土木工程概论之桥梁工程

第8讲桥梁工程(1)8.1引言8.2桥梁发展概述8.3桥梁的结构型式8.1引言8.1.1桥梁工程的概念桥梁是供铁路、公路、渠道、管线、行人等跨越河流、海湾、湖泊、山谷、低地或其他交通线的建筑结构物。8.2桥梁发展概述8.2.1古代桥梁桥梁的起源最早的人工桥梁有可能源自倾于河上的雷击树木。人类在原始时代，跨越水道和峡谷，是利用自然倒下来的树木，自然形成的石梁或石拱，溪涧突出的石块，谷岸生长的藤萝等。人类有目的地伐木为桥或堆石、架石为桥始于何时，已难以考证。据史料记载,中国在周代（公元前11世纪～前256年）已建有梁桥和浮桥,如公元前1134年左右,西周在渭水架有浮桥。古巴比伦王国在公元前1800年建造了多跨的木桥，桥长达183米。古罗马在公元前621年建造了跨越台伯河的木桥，在公元前481年架起了跨越赫勒斯旁海峡的浮船桥。古代美索不达米亚地区，在公元前4世纪时建起挑出石拱桥（拱腹为台阶式）。古代桥梁在17世纪以前，一般是用木、石材料建造的，并按建桥材料把桥分为石桥和木桥。树桥：梁桥的雏形供铁路、道路、渠道、管线等跨越河流、山谷或其他交通线使用的建筑物诸道桥梁。－－《资治通鉴·唐纪》

架在水上或空中以便通行的建筑物。《鹖冠子·备知》：“山无径迹，泽无桥梁，不相往来。”唐郑棨《开天传信记》：“桥梁、山水、车舆、人物、草树、雁鸟、器仗、帷幕，吴道玄主之。”杨朔《木棉花》：“这是一段长长的路，旅客须得提着行囊，走过破损的桥梁，才能跳上对岸那辆火车。”原始木梁桥天然石梁桥早期石梁桥基本类型：梁、拱、索受力特点：弯、压、拉藤桥索桥世界上最长的天然石拱桥，跨度119.5米，位于美国犹他州国家公园中国最长的天然石拱桥，跨度80米，位于四川涪陵小溪法国阿尔代什峡谷天然石拱桥国外穴保留悔至今赔的古减代桥颗梁大小多为柔石拱修桥。围最为欺著名百的一卧座是痒位于沫法国桌南部逗尼姆(N享im饭es蝴)附近殖，建摧于公樱元前63～13年古滑罗马依时代侨的加油尔德(Po吴nt抵duGa果rd)输水桥未。全桥捏由三层率圆弧拱竖组成，韵底层和谅二层各禽有6孔和11孔大刘拱，惧顶层仁为36孔小拱芽，拱上简支承带贡有盖板议的输水尺槽。继续国外肯古代真桥梁—加尔较德输游水桥意大璃利罗变马台与伯河(Ti炮ber原)上的天凡使桥建偿于公元136年，也组是古罗绑马时代映留下的座、至今秤仍在使许用的多晨孔圆弧桑拱桥。鞋古罗马槽时代的谷石拱桥炎至今尚宴有许多统遗存，童其建筑澡技术和骄结构造毅型对拱尝桥的历因史发展合有着极农为深远章的影响幸。返回国外古街代桥梁—天使境桥8.2茅.2近现代甲桥梁始于刚意大夹利的项欧洲筝文艺殖复兴豆运动栋推动惧了科迫学技揭术的艰发展咏，建士立和壮完善午了近代科料学体系。十九姐世纪限初发矿明了损水泥跌，随扬后又推发明垮了钢遗材和令钢筋纹混凝离土，播使桥唱梁及浑桥梁作工程贱的发献展出鱼现质军的飞尘跃。新的康运输近工具催火车字和汽狂车的缓出现病对这血一发廊展产糟生了莲重大渔影响魂。近代芬有代早表性叠的桥帖梁有：18药55年起元法国翅建造虾了第栏一批剪应用殊水泥牵砂浆漏砌筑移的石荣拱桥187射0年德国塌建造了玩第一批窃采用硅秒酸盐水挥泥的混垦凝土拱依桥美国者在187伶4年建坟成了烂主跨掘径为15旅8m的（St.狗Lou闷is）钢桁架料拱桥18忆83年建秒成了鹊主跨译为487加m的布鲁克息林悬索渣桥189销0年英跃国建倾成主毁跨度添为51鄙2m的福斯石湾悬承臂钢虾桁架的梁桥加拿建大19觉17年建枣成主茫跨为549腥m，世界茂上跨遣径最债大的总钢悬满臂桁垄架梁桥(第二魁淋北克桥)澳大害利亚193渴2年建猴成主楚跨为50鉴3m的钢桁仆架拱桥(悉尼捷海港炒大桥)美国191酒7年建沟成主貌跨为219疏m，当时股世界倾上跨启径最狭大的延简支犹钢桁唐架梁编桥(Me受tro细pol崇is)。美国19闲31年建成领主跨为50望4m，当时为巷世界上鸦跨径最脚大的Ba璃yo冬nn毕e钢桁撞架拱软桥美国193节7年建港成主龙跨为128疮0m，当时为丹世界上纸跨径最它大的悬资索桥—金门大级桥法国赠在193塌0年建成均三孔跨查径为18虹6m的Pl柔ou庆ga洋st姿el钢筋混汤凝土拱血桥，并惊用28只液辣压千蛾斤顶岁在拱产顶处贵对拱家圈内这力进园行调组整。瑞典缝在194墓3年建成胜主跨为264毁m，当时为斑世界上佳跨径最攀大的钢筋串混凝谁土拱访桥(Sa无ndo荡e)返回近代有解代表性级的桥梁悬臂宫施工店技术亭使刚哗架桥酱和大折跨径萝拱桥弊及其弟它组罢合结片构桥终得到蜡迅速枪的发沃展。现代代恨表性的佣桥梁有：挪威采烤用悬臂罗施工方擦法建造艳的连续权刚架桥可，位于虏艾于斯揉特沃尔钟的Sto护mas处und绢et桥，其炎最大跨哀径已达301较m，19半98年建成尚。199类7年我国唱建成类夕似的桥良梁虎门嫌大桥辅黑航道桥且，跨度拴已达270石m。197淹0年美国肤建成跨健度为518米的钢俗桁架拱川桥新河峡堪谷大桥；前南内斯拉夫脑在19逝80年采踪蝶用悬袭臂施围工方厘法建残成了兆跨度犹为39赢0m的钢筋从混凝土读箱型拱程桥(KR音K-托Ⅱ桥)。19盒95年我国夏用类似胸的施工柄方法建革成了跨歉度为33鸦0m的桁式寄组合箱岁型拱桥(贵州江蹄界河)；在199面8年采用到刚性骨散架施工泪法建成就了跨度供为420从m的世窜界第秃一大跨的钢重筋混榆凝土愚箱型挂拱桥(重庆万州长灶江大桥)。200委3年建拾成目卷前世周界第纷一大核跨55巾0米钢管鞭混凝土肠拱桥上海响卢浦告大桥。继续最大字跨度苏的预扑应力啄混凝尿土斜辛拉桥第是主璃跨为辅53巧0m的挪威用斯卡尔矛桑德大层桥。上驾海于1涝993列年建成内的杨浦吹大桥主孙跨为6烫02m，是第绪一座魂跨越拣60英0m的斜烟拉桥率；日本19血99年施工求完成的辈多多罗拉钢斜拉联桥，其距主跨达89济0m。其次纪是法沉国的诺曼所底大欧桥，其榆主跨新径为856略m的钢箱菜梁。200踢1年完刻成的南京长铺江二桥主跨淘达到蓝62亩8m。日本19兰91年建成妙主跨为400板m、跨径最场大的钢挑桁架连潜续梁桥哨；巴西19妻74年建君成主仔跨为30德0m、跨径最瞎大的钢狡箱梁桥香；美国197暗3年建勾成主醉跨为22僚7m、跨径最奋大简支狮钢桁架阻梁桥；英国19厉81年建季成主枪跨为141撤0m、亨伯尔脂悬索桥；日本199绍8年建成泛主跨为199老1m、跨径最或大明石海哪峡悬索阵桥；丹麦199畜8年建总成主银跨为162利4m、大贝尔六特东悬荐索桥；我国19垃99年建成驳主跨为13蛙85我m、江阴蹲长江饭悬索拳桥。中小跨细度的桥解梁主要涌向标准辜化设计汁和连续休化方向虾发展。在桥梁答设计的葬概念和端理论方毛面，不蹈仅要考慕虑桥梁泻结构的创静力特糊性，还阔需从桥孩梁结构伙的动力市特性、借稳定性楼、耐久废性和桥翅梁振动逆产生的取噪音等社多方面对给予考冰虑。在设计乖方法和脾计算手效段方面预，将会胆以计算碌机应用拘为主，置并且朝缠着设计嘱、计算俱、绘图苹一体化久的方向府发展。在桥坡梁施悦工方呜面，兆对中按小跨阀度桥节梁主阁要向灿标准爆化工贫厂预扔制、商现场规安装国方向调发展梅，对湾大跨须度桥竟梁则贼向无许支架央施工咽方法睡发展典。基根础施杯工将沸普遍耗采用忍钻孔躁灌注习桩施捆工方染法。返回桥梁赞工程育未来瓣的发草展方捆向8.猪3桥梁亭的结畅构型冤式上部结春构（su旺pe莫rs葬tr吹uc肆tu侄re），包括桥跨结型构，也递叫承重艳结构桥面构概造（de里ck）下部类结构著（sub岗str追uct群ure），也叫支狭承结构惭，包括桥墩与汇桥台（ab多ut尘me尾nt宜a把nd顺p铺ie累r）墩台基眯础（fo射un灾da曲ti坦on）支座剩（bea骄rin眠g）附属结扩构物8.抵3.骄1桥梁的摊组成8.3顿.1桥梁的革组成8.薄3.烧2桥梁的吨分类桥梁的悬分类（蜘续）8.碎3.法2桥梁僻的分鸽类8.3公.3桥梁工盒程的总粱体规划卷和设计埋要点8.牲3.刃4桥梁谦的结典构形问式8.3需.4.牙1梁式杆桥简支闯梁桥悬臂梁屠桥等截真面连求续梁该桥变截汪面连披续梁愧桥连续刚拢构梁为承绑重结构除，主要碎以其抗仅弯能力征来承受拳荷载；识在竖向涨荷载作虹用下，夜其支承列反力也士是竖直柏的；简央支的梁街部结构券只受弯贴受剪，迎不承受蛋轴向力增加装中间垮支承为，可村减少缓跨中奇弯矩绝，更植合理争地分恶配内浴力，促加大培跨越章能力梁式松体系肾分实腹搏式和空腹式，前龟者的浊梁截倦面为T形、工妈字形和箱形等，后肿者指桁架结构；盘梁的高途度可等版高或变遍高8.3偶.4.盟2拱桥拱桥三铰拱两铰拱无铰拱系杆透拱结构特逮征：主要拳承重结礼构具有始曲线外赌形受力特瓜点：在竖顺向荷载就作用下曾，拱主丙要承受招轴向压幕力，但熊也受弯枣受剪。父支承反我力不仅嗽有竖向煎反力，职也承受毯较大的撤水平推忽力静力学干分类：单吐铰拱血、双执铰拱历、三堆铰拱岁和无狭铰拱常用姿材料：石脸材、寇钢筋响混凝董土、始钢材施工萌方法：有支撒架和无蚊支架施扎工系杆吊杆主拱圈立柱行车眉道系8.3煎.4.避3刚架吓桥（传刚构待桥）刚构膛（架地）桥门式刚耀架T形刚抹构斜腿刚话构V形刚垫构8.3黎.4.版4斜拉桥形式：由梁茫、塔和谣斜索组邻成的组伴合体系域，结构膏型式多味样，造仆型优美练壮观受力：在改竖向宴荷载办作用治下，砍梁以根受弯身为主稀，塔喂以受慈压为葵主，翼斜索俯则承孟受拉疑力材料：斜茧索采模用高尸强钢挽丝制斗成，妈塔多葡采用感钢筋魔混凝牢土，堤梁采海用预蝇应力慨混凝昨土梁羡或钢拦箱梁斜拉矩索索塔主梁8.锹3.插4.文5悬索彩桥组成：主撕要由略索（泉又称禾缆）、明塔、锚碇、加劲必梁等做组成受力：在尘竖向侵荷载阶作用凶下，阴索受去拉，轧塔受颠压，窑锚碇脾受拉梢拔反魔力材料：索亲通常碑用高巾强度滨钢丝枯制成乔圆形谊大缆土，加买劲梁劳多采嗽用钢感桁架机或扁丛平箱拣梁，建桥塔哭可采津用钢网筋混驾凝土吗或钢跨度：因悬索渡的抗拉奥性能得将以充分穗发挥且金大缆尺铜寸基本冲上不受芹限制，劈燕故悬索音桥的跨木越能力周一直在影各种桥茂型中名帐列前茅缆塔锚锭加劲菊梁8.3搞.4.质6组合体化系桥人行桥（pe场de侧st厌ri悔an亭b婶ri玻dg凡e）上：德谋国的两碎座人行抱桥；左愁下：伦蔑敦的一竖座人行然桥；右坐下：美园国的一敌座人行间桥造型委轻盈孝别致衔、线胶条流狭畅、良与环背境协投调，舍是其蕉特点开启桥袜（活动药桥）左：伊孤拉克的储一座平芦转开启舌桥；中供：巴西款的一座引提升开梦启桥；集右：竖处转开启夜桥右下姥：天棚津塘泽沽海湾门开红启桥（64m）目的和寒特点：嫁节省总摔造价，条可保证蹦水上交嗽通；陆页地交通宗受限制县，维修始管理费师用较高浮桥(po待nto剃on锅bri慎dge将)左：军跨越Sa法va河，连击接克罗务地亚和炉波斯尼难亚的一顽座浮桥碍（Sa雾va涂R勤iv唉er提P欢on乳to械on虑B剑ri往dg浇e），长620粮m，19国95年开炉通右上锣：位错于美白国Sa钻n爽Di债eg茂o的一树座浮