第一講橋梁概述及其分類和組成

1、本課程擬講述的橋型本課程擬講述的橋型 混凝土簡支梁橋混凝土簡支梁橋 混凝土懸臂梁橋混凝土懸臂梁橋 混凝土連續(xù)梁橋混凝土連續(xù)梁橋 混凝土剛構(gòu)橋混凝土剛構(gòu)橋 圬工及混凝土拱橋圬工及混凝土拱橋 鋼管混凝土拱橋鋼管混凝土拱橋 斜拉橋斜拉橋 懸索橋懸索橋講述思路講述思路 受力特點受力特點 適用范圍適用范圍 施工概要施工概要 構(gòu)造原理構(gòu)造原理 主要做法、結(jié)構(gòu)尺寸主要做法、結(jié)構(gòu)尺寸 計算原理計算原理 計算理論、計算方法計算理論、計算方法第一篇第一篇 橋梁工程總論橋梁工程總論 第二篇第二篇 混凝土梁橋與剛架橋混凝土梁橋與剛架橋第三篇第三篇 圬工拱橋與鋼筋混凝土圬工拱橋與鋼筋混凝土拱橋拱橋第四篇第四篇 混凝混凝

2、土斜拉橋土斜拉橋第五篇第五篇 橋梁橋梁墩臺墩臺第六篇第六篇 橋梁結(jié)構(gòu)分析計算機方法橋梁結(jié)構(gòu)分析計算機方法第一章第一章 概論概論 第一節(jié)第一節(jié) 橋梁的組成與分類橋梁的組成與分類 第二節(jié)第二節(jié) 橋梁的地位和發(fā)展概況橋梁的地位和發(fā)展概況第二章第二章 橋梁的總體規(guī)劃設(shè)計橋梁的總體規(guī)劃設(shè)計 第一節(jié)第一節(jié) 橋梁設(shè)計的基本原則橋梁設(shè)計的基本原則 第二節(jié)第二節(jié) 橋梁縱、橫斷面設(shè)計和平面布置橋梁縱、橫斷面設(shè)計和平面布置第三章第三章 橋梁上的作用橋梁上的作用 第一節(jié)第一節(jié) 規(guī)范中有關(guān)設(shè)計荷載的規(guī)定規(guī)范中有關(guān)設(shè)計荷載的規(guī)定 第二節(jié)第二節(jié) 荷載組合荷載組合第四章第四章 橋梁布置與構(gòu)造橋梁布置與構(gòu)造第一章 概論第一節(jié)第

3、一節(jié) 橋梁在交通事業(yè)中的地位橋梁在交通事業(yè)中的地位u 各種道路工程的關(guān)鍵節(jié)點里程不長、難度高、造價大、工期長u 城市立體交通的主要構(gòu)成立體交叉高架道路徐浦大橋徐浦大橋結(jié)合梁斜拉橋結(jié)合梁斜拉橋 北京三元立交橋北京三元立交橋 機動車和非機動車混行的兩機動車和非機動車混行的兩層苜蓿葉式立體交叉層苜蓿葉式立體交叉一、橋梁的組成一、橋梁的組成1、橋梁一般組成（橋梁一般組成（依據(jù)功能劃分）：依據(jù)功能劃分）：第一節(jié)第一節(jié) 橋梁的組成與分類橋梁的組成與分類 上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)(橋跨結(jié)構(gòu)橋跨結(jié)構(gòu)superstructure)包括承重結(jié)包括承重結(jié)構(gòu)和橋面系構(gòu)和橋面系跨越障礙的主要結(jié)構(gòu)，直接承擔(dān)橋面上各種車輛、行跨越

4、障礙的主要結(jié)構(gòu)，直接承擔(dān)橋面上各種車輛、行人的荷載。人的荷載。 下部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)( substructure)（橋墩、橋臺及其基礎(chǔ)）（橋墩、橋臺及其基礎(chǔ)）支承上部結(jié)構(gòu)，傳遞上部傳來的荷載支承上部結(jié)構(gòu)，傳遞上部傳來的荷載擋住路堤的土擋住路堤的土將橋梁結(jié)構(gòu)的反力傳遞到地基將橋梁結(jié)構(gòu)的反力傳遞到地基 附屬設(shè)施附屬設(shè)施(accessory) 包括錐形護坡、護岸、導(dǎo)流包括錐形護坡、護岸、導(dǎo)流結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)物支座支座 （ bearing）保證橋梁的溫差伸縮保證橋梁的溫差伸縮 明確各部分的明確各部分的作用作用河南開封黃河公路大橋河南開封黃河公路大橋下部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)

5、上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)1937年，美國，舊金山金門大橋，年，美國，舊金山金門大橋，1280m下部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu) 水位水位 低水位低水位枯水季節(jié)河流的最低水位。枯水季節(jié)河流的最低水位。 高水位高水位洪峰季節(jié)河流的最高水位。洪峰季節(jié)河流的最高水位。 設(shè)計水位設(shè)計水位按規(guī)定設(shè)計洪水頻率算得的水位按規(guī)定設(shè)計洪水頻率算得的水位2、主要名稱和尺寸、主要名稱和尺寸跨徑跨徑 凈跨徑（凈跨徑（ l0 ）：設(shè)支座和不設(shè)支座）：設(shè)支座和不設(shè)支座 總跨徑（橋梁孔徑）總跨徑（橋梁孔徑） （ l0 ）：反映橋下泄洪能力）：反映橋下泄洪能力 計算跨徑（計算跨徑（l）：力學(xué)計算）：力學(xué)計算 橋梁全長：

6、對于梁式橋而言，橋梁兩個橋臺側(cè)墻或八字尾端間橋梁全長：對于梁式橋而言，橋梁兩個橋臺側(cè)墻或八字尾端間的距離的距離L，稱為橋梁全長（無橋臺的橋梁為橋面系行車道長度）。，稱為橋梁全長（無橋臺的橋梁為橋面系行車道長度）。 橋梁總長：通常把兩橋臺臺背前緣間距離橋梁總長：通常把兩橋臺臺背前緣間距離L1稱為橋梁總長。稱為橋梁總長。 高度高度 橋下凈空高度（橋下凈空高度（H）：設(shè)計洪水位）：設(shè)計洪水位橋跨結(jié)構(gòu)下緣橋跨結(jié)構(gòu)下緣 建筑高度（建筑高度（h）：行車路面）：行車路面橋跨結(jié)構(gòu)最下緣橋跨結(jié)構(gòu)最下緣 容許建筑高度：橋面容許建筑高度：橋面通航凈空頂部通航凈空頂部 二、橋梁的分類二、橋梁的分類1、按結(jié)構(gòu)體系劃分、

7、按結(jié)構(gòu)體系劃分 主要主要承重承重構(gòu)件構(gòu)件受力受力圖式圖式受力特點受力特點材料要求材料要求結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系世界紀錄世界紀錄梁梁或或板板 以主梁受彎以主梁受彎承擔(dān)使用荷承擔(dān)使用荷載，結(jié)構(gòu)不載，結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生水平反產(chǎn)生水平反力力抗彎能力抗彎能力強（鋼、強（鋼、木、鋼筋木、鋼筋砼、預(yù)應(yīng)砼、預(yù)應(yīng)力砼）力砼）簡支梁、懸簡支梁、懸臂梁、連續(xù)臂梁、連續(xù)梁橋、連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋剛構(gòu)橋加拿大魁北克加拿大魁北克公 鐵 兩 用 橋公 鐵 兩 用 橋（ 5 4 8 . 8 m ）（懸臂鋼桁）（懸臂鋼桁）1917飛云江橋（簡支梁橋）飛云江橋（簡支梁橋）六庫怒江橋（連續(xù)梁橋）六庫怒江橋（連續(xù)梁橋）南寧邕江大橋（懸臂梁橋）南寧

8、邕江大橋（懸臂梁橋）雙 懸 臂 梁 橋均 布 荷 載q武漢長江大橋武漢長江大橋（1957年建，公鐵兩用，年建，公鐵兩用，連續(xù)鋼桁梁橋連續(xù)鋼桁梁橋，三聯(lián)，三聯(lián)3128m）主要承主要承重構(gòu)件重構(gòu)件受力受力圖式圖式受力特點（豎向受力特點（豎向力作用）力作用）材料要求材料要求結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系世界紀錄世界紀錄拱圈或拱圈或拱肋拱肋墩臺不僅產(chǎn)生豎墩臺不僅產(chǎn)生豎向反力，還產(chǎn)生向反力，還產(chǎn)生水平推力，從而水平推力，從而使拱主要受壓，使拱主要受壓，也受彎矩。也受彎矩?？?壓 能 力 強抗 壓 能 力 強（ 磚 、 石 、（ 磚 、 石 、砼、鋼筋砼、砼、鋼筋砼、鋼、鋼管砼）鋼、鋼管砼）簡 單 體 系簡 單 體 系

9、拱 橋 、 組拱 橋 、 組合 體 系 拱合 體 系 拱橋 、 拱 片橋 、 拱 片拱拱美新 河 谷 橋美新 河 谷 橋（518.3m）（ 鋼 拱 ）（ 鋼 拱 ）1976 拱橋受力圖式拱橋受力圖式 趙州橋（石拱橋）趙州橋（石拱橋）剛架拱剛架拱從化拱橋從化拱橋（鋼筋混凝土肋拱）（鋼筋混凝土肋拱）1995，國內(nèi)第一座鋼管砼拱橋，115m四川旺蒼東河橋四川旺蒼東河橋（鋼管拱）（鋼管拱） 主要主要承重承重構(gòu)件構(gòu)件受力受力圖式圖式受力特點（豎向受力特點（豎向力作用）力作用）材料要材料要求求結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點世界紀錄世界紀錄剛架剛架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)梁部受彎為主，梁部受彎為主，柱腳有水平反力，柱腳有水平反力，介于梁

10、、拱之間。介于梁、拱之間。鋼筋砼、鋼筋砼、預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力砼砼適合采用懸臂適合采用懸臂法施工，但剛法施工，但剛結(jié)點施工困難，結(jié)點施工困難，易于開裂。易于開裂。廣東珠江輔航道廣東珠江輔航道橋，主跨橋，主跨270m，（預(yù)應(yīng)力砼），（預(yù)應(yīng)力砼），1996年建成年建成受力圖式受力圖式沅陵沅水橋（連續(xù)剛構(gòu)橋）沅陵沅水橋（連續(xù)剛構(gòu)橋）安康漢江安康漢江（斜腿剛構(gòu)橋）（斜腿剛構(gòu)橋）烏龍江橋烏龍江橋（T型剛構(gòu)橋）型剛構(gòu)橋）主要主要承重承重構(gòu)件構(gòu)件受力受力圖式圖式受力特點受力特點（豎向力作（豎向力作用）用）材料要材料要求求結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點世界紀錄世界紀錄纜索纜索纜索只受拉纜索只受拉力，墩臺受力，墩臺受豎向力及水豎向力

11、及水平推力。平推力。平 行 高平 行 高強 鋼 絲強 鋼 絲束束自重輕，跨自重輕，跨越力強，鋼越力強，鋼度差，變形度差，變形及振動大及振動大日本，明石海峽大日本，明石海峽大橋，主跨橋，主跨1991m意大利，莫西拿橋意大利，莫西拿橋橋，主跨橋，主跨3300m受力圖式受力圖式香香港港青青馬馬大大橋橋天津永和新橋（雙塔三跨斜拉橋）天津永和新橋（雙塔三跨斜拉橋）杭州灣大橋南航道橋杭州灣大橋南航道橋 爪哇爪哇巴厘橋巴厘橋 斜拉斜拉懸索混合體系懸索混合體系南京長江大橋（公鐵兩用）南京長江大橋（公鐵兩用）2、按橋梁用途來劃分、按橋梁用途來劃分公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、農(nóng)橋、人行橋、運水公路橋、鐵路橋、公鐵

12、兩用橋、農(nóng)橋、人行橋、運水橋（渡槽）、其它專用橋梁（如通過管路、電纜等）橋（渡槽）、其它專用橋梁（如通過管路、電纜等）軍都山渡槽橋，軍都山渡槽橋，是我國第一座跨度超過百米的大型斜拉輸水建筑物，是我國第一座跨度超過百米的大型斜拉輸水建筑物，截面采用圓弧形的半封閉薄殼結(jié)構(gòu)。截面采用圓弧形的半封閉薄殼結(jié)構(gòu)。ROSENSTEIN人行橋人行橋（自錨式懸索橋）（自錨式懸索橋）橋梁分類橋梁分類多孔跨徑總長多孔跨徑總長L（m）單孔跨徑單孔跨徑l0（m）特大橋特大橋L1000l0150大橋大橋100L100040l0150中橋中橋30L10020l040小橋小橋8 L305 l01000斜拉橋斜拉橋500鋼拱橋

13、鋼拱橋500混凝土拱橋混凝土拱橋3004、按主要承重結(jié)構(gòu)所用的材料來劃分、按主要承重結(jié)構(gòu)所用的材料來劃分木橋、鋼橋、圬工橋（包括磚、石、混凝土橋）、木橋、鋼橋、圬工橋（包括磚、石、混凝土橋）、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋、鋼管混凝土鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋、鋼管混凝土煤溪谷橋煤溪谷橋（英國）（英國）少見的鑄少見的鑄鐵拱橋鐵拱橋挪威特羅姆澤海灣橋挪威特羅姆澤海灣橋，上承式，上承式 5、按行車道的位置劃分、按行車道的位置劃分 上承式上承式視野開闊，但建筑高度相對較大視野開闊，但建筑高度相對較大 下承式下承式建筑高度小，視野較差建筑高度小，視野較差 中承式中承式兼有前兩者的優(yōu)缺點兼有前兩

14、者的優(yōu)缺點日本，日本，神戶大橋神戶大橋，中承式，中承式臺北關(guān)渡橋臺北關(guān)渡橋中承式中承式三堆子金沙江橋，三堆子金沙江橋，下承式下承式大連新港海上棧橋大連新港海上棧橋，下承式，下承式6、按跨越方式、按跨越方式 固定式的橋梁、開啟橋、浮橋、漫水橋固定式的橋梁、開啟橋、浮橋、漫水橋 開啟式開啟式 西德尼拉尼爾舊橋西德尼拉尼爾舊橋，提升式，提升式 7、按施工方法、按施工方法 整體施工橋梁整體施工橋梁上部結(jié)構(gòu)一次澆筑而成上部結(jié)構(gòu)一次澆筑而成 節(jié)段施工橋梁節(jié)段施工橋梁上部結(jié)構(gòu)分節(jié)段組拼而成上部結(jié)構(gòu)分節(jié)段組拼而成漳州戰(zhàn)備大橋，漳州戰(zhàn)備大橋，邊跨滿堂支架現(xiàn)澆合攏邊跨滿堂支架現(xiàn)澆合攏整體施工橋梁整體施工橋梁懸臂施

15、工法懸臂施工法節(jié)段施工橋梁節(jié)段施工橋梁一、我國橋梁建設(shè)的成就一、我國橋梁建設(shè)的成就 我國橋梁的建設(shè)規(guī)模我國橋梁的建設(shè)規(guī)模橋型橋型跨徑記錄跨徑記錄（m）橋名橋名同類型橋世同類型橋世界排位界排位梁橋梁橋270虎門大橋虎門大橋第一第一混凝土拱橋混凝土拱橋420萬縣長江大橋萬縣長江大橋第一第一斜拉橋斜拉橋628南京長江二橋南京長江二橋第三第三懸索橋懸索橋1385江陰長江大橋江陰長江大橋第四第四第二節(jié)第二節(jié) 國內(nèi)外橋梁發(fā)展概況國內(nèi)外橋梁發(fā)展概況虎門大橋輔航道橋虎門大橋輔航道橋1997年建成，主年建成，主跨跨270m，世界最，世界最大跨徑的連續(xù)剛大跨徑的連續(xù)剛構(gòu)橋構(gòu)橋 萬縣長江大橋萬縣長江大橋 1997年

16、建成，勁性骨架鋼筋混凝土箱形拱橋，主跨年建成，勁性骨架鋼筋混凝土箱形拱橋，主跨420m，是世，是世界上跨徑最大的鋼筋混凝土拱橋。界上跨徑最大的鋼筋混凝土拱橋。 2000年建成，主跨年建成，主跨628m，在斜拉橋中，跨徑處于中國第一、世界第，在斜拉橋中，跨徑處于中國第一、世界第三位。北橋為連續(xù)剛構(gòu)橋，采用移模平衡懸臂澆筑，南橋（斜拉橋）采三位。北橋為連續(xù)剛構(gòu)橋，采用移模平衡懸臂澆筑，南橋（斜拉橋）采用預(yù)制鋼箱梁，平衡懸臂拼裝。用預(yù)制鋼箱梁，平衡懸臂拼裝。 南京長江二橋南京長江二橋 創(chuàng)造了斜拉橋四項世界之最：主跨創(chuàng)造了斜拉橋四項世界之最：主跨1088m，是目前世界跨徑最大的斜拉橋；，是目前世界跨徑

17、最大的斜拉橋；主塔高主塔高306m，是世界最高的橋塔；主橋兩個基礎(chǔ)墩分別采用，是世界最高的橋塔；主橋兩個基礎(chǔ)墩分別采用131根直徑為根直徑為效果圖效果圖蘇通長江大橋蘇通長江大橋2.5m至至2.8m、長、長120多多米的群樁構(gòu)筑，是世界米的群樁構(gòu)筑，是世界最大規(guī)模的群樁基礎(chǔ)；最大規(guī)模的群樁基礎(chǔ)；主橋最長的斜拉索長達主橋最長的斜拉索長達580m，是世界最長的，是世界最長的斜拉索，加之采用技術(shù)斜拉索，加之采用技術(shù)的先進性，這座大橋可的先進性，這座大橋可代表當(dāng)今世界橋梁建設(shè)代表當(dāng)今世界橋梁建設(shè)的最高水平。的最高水平。 位于我國江蘇省江位于我國江蘇省江陰市和靖江市之間，跨陰市和靖江市之間，跨越長江的公路大橋，