長安大學橋梁工程課件

澳大利亞悉尼港灣大橋，鋼桁架中承式拱橋

(SydneyHarbourBridge1932年，跨度518米)德國巴伐利亞州艾森

(Essing,Bayern),

跨越美因一多瑙河運河

(Main-

Danube

Canal),

是一座波浪形人行木橋。建于1986—1987年。法國米爾奧大橋，橋墩高245m

與230m日本明石海峽大橋

1998

年

主跨1991米直布羅陀海峽大橋，連接西班牙和摩洛哥，主跨5000米，混合型雙

懸臂吊橋

(林同炎方案)花無數(shù)的錢制造威力無比的炸彈和其它武器，不到十年它們就落后了，

你不得不拋棄甚至銷毀它們。我們建造大橋吧，因為她是永恒的!前言>橋梁工程課的地位——是研究橋梁設(shè)計和施

工的方法的學科，是道橋?qū)I(yè)最主要的專業(yè)

主干課之一>本課程與以前所學課程的關(guān)系——建筑材料、材料力學、結(jié)構(gòu)力學、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等。>主要內(nèi)容——內(nèi)力計算、設(shè)計及構(gòu)造要求、橋梁的施工>本課程的學習方法——理論聯(lián)系實際>

必備參考資料：公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范

(

JTG

D60-2004)公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計

規(guī)范(JTG

D62-2004)《橋梁工程》學習參考書目錄[1]

范立礎(chǔ)主編.橋梁工程.人民交通出版社.2000[2]邵旭東主編.橋梁工程.人民交通出版社.2002

[3]葉見曙主編.結(jié)構(gòu)設(shè)計原理.人民交通出版社.2005[4]

徐岳王亞君萬振江主編.預應力混凝土連續(xù)梁橋

設(shè)計.人民交通出版社，2000[5]

范立礎(chǔ)主編.預應力混凝土連續(xù)梁橋.人民交通出

版社

.1988[6]鄔曉光邵新鵬萬振江編著.剛架橋.人民交通出

版社

.2001第一章概述本章講解內(nèi)容要點：

橋梁的基本組成和分類橋梁的發(fā)展尸第一節(jié)橋梁的基本組成和分類一、橋梁的概念橋梁是供鐵路、道路、渠道、管線、

行人等跨越河流、山谷、海灣、其

他線路或障礙時的架空建筑物。第一節(jié)橋梁的基本組成和分類二、橋梁的基本組成橋梁的組成上部結(jié)構(gòu)Superstructure下部結(jié)構(gòu)Substructure橋

梁Bridge支座Bearing附屬設(shè)施AccessOrvL1/橋臺洪水位—-路堤基礎(chǔ)1.橋跨結(jié)構(gòu)(上部結(jié)構(gòu))2.支座系統(tǒng)

bearing

3.橋墩

pier4.橋臺

abutment5.墩臺基礎(chǔ)

foundation下部結(jié)構(gòu)

substructure低水位

學

通航水位橋跨結(jié)構(gòu)錐

體

護

坡superstructure橋墩Lo工工,——圖1-2

拱橋的基本組成1--主拱圈；2拱頂；3

供腳；4--拱軸線；5—拱腹；6—挑背；7仲縮縫：8橋臺；9—基礎(chǔ)；10—錐坡；11—拱上建筑第一節(jié)橋梁的基本組成和分類6.附屬設(shè)施附屬設(shè)*施包括●橋面鋪裝(bridge

decking)●排水設(shè)施

(drainage)●伸縮縫

(expansion

joint)●

橋梁與路堤銜接處的橋頭搭板(transtion

slab

at

bridge

head)●雛形護坡(conical

slope)●人行道(pavement)●路燈

(lamp

standard)●欄桿

(guardrail)●緣石

(kerb)三、常用名詞：>

高

水

位——洪峰季節(jié)河流中的最高水位。>低水位

——指枯水季節(jié)河流中的最低水位。>設(shè)計洪水位

——指橋梁設(shè)計中按規(guī)定的設(shè)計洪水頻

率計算所得的高水位。>

計

算

水

位

——設(shè)計洪水位加壅水和浪高得到的水位。>

通

航

水

位——在各級航道中能保證船舶正常航行時的水位。第一節(jié)橋梁的基本組成和分類第一節(jié)橋梁的基本組成和分類三、

常用名詞：>計

算

跨

徑I—

—

橋跨結(jié)構(gòu)兩個支點間的距離稱為計算

跨徑。拱橋指相鄰拱腳截面形心點之間的水平距離。>

標

準

跨

徑—

—

指兩相鄰橋墩中線間的距離，或橋墩

中線與橋臺臺背前緣間的距離。>凈

跨

徑l?—

—

指設(shè)計洪水位(或通航水位)線上相鄰

兩個橋墩(或橋臺)之間的水平凈距，而拱式橋是指每孔拱跨拱腳截面內(nèi)邊緣之間的距離。>

總

跨

徑Zlo

——

指多孔橋梁中各孔凈跨徑的總和。第一節(jié)橋梁的基本組成和分類三、

常用名詞：>橋梁全長L

—

—有橋臺的橋梁為兩岸橋臺側(cè)墻或八字墻尾端之間的距離；無橋臺的橋梁為橋面系行車道

長度。>

橋

梁

總

長L?——

指兩橋臺臺背前緣之間的距離。>

建筑高度h

—

—

指橋上行車路面(或軌頂)與橋跨結(jié)構(gòu)

下邊緣之間的高差。>

橋下凈空H

—

—指設(shè)計洪水位或設(shè)計通航水位至橋

跨結(jié)構(gòu)下邊緣之間的距離。該距離應滿足安全排洪及

通航的要求。橋跨結(jié)構(gòu)Lo/橋臺洪水位通航水位低水位

平錐體護坡!基礎(chǔ)路堤橋墩工工L1"橋

涵

分

類多孔跨徑總長L(m)單孔跨徑Lk(m)特

大

橋L>1000Lx>150大

橋100≤L≤100040≤Lk≤150中

橋30<L<10020≤Lk<40小

橋8≤L≤305≤Lx<20涵

洞Lx<5第一節(jié)橋梁的基本組成和分類四、橋梁的分類1、按跨徑大小分類我國公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范橋梁分類單孔跨徑指標準跨徑橋

型跨徑Lk懸索橋>1000m斜拉橋>500m鋼拱橋>500m混凝土拱橋>300m第一節(jié)橋梁的基本組成和分類四、橋梁的分類國際特大橋梁分類標準第一節(jié)橋梁的基本組成和分類四、橋梁的分類2、

按橋面的位置劃分上承式——視野好、建筑高度大下承式——建筑高度小、視野差

中承式——兼有兩者的特點第一節(jié)橋梁的基本組成和分類四、橋梁的分類3、

按橋梁用途來劃分公路橋、

鐵路橋、

公路鐵路兩用橋人行橋、

運水橋(渡槽)、管線橋等。第一節(jié)橋梁的基本組成和分類四、

橋梁的分類4、按材料來劃分木橋、鋼橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋、組合橋(常見鋼-混凝土組合)第一節(jié)橋梁的基本組成和分類四、橋梁的分類5、

按受力體系劃分梁式橋拱橋>

剛架橋懸索橋(吊橋)

斜拉橋組合體系四、橋梁的分類5、

按受力體系劃分>梁式橋特點：豎向荷載下無水平反力，梁只承受剪力和彎矩四、橋梁的分類5、

按結(jié)構(gòu)體系劃分>拱橋特點：

豎向荷載下有水平反力，

能消除拱體部分彎矩，

拱主要受壓，可采用圬工或混凝土結(jié)構(gòu)建造，對基礎(chǔ)地

質(zhì)條件要求較高。四、橋梁的分類5、

按結(jié)構(gòu)體系劃分>剛架橋特點：梁柱共同工作，橋下凈空易保證，對跨線橋非常有利。四、橋梁的分類5、

按結(jié)構(gòu)體系劃分>懸索橋特點：構(gòu)件受力明確，塔受壓(彎);索受拉；梁為彈

性支撐連續(xù)梁。四、橋梁的分類5、

按結(jié)構(gòu)體系劃分>斜拉橋特點：與吊橋類似，梁除受彎剪外，還受壓。四、橋梁的分類6、

按跨越方式>固定式的橋梁>開啟橋>浮橋>漫水橋2009年8月13日下午6時，發(fā)生在威斯康星州斯特金灣的一座可開合的吊橋上。

當時，這名女司機開車駛過吊橋時，橋道突然開啟，然后慢慢升高至45度。目睹此情景的人都被驚呆了。正當大家都為女司機捏一把冷汗之際，只見她把車子剎在傾斜的橋上，

一直到橋道重新閉合后，才重新發(fā)動引擎安全

駛過。四、橋梁的分類7、按橋梁的平面形狀正交橋、斜交橋、彎橋分類方式橋涵類型1.按工程規(guī)模分特大橋、大橋、中橋、小橋等2.按用途分鐵路橋、公路橋、公鐵兩用橋、人行及自行車橋、農(nóng)橋等3.按建筑材料鋼橋、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋、結(jié)合橋、圬工橋、木橋等4.按結(jié)構(gòu)體系分梁橋、拱橋、懸索橋、斜拉橋、組合體系等5.按橋跨結(jié)構(gòu)與橋面的相對位置上承式、下承式、中承式6.按跨越方式分固定式橋、開啟橋、浮橋、漫水橋7.按橋梁的平面形狀分正交橋、斜交橋、彎橋四、橋梁的分類第二節(jié)橋梁的發(fā)展一、橋梁的發(fā)展概述1.材料的發(fā)展2.理論的發(fā)展3.技術(shù)的進步第二節(jié)橋梁的發(fā)展一、橋梁的發(fā)展概述1.材料的發(fā)展然橋出有梁土序冬辟部

畫分

中清

描晰

述可

的辨木’

結(jié)

構(gòu)構(gòu)

橋井

梁上海青浦(金澤)虹橋，這座虹橋為單孔木拱橋，

橋長16

.8米

，寬4

米，是古代橋梁復制的杰作。嚴格按古代的造橋工藝，采用無支架

施工法，沒有榫頭，不用釘子，全部用捆綁式結(jié)扎起來，連成一片第二節(jié)橋梁的發(fā)展一、橋梁的發(fā)展概述1.材料的發(fā)展作古嘉

°羅德

石馬石

材時拱

間期橋

均石

’單橋字砌半法°圓國拱尼的杰

市第二節(jié)橋梁的發(fā)展一、橋梁的發(fā)展概述1.材料的發(fā)展世界著名石拱橋——趙州橋

建于1400年前，是世界上跨

徑最大(37.02m)

、建造最早的

單孔空腹式石拱橋第二節(jié)橋梁的發(fā)展一、橋梁的發(fā)展概述1.材料的發(fā)展中國江浙一

帶優(yōu)美的石

拱橋，和環(huán)

境協(xié)調(diào)統(tǒng)一

的產(chǎn)物1.材料的發(fā)展世界上首座大

跨鐵橋

(Iron

Bridge),

建

于1779年，英國，

跨度為30.6米第二節(jié)橋梁的發(fā)展一、橋梁的發(fā)展概述高性能材料的時代鋼材：高強度、低松馳混凝土：高強度、高施工性能

(workability)等第二節(jié)橋梁的發(fā)展一、橋梁的發(fā)展概述1.材料的發(fā)展新型材料的出現(xiàn)和運用，如玻璃纖維、碳纖維強化復合材

料等強度高、重量輕、耐疲勞、抗腐蝕。第二節(jié)橋梁的發(fā)展一、橋梁的發(fā)展概述2.理論的發(fā)展材料的飛速發(fā)展和應用，推動了理論的研究，使設(shè)計理論日趨成熟。經(jīng)驗設(shè)計允許應力法SC?G;r?ZG)≤r?R(R/r?R/kc≤[o]極限狀態(tài)設(shè)計法第二節(jié)橋梁的發(fā)展一、橋梁的發(fā)展概述3.施工技術(shù)的發(fā)展>施工技術(shù)早期體現(xiàn)在運輸、起重和安裝方面：福建漳州虎渡橋(1240年),總長340

m,

最大跨石梁

長23.7m,高1.9m,重200多噸，就利用了潮水漲落來進行浮運架設(shè)，這是人類利用自然力量來進行橋梁施工?，F(xiàn)在的浮吊起重能力可達30000

KN,運輸?shù)姆绞礁鶕?jù)不同情況，可從水、陸、空三個方面進行。>現(xiàn)代橋梁施工技術(shù)還體現(xiàn)在橋梁的施工控制方面，橋梁在

施工階段往往是最脆弱的，也就是我們常比擬為橋梁的成長期，需要特別的保護。不僅僅是安全，還包括線形控制等。亞洲最大的3000噸運架梁起重船“天一號”,舉起一片長105米、

重2300噸的鋼-混凝土結(jié)合箱型梁，準確地架設(shè)在橋墩上.丹麥“天鵝”浮吊，起重能力達8700噸?！靶√禊Z”號運架梁起重船，在上海東海大橋架設(shè)70米跨預

應力混凝土箱梁310片，起重能力2500

噸。橋型最大跨徑

(m)橋名梁橋330石板坡長江大橋砼拱橋492巫山長江大橋斜拉橋1088蘇通大橋懸索橋1490潤揚長江大橋二、我國橋梁的成就橋梁建設(shè)規(guī)模石板坡長江大橋復線橋，主跨330m巫山長江大橋，主跨492m蘇通大橋1088m潤揚長江大橋

跨徑1490m排序橋名主跨(m)橋址年份1明石海峽大橋(Akashi-Kaikyo)1991日本本州四國聯(lián)絡(luò)線(神戶-鳴門)19982舟山西埃門大橋1650中國浙江施工中3大貝爾特東橋(Great

Belt

East)1624丹麥19974潤揚長江公路大橋南漢橋1490中國江蘇20055漢伯橋(Humber)1410英國19816長江江陰公路大橋1385中國19997青馬大橋(Tsing

Ma)1377香港特區(qū)，中國19988費拉諾橋(Verrazana-Narrows)1298紐約，美國19649金門大橋(Golden

Gate)1280舊金山，美國193710武漢陽邏長江大橋1280中國湖北施工中三

、世界橋梁成就橋梁建設(shè)規(guī)模

世界最大懸索橋排序橋名主

跨(m)橋址年份型式1蘇通大橋1088中國江蘇2007鋼箱2昂船洲大橋(stonecutters)1018中國香港2009混合3鄂東長江大橋926中國湖北2010混合4多多羅橋(Tatara)890日本本州四國聯(lián)絡(luò)線1999混合5諾曼第橋(Normandie)856法國1995混合6Incheon-2800韓國2007鋼箱7南京長江三橋648中國江蘇2005鋼箱8南京長江二橋南漢橋628中國江蘇2001鋼箱9舟山金塘大橋620中國浙江施工中鋼箱10武漢白沙洲大橋(三橋)618中國湖北2000混合世界最大斜拉橋蘇通大橋的四項世界之最：1、

最大主跨。目前世界上已經(jīng)建成的最大跨徑斜拉橋

為主跨890米的日本多多羅大橋，在建的香港昂船洲大橋主

跨1018米，而蘇通大橋跨徑1088米。2、

最深基礎(chǔ)。蘇通大橋主墩基礎(chǔ)由131根長約120米、

直徑2.5米至2.8米的鉆孔灌注樁組成，承臺長114米、寬48

米，面積有一個足球場大，是世界規(guī)模最大、入土最深的橋

梁樁基礎(chǔ)。3、

最高橋塔。目前已建成的最高橋塔為多多羅大橋

224米鋼塔，蘇通大橋橋塔為高300.4米的混凝土塔，比在

建的香港昂船洲大橋橋塔高6米。4、

最長拉索。蘇通大橋最長拉索為577米，最大重量

為59噸，比多多羅大橋斜拉索長100米。排序橋名主

跨(m)橋址年份1巫山長江大橋(鋼管混凝土)460中國重慶20052萬縣長江大橋(鋼管箱拱)420中國重慶萬縣19973克爾克1號橋(Krk-1)

(砼箱拱)390克爾克島(Krk

lsland),南斯拉夫19804益陽茅草街大橋(鋼管砼)368中國湖南20075廣州丫髻沙珠江大橋360中國廣東20006江界河大橋330中國貴州19957Hoover

Dam

Bypass323美國20078邕寧邕江大橋(鋼管砼)312中國廣西19969格

萊

茲

維

爾

橋(Gladesville)305悉尼(Sydney),澳大利亞196410艾米贊德橋(Ponte

daAmizade)290巴拉那河(Parana

River)巴西-巴拉圭1964世界最大混凝土拱橋巫山長江大橋主跨460m萬縣長江大橋主跨420m排序橋名主跨(m)橋址年份1石板坡長江大橋(連續(xù)剛構(gòu))330中國重慶20062斯托爾馬橋(Stolma)301挪威19983拉脫圣德橋(Raftsundet)298洛福坦(Lofoten),挪威19984虎門輔航道橋270中國廣東19975亞松森橋(Asuncion)270巴拉圭(三跨T構(gòu))19796蘇通大橋輔航道橋(連續(xù)剛構(gòu))268中國江蘇20077元江大橋(墩高123.3)265中國云南20078門道橋(Gateway)260澳大利亞19859瓦羅德2號橋(Varodd-2)260挪威199410寧德下白石大橋260中國福建2007世界最大預應力混凝土梁橋四、橋梁工程展望>

橋

梁

建

設(shè)

規(guī)

?！^續(xù)向大跨度發(fā)展，海灣大橋、洲際聯(lián)絡(luò)工程越來越多。>

新

材

料

的

應

用——混凝土材料向高強輕質(zhì)發(fā)展，預應力筋向高強度、耐腐蝕、強粘結(jié)和便于拼接方向發(fā)展。>

預

應

力

技

術(shù)

的

應

用——預應力混凝土橋跨結(jié)構(gòu)逐步成為發(fā)展主體。>

計

算

機

技

術(shù)

的

應

用—

—設(shè)計、施工、運營、管理等方面。思考及預習回顧本章內(nèi)容，思考以下問題：

橋梁的基本組成有哪些?各自的作用是什么?各

個部分的發(fā)展是什么?

橋梁的基本類型有哪些?發(fā)揮你的創(chuàng)造力，試考

慮有哪些新橋型或創(chuàng)造新的橋型?它們的特點是

什么?預習思考問題：

橋梁設(shè)計的基本原則是什么?你是怎么思考的，

如何處理他們之間的關(guān)系?橋梁的總體設(shè)計是如何考慮的?建筑師們說：

“在橋上漫

步是一種真

正的精神上

的享受。你

和高山、白

云、藍天那

么靠近，它

構(gòu)成了阿爾

卑斯山的一幅美妙的風景畫?！薄霸?/p>

橋所有部分

都恰到好處，

無可挑剔……這是

真正的藝術(shù)和橋梁結(jié)合的精品。”英國《橋梁設(shè)計與工程》評選出20世紀最美麗的橋梁第一名，瑞士薩爾基那山谷橋(SalginatobelBrücke):造型優(yōu)美，比例協(xié)調(diào)，是橋梁工程的一顆明

珠，以致于本世紀的設(shè)計師們已無法