跨越桥孔的、支座以上的承重结构部分。桥梁中跨越桥孔的、支座以上的承重结构部分。按按受受力力图图示示不不同同梁式梁式拱式拱式刚架刚架悬索悬索斜拉斜拉组合体系组合体系梁式桥梁式桥 拱桥拱桥 刚架桥刚架桥 悬索桥悬索桥斜拉桥斜拉桥组合体系桥梁组合体系桥梁二、附属结构二、附属结构1.1.桥面铺装（行车道铺装）桥面铺装（行车道铺装）2.2.排水防水系统排水防水系统

8、3.3.栏杆栏杆4.4.伸缩缝伸缩缝5.5.灯光照明灯光照明三、常用名词三、常用名词1.1.跨度跨度 也称也称跨径跨径，是指桥梁，是指桥梁两相邻墩支座间的距离两相邻墩支座间的距离，表表示桥梁的跨越能力，对多跨桥，最大跨度称为主跨，是表示桥梁的跨越能力，对多跨桥，最大跨度称为主跨，是表征桥梁技术水平的重要指标。征桥梁技术水平的重要指标。2.计算跨径计算跨径 桥跨结构桥跨结构两个支点间的距离两个支点间的距离称为计算跨径。称为计算跨径。对于梁式桥是指桥跨两端对于梁式桥是指桥跨两端相邻支座中心之间的距离相邻支座中心之间的距离。对于。对于拱式桥是指拱式桥是指拱轴线两端点之间的距离拱轴线两端点之间的距离，

9、通常用，通常用l表示表示。3.3.净跨径净跨径 对于梁式桥净跨径是指设计洪水位线上相邻两对于梁式桥净跨径是指设计洪水位线上相邻两个桥墩个桥墩(或桥台或桥台)之间的水平净距，而拱式桥是指每孔拱跨拱之间的水平净距，而拱式桥是指每孔拱跨拱脚截面内边缘之间的距离，通常用脚截面内边缘之间的距离，通常用l0表示。表示。4.4.总跨总跨径径 各孔净跨径之和称为总跨径各孔净跨径之和称为总跨径l0 0 。桥梁的净跨。桥梁的净跨径和总跨径是反映桥梁宣泄洪水的能力和通航标准的指标。径和总跨径是反映桥梁宣泄洪水的能力和通航标准的指标。5.5.标准跨径标准跨径 Lk 对公路梁式桥，标准跨径是指两相邻桥对公路梁式桥，标准

10、跨径是指两相邻桥墩中线间的距离，或桥墩中线与桥台台背前缘间的距离；墩中线间的距离，或桥墩中线与桥台台背前缘间的距离；对拱式桥，是指其对拱式桥，是指其净跨径净跨径。铁路桥常以计算跨径铁路桥常以计算跨径作为标准作为标准跨径。跨径。在桥梁工程中，中小跨度的桥梁占的比例非常大。这在桥梁工程中，中小跨度的桥梁占的比例非常大。这部分桥梁如果采用标准设计，其工程设计和施工质量将大部分桥梁如果采用标准设计，其工程设计和施工质量将大大提高，其经济效益也是非常可观的，因而我国大提高，其经济效益也是非常可观的，因而我国公路工公路工程技术标准程技术标准中规定，标准设计或新建桥涵跨径在中规定，标准设计或新建桥涵跨径在5

11、0m50m以下以下时，均应采用时，均应采用标准化跨径标准化跨径。公路桥涵的。公路桥涵的标准化跨径标准化跨径从从0.75m0.75m至至50m50m，共计，共计2121种跨径。当单孔跨径种跨径。当单孔跨径5m5m或多孔跨径的全长或多孔跨径的全长8m8m时，通常采用时，通常采用涵洞结构涵洞结构。涵洞结构是用来宣泄路堤下水流的构造物，简称涵洞。涵洞结构是用来宣泄路堤下水流的构造物，简称涵洞。在涵洞处路堤一般是不中断的。在涵洞处路堤一般是不中断的。6.6.桥长桥长 桥长是衡量桥梁大小的最简单的技术指标：桥长是衡量桥梁大小的最简单的技术指标：一般把桥梁一般把桥梁两端桥台的翼墙（两端桥台的翼墙（侧墙、八字

12、墙或侧墙、八字墙或U形墙形墙）尾端点之间的距）尾端点之间的距离称为桥梁全长，简称桥长离称为桥梁全长，简称桥长L。无桥台时，桥梁全长为无桥台时，桥梁全长为桥跨结构的行车道板全长距离。桥跨结构的行车道板全长距离。桥梁规范中根据桥梁跨径总长桥梁规范中根据桥梁跨径总长L和单孔跨径和单孔跨径Lk划分桥梁的规划分桥梁的规模大小。模大小。7.7.桥下净空桥下净空 桥下净空高度是指设计洪水位或设计通航水位至桥跨桥下净空高度是指设计洪水位或设计通航水位至桥跨结构下边缘之间的距离。该距离应满足安全排洪及通航的结构下边缘之间的距离。该距离应满足安全排洪及通航的要求。要求。8.8.桥梁建筑高度桥梁建筑高度 桥梁建筑高

13、度是指桥上行车路面桥梁建筑高度是指桥上行车路面(或轨顶或轨顶)与桥跨结与桥跨结构下边缘之间的高差。构下边缘之间的高差。9.9.桥梁容许建筑高度桥梁容许建筑高度 公路桥面或铁路轨底标高减去设计洪水位标高，再公路桥面或铁路轨底标高减去设计洪水位标高，再减去通航或排洪所要求的梁底净空高度。减去通航或排洪所要求的梁底净空高度。通常桥梁建筑高度应小于其容许建筑高度。通常桥梁建筑高度应小于其容许建筑高度。桥梁高度是指低水位至桥面的高差。对于跨线桥是指桥梁高度是指低水位至桥面的高差。对于跨线桥是指桥下道路路面至桥面的高差。桥下道路路面至桥面的高差。桥高的不同对桥梁施工的要求也不同，其施工的方法桥高的不同对桥

14、梁施工的要求也不同，其施工的方法和难度会有很大差异。和难度会有很大差异。10.桥梁高度桥梁高度分类方式分类方式桥涵类型桥涵类型1.1.按工程规模分按工程规模分特大桥、大桥、中桥、小桥等特大桥、大桥、中桥、小桥等2.2.按用途分按用途分铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行及自行车桥、农桥等行及自行车桥、农桥等3.3.按建筑材料按建筑材料钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、结合桥、圬工桥、木桥等土桥、结合桥、圬工桥、木桥等4.4.按结构体系分按结构体系分梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系等梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系等5.5.按桥跨结构与桥面的相对

15、位置按桥跨结构与桥面的相对位置上承式、下承式、中承式上承式、下承式、中承式6.6.按桥梁的平面形状分按桥梁的平面形状分直桥，斜桥、弯桥直桥，斜桥、弯桥7.7.按预计使用时间分按预计使用时间分永久性桥，临时性桥永久性桥，临时性桥四、桥梁的分类四、桥梁的分类桥涵桥涵分类分类 公路桥涵公路桥涵铁路桥涵铁路桥涵多孔跨径总长多孔跨径总长L（m m）单孔跨径单孔跨径Lk（m)m)桥长桥长L L1 1(m)(m)特大桥特大桥L1000Lk150L1500大桥大桥100L100040Lk150100 L1 500中桥中桥30L10020Lk4020L1100小桥小桥8L305Lk20L120涵洞涵洞L8Lk5

16、L16m且顶上有填土者表表1-2 1-2 桥梁涵洞按跨径分类桥梁涵洞按跨径分类国际特大桥梁分类标准国际特大桥梁分类标准一一.我国桥梁建筑我国桥梁建筑1、中国古代三大名桥、中国古代三大名桥河北赵县赵州桥（安济桥）河北赵县赵州桥（安济桥）605年年 隋隋 李春李春 空腹圆弧石拱，净跨空腹圆弧石拱，净跨37.02m，矢高，矢高7.23m，宽，宽9m，是我国古代石拱桥的杰出代表。，是我国古代石拱桥的杰出代表。福建泉州万安桥（洛阳桥）福建泉州万安桥（洛阳桥）1053-59年年 800多米，多米，47孔，石梁、牡蛎胶固基础孔，石梁、牡蛎胶固基础,是近是近代筏形基础的开端。代筏形基础的开端。广东潮州湘子桥（广济桥）广东潮州湘子桥（广济桥）始建始建1169年年 517.95m，19孔，石梁、木梁石拱多种形式，孔，石梁、木梁石拱多种形式，18条浮船组成的条浮船组成的97.3m的开合式浮桥为世界之最。的开合式浮桥为世界之最。又称又称安济桥安济桥，位于河北省赵，位于河北省赵县境内，建于隋开皇年间县境内，建于隋开皇年间（公元（公元595595605605年），由隋年），由隋匠李春建造，距今已有近匠李春建造，距