橋梁結(jié)構認知-教學課件（任務二）

1、遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校橋梁組成及分類橋梁組成及分類一、橋梁組成一、橋梁組成(一一) 梁橋的基本組成梁橋的基本組成 由上部結(jié)構、支座系統(tǒng)、橋墩、橋臺和墩由上部結(jié)構、支座系統(tǒng)、橋墩、橋臺和墩臺基礎等組成。臺基礎等組成。遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校1 1.上部結(jié)構 上部結(jié)構也稱橋跨結(jié)構，包括承重結(jié)構和橋面系，作用是承受車輛荷載，并通過支座將荷載傳給墩臺。Lq路面標高h通航水位低水位計算水位L0LbH032514圖圖1-1-1橋梁的基本組成部分橋梁的基本組成部分1- 橋面橋面5- 錐形護坡錐形護坡3- 橋墩橋墩2- 主梁主梁4- 橋臺橋臺遼寧省交通高等專科學校遼寧

2、省交通高等?？茖W校2. 支座系統(tǒng) 支承上部結(jié)構并傳遞荷載于橋梁墩臺上，它應保證上部結(jié)構在荷載、溫度變化或其他因素作用下所預計的位移功能。3. 橋墩 建在河中或岸上連接相鄰橋跨的建筑物，作用是支承上部結(jié)構并將結(jié)構重力和車輛荷載傳給基礎。遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校4. 橋臺 修建在橋梁兩端連接路堤與橋跨并支承上部結(jié)構的建筑物，將結(jié)構重力和車輛荷載傳給基礎，抵御路堤的土壓力。5. 墩臺基礎 承受由上部結(jié)構及墩、臺所傳遞的全部荷載，并將荷載傳遞至地基的結(jié)構部分。遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校6. 附屬結(jié)構 包括橋頭路堤錐形護坡、護岸等。作用是防止路堤填土向河中坍塌，并抵

3、御水流的沖刷。(二二) 拱橋的基本組成拱橋的基本組成 公路拱橋由上部結(jié)構（拱圈）、橋墩、公路拱橋由上部結(jié)構（拱圈）、橋墩、橋臺和墩臺基礎等組成。橋臺和墩臺基礎等組成。遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校415圖圖1-1-2拱橋的基本組成部分拱橋的基本組成部分1-拱圈拱圈5-錐形護坡錐形護坡3-橋墩橋墩2-拱上結(jié)構拱上結(jié)構4-橋臺橋臺62783ff0L0L6-拱軸線拱軸線7-拱頂拱頂8-拱腳拱腳遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校LqhL0LbH0(三三) 橋梁主要尺寸橋梁主要尺寸計算跨徑計算跨徑L 凈跨凈跨L0 標準跨徑標準跨徑Lb橋梁全長橋梁全長Lq 多孔跨徑總長多孔跨徑總長

4、Ld 橋梁高度橋梁高度H 橋梁建筑高度橋梁建筑高度h橋下凈空橋下凈空H0橋梁容許建筑高度橋梁容許建筑高度h容容遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校ff0L0L拱橋矢高和矢跨比拱橋矢高和矢跨比 遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校橋梁主要尺寸和名稱術語v 計算跨徑梁橋為橋跨結(jié)構兩支承點間(兩支座中心間）的距離；拱橋為兩拱腳截面重心點間的水平距離。v 凈跨徑為計算水位上相鄰兩個橋墩（臺）間的凈距離。通常把梁橋支承處內(nèi)邊緣間的距離、拱橋兩拱腳截面最低點間的水平距離也稱為凈跨徑。遼寧省交通高等專科學校遼寧省交通高等?？茖W校v標準跨徑梁橋為橋墩中線間或橋墩中線與臺背前緣間的距離；拱橋為凈

5、跨徑。公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D602004）規(guī)定：當標準設計或新建橋涵的跨徑在50m以下時，宜采用標準化跨徑。從0.75m起至50m，共21種。新建中小橋涵應盡量采用標準化的裝配式結(jié)構。遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校v 橋梁全長L有橋臺的橋梁為兩岸橋臺側(cè)墻或八字墻尾端間的距離；無橋臺的橋梁為橋面系行車道長度。v 多孔跨徑總長L1梁橋為多孔標準跨徑總和；拱橋為兩橋臺內(nèi)拱腳截面最低點（起拱線）間的距離；其它型式橋梁為橋面系行車道長度。遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校v橋梁高度H行車道頂面至低水位間的距離，或行車道頂面至橋下路線的路面間距離。v橋梁建筑高度h行車道頂

6、面至上部結(jié)構最低邊緣間的距離。v橋梁容許建筑高度h容橋面標高與橋下通航或排洪必需的凈空高度之差。遼寧省交通高等專科學校遼寧省交通高等?？茖W校v橋下凈空H0上部結(jié)構最低邊緣至計算水位（計算水位=設計水位+壅水+浪高）或通航水位間的距離。對于跨越其它路線的橋梁，是指上部結(jié)構最低邊緣至所跨越路線的路面間的距離。v拱橋矢高從拱頂截面下緣至過起拱線的水平線間的垂直距離，稱為凈矢高（f0）；從拱頂截面重心至過拱腳截面重心的水平線間的垂直距離，稱為計算矢高（f）。遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校v拱橋矢跨比計算矢高與計算跨徑之比（f/L），稱為拱圈的矢跨比（或稱拱矢度）。v涵洞用來宣泄路堤下水流

7、的構造物。涵洞是單孔跨徑小于5m的泄水結(jié)構物，管涵及箱涵不論管徑或跨徑大小、孔數(shù)多少，均稱為涵洞。遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校二、橋梁的分類二、橋梁的分類(一一)按橋梁主要承重構件的受力情況按橋梁主要承重構件的受力情況 可分為：可分為： 1梁橋梁橋 (圖圖1-1-3)。圖圖1-1-3梁橋簡圖梁橋簡圖VV遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校2拱橋拱橋 (圖圖1-1-4)。HVMVMH圖圖1-1-4拱橋簡圖拱橋簡圖遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校HVMVMH圖圖1-1-5剛架橋簡圖剛架橋簡圖3剛架橋剛架橋 (圖圖1-1-5)。這種橋的受力情況介于梁和拱之間。遼寧

8、省交通高等專科學校遼寧省交通高等?？茖W校HVH圖圖1-1-6吊橋簡圖吊橋簡圖4吊橋吊橋 (圖圖1-1-6)。VSS 以纜索作為承重構件，在豎向荷載作用下，纜索只承受拉力。墩臺除承受豎向反力外，還承受水平推力(圖1-1-6)。 遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校 它是由幾個不同受力體系的結(jié)構所組成，互相聯(lián)系，共同受力。如梁拱組合的系桿拱橋(圖1-1-7)、拉索和梁組合的斜拉橋（圖1-1-8）圖圖1-1-7系桿拱橋圖系桿拱橋圖5組合橋體系組合橋體系 (圖圖1-1-7)。VV遼寧省交通高等專科學校遼寧省交通高等?？茖W校梁橋簡圖梁橋簡圖VVHMVMVH拱橋簡圖拱橋簡圖HVMVMH剛架橋簡圖剛

9、架橋簡圖吊橋簡圖吊橋簡圖HVHVSS系桿拱橋圖系桿拱橋圖VV斜拉橋簡圖斜拉橋簡圖遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校二、按橋梁的長度和跨徑二、按橋梁的長度和跨徑大小劃分大小劃分 特大特大.大大.中中.小橋和涵洞劃分標準小橋和涵洞劃分標準 表表1-1-1 橋梁分類橋梁分類 特特 大大 橋橋 大大 橋橋 中中 橋橋 小小 橋橋 涵涵 洞洞 多孔跨徑總長多孔跨徑總長Ld(m) 單孔標準跨徑單孔標準跨徑 Lb(m) Ld 1000 100Ld 1000 30Ld100 8Ld30 Lb150 40Lb 150 20Lb40 5Lb20 Lb5 遼寧省交通高等專科學校遼寧省交通高等?？茖W校三、按

10、上部結(jié)構所用材料可分為三、按上部結(jié)構所用材料可分為 鋼橋木橋鋼筋混凝土橋預應力混凝土橋圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校上承式橋四、按行車道的位置可分為四、按行車道的位置可分為 中承式橋 下承式橋遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校橋梁總體設計橋梁總體設計一、設計的基本要求和設一、設計的基本要求和設計資料計資料(一一) 橋梁設計的基本要求橋梁設計的基本要求遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校 我國橋梁設計必須遵循“安全、實用、經(jīng)濟和美觀”的基本原則。 1使用上的要求2設計上的要求 3施工上的要求4經(jīng)濟上的要求5美觀上的要求遼寧省交通高等專

11、科學校遼寧省交通高等?？茖W校(二) 設計資料的調(diào)查1調(diào)查橋梁的使用要求2選擇橋位3測量橋位附近的地形圖4調(diào)查地質(zhì)資料5調(diào)查和收集水文資料遼寧省交通高等專科學校遼寧省交通高等?？茖W校水文資料為確定橋面標高、跨徑和基礎埋深提供依據(jù)。內(nèi)容： (1) 河道性質(zhì)：(2) 測量橋位處河床斷面、河床比降、調(diào)查河槽各部分的形態(tài)標高和粗糙率、計算流速、流量等通過計算確定設計水位處的平均流速和流量。 (3) 調(diào)查了解洪水位的多年歷史資料，通過分析推算設計洪水位。遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校(4) 向航運管理部門了解和協(xié)商確定設計通航水位和凈空等，確定橋梁的分孔跨徑與橋跨底緣設計標高。(5) 調(diào)查橋

12、位附近的氣象和地震情況，如：風向、風速及有記載的地震資料。 (6) 其他資料：建材供應情況；電力供應情況；當?shù)剡\輸條件；施工場地等。遼寧省交通高等專科學校遼寧省交通高等?？茖W校(一一) 前期工作前期工作 我國大、中橋梁的設計程序分為前期工作及設計階段。大、中橋一般采用兩階段設計，即初步設計、施工圖設計；小橋采用一階段設計即施工圖設計。二、橋梁設計程序二、橋梁設計程序 前期工作主要是預可行性研究報告與前期工作主要是預可行性研究報告與可行性研究報告的編制?？尚行匝芯繄蟾娴木幹?。遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校1工程必要性論證2工程可行性論證(1) 制定橋梁標準問題(2) 自然條件及周圍

13、環(huán)境問題(3) 橋型方案問題 至少應選擇兩個以上的橋位進行比選，至少應選擇兩個以上的橋位進行比選，如遇特殊情況還需在大范圍內(nèi)提出多個橋如遇特殊情況還需在大范圍內(nèi)提出多個橋位進行比選。位進行比選。 遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校比選內(nèi)容： 橋位對路網(wǎng)布置是否有利； 造價比較，要將各橋位橋梁本身的造價與連接線的造價加在一起進行比較； 地質(zhì)條件的比較，考慮地質(zhì)條件對基礎工程的影響； 對航運條件進行比較； 環(huán)境保護的評估。 經(jīng)綜合比較，選定一個橋位作為推薦橋位。經(jīng)綜合比較，選定一個橋位作為推薦橋位。遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校3經(jīng)濟可行性論證(1) 造價及回報問題(2)

14、資金來源及償還問題(二二) 初步設計初步設計 以計劃部門下達的設計任務書為依據(jù)進行初步設計，初步設計的主要工作內(nèi)容：1進一步開展水文、勘測工作遼寧省交通高等專科學校遼寧省交通高等?？茖W校 一般應進行多個方案比較。各個方案均要提供橋型方案布置圖，圖上必須標明橋跨布置，上、下部結(jié)構形式及工程數(shù)量。2橋型方案比較3施工組織設計 對推薦的橋型方案要編制施工組織設計，包括主要結(jié)構的施工方案，施工設備清單，建材供應，施工安排及工期等。遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等專科學校4概算 按照規(guī)定，初步設計概算不能大于前期工作已批準的估算的10%，否則方案應重新編制。1進行施工鉆探，以滿足設計施工的需要。2根

15、據(jù)批準的初步設計，繪制施工圖。3根據(jù)施工設計資料編制工程預算。(三三) 施工圖設計施工圖設計遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校(一一) 橋梁的縱斷面設計橋梁的縱斷面設計 確定橋梁的總跨徑、橋梁的分孔、橋梁的高度、基礎埋置深度、橋面標高和橋頭引道的縱坡.三、橋梁的縱斷面和三、橋梁的縱斷面和橫斷面設計橫斷面設計遼寧省交通高等專科學校遼寧省交通高等?？茖W校設計水位設計水位最高流冰水位設計通航水位通航凈空HM hBMb0.250.50.50.75圖圖1-1-10梁橋縱斷面簡圖梁橋縱斷面簡圖 尺寸單位尺寸單位(M)遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校 橋梁橫斷面設計，主要是確定橋面凈空和與此相適應的橋跨結(jié)構橫斷面的布置。 為了保證車輛和行人的安全通過，應在橋面以上垂直于行車方向保留一定限界的空間，這個空間稱為橋面凈空(包括凈寬和凈高)，其尺寸應符合公路建筑限界（圖1-1-12）的規(guī)定。(二二) 橋梁的橫斷面設計橋梁的橫斷面設計遼寧省交通高等?？茖W校遼寧省交通高等?？茖W校 為了橋面上排水的需要，橋面應根據(jù)不同類型的橋面鋪裝，設置從橋面中央傾向兩側(cè)的1.5