第5章橋梁工程ok

1、東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院4橋梁工程橋梁工程 湖南湘西矮寨大橋（施工動畫）東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院主要內(nèi)容主要內(nèi)容4.1 橋梁分類橋梁分類4.2 橋梁工程總體規(guī)劃和設(shè)計要點橋梁工程總體規(guī)劃和設(shè)計要點4.3 橋梁結(jié)構(gòu)形式橋梁結(jié)構(gòu)形式4.4 橋墩與橋臺橋墩與橋臺4.5 橋梁基礎(chǔ)橋梁基礎(chǔ)4.6 橋梁技術(shù)發(fā)展方向橋梁技術(shù)發(fā)展方向東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院小調(diào)查：印象中的橋梁小調(diào)查：印象中的橋梁橋梁橋梁【Bridge】指為道路跨越指為道路跨越天然天然或或人工障礙物人工障礙物而修建的建而修建的建筑物。筑物。 橋涵橋涵一般以一般以跨徑跨徑為劃分標準：為劃分標準：

2、涵洞：涵洞：跨徑跨徑5米米 橋梁：橋梁：跨徑跨徑5米米東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院橋梁的定義橋梁的定義: : 橋梁是供鐵路、道路、渠道、管線、車輛、行人等跨越河流、山谷、湖泊、低地或其它交通線路等障礙時使用的建筑結(jié)構(gòu)。 從線路的角度講，也是線路在跨越上述障礙時的延伸或連接部分。東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院橋梁工程橋梁工程是土木工程中屬于是土木工程中屬于結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)工程的一個分支學科，是用的一個分支學科，是用磚石、木、混凝土、鋼筋混凝土和各種金屬材料建造的磚石、木、混凝土、鋼筋混凝土和各種金屬材料建造的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)工程工程。中國趙州橋中國趙州橋 澳門大橋澳門大橋 東莞理工學院

3、城市學院東莞理工學院城市學院橋梁工程的含義橋梁工程的含義: :(1) 指橋梁建筑的實體。指橋梁建筑的實體。(2) 指建造橋梁所需的科學知識和技術(shù)。指建造橋梁所需的科學知識和技術(shù)。 包括：包括：橋梁的基礎(chǔ)理論和研究，橋梁的規(guī)劃、勘測橋梁的基礎(chǔ)理論和研究，橋梁的規(guī)劃、勘測設(shè)計、建造和養(yǎng)護維修等設(shè)計、建造和養(yǎng)護維修等。1土木工程的發(fā)展；土木工程的發(fā)展；2交通運輸業(yè)的發(fā)展；交通運輸業(yè)的發(fā)展；3建筑思想的進步；建筑思想的進步；4經(jīng)濟的發(fā)展。經(jīng)濟的發(fā)展。推動橋梁發(fā)展的四大因素如下：推動橋梁發(fā)展的四大因素如下：東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院橋梁發(fā)展的主要標志是橋梁發(fā)展的主要標志是跨度。跨度。 東莞

4、理工學院城市學院東莞理工學院城市學院 1運輸工具運輸工具(transportation) 2建筑材料建筑材料(building material) 3施工技術(shù)施工技術(shù)(Construction technology) 4設(shè)計理論設(shè)計理論(design theory) 5典型橋梁典型橋梁(typical bridges)橋梁發(fā)展要素應(yīng)包括以下五個方面：橋梁發(fā)展要素應(yīng)包括以下五個方面：東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院4.1 橋梁分類橋梁分類 使用性質(zhì)使用性質(zhì)公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、機耕橋、過水橋公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、機耕橋、過水橋 跨徑和多跨總長跨徑和多跨總長東莞理工學院城市學院

5、東莞理工學院城市學院4.1 橋梁分類橋梁分類 行車道位置行車道位置上承式橋、中承式橋、下承式橋、雙層橋。上承式橋、中承式橋、下承式橋、雙層橋。 東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院4.1 橋梁分類橋梁分類承重構(gòu)件受力承重構(gòu)件受力 梁橋、板橋、拱橋、鋼結(jié)構(gòu)橋、吊橋、組合體系橋（斜拉梁橋、板橋、拱橋、鋼結(jié)構(gòu)橋、吊橋、組合體系橋（斜拉橋、懸索橋）。橋、懸索橋）。東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院 使用年限使用年限永久性橋、半永久性橋、臨時橋永久性橋、半永久性橋、臨時橋 材料類型材料類型木橋、圬工橋、鋼筋砼橋、預(yù)應(yīng)力橋、鋼橋木橋、圬工橋、鋼筋砼橋、預(yù)應(yīng)力橋、鋼橋混凝土橋混凝土橋 鋼架橋鋼架橋

6、東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院4.2 橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計重點橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計重點一、橋梁總體規(guī)劃的基本內(nèi)容一、橋梁總體規(guī)劃的基本內(nèi)容橋位橋位選定選定 橋梁橋梁總跨徑總跨徑及及分孔分孔方案確定方案確定 選定選定橋型橋型 決定決定橋梁縱、橫斷面布置等。橋梁縱、橫斷面布置等。二、橋梁總體規(guī)劃的原則二、橋梁總體規(guī)劃的原則安全、適用、經(jīng)濟、美觀。安全、適用、經(jīng)濟、美觀。 橋梁總體規(guī)劃橋梁總體規(guī)劃東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院4.3 橋梁結(jié)構(gòu)形式橋梁結(jié)構(gòu)形式1.浮橋浮橋浮橋浮橋又稱舟橋、浮航、浮析，從力學上看，是支承在彈性又稱舟橋、浮航、浮析，從力學上看，是支承在彈性支座

7、上的梁橋。支座上的梁橋。浮橋的浮橋的優(yōu)點優(yōu)點是是施工速度快，造價低忿，開合隨意，拆除和施工速度快，造價低忿，開合隨意，拆除和架設(shè)都很方便架設(shè)都很方便。因其架設(shè)便易，常用于軍事目的，故也稱。因其架設(shè)便易，常用于軍事目的，故也稱“戰(zhàn)橋戰(zhàn)橋”。浮橋的。浮橋的缺點缺點是是載重量小，隨波上下動蕩不定載重量小，隨波上下動蕩不定，且且抵御洪水能力弱抵御洪水能力弱，洪峰到來需及時拆撤，因此需專人管，洪峰到來需及時拆撤，因此需專人管理理;舟船、橋板與系船的纜繩的維護費用舟船、橋板與系船的纜繩的維護費用昂貴昂貴。東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院4.3 橋梁結(jié)構(gòu)形式橋梁結(jié)構(gòu)形式2. 梁式橋梁式橋用梁或桁架梁

8、作主要承重結(jié)構(gòu)的橋梁。用梁或桁架梁作主要承重結(jié)構(gòu)的橋梁。 梁式橋受力示意梁式橋受力示意 東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院 梁式橋的組成梁式橋的組成 東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院晉江安平橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院簡支梁橋簡支梁橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院連續(xù)梁橋連續(xù)梁橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院梁式橋梁式橋 東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院懸臂梁橋懸臂梁橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院4.3 橋梁結(jié)構(gòu)形式橋梁結(jié)構(gòu)形式3.拱式橋拱式橋用拱作為橋身主要承重結(jié)構(gòu)的橋。用拱作為橋身主要承重結(jié)構(gòu)的橋。拱橋的主要受力特點是拱橋

9、的主要受力特點是:在橋面豎向移在橋面豎向移動荷載作用下橋墩或橋臺要動荷載作用下橋墩或橋臺要承受水平推力承受水平推力。從力學角度我們知道，橋拱越。從力學角度我們知道，橋拱越平緩平緩(拱矢跨比越小拱矢跨比越小)，水平推力越大水平推力越大。拱式橋受力示意拱式橋受力示意（L拱橋跨度拱橋跨度 f拱橋矢高）拱橋矢高）（a）橋跨給兩側(cè)橋臺的反力（）橋跨給兩側(cè)橋臺的反力（b）移動荷載作用下的計算簡圖）移動荷載作用下的計算簡圖東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院拱式橋拱式橋 廣州丫譬沙珠江大橋 盧浦大橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院拱橋拱橋 東莞理工學院城市

10、學院東莞理工學院城市學院長沙湘江橘子洲大橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院4.3 橋梁結(jié)構(gòu)形式橋梁結(jié)構(gòu)形式4.剛架橋剛架橋 介于梁與拱之間的一種結(jié)構(gòu)體系，由介于梁與拱之間的一種結(jié)構(gòu)體系，由受彎的上部梁受彎的上部梁（或板）結(jié)構(gòu)與（或板）結(jié)構(gòu)與承壓的下部柱承壓的下部柱（或墩）整體結(jié)合的結(jié)構(gòu)（或墩）整體結(jié)合的結(jié)構(gòu)(a)受力示意受力示意 (b)計算簡圖計算簡圖 (c) T形鋼架橋形鋼架橋 (d)連續(xù)鋼架橋連續(xù)鋼架橋 (e)斜腿鋼架橋斜腿鋼架橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院 自從鋼材成為現(xiàn)代橋梁的主要用材種類之后，自從鋼材成為現(xiàn)代橋梁的主要用材種類之后，鋼橋的維修費用問題就困擾造橋人員

11、。鋼橋固然鋼橋的維修費用問題就困擾造橋人員。鋼橋固然有有跨度大、自重輕、減少基礎(chǔ)費用、施工速度快跨度大、自重輕、減少基礎(chǔ)費用、施工速度快等優(yōu)點，但是橋梁是露天結(jié)構(gòu)，其防銹問題非一等優(yōu)點，但是橋梁是露天結(jié)構(gòu)，其防銹問題非一般建筑結(jié)構(gòu)所能比。鋼橋建成后每年均需要刷漆般建筑結(jié)構(gòu)所能比。鋼橋建成后每年均需要刷漆維修，費用驚人，尤其是當軋制鋼材取代鑄鐵后維修，費用驚人，尤其是當軋制鋼材取代鑄鐵后生銹問題更加嚴重。因此，當波特蘭水泥與混凝生銹問題更加嚴重。因此，當波特蘭水泥與混凝土出現(xiàn)后，對于一些跨度不是特別大的地方，以土出現(xiàn)后，對于一些跨度不是特別大的地方，以混凝土及鋼筋混凝土混凝土及鋼筋混凝土建造橋梁

12、成為橋梁工程師的建造橋梁成為橋梁工程師的新選擇新選擇。東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院剛架橋剛架橋 東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院 黃石長江大橋黃石長江大橋 挪威挪威StolmaStolma橋橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院4.3 橋梁結(jié)構(gòu)形式橋梁結(jié)構(gòu)形式5.斜拉橋斜拉橋 斜拉橋又稱斜張橋，是將主梁用許多斜拉橋又稱斜張橋，是將主梁用許多拉索拉索直接拉直接拉在在橋塔橋塔上的一種橋梁，是由上的一種橋梁，是由承壓的塔承壓的塔、受拉的索受拉的索和和承彎的梁承彎的梁體組合起來的一種結(jié)構(gòu)體系體組合起來的一種結(jié)構(gòu)體系東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院東莞

13、理工學院城市學院東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院杭州灣跨海人橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院斜拉橋斜拉橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院法國諾曼底斜拉橋，主跨856m，1995年建成日本多多羅大橋世界上最大的斜拉橋1999年建成東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院南京長江二橋鋼箱梁斜拉橋主跨628 m，2001年建成 福建青州閩江結(jié)合梁斜拉橋主跨605 m，2001年建成 東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院4.3 橋梁結(jié)構(gòu)形式橋梁結(jié)構(gòu)形式6.懸索橋懸索橋 又名吊橋。指的是以通過又名吊橋。指的是以通過索塔索塔懸掛并錨固于兩岸懸掛并錨固于兩岸（或橋兩端）的（或橋

14、兩端）的纜索纜索（或鋼鏈）作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件（或鋼鏈）作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。的橋梁。東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院瀘定橋瀘定橋國際上普遍認為索橋首創(chuàng)于古代中國。東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院美國舊金山金門橋美國舊金山金門橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院法國米約高架人橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院世界最大跨懸索橋-日本明石海峽大橋，1998年建成東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院江陰長江大橋主跨1 385 m，1999年建成 香港青馬大橋主跨1 377 m，1997年建成 東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院4.3 橋梁結(jié)構(gòu)形式

15、橋梁結(jié)構(gòu)形式英國吊橋英國吊橋東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院7 7 綜合體系橋綜合體系橋在工程實踐中，還采用幾種橋型的組合結(jié)在工程實踐中，還采用幾種橋型的組合結(jié)構(gòu)，如梁和拱的組合體系，斜拉索與懸索組合構(gòu)，如梁和拱的組合體系，斜拉索與懸索組合體系等。體系等。所有這些組成，目的在于充分利用各種形所有這些組成，目的在于充分利用各種形式橋的受力特點，發(fā)揮其優(yōu)越性，建造出符合式橋的受力特點，發(fā)揮其優(yōu)越性，建造出符合要求，外觀美麗的橋梁來。要求，外觀美麗的橋梁來。東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院復(fù)合型橋復(fù)合型橋 在中國古代十大名橋之中，還有一座復(fù)合橋型的在中國古代十大名橋之中，還有一座復(fù)合橋型的著名橋梁，它就是廣東潮州的著名橋梁，它就是廣東潮州的廣濟橋廣濟橋( (也有湘子橋、丁也有湘子橋、丁公橋等名公橋等名) )。東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院組合體系橋梁組合體系橋梁東莞理工學院城市學院東莞理工學院城市學院【