桥梁设计概述及桥梁受力

桥梁设计概述及桥梁受力分析1、桥梁设计的基本原则2、桥梁平、纵、横断面设计3、桥梁设计方案比选4、桥梁上的作用第一节桥梁设计的基本原则桥梁的总体规划基本原则：安全、适用、经济、美观和有利于环保。桥梁设计的基本要求

（1）结构尺寸和构造上：在强度方面：足够的安全储备；在刚度方面：控制变形稳定性方面：保持原形状和位置的能力。（2）使用上的要求：适用耐久

保证在100年的设计基准期内正常使用桥面宽度满足当前以及今后规划年限内的交通流量；利于泄洪，通航（跨河桥）或车辆和行人的通行（旱桥）；桥梁的两端方便于车辆的进入和疏散；考虑综合利用，方便各种管线的搭载。（3）经济上的要求：合理的经济

选择造价和养护费用综合最省的桥型；遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则；桥位应考虑建在能缩短河道两岸的运距，促进该地区的经济发展，产生最大的效益；对于过桥收费的桥梁应能吸引更多的车辆通过，达到尽可能快回收投资的目的。（4）施工上的要求：技术先进在因地制宜的前提下，尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。（5）美学和景观上的要求：美观香港昂船州大桥“桥能满足人们到达彼岸的心理希望，同时也是使人印象深刻的标志性建筑，并且常常成为审美的对象和文化遗产”——摘自日本伊藤学的《桥梁造型》一书

瑞士萨尔基那山谷桥（SalginatobelBridge）

——被评为20世纪最美丽的桥梁和环境相协调（6）环屈境保何护和躁可持假续发洋展多方重面考抗虑环诞境要吗求，南采取招必要业的工孩程控东制措莫施，距建立俗环境吴监测合保护猛体系偷，将读不利脉影响漂减至县最小峡。二、畜野外盆勘测能与调肯查桥梁群调查环境恶调查施工能单位能调查桥梁嘉用途桥位老桥剑情况地形资，地肆质，甲水文建筑卷材料气象街资料造价地方贿保护腿？三、诞桥梁泼设计批程序一阶雁段设委计：二阶荣段设舅计三阶冤段设南计一阶蒸段施准工图哪设计初步嫌设计施工湖图设斯计初步哨设计技术滨设计施工和图设建计第二蔑节少桥梁民平、迈纵、剧横断立面设雁计一、帐桥梁铸的平炉面设支计确定钉桥位旺：小晃桥和哪涵洞枝的位方置与芝线型烈一般奶应符熔合路抹线的躺总走州向，蚀为满齿足水趴文、剂线路恢弯道撤等要右求，法可设葬计斜辰桥和平弯桥碰；对星于公缴路上鸭的特拢大桥会、大做、中放桥桥办位，勤原则奇上应珍服从柴路线护走向榜，桥寄、路床综合驻考虑读，尽鄙量选鞋择在容河道惠顺直船、水储流稳炼定、荣地质毯良好斯的河艇段上格。桥梁玩的平识曲线课半径方、平改曲线顿超高短和加载宽、绞缓和狠曲线斤、变傅速车变道设唱置等仔，均某应满苍足相悬应等盟级线毕路的毒规定敏。尽量叔正交掌。大、刚中桥小桥必须夺斜交坦时，梦交角渔不大峡于5度。不大胜于45度桥面纵坡

二、桥梁纵断面设计桥梁总跨径的确定桥梁的分孔桥道各种标高的确定1、就桥梁含总跨脂径的时确定原则云：在整朝个使宽用年闹限内独，保蜡证泄粘洪及轧通航泰，流莫冰；受避免读因过林分压纲缩河厨床引狮起河虚道和妇河岸稳的不慰利变严迁；注避免倾因桥喷前壅阻水及寄河床钩过度耐冲刷黑带来艇的不踢利影跨响。对于饼深埋症基础贞，一秃般允份许稍矿大一朴点的蜂冲刷技，使是总跨顾径能灾适当目减小峡；对于咽平原痒区稳街定的盗宽滩抢河段误，流艘速较捷小、篮漂流案物少毕、主扔河槽俘较大约，可猾以对汁河滩因的浅辉水流根区段棵作较样大的眉压缩流，但基必须躺慎重涂校核栽，压哲缩后丘的桥冲梁的染壅水类不得疼危及厉河滩孝路堤骄以及赵附近饶农田字和建斧筑物催。特殊修：2、桥疏梁的鼠分孔原则主：在满雾足使脊用和螺技术律要求虚的前州提下贡，使尚上、滑下部糟结构怒的总氧造价垂趋于茂最低刮。(2饺)平原可区宽振阔河馅流上道的桥柜梁：通常氏在主谅河槽协部分戴按需服要布该置较底大的唉通航宽孔，额而在统两侧观浅滩连部分带按经饱济跨朋径进交行分纠孔。(1剃)通航摄河流糟：应满嘴足桥妖下的刷通航巩要求今。通规航孔匙应布算置在示航行栏最方各便的兵河域绘。对吸于变展迁性凯河流赢，根鸭据具渠体条除件，弟应多余设几作个通撕航孔刺。使用舍和技该术要狡求(3盏)对于在山秘区深负谷上蝴、水顷深流晴急的星江河闷上，或疼需在浓水库刮上修烛桥时萄，应千加大钓跨径螺，甚呼至采碎用特库大跨说径的驾单孔私跨越柄。(4画)从结构熔的受嫁力特激性考虑涝，合刺理地斗确定亏相邻网跨之马间的艺比例宇。(5彻)可以筹适当滴加大民跨径蹄避开不利套的地繁质段。(6叠)上下头游临近窝桥梁的情骨况3、炒桥面羊高程烧的确秆定原则秀：满足流水曲净空的要陪求；通航浮桥孔兴应满弃足通航拌净空的要往求；桥下隶通车胞桥孔木应满汽足建筑据净空拣限界的要桃求；桥的洪两端标能够丸与公阻路或仁城市究道路顺利闭衔接。通航蔑净空起要求为了扯保证羞桥下油安全脾通航右，通进航孔么桥跨窗结构明下缘醋的标烤高应付高出挽自设季计通死航水姜位算因起的榆净空社高度姓。流水糊净空辛要求按设贩计水键位计苏算桥分面最能低高暗程：最小尾桥面浪标高=计算燃水位+桥下畅净空闻安全烫值+建筑电高度最小疑桥面脚标高=通航因水位+通航跌净空李高度+建筑炸高度跨线斯桥桥裕下的匙交通电要求:保证是桥下午通车啄的净叨空安卖全跨线育桥：最小锯桥面即标高=桥下欺路面渐标高+安全逮行驶限高+建筑鸽高度安全茧行驶陆高：对于旗高等杀级公朴路H≥怒5.劈燕0m；对于该低等宽级公塌路H≥蓝4.纯5m，且h≥梅4.秃0m桥下路面标高bBHh4桥面遵纵坡炎：既利存于交惠通，行美观滥效果少好，李又便保于桥誓面排串水单向榜或双荒向坡睬度的耗桥梁里，对渠于不插太长摘的小主桥，蹦可以伤做成辣平坡杂桥桥上砖纵坡佩不宜刻大于4%桥头港引道幻玉纵坡万不宜田大于5%位于禽市镇逆混合猾交通奇繁忙拿处的润桥梁矮，桥稀上纵魄坡和驳桥头液引道冒纵坡淘均不闹得3%，并桐应在巧纵坡懒变更夸的地界方按俯规定雕设置冷竖曲华线斯托衰尔马躬桥高速挎公路龄、一邀级公汁路路凶基标窄准横柿断面1.桥梁凝宽度——根据《公路垄工程缺技术滚标准》中规创定各宝级公愁路行状车道丹宽度侦、中窑间带梢宽度椒、路桐肩宽惨度三、俩横断忘面设呀计取决革于桥送面的尺宽度失和不战同桥蚁跨结遭构横批断面师的形肝式。2.桥面刷净空——满足《公路表工程丹技术特标准》中的秃建筑升界线吊规定横坡桥面人行能道双面灭坡1.范5%器~3姓.0惨%单面包坡1%桥面蓝净高挽：对于龟高等片级（千高速太公路世、一壶、二断级）技公路H≥率5.俘0对于欲低等闯级（奋三、烤四级伞）公亡路H≥洪4.觉5m3.桥面呆横坡第三臭节狮桥梁鹊设计违方案锁比选明确各种标高的要求桥梁分孔和初拟桥型方案草图方案初筛详绘桥型方案编制估算或概算方案选定和文件汇总最佳的推荐方案第四你节缺桥梁娱上的胀作用长期过以来踩，我桥们一蕉般习剩惯地贴称所合有引夫起结贺构反女应的庸原因色为“荷载”，这滨种叫厉法实党际并姥不科屿学和凤确切某。引票起结盟构反腰应的馋原因沿可以古按其贝作用绕的性添质分门为截晶然不削同的阳两类精，一享类是似施加怎于结秆构上毕的外摇力，据如车戴辆、和人群韵、结挨构自报重等微，它料们是拐直接竖施于遭结构扭上的信，可嘉用“荷载”这一课术语衰来概弓括。丙另一泉类不俭是以女外力胆形式桂施加蒸于结扔构，宪它们故产生店的效播应与习结构忌本身冲的特师性、低结构虎所处别环境就等有摧关，咏如地岩震、扇基础有变位催、混膝凝土弊收缩富和徐汁变、网温度存变化庆等，掩它们夺是间拖接作氧用于福结构顶的，娇如果费也称“荷载”，容锹易引扎起人您们的炸误解峡。因突此，恨目前甲国际蝴上普所遍地纹将所有尘引起它结构科反应稳的原筐因统锣称为“作用”,而“荷载”仅限研于表供达施未加于殃结构咳上的努直接爬作用少。

作用尸的定谦义编号作用分类作用名称1永久作用（恒载）结构重力（包括结构附加重力）2预加应力3土的重力4土侧压力5混凝土收缩及徐变作用6水的浮力7基础变位作用8可变作用汽车荷载9汽车冲击力10汽车离心力11汽车引起的土侧压力12人群荷载13汽车制动力14风荷载15流水压力16冰压力17温度(均匀温度和梯度温度)作用18支座摩阻力19偶然作用地震作用20船舶或漂流物的撞击作用21汽车撞击作用作用侵的分写类一、界永久壮作用叨（恒提载）1、永植久作速用（欣恒载资）的贺定义永久封作用畅（恒孙载）——作用修位置饱和大斩小、有方向佩固定斑不变称的荷裹载。（二音）桥蓝梁下棍部结议构的季恒载头：由支失座传呼递下胞来的血结构雹重力、墩台腔本身钳的重场力、土压欠力及水浮慢力等。（一僚）桥塘梁上寇部结虽构的洽恒载危：结构纽奉重力、附属肯设备等外偶加力桐。2、永拍久作县用的割类型3、永浩久作步用的蜓计算结构杜重力=结构鸦体积×材料爹容重结构蜡重力注意巡寿：在进屿行桥偿梁结漆构分铸析时业，通劲常需站要预谈先估急计恒首载，末当估背算的概恒载债与最晨终的秩设计艳恒载圾之间论的差距摧不超蜓过5%时，督不必迈修正童设计；否给则，牙需重碎新进炉行结财构分双析。常用夸材料座容重盟见表2-追3可变岔作用圆（活企载）护的定骡义可变作用是指铸在设刮计使肠用年搏限内奥其作厕用位香置、揉大小当和方丛向随横时间添变化柏，且获其变哲化值作与平晃均值孟相比惕不可阵忽略岛的作用。汽车冬荷载汽车中冲击顶力汽车胀离心竖力汽车病引起豆的土怎侧压暴力人群宪荷载汽车爽制动遥力可变泳作用鞭（活凯载）鸟的类饿型风荷己载流水挎压力冰压馅力温度(均匀蠢温度俭和梯愤度温枯度)作用支座零摩阻怕力一、惭公路孕桥梁斑可变淋作用嫩（活钢载）1.汽车但荷载公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路汽车荷载等级公路—I级公路—I级公路—II级公路—II级公路—II级各级齐公路万桥涵陆的汽鹅车荷迷载等录级（答新规悬范）公路俊车辆脸荷载响的类缓型a.等级:b.由车他道荷棵载和伪车辆辈荷载扔组成汽车荷荷载妙分为公路—I级和公路—I腰I级。汽车路荷载袄由车色道荷叉载和周车辆忍荷载骄组成晕。车赴道荷既载用铃于桥灿梁结无构的税整体深计算储（例防如主译梁、痰主拱剥和主总桁架恒等的匙计算稍）；恒车辆锯荷载茄用于鼠局部稿加载栋、涵哨洞、静桥台桨和挡跌土墙塑压力夺等计由算。c.车道勤荷载柔的标启准值均布依荷载优标准药值：a)公路—Ⅰ级车貌道荷还载车道牙荷载寻图集中穗荷载摄：计算隆跨径跃小于托等于5m时，18功0k纤N计算迅跨径妖大于些等于50啦m时，36善0k翅N计算雹跨径验在5至50隆m之间灿时，直戚线内播插。剪力生效应辰应再鹅乘以1.金2的系谜数。qk=10椒.5菠kN挪/m车道飘荷载熟标准扯值应未取公城路—Ⅰ级汽野车荷逆载的菊车道舒荷载娇标准语值的0.俊75倍b)公路—Ⅱ级车次道荷底载车辆智荷载窜的立饭面、核平面召和横乎向分撕布车辆粘荷载孤在每气个设超计车僻道上抚布置烫一辆疗总重课55疼0k哥N的企单车蓄。公源路—I级角和公馒路—II秀级采被用相料同的舌车辆墙荷载笔标准写值。车辆浇荷载不的主顾要技告术指倒标15×2.5m车辆外形尺寸（长×宽）0.6×0.2m中、后轮着地宽度及长度0.3×0.2m前轮着地宽度及长度1.8m轮距3+1.4+7+1.4m轴距2×140后轴重力标准值2×120中轴重力标准值30前轴重力标准值550车辆重力标准值技术指标单位项目表2-缘瑞5桥梁帐设计衰时，栗每一弟设计露车道食上的陈车道冲荷载期均模部拟为退一车盛辆荷松载，龙其横安向位去置如冈图布排置，女用以单计算治车道抽荷载导的横帜向分泥布。横向拢布置设计盛车道惩数及画车道撒折减1）田桥涵喇设计糠车道想数应贞符合丧表2-跳6的规堪定。俊多车执道桥尊梁上夜的汽背车荷符载应烦考虑连多车之道折挨减。袜当桥价涵设无计车骄道数咬大于驴2时敢，由偏汽车胆荷载繁产生睛的效笛应应祸按表2-守7规定捎的多舌车道肿折减榆系数悼进行恩折减耕，但洋折减蜘后的裳效应希不得纠小于稼两设引计车齿道的丑荷载纲效应衔。行车道宽度W（m）桥涵设计车道数车辆单向行驶时车辆双向行驶时W＜7.07.0≤W＜10.510.5≤W＜14.014.0≤W＜17.517.5≤W＜21.021.0≤W＜24.524.5≤W＜28.028.0≤W＜31.57.0≤W＜14.014.0≤W＜21.021.0≤W＜28.028.0≤W＜35.012345678桥涵绢设计衰车道其数表2-宗6横向布置设计车道数345678横向折减系数0.780.670.600.550.520.50横向婚折减魂系数表2-帽72）器施加株于长怨跨桥求梁上摸的车缩慧道荷计载，算其计斧算效火应考惯虑纵捆向折咏减。半当桥忘梁计轿算跨诊径L底≥1换50吧m时碑应按导表2-俊8规定近的纵遇向折遭减系哪数进捎行折前减。乌当为丢多跨逐连续摆结构穗时，步整个柳结构旧均应泛按最循大的获计算存跨径运考虑回汽车份荷载走效应宰的纵车向折鸽减。计算跨径L（m）纵向折减系数计算跨径L（m）纵向折减系数150≤L＜400400≤L＜600600≤L＜8000.970.960.95800≤L＜1000L≥10000.940.93表2-淡8纵向这折减聋系数人群园荷载遥标准依值按袜下列都规定狗采用映：1）当庭桥梁川计算债跨径L≤雾50坑m时，基人群做荷载上标准欧值为3.橡0；当错桥梁核计算什跨径L≥且15战0m时，配人群挥荷载眯标准菠值为2.评5；当填桥梁你计算佛跨径排在50靠m和15雁0m之间党时，悬由线盆性内其插得关到人元群荷病载标窄准值鄙。对雀跨径吗不等码连续骆结构桃，以骡最大践计算巡寿跨径符为准块。城市委郊区裙行人疤密集潜地区现的公逃路桥厦梁，膛人群尺荷载与标准很值取雷上述练规定初值的1.黑15倍。专用念人行跪桥梁朋，人播群荷剥载标岔准值剑为3.旗5。2.人群遇荷载2）人须群荷附载在框横向董应布劈燕置在驰人行卖道的暗净宽期度内钓，在围纵向摆施加穿于使付主梁兄产生症最不宣利荷搬载效灵应的芝区段承内。3）人攀行道阔板（机局部项构件屠）可伞以一餐块板景为单雕元，非按标桂准值幕为4.志0的均狱布荷础载。4）计泻算人坏行道铃栏杆图时，肤作用询在栏宫杆立奥柱顶悬上的敢水平挪推力你标准郑值取0.积75；作进用在衬栏杆菜扶手膀上的栋竖向雄力标廊准值今取1.撤0。二、也城市带桥梁挤可变妖作用1.车辆墓荷载汽车熔荷载结等级为分为烂两个近等级促，即猛城-A级汽逆车荷法载和洗城-B级汽首车荷辞载。城市砍桥梁才汽车蓝荷载艘可分坐为车楼辆荷当载和展车道缝荷载念。桥定梁的饲横隔陆梁、扣行车妹道板剃、桥含台或园挡土灶墙后桌土压她力的锐计算盛应采吊用车鸦辆荷策载。乏桥梁打的主严梁、痛主拱沫和主姐桁架独等的滑计算朴应采愤用车晌道荷搅载。佣当桥井面车宏行道假内有鉴轻轨拴车辆遍混合陷运行斩时，秆尚应雀按有鸭关轻龙轨荷予载规将定进纺行验堪算，涂并取忌其最铲不利侮者进荡行设堡计。城-A级标香准载虹重汽起车应释采用书五轴俩式货厘车加战载，馋总重70眼0K盲N前后债轴距绵为18绢.0毅m，行购车限尝界横闷向宽萄度为3.柳0m。城-B级标联准载捎重汽达车应固采用独三轴纱式货犹车加歼载，贤总重30节0K鞠N，前敲后轴般距为4.心8m，行医车限株界横忧向宽昌度为3.摊0m。城—A级车刚道荷血载和犁城—B级车索道荷声载应偿按均伍布荷掀载加肚一个躬集中量荷载贞计算理。均精布荷积载和扇集中斗荷载僻的标典准值卷应按表桥梁蹄的跨辱径确昨定，吃并应释符合现下列哥规定长：跨径蜜为2～20选m时跨径金大于20项m且小意于等死于15舞0m时车道眯荷载英横向华布置当设达计车临道数自目大缸于2时，贯应计墙入车梨道的爬横向乓折减眠系数若，车寻道横季向折泳减系渠数可污按表稿采用气。加坑载车偏道位启置应魂选在宪结构窝能产惨生最少不利淋的荷齿载效尿应之替处。顷车道炉的纵照向折包减不盗予考校虑。2.人群杨荷载城市富桥梁丢的人的群荷绢载：专用雷人行基桥的笛人群紧荷载计算瞒桥上液人行贼道栏勤杆时倚，作袖用在巷栏杆席扶手蚕上的毯活载系：竖向敏荷载斯采用1.妥2k稼N/谊m；水签平向夕外荷嗽载采感用1.叛0k怠N/困m。两靠者应瘦分别狭考虑周，不唉得同血时作只用。作用备在栏尿杆立应柱柱秃顶的略水平俯推力起应为1.贷0k睛N/芒m。防叨撞栏连杆应宗采用80夹kN横向拣集中状力进哪行验附算。敲作用欠点应匠在防余撞栏甚杆板辞的中眯心。1、地熔震作朝用定义症：指寄地震贯时强虹烈的代地面幕运动洗引起溜的结放构惯幕性力皇，它僵是随驻机变箱化的内动力川荷载艇，其拖值的熔大小渴决定耳于地菌震强富烈程助度和忠结构农的动厕力特止性（稳频率妇与阻谱尼等琴）以翅及结钢构或陶杆件筋的质职量。三犁偶然贱作用地震卸基本阴烈度东与地泄震动汉峰值猾加速登度系皮数的腿对应寻关系地震动峰值加速度系数＜0.05g0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g≥0.40g地震基本烈度＜ⅥⅥⅦⅦⅧⅧ≥Ⅸ设计要求简易设防抗震设计专门的抗震研究和设计抗震裂设防各要求冬以地揉震时梢地面散最大轿水平国加速哥度的艇统计穷值——即地伟震动透峰值旁加速装度确娃定。2、船缩慧只或透漂流集物撞盆击力船只厦或漂予流物艘撞击皂力在欢有可怕能的帽条件拦下，消应采要用实奶测资斥料或拌模拟锡撞击熔试验临进行躲计算胆，并爆籍此腥进行屈防撞接设施鞠的设井计。内河悄