桥梁工程教学课件

1、桥梁工程内 容桥梁的分类桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁的结构形式桥墩、桥台和桥梁基础桥梁技术的发展方向世界最高的桥沿溪沟大桥位于黔江区水田乡农桥村与正阳镇之间，分左右两幅，单幅全长560米，其中主桥长310米，主跨150米，桥面与谷底垂直高度为280米。结构：预应力混凝土连续箱梁 世界第二高桥法国米约大桥世界第三高桥重庆干溪沟一号桥 高263米世界最长跨海大桥杭州湾大桥世界最长跨海大桥最长：全长36公里 国内第一次明确提出了设计使用寿命大于等于100年的耐久性要求。 钢管桩的最大直径1.6米，单桩最大长度89米，最大重量74吨，开创了国内外大直径超长整桩螺旋桥梁钢管桩之最。 开创性地提出并实

2、施了“二次张拉技术”，彻底解决了大型砼箱梁早期开裂的工程难题 世界最长跨海大桥50米箱梁“梁上运架设”技术，架设运输重量从900吨提高到1430吨，刷新了目前世界上同类技术、同类地形地貌桥梁建设“梁上运架设”的新纪录 开创性地采用有控制放气的安全施工工艺，其施工工艺为世界同类似地理条件之首。 世界最长跨海大桥桥梁的分类使用性质：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥海仓大桥（公路桥）铁路桥（中国兰新铁路）芜湖长江桥我国跨度最大的公铁两用桥渡槽桥（过水桥） 跨径大小和多跨总长分：特殊大桥L500m，l100m； 大桥100mL500m，40ml100m ； 中桥30mL100m，20

3、ml40m； 小桥8mL30m，5ml20m； 涵洞L8m，l5m。根据公路工程技术标准（JTJ00197）规定行车位置：上承式桥、中承式桥、下承式桥。上承式桥梁位于湖南省洞口县淘金村中承式桥梁旧金山的金门大桥（golden gate bridge）下承式桥梁承载构件受力情况：梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）。梁桥该桥（汉江桥）位于陕西紫阳县，主跨为4525045米预应力混凝土形简支梁，边跨为430米预应力混凝土形简支梁，全桥390米，薄壁空心墩高58米，于1987年建成。该桥（龙脑桥）位于四川省泸州，建于明代洪武年间(公元年）。桥高米、长米，宽1.9米，共孔，由

4、块长3.6米的青石板组成。中间个桥墩上分别雕有龙、象和麒麟的头像，石雕艺术精湛，造型别致，布局奇特。因石雕中有个龙头故名龙脑桥。 板 桥龙头绍兴纤道桥为石板石墩组成的梁式长桥，其主要作用为纤夫拉纤用，此外也可用于风浪大时船只的避风。清同治年间（1862-1874年）重修。 全长386.2米，115跨，每跨净2米，桥面用三块条石拼成，宽1.5米，桥墩用条石干砌。该桥为全国重点文物保护单位。拱桥该桥位于云南省昆明市至玉溪公路75.3公里处的玉溪新街坡。单孔跨径3.55米，斜石拱桥，采用条米厚的拱肋错位叠砌而成。1m厚的石拱肋钢结构桥雁荡方洞的吊桥组合体系桥悬索桥明石海峡大桥98年建，长度3910m

5、，墩距1990m斜拉桥 米约大桥（世界上第二高的桥梁，全长达246公里，但只用7个桥墩支撑，其中2、3号桥墩分别高达245米和220米，是世界上最高的两个桥墩。如果算上桥墩上方用于支撑斜拉索的桥塔，最高的一个桥墩则达到343米，超过法国巴黎著名的埃菲尔铁塔23米。 ）使用年限：永久性桥、半永久性桥、临时桥。材料：木桥、圬工桥（含砖、石和混凝土砌块桥）、钢筋混凝土桥、预应力桥、钢桥。该桥在日本。木材容易腐烂，历史上保存至今的木桥极少。日本保存的5孔锦带木拱桥，跨度27.5m，始建于1673年，其图样来自中国。 木桥扬州瘦西湖五亭桥，又名莲花桥。该桥为中国古典园林中亦常见石拱桥，即起交通引路作用，

6、更与园林景色有机结合。 石 桥 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；桥面宽预应力桥梁钢桥南京长江大桥内 容桥梁的分类桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁的结构形式桥墩、桥台和桥梁基础桥梁技术的发展方向总体规划的基本内容：桥位选定；桥梁总跨径及分孔方案的确定；桥型选定；桥梁的纵横断面布置等。总体规划的原则：根据使用任务、性质和将来发展的需要，全面贯彻安全、经济、适用和美观的方针。考虑重点：使用上的要求；经济上的要求；结构上的要求；美观上的要求。设计要点：桥位选定；桥梁总跨径及分孔数；桥梁的纵横断面布置；公路

7、桥型的选择。内 容桥梁的分类桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁的结构形式桥墩、桥台和桥梁基础桥梁技术的发展方向上部结构通过支座与墩台连接上部结构桥梁的结构形式梁式桥梁式桥的组成概念：在竖向移动式荷载作用下无水平反力的结构体系。类型：简支梁式、连续梁式、悬臂梁式受力特点：梁作为受弯构件由梁跨两端支座（桥墩或桥台）支撑着。连续桁架梁桥。支承在三个支点以上的桥梁。简支梁桥伸臂梁桥锚梁悬臂挂梁截面结构形式实心板梁箱型梁短肋板梁空心板梁支座连接梁式桥施工特点123引桥桥墩完成引桥主梁吊装拱式桥概念：拱桥的主要承重结构是拱圈，在桥面竖向移动荷载作用下桥墩或桥台要承受水平推力。 arch ring 泛指拱桥、

8、门窗等建筑物上筑成弧形的结构部分。主要承受轴向压力。spandrel structure 拱上建筑（拱上结构）包括桥面系和向主拱圈传递荷载的构件或填充物。分为空腹式、实腹式。空腹式拱桥实腹式拱桥与梁式桥的区别拱式桥组成 上承式拱桥：桥面布置在主要承重构件之上。 下承式拱桥：桥面布置在承重结构之下。 中承式拱桥：桥面在桥跨结构的高度中间吊杆立柱吊杆立柱系杆广州丫譬沙珠江大桥（世界最大钢管混凝土拱桥，跨度360m）中承式系杆拱桥重庆万县（万州）长江大桥(世界最大钢筋混凝土箱拱桥，跨度420m) 上承式拱桥悉尼钢桁架组合式拱桥（主跨503m，同类桥中我国的卢浦大桥主跨550m居世界第一）美国新河谷桥

9、主拱圈为钢桁架，跨度518.2m，居世界钢桁架拱桥第一位；该桥所用钢材为耐侯钢，无需养护乌巢大桥该桥位于湖南，建于1990年。拱圈由两条分离式矩形石肋和8条钢筋混凝土横系梁组成。外形与梁式桥相似，但是上部结构与下方支脚部分是完全刚结在一起的。刚架桥桥墩与桥跨刚性连接桥墩与桥跨通过支座连接在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力。受力特点：受力状态介于梁式桥和拱桥之间。连续刚架桥，有较好的抗震性能。斜腿刚架桥。造型轻巧美观。T形刚架桥，便于施加预应力，加挂梁后，跨度很大。T形刚架桥（刚构桥）挂梁连续刚架桥斜腿刚架桥广东虎门珠江辅航道桥该桥建于1997年。主跨270m，属于连续刚构桥。

10、主跨跨径世界第一。湖北黄石长江大桥该桥是特大公路桥，建于1996年。桥全长2580m,双向四车道。广西桂林漓江桥 该桥是一座建于风景区的预应力混凝土V形墩刚构桥。主跨和分孔为67.5m95m67.5m,主孔悬臂长27.5m，挂梁长40m，斜腿倾角45，长12m。整座桥型线条流畅，轻巧别致，桥景相融。梁通过斜拉索拉在塔上，形成斜拉桥。受力特点：梁索塔基础斜拉桥辐射形竖琴形扇形斜拉桥的索型辐射形索型竖琴形索型来宾红水河，位于广西红水河，是我国修建的第一座预应力混凝土铁路斜拉桥。全长398，主跨489648(），索型采用双塔竖琴型。扇形索型型式多种多样独柱世界上最高的桥梁米约大桥（墩343m，桥高2

11、70m）武汉长江三桥（白沙洲大桥主跨618m）A型倒Y型法国诺曼底桥（跨径856m)日本多多罗桥（跨径890m）倒Y型钢塔塔高220m，其形状犹如倒Y形铜陵长江大桥（主跨432m）H型施工特点1、主塔施工2、主梁施工3、合拢4、竣工.概念是一种古老桥型。早期制索材料为藤条、竹子、皮革、铁链等。至今我国四川灌县安澜竹索桥仍保持着原始的风貌。建于公元1705年的四川大渡河的泸定铁索桥，主跨达103m，很可能是当时世界跨度最大的悬索桥。该桥已属于第一批国家保护的重要文物。悬索桥现代悬索桥组成：主缆、塔架、加劲梁和锚碇。荷载传递：桥面吊索主缆基础优点 能充分发挥钢缆材料优越的抗拉性能。因此结构自重轻，

12、可以获得比斜拉桥更大的跨径；成卷钢缆便于运输，也便于无支架悬吊拼装，适合在大江、湖海或跨越深沟、深谷时采用。悬索桥边跨与主跨之比一般为0.30.4，最小可达0.21。悬索桥受力示意大贝尔特东桥锚碇施工主缆施工施工特点1、主塔施工2、主缆 施工3、桥面施工4、竣工日本明石海峡大桥（世界最大跨度1991m）主塔塔顶高度297.3m大桥主缆、加劲梁施工大桥的加劲钢箱梁用了钢材90000吨。这是架设钢箱梁的情况江阴长江大桥（1999我国最大，世界第四，主跨1385m） 主塔高度193m 主缆采用两根各两万多根直径5.35mm的镀锌钢丝组成，重17000吨，主缆直径90cm香港青马大桥 现今世界上最长一

13、条能兼容铁路和行车路的吊桥，其主跨长度比美国三藩市的金门桥还要长。青马大桥连接青衣和马湾岛屿，大桥桥塔和主缆宏伟壮观，横跨马湾海峡，气势如虹。主缆本身由数以千计的钢线组成，其长16万公里，足以环绕地球四次。主跨1377m主塔施工情况主塔高度206m大桥主缆施工大桥安装钢箱梁的情况大桥刚建成情况，桥面具有6个车道内 容桥梁的分类桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁的结构形式桥墩、桥台和桥梁基础桥梁技术的发展方向桥墩：在桥的中间，支承桥的左右两跨通过支座传来的竖直力和水平力。桥墩类型：实体式、空心式和桩或柱式桥墩。桥墩示意重力式单柱式双柱式Y形桥台：两端桥头的支承结构物，它是连接两岸道路的路桥衔接构造

14、物。受力：承受支座传递来的竖直力和水平力，台后填土及填土上荷载产生的侧向土压力。形式：实体式桥台和埋置式桥台等。埋置式桥台基础：承担着桥墩、桥跨结构的全部重量以及桥上可变荷载。一般修建于流水中，比房屋基础的规模大，问题多，施工条件困难。内 容桥梁的分类桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁的结构形式桥墩、桥台和桥梁基础桥梁技术的发展方向桥梁技术的发展方向大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展新材料的开发和应用设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段大型深水基础工程桥梁的安全性重视桥梁美学及环境保护总体规划与设计要点 桥梁总体规划的任务和重点：桥梁工程是一项复杂的建设工程，它的规划所涉及的因素很多。我国现

15、今一般采用两阶段设计。 初步设计阶段着重解决桥梁总体规划问题初步拟定桥梁结构的主要尺寸估算工程数量、主要材料用量和全桥造价的概算指标 施工图阶段 完成施工详图完成施工组织设计 完成施工预算桥梁总体规划的基本内容桥梁总体规划的原则是：根据其使用任务、性质和将来发展的需要，全面贯彻安全、经济、适用和美观的方针。一般地需考虑下述各项要求：1使用上的要求：桥上的行车道和人行道应保证车辆和行人安全畅通，满足将来交通发展的需要。桥型、跨度大小和桥下净空还应满足泄洪，安全通航和通车的要求。2经济上的要求：桥梁的建造应体现经济合理。桥梁方案的选择要充分考虑因地制宜和当地取材以及施工水平等物质条件，力求在满足功

16、能要求的基础上，使总造价和材料等消耗量最少，工期最短，提早投入使用。3结构上的要求：整个桥梁结构及其部件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。4美观上的要求：桥梁应具有优美的外形，应与周围环境与景色协调。 桥梁总体规划的基本内容包括桥位选定 桥梁总跨径及分孔方案的确定 选定桥型 决定桥梁的纵、横断面布置等 桥梁设计前资料准备工作 调查桥梁的使用任务测量桥位附近的地形，制成地形图调查和测量河流的水文情况探测桥位的地质情况调查当地施工单位的技术水平、施工机械等装备情况以及施工现场的动力和电力供应情况 调查和收集建桥地的气象资料以及河流上下游原有桥梁的使用情况等 桥

17、梁工程设计要点桥梁工程设计要点1选择桥位：桥位在服从路线总方向的前提下，选在河道顺直、河床稳定、水面较窄、水流平稳的河段。中小桥的桥位服从路线要求，而路线的选择服从大桥的桥位要求。2确定桥梁总跨径与分孔数：总跨径的长度要保证桥下有足够的过水断面，可以顺利地宣泄洪水，通过流冰。根据河床的地质条件，确定允许冲刷深度，以便适当压缩总跨径长度，节省费用。分孔数目及跨径大小要考虑桥的通航需要，工程地质条件的优劣，工程总造价的高低等因素。一般是跨径越大，总造价越大，施工亦困难。桥道标高也在确定总跨径、分孔数的同时予以确定。设计通航水位及通航净空高度是决定桥道标高的主要因素，一般在满足这些条件的前提下，尽可

18、能地取低值，以节约工程造价。3桥梁的纵横断面布置：桥梁的纵断面布置是在桥的总跨度与桥道标高以后，来考虑路与桥的连接线形与连接的纵向坡度。连接线形一般应根据两端桥头的地形和线路要求而定。纵向坡度是为了桥面排水，一般控制在3%5。桥梁横断面布置包括桥面宽度、横向坡度、桥跨结构的横断面布置等。桥面宽度含车行道与人行道的宽度及构造尺寸等，按照道路等级，国家有统一规定可循。4公路桥型的选择：桥型选择是指选择什么类型的桥梁，是梁式桥，还是拱桥；是刚架桥，还是斜拉桥；是多孔桥，还是单跨桥等等。分析一般应从安全实用与经济合理等方面综合考虑，选出最优的桥型方案，实际操作中，往往需要准备多套可能的桥型方案，综合比

19、较分析以后，才能找出符合要求的最优方案来。桥梁建造示例 横梁桥建造示例11.建桥开始前，专家必须考察建桥地点的地质情况。他们用钻机钻洞，抽取地质样本化验。 2.在岩床上建造不透水的围堰，以便将水隔开，建造桥桩基础。 3.在工厂里建造巨大的钢筋混凝土预制梁，然后运到现场。 4.在深埋在岩床中的桥梁基础上面建造混凝土桥墩。 5.在两边的河床上建造用于支撑混凝土预制梁的巨大而坚固的桥台。 桥梁建造示例 横梁桥建造示例26.用工作在河岸上的巨大的起重机将边上混凝土预制梁放入位置。慢慢地，桥梁形成了。7.一旦边梁放入位置，就在他们上面加上桥面，桥面是就地用混凝土制造的。8.当桥面铺上后，就用起重机将驳船上的中心梁放入位置。9.桥面铺完了，安全护栏、路灯、信号和其他设施也安装上了，桥梁最终可以使用了。桥梁建造示例 斜拉桥建造过程 11.在已经沉在岩床上的沉箱中建造基础，在基础上建造桥墩。2.在工厂里预制桥面的混凝土部分，从空气动力学角度来说，它们可以阻止桥梁晃动。 3.桥面的第一部分在桥墩上建造，它们将为桥塔提供一个基础。4.在桥墩上一部分、一部分地建造桥塔，它们把桥的重量扩散大地上。5.用起重机将驳船运来的桥面分别置放在塔的两边。 桥梁建造示例 斜拉桥建造过程 26