《桥梁计算方法》PPT课件.ppt

桥梁计算简介 1. 桥梁的种类 2. 桥梁计算介绍 3. 计算书要求 1.桥梁的种类 1、梁式 2、拱桥 3、斜拉桥 4、悬索桥 1、梁式 简支梁桥： 上部结构由两端简单支承在墩台上 的桥梁，是静定结构。 开封黄河大桥 开封黄河大桥： 桥全长4475.09m，共108 孔，其中77孔为跨径50m 的预应力混凝土简支T型 梁，其余31孔跨径为20m 。桥宽18.5m：机动车道 12.3m，非机动车道人行 道两侧个3.1m。下部结 构为单排双柱式墩，直 径220cm大直径钻孔灌注 桩基础。 1、梁式 连续梁桥： 上部结构由连续跨过三个以上支座的桥 梁。在较大跨径时较简支梁经济，且桥墩 宽度小，节省材料，接缝少，行车平顺。 但连续梁为超静定结构，适用于地质良好 的桥位处。 杭州钱塘江二桥 杭州钱塘江二桥 为公路、铁路并行分离的公路、铁路 两用桥。当时国内最长的预应力混凝土箱 型连续梁。公路、铁路正桥均为18孔一联 预应力混凝土箱形连续梁。基础采用钻孔 灌注桩。公路桥按高速公路标准设计，桥 宽20m，4车道，全长1792.8m。铁路桥全 长2861.4m。 1、梁式 钢桁梁桥： 桁梁桥构造简单，施工方便，工 期短、造价低、且易维修。 钱塘江大桥（1937） 钱塘江大桥： 为中国工程师自己设计并建造的 公路铁路两用简支钢桁梁桥。全长 1453米，上层设双车道公路，宽6.1 米，下层为单线铁路。正桥18孔，由 2x14.63m简支上承式钢板梁与 16x65.84m简支钢桁梁组成。正桥主 要采用空心钢筋混凝土桥墩、气压沉 箱基础。 武汉长江大桥（1957） 武汉长江大桥： 中国第一座跨越长江的公路铁路 两用钢桁架桥。上层为公路，行车道 宽18米，两侧人行道各宽2.25米，下 层为双线铁路。正桥有9孔，共长 1155.5米，包括3联3孔平行弦连续桁 架，每孔跨度128米，桁高16米。 2、拱桥 圬工拱桥 石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝 土拱桥，跨越能力较小。我国公路桥 中70%为拱桥。由于我国是一个多山 的国家，石料资源丰富，因此拱桥取 材以石料为主。 赵州桥 赵州桥 赵州桥 世界上现存最早、保存最好的巨大石拱桥 ，建于隋代开皇年间（581601），距今已有 1400多年历史，被誉为“华北四宝之一“。赵州 桥是一座弧形单孔石拱桥。桥全长64.4米，拱顶 宽9米，两端宽9.6米，跨径37.38米在桥两端的 石拱上，辟有两个券洞，这种结构叫“敞肩拱“ ，拱矢高7.23米。这些敞开的小拱在减轻桥身的 重量同时，又起到减少流水冲力的作用。这在 当时是世界桥梁中的首创。 宁海越溪桥 宁海越溪桥： 桥主孔为净跨75m的预应力混凝土桁 架拱，拱矢度为1/9；边孔为净孔40m的双 曲拱，中墩为钢筋混凝土高桩承台，石砌 箱形墩身。 卢浦大桥 （2003） 卢浦大桥 （2003） 卢浦大桥施工 卢浦大桥： 世界上跨径（550米）最大的拱形桥 ，大桥主桥为全钢结构，大桥全长3900米 ，其中主桥长750米，宽28.75米，采用一 跨过江，整座主桥结构用钢量达35000多 吨，主桥建造中融合了斜拉桥、拱桥、悬 索桥三种不同类型桥梁施工工艺于一身。 3、斜拉桥 组合梁斜拉桥 组合梁及钢斜拉桥系桥跨结构由 钢结合梁与斜向拉索组成的斜拉桥.钢 结合梁由钢梁与钢筋混凝土桥面板组 合而成,较预应力混凝土轻,建筑高度小, 跨越能力大,施工速度快. 杨浦大桥 （1993） 杨浦大桥 (1993) 杨浦大桥 主桥为双塔三孔结合梁斜拉桥，分跨为243 + 602 + 243米，其跨度曾经在世界斜拉桥中排 行第三，于1993年底建成通车。桥宽30.35米， 共设6车道。离浦江水面为48米，桥下可畅通万 吨级以上船舶。挺拔高耸的208米主塔似一把利 剑直刺穹苍，塔的两侧32对钢索连接主梁，每 座索塔两侧各有32对拉索，全桥共256根。最大 索长330m，拉索最大断面由313根直径7高强 钢丝组成。 4、悬索桥 悬索桥是以悬索为主要承重结构, 与桥塔、吊杆、锚锭和桥面结构组成 的缆索承重桥.悬索承受拉力,现在主要 由高强钢丝制成.是目前跨越能力最大 的桥梁. 泸定桥 (1706) 泸定桥 (1706) 泸定桥 始建于清康熙44年（1705年），桥长103米 ，宽3米，13根铁链固定在两岸桥台落井里，9 根作底链，4根分两侧作扶手，此桥每根铁链约 重2.5吨，由890个扁环左右扣联在一起，上铺木 板形成桥面。桥之两端，各有1座20米高的桥台 ，内置若干铁桩，13根铁链铆定其上。桥台自 重作为压重，承受铁索的巨大拉力。 润扬大桥 （2005） 润扬大桥 （2005） 润扬长江公路大桥 为目前我国第一大跨径的组合型桥梁，第一大 跨径：主桥是目前中国第一、世界第三、主跨 径长1490米钢梁悬索桥。 第一大锚碇：锚碇要 承受6.8万吨的主缆拉力，锚体由近6万立方米混 凝土浇筑而成。 第一高塔：悬索桥索塔高达 215.18米，第一长缆：悬索桥主缆缠丝采用的是 国内首次使用的“S”型钢丝，两根主缆每根长 2600米，为国内第一长缆。 第一重钢箱梁：大 桥悬索桥桥面钢箱梁宽38.7米，高3米，钢箱梁 共有93节，总重量为21000余吨，最大一节钢箱 梁重达506吨，是目前国内最重的。 金门大桥 （1937） 金门大桥跨 度达1280 米，桥塔高 227米，每 根钢索直径 0.93米、重 2.45万吨， 由27000根 钢丝绞成。 1937年5月 建成。 2. 桥梁计算简介 一、简支梁 （静定） 等截面梁 变截面梁 横截面型式 桁架 2. 桥梁计算简介 二、连续梁 （静不定） 等截面梁 梁刚度变化内力也变化 2. 桥梁计算简介 三、其它 通用计算软件： 例如：ANSYS 小型软件：SMSOLVER 2. 桥梁计算简介 四、压杆稳定 临界载荷Fcr 大柔度（细长）压杆： 中柔度、小柔度 2. 桥梁计算简介 五、刚度 不能变形过大 2. 桥梁计算简介 五、动载荷 加载方式的影响 （快、慢） 3. 计算书要求 “结构设计大赛”，强调的是设计，而不 仅仅是动手能力的比赛。 计算书是结构设计的依据，通过对主要 受力构件的计算，得出结构的承载力，使 设计者作到心中有数，了解自己设计的结 构在比赛条件下，是否安全，有多大的安 全度。 3. 计算书要求 计算书主要应该包括：结构的计算简 图（如：结构的几何尺寸，约束的情况， 载荷的大小、方向及作用位置，如何计算 得到的等），主要受力构件（如：立柱和 横梁等）的横截面形状、尺寸，所用材料 的力学性能（如：极限应力，弹性摸量， 如何计算得到的等），以及各主要承载构 件的强度，刚度，稳定性计算等。 3. 计算书要求 计算书的计算可以是比较精确的计算 （对结构的力学模型的简化较少），可以 利用计算软件计算。也可以通过简化，对 主要受力构件作比较粗略的估算，总之要 有分析、有理论、有计算。 3. 计算书要求 计算书在写