桥梁工程课件

桥梁工程上BridgeEngineering交通工程系铁道工程教研室张向东Email：[e-mail]：13933801378《桥梁工程》第一章1授课内容总论钢筋混凝土简支梁桥桥梁支座预应力混凝土连续梁桥圬工和钢筋混凝土拱桥斜拉桥悬索桥钢桥的制造和架设《桥梁工程》第一章2第一章总论一、桥梁的基本组成部分三、桥梁的其他分类简述四、桥梁造型与美学最佳链接二、桥梁的主要类型§1桥梁的组成和分类《桥梁工程》第一章3车辆和行人跨越障碍的建筑工程物；是线路跨越障碍的的延伸部分或连接部分。桥梁《桥梁工程》第一章4一、桥梁组成:–上部结构（superstructure），包括•桥跨结构，也叫承重结构•桥面构造（deck）–下部结构（substructure），也叫支承结构，包括•桥墩与桥台（abutmentandpier）•墩台基础（foundation）–支座（bearing）–附属结构物《桥梁工程》第一章51.跨度或跨径（span）－表征桥梁技术水平的重要指标。⑴净跨径l0：梁式桥的净跨径是设计洪水位上两相邻桥墩（或桥台）之间的净距。常用技术术语《桥梁工程》第一章6拱桥的净跨径的是每孔拱跨两个拱脚界面最低点之间的水平距离。常用技术术语《桥梁工程》第一章7⑵总跨径Σl0：多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径，反应了桥下宣泄洪水的能力。⑶计算跨径l：梁式桥的计算跨径指两相邻支座中心的距离。常用技术术语《桥梁工程》第一章8拱桥的计算跨径指每孔拱跨两个拱脚界面型心点之间的水平距离。常用技术术语《桥梁工程》第一章92.桥长L1：两桥台胸墙之间的距离，桥梁规模的划分指标。桥全长L：两桥台台尾之间的距离。常用技术术语《桥梁工程》第一章103.桥梁高度：桥面与低水位（或桥下路面）之间的距离。建筑高度h：行车路面（或轨顶）至桥跨结构最下缘之间的距离。桥下净空高度H：桥跨结构最下缘至设计洪水位（或计算通航水位）之间的距离。常用技术术语《桥梁工程》第一章11二、桥梁的分类公路桥铁路桥公铁两用桥人行桥农桥渡槽管线桥用途用途材料结构体系桥面位置工程规模跨越对象其他桥梁分类钢桥钢筋混凝土桥预应力混凝土桥结合桥圬工桥材料《桥梁工程》第一章12桥梁的分类（续）梁式桥拱桥悬索桥组合体系结构体系上承式桥中承式桥下承式桥桥面位置跨线桥立交桥开启桥浮桥漫水桥其他《桥梁工程》第一章13结构体系分类a－悬臂梁桥b－连续梁桥c－拱桥d－悬索桥e－刚架桥f－T型刚构g－斜腿刚构h－连续刚构i－斜拉桥j－系杆拱《桥梁工程》第一章14梁桥•简支梁桥•悬臂梁桥•等截面连续梁桥•变截面连续梁桥•连续刚构•梁为承重结构，主要以其抗弯能力来承受荷载；在竖向荷载作用下，其支承反力也是竖直的；简支的梁部结构只受弯受剪，不承受轴向力•增加中间支承，可减少跨中弯矩，更合理地分配内力，加大跨越能力•梁式体系分实腹式和空腹式，前者的梁截面为T形、工字形和箱形等，后者指桁架结构；梁的高度可等高或变高《桥梁工程》第一章15刚构（架）桥•墩梁共同受弯剪•T形刚构的优缺点•墩柱的变化形式门式刚架T形刚构斜腿刚构V形刚构《桥梁工程》第一章16拱桥三铰拱两铰拱无铰拱系杆拱结构特征：主要承重结构具有曲线外形受力特点：在竖向荷载作用下，拱主要承受轴向压力，但也受弯受剪。支承反力不仅有竖向反力，也承受较大的水平推力静力学分类：单铰拱、双铰拱、三铰拱和无铰拱常用材料：石材、钢筋混凝土、钢材施工方法：有支架和无支架施工系杆吊杆主拱圈立柱行车道系《桥梁工程》第一章17悬索桥组成：主要由索（又称缆）、塔、锚碇、加劲梁等组成受力：在竖向荷载作用下，索受拉，塔受压，锚碇受拉拔反力材料：索通常用高强度钢丝制成圆形大缆，加劲梁多采用钢桁架或扁平箱梁，桥塔可采用钢筋混凝土或钢跨度：因悬索的抗拉性能得以充分发挥且大缆尺寸基本上不受限制，故悬索桥的跨越能力一直在各种桥型中名列前茅缆塔锚锭加劲梁《桥梁工程》第一章18斜拉桥形式：由梁、塔和斜索组成的组合体系，结构型式多样，造型优美壮观受力：在竖向荷载作用下，梁以受弯为主，塔以受压为主，斜索则承受拉力材料：斜索采用高强钢丝制成，塔多采用钢筋混凝土，梁采用预应力混凝土梁或钢箱梁斜拉索索塔主梁《桥梁工程》第一章19§2国内外桥梁的发展概况一、我国桥梁建筑成就三、桥梁工程展望最佳链接二、国外桥梁建筑的发展《桥梁工程》第一章20桥梁按年代分类古代桥梁－大致指19世纪之前的桥梁。现代桥梁－19世纪20年代，世界上出现铁路。现代桥主要是为适应铁路建设的需要，在19世纪后期逐步发展起来的，并在铁路上使用至今。当代桥梁－是本世纪50年代左右发展起来的，主要为公路和城市道路服务的。《桥梁工程》第一章21我国桥梁建筑的成就《桥梁工程》第一章22赵州桥在隋大业元年（公元605年左右），李春在河北赵县修建了赵州石拱桥（又称安济桥）。该桥净跨37.02m，宽9m，构思巧妙，造型美观，工艺精致，历1400年而无恙，举世闻名，被誉为“国际土木工程里程碑建筑”。《桥梁工程》第一章23灞陵桥位于在渭源县南城门外的清源河上，是一座古典纯木结构卧式悬壁拱桥，俗称“卧桥”，结构独特，工艺精巧，已成为渭水一大景观始建于明洪武初年（1368年），1919年重建，跨度29.5m，高15.4m，宽4.8m；桥底部以十根粗壮圆木并列十一组，从两岸桥墩逐次递级，飞挑凌空，形成半圆状桥体，桥面有台阶通道三条，并配有扶手栏杆，桥顶为飞檐挑阁式廊房，共13间64柱《桥梁工程》第一章24宋代虹桥•虹桥（10321033年），见宋代画家张泽端的名画《清明上河图》•构造奇特，采用两套木拱并配以横木，形成稳定的超静定结构。《桥梁工程》第一章25灞（河）桥位于陕西省西安市城东，跨灞水，始建于秦汉常遭水患等各种灾害，屡毁屡修，清道光十三年（1833年）重修，为67孔简支木梁桥，长近400米，历时120多年未毁1955年灞河桥改建为钢筋混凝土桥，桥墩仍利用旧桥石墩，并用钢筋混凝土加高《桥梁工程》第一章26卢沟桥位于北京西南，1192年建成，共11孔，跨度11.413.5m桥栏上配有栩栩如生的大小石狮485个，世所罕见《桥梁工程》第一章27福建泉州万安桥世界上尚保存的最长、工程最艰巨的石墩石梁桥建于宋朝（10531059年），又称洛阳桥。此桥现长834m，共47孔，大约3.7m宽施工方法特殊（放养牡蛎，靠蛎壳与块石相胶结形成的整体基础来抵抗风浪）《桥梁工程》第一章28江东桥（虎渡桥）距福建漳州17公里，始建于南宋绍熙年间（公元1190－94年），初为浮桥，嘉定七年（公元1214年）改建为石梁桥，梁石最重近200吨，“虎渡桥”名的来历古石桥几经兴废，1928年改建为简易的钢筋混凝土公路桥。抗日战争时期，国民党政府把该桥炸毁，以阻日军进犯，建国后立即修复，1972年又改建，但当年“虎渡桥”遗迹尚存，正在维修《桥梁工程》第一章29广济桥（湘子桥）中国古代名桥之一，建于宋（1173）至明（1513）之间，位于广东潮安县，横跨韩江21跨，518m长，上部结构有石拱、木梁、石梁等多种型式，还有用18条木船组成的长达97.30m的开合式浮桥《桥梁工程》第一章30苏州宝带桥连续石拱桥，35孔，长317m，中间三孔跨度较大，用于通航建于816819年，江苏苏州《桥梁工程》第一章31灌县安澜竹索桥始建于宋朝（990年），明朝末年毁于战火清嘉庆八年（1803年）仿旧制重建，名安（渡狂）澜桥，桥长340m，分为8孔，最大跨度61m1974年因兴建外江水闸，将桥下移100余米，改用钢索《桥梁工程》第一章32玉带桥十七孔桥北京颐和园内的十七孔桥建于清乾隆年间（17361795年）拱洞从桥中间向两端逐渐收小•玉带桥建于清乾隆十五年（1750年）•两端有反弯曲线的玉石拱《桥梁工程》第一章33湖州三桥位于江苏湖州双林镇，主拱跨12.6m，宽3.5m居中的拱桥大约建于800年前中国南方地区拱桥特点《桥梁工程》第一章34大渡河铁索桥建于1706年，长约103m，宽约2.8m，由13条锚固于两岸的铁链组成作为革命文物保存，现正在维修《桥梁工程》第一章35我国大跨径铁路钢梁桥的特点结构形式－以桁架梁形式为主材料－主要采用低合金钢（16锰桥钢）结构连接－从早期的铆接过渡到栓焊连接（指杆件或构件在工厂焊接制造，在工地采用高强度螺栓拼接）施工－采用悬臂拼装等方法在20世纪80年代，开始研制钢箱梁和正交异性桥面板结构在20世纪90年代，钢箱梁在公路大跨度悬索桥、斜拉桥中得到较多应用《桥梁工程》第一章36钱塘江桥主跨1665.84m，公铁两用，由我国桥梁先驱茅以升先生主持修建1937年9月通车，同年12月侵华日军攻陷杭州，我国军队西撤后将桥炸毁，1947年3月修复《桥梁工程》第一章37武汉长江大桥中国第一座跨越长江的大桥，1957年完成钢桁架连续梁桥，主跨128m，双层桥面，公铁两用悬臂拼装法施工《桥梁工程》第一章38南京长江大桥1968年完成，其材料、设计、施工全部自己承担钢桁架连续梁桥，主跨160m，双层桥面，公铁两用悬臂拼装法施工，深水基础施工《桥梁工程》第一章39九江长江大桥1992年完成，位于江苏九江连续钢桁架带加劲拱梁桥，主跨216m，双层桥面，公铁两用悬臂拼装法施工《桥梁工程》第一章40芜湖长江大桥2000年完成，位于安徽芜湖低塔加劲连续钢桁架梁桥，主跨312m，双层桥面，公铁两用悬臂拼装法施工《桥梁工程》第一章41安康专线铁路斜腿刚构桥钢斜腿刚构，箱形截面，单线铁路桥主跨176m，世界同类桥梁第一《桥梁工程》第一章42预应力混凝土梁式桥20世纪50年代，开始对预应力混凝土桥进行研究和试验60－70年代，我国采用悬臂施工方法，开始建造预应力混凝土T形刚构桥80年代，采用悬臂法施工的大跨度预应力混凝土连续梁桥得到较快发展90年代，普遍应用大跨度预应力混凝土连续梁桥以及连续－刚构桥《桥梁工程》第一章43五陵卫河桥位于河南省汤阴县，在汤阴至濮阳原窄轨铁路线上为中国采用了平衡悬臂拼装法建成的第一座预应力混凝土T型刚构桥，1965年4月建成通车桥全长105ｍ，分跨为25＋50＋25ｍ，桥面宽4.5ｍ《桥梁工程》第一章44旧庄河一号桥位于云南省禄丰县境内的成昆铁路线上，是中国铁路上首次采用悬臂拼装法施工的预应力混凝土桥全长106m，主跨为24+48+24m，1966年完成《桥梁工程》第一章45福建乌龙江桥预应力混凝土T型刚构桥（带挂孔）主跨144m，1971年完成《桥梁工程》第一章46重庆长江公路大桥预应力混凝土T型刚构桥（带挂孔）主跨174m，1980年完成《桥梁工程》第一章47云南六库怒江大桥三跨预应力混凝土连续梁主跨154m，1990年完成《桥梁工程》第一章48茅岭江桥位于广西防城，1986年竣工一对平行并列、上下部结构分离、跨度相同的铁路桥和公路桥，分跨48＋80＋48m《桥梁工程》第一章49广东洛溪大桥双薄壁墩预应力混凝土连续－刚构桥主跨180m，1988年完成《桥梁工程》第一章50黄石长江大桥公路预应力混凝土连续－刚构桥主跨245m，湖北黄石，1995年建成《桥梁工程》第一章51虎门大桥西航道桥双薄壁墩预应力混凝土连续－刚构桥主跨270m，世界排名第三，1997年完成《桥梁工程》第一章52南昆线清水河桥铁路预应力混凝土连续－刚构桥主跨128m，墩高100m，1996年完成《桥梁工程》第一章53南昆线板其二号桥采用曲线连续刚构体系，曲线半径R=450m我国铁路上的第一座弯梁桥主跨布置为447244m《桥梁工程》第一章54攀钢金沙江单线铁路桥该桥全长630.69米，主桥为三跨PC刚构，双薄壁空心墩，主跨100m+168m+100m，在同类桥梁中跨度居国内第一，1999？年完工《桥梁工程》第一章55浊漳河桥预应力混凝土斜腿刚构桥主跨82m，1981年建成