第六章桥梁工程

1、土木工程概论土木工程概论第六章第六章桥梁工程桥梁工程桥梁工程简介桥梁工程简介 桥梁是人类生活和生产活动中，为克服天然屏障而建造桥梁是人类生活和生产活动中，为克服天然屏障而建造的建筑物，也是有史以来人类所建造的最古老、最壮观的土的建筑物，也是有史以来人类所建造的最古老、最壮观的土木工程之一，它的发展，不断体现着时代文明与进步。木工程之一，它的发展，不断体现着时代文明与进步。独木桥梁桥石洞拱桥桥梁工程简介桥梁工程简介溜索过怒江吊桥桥梁工程简介桥梁工程简介赵州桥赵州桥 世界最长的桥是庞恰特雷恩湖世界最长的桥是庞恰特雷恩湖2 2号桥，位于美国路易斯安号桥，位于美国路易斯安那州。它把曼德韦尔和梅泰里连接

2、起来，全长那州。它把曼德韦尔和梅泰里连接起来，全长38.42km38.42km，横跨大，横跨大湖湖Lake Lake PontchartrainPontchartrain，其中有，其中有8 8英里你会只见水不见陆地，桥英里你会只见水不见陆地，桥在湖的正中央纵贯而过。庞恰特雷恩湖桥由两座平行桥梁组成，在湖的正中央纵贯而过。庞恰特雷恩湖桥由两座平行桥梁组成，其中其中1 1号桥号桥19561956年建成通车，年建成通车，2 2号桥号桥19691969年建成通车，年建成通车，2 2号桥比号桥比1 1号桥约长号桥约长16m16m。庞恰特雷恩湖桥庞恰特雷恩湖桥庞恰特雷恩湖桥庞恰特雷恩湖桥庞恰特雷恩湖桥庞恰

3、特雷恩湖桥庞恰特雷恩湖桥庞恰特雷恩湖桥青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥，投资青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥，投资100100多亿，历时多亿，历时4 4年，年，于于20112011年年6 6月月3030日全线通车。全长日全线通车。全长36.48km36.48km，比杭州湾跨海大桥长，比杭州湾跨海大桥长0.48km0.48km，是当今世界上最长的跨海大桥，是我国建桥者自行设计，是当今世界上最长的跨海大桥，是我国建桥者自行设计、施工、建造，具有独立知识产权的特大跨海大桥。中国与世界、施工、建造，具有独立知识产权的特大跨海大桥。中国与世界建桥史又翻开了崭新的一页。建桥史又翻开了崭新的一页。青岛海湾大桥青

4、岛海湾大桥本章内容本章内容6.1 6.1 桥梁的基本组成（补充内容）桥梁的基本组成（补充内容）6.2 6.2 桥梁的分类桥梁的分类6.3 6.3 桥梁的结构形式桥梁的结构形式6.4 6.4 桥墩与桥台桥墩与桥台6.16.1 桥梁的基本组成桥梁的基本组成桥梁的基本组成桥梁的基本组成 桥梁由四个基本部分组成：和是在线路遇到障碍中断时，跨越障碍的主要承重结构。包括：和，是支撑上部结构并将恒载和车辆荷载传至地基的建筑物。 设在桥梁两端，则设在桥台之间。 是埋入土层之中并使桥上全部荷载传至地基的结构部分。next6.16.1 桥梁的基本组成桥梁的基本组成锥体护坡6.16.1 桥梁的基本组成桥梁的基本组成

5、是设在墩（台）顶，用于支撑上部结构的传力装是设在墩（台）顶，用于支撑上部结构的传力装置，它不仅要传递很大的荷载，并且要保证上部结构按置，它不仅要传递很大的荷载，并且要保证上部结构按设计要求能产生一定的变位。设计要求能产生一定的变位。桥梁支座6.16.1 桥梁的基本组成桥梁的基本组成包括桥面铺装、栏杆、伸缩缝、包括桥面铺装、栏杆、伸缩缝、排水管以及灯光照明等工程。排水管以及灯光照明等工程。6.16.1 桥梁的基本组成桥梁的基本组成6.2 6.2 桥梁的分类桥梁的分类一、按分为等。 二、按和多跨总长分为。6.2 6.2 桥梁的分类桥梁的分类三、按分为上承式桥中承式桥下承式桥6.26.2 桥梁的分类

6、桥梁的分类四、按分为。6.2 6.2 桥梁的分类桥梁的分类 五、按五、按可分为可分为。 桥梁按结构体系分类是基本的分类方法，不同体系对桥梁按结构体系分类是基本的分类方法，不同体系对应于不同的力学形式，表现出不尽相同的力学特点。应于不同的力学形式，表现出不尽相同的力学特点。6.2 6.2 桥梁的分类桥梁的分类 一、 梁式桥为桥梁的基本体系之一。，使用广泛，在桥梁建筑中占有很大比例。 梁式桥按上部结构的静力体系分：主要有。6 6.3.1 .3.1 梁式桥梁式桥6.3 6.3 桥梁的结构形式桥梁的结构形式飞云江桥飞云江桥6.3.1 6.3.1 梁式桥梁式桥六库怒江桥6.3.1 6.3.1 梁式桥梁式

7、桥：悬臂梁桥可获得比较大的跨度。：悬臂梁桥可获得比较大的跨度。：锚固孔一旦破坏，将株连悬挂孔和悬臂的倒塌；结锚固孔一旦破坏，将株连悬挂孔和悬臂的倒塌；结构刚度不如连续梁大，而且桥面伸缩缝多，不利于高速平构刚度不如连续梁大，而且桥面伸缩缝多，不利于高速平稳行车。稳行车。 6.3.1 6.3.1 梁式桥梁式桥结构简单，施工方便，对地基承载力要求不高。跨越能力有限。6.3.1 6.3.1 梁式桥梁式桥6.3.2 6.3.2 拱式桥拱式桥 拱式桥受力示意（a）桥跨给两侧桥台的反力（竖向力和水平推力）（b）移动荷载作用下的计算简图 6.3.2 6.3.2 拱式桥拱式桥跨越能力大，跨越能力大，外形美观外形

8、美观，可用抗压强度高的，可用抗压强度高的材料修建，经济合理。材料修建，经济合理。对地基的承载力要求很高，施工较梁式桥对地基的承载力要求很高，施工较梁式桥困难。困难。上海卢浦大桥上海卢浦大桥6.3.2 6.3.2 拱式桥拱式桥6.3.3 6.3.3 刚架桥刚架桥(a)受力示意(b)计算简图(c)T形刚架桥(d)连续刚架桥(e)斜腿刚架桥刚架桥受力示意及其类型刚架桥受力示意及其类型。降低线路标高，改善纵坡并减少土方量：刚结处易产生裂缝。6.3.3 6.3.3 刚架桥刚架桥6.3.3 6.3.3 刚架桥刚架桥 黄石长江大桥 挪威Stolma桥6.3.4 6.3.4 悬索桥悬索桥6.3.4 6.3.4

9、 悬索桥悬索桥悬索桥受力示意图 结构自重比较轻，能以较小的跨越特大跨度。需要巨大的锚碇结构，刚度较差，在车辆荷载或风荷载作用下有较大变形。 6.3.4 6.3.4 悬索桥悬索桥next桥梁建筑高度桥梁建筑高度： 显然，显然，否则就不能保证桥下的通航要求。否则就不能保证桥下的通航要求。 6.3.4 6.3.4 悬索桥悬索桥世界最大跨悬索桥世界最大跨悬索桥-日本明石海峡大桥，主桥墩跨度日本明石海峡大桥，主桥墩跨度1991m1991m，19981998年建成年建成 一、梁、拱组合体系一、梁、拱组合体系 图a梁和拱都是主要承重结构，两者互相配合共同受力。 梁和拱都是主要承重结构，两者互相配合共同受力。

10、由于梁和拱都是主要承重结构，两者互相配合共同受力。由于吊杆将梁向上吊住，这就显著减小了梁中的弯矩；同时由于拱吊杆将梁向上吊住，这就显著减小了梁中的弯矩；同时由于拱和梁连接在一起，拱的水平推力就传给梁承受，这样梁除了受和梁连接在一起，拱的水平推力就传给梁承受，这样梁除了受弯以外还受拉。弯以外还受拉。 这种组合体系桥能跨越比一般简支梁更大的跨度，而墩台没这种组合体系桥能跨越比一般简支梁更大的跨度，而墩台没有推力，因此，对地基的要求与一般简支梁一样。有推力，因此，对地基的要求与一般简支梁一样。 6.3.5 6.3.5 组合体系桥组合体系桥组合体系桥6.3.5 6.3.5 组合体系桥组合体系桥 图图b

11、拱置于梁的下方，通过立柱对梁起辅助支承作用拱置于梁的下方，通过立柱对梁起辅助支承作用的组合体系桥。的组合体系桥。 拱置于梁的下方，通过立柱对梁起辅助支承作用的组拱置于梁的下方，通过立柱对梁起辅助支承作用的组合体系桥。合体系桥。组合体系桥6.3.5 6.3.5 组合体系桥组合体系桥二、斜拉桥二、斜拉桥斜拉桥的索型斜拉桥的索型(a)(a)辐射式辐射式 (b)(b)竖琴形竖琴形 (c)(c)扇形扇形6.3.5 6.3.5 组合体系桥组合体系桥 斜拉桥是斜拉桥是典型的悬索结构典型的悬索结构和梁式结构组合的结构体系。和梁式结构组合的结构体系。这一结构体系由主梁、缆索这一结构体系由主梁、缆索和塔架组成。它

12、充分利用了和塔架组成。它充分利用了悬索结构和梁结构的特点，悬索结构和梁结构的特点，其组合相当合理。其组合相当合理。斜拉桥斜拉桥 在斜拉桥的结构体系中，梁结构直接承受桥面外荷载引在斜拉桥的结构体系中，梁结构直接承受桥面外荷载引起的弯矩和剪力，桥塔两侧的斜拉索张紧后为梁结构提供起的弯矩和剪力，桥塔两侧的斜拉索张紧后为梁结构提供弹性支承，同时承受由荷载引起的拉力，其拉力的竖向分弹性支承，同时承受由荷载引起的拉力，其拉力的竖向分量通过桥塔传至基础和地基；斜拉索中荷载引起拉力的水量通过桥塔传至基础和地基；斜拉索中荷载引起拉力的水平分量，使桥结构承受轴向压力，相当于梁结构施加预应平分量，使桥结构承受轴向压

13、力，相当于梁结构施加预应力。力。此外，通过调整斜拉索间距可改变弹性支承的间距，使此外，通过调整斜拉索间距可改变弹性支承的间距，使梁内力分布更加均匀合理，因而减小了主梁的建筑高度，梁内力分布更加均匀合理，因而减小了主梁的建筑高度，提高了跨越能力。提高了跨越能力。 与悬索桥相比，斜拉桥的斜拉索直接作用于主梁结与悬索桥相比，斜拉桥的斜拉索直接作用于主梁结构，使结构体系的抗弯、抗扭的刚度大大增强，构，使结构体系的抗弯、抗扭的刚度大大增强，也明显改善也明显改善。斜拉索的拉力的水平分力由梁结构承担，因而斜拉索的拉力的水平分力由梁结构承担，因而。斜拉桥斜拉桥世界十大斜拉桥世界十大斜拉桥 No. 1 苏通长江

14、大桥 1088米，中国，2008.6.30 No. 2 香港昂船洲大桥 1018米，中国，2009.12.20 No. 3 多多罗桥（Tatara） 890米，日本，1999年 No. 4 诺曼底桥（Pont de Normandie） 856米，法国，1995年 No. 5 南京长江三桥 648米，中国，2005年No. 6 南京长江二桥 628米，中国，2001年 No. 7 白沙洲长江大桥 618米，中国，2001年 No. 8 青州闽江大桥 605米，中国，2001年 No. 9 杨浦大桥 602米，中国，1993 No. 10 徐浦大桥 590米，中国，1997斜拉桥斜拉桥苏通长江大桥香港昂船洲大桥6.4 6.4 桥墩与桥台桥墩与桥台 6.4.1 6.4.1 桥墩的类型桥墩的类型 根据其结构形式可分为： 1、实体式(重力式)桥墩 2、空心式桥墩 3、桩(柱)式桥墩桥墩示例桥墩示例6.4.2 6.4.2 桥台的类型桥台的类型我国公路桥梁的桥台形式有：实体式桥台埋置式桥台本章小结本章小结1 1、了解桥梁的基本组成部分、了解桥梁的基本组成部分2 2、熟悉区分桥梁建筑高度和桥梁高度的概念