《橋梁結(jié)構(gòu)理論 》PPT課件.ppt

橋 梁 工 程,橋梁分類,按用途分為：公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、人行橋、管道橋和水路橋等。 按跨越障礙分為：跨河橋、跨谷橋、跨線橋（立交橋）、高架橋、棧道等。 按使用材料分為：木橋、石橋、鋼橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、組合橋等。 按通道位置分為：上承式、中承式和下承式。 按結(jié)構(gòu)形式分為：梁橋、拱橋、懸索橋、斜拉橋和剛架橋等。 其他分類有開啟橋、固定橋、軍用橋、民用橋、浮橋、臨時(shí)便橋、永久性橋等。,（1）橋跨結(jié)構(gòu)（橋孔結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)）：橋面板、梁。 （2）橋墩、橋臺(tái)（下部結(jié)構(gòu)）：兩端橋臺(tái)，中間橋墩。 （3）橋梁基礎(chǔ)：橋墩、橋臺(tái)埋入土中擴(kuò)大部分。,橋梁結(jié)構(gòu)類型,橋跨結(jié)構(gòu)（橋孔結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)）作用：承受車輛、行人荷載。 橋墩、橋臺(tái)（下部結(jié)構(gòu)）作用：支撐橋跨。橋臺(tái)與路堤銜接，防止路堤滑塌； 橋梁基礎(chǔ)作用：使橋上全部荷載傳至地基。,跨度l：兩支座中心間距。 橋梁全長(zhǎng)L：兩端岸邊橋臺(tái)側(cè)墻，八字墻后端點(diǎn)間距離。 橋下凈空高度H：保證排洪安全、大于通航高度。 橋梁、涵洞按跨度l、橋梁全長(zhǎng)L區(qū)分為： 涵洞：L8m，l 5m 小橋：8 mL30m， 5m l 20m 中橋：30 mL100m， 20ml40m 大橋：100 m L500m， 40ml100m 特殊大橋： L500m，l 100m,橋梁工程中的荷載、材料、地基與建筑工程的區(qū)別（3點(diǎn)）：,（1）活載：主要受車輛的移動(dòng)荷載 （2）作用效應(yīng)：還要承受來自車輛的沖擊力、離心力、橫向搖擺力、制動(dòng)力、牽引力等。 （3）地基上的墩、臺(tái)和基礎(chǔ)：基礎(chǔ)、橋墩工程埋置較深，工程施工較復(fù)雜，工程量大、工期長(zhǎng)、造價(jià)高。,橋梁的分類,按用途分類： 鐵路橋、公路橋、城市道路橋 按結(jié)構(gòu)材料分類： 鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、鋼橋 按橋跨結(jié)構(gòu)形式分類： 梁式橋、桁架橋 、拱式橋 、剛構(gòu)橋 、斜拉橋、懸索橋,橋梁類別,(1) 梁式橋 梁式橋是一種最簡(jiǎn)單常用的橋梁上部結(jié)構(gòu)形式，用于中小跨徑橋梁。主梁常用斷面形式有I型、T型、箱型和板式橋等。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、跨越能力有限?？缍?-25M，預(yù)應(yīng)力跨度10-50M使用最廣泛的橋梁類型，是橋梁家族中最古老、最基本的成員。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但跨越能力有限。目前應(yīng)用最廣的鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁跨度為5至25米，預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁跨度為10至50米。我國(guó)目前最大跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋是1988年建成的飛云江橋。該橋位于浙江瑞安，全長(zhǎng)1718米，最大跨度62米，主梁高2.85米，間距2.5米橋面寬13米，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C60。,二、拱式橋 拱式橋是在豎向荷載作用下，產(chǎn)生水平推力的結(jié)構(gòu)物，一般為弧形結(jié)構(gòu)橋，形式多樣，構(gòu)造各異。按建筑材料分為：石拱橋、鋼筋混凝土拱橋、木拱橋及鋼拱橋；按拱上建筑形式分為實(shí)腹式和空腹式；按主拱軸線的線形分為圓弧拱、拋物線拱及懸鏈線拱；按橋面位置分為上承式、中承式和下承式。,三、懸索橋 懸索橋是特大跨徑橋梁的主要形式之一，被稱為“橋梁皇后”。一般由主纜和加勁梁成一體的橋面、用來連接加勁梁和主纜的吊桿、變換拉索角度的塔和錨固拉索的錨碇構(gòu)成。按形式分為地錨式、自錨式和雙鏈?zhǔn)健?四、斜拉橋 斜拉橋是一種用斜拉索或斜拉桿懸吊橋面的橋梁，由斜拉索、塔柱和主梁組成。按斜拉索、塔柱和主梁的不同結(jié)合方式分為懸浮體系、支承體系、塔梁固結(jié)體系、剛構(gòu)體系和協(xié)作體系等。,五、剛構(gòu)橋 剛構(gòu)橋是將主梁與墩臺(tái)剛性固結(jié)，連接成整體，則主梁的彎矩可以傳遞給墩臺(tái)，使其同時(shí)彎曲又受壓力作用。按支承方式分為無鉸剛構(gòu)橋和有鉸剛構(gòu)橋。工程上習(xí)慣分為單跨、多跨、斜腿、預(yù)應(yīng)力混凝土T型和連續(xù)剛構(gòu)橋。,連續(xù)T型剛構(gòu)橋,橋梁結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展概況,原始橋的蹤影：西藏墨脫藤網(wǎng)橋,藤網(wǎng)橋是珞巴和門巴族獨(dú)有的橋。分布于西藏珞渝、墨脫地區(qū)。用白藤編制而成。整個(gè)橋身為橢圓形長(zhǎng)管，懸吊于兩岸大樹或木架上。橋底用粗大白藤并列固定，供人踩踏。橋的左右和上方也用藤條編成，可作扶手。 在雅魯藏布江的下游，江水湍急。大江中，礁石犬牙交錯(cuò)，江岸又高又陡，高山夾著深谷，地形十分險(xiǎn)峻。這一帶的江面既不能渡船，也不能架橋。為了社會(huì)交往，住在這一帶的珞巴族、門巴族和藏族人民，就利用山上的藤條，編制成了藤網(wǎng)橋。已成為雅魯藏布江上一個(gè)奇特的人文景觀。 西藏自治區(qū)墨脫縣德興區(qū)橫跨雅魯藏布江上的藤網(wǎng)橋是歷史最久的一座，距今已有300多年。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，這座藤網(wǎng)橋好像一條在空中飛騰的蛟龍。,西藏墨脫藤網(wǎng)橋（行人過橋）,隋代安濟(jì)（趙州橋）,宋代盧溝橋,盧溝橋：亦作蘆溝橋，在北京市西南約15公里豐臺(tái)區(qū)永定河上，是北京市現(xiàn)存最古老的石造聯(lián)拱橋。永定河舊稱盧溝河，橋亦以盧溝命名。始建于金大定二十九年（1189年），明正統(tǒng)九年（1444年）重修。清康熙時(shí)毀于洪水，康熙三十七年（1698年）重建，如今永定河上已經(jīng)沒有水了。盧溝橋全長(zhǎng)267米，寬7.6米，最寬處可達(dá)9.5米。有橋墩十座，共11孔，整個(gè)橋體都是石結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵部位均有銀錠鐵榫連接，為華北最長(zhǎng)的古代石橋。 橋東為宛平縣城，明崇禎十一年（1638年）建。1937年7月7日，日本帝國(guó)主義在此發(fā)動(dòng)全面侵華戰(zhàn)爭(zhēng)。宛平城的中國(guó)駐軍奮起抵抗，史稱“盧溝橋事變”（亦稱“七七事變”）。,清代玉帶橋,（北京頤和園） 玉帶橋在西堤六橋中是最令人喜愛的一座。玉帶橋是西堤上唯一的高拱石橋，是當(dāng)年乾隆從昆明湖乘船到玉泉山的通道。橋身用漢白玉和青白石砌成。潔白的橋欄望柱上，雕有各式向云中飛翔的仙鶴，雕工精細(xì)，形象生動(dòng)，顯示了雕刻工匠們的藝術(shù)才能。 玉帶橋拱高而薄，形若玉帶，弧形的線條十分流暢。半圓的橋洞與水中的倒影，構(gòu)成一輪透明的圓月，四周橋欄望柱倒影參差，在皺緞般的水面上浮動(dòng)蕩漾，景象十分動(dòng)人。它是頤和園里著名的建筑物之一。,清代17孔橋,頤和園，原是作為帝王的行宮與游賞花園，面積達(dá)290公頃（4350畝），是南湖島的一個(gè)重要景點(diǎn)。橋身長(zhǎng)一百五十米，寬八米，由十七個(gè)橋洞組成，是頤和園內(nèi)最大的一座橋梁。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去像一道長(zhǎng)虹飛跨在碧波之上。十七孔橋上所有匾聯(lián)，均為清乾隆皇帝所撰寫。十七孔橋上石雕極其精美，每個(gè)橋欄的望柱上都雕有神態(tài)各異的獅子，大小共五百四十四只。橋兩邊的白石欄桿，共有128根望柱，每根望柱上都雕刻著精美的姿態(tài)各異的石獅，有的母子相抱，有的玩耍嬉鬧，有的你追我趕，有的凝神觀景，個(gè)個(gè)惟妙惟肖。橋頭各有兩只大水獸，很象麒麟，十分威武。橋的兩頭有四只石刻異獸，形象威猛異常，極為生動(dòng)。,南京長(zhǎng)江大橋,南京長(zhǎng)江大橋?yàn)楣疯F路雙層鋼連續(xù)桁梁橋，上層為4車道公路橋；下層為雙線鐵路橋。采用懸臂拼裝法架設(shè)。正橋長(zhǎng)1576m，連同兩端引橋總長(zhǎng)：鐵路6772m，公路橋4588m。,主橋采用雙塔雙索面鋼與混凝土結(jié)合梁斜拉橋。主跨跨徑423m，一跨過江，通航凈空46m。主橋橋面為6車道，橋全長(zhǎng)8346m，主橋長(zhǎng)846m，浦東引橋長(zhǎng)3746m,浦西引橋長(zhǎng)3754m。,上海南浦大橋,蘇通大橋總長(zhǎng)8206米，其中主橋采用2088米的七跨雙塔、雙索面鋼箱梁斜拉橋，為世界第一大跨徑斜拉橋；專用航道橋?yàn)?48米的鋼連續(xù)梁橋，屬同類橋梁工程世界第二。,蘇通長(zhǎng)江公路大橋,烏巢河大橋全長(zhǎng)241m，主跨為120m的雙肋石拱橋，腹拱為9孔13m，南岸引橋3孔13m，北岸引橋1孔15m。結(jié)構(gòu)輕盈，造型美觀，該橋是目前世界上最大跨徑石拱橋記錄的保持者。,烏 巢 河 橋,長(zhǎng)沙湘江一橋,長(zhǎng)沙湘江一橋全橋總長(zhǎng)1532m，由主橋、引橋和支橋組成，全橋均采用雙曲拱橋型?？缃糠种鳂蜷L(zhǎng)1156m 主橋墩奠基巖層，采用沉井及明挖基礎(chǔ)。全橋施工期僅一年，于1972年建成。,長(zhǎng)沙湘江二橋,長(zhǎng)沙湘江北大橋（二橋）主橋由雙塔單索預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，總長(zhǎng)為1025.26m。兩岸引橋總長(zhǎng)1330.68m。橋塔高53.72m，采用倒Y型（順橋向）獨(dú)柱結(jié)構(gòu)，塔柱上部錨固段為H型截面，高31.3m，于1990年12月建成通車。,長(zhǎng)沙湘江三橋,猴子石大橋全長(zhǎng)1389.62米,寬27米，雙向6車道，其西匝道為苜蓿形二層立交，于2000年9月20日建成通車,長(zhǎng)沙湘江四橋,湘江四橋（三叉機(jī)大橋）。該橋設(shè)計(jì)為自錨式懸索橋，全長(zhǎng)米，主橋跨米，邊跨為米，兩邊對(duì)稱分布，其主跨跨度為國(guó)內(nèi)最大。湘江四橋已于今年月動(dòng)工修建，年年底以前竣工通車。,長(zhǎng)沙湘江五橋,長(zhǎng)沙黑石鋪湘江大橋（湘江五橋）全長(zhǎng)3068米，其中主橋長(zhǎng)1815米，均為預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。主橋11連拱和3跨鋼管拱的規(guī)模在同類型橋中都屬全國(guó)之最。,長(zhǎng)沙湘江六橋,長(zhǎng)沙湘江月亮島大橋（湘江六橋）1999年10月19日橋面全部完工。公路橋與鐵路橋平行并列，采用分梁、分墩、分基礎(chǔ)形式。橋梁全長(zhǎng)1983.80米。,全球17座有名的橋梁,被稱為“世界第一橋”的法國(guó)米約高架大橋（Millau Bridge）可以說是人類的建筑奇跡，跨越塔恩河谷，全長(zhǎng)達(dá)2.46公里，卻只用7個(gè)橋墩支撐，其中2、3號(hào)橋墩分別高達(dá)245米和220米，是世界上最高的兩個(gè)橋墩。大橋最高點(diǎn)達(dá)到343米，超過埃菲爾鐵塔23米。2004年大橋正式對(duì)外開放使用，超越美國(guó)科羅拉多州的皇家峽谷大橋，成為目前世界第一高的交通大橋。每當(dāng)清晨的云霧從山中升起，白色的米約大橋宛如一座巨大的豎琴，車輛在其上仿佛是穿梭在云間，享受一派云海美景。當(dāng)?shù)鼐用褚卜Q其為“天空之橋”。,米約高架大橋（ 法國(guó)塔恩河谷）,費(fèi)馬恩大橋（波羅的海）,2007年6月29日，丹麥與德國(guó)合作修建跨波羅的海（Baltic Sea）的費(fèi)馬恩大橋（Fehmarn Belt Bridge）。該項(xiàng)目總投資高達(dá)58億歐元，跨海大橋總長(zhǎng)18公里，連接德國(guó)的費(fèi)馬恩島和丹麥的洛蘭島。此項(xiàng)目將于2011年開始，預(yù)計(jì)在2018年結(jié)束。不過當(dāng)?shù)赜胁糠置癖姺磳?duì)此項(xiàng)目的立項(xiàng)，除了擔(dān)心大橋建成后會(huì)使原來繁忙的航運(yùn)業(yè)喪失就業(yè)崗位，環(huán)保人士還擔(dān)心野生動(dòng)物將受到影響。,蓋茨黑德千禧大橋 （英國(guó)蓋茨黑德）,蓋茨黑德千禧橋跨越泰恩（Tyne）河，步行橋長(zhǎng)126米，規(guī)模不算大，但是造橋花費(fèi)卻用了將近3000萬英鎊！獨(dú)特的外形引人注目：它不是一般的直橋，而是彎成弧形，索塔也不是直立的，而是傾斜狀的，通過幾十組鋼索將橋面固定，還可以將主橋向上拉起50米，這種創(chuàng)新的開閉設(shè)計(jì)能讓大型船只從下面通航而過，升到頂部時(shí)索塔和主橋宛若一只蝴蝶。,白令海峽大橋 （北極海白令海峽）,目前還只是處于提案階段的白令海峽大橋一旦建成將成為一座宏偉的跨洲連接通道，將亞洲、非洲、歐洲、北美洲和南美洲統(tǒng)統(tǒng)連接起來。該橋的建址目前已經(jīng)有了多種提議，比如威爾士王子角、楚科奇海港、得茲涅夫角都有很可能。此外還有人建議能建造由三座橋梁組成的系列橋梁，總長(zhǎng)超過80公里。然而北極地區(qū)的環(huán)境相當(dāng)惡劣，要建筑這樣一座大橋真的很難，一旦建成，將成為人類建筑史上的又一大奇跡。,杭州灣大橋位于中國(guó)長(zhǎng)江三角洲的錢塘江之上，全長(zhǎng)36公里，杭州灣跨海大橋是世界上最長(zhǎng)的跨海大橋，也是世界上建造難度最大的跨海大橋之一，建橋工程耗時(shí)近五年，所用混凝土用量相當(dāng)于再造八個(gè)國(guó)家大劇院，用鋼量相當(dāng)于用鋼量相當(dāng)于再造七個(gè)“鳥巢”。于2008年5月1日對(duì)外開放，北接線二期2010年預(yù)計(jì)完工。,杭州灣大橋,伊拉斯謨斯大橋 （ 荷蘭鹿特丹港市）,伊拉斯謨斯大橋（Erasmusbrug）以“天鵝大橋”的美稱聞名于世，擁有簡(jiǎn)潔俐落的外形，雪白的橋身修長(zhǎng)挺拔，像一只優(yōu)雅的白天鵝高貴地游蕩在馬斯河上。這座單向斜拉式大橋落成于1996年，擁有2600級(jí)階梯、數(shù)條大道，車輛、電車、腳踏車、行人及溜滑板的運(yùn)動(dòng)人士都可以自由通行，可謂荷蘭人的實(shí)用主義精神。,金門大橋（美國(guó)舊金山 ）,經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的金門大橋（Golden Gate Bridge）建于1933-1937年，耗時(shí)4年時(shí)間，使用了10萬多噸鋼材，耗資高達(dá)3550萬美元。整個(gè)大橋造型宏偉壯觀、樸素?zé)o華。可是，由于一下雨，鋼塔就會(huì)生銹，粉刷匠只能日復(fù)一日地刷上油漆。更麻煩的是，金門大橋的顏色并不是正紅，而是紅、黃和黑混合的“國(guó)際橘色”，油漆工必須在移動(dòng)的鷹架上油漆，先用壓力清洗，然后上三層油漆。,錦帶橋 （日本山口縣）,錦帶橋（Kintaikyo Bridge）是一座橫跨錦川的五拱橋，被列為日本三大名橋之一。采用傳統(tǒng)的木工工藝，全橋只用包鐵和插銷固定、充分應(yīng)用精巧的木工技術(shù)的橋梁結(jié)構(gòu)。不過這座橋也算得上是世界上最“不幸”的一座橋。大橋最早建于1673年，修建過程中屢次被洪水沖塌。建成后又于1950年被一場(chǎng)臺(tái)風(fēng)帶來的洪水摧毀。1953年重建，后又在2001年和2004年部分修復(fù)，至今仍雄踞于江面上。,倫敦塔橋 英國(guó)倫敦,倫敦塔橋（Tower Bridge）又被稱為“雙子橋”，在歷史上也被稱為倫敦的正門，原為木橋后來改為了石橋。橋身由4座塔形建筑聯(lián)接。兩座方塔上再建4座白色大理石尖閣和5座小尖塔，好似兩頂皇冠。下層橋面可以開合，平時(shí)通車，橋桁開啟時(shí)可容萬噸船只通過，船過后又慢慢落下恢復(fù)通行。兩塊活動(dòng)橋面，各自重達(dá)1000噸。從遠(yuǎn)處觀望塔橋，雙塔高聳，極為壯麗。,青馬大橋 （中國(guó)香港）,青馬大橋(Tsing Ma Bridge)是世界上第六大吊橋，1999年榮獲“二十世紀(jì)十大建筑成就獎(jiǎng)Top 10”。大橋于1992年5月開始興建，歷時(shí)五年竣工，造價(jià)71.44億港元。橫跨青衣島及馬灣，橋身總長(zhǎng)度2200米，主跨長(zhǎng)度1377米，離海面高62米，創(chuàng)造世界最長(zhǎng)的行車、鐵路兩用吊橋紀(jì)錄。大橋采用雙層式設(shè)計(jì)，橋的露天上層為雙程三線行車線，下層則為二條地鐵東涌線及機(jī)場(chǎng)快線的鐵路和和二條供緊急時(shí)(如臺(tái)風(fēng)吹襲時(shí))使用的單線行車道路。,厄勒大橋（丹麥厄勒海峽 ）,厄勒大橋(Oresund Bridge) 是一座跨越了丹麥厄勒海峽的公鐵兩用橋，全長(zhǎng)16公里，由西側(cè)的海底隧道、中間的人工島和跨海大橋三部分組成。西側(cè)的海底隧道由五條管道組成。它們分別是兩條火車道、兩條雙車道公路和一條疏散通道，是目前世界上最寬敞的海底隧道。中間的人工島長(zhǎng)4050米，將兩側(cè)工程連在一起。東側(cè)的跨海大橋長(zhǎng)7845米，共有51座橋墩，中間是斜拉索橋，跨度490米，高度55米，是目前世界上承重量最大的斜拉索橋。,悉尼海港大橋（澳大利亞悉尼）,悉尼海港大橋位于悉尼杰克遜海港，號(hào)稱“世界第一單孔拱橋”。它像一道橫貫海灣氣勢(shì)磅礴的長(zhǎng)虹，與舉世聞名的悉尼歌劇院隔海相望，成為悉尼的象征之一。 這座大橋整個(gè)工程的全部用鋼量為5.28萬噸，鉚釘數(shù)是600萬個(gè)，用水泥9.5萬立方米，花崗石1.7 萬立方米。在上世紀(jì)30年代的科技和經(jīng)濟(jì)條件下，能在大海上凌空架橋，實(shí)為罕見。,港珠澳大橋（東南亞）,港珠澳大橋顧名思義，是一座連接香港、珠海和澳門的巨大橋梁，今年已經(jīng)開始動(dòng)工。該橋的最大特色在于主航道位置將采用隧道形式，并將修建兩個(gè)人工島提供橋隧轉(zhuǎn)換設(shè)施，確保不影響前往廣州和深圳港口主行道的通行來往。整個(gè)大橋?qū)?車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)行車時(shí)速每小時(shí)100公里，建成通車后，開車從香港到珠海的時(shí)間將由目前的3個(gè)多小時(shí)縮減為半個(gè)多小時(shí)。,博斯普魯斯大橋 （