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《桥梁工程》桥梁工程《桥梁工程》•本课程任务：是研究桥梁设计和桥梁施工方法的学科•本课程与以前所学课程的关系：建筑材料材料力学结构力学结构设计原理•本课程相关规范：公路工程技术标准（TJGB01-2003)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（TJGD62-2004)公路桥涵通用规范（TJGD60-2004)《桥梁工程》•第一篇总论•第二篇钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥•第三篇悬臂与连续体系梁桥•第四篇混凝土拱桥•第五篇悬索承重体系桥梁•第六篇桥梁墩台《桥梁工程》第一篇总论第一章概论第二章桥梁的基本组成和分类第三章桥梁的总体规划和设计要点第四章桥梁的设计荷载《桥梁工程》第一篇第一章概论第一节桥梁工程的地位和作用第二节古代桥梁简述第三节我国近代桥梁建筑的成就第四节世界各国桥梁建造现状《桥梁工程》第一节桥梁工程的地位和作用•各种道路工程的关键节点,跨越各种障碍；•里程不长、难度高、造价大、工期长；•城市立体交通的主要构成；•立体交叉、高架道路；•桥梁是一个国家或地区经济实力、科学技术、生产力发展等综合国力的体现；•桥梁往往是代表一个地区经济、历史、人文等等社会发展的标志性建筑，可以说是社会历史发展一座不朽的丰碑。《桥梁工程》大自然建造了第一座独木桥动物沿着吹倒的大树跑到对岸独木桥第二节古代桥梁简述《桥梁工程》天然石梁桥古老的步行石梁桥,显示出原始的造桥技术。石头露出水面的踏步桥《桥梁工程》东汉画像砖，描绘一座多桩多孔木梁桥。《桥梁工程》《桥梁工程》浮桥《桥梁工程》赣州古浮桥，学名叫惠民桥，又称东津桥、东河浮桥。《桥梁工程》《桥梁工程》霁虹桥《桥梁工程》《桥梁工程》《桥梁工程》《桥梁工程》《桥梁工程》《桥梁工程》《桥梁工程》《桥梁工程》《桥梁工程》《桥梁工程》《桥梁工程》第三节我国近代桥梁建筑的成就《桥梁工程》《桥梁工程》五星浮雕工业学大庆《桥梁工程》梁桥70年代后，中国桥梁技术开始大发展，尤其80年代后，桥梁技术达到世界先进水平；《桥梁工程》南京长江第二大桥《桥梁工程》虎门大桥辅航道《桥梁工程》重庆石板坡大桥复线桥《桥梁工程》拱桥《桥梁工程》上海卢浦大桥《桥梁工程》《桥梁工程》世界首座6线铁路大桥南京大胜关大桥《桥梁工程》武汉天兴州公铁两用长江大桥斜拉桥《桥梁工程》苏通大桥《桥梁工程》香港昂船洲大桥《桥梁工程》悬索桥润扬长江大桥《桥梁工程》舟山跨海大桥《桥梁工程》跨海大桥东海大桥《桥梁工程》杭州湾大桥《桥梁工程》《桥梁工程》第四节世界各国桥梁建造现状•大跨径桥梁的发展依赖于施工技术的发展和轻型材料的应用。•对桥梁的抗风、抗灾问题愈来愈重视。•更注重桥梁与周边景观的协调。•设计行车速度、行车舒适性要求的提高，导致一些上部结构在荷载作用下线型不好的桥型的淘汰。•高技术设计要求高技术的施工、管理、监控。同时对材料的耐久性和材料的防护要求也越来越高。•日本在大跨径桥梁的设计、施工方面以及在新型建筑材料方面总体上处于领先水平。《桥梁工程》◎18世纪70年代前，世界桥梁仅为木、石料结构的百米内小跨桥梁◎19世纪初英国熟铁链杆桥－曼内海峡桥主跨177米为当时世界之最；◎1890年英国建成福斯海湾桥主跨达521米，为19世纪末20世纪初世界桥跨最大记录；◎1931年美国乔治·华盛顿桥主跨首先突破1000米大关，为1067米；《桥梁工程》《桥梁工程》布鲁克林大桥《桥梁工程》《桥梁工程》大带桥,大伯尔特桥《桥梁工程》•1956年，瑞典建成了世界上第一座斜拉桥——斯特伦松德桥，主跨为182．6米《桥梁工程》《桥梁工程》米约大桥MillauBridge《桥梁工程》法国诺曼底桥《桥梁工程》贝永桥《桥梁工程》《桥梁工程》世界十大悬索桥一览序号桥名主跨(米)国家竣工时间1明石海峡大桥1991日本19982舟山西堠门大桥1650中国20093大伯尔特桥1624丹麦19964润扬长江公路大桥1490中国20055亨伯尔桥1410英国19816江阴长江公路大桥1385中国19997香港青马大桥1377中国19978维拉扎诺桥1298美国19649金门大桥1280美国193710武汉阳逻长江公路大桥1280中国2007《桥梁工程》明石海峡大桥1991日本1998明石海峡大桥《桥梁工程》舟山西堠门大桥《桥梁工程》世界十大斜拉桥序号桥名主跨(米)国家竣工时间1苏通长江公路大桥1088中国20082香港昂船洲大桥1018中国20083多多罗桥890日本19994诺曼底桥856法国19955南京第三长江大桥648中国20056南京第二长江大桥628中国20017武汉第三长江大桥618中国20018青州闽江大桥605中国20019杨浦大桥602中国199310徐浦大桥590中国1997《桥梁工程》苏通长江大桥《桥梁工程》香港昂船洲大桥《桥梁工程》世界十大拱桥一览序号桥名主跨(米)国家竣工时间1朝天门大桥552中国20082卢浦大桥550中国20033新河峡谷大桥518美国19774贝永桥504美国19315悉尼港大桥503澳大利亚19326巫山长江大桥492中国20047万县长江大桥420中国19978菜园坝长江大桥420中国20079克尔克桥390南斯拉夫198010弗里芝特桥383美国1973《桥梁工程》《桥梁工程》第一篇第二章桥梁的基本组成和分类第一节桥梁的基本组成部分第二节桥梁的主要类型《桥梁工程》第一节桥梁的基本组成部分Bridge桥梁Superstructure上部结构Substructure下部结构Bearing支座Accessory附属设施《桥梁工程》上部结构：上部结构俗称桥跨结构，是跨越障碍的主要承重结构，习惯上是指支座以上跨越桥孔的结构物总称江西萍乡320国道改建工程白源河中桥首根大桥桩基灌注顺利完成。该桥利用老桥加宽桥梁，全长68.08米，宽30米，其中利用老桥宽11.2米，两边加宽各9.4米，上部结构为2孔20米后张法预应力砼空心板，桥台为钻孔灌注桩基础U型台身，桥墩为钻孔灌注桩基础柱式墩身。下图为钢筋笼吊装现场。《桥梁工程》下部结构：下部结构包括桥墩(pier)桥台(abutment)基础(foundation)。江西萍乡320国道改建工程白源河中桥首根大桥桩基灌注顺利完成。该桥利用老桥加宽桥梁，全长68.08米，宽30米，其中利用老桥宽11.2米，两边加宽各9.4米，上部结构为2孔20米后张法预应力砼空心板，桥台为钻孔灌注桩基础U型台身，桥墩为钻孔灌注桩基础柱式墩身。下图为钢筋笼吊装现场。《桥梁工程》桥墩《桥梁工程》支座《桥梁工程》Accessory附属设施桥面铺装（bridgedecking)排水设施（drainage）伸缩缝（expansionjoint)桥梁与路堤衔接处的桥头搭板(transitionslabatbridgehead)锥形护坡(conicalslope)人行道(pavement)路灯（lampstandard）栏杆（guardrail）缘石（kerb)《桥梁工程》桥头搭板《桥梁工程》锥形护坡《桥梁工程》缘石《桥梁工程》Waterlever水位低水位（lowwaterlever)：枯水季节的最低水位。高水位（highwaterlever)：洪峰季节河流中的最高水位。设计洪水位（designedfloodlever):桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位。计算水位（calculatedwaterlever):设计洪水位加壅水和浪高得到的水位。通航水位（navigablewaterlever):在各级航道中能保持船舶正常航行时的水位。《桥梁工程》净跨径（clearspan)l0总跨径（totalspan)∑l0计算跨径（computedspan)l标准跨径（standardspan）lk桥梁全长（totallengthofbridge)L桥下净空（clearanceofspan)H桥面净空（clearanceabovebridgefloor)桥梁建筑高度（constructionheightofbridge）h《桥梁工程》拱轴线桥梁高度、桥下净空高度、建筑高度、容许建筑高度净矢高、计算矢高矢跨比《桥梁工程》第二节桥梁的主要类型桥梁的基本体系：梁式桥Beambridge拱式桥Archbridge刚架桥Rigid-framebridge悬索桥Suspensionbridge斜拉桥Cable-stayedbridge组合体系桥Combinationbridgeofdifferentsystems《桥梁工程》•在竖向荷载作用下，无水平反力，弯距较大；•简支梁、连续梁、桁架连续；《桥梁工程》钢筋混凝土梁桥是一种常用的中小跨度桥梁，以广西壮族自治区的南宁邕江桥（1964年）为代表，主跨最大55m，系中国最早按闭口薄壁构件设计的一座箱形悬臂梁桥。《桥梁工程》杭州钱塘江二桥，1991年。公路、铁路并行分离的公路、铁路两用桥。主跨：80m,公路、铁路正桥均为18孔一联预应力混凝土箱形连续梁，连续长度达1340m，为目前国内之冠。箱梁采用三向预应力.《桥梁工程》•有拱圈或拱肋，竖向荷载作用下，产生水平推力•跨越能力大，美观，适用材料较多•施工比较困难《桥梁工程》•刚架结构，梁与墩柱连接处刚度较大•受力介于梁桥与拱桥之间，跨中正弯距小，降低建筑高度•受温度、沉降等不利影响•（T构桥）、连续刚构桥、斜腿刚构桥《桥梁工程》预应力混凝土T型刚构桥以其最适宜采用平衡悬臂拼装或浇筑法施工，在中国60年代首先受到重视和发展。悬臂拼装预应力混凝土T型刚构桥以河南五陵卫河桥（1964年）为首创.主孔跨径50米，两个边孔各20米《桥梁工程》葛洲坝三江大桥公路桥湖北宜昌1981年梁桥主桥94+158+94m《桥梁工程》重庆黄花园大桥：大桥为三向预应力五跨连续刚构桥,全桥长1208米,中间三跨跨距为250米,主跨跨径居世界同类桥型第四，连续刚构长度居世界第一。1999年12月26日竣工。《桥梁工程》•荷载通过吊杆使缆索产生拉力，并传递到岸上巨大的锚碇上；•吊桥有水平反力，跨越能力大，对动荷载要求较高；《桥梁工程》与吊桥类似，梁除受弯剪外，还受压。《桥梁工程》•有梁、拱、塔、索等几种构件组合而成，有承重构件、传力构件之分；•单孔系杆拱桥、连续梁拱组合、桁架拱桥、斜拉桥、部分斜拉桥；《桥梁工程》组合体系桥结构示意-梁拱组合《桥梁工程》按使用性质分为公路桥、公铁两用桥、人行桥等。按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。桥梁分类多孔跨径总长L（米）单孔跨径Lk（米）特大桥L＞1000L0＞150大桥1000≥L≥100150≥L0≥40中桥30＜L＜10020≤L0＜40小桥8≤L≤305＜L0＜20涵洞L＜8L0＜5新的《公路工程技术标准》（JTGB01-2003)(2004-03-01实施）对特大桥和大桥重新作了界定。《桥梁工程》按建筑材料钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、结合桥、圬工桥、木桥等按跨越障碍物的性质跨河桥、跨线桥、高架桥、栈桥按桥跨结构与桥面的相对位置上承式、下承式、中承式按结构体系分梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系等按桥梁的平面形状分直桥，斜桥、弯桥按预计使用时间分永久性桥，临时性桥《桥梁工程》第一篇第三章桥梁的总体规划和设计要点•第一节桥梁总体规划原则和基本设计资料•第二节桥梁纵、横端面设计和平面布置•第三节桥梁设计的方案比较《桥梁工程》第一节桥梁的总体规划原则和基本设计资料一、桥梁设计的基本要求按安全、适用、经济、美观、适于施工的原则总体规划和设计，并综合考虑其他因素.1、使用上的要求：安全畅通，使用年限、耐久性、保养；2、经济上的要求：总造价、材料最少，综合考虑养护、维修、施工期等；3、结构尺寸和构造上的要求：桥梁结构在制造、运输、安装、使用过程具有足够的刚度、强度、稳定性、耐久性；4、施工上的要求：施工设备、安全、技术；5、美观上的要求：桥梁美学，与周围环境协调，尤其城市桥梁，挺拔、宏伟等。《桥梁工程》所谓“3E”：Efficiency（功效）Economy（经济）Elegance（优美）《桥梁工程》二、