《橋梁計算方法》PPT課件 (2).ppt

橋梁計算簡介,1. 橋梁的種類 2. 橋梁計算介紹 3. 計算書要求,1.橋梁的種類,1、梁式 2、拱橋 3、斜拉橋 4、懸索橋,1、梁式,簡支梁橋： 上部結(jié)構(gòu)由兩端簡單支承在墩臺上的橋梁，是靜定結(jié)構(gòu)。,開封黃河大橋,開封黃河大橋： 橋全長4475.09m，共108孔，其中77孔為跨徑50m的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T型梁，其余31孔跨徑為20m。橋?qū)?8.5m：機動車道12.3m，非機動車道人行道兩側(cè)個3.1m。下部結(jié)構(gòu)為單排雙柱式墩，直徑220cm大直徑鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。,1、梁式,連續(xù)梁橋： 上部結(jié)構(gòu)由連續(xù)跨過三個以上支座的橋梁。在較大跨徑時較簡支梁經(jīng)濟，且橋墩寬度小，節(jié)省材料，接縫少，行車平順。但連續(xù)梁為超靜定結(jié)構(gòu)，適用于地質(zhì)良好的橋位處。,杭州錢塘江二橋,杭州錢塘江二橋 為公路、鐵路并行分離的公路、鐵路兩用橋。當(dāng)時國內(nèi)最長的預(yù)應(yīng)力混凝土箱型連續(xù)梁。公路、鐵路正橋均為18孔一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁?；A(chǔ)采用鉆孔灌注樁。公路橋按高速公路標(biāo)準設(shè)計，橋?qū)?0m，4車道，全長1792.8m。鐵路橋全長2861.4m。,1、梁式,鋼桁梁橋： 桁梁橋構(gòu)造簡單，施工方便，工期短、造價低、且易維修。,錢塘江大橋（1937）,錢塘江大橋： 為中國工程師自己設(shè)計并建造的公路鐵路兩用簡支鋼桁梁橋。全長1453米，上層設(shè)雙車道公路，寬6.1米，下層為單線鐵路。正橋18孔，由2x14.63m簡支上承式鋼板梁與16x65.84m簡支鋼桁梁組成。正橋主要采用空心鋼筋混凝土橋墩、氣壓沉箱基礎(chǔ)。,武漢長江大橋（1957）,武漢長江大橋： 中國第一座跨越長江的公路鐵路兩用鋼桁架橋。上層為公路，行車道寬18米，兩側(cè)人行道各寬2.25米，下層為雙線鐵路。正橋有9孔，共長1155.5米，包括3聯(lián)3孔平行弦連續(xù)桁架，每孔跨度128米，桁高16米。,2、拱橋,圬工拱橋 石拱橋以及拱圈不配鋼筋的混凝土拱橋，跨越能力較小。我國公路橋中70%為拱橋。由于我國是一個多山的國家，石料資源豐富，因此拱橋取材以石料為主。,趙州橋,趙州橋,趙州橋 世界上現(xiàn)存最早、保存最好的巨大石拱橋，建于隋代開皇年間（581601），距今已有1400多年歷史，被譽為“華北四寶之一“。趙州橋是一座弧形單孔石拱橋。橋全長64.4米，拱頂寬9米，兩端寬9.6米，跨徑37.38米在橋兩端的石拱上，辟有兩個券洞，這種結(jié)構(gòu)叫“敞肩拱“，拱矢高7.23米。這些敞開的小拱在減輕橋身的重量同時，又起到減少流水沖力的作用。這在當(dāng)時是世界橋梁中的首創(chuàng)。,寧海越溪橋,寧海越溪橋： 橋主孔為凈跨75m的預(yù)應(yīng)力混凝土桁架拱，拱矢度為1/9；邊孔為凈孔40m的雙曲拱，中墩為鋼筋混凝土高樁承臺，石砌箱形墩身。,盧浦大橋 （2003）,盧浦大橋 （2003）,盧浦大橋施工,盧浦大橋： 世界上跨徑（550米）最大的拱形橋，大橋主橋為全鋼結(jié)構(gòu)，大橋全長3900米，其中主橋長750米，寬28.75米，采用一跨過江，整座主橋結(jié)構(gòu)用鋼量達35000多噸，主橋建造中融合了斜拉橋、拱橋、懸索橋三種不同類型橋梁施工工藝于一身。,3、斜拉橋,組合梁斜拉橋 組合梁及鋼斜拉橋系橋跨結(jié)構(gòu)由鋼結(jié)合梁與斜向拉索組成的斜拉橋.鋼結(jié)合梁由鋼梁與鋼筋混凝土橋面板組合而成,較預(yù)應(yīng)力混凝土輕,建筑高度小,跨越能力大,施工速度快.,楊浦大橋 （1993）,楊浦大橋 (1993),楊浦大橋 主橋為雙塔三孔結(jié)合梁斜拉橋，分跨為243 + 602 + 243米，其跨度曾經(jīng)在世界斜拉橋中排行第三，于1993年底建成通車。橋?qū)?0.35米，共設(shè)6車道。離浦江水面為48米，橋下可暢通萬噸級以上船舶。挺拔高聳的208米主塔似一把利劍直刺穹蒼，塔的兩側(cè)32對鋼索連接主梁，每座索塔兩側(cè)各有32對拉索，全橋共256根。最大索長330m，拉索最大斷面由313根直徑7高強鋼絲組成。,4、懸索橋,懸索橋是以懸索為主要承重結(jié)構(gòu),與橋塔、吊桿、錨錠和橋面結(jié)構(gòu)組成的纜索承重橋.懸索承受拉力,現(xiàn)在主要由高強鋼絲制成.是目前跨越能力最大的橋梁.,瀘定橋 (1706),瀘定橋 (1706),瀘定橋 始建于清康熙44年（1705年），橋長103米，寬3米，13根鐵鏈固定在兩岸橋臺落井里，9根作底鏈，4根分兩側(cè)作扶手，此橋每根鐵鏈約重2.5噸，由890個扁環(huán)左右扣聯(lián)在一起，上鋪木板形成橋面。橋之兩端，各有1座20米高的橋臺，內(nèi)置若干鐵樁，13根鐵鏈鉚定其上。橋臺自重作為壓重，承受鐵索的巨大拉力。,潤揚大橋 （2005）,潤揚大橋 （2005）,潤揚長江公路大橋 為目前我國第一大跨徑的組合型橋梁，第一大跨徑：主橋是目前中國第一、世界第三、主跨徑長1490米鋼梁懸索橋。 第一大錨碇：錨碇要承受6.8萬噸的主纜拉力，錨體由近6萬立方米混凝土澆筑而成。 第一高塔：懸索橋索塔高達215.18米，第一長纜：懸索橋主纜纏絲采用的是國內(nèi)首次使用的“S”型鋼絲，兩根主纜每根長2600米，為國內(nèi)第一長纜。 第一重鋼箱梁：大橋懸索橋橋面鋼箱梁寬38.7米，高3米，鋼箱梁共有93節(jié)，總重量為21000余噸，最大一節(jié)鋼箱梁重達506噸，是目前國內(nèi)最重的。,金門大橋 （1937）,金門大橋跨度達1280米，橋塔高227米，每根鋼索直徑0.93米、重2.45萬噸，由27000根鋼絲絞成。1937年5月建成。,2. 橋梁計算簡介,一、簡支梁 （靜定）,等截面梁,變截面梁,橫截面型式,桁架,2. 橋梁計算簡介,二、連續(xù)梁 （靜不定）,等截面梁,梁剛度變化內(nèi)力也變化,2. 橋梁計算簡介,三、其它,通用計算軟件：,例如：ANSYS,小型軟件：SMSOLVER,2. 橋梁計算簡介,四、壓桿穩(wěn)定,臨界載荷Fcr,大柔度（細長）壓桿：,中柔度、小柔度,2. 橋梁計算簡介,五、剛度,不能變形過大,2. 橋梁計算簡介,五、動載荷,加載方式的影響 （快、慢）,3. 計算書要求,“結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽”，強調(diào)的是設(shè)計，而不僅僅是動手能力的比賽。 計算書是結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)，通過對主要受力構(gòu)件的計算，得出結(jié)構(gòu)的承載力，使設(shè)計者作到心中有數(shù)，了解自己設(shè)計的結(jié)構(gòu)在比賽條件下，是否安全，有多大的安全度。,3. 計算書要求,計算書主要應(yīng)該包括：結(jié)構(gòu)的計算簡圖（如：結(jié)構(gòu)的幾何尺寸，約束的情況，載荷的大小、方向及作用位置，如何計算得到的等），主要受力構(gòu)件（如：立柱和橫梁等）的橫截面形狀、尺寸，所用材料的力學(xué)性能（如：極限應(yīng)力，彈性摸量，如何計算得到的等），以及各主要承載構(gòu)件的強度，剛度，穩(wěn)定性計算等。,3. 計算書要求,計算書的計算可以是比較精確的計算（對結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型的簡化較少），可以利用計算軟件計算。也可以通過簡化，對主要受力構(gòu)件作比較粗略的估算，總之要有分析、有理論、有計算。,3. 計算書要求,計算書在