桥梁设计程序和一般原则二

桥梁工程

BridgeEngineering主讲：魏召兰(2012-2013学年第二学期)四川农业大学城乡建设学院第二章桥梁设计程序和一般原则第一节桥梁设计程序第二节桥梁设计的一般原则第三节桥梁体系、造型与美学第一节桥梁设计程序前期工作初步设计技术设计施工设计→→内容时间对常规桥梁，不需要桥梁规划基本程序一前期工作预可行性研究：在工程可行的基础上，着重研究建设上的必要性和经济上的合理性。可行性研究：在预可行性研究报告审批后，在必要性和合理性得到确认的基础上，着重研究工程上和投资上的可行性预可行性研究报告与可行性研究报告的主要内容工程必要性论证：是否需要建桥？工程可行性论证：制定桥梁标准问题自然条件及周围环境问题桥式方案问题桥位问题经济可行性论证：造价及回报问题资金来源及偿还问题二初步设计进一步开展水文、勘测工作

桥式方案比选科研项目施工组织设计概算三技术设计对选定的桥式方案中的各个结构总体的细部的技术问题作进一步研究解决—进一步深化初步设计对结构各部分的设计提出详尽的设计图纸，包括结构断面、配筋、细节处理、材料清单及工程量调整概算（修正概算）四施工设计绘制施工详图编制工程预算第二节桥梁设计的一般原则一野外勘测与调查研究工作桥梁的任务——确定桥梁的规模选择桥位——确定路桥的关系等测量地形——测绘地形图钻探桥位——工程地质报告水文调查——确定桥梁跨径和净空风速、风向及桥址附近地震资料其它情况——材料、电力、施工道路等二桥梁纵、横断面设计与平面布置桥梁纵断面设计总跨径一般桥梁：水文计算要求：排洪面积足够，冲刷小，缩短总长度浅基础：总跨大，路堤不压河床深基础：允许较大冲刷，总跨小桥梁分孔跨径越大，孔数越少，上部结构造价高，墩台造价低。最经济的分孔，使上下部结构的总造价最低。通航河流：满足通航要求平原区：主槽布置跨径大的通航孔山区深谷：加大跨径，可采用特大单孔跨越，减少中间桥墩。不利地质段：移桥基，加跨径洪水造成的桥梁事故←陇海线灞河铁路桥，2002年6月9日←葡萄牙某公路桥，2001年3月4日，约70人落水失踪钢筋砼三跨连续梁：中跨/边跨=1.00/0.80五跨连续梁:1.00/0.90/0.65多孔跨径的比例多孔桥梁：奇数跨（结构对称）基础工程：在大桥施工中起控制作用，应减少基础数量，加大跨径。美观要求：整体规划桥梁分孔时应考虑桥下净空——满足通航要求及洪水位纵坡——公路、铁路小桥通常做成平坡桥。大、中桥梁为了利于桥面排水和降低引道路堤高度，往往设置从中间向两端倾斜的双向纵坡。桥面净空与建筑限界桥面净高H车道数与行车道宽度W桥面宽度（曲线加宽）机动车道布置（方向和层次）人行道与自行车道布置横坡设置（整体式）公路桥梁建筑限界桥梁横断面设计铁路桥梁建筑限界为适应高速铁路的行车要求，相应的建筑限界尺寸有所调整（单线宽度有所减小，而高度和线间距有所增加）

公路等级、设计速度、车道宽度及路肩、路缘宽度公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路设计速度1201008010080608060403020车道宽度3.753.753.753.753.753.503.503.503.503.503.00左路肩宽L11.251.000.751.000.750.75右路肩宽L23.50(3.00)3.00(2.50)2.50(1.50)3.00(2.50)2.50(1.50)2.50(1.50)1.50(0.75)0.75(0.25)分隔带宽M23.00(2.00)2.002.00(1.00)2.002.00(1.00)2.00(1.00)2.00(1.00)2.00(1.00)中间带宽M14.50(3.50)3.50(3.00)3.00(2.00)3.50(3.00)3.00(2.00)3.00(2.00)3.00(2.00)3.00(2.00)左路缘带宽S10.750.75(0.50)0.500.75(0.50)0.500.500.500.50一般，大、中桥梁的平面线型为直线。当地形限制时，可把桥梁设置在曲线上（直梁布置成折线状）或直接建造曲线桥（结构本身呈曲线状）。桥上宜避免采用反向曲线。在某些情况下（如对城市桥梁）也允许修建公路斜桥，其斜度一般不大于45，在通航河流上不宜大于5。桥梁平面布置安全实用经济美观三爸桥梁嗽设计元基本堡原则安全塔要求桥梁贱的安雾全既浴包括疗桥上车辆、响行人的安痕全，遣也包赠括桥梁结毅构本身造的安全。结失构在材使用桑年限甲（设射计基净准期病：10烧0年）以逐内，在纠各种自丘然情况六和荷载缓作用下扣，能具捉有足够解的承载素能力，茎能保持粥适当的抵安全度糟，是对顺每一座距桥梁的贱基本要朋求。适用要印求桥梁雕的适用要马求包括鞋：能男保证行车的通钩畅、硬舒适屈和安辫全；死桥梁运量既能惠满足眠当前寇需要羡，也吵可适菠当照贯顾今芽后发疤展；妙对跨摘越线桃路或拳河流吹的桥梨梁，供要求箭不妨筛碍桥下交混通或通硬航；靠近箱城市、绑村镇等相的桥梁葬，还当蚀综合考腊虑桥头片和引桥识地区的环境插和发冬展；在使莲用年限初内，桥与梁一般夹只需常规看养护恩维修就可保拼证日常亚使用。经济苦要求在安享全、琴适用忍的前戒提下脆，经汗济是洁衡量票技术膜水平累和作叫出方亲案选炉择的惧主要肥因素间。桥雹梁设锅计应望体现攻出经济特熔性。对于兼重大的捉桥梁工咳程，必售须进行拦多方案悔的比较浆，详细团研究技耐术上的可行做性和先进辩性以及经活济上的合理性。这胜样，繁才能叹对桥乎梁的贤建造傅消耗谊、施退工、文技术辽发展服和今刮后使渔用等狱因素脉进行稳统筹壤考虑唱，得纺出合先理的脆经济按结论捆。美观要艰求在安全舞、适用移和经济龄的前提涉下，尽到可能使虚桥梁具猛有优美雪的外形姐，并与赤周围的虑环境相同协调，坏这就是柱对桥梁喊美观的猫基本要抬求。合惜理的轮统廓造型毙和布局删、正确庄表达力蛇的传递遭、以及竹结构风橡格和色完彩与周疤围环境百的和谐象一致，滥是体现篇美观的音主要因贩素。在菊城市和庆游览地括区，可蜡适当考总虑桥梁针建筑的岗艺术处至理，但第不应当屑追求浮丢华和繁达琐的细播部装饰讲。第三吹节券桥撒梁体医系、帽造型稍与美澡学一趴桥梁扔体系梁式签桥——主梁受岸弯拱桥——主拱受标压刚架志桥——构件拾受弯熊压缆索承核重——缆索受扛拉组合体乏系——几种受搅力的组收合美学－笼建筑美半学－桥泳梁建筑乡丰美学美学－研究苍人对现践实的审更美关系晒的科学楼，研究盆艺术中迅的哲学丈问题，某研究艺惊术领域固里的一理般规律基础蕉美学拴（哲析学美搭学、织心理爆学美皆学和夫社会付学美拘学）实用美犁学（装责饰美学猾、技术怪美学和幕社会美熟学）历史美民学建筑美雅学－建立储在建筑港学和美厅学的基栏础上，孤研究建扫筑领域霞里的美职和审美摆问题的券一门新宋兴学科鄙。艺术况美学和妻建筑学像的重要写分支。桥梁牵建筑沉美学－以桥计梁为蛇研究伟对象妈的建跳筑美甘学桥梁的些结构特极征和社辆会特征－决定廊了桥梁术在社会蕉生活中牢的重要咐地位，鸟激发出灭大众关夜注和欣涝赏桥梁讨造型的安热情跨越桌障碍范并承搜受交折通荷聋载开放性谜（不封疲闭）公共性枣（人人贱可用）沟通能培力桥梁舅的双钥重功淡能－使用愉与观赏重要性－结构挣的造型插和美学拿处理时栗常会对若桥梁建什筑的成君败起到牙关键的述作用。流因此，棉桥梁工温作者十限分有必紧要了解喷和掌握她桥梁建爽筑艺术伯的基本回原则和和美学观唱点二桥封梁造型滨与美学桥梁办建筑楼美学也的基伸本原义则建筑艺公术的基押本原则天在桥梁源工程中福的应用闪，可大塌致归纳魂为以下翻几点：1、桥梁须铁与周围耻环境融牧合，成虎为自瓜然整接体中堪的一躁个协剥调部锁分。抛在这柜方面摊，材充料的污选择仅、表斤面的总质感惕以及花色彩虚的运挖用起禁着重讨要作糊用。糠协调摩中也虑包含游着对络比。2、桥贯梁本项身的脆造型书须有恰当戴的比竞例。另游外，妇也须拴注意乔结构细的秩掏序感柳和韵侵律感法，避受免造红型上梢的单斩调和滋重复叼。3、桥梁谣造型应兽注意结构倘简单紧，力博线明贺快，之线条锤流畅。4、桥越梁建底筑处压理应拥当表避现清新忽雅洁柿的风蠢格。既祥要避富免勉猎强堆柜砌的毯藻饰帜和不脏必要摄的投骨资；倘也要址避免奴忽略塑建筑宰的艺俯术处欣理。背景图唱片:日本找明石守海峡膏大桥桥梁建尿筑美学息处理的逐基本手场段与环误境协虫调主从与遵对称韵律均衡没与稳胜定统一比例与粘尺度连续与糖明暗搭谦配力线叠明快色彩风格背景扰图片:法国No娘rm碧an积dy桥施椒工举例红：与环境房诚协调瑞士Ch裳il蓄lo违nVia亩duc挎t→↑奥地杜利Bre粪nne别r桥强调：侦协调一败致，互呆相配合眠，融为届一体三种情樱况：（1）特越大桥请梁，哨成为见环境茅的主棍要景应观（2）桥梁捷规模不胆大，当摊地环境竞景观已捡存在，愧桥梁处霞于从属爆和适应切地位（3）普遍钞情况，扮桥梁与枕环境和反谐共处美国H3-向风此坡高大架路畅，预吉制分略段施轰工，徐跨度90狼-1嚷00闻m美国赔密执依安Mu樱sk雅eg春on姐妹桥Co蹦ld耻S顾pr产in德g朋Ar戏ch锻B粘ri芽dg丈e组Ca厉li辜fo活rn宵ia赔C徐oa帐st症1件99庄8Rij价ekaMe独mo捉ri拾al偏B惠ri科dg蒜e颂in办C淡ro会at趣ia壤,讽sp愈an蹦3杆8m夫,班20叠01国内冰某风仪景区糊内的苗一座乘铁路位桥举例漠：主从暑与对删称中南轮海瀛架台桥→↑奥地利牌欧罗巴辛桥在桥梁洗体型的轻布置上技突出中度心部位沾以为“坡主”，取两侧部书分起衬或托作用食以为“招从”，抽并以中醉轴线对仪称布置画，使桥周梁体型旷关系上洗主次分做明，造乞型匀称会。举例：韵律德国席茄哥泰尔诉桥→↑十七姿孔桥节奏艳和韵据律是脑产生引协调框美的担共同怨因素建筑户是凝舞固着闸的音数乐韵律指念建筑体读型中有查组织的眼变化和韵有规律格的重复写，形成谋有节奏臂的韵律牲感美国Als辞eaBa蝇y兽Br揉id席ge举例：均衡嚼与稳扇定均衡揭指形叠态（没体量杜、视撕觉）赤上的括协调局，以厉表现和出一慰种稳茫定感宋。均衡表权现出建封筑物的促稳固和滚耐用，秘反映出皂建筑物泉的基本俭功能。↑日本筑某混钩凝土押悬臂森梁桥德国费削马恩拱池桥→BRI余DGE叫AC娱ROS尝ST挨HE指NEC态KAR灶CA符NAL辅AT透HE页ILB介RON幸N-B膝_CK室ING善EN箩195堂09章6mPue返nte从de肠laMuj声erMe芹rc罪ha奸nt追s扩Br织id独ge错,Cas墓tle蚁fie替ld,M尚anc咽hes国ter举例：统一↑南斯拉犁夫Krk-I搭I桥美国Rai毅nbo君w桥→统一指奔处理局朗部和整羡体的关锋系，应傲使结构汇各局部集和谐一怖致地结元合成整喷体，表络现出浑产然一体协的形象桥梁建动筑造型举的统一粥主要是垂要注意巴主次结只构体系旬的和谐孝统一举例：比例庆与尺稼度↑挪威吧某桥→荷兰梢东斯凉海尔怕德公悦路桥比例，岔一指结胡构三维辆之间的培大小关烂系，二萄指结构餐各部分寺之间的肾大小关语系尺度，壶结构整户体或局蜂部与某多些建筑饼细部之嫂间的关翼系美学设流计要求海：结构闪各部分退体型匀改称，比凶例和谐黄金鞋分割饺：0.6去18举例书：连续与院明暗搭渐配↑澳大利净亚某桥某跨场线桥→连续纠－指广桥梁晓侧视编时其基水平绑线条枕呈直栋线或预平滑神的曲攀线，沾表现品出一酬种连琴续流负畅的于美感明暗价搭配渡－在久光照含之下退，桥渔梁的廊线条倘、阴减影和鲁色调牵等协洁调连保续，冷对桥搅梁的肺连续优感起予到增巴强和掩渲染究作用PE