桥涵养护技术及案例分析第一讲.ppt

公路桥梁与隧道养护管理和养护技术重庆纳川工程技术 集团 有限公司董事长重庆市教委 建委 发改委专家库路桥专家刘强二零一三年三月 重庆公路桥梁隧道养护技术 二零一三年三月 桥涵养护技术及案例分析 重庆纳川工程技术 集团 有限公司董事长重庆市交委 建委 发改委专家库路桥专家刘强二零一三年三月 第一讲 绪论 主讲 主要内容 2 近年来国内外部分桥梁垮塌事件 1 前言 3 桥梁概论4 桥梁养护的技术支撑 结束 1 前言 随着社会经济和交通运输事业的快速发展 过去修建于各地城镇和各级公路上的桥梁 负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量 当时社会发展较缓 缺乏前瞻和预见 桥梁投入运营使用之后 预防性养护的意识不强 运营管理又长期滞后 管养制度建设和队伍建设长期被忽视 管养费用被挤占 挪用 运营车辆长期普遍超载和严重超载未得到遏制 桥梁的技术状态未得到及时 细致的观测掌握 在寒冬酷暑 暴雨烈日 洪水冲刷 车船撞击的多年影响下 使得为数众多的公路及城市桥梁 发生了各种大大小小的病害 如桥面破损 栏杆断裂 伸缩缝损坏 桥头跳车 梁板或拱体裂缝 砼剥落 钢筋 钢索锈蚀 钢结构裂纹锈烂 墩台断裂位移 挡墙倾斜错位 锥坡坍塌 墩台基底冲空 桥头路基冲塌 河床护底冲翻以及河道被冲刷严重变迁而危及桥头路基等 这种不良状态 除将大大缩短桥梁的使用寿命之外 危桥垮塌事件时有发生 已经严重威胁着过往行人和车辆的安全 成了政府 管理部门和人民群众关注 耽心的大事 这些危桥具有荷载等级低 使用年限长的特点 从技术资料分析 大多数桥梁有三不知的通病 1不知基底地质 2不知基础深度 3不知隐蔽部分的尺寸 由于河床屡遭洪水冲刷 河床底部加深 桥梁墩台基础外露 冲空 产生不均匀沉降 导致桥台 拱圈产生附加应力而出现开裂 有的桥梁由于桥台较高 受行车及台后土压力的作用 桥台出现开裂 凸肚等病害 桥面混凝土铺装层由于使用时间长加之重车作用 导致开裂 剥落等病害 随着国民经济的发展和重点工程的建设 目前公路桥梁所承受的负荷有3个特点 1交通量不断增大 2重型车辆增加及超载现象严重 3超限运输的出现和增加 按现在桥梁和运输状况 桥梁的承载能力和通过的车辆荷载是公路与运输的主要矛盾 随着交通量迅速增长 导致许多桥梁损坏严重 变成危桥 致使全国病危桥数量逐年上升 已成为交通运输中的潜在隐患 并严重威胁着公路的正常使用 截止2010年底 全国交通系统公路桥梁总数达六十多万座 其中存在病危桥数量十多万座 达16 以上 而且随着桥梁的自然老化和损坏 以及自然灾害对桥梁的破坏 特别是随着车辆轴重的不断增大 危桥的数量还在进一步增加 返回 2 近年来国内外部分桥梁垮塌事件 概况 2007年8月13日下午 湖南湘西自治州凤凰县境内凤大公路 湖南凤凰至贵州铜仁大兴机场 堤溪段大桥突然垮塌 湖南堤溪沱江大桥 沱江大桥突然坍塌存在以下几个问题 1 为了州庆缩短大桥养护期沱江大桥施工工期过紧 施工中变更了主拱圈砌筑的程序 拱架拆卸过早 据了解 因为湘西自治州要进行 年州庆 所以沱江大桥施工采取了项目倒计时 月 日主拱圈的砌筑完成 第 天开始卸架 养护期不够 比规定少了 天 按规定 大桥养护期是 天 因为养护期减短 大桥拱圈承载能力减弱 2 桥下地质复杂桥墩严重裂缝施工中 就已经发现桥墩的地质构造比较复杂 而且还发现 号桥墩下面有严重裂隙 施工中虽然对此处进行了一些处理 但现在看来 没有从根本上解决问题 大桥垮塌的方向从 号桥墩开始 像积木一样顺一个方向垮塌 3 所用沙石含土量过高主拱圈砌筑质量有问题 设计上砌筑要使用料石 但事故后发现 塌下来的主拱圈中还有片石 而且砌筑的砂浆混凝土不饱和 未填实 有空隙 空洞 另外 砂石含土量比较高 砂石含土就影响混凝土的凝结力 4 工程层层分包质量管理混乱 情况说明 2007年6月15日早上5点10分 一辆由佛山开往鹤山的小车行至九江大桥旧桥中间时 发现该桥前方垮塌 广州九江大桥 九江大桥被撞坍塌存在以下几个问题 1 河床下切桥墩抗撞击能力减弱桥梁的安全跟河床下切有关系 西江近年来河床下切得非常厉害 九江大桥附近河段从2003年以来每年都要下切 河床急剧下切可能导致桥墩浅基状态逐年加剧 一般来说桥墩浅基 承受撞击的能力自然减弱 2 两座大桥间距太近加速河流流速西江九江段河床上游先后建成的两座大桥桥墩 包括垮塌的老九江大桥和佛开高速新桥 由于他们建筑位置相对靠近 河道过水端面收窄 河流流态改变 流速变急 这样就会更淘空河床 河道的分析资料表明 九江沙口河段自1992年以来主槽高程是 23米 到2005年已刷深至 45米 最深处竟达 48米 3 采砂给河道安全带来很大隐患西江多年平均采砂450万立方米 1985年以来采砂总量已逾8亿立方米 使河道下垫面剧变 河床不均匀增深 这不但增大了局部地区的防洪压力 对于江河的水利工程 桥梁等都造成了很大的危险 非法采砂给河道安全带来了很大隐患 湖南株洲高架桥 情况说明 2009年5月17日17时左右 湖南省株洲市市区红旗路一座高架桥发生坍塌事故 原因 这座高架桥 迄今已经使用了 年 整个拆除计划 是15日首先选择其中部分桥墩进行模拟爆破 然后再于 月 日进行整体爆破 却没有能够考虑到 大桥是一个整体 对其中部分桥墩爆破引起大桥整体结构和承重能力发生变化的可能性估计不够 一定程度上使事故不可避免 甘肃岷县洮河大桥 情况说明 年 月 日上午 时 分左右 省道 线岷县过境段 处的洮河大桥发生上部结构自南向北意外坍塌事故 专家组结合现场和相关资料 分析论证认为 1 该桥修建于 年代 原桥设计荷载等级较低 并且使用年限已达40年之久 在车辆的长期反复作用下 致使主要结构材料力学性能降低 结构整体承载能力下降 2 超载车辆运行较多 3 双曲拱桥由于结构承载能力及安全储备较低 江苏常州公路桥梁 运村大桥 情况说明 2007年五月十三日凌晨5时15分 江苏常州漕桥附近的运村运河大桥 西半幅突然坍塌 幸好未发生车辆 行人 船只损伤事故 该桥跨度55米 位于常州南部主干道 事故前刚刚有一辆载重上百吨的大货通过 怀疑是这辆超载货车肇事 宜宾金沙江公路大桥 情况说明 宜宾金沙江公路大桥大桥全长384米 宽13 2 3 25米 为单孔跨径240米的钢筋混凝土中承式公路拱桥 桥面由17对钢缆吊杆凌空悬挂 由于该桥是连接宜宾市主城区与金沙江南岸区的唯一一座公路桥梁 同时也是川南地区出入云南的重要交通要道 建成于1990年 事故原因 四川省一些桥梁专家和工程设计人员在桥梁的断裂处进行了现场勘查 发现坍塌断裂之处露出一层薄薄的钢筋网 悬吊的承重钢管中露出了锈迹斑斑的钢缆 有关专家说是宜宾南门大桥吊杆的防护措施失效 参加宜宾南门大桥坍塌事故调查的一位专家透露 对断裂的4对8根吊杆所作检查发现 承重钢缆的确有一部分生了锈 影响了承重能力 吊杆起着悬挂桥面的关键性作用 由承重钢缆和套于其外的钢管组成 修建大桥时往钢管里灌注了砂浆 防护效果不好 北京顺义新桥 情况说明 2006年12月9日下午两点左右 顺义区潮白河支流 减河河道上的一座悬索桥在做静态承重试验时坍塌 10辆拉载沙土的测重卡车随桥坠落到河床上 深圳龙岗年丰大桥 情况说明 2004年6月14日凌晨3时许 深圳龙岗区坪地镇年丰村通往坑梓镇的矮江桥发生塌陷事故 幸无人员伤亡 估计事故与桥梁设计负重或当地地质构造有关 重庆綦江 彩虹桥 情况说明 年 月 日晚 时 分 重庆市綦江县城区一座步行桥突然整体垮塌 数十名过桥者随大桥坠入桥下的綦河 造成了严重伤亡事故 这次因工程质量导致的重大责任事故 共造成 人死亡 轻重伤14人 这座长约102米的中承式拱形桥 是綦江县城主要的人行桥 建成还不足三年 灵宝市五亩乡项城村项城桥 情况说明 2009年3月9日早上7点灵宝市五亩乡项城村项城桥终于不堪重负垮塌 当时有一人在桥上行走受轻伤 通途变天堑 给广大群众带来了诸多的不变 安康冷水河桥 2006年11月25日 凌晨4时15分许 316国道白河县境内冷水河大桥在没有车辆行驶的情况下突然垮塌 致使316国道旬阳至白河段交通中断 冷水河大桥位于316国道1760公里 650米处 全长122米 桥高约30米 宽7米 是两跨式混凝土公路大桥 一跨20米 另一跨为80米 垮塌的部分是80米的一跨 该桥于1985年6月建成通车 情况说明 上海新五桥 情况说明 2004年10月23日早上6点20分左右 正在建设中的上海A30郊环高架北段工程中的富锦路江杨北路段的 T 梁 刚吊装完毕5分钟 桥梁就突然坍塌 压毁3车 导致4人受伤 其中2人重伤 辽宁盘锦大桥 情况说明 2004年06月10日早晨7时02分 辽宁省盘锦市境内田庄台大桥突然发生垮塌 据悉 该桥位于盘锦与营口交界处 连接辽河两岸 桥长500余米 当时有正在桥上行驶的车辆掉落桥下 黑龙江铁力市西大桥 黑龙江铁力市西大桥 该桥建于1973年 1996年曾维修 桥长187 7米 桥宽15米 是 孔双幅桥 2009年6月29日凌晨2时34分左右 铁力市西大桥发生垮塌 至少有6辆货车坠入呼兰河 数人死亡 据了解 当地已经连续发生3周左右的降雨 发生事故的大桥是双排桥 其中一排垮塌 垮塌的大桥建于1973年 1997年曾进行安全维修 目前 经初步调查 大桥垮塌原因是车辆超载 一辆超长大货车运载钢材和建筑材料 据目测至少超过60吨 现场六辆大货互相交错的砸在了桥下冰冷的河水中 好象还有两辆轿车一两微型 西大桥坍塌四节 8点多点的时候就已经送医院十二人了 事故原因 据消息是因为桥下挖沙子 导致2桥墩倾斜 美国旧金山立交桥 情况说明 2007年4月29日 一辆油罐卡车在美国旧金山 奥克兰湾桥附近发生事故起火燃烧 高温导致一段高速公路融化坍塌 造成美国最繁忙的交通枢纽之一陷入瘫痪 美国密西西比桥 情况说明 美国明尼苏达州明尼阿波利斯市位于密西西比河上的高速桥于当地时间18 00 星期二 23 00 坍塌 当时正时人流通高峰期 12个小时后 最终伤亡报告仍然还没出来 根据当地官方统计 事故已造成7人死亡 大约20人失踪以及60多人受伤住院 另外 消防负责人吉姆 克拉克透露 大约50辆机动车辆 可能更多 已经沉入了密西西比河 返回 3 桥梁概论 桥梁概论 第一节桥梁概述第二节桥梁的组成 分类和结构体系第三节桥梁建筑的成就 现状 返回 第一节桥梁概述 主要内容 1 桥梁的定义2 桥梁的发展3 桥梁在交通运输事业中的地位4 我国桥梁的历史 发展 现状 返回 1 桥梁的定义 桥梁是供铁路 道路 渠道 管线 车辆 行人等跨越河流 山谷 湖泊 低地或其它交通线路时使用的建筑结构 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 返回 2 桥梁的发展 桥梁的发展是随着生产力和科学技术的发展而发展的 桥梁的发展大致经历了以下几个阶段 古代桥梁 现代桥梁 当代桥梁 返回 3 桥梁在交通运输事业中的地位 建立四通八达的现代化交通网 大力发展交通运输事业 对发展国民经济 提高综合国力 促进文化交流都有非常重要的作用 在公路 铁路 城市和农村道路以及水利建设中 为了跨越各种障碍 必须修建各种类型的桥梁与涵洞 因此桥涵是交通线中的重要组成部分 而且是保证全线早日通车的关键 在经济上 桥涵的造价一般占公路总造价的比例较高 在国防上 桥涵是交通运输的咽喉 在现代战争中具有非常重要的地位 在技术上 桥涵的设计建造技术代表了一个国家的桥梁建筑水平 返回 4 我国桥梁的历史 发展 现状 1 历史 2 发展 3 现状 返回 我国桥梁的建筑历史悠久 根据历史考证 在三千年前的周文王朝代 就有在渭河上架设浮桥的文字记载 隋唐时期 是我国古代桥梁的兴盛年代 其间在桥梁形式上及结构构造方面有着很多创新 宋代之后 建桥数量大增 桥的跨越能力 造型和功能有所提高 我国是最早有吊桥的国家 距今至少有三千多年的历史 1 历史 返回 2 发展 解放后 我国的公路铁路建设事业突飞猛进 桥梁建设取得了很大成就 返回 3 现状 随着社会经济的发展 我国公路交通建设取得了巨大成就 到2008年底公路总里程达368万公里 高速公路已达6 03万公里 中国现有各类桥梁约60多万座 由于我国公路桥梁大部分为建国后所建 由于修建年代的变迁 设计标准在不断地提高 20世纪70年代前后大体为汽 10级 汽 15级 旧汽 13 70 80年代逐步提高到汽 20级 80年代末至今在一些重要的干道上部分桥梁设计标准提高到汽 超20级 但是 近年来载重汽车的超载现象非常普遍 造成桥梁超标准承受车辆荷载 此外由于当时的施工水平有限 环境的不利影响和维护保养不当使得桥梁产生了病害和隐患 影响交通安全 必须进行加固整治 返回 主要内容 第二节桥梁的组成 分类 和结构体系 一 桥梁的组成 二 桥梁的分类 三 桥梁的结构体系 返回 一 桥梁的组成 2 支座系统bearing 1 桥跨结构 上部结构 superstructure 3 桥墩pier 4 桥台abutment 5 墩台基础foundation 下部结构substructure 图1 2 1 返回 返回 图1 2 1桥梁的基本组成 二 桥梁的分类 返回 表1 2桥梁涵洞按跨径分类 返回 五 桥梁的结构体系 1 梁桥 2 拱桥 3 悬索桥 4 组合体系 图1 2 2 a 图1 2 6 图1 2 8 返回 图1 2 3 图1 2 4 图1 2 5 图1 2 7 图1 2 9 图1 2 10 图1 2 2 b 返回 图1 2 2 a 梁式桥 图1 2 2 b 梁式桥 返回 返回 图1 2 3拱桥 返回 图1 2 6悬索桥 返回 图1 2 8 返回 图1 2 4 返回 图1 2 5 返回 图1 2 7 返回 图1 2 9 返回 图1 2 10 1 梁桥 1 受力特点 2 分类 3 主要的体系和截面形式 返回 1 受力特点 返回 目前在公路上应用最广的是标准跨径的钢筋混凝土简支梁桥 施工方法有预制装配和现浇两种 这种梁桥的结构简单施工方便 简支梁对地基承载力的要求也不高 其常用跨径在25m以下 当跨径较大时 需采用预应力混凝土简支梁桥 但跨度一般不超过50m 为了改善受力条件和使用性能 地质条件较好时 中 小跨径梁桥均可修建连续梁桥 对于很大跨径的大桥和特大桥 可采用预应力混凝土梁桥 钢桥和钢 混凝土叠合梁桥 梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构 由于外力 恒载和活载 的作用方向与承重结构的轴线接近垂直 因而与同样跨径的其它结构体系相比 梁桥产生的弯矩最大 通常需用抗弯 抗拉能力强的材料 钢筋混凝土 钢 混凝土叠合结构等 来建造 2 体系分类 简支梁悬臂梁连续梁T形刚构连续刚构 返回 3 主要的体系和截面形式 实腹式 T形 工字型 箱形梁式体系空腹式 桁架式 返回 简支梁实例 中宁黄河公路大桥 开封黄河大桥 飞云江桥 洛阳黄河桥 临海桥 返回 主跨 MainSpan 40米设计单位 Designedby 宁夏公路勘测设计院施工单位 Constructedby 宁夏公路工程局桥梁类型 TypeoftheBridge 梁桥 简支梁桥所在地 Location 宁夏 中宁 黄河全长 Length 926 90米建成时间 completedyear 1986年 中宁黄河公路大桥 桥梁概况 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 50米设计单位 Designedby 河南省交通规划勘察设计院施工单位 Constructedby 河南省交通公路工程局桥梁类型 TypeoftheBridge 梁桥 简支梁桥所在地 Location 河南 开封 黄河全长 Length 4475 09米建成时间 completedyear 1989年 开封黄河大桥 桥梁概况 返回 下页 返回 下页 返回 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 分跨为 最大跨度 梁高 高跨比 混凝土标号 桥面宽 由 片主梁构成 翼缘宽 安装后下翼缘间设置 厚底板 形成 横箱截面 每片梁重 用 架桥机安装 日架两片 并采用预应力混凝土打入桩 施工速度甚快 全桥施工时间仅 年 于 年 月建成通车 浙江省交通设计院设计 铁道部大桥工程局施工 桥梁概况 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 50米桥梁类型 TypeoftheBridge 梁桥 简支梁桥所在地 Location 陕西 汉江全长 Length 390米建成时间 completedyear 1987 主跨为 米预应力混凝土 形简支梁 边跨为 米预应力混凝土 形简支梁 全桥 米 薄壁空心墩高 米 于 年建成 桥梁概况 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 50米桥梁类型 TypeoftheBridge 梁桥 简支梁桥所在地 Location 河南 洛阳 黄河全长 Length 3429米建成时间 completedyear 1977年 预应力混凝土 形简支梁桥 跨径布置为 米 全长 米 基础钻孔桩直径 米和 米 桩长 米是黄河上第一座特大型桥梁 年建成 桥梁概况 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 32米桥梁类型 TypeoftheBridge 梁桥 简支梁桥所在地 Location 浙江 灵江全长 Length 508米建成时间 completedyear 1965年 临海桥 临海桥跨越灵江 主桥为 米的预应力混凝土 形简支梁桥 全桥长 米 年建成 桥梁概况 返回 下页 返回 2 拱桥 1 受力特点 2 分类 3 所用材料 4 主要的施工方法 图1 10 上页 返回 下页 5 拱桥实例 图1 9 返回 1 受力特点 返回 拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋 拱圈横截面设计成分离形式时称为拱肋 拱结构在竖向荷载作用下 桥墩和桥台将承受水平推力 同时 根据作用力和反作用力原理 墩台向拱圈 或拱肋 提供一对水平反力 这种水平反力将大大抵消在拱圈 或拱肋 内由荷载所引起的弯矩 因此 与同跨径的梁相比 拱的弯矩 剪力和变形都要小得多 鉴于拱桥的承重结构以受压为主 通常可用抗压能力强的污工 2 分类 三铰拱两铰拱无铰拱 返回 图1 10 按静力学分 返回 图1 10 3 所用材料 多用抗压能力较强的圬工材料或复合材料 石材 钢筋混凝土等 返回 4 主要的施工方法 支架施工悬臂施工转体施工劲性骨架等无支架施工 返回 朱雀门桥 永安桥 泰山大桥 弋江大桥 黄山揽胜桥 赵州桥 重庆万州长江大桥 东岗镇黄河桥 永定河七号桥 返回 5 拱桥实例 位于陕西省西安市古城朱雀门外的护城河 年修复通车 这是西安市整修古城墙工程的组成部分 共 孔 为实腹式石拱桥 桥梁类型 TypeoftheBridge 拱桥 圬工拱桥所在地 Location 陕西 西安 桥梁概况 朱雀门桥 返回 返回 桥梁类型 TypeoftheBridge 古代桥梁 拱桥 圬工拱桥所在地 Location 辽宁 沈阳建成时间 completedyear 公元1641年 位于辽宁省沈阳市 在沈阳至马家公路上 清崇德六年 公元 年 建 半圆形石拱桥 共 孔 两桥头各有石狮一对 并树有石碑 永安桥 桥梁概况 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 20米桥梁类型 TypeoftheBridge 拱桥 圬工拱桥所在地 Location 山东 泰安全长 Length 92 2米建成时间 completedyear 1964年 位于山东省泰安市市区内 桥址在原漫水桥上 空腹式石拱桥 年建 长 米 宽 米 桥梁建筑面积为 平方米 共 孔 跨径 米 高 米 桥梁概况 泰山大桥 返回 下页 返回 东岗镇黄河桥 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 28米桥梁类型 TypeoftheBridge 拱桥 圬工拱桥所在地 Location 安徽 弋江全长 Length 228 34米建成时间 completedyear 1962年 位于安徽省 歙县太园乡桃园村 跨越弋江 实腹式石拱桥 建于 年 月 桥长 米 宽 米 共 孔 跨径 米 弋江大桥 桥梁概况 返回 下页 返回 永定河七号桥 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 50米桥梁类型 TypeoftheBridge 拱桥 圬工拱桥桥梁所在路段 SectionofRoadincludingtheBridge 黄山旅游公路所在地 Location 安徽 黄山全长 Length 96 5米建成时间 completedyear 1983年 位于著名的黄山风景区旅游公路上 架设在峦谷之中 是一座半圆形空腹式石拱桥 主孔跨径 米 全长 米 谷底至桥面高 米 于 年建成 黄山揽胜桥 桥梁概况 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 37 02米设计单位 Designedby 李春桥梁类型 TypeoftheBridge 古代桥梁 圬工拱桥 拱桥建成时间 completedyear 公元605年 隋代赵州安济桥 又称赵州桥 桥为敞肩圆弧石拱 拱券并列 道 净跨 2 米 矢高 米 上狭下宽总宽 米 主拱券等厚 米 主拱券上有护拱石 在主拱券上两侧 各开两个净跨分别为 米和 米的小拱 以泻泄洪水 减轻自重 桥面呈弧形 栏槛望柱 雕刻着龙兽 神采飞扬 桥始建于隋 开皇十五年 公元 年 完工于隋 大业元年 公元 年 距今已有 年 赵州桥 桥梁概况 返回 下页 返回 桥梁类型 拱桥 所在地 重庆万州 主跨 420米 建成时间 1997 桥梁特色 世界上跨度最大的混凝土拱桥 位于万州区上游7km处 是国道主干线 成都 上海 上跨越长江的一座特大公路桥梁 1994年5月1日大桥正式动工 1997年完工 该桥为劲性骨架钢管混凝土下承式拱桥 净跨达420m 单孔跨江 无水下基础 跨度雄居世界同类桥梁首位 主拱圈采用钢管与劲性骨架组合的钢筋混凝土箱形截面 采用缆索吊装和悬臂扣挂的方法施工 桥宽24m 按正线高速公路四车道设计 该桥的建成 使我国的拱桥建筑水平处于世界领先地位 重庆万州长江大桥 返回 下页 返回 3 悬索桥 1 组成 2 受力特点 返回 下页 3 悬索桥实例 1 组成 索 cable 塔 pylon 锚碇 anchorage 加劲梁 stiffeninggirder 等组成 返回 2 受力特点 在竖向荷载作用下 悬索受拉 锚碇受竖向力和水平力 返回 跨越任何其它桥型无与伦比的特大跨度 吊桥的另一特点是 受力简单明了 成卷的钢缆易于运输 在将缆索架设完成后 便形成了一个强大稳定的结构支承系统 施工过程中的风险相对较小 返回 返回 淘金桥 泸定铁索桥 汕头海湾大桥 江阴长江公路大桥 泸定大渡河桥 朝阳桥 明石海峡大桥 香港青马大桥 返回 3 悬索桥实例 洞口淘金桥位于湖南省洞口县距县城 的淘金村 该桥跨越资水上游古楼河的水鱼塘峡谷 是一座自锚上承式悬带桥 桥长 设计跨径 矢跨比 桥面宽 该桥上部结构由端锚梁 连续 梁 盖梁排架和主索悬带组成 桥面系作为受压构件用为平衡悬带的拉力 在施工阶段需要设置临时的隧洞式岩石锚碇 用以锚固两组由 根 钢丝组成的主索 在预制悬带槽形底板安装完成后 现浇主柱排架 然后安装 梁和现浇横隔板 于 年 月建成通车 湖南省交通科学研究所设计 洞口县交通局施工 淘金桥 桥梁概况 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 100米桥梁类型 TypeoftheBridge 古代桥梁 悬索桥所在地 Location 四川全长 Length 103米建成时间 completedyear 公元1706年 四川沪定铁索桥 跨越大渡河 位于川 藏要道 是铁索桥中现存制作最精良的一座 桥始建于清 康熙四十四年 公元 年 次年完成 桥净跨 米 桥宽 米 上铺木板 底索 根 每根索长约 米 两侧各有两根栏杆索 由四川善于制作铁索桥的全天州修建 两岸右砌桥台 用台身自重来平衡铁索的拉力 泸定铁索桥 桥梁概况 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 452米设计单位 Designedby 铁道部大桥工程局施工单位 Constructedby 铁道部大桥工程局桥梁类型 TypeoftheBridge 悬索桥所在地 Location 广东 汕头 汕头港湾全长 Length 2420米 汕头海湾大桥 桥梁概况 返回 下页 汕头海湾大桥面对台湾海峡 在广东省汕头市的游览风景点妈屿岛处跨越汕头港湾 全长 主桥为预应力混凝土悬索桥 中孔跨度为 两边孔各为 两端各以 孔 预应力混凝土 梁与两岸相接 主桥长 桥面宽 在两岸主缆锚体正上方的桥面被扩宽至 供停车用 然后变至两端引桥的桥面宽 加劲梁为单箱三室的扁平箱梁 中跨边跨加劲梁在通过主塔处采用竖向弱刚度的 形截面的预应力混凝土梁加以连接 保持桥面在该处匀顺过渡 形梁与塔架下横梁之间 采用一对柔性钢结构墩柱加以连接 形成对加劲梁的弹性约束 使成桥在体系上保持柔性结构的基本特性 在吊索处设置主横梁 其间设置一道副横梁 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 1200米 1400米设计单位 Designedby 交通部公路规划设计院 江苏省交通规划设计院 同济大学桥梁类型 TypeoftheBridge 悬索桥桥梁所在路段 SectionofRoadincludingtheBridge 江阴 靖江公路所在地 Location 江苏 江阴 长江 江阴长江公路大桥 桥梁概况 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 126米桥梁类型 TypeoftheBridge 悬索桥所在地 Location 四川全长 Length 165米建成时间 completedyear 1951年 加劲钢桁架悬索桥 主跨 米 桥长 米 年建成 是我国早期建成的悬索桥之一 它代替了古老的铁索桥 泸定大渡河桥 桥梁概况 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 186米设计单位 Designedby 交通部科学研究院重庆分院 重庆交通学院施工单位 Constructedby 重庆市桥梁工程处桥梁类型 TypeoftheBridge 悬索桥所在地 Location 四川 重庆 嘉陵江全长 Length 233 2米建成时间 completedyear 1969年 朝阳桥 桥梁概况 返回 下页 返回 汕头海湾大桥 桥梁类型 悬索桥 桥梁特色 预应力混凝土悬索桥 建成时间 1991 所在地 广东汕头 主跨 452米 返回 下页 汕头海湾大桥面对台湾海峡 在广东省汕头市的游览风景点妈屿岛处跨越汕头港湾 全长 主桥为预应力混凝土悬索桥 中孔跨度为 两边孔各为 两端各以 孔 预应力混凝土 梁与两岸相接 主桥长 桥面宽 在两岸主缆锚体正上方的桥面被扩宽至 供停车用 然后变至两端引桥的桥面宽 加劲梁为单箱三室的扁平箱梁 该桥于 年 月开工 计划于 年建成 铁道部大桥工程局设计 施工 中文简介 IntroductioninChinese 返回 下页 返回 香港在1997年7月1日回归中国之前几个月 即于1997年4月建成了青马大桥 该桥通往大屿山新机场 主跨1377m 为世界最大跨度的公铁两用桥 较长的边跨 359米 为悬吊结构 较短的边跨 长300米 为非悬吊结构 两主缆直径1100mm 加劲梁为钢桁与钢箱梁混合结构 横截面尺寸为41 0mx7 3m 为世界最宽的悬索桥 上层桥面设有6条公路行车道 下层钢箱梁内通行铁路交通 另外 下层还设有2条台风时的应急车道 通航净空高为79米 桥梁类型 悬索桥 所在地 中国香港 主跨 1377米 建成时间 1997 4 香港青马大桥 返回 下页 返回 桥梁类型 悬索桥 所在地 日本 主跨 1991米 建成时间 1998 桥梁特色 世界上最长的悬索桥 明石海峡大桥 返回 下页 返回 4 组合体系 定义 指承重结构采用两种基本结构体系或一种基本体系与某些构件 塔 柱 斜索 组合在一起的桥梁 在两种体系中 梁经常是其中的一种 与梁组合的是拱 揽塔 斜索 返回 下页 常用的组合体系有 1 刚架桥 2 梁拱组合体系 3 斜拉桥 上页 返回 下页 1 刚架桥 combinedbridges 2 受力特点 1 组成 3 分类 返回 下页 4 实例 1 组成 主要由梁与立柱或墩柱刚性连接的桥梁 返回 下页 2 受力特点 在竖向荷载作用下 主梁与立柱的连接处会产生负弯矩 主梁 立柱受弯矩和轴力 柱底约束处既有竖直反力也有水平反力 刚架桥的形式多半是立柱直立的 单跨或多跨的门形框架 柱底约束可以是铰接或固接 返回 下页 a T形刚构 T shapedrigidframebridges b 斜腿刚构 rigidframebridgeswithinclinedlegs c 连续刚构 continuousrigidframebridges 3 分类 返回 下页 东明黄河大桥 石嘴山黄河桥 4 刚架桥实例 返回 下页 主跨 MainSpan 120米设计单位 Designedby 河南省交通规划勘察设计院施工单位 Constructedby 黑龙江省 河南省公路工程局桥梁类型 TypeoftheBridge 梁桥 连续刚构桥桥梁所在路段 SectionofRoadincludingtheBridge 东明县 濮阳公路所在地 Location 山东 东明 黄河全长 Length 4142 14米 东明黄河大桥 桥梁概况 返回 下页 东明黄河大桥位于山东省东明县和河南省濮阳市之间的黄河上 主孔系一座预应力混凝土连续 刚构公路桥 全长 主桥 孔一联 分跨为 其中间 个主墩采用双壁墩 墩梁固结 其余各墩为实体式空心墩 每墩顶设双排盆式橡胶支座 兼有连续梁桥和连续 刚构的优点 采用悬臂浇筑法施工 引桥上部结构采用 和 两种部分预应力混凝土简支 梁 桥面连续 最大联长 下部结构为 钻孔桩 引桥桥墩为单排双柱式墩 桥梁横截面为单箱单室 桥宽 中间机动车道 两侧非机动车道 桥面设新泽西分隔带和两侧护栏 该桥正在施工中 河南省交通规划勘察设计院设计 黑龙江 河南省公路工程公司及荷泽 濮阳公路段 局 施工 简介 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 90米桥梁类型 TypeoftheBridge T型刚构桥所在地 Location 宁夏 黄河全长 Length 540米建成时间 completedyear 1988年 主桥为预应力混凝土 形刚构桥 跨径布置为 米 桥长 米 引道呈环形与街道立体交叉 年建成 石嘴山黄河桥 桥梁概况 返回 下页 返回 随着预应力技术和对称悬臂施工方法的发展 出现了具有刚架形式和特点的结构 a T形刚构 T shapedrigidframebridges T形刚构桥特点 返回 T形刚构桥实例 桥墩刚度较大与梁部固接 采用跨中设铰或简支挂孔来连接两T构 融合了悬臂梁和刚架桥的部分特点 属于静定结构 能减少次内力 简化主梁配筋 有利于对称悬臂施工 但粗大的桥墩因受较大弯矩而废料 桥面线形不连续而影响行车 返回 T形刚构桥特点 返回 下页 返回 下页 返回 下页 前扶松花江桥 广西柳州桥 虎门大桥 朱家河桥 返回 T形刚构桥实例 前扶松花江大桥全长 米 两边各为 米和 米预应力 形刚构桥 中间为 米预应力混凝土 形简支梁桥 年建成 主跨 MainSpan 49米桥梁类型 TypeoftheBridge T型刚构桥 简支梁桥所在地 Location 吉林 松花江全长 Length 1389米建成时间 completedyear 1974年 前扶松花江桥 返回 下页 返回 柳州桥位于广西柳州市 跨柳江 是中国采用悬臂浇筑法建成的第一座预应力混凝土T型刚构城市桥 主桥长408 19m 由3个T构和挂梁等组成 最大跨度124m 挂梁长25m 桥宽20m 采用双箱双室截面与三向预应力配筋 下部结构利用原拟采用的120m钢桁架连续梁桥的桥墩 广西柳州桥 返回 下页 返回 虎门大桥 主跨为T型刚构 其余各跨为连续梁 返回 下页 返回 朱家河桥 朱家河桥位于湖北省武汉市东郊谌家矶 跨符环河 为一斜压式腹杆预应力混凝土桁架T构公路桥 桥全长271 06m 桥宽19m 桁架分片分段预制 采用轧丝锚粗钢筋配筋 悬臂浇筑施工 挂孔 过渡孔与边孔均为跨度25m的预应力混凝土简支梁 返回 下页 返回 b 斜腿刚构 rigidframebridgeswithinclinedlegs 斜腿刚构桥特点 斜腿刚构桥实例 返回 墩柱斜置并与梁部刚性连接 受力特点介于梁和拱 在竖向荷载作用下 斜腿以承压为主 斜腿之间的梁也受到较大的轴向力 斜腿底部可采用铰接或固接 并受较大水平推力 墩柱在立面上呈V形并与梁部固接的桥梁 称为V形刚构 其受力上具有连续梁与斜腿刚构的特点 可增大跨度 减小梁高 外形也较美 返回 斜腿刚构桥特点 安康汉江桥 浊漳河桥 返回 斜腿刚构桥实例 安康汉江桥 返回 下页 返回 浊漳河桥 返回 下页 返回 c 连续刚构 continuousrigidframebridges 连续刚构桥特点 连续刚构桥实例 返回 预应力混凝土连续刚构桥是连续梁桥与T型刚构桥的组合体系 也称墩梁固结的连续梁桥 如图5 13所示 连续刚构桥常用于大跨 高墩的结构中 桥墩纵向刚度较小 在竖向荷载作用下 基本上属于一种无推力的结构 而上部结构具有连续梁的一般特点 具有较好的技术经济性 连续刚构桥特点 返回 忠孝桥 返回 连续刚构桥实例 主跨 MainSpan 80米设计单位 Designedby 林同炎工程顾问股份有限公司施工单位 Constructedby 林同炎工程顾问股份有限公司桥梁类型 TypeoftheBridge 梁桥 连续刚构桥所在地 Location 台湾 台北全长 Length 1145米建成时间 completedyear 1981年 忠孝桥 忠孝桥位于台湾省台北市 正桥长 宽 为一多孔 型墩梁式桥 间距 上部结构按连续梁设计 梁高 高跨比合 建筑高度甚小 既便于运输吊装 又增加桥下净空 造型轻巧 颇具风格 于 年竣工 林同炎工程顾问股份有限公司设计 桥梁概况 返回 下页 返回 2 梁拱组合体系 combinedbridges b 梁拱组合体系受力特点 a 梁拱组合体系组成 c 梁拱组合体系分类 d 梁拱组合桥实例 返回 下页 a 梁拱组合体系组成 拱式组合体系桥一般由拱肋 系杆 吊杆 或立柱 行车道梁 板 及拱桥面系等组成 拱式组合体系桥将梁和拱两种基本结构组合起来 共同承受桥面荷载和水平推力 充分发挥梁受弯 拱受压的结构特性及其组合作用 达到节省材料的目的 返回 利用梁的受拉来承受和抵消拱在竖向荷载作用下产生的水平推力 既具有拱的外形和承压特点 又不受较大的水平推力 对地基要求较低 b 梁拱组合体系受力特点 返回 c 梁拱组合体系分类 无推力的组合体系拱 有推力的组合体系拱 返回 无推力的组合体系拱 无推力拱式组合体系桥 也称系杆拱桥 是外部静定结构 兼有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基适应能力强的两大特点 拱的推力由系杆承受 系杆的含义就是一个将两拱脚相互联系在一起的水平构件 因而墩台不承受水平推力 返回 据拱肋和系杆 梁 相对刚度的大小及吊杆的布置型式可以分为 具有竖直吊杆的柔性系杆刚性拱 称系杆拱图7 5 d 具有竖直吊杆的刚性系杆柔性拱 称蓝格尔拱具有竖直吊杆的刚性系杆刚性拱 称洛泽拱图 f 无推力的组合体系拱 返回 此种组合体系拱没有系杆 由单独的梁和拱共同受力 拱的推力仍由墩台承受 刚性梁柔性拱 倒蓝格尔拱 图7 5 f 刚性梁刚性拱 倒洛泽拱 图75 A 有推力的组合体系拱 返回 返回 下页 3 斜拉桥 cabled stayedbridges 斜拉桥受力特点 斜拉桥组成 返回 下页 斜拉桥实例 主要由梁 塔 和斜索组成的组合体系桥梁 返回 斜拉桥组成 它的基本受力特点是 受拉的斜索将主梁多点吊起 并将主梁的恒载和车辆等其它荷载传至塔柱 再通过塔柱基础传至地基 塔柱基本上以受压为主 跨度较大的主梁就像一条多点弹性支承 吊起 的连续梁一样工作 从而使主梁内的弯矩大大减小 由于同时受到斜拉索水平分力的作用 主梁截面的基本受力特征是偏心受压构件 斜拉桥属高次超静定结构 主梁所受弯矩大小与斜拉索的初张力密切相关 存在着一定的最优索力分布 使主梁在各种状态下的弯矩 或应力 最小 在竖向荷载作用下 主梁以受弯为主 塔以受压为主 斜索承受拉力 梁体被斜索多点扣住 表现出弹性支撑连续梁的特点 因此 梁体荷载弯矩减小 梁体高度降低 减轻了结构自重节省了材料 塔和索的材料性能也能得到较充分的发挥 斜拉桥受力特点 返回 返回 下页 返回 下页 返回 下页 斜拉桥实例 杨浦大桥 湘江北桥 南海九江桥 郧阳汉江桥 武汉长江公路桥 永和桥 返回 主跨 MainSpan 602米设计单位 Designedby 上海市政工程设计院 同济大学 上海城市建设设计院施工单位 Constructedby 上海黄浦江大桥建设指挥部桥梁类型 TypeoftheBridge 斜拉桥 结合梁斜拉桥桥梁所在路段 SectionofRoadincludingtheBridge 浦西 浦东公路所在地 Location 上海 黄浦江全长 Length 8354米建成时间 completedyear 1993年 杨浦大桥 桥梁概况 返回 下页 杨浦大桥位于上海市杨浦区宁国路地区 桥址离苏州河 离顺淞口 与南浦大桥相距 该桥是市区内跨越黄浦江 连接浦西老市区与浦东开发区的重要桥梁 是上海市内环线的重要组成部分 该桥全长 包括主桥 引桥 匝道 引道 主桥全长 跨径组合为 过渡孔 边孔 主孔 边孔 过渡孔 主孔采用一跨过江方案 跨径 两侧边孔 中间设置辅助墩 主桥桥面总宽 主桥为双塔空间双索面钢 混凝土结合梁斜拉桥结构 塔墩固结 上部结构构为纵向悬浮体系 横向设置限位和抗震装置 钢筋混凝土主塔高为 塔形呈钻石状 主塔基础采用钢管桩 辅助墩 锚墩 边墩均为柱式墩 钢筋混凝土预制桩基础 该桥将于 年底建成通车 主体设计单位 Designedby 上海市市政工程设计院 中文简介 IntroductioninChinese 返回 下页 主跨 MainSpan 210米设计单位 Designedby 湖南省交通规划勘察设计院施工单位 Constructedby 湖南省公路桥梁建设公司桥梁类型 TypeoftheBridge 斜拉桥 混凝土斜拉桥桥梁所在路段 SectionofRoadincludingtheBridge 319 107国道所在地 Location 湖南 长沙 湘江全长 Length 3616 66米建成时间 completedyear 1990年 湘江北桥 桥梁概况 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 160米设计单位 Designedby 粤湘九江大桥工程承包公司施工单位 Constructedby 粤湘九江大桥工程承包公司桥梁类型 TypeoftheBridge 斜拉桥 混凝土斜拉桥桥梁所在路段 SectionofRoadincludingtheBridge 广湛公路所在地 Location 广东 南海 西江全长 Length 1370米建成时间 completedyear 1988年 南海九江桥 桥梁概况 返回 下页 南海九江大桥位于广东省南海县与鹤山县之间跨越西江 是广湛公路上一座特大型公路桥梁 全长 主桥由两孔 独塔混凝土斜拉桥与 孔 连续箱梁组成 全长 引桥由 孔 先张法预应力混凝土空心板组成 全长 桥面净宽 于 年建成通车 该桥主要技术特点 采用 大直径 变截面 深水钻孔嵌岩桩基础 最大桩长 采用 型断面 带有水平隔板的塔柱结构 主梁施工采用浮吊逐段直接悬臂拼装 拉索采用热挤压聚乙烯防腐套 长达 的连续箱梁 采用在柔性墩上多点顶推法施工 采用伸缩量达 的大位移伸缩缝装置 该桥由广东省公路工程处 广东省公路设计院 湖南省路桥公司 湖南省交通设计院 广东省交通科研所联合组成 粤箱九江大桥工程承包公司 承担设计与施工 中文简介 IntroductioninChinese 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 414米设计单位 Designedby 湖北省交通规划设计院施工单位 Constructedby 四川省桥梁工程公司桥梁类型 TypeoftheBridge 斜拉桥 混凝土斜拉桥所在地 Location 湖北 郧阳 丹江口全长 Length 601米 郧阳汉江桥 桥梁概况 返回 下页 返回 主跨 MainSpan 400米设计单位 Designedby 铁道部大桥工程局施工单位 Constructedby 铁道部大桥工程局桥梁类型 TypeoftheBridge 斜拉桥 混凝土斜拉桥所在地 Location 湖北 武汉 长江全长 Length 4687 73米 武汉长江公路桥 桥梁概况 返回 下页 返回 下页 主跨 MainSpan 260米设计单位 Designedby 天津市市政工程勘测设计院施工单位 Constructedby 铁道部大桥工程局桥梁类型 TypeoftheBridge 斜拉桥 混凝土斜拉桥桥梁所在路段 SectionofRoadincludingtheBridge 山海关 广州公路所在地 Location 天津 永定新河全长 Length 512 4米建成时间 completedyear 1987年 永和桥 桥梁概况 返回 下页 返回 第三节桥梁建筑的成就 现状 主要内容 一 国外桥梁建筑 二 我国桥梁建筑 三 桥梁工程展望 返回 一 国外桥梁建筑 伊朗伊斯法罕的桥梁因其古老 具有伊斯兰风格 功能多样而闻名 这里所有的桥梁均横跨 朝因达鲁德河 它们在伊斯法罕百姓的生活中起着重要的作用 图为伊朗伊斯法罕的郝珠大桥夜景 该桥长132米 始建于1550年 它也作水坝之用 石桥下面是伊斯法罕民间艺人汇集的地方 也是百姓夜间纳凉及社交的场所 返回 下页 返回 下页 亨格福德步行 2002年5月15日 行人从泰晤士河新建成的亨