道路与桥梁-1

1、北航交通学院北航交通学院 刁刁 波波 博士博士 教授教授( (博导博导) ) 土木工程概论系列讲座土木工程概论系列讲座 道路与桥梁工程道路与桥梁工程 第三讲第三讲 问题： 1.简述桥梁的基本组成及各组成部分的作用 2.桥梁设计的术语：设计水位；跨度；桥梁全长 3.桥梁按结构形式分为哪几类？ 4.悬索桥由哪几部分组成？说明各部分的作用 5.简述拱桥与梁式桥的区别 6.简述路面结构的组成 目录 2.1 桥梁工程 2.2 道路工程 2.1 2.1 桥梁工程桥梁工程 2.1.1 2.1.1 桥梁概述桥梁概述 2.1.2 2.1.2 桥梁的组成桥梁的组成 2.1.3 2.1.3 桥梁设计中的基本术语桥梁

2、设计中的基本术语 2.1.4 2.1.4 桥梁的分类桥梁的分类 2.1.5 2.1.5 桥梁结构简介桥梁结构简介 2.1.1 2.1.1 桥梁概述桥梁概述 1. 桥梁的定义: 指公路、 城市道路、铁路、渠道、 管线等用于跨越的工程构用于跨越的工程构 筑物筑物。 2. 2. 桥梁结构的受力桥梁结构的受力特点特点： （1 1）铁路 或公路桥梁受到移动式荷载作用；移动式荷载作用； （2 2）车辆行进中产生冲击力、离心 力、制动力（牵引力）；（3）桥梁 基础埋置较深，水下施工复杂，造价 高。 2.1.2 桥梁的组成桥梁的组成 桥梁上部结构桥梁上部结构：桥面板、桥面梁等。 作用作用：承受桥面上的车辆、行

3、人荷载并传递至下部结构。 2. 桥梁下部结构桥梁下部结构：桥墩、桥台， 作用：桥墩支承上部结构；桥台在桥两端支承上部结构、 防止路堤滑塌并衔接路堤。 3. 桥墩、台基础桥墩、台基础：桥墩、 桥台下面埋入土中的扩大 部分。 作用：传递墩、台上的荷 载至地基。 3.设计水位设计水位 按规定设计洪水频率算得的水位按规定设计洪水频率算得的水位 2. 高水位高水位 洪峰季节河流的最高水位洪峰季节河流的最高水位 1. 低水位低水位 枯水季节河流的最低水位枯水季节河流的最低水位 2.1.3 2.1.3 桥梁设计中的基本术语桥梁设计中的基本术语 4. 跨度：跨度：桥跨结构相邻两支座中心的间距 l 5. 桥梁全

4、长：桥梁全长：桥两端桥台侧墙或八字墙端点间距离 L 6. 桥下净空高度：桥下净空高度：设计水位至桥梁上部结构最下缘的距离 H 2.1.4 桥梁分类桥梁分类 1. 1. 按长度分类按长度分类 2. 2. 按用途分类按用途分类 3. 3. 按桥梁结构材料分类按桥梁结构材料分类 4. 4. 按桥梁结构形式分类按桥梁结构形式分类 1. 1. 按长度分类按长度分类 根据公路工程技术标准规定: 涵洞涵洞：L8m，l5m 小桥小桥：8mL30m，5ml20m 中桥中桥：30mL100m，20ml40m 大桥大桥：100mL500m, 40ml100m 特大桥特大桥：L500m， l100m 2. 按用途分类

5、按用途分类 铁路桥、铁路桥、公路桥公路桥、铁路公路两用桥、铁路公路两用桥、 城市道路桥（含立交桥）城市道路桥（含立交桥）、农村道路、农村道路 桥、桥、人行桥人行桥、管线桥、管线桥、渡槽桥渡槽桥等等 木桥木桥、圬工桥圬工桥（含砖、石和混凝土砌块桥）、（含砖、石和混凝土砌块桥）、 混凝土桥混凝土桥、钢桥钢桥。 3.3.按桥梁结构的材料分类按桥梁结构的材料分类 4.4.按桥梁结构形式分类按桥梁结构形式分类 梁式桥、拱桥、刚架桥、斜拉桥、 悬索桥等 在竖向荷载作用下无水平反力的结构体系在竖向荷载作用下无水平反力的结构体系 该桥俗称百孔官塘，为石板石墩组成的长桥，主要用于纤夫拉纤，也用于风浪大时船只避风

6、。该桥俗称百孔官塘，为石板石墩组成的长桥，主要用于纤夫拉纤，也用于风浪大时船只避风。 清同治年间清同治年间(1862-1874年年)重修。桥重修。桥全长全长386.2米，米，115跨，每跨净跨，每跨净2米米，宽宽1.5米，米，桥面用三块条石桥面用三块条石 拼成，桥墩用条石干砌。该桥为全国重点文物保护单位。拼成，桥墩用条石干砌。该桥为全国重点文物保护单位。 桥面用三块条石拼桥面用三块条石拼 成，宽成，宽1.5m 1969年建成年建成,是我国自行设计、制造、施工并使用国产高强钢材的大型桥梁，系连续钢是我国自行设计、制造、施工并使用国产高强钢材的大型桥梁，系连续钢 桁梁桁梁双层双层桥。包括引桥在内，

7、铁路部分为桥。包括引桥在内，铁路部分为6772m，公路部分为，公路部分为4589m。 2. 2. 拱桥 拱桥的结构主要是承受压力的拱圈。 拱桥与梁式桥的区别在于在竖向荷载作用下拱桥墩处承 受水平推力和竖向反力。 拱桥的承重方式拱桥的承重方式 赵州桥，历赵州桥，历1300多年而无恙，为桥梁中的精品。多年而无恙，为桥梁中的精品。 由石工李春主持设计建造，完成于公元由石工李春主持设计建造，完成于公元605年左右。为空腹敞肩式坦拱桥，桥长年左右。为空腹敞肩式坦拱桥，桥长 64.4m，净跨，净跨37.02m，桥宽，桥宽9m，净矢高，净矢高7.23m，桥面纵坡，桥面纵坡6.5%。拱由。拱由28圈拱石平圈拱

8、石平 行砌筑，每圈有拱石行砌筑，每圈有拱石43块；该桥构思巧妙，工艺精致。块；该桥构思巧妙，工艺精致。 跨度世界第一 该桥是318国道（成都上海）上跨越长江的一座大型劲性钢筋混凝土箱拱桥，净跨 420m，桥长856.12米，宽24米，4车道，单孔跨江，同类型桥梁中跨度居世界第一。 拱圈是钢筋混拱圈是钢筋混 凝土箱形截面凝土箱形截面 桥墩与桥跨刚性连桥墩与桥跨刚性连 接接T形刚构形刚构 梁和墩整体刚性连接的桥梁。 挂梁挂梁 特点：在竖向荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水 平推力和竖向反力。受力状态介于梁式桥和拱桥之间。 H v 连续刚架桥连续刚架桥.有较有较 好的抗震性能。好的抗震性能。 斜腿

9、刚架桥。造斜腿刚架桥。造 型轻巧美观。型轻巧美观。 类型 T形刚架桥，便于施 加预应力，加挂梁后， 跨度很大。 主跨主跨270m 1997年建设的公路大桥，连续刚构桥。全桥长年建设的公路大桥，连续刚构桥。全桥长3618m桥面桥面6车道，桥宽车道，桥宽33m。 特大公路桥,全长2580m ,1996年建成，双向四车道 主跨主跨245m 主跨主跨208m 1964年建成的德国本多夫大桥，属年建成的德国本多夫大桥，属 于预应力混凝土单绞连续于预应力混凝土单绞连续T形刚构公形刚构公 路桥，路桥，主跨主跨208m。 位于广州市南郊，跨珠江，建于1988年。桥总长1916.04，宽15.5。桥跨为 651

10、25180110(），最大跨度最大跨度180，根部梁高10，合主跨的118， 跨中梁高3，合主跨的160。桥宽15.5。 主跨主跨180 位于陕西省安康县，建于位于陕西省安康县，建于1982年。年。主跨主跨176斜腿刚构斜腿刚构(同类型铁路钢桥同类型铁路钢桥 中跨度最大）。梁长中跨度最大）。梁长305.10，桥全长，桥全长542.08。 建于建于1980年，是我国目前最大跨径的预应力混凝土年，是我国目前最大跨径的预应力混凝土T形刚构桥。正桥全长形刚构桥。正桥全长1073m，宽，宽 21m，分跨为，分跨为86.54138156174104.5,主跨跨度主跨跨度174m。 挂梁跨 度35m 墩高7

11、0m，矩 形空心高墩 主跨174m 组成组成：主梁、塔柱、斜拉索、基础。 （2） 构造构造 一般为三跨，中跨为主跨，边跨跨度通常为中跨的0.4 倍。若为两跨，跨度比约0.8 。 索面根据桥宽和美观要求可布置为单索或双索；索塔 也可是单塔或双塔。 美国阳光桥（拉索为金黄色，在阳光下象征着光明与希望） 上海杨浦大桥 1993年建成，跨径年建成，跨径602m，双塔双索面，主塔高，双塔双索面，主塔高144m，钻石形塔身，为，钻石形塔身，为当时世界最当时世界最 大跨径的斜拉桥大跨径的斜拉桥。上海市政设计研究院设计。上海市政设计研究院设计。 ( 位于武汉白沙洲，位于武汉白沙洲， 2000年建年建 成，桥长

12、成，桥长2458米，米，主要桥跨为主要桥跨为 50+180+618+180+50m ，双塔，双塔 双索面布置。桥面宽双索面布置。桥面宽26.5米，米， 6车道，设计时速车道，设计时速80公里，设公里，设 计日通车能力计日通车能力5万辆次。万辆次。 位于南京长江下游位于南京长江下游11公里处，公里处，2001年建成，桥年建成，桥全长全长21.197公里，由南、北汊大公里，由南、北汊大 桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。其中：南汊主桥为钢箱梁斜拉桥，桥长桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。其中：南汊主桥为钢箱梁斜拉桥，桥长 2938米，主跨为米，主跨为628米米。 1995年建成，是当年最长斜拉桥，钢箱

13、粱 1999年建成，主跨890m，主钢塔高176m，主梁高2.7m 苏通长江大桥连接长江口的苏州市和南通市，全桥长苏通长江大桥连接长江口的苏州市和南通市，全桥长8146米，斜拉桥主跨米，斜拉桥主跨1088m， 总投资总投资64亿元，大桥在二九年通车，亿元，大桥在二九年通车，2010年通过验收。年通过验收。 苏通大桥双塔双索面钢箱梁斜拉桥。以斜拉桥主跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥。以斜拉桥主跨1088m、主塔高、主塔高300.4m、斜拉索长、斜拉索长 577m和群桩基础最深创下和群桩基础最深创下4项世界之最。该桥是中国建桥史上科技含量最高、综合环境最项世界之最。该桥是中国建桥史上科技含量最高、综合环境

14、最 复杂、建设标准最高的标志性桥梁。主跨长居世界第一复杂、建设标准最高的标志性桥梁。主跨长居世界第一 1999年建成的主跨径年建成的主跨径890m的日本多的日本多 多罗桥为当时世界第一。苏通大桥以多罗桥为当时世界第一。苏通大桥以 主跨径主跨径1088m成为世界最大跨斜拉桥成为世界最大跨斜拉桥 多多罗大桥桥塔高为多多罗大桥桥塔高为224米钢塔，苏通米钢塔，苏通 大桥桥塔高大桥桥塔高300.4米的混凝土塔，为世米的混凝土塔，为世 界最高桥塔。界最高桥塔。 主墩基础由主墩基础由131根长约根长约120米、直径米、直径2.5米米/2.8米的钻孔灌注桩组成米的钻孔灌注桩组成, 承台承台 长长114米、宽

15、米、宽48米，是世界规模最大、入土最深的桥梁桩基础米，是世界规模最大、入土最深的桥梁桩基础 （1） 基本组成基本组成：桥塔、主 缆、锚碇、吊索（杆） （2）荷载传递）荷载传递 两个桥塔将主缆索架起，由 固定在主缆索上的吊杆将桥 面梁悬吊住。主缆索拉力由 两岸桥台的巨型锚碇平衡。 悬索桥受力示意悬索桥受力示意 地基 悬索桥边跨与主跨之比一般为悬索桥边跨与主跨之比一般为0.30.4。 建于建于1937年。大桥颜色为桔红色，年。大桥颜色为桔红色，主跨为主跨为1280m，位于旧金山海湾入口处，位于旧金山海湾入口处，1966 年、年、1989年旧金山先后发生两次大地震，该桥安然无恙。年旧金山先后发生两次

16、大地震，该桥安然无恙。 两根主缆直两根主缆直 径为径为90cm 当年架设主当年架设主 缆施工情况缆施工情况 主跨主跨1298m，保，保 持世界第一持世界第一17年年 1981年建成，年建成，主跨主跨1410m，塔高，塔高155.5m；北塔基础为实体混凝土，南塔基础为混凝；北塔基础为实体混凝土，南塔基础为混凝 土沉井，围堰法施工；桥塔为混凝土框架，塔身采用滑模法施工。土沉井，围堰法施工；桥塔为混凝土框架，塔身采用滑模法施工。 主跨主跨1624m 保持世界第保持世界第 一仅一仅1年。年。 The main towers made of steel reached 297 m above the sea level 该桥跨越意大利大陆与西西里岛之间的一条宽该桥跨越