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土木工程概论第9讲桥梁工程(上)1概述2桥梁的分类3桥梁的结构形式第6章桥梁工程土木工程概论第6章桥梁工程【教学要求】了解桥梁工程的概念和组成,熟悉桥梁工程的分类，了解桥梁工程的基本结构形式、桥梁规划和设计要点。【教学重点】桥梁的分类、组成和基本构造，桥梁工程的基本结构形式。【教学难点】桥梁工程的基本结构形式。土木工程概论1概述1.1桥梁工程的概念1.2桥梁的组成1.3桥梁的总体规划1.4桥梁设计要点1.5桥梁与建筑工程的异同共103张第1张第9讲桥梁工程（上）土木工程概论1概述1.1桥梁工程的概念第9讲桥梁工程（上）供公路、城市道路、铁路、渠道、管线等跨越水体、山谷或彼此间相互跨越的工程构筑物，是交通运输中重要的组成部分。共103张第2张土木工程概论“千年筏子百年桥”1.1桥梁工程的概念在没有桥的年代，“皮筏为渡”是黄河沿岸民间保留下来的一种古老的摆渡工具。溜索有篾索、藤编索及铁索等多种，过渡者将溜板或特制座位吊在绳索上，借助于绳索的倾斜度溜向彼岸。溜索又分为平溜、陡溜。溜索飞渡学会溜索去上学溜索飞怒江共103张第3张土木工程概论桥梁的原始雏形是堤梁桥。“碇埠桥”是堤梁桥的最原始形态。浙江的仕水碇埠建于清乾隆60年(1795年)，总长133m，共有石齿223步，每步由两块平整条石并排砌成,高低差0.2m，每步距0.6m，是我国现存保留最完好、最古老、最长的古代碇步桥。1.1桥梁工程的概念西浦村碇步福建仕水碇埠桥浙江塔尔石阶英国埃克斯穆尔共103张第4张土木工程概论浮桥中俄跨国浮桥黑龙江南河浮桥赣州船舟代替桥墩浮箱代替桥墩1.1桥梁工程的概念浮桥在我国已有三千年历史，传统的浮桥是用船或浮箱代替桥墩、上铺梁、板构成桥面，浮桥架设简便,成桥迅速。采用制式器材拼组的军用浮桥则称舟桥。共103张第5张土木工程概论1.1桥梁工程的概念溧水天生桥（南京）桥宽9m、长34m、厚9m，桥面高36m，桥下是明朝朱元璋为沟通江浙漕运在岩石上开凿出来的人工运河—胭脂河，是一座出自人工，却名“天生”的举世无双的石桥！绝壁危岩·鬼斧神工共103张第6张土木工程概论石梁桥古代桥梁要推石桥居首，秦汉时期我国已广泛修建石梁桥。洛阳桥(福建泉州)原名万安桥,是世界上现存最长的石梁桥,桥长834m、宽7m,墩端部呈船头形,墩孔净跨8m。碑亭中刻有清道光年间“天下第一桥”石刻横额又名江东桥，是我国古代十大名桥之一，桥长335m，某些石梁长达23.7m，沿宽度用三根石梁组成，每根宽1.7m，高1.9m，重达200多吨中国四大古桥之二虎渡桥(福建漳州)1.1桥梁工程的概念1214年始建1972年改建1053年始建1932年改建共103张第7张土木工程概论桥长五华里，又名五里桥，建于宋代，桥面由7条大石板铺成，为古代跨度最大的梁式石桥,有“天下无此长桥”的美称。安平桥（福建晋江）古纤道桥(绍兴柯桥)浙东运河古纤道有二段以条石平砌作桥墩,桥面直铺三块巨形石板,宽1.5m,孔跨2m的古纤道桥。最长一段502m,149孔,为国内所罕见。中国十大名桥之四建于1138-1152年建于公元815年1.1桥梁工程的概念共103张第8张土木工程概论“世界上最早的启闭式桥梁”--广济桥又称湘子桥，桥长518m,东岸桥墩13座、西岸11座，河中因水深流急只能用18只梭船排成一列横队，用铁索连成浮桥。遇洪水或要通船，可解掉糸船铁索，移开梭船，变成开闭式浮梁桥。广济桥集梁桥、拱桥、浮桥等形式于一体，凝结了古代劳动人民的智慧。广济桥以其“十八梭船二十四洲”的独特风格与赵州桥、万安桥、芦沟桥并称中国四大古桥,是世界上最早的启闭式桥梁十八梭船中国十大名桥之二始建于1171年1.1桥梁工程的概念共103张第9张土木工程概论是北京现存最古老的石造联拱桥。卢沟桥全长266.5m,宽7.5m,最宽处可达9.3m。有桥墩十座，共11个桥孔，整个桥身都是石体结构，关键部位均有银锭铁榫连接，为华北最长的古代石桥。卢沟桥(北京丰台)1.1桥梁工程的概念石拱桥中国十大名桥之首始建于1189年1698年重建共103张第10张土木工程概论又名安济桥，单孔空腹圆弧石拱桥，净跨37.2m，矢高7.23m。主拱圈上两侧各开两个小拱，以宣泄洪水，减轻自重。是现存最早，并保存良好的石拱桥。赵州桥（河北赵县）1.1桥梁工程的概念五亭桥（江苏扬州）位于杨州瘦西湖内。桥基为12条青石砌成大小不同的桥墩；桥身为拱卷形，由3种不同的卷洞联合，共15孔，孔孔相通,亭亭之间的廊相连。中国十大名桥之三中国十大名桥之五建于公元591-605年建于1757年共103张第11张土木工程概论玉带桥(北京颐和园)玉带桥单孔净跨11.38m，矢高约7.5m，全部用玉石琢成，桥面是双反向曲线，组成波形线桥型，显得格外富丽堂皇。五音桥全长110.6m、宽9.1m，桥上安有方解石栏板126块，用石块敲击会发出不同的声音，是一座能发出音响的桥梁。中国十大名桥之十五音桥(河北遵化)中国十大名桥之九建于1661-1664年建于1736-1795年1.1桥梁工程的概念共103张第12张土木工程概论独木桥独木桥创始最早，但不能长期使用,是简单的人行桥，常用一面砍平的一根圆木做成。川藏独木桥历经沧桑的独木桥水乡独木桥带扶手的独木桥1.1桥梁工程的概念共103张第13张土木工程概论木栈道桥“栈道”是人们在深山峡谷或河水隔绝的悬崖绝壁上用器物开凿一些棱形的孔穴，孔穴内插上石桩或木桩，上面横铺木板或石板，以便人、车通行，亦称栈道桥。绵山绝壁栈道火焚水激·石破天惊明月峡古栈道（秦岭）穴山为孔、插木为梁1.1桥梁工程的概念共103张第14张土木工程概论是目前保存最好、规模最大的风雨桥,整座桥无一铁钉,全用榫槽衔接,它斜穿直套、纵横交错,十分精致牢固,集桥、廊、亭三者于一身。是侗寨风雨桥的代表作,侗乡人民智慧的结晶，中国木建筑中的艺术珍品。福建廊桥程阳风雨桥(广西三江县)泰顺廊桥—仙居桥中国十大名桥之七建于1453年,1673年重建建于1916年1.1桥梁工程的概念共103张第15张土木工程概论竹篾藤桥(德昌县)云龙藤桥（大理）藤网桥(西藏墨脱)藤桥古老的藤桥是用富有韧性的藤条按经纬线编织成网状或筒形,把两端的门设在河的两边岸上，底部铺上木板，人踩着木板行走。现代藤桥则要在河两岸架起钢索，将竹子编成竹篾放在钢索上，再铺上木板。但竹篾每年须更换一次。1.1桥梁工程的概念共103张第16张土木工程概论嵩山连天峰吊桥台湾阿里山吊桥吊桥吊桥又称悬索桥，其跨越能力是各种桥梁体系中最大的。大渡河铁索桥(四川泸定)全长103.67m，宽3m，桥身共由13根铁链组成，其中底链9根，扶手4根，重达21t。中国十大名桥之八建于1705年1.1桥梁工程的概念共103张第17张土木工程概论桥梁既是一种功能性的结构物，又是一座立体的造型艺术工程，也是具有时代特征的景观工程，桥梁具有一种凌空宏伟的魅力。1.1桥梁工程的概念共103张第18张“世界第一拱桥”重庆朝天门长江大桥主跨552m2009年建成盖茨亥德千禧桥（英格兰）旋转式开启桥土木工程概论1.2桥梁的组成1概述桥跨结构又称上部结构.包括桥面板、桥面梁及、拱、悬索等,负责承受桥面的车辆、行人荷载桥台设在桥身两端,除支承桥跨结构外还与路堤衔接并防止路堤滑塌桥墩设在两桥台之间,作用是支承桥跨结构锥形护坡负责保证迎水部分路堤边坡的稳定桥梁基础是桥墩、桥台埋入岩土中的扩大部分，负责将桥上全部荷载传至地基H是桥下净空高度,它保证安全泄洪和河道通航所规定的净空高度共103张第19张土木工程概论桥跨结构桥台桥墩盖梁支座锥坡1.2桥梁的组成共103张第20张土木工程概论1.3桥梁的总体规划⑴规划的基本内容与程序桥位选定桥型选定桥梁的纵横断面布置桥梁总跨径及分孔方案的确定强度/刚度稳定性耐久性⑵规划的原则交通畅通泄洪、通航前瞻性总造价低消耗少工期短外形优美与环境协调使用要求经济要求结构要求美观要求1概述共103张第21张土木工程概论1.4桥梁设计要点在服从路线要求的前提下,选择河道顺直、河道稳定、水面较窄、水流平稳的河段。1.4.1桥位选定1概述共103张第22张土木工程概论过水面积L跨径与冲刷的关系1.4.2确定桥梁总跨径与分孔数A.总跨径：总跨径的长度应保证桥下有足够的过水断面可顺利宣泄洪水、通过流冰；跨径与冲刷的关系B.分孔数目及跨径大小：要考虑通航要求(通航孔按通航净宽，非通航孔选用经济跨径)；工程地质条件(避免过多水下施工和不良地质)、造价的高低(上部结构与下部结构造价基本持平，总造价最低)；通航水位和通航净标高决定着桥道标高。桥梁的分孔数目及跨径大小平原干枯河床地带跨河地区山区1.4桥梁设计要点共103张第23张土木工程概论1.4.3桥梁的纵横断面布置包括桥面宽度、横向坡度、桥跨结构的横断面布置等，应按照国家标准中的道路等级确定。桥梁纵断面设计典型双向整体式桥梁横断面典型城市双向整体式桥梁横断面1.4桥梁设计要点共103张第24张土木工程概论1.4.4桥型的选择(洞庭湖大桥桥型方案比较图)连续刚构方案三塔斜拉桥方案系杆拱配斜拉桥方案1880m1880m1880m10×50m130m310m310m130m10×50m10×50m3×100m140m310m140m10×50m10×50m160m280m280m160m10×50m151.48124.25124.25-16.00-17.0050m顶推箱梁50m顶推连续梁50m顶推连续梁50m预应力T梁50m现浇连续梁50m现浇连续梁-17.00-20.00-17.00122.15122.15-16.001.4桥梁设计要点共103张第25张土木工程概论桥梁工程中的荷载、材料、地基和内力效应与建筑工程基本相同，但有以下3点区别：●荷载:是一系列集中力和均布作用力组成的移动式荷载；●作用效应：除承受各种荷载引起的拉力、压力、弯矩、剪力、扭矩外，还承受车辆行进过程中产生的冲击力、离心力、横向摇摆力、制动力或牵引力等。●墩台和基础：桥梁基础埋置较深，水中的桥墩、桥台及基础要考虑河流冲刷和船只撞击，基础施工技术复杂。1.5桥梁与建筑工程的异同矮寨大桥成桥荷载试验1概述共103张第26张土木工程概论2桥梁的分类第9讲桥梁工程（上）2.1按使用性质分类2.2按桥身结构材料分类2.3按跨径或总长分类2.4按桥跨结构分类共103张第27张土木工程概论2.1按使用性质分类●公路桥；●铁路桥；●公铁两用桥；第9讲桥梁工程（上）●城市道路桥；--立交桥--高架桥--人行桥●机耕桥；●管线桥；●渡槽桥。共103张第28张土木工程概论2.1.1公路桥2.1按使用性质分类高速公路的高架桥共103张第29张技术上：能承受施加的荷载,能抗御自然因素的破坏作用；使用上：桥上能安全通行车辆，桥下能安全宣泄洪水和流冰,在通航河流上船只能安全航行。要求：采用先进技术，保护和美化环境。土木工程概论北盘江铁路大桥(水柏铁路)上承式钢管砼拱桥，2002年通车钢管砼拱肋钢筋砼刚架墩预应力砼简支梁桥长468.20m,桥高280m,大桥主跨跨径236m，拱轴线为悬链线，矢高为59m2.1按使用性质分类2.1.2铁路桥特点是：荷载大，冲击力大,行车密度大，要求能抵抗自然灾害的标准高，要求结构有一定的竖向横向刚度和动力性能。共103张第30张土木工程概论在靠近城市、铁路公路均较稠密而需建造铁路桥和公路桥以联接线路时，为降低造价和缩短工期，常考虑造公铁两用桥。按公路路面所在平面分为双层式公铁两用桥和平列式公铁两用桥。2.1.2公铁两用桥双层式公铁两用桥马房北江大桥—平列式郑州黄河公铁两用特大桥—双层式上层为100km/h的双向六车道公路,下层为350km/h的高铁,全长22.89km,全长9.17km,是目前世界上最长的公铁两用桥公路为64m跨简支上承式钢箱梁桥铁路为64m跨简支下承式钢桁梁桥1984年12月建成2010年9月公路通车2.1按使用性质分类共103张第31张土木工程概论2.1.3城市道路桥武汉晴川桥工程全长967m，主桥为下承式钢管无铰拱桥，净跨