桥梁设计概念知识讲座之桥梁总体

桥梁设计概念知识讲座第2讲：桥梁总体周口鑫通公路设计院2011年2月

总体原则：安全、适用、经济、美观。桥梁总体设计

总体设计原则安全：整个桥梁结构及其各个部分构件在制造、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。科学设计将桥梁的安全隐患降低到最小。强度：具有足够的安全储备。总体设计原则刚度：桥梁在荷载的作用下变形不超过容许值，桥梁不会引起剧烈振动。总体设计原则三门峡黄河大桥跨径160m，运营7年后跨中下沉22cm。黄石长江大桥跨径245m，建成1年后跨中下沉32cm。虎门大桥西航道桥跨径270m，2002年检测下沉22cm。稳定性：桥梁在各种外力的作用下，具有保持原来形状和位置的能力。如重力式桥台的倾覆与滑移。总体设计原则耐久性：桥梁抵抗大气环境（气候、化学侵蚀）的能力，尽可能的满足其设计使用年限。总体设计原则

适用：行车道和人行道应能满足车辆和人群的安全畅通，满足交通量增长的发展要求。既满足运输的要求，又能满足泄洪和农田排灌的要求。在通航的河道上，应满足航运的要求。满足功能的要求。总体设计原则

经济：主要指桥梁经济上的合理性。这就要求桥梁设计要因地制宜，就地取材，方案合理，桥梁结构便于制造和架设。经济还应照顾桥梁在运营期间的养护和维修问题。桥梁总体设计美观：主要指与周围环境的协调和具有优美的外形。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素。桥梁总体设计

南宁大桥位于广西南宁市东南郊，跨越邕江，北岸是青秀山风景区，南岸是蟠龙新区。考虑到与周围环境的协调统一，设计上对美学的要求很高。因此在总体造型上，南宁大桥以柔和的曲线作为基本元素，主拱肋和主梁均采用曲线形式。

高等级桥梁、大型、特大型桥梁采用两阶段设计（即初步设计和施工图设计）。低等级桥梁、大中小型桥梁采用一阶段设计（施工图设计）。桥梁的设计程序：

设计资料调查是进行桥梁设计的依据。设计资料的调查的主要内容包括：（一）调查桥梁的使用任务：调查桥上的交通种类和行车、行人的往来密度。调查桥上是否有各类管线通过，如电力、电话线、水管、煤气、暖气管道等。（二）测量桥位附近的地形：绘制桥位地形图。（三）探测桥位的地质情况：包括土壤的分层标高，物理力学性能、地下水位及不良地质等。设计资料调查（外业调查）

（四）调查和测量河流的水文：包括河床及两岸的冲刷和淤积、河道的自然变迁、历史洪水位等水文资料。（五）调查当地建筑材料来源及供应、运输情况。（六）调查了解当地施工技术水平，施工机械装备情况。（七）调查和收集有关气象资料，包括气温、雨量及风速等情况。（八）调查新建桥位上、下游有无老桥及水利设施。老桥的桥型布置及使用情况等。设计资料调查（外业调查）桥梁及其引道的平、纵、横技术指标应与路线总体布设相协调。桥梁平纵横断面设计桥梁平纵横断面设计平面布置一般来说，高速公路及一、二级公路上的桥梁一般应服从路线布设的规定。三、四级公路有可能先布好桥位，然后路线与桥梁顺接。如必须服从路线时，各项指标应服从路线各项指标。桥梁尽可能的采用正交设计，如必须采用斜交设计时，斜度一般不大于45°。通航河流上不宜大于5°（桥墩沿水流方向的轴线与通航水位主流方向的交角）。

桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥面标高、桥梁的基础埋深及桥头引道的纵坡等。纵断面设计

桥梁总跨径的确定和桥梁的分孔是一个相当复杂的问题，应根据桥梁的总体设计原则，通过多方面的比较，才能作出较完美的设计方案。纵断面设计对一般跨河桥梁，总跨径可参照水文计算确定。对不受水文控制的山区桥梁，总跨径主要考虑桥台的稳定。对于流速较大的山区河流或地基处于非坚硬岩石的浅基础桥梁，总跨径应尽可能的大一点，避免压缩河床。对于流速较小的深基础（桩基础）桥梁，可适当缩短桥梁长度，以节约总投资。对于平原区的宽坦河流，桥梁总长度应考虑河床淤积以及壅水对附近农田和建筑的危害，尽量避免压缩河床。纵断面设计桥梁赵分孔帽：对于吧通航摧的河贝流，歉分孔岁首先晴应考孩虑桥师梁通池航的纷要求才。对瓦于动环荡变启迁性劣河流呜，应逢多布谅设几挤个通宵航孔圈。对于山侨区深谷突或水深松湍急的孔江河，病为减少津中间墩香，方便晃施工，仪分孔应乒加大单义孔跨径烘。对于狱地质枣不良迁（如蜘溶洞景、煤牧矿采较空区旦、岩肉石破框碎带随等）院和桥稼下有扯跨线寒工程喇，桥率梁分玻孔应烛考虑拖跨越溉。对大斤桥施义工而色言，爹基础炎工程君往往贞对工情期起杂控制躺作用词，从熔缩短炒工期沸出发掌，应秀减少云基础鹅数量练而修土建较哪大跨怖径的慌桥梁微。从施挑工上际考虑谋，应永尽量杀采用妖相等碌跨径违的标忙准跨喜径。纵断面野设计桥梁分齐孔时还聚应从多推孔之间注的比例祝关系、勺施工技巴术能力婚、便于解毁坏时违抢修、务经济、讯美观和袄展现综赠合国力露等多方丘面考虑宾。纵断面拥设计一般暴来说桥，20m宽以成下的岸沟渠纤、河珠流、袜道路艺等一镇般一爹次跨零越。桥墩较竿低的中炮小桥，池经济跨彼径在16m醋—25纸m，简亡支梁医为主液。桥墩吸较低等的大侨中桥钟，经敏济跨淘径在20刺m—崖30荡m，简支购、先简障支后连非续皆可荐。桥墩较条高的大饲中桥，梢经济跨弯径在30炼m—锅50叶m，以30介m、40米m先简支困后连续奶为主。桥面标各高：桥姐面标高非的确定路除同桥唯梁总跨复径和跨绪径大小赚等综合青考虑外课，还应截考虑一香下几个千问题：1、桥下河应保证续有足够幕的流水仰净高。桥梁的部位高出设计水位（m）高出最高流冰面（m）梁底洪水期无大漂流物0.500.75洪水期有大漂流物1.50—有泥石流1.00—支承垫石顶面0.250.50拱脚0.250.25无铰巾拱拱撑脚允坊许被叨设计痒水位榜淹没垂，但挥淹没馋深度随一般们不超背过拱抓圈矢附高f0的2/酿3。拱绢顶底妄面应价高出柴设计隙水位1.宋0m。纵断嘱面设祥计2、桥下骡应保证四有足够白的通航昌净空。3、立守体交絮叉跨享线桥锦桥下袍净空童应保留证桥艳下车椒辆的药净空磁高度拣。桥梁基辫础埋深纵断素面设言计

总冲刷深度

（m）桥梁类别05101520大桥、中桥、小桥（不铺砌）1.52.02.53.03.5特大桥2.02.53.03.54.0桥头奇引道纸：桥台庭高度禾宜控掠制在10m以下。桥上德纵坡蕉不宜汗大于4%，桥嘴头引炎道不徐宜大鹅于5%。位于糖市镇限混合且交通锐繁忙盘处，撑桥上榆纵坡败和桥婶头引泊道纵备坡均树不得晃大于3%。桥头两范端引道次线形应宇与桥上筛线形相鼠配合纵断面扮设计桥梁婚横断执面设剧计主雨要是缝指确系定桥援面的千宽度耗和桥码跨结貌构的赚横截笑面布钞置。高速你公路亲、一脊级公唯路桥诞梁一领般宜纤分双露幅分瓶离式油桥梁录设计司。二俩、三森、四拖公路糕桥梁糊一般脖采用赞单幅喝整体萝式设侦计。桥面宽否度主要库取决与咱行车和病行人的姥需要，显确定行至车道宽围度和人珠行道宽挤度。桥跨烫结构梯的横凑截面碌布置户主要袋是主肤梁的植断面说型式刺以及架主梁浆根数扛与主突梁间概距。横断面农设计桥面揭横坡洽的调衡整方李法：1、在差桥面窗铺装涉上铺勺筑三汗角垫稼层，检缺点磨增加慕桥梁会自重籍，施歉工不浸方便杯控制艺。2、墩台葬帽顶面费水平调代整垫块丢高度，目主梁形倡成台阶警式横坡士，缺点辆垫石高杆度不一泊致，施烂工不方寒便控制蔬。3、墩团台帽旅顶面腹斜置相主梁确呈台存阶式裁形成包横坡腊。4、墩台充帽顶面旺斜置主们梁顶面后制作为之斜坡式女，缺点冶主梁构春造复杂紫，制作幼麻烦。横断面探设计1、在桥捏面铺装碗上铺筑鸡三角垫绝层，缺执点增加殊桥梁自同重，施唱工控制悠不方便玩。横断耻面设旦计2、墩台声帽顶面宜水平调剑整垫块恩高度，躬主梁形委