橋梁工程設計計算及施工方法(1675頁)_第1頁
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文檔簡介

1、橋梁工程設計計算及施工方法學習目的:了解橋梁的總體設計思路,熟悉各類橋梁的構造;掌握各類橋梁的設計計算方法,能獨立進行簡支梁橋和連續(xù)梁橋上部結構的設計計算;了解各類橋梁常用的施工方法。 章節(jié)安排緒論簡支梁橋預應力混凝土連續(xù)梁橋拱橋斜拉橋懸索橋1 緒論 主要內容概述橋梁的設計原則與程序橋梁設計荷載橋面構造1 緒論橋梁的作用及組成橋涵的分類橋梁的發(fā)展概況第一節(jié) 概述獨木橋(1)橋梁的作用及組成石拱橋該橋(太平橋)位于紹興。是一座一孔凈跨10米的石拱橋與九孔凈跨3-4米的高、低石梁橋相結合的多跨橋梁。全長50米,橋面寬3.4米,拱橋在南,為通航主孔,南端橋階為八字落坡,石梁橋在北。橋建于明天啟二年(

2、1622)。橋梁的作用: 供鐵路、道路、管線、行人等跨越河流、海灣湖泊、山谷或其它交通線路等障礙時使用的建筑結構稱為橋。下部結構附屬結構上部結構支座橋梁的組成:相關常用專業(yè)術語水位低水位:水位變動的河流,在枯水季節(jié)的最低水位。高水位:在洪峰季節(jié)中的最高水位。設計洪水位:橋梁設計中按規(guī)定的設計洪水頻率計算所得的水位。設計通航水位:在通航河流,滿足正常通航凈空要求的最高水位。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況水位、跨徑、橋高孔徑/跨徑凈孔徑: 對于梁式橋是指設計洪水位上相鄰兩個橋墩(臺)之間的凈距;對于拱式橋是每孔拱跨兩個拱腳截面最低點之間的水平距離??偪讖剑?各孔凈孔徑的總和,它反映橋下宣泄洪水的能

3、力。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況(公:多孔跨徑總長;鐵:橋長)(公:橋梁全長)計算跨徑:對于設有支座的梁橋,是指橋跨結構相鄰兩個支座中心之間的距離;對于拱式橋,是指橋跨兩相鄰拱腳截面重心之間的水平距離。橋梁結構的力學計算是以計算跨徑為基準的。標準跨徑:對于梁式橋,公路是指兩相鄰橋墩中線之間的距離,或橋墩中線與橋臺背前緣之間的距離;鐵路梁式橋是指梁兩端支座中線之間的距離;對于拱橋、箱涵、圓管涵則是指凈跨徑。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況(公:多孔跨徑總長;鐵:橋長)(公:橋梁全長)2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況橋高橋梁高度: 簡稱橋高,是指橋面與低水位之間的高差,或是橋面與橋下線路路面之間的距

4、離。橋下凈空: 指設計通航水位至橋跨結構最下緣之間的距離(H)。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況建筑高度: 是指橋上行車路面(或軌底)標高至橋跨結構最下緣之間的距離(h)。容許建筑高度: 是指公路或鐵路定線中所確定的橋面或軌底標高與通航凈空頂部標高之差。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況正橋與引橋正橋: 對于規(guī)模較大的橋梁,通常把跨越主要障礙物的橋跨稱為正橋。由于通航等原因,正橋需要一定的高度和跨徑,一般需要采用跨越能力較大的結構體系。引橋: 把較高的正橋和較低的路堤以合理的坡度連接起來的這一部分橋梁叫做引橋。諾曼底橋(2)橋涵的分類按上部結構的行車道位置、跨越障礙物的性質、承重結構所用的材料、用途

5、分類按橋梁規(guī)模分類按結構體系分類2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況按上部結構的行車道位置分類上承式、下承式、中承式。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況按跨越障礙物的性質分類跨海橋、跨河橋、跨線橋(立體交叉)、高架橋和棧橋。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況按承重結構所用的材料分類木橋、鑄鐵橋、鋼橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋和鋼-混凝土組合橋等。按用途分類公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、浮橋、活動橋、農橋、人行橋、運水橋及其它專用橋梁(如通過管路、電纜等)。該橋在日本。木材容易腐爛,歷史上保存至今的木橋極少。日本保存的5孔錦帶木拱橋,跨度27.5m,始建于1673年,其圖樣來

6、自中國。 木 橋鑄鐵橋該石橋在浙江紹興縣沈家溇村,為單孔馬蹄型石拱橋,建于明正德六年(1511)十一月。拱圈為縱聯(lián)分節(jié)并列砌置,每節(jié)用五塊拱石,橋跨徑4米,長8米,寬3米,拱圈弧度為220。龍門石上有蓮花浮雕、橋欄板、望柱等,造型別致 。 石 橋該橋(紅旗橋)位于云南省施甸縣與龍陵縣交界處,跨越怒江。主孔為凈跨116鋼筋混凝土箱形等截面懸線拱。鋼筋混凝土橋該橋(悉尼鋼桁橋)連接悉尼杰克遜海灣南北兩岸,始建于1926年12月,1932年3月19日通車。遠眺大橋形似衣架,從而得名“大衣架”(Coat Hanger)。著名的悉尼歌劇院位于橋的北端一側。橋全長1885m,主跨為跨度達503m的鋼桁架拱

7、。鋼 橋鐵路公路兩用橋浮橋The roadbed of this bridge in Willemstad capital of Curacao in the Netherlands West Indies,was built on pontoons which actually floated in the river.威廉斯塔德是荷屬西印度群島的庫拉索島的首府活動橋農村道路橋嘎爾輸水橋(Pont-du-Gard Water Conveying Bridge)該橋又稱尼姆(Nimes)水槽或嘎爾渡槽,位于法國,跨嘎爾河,用于供水。橋長275m,高48.8m,由上下三層石灰石拱卷組成。下層6個

8、拱,中層11個拱,上層36個拱支承著輸水槽。下層是人行橋,上層小拱平均跨徑4.8m,水槽寬1.22m,頂面覆蓋石板。建于公元前19世紀。渡槽橋該橋位于北京延慶縣。主橋為預應力混凝土斜拉橋,跨徑布置為52662406652米,主梁為流線形三向預應力混凝土箱梁,橋塔高90米,拉索采用聚乙稀材料熱擠壓防護套;引橋為1330米預應力混凝土形簡支梁橋,全橋長886米。1990年建成。我國第一座跨度超過百米的大型斜拉輸水建筑物。 上承式橋(視野好、建筑高度大)下承式橋(建筑高度小、視野差)中承式橋丫髻沙大橋: 全長1084米,主橋采用三跨連續(xù)自錨中承式鋼管混凝土拱橋橋型,主跨360米,為當時世界鋼管混凝土

9、拱橋中主跨第四(現(xiàn)第十)按橋梁規(guī)模分類2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況(公:多孔跨徑總長;鐵:橋長)(公:橋梁全長)我國公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D602004): 多孔跨徑總長: 梁式橋、板式橋系指多孔標準跨度的總長;拱式橋為兩岸橋臺內起拱線間的距離;其他形式橋梁為橋面系行車道長度。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況(公:多孔跨徑總長;鐵:橋長)特大橋:多孔跨徑總長 1000m,單孔跨徑150m大橋:1000m 多孔跨徑總長 100m, 150m 單孔跨徑 40m中橋: 100m 多孔跨徑總長 30m ,40m 單孔跨徑20m小橋: 30m多孔跨徑總長8m ,20m 單孔跨徑5m涵洞:單孔跨徑

10、 1000m斜拉橋:跨徑 500m剛拱橋: 跨徑 500m混凝土拱橋: 跨徑 300m2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況按結構體系分類梁式橋拱式橋剛架橋懸索橋組合體系橋2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況分類依據(jù)荷載作用下結構的反力抵抗外力結構的內力狀態(tài)適合結構受力性質的建筑材料梁式橋2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況簡支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋(適用范圍)受力特征:豎向荷載下支座只產生豎向反力; 梁部結構不受軸力,以彎剪(扭)為主。該橋(龍腦橋)位于四川省瀘州,建于明代洪武年間(公元13781398年)。橋高5米、長54米,寬1.9米,共13孔,由30塊長3.6米的青石板組成。中間8個橋墩上分別雕有龍、象

11、和麒麟的頭像,石雕藝術精湛,造型別致,布局奇特。因石雕中有個龍頭故名龍腦橋。 古代梁式橋龍頭紹興纖道橋為石板石墩組成的梁式長橋,其主要作用為纖夫拉纖用,此外也可用于風浪大時船只的避風。清同治年間(1862-1874年)重修。 全長386.2米,115跨,每跨凈2米,橋面用三塊條石拼成,寬1.5米,橋墩用條石干砌。該橋為全國重點文物保護單位。成昆線沿線現(xiàn)代梁式橋三堆子金沙江橋,192m,1969南京長江大橋,3x160m,1968南京長江大橋拱式橋2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 雙鉸拱、三鉸拱和無鉸拱、鋼管混凝土拱、勁性剛架拱受力特征:豎向荷載下支座產生水平推力; 拱主要承受軸力,兼受彎剪(扭)

12、 。趙州橋萬縣長江大橋巫山長江大橋剛架橋2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況門式剛架、斜腿剛構受力特征:豎向荷載下墩頂和墩底產生水平推力; 剛架以承受彎矩為主,兼受軸剪。門式剛架門式剛架橋斜腿剛構2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況受力特征:橋墩較柔,豎向荷載下墩頂和墩底以豎向 反力為主; 主梁以承受彎矩為主,兼受軸剪。該橋(洪門橋)位于江西遂川105國道上,為單跨60米單箱預應力斜腿剛構橋。橋長70米,于1986年建成。這種橋型目前在我國公路橋中甚少。斜腿剛構橋2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況安康漢江斜腿剛構該橋(烏龍江橋)位于福建省福州市烏龍江下游峽口處,是中國較早建成的一座大跨度預應力混凝土型鋼構橋。

13、總長552,分跨為58314458(),各剛構間采用33簡支掛梁連接。橋寬12。T型剛架橋該橋(黃陵磯橋)位于湖北省漢陽。系預應力混凝土桁架式型剛構公路橋。橋長380.19。主孔長90,橋寬8.5,沉井基礎,箱式墩。桁架式T型剛架橋該橋(港口橋)位于浙江省長興縣港口鎮(zhèn)附近,是中國首次建造的一座下承式預應力混凝土斜拉式桁架橋。該橋全長137.78,分跨307030(),上部結構為單懸臂加掛梁,掛梁長8.92,下部結構為雙柱式墩、鉆孔樁基礎。斜拉桁架式剛架橋該橋(豐城贛江橋)位于江西省豐城市,總長1207,分跨為12405547055840();橋寬21.0m11()。正橋為型墩孔預應力混凝土連續(xù)

14、剛構橋.Y型墩連續(xù)剛架橋虎門大橋副航道橋,150+270+150m,1997年連續(xù)剛構橋黃石長江大橋 ,245m,1995 懸索橋2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況受力特征:以主纜為主要承重結構,荷載通過吊桿的拉力傳遞給纜索,通過錨碇和橋塔傳給地基,纜索和吊桿只受拉力。 西堠門大橋(1650m)2009年2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況汕頭海灣大橋,452m,1995年GoldenGate Bridge , 1280.16m,1937年 明石海峽大橋,1991m,1998年 組合體系橋2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 斜拉橋、部分斜拉橋 系桿拱橋組合橋-斜拉橋2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況主要由梁、塔

15、、和斜拉索組成的組合體系橋梁 2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況受力特點在豎向荷載作用下,主梁以受壓為主,塔以受壓為主,斜索承受拉力。屬高次超靜定結構??梢酝ㄟ^調整斜拉索的初張力使主梁在各種狀態(tài)下的彎矩(或應力)最小??缍容^大的主梁就像一條多點彈性支承(吊起)的連續(xù)梁一樣工作,從而使主梁內的彎矩大大減小。由于同時受到斜拉索水平分力的作用,主梁截面的基本受力特征是偏心受壓構件。受拉的斜索將主梁多點吊起,并將主梁的恒載和車輛等其它荷載傳至塔柱,再通過塔柱基礎傳至地基。塔柱基本上以受壓為主。蘇通長江大橋 主跨1088米鋼箱梁斜拉橋,2008年 2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況蕪湖長江大橋主跨312米 ,公

16、鐵兩用,2000年江蘇潤揚長江大橋(1490m),世界第四,2005年拱肋吊桿系桿組合橋系桿拱橋受力特點外部靜定體系系桿/梁平衡了拱的水平推力主要形式柔性系桿和剛性拱(a)剛性系桿(梁)柔性拱(b)剛性系桿(梁)和剛性拱(c)九江長江大橋,180+216+180m,1993年天津彩虹橋(無推力鋼管混凝土拱橋)(3) 橋梁的發(fā)展概況一、中國古橋發(fā)展史2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況古代四大名橋:泉州洛陽橋、河北趙州橋、 北京盧溝橋、廣東廣濟橋其它:漳州虎渡橋、瀘定橋、玉帶橋等 二、當代中國橋梁發(fā)展歷程80年代:學習和追趕時期90年代:提高和跟蹤時期21世紀:創(chuàng)新和趕超時期2.橋梁的組成、分類、發(fā)展

17、情況 從我國的歷史發(fā)展來看,橋字出現(xiàn)的時間較晚,大約在漢代。在此之前,比如先秦時期,只有梁字,而無橋字。詩經中有周文王在渭水“造舟為梁”的句子。莊子盜篇中記載:“尾生與女子期于梁下,女子不來,水至不去,抱柱而死。”很明顯,這位癡心的男子尾生,在橋下等他的心上人,洪水來了他也不離開,最后被水淹死了。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 在距今大約六七千年的浙江余兆河姆渡文化遺址中,考古工作者就發(fā)現(xiàn)了建橋的遺痕。在距今大約三四千年前的陜西西安半坡遺址中,考古工作者發(fā)現(xiàn)了原始社會村落周圍挖有壕溝,壕溝的深度和寬度均有五六米。很顯然,這是為了防御野獸和其它襲擊而挖掘的。人們要往來,必定要在溝上修建木橋。這種

18、橋梁,我們在半坡村落的復原圖中還可以清楚地看到。考工記記載,大禹在治水過程中,曾修建了一種橋墩類似烏龜或鱷魚形的橋梁。那時,是在公元前兩千多年,人類處于原始社會末期。由此證明,在原始社會中,我們的祖先已經開始建筑橋梁。 考古遺址:2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 考古工作者發(fā)現(xiàn),在河南安陽殷墟的宮殿區(qū)和墓葬區(qū)之間挖有壕溝。湖北黃陂周代盤龍城遺址周圍、周代齊國古都臨淄周圍,均挖有壕溝。人們要進城、出城,就必定要在壕溝上建橋。在周代魯國故都曲阜周圍,人們發(fā)現(xiàn)了用于修建橋梁基臺的石料和夯土層。 從殷商至西周,近十六七個世紀,是我國橋梁建筑的初步發(fā)展時期,或者說創(chuàng)始期:2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 詩

19、經大雅說:“文定闕祥,親迎于渭。造舟為梁,不(丕)顯其光?!边@段文字說明,約在公元前11世紀,周文王姬昌為了迎娶妻子太姒,曾在渭水上用舟船架起了一座浮橋。這是我國、也是世界上有文字記載的第一座浮橋。 史記秦本記記載,公元前541年,秦公子逃亡晉國,曾在今陜西省大荔縣朝邑鎮(zhèn)東蒲津關的黃河上,架設了一座浮橋。這是由歷史記載以來的第一座黃河大橋。 這一時期所建的橋梁,均以木料為主要的建筑材料,而且多為浮橋和木梁橋。有文字記載的古橋 :2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 從戰(zhàn)國到秦、漢,近六個世紀,是我國橋梁建設的發(fā)展期: 公元前3世紀,秦國蜀郡太守李冰,在今日四川省成都市的西部和南部的檢江上,建橋七座,

20、世稱七星橋,其中一座名叫夷里橋,是我國歷史上有文字記載的第一座索橋,用竹索為主體建造而成。 公元前206年,西漢大將樊噲在今陜西省留壩縣的寒溪上建造了一座鐵索橋,名叫樊河橋。這座索橋的鐵鏈,一直保留到1958年。這是我國歷史上興建的第一座鐵索橋。 公元33年,西漢大將任滿、田戎,在今湖北省宜昌市東南的長江上,“橫江水起浮橋杜絕水道,結營山上,以據(jù)漢兵”(后漢書岑鵬傳)。這是在浩瀚長江上修建的第一座大橋。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 棧道橋起源于周代,在此期間得到了很大發(fā)展。公元前387年,秦將司馬錯伐蜀,興建了劍閣棧道。 閣道,是建于樓閣之間的天橋。至秦代,這類橋梁的規(guī)模已經很大。三輔黃圖記

21、載,秦始皇時期建造的阿房宮,周圍三百里,有閣道通往驪山,長八十里。橋上行人,橋下走車。 在此期間,拱券結構已開始用于建橋。在河南新野縣出土的東漢畫像磚上,已經出現(xiàn)了拱橋的圖案。西晉太康三年(公元282年),在洛陽郊外修建了一座旅人橋。這是我國歷史上出現(xiàn)的第一座有文字記載的拱橋。 由此可見,到了漢代,我國古代橋梁的四大基本類型:梁橋、索橋、浮橋和拱橋已經基本形成。 2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 南北朝、隋、唐、五代和宋、遼、金,近十個世紀,是我國橋梁發(fā)展的鼎盛期: 此時木石混筑橋和石橋相繼出現(xiàn)。到了宋代,石料已成為我國建橋的主要材料。隋代,我國創(chuàng)建了敞肩式石拱橋;唐代,我國創(chuàng)建了薄墩多跨石梁橋

22、;宋代,我國創(chuàng)建了疊梁式木拱橋;隋、唐、宋時,我國又建造了許多世界名橋。而且,我國第一座浮橋、第一座鐵索橋和第一座敞肩式石拱橋,都比西方同類橋梁要早一千多年。這一切無不說明,我國古橋的建造至少在公元14世紀以前,在世界上處于領先的位置。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 元、明、清時期,近七個世紀,是我國古代橋梁的延續(xù)期: 建橋技術雖無重大突破,但人們運用圍堰抽水干修法,建造了江西南城的萬年橋,是這一時期的一件杰作。 到了清朝末年,蘭州黃河鐵路橋的修建揭開了我國橋梁建設的新篇章: 從此以后,鋼鐵、鋼筋混凝土被大量用于建橋,并成了我國建橋的主要材料。許多現(xiàn)代公路橋、現(xiàn)代鐵路橋應運而生。我國的橋梁建筑

23、從此步入了現(xiàn)代化的軌道。 第一篇 總論泉州洛陽橋泉州洛陽橋:原名“萬安橋”,位于福建省泉州市東郊的洛陽江上,北宋泉州太守蔡襄主持修建。橋長742.29米、寬4.5米、高7.3米,是我國現(xiàn)存年代最早的梁式大石橋。洛陽橋的建造,是對世界橋梁科學的一大貢獻。造橋工匠創(chuàng)造了一種直到近代才被人們認識的新型橋基筏形基礎,就是沿著橋的中軸線拋置大量石塊,形成一條連結江底的矮石堤,然后在上面建造船形墩,是世界橋梁筏形基礎的開端;同時采用“激浪漲舟,浮運架梁”的妙法,把一條條重達數(shù)噸的大石板架在橋面上。他們又在橋下養(yǎng)殖大量牡蠣,把橋基石和橋墩石膠合凝結成牢固的整體。這就是造橋史上最別出心裁的“種蠣固基法”,也是

24、世界上笫一個把生物學運用于橋梁工程的創(chuàng)舉。 趙洲橋,37.02m,隋朝(公元605年)趙州橋, 又名安濟橋(宋哲宗賜名,意為“安渡濟民”),位于河北趙縣洨河上,它是世界上現(xiàn)存最早、保存最好的巨大石拱橋。被譽為“華北四寶之一”。橋長64.40米,跨徑37.02米,券高7.23米,是當今世界上跨徑最大、建造最早的單孔敞肩型石拱橋。 第一篇 總論北京盧溝橋盧溝橋:始建于金大定二十九年(1189年),全長267米,寬7.6米,最寬處可達9.5米,為華北最長的古代石橋。兩側石雕護欄各有140條望柱,柱頭上均雕有石獅,形態(tài)各異,據(jù)記載原有627個,現(xiàn)存501個。石獅多為明清之物,也有少量的金元遺存。 第一

25、篇 總論潮州廣濟橋:宋乾道七年(1171年)太守曾汪創(chuàng)建,初為浮橋,由八十六只巨船連結而成始名“康濟橋”。廣濟橋又是現(xiàn)存最早的開關活動式大石橋。三大特點:十八梭船廿四洲(東、西段是梁橋,中間浮橋 ) 、廿四樓臺廿四樣 、一里長橋一里市 潮州廣濟橋第一篇 總論瀘定橋 (康熙年間1705年)漳州虎渡橋:南宋嘉定七年(1214年),總長約335米,某些石梁長達23.7米,沿寬度用三根石梁組成,每根寬1.7米,高1.9米,重達200多噸。世界最大石梁橋。玉帶橋萬年橋第一篇 總論 萬年橋為單曲石拱橋。橋長410米,寬5.8米,高20米,共有23孔、24墩,跨徑14米不等。橋基堅實,橋身輕巧,自下而上用青

26、石發(fā)卷砌成,拱圈采用縱聯(lián)式卷砌法,橋墩前尖而高昂,后墩方而低矮,有昂首挺胸迎水之勢。萬年橋初建于南宋咸淳七年(1272), 明崇禎八年(1635)建石拱橋,清順治四年(1647)落成。原橋由橋墩、橋身、橋亭三部分組成,工期橫跨明、清二代,長達12年之久,當時造橋時采用了排水施工的干修法,曾聚集民工數(shù)萬,左攔黎河洪浪,右鎖盱江波濤,埋石沉江,擋洪引水,這在古代橋梁的修建中尚不多見,顯示了我國勞動人民巧奪飛虹的智慧和才能??绾4髽蚬こ痰奶魬?zhàn)超大跨結構: 日本明石海峽大橋以1991m的跨度和50m深水基礎的記錄載入世界橋梁史冊。利用現(xiàn)有的高強度鋼材和技術,已有可能在21世紀建造主跨達4000m的大橋

27、。如果新型炭纖維材料能解決錨固和經濟性的問題,就有希望在21世紀突破5000m大關(直布羅陀海峽橋)。深水基礎材料耐久性四. 各種橋型的世界排名梁橋拱橋斜拉橋懸索橋梁橋世界排名序號橋名主跨(米)結構形式所在國家建成年限1石板坡長江大橋330PC連續(xù)剛構中國20062Stolma橋302PC連續(xù)剛構挪威19983Raftsunder橋298PC連續(xù)剛構挪威19984Asuncion橋270多跨帶鉸PCT構巴拉圭19795虎門大橋副航道橋270PC連續(xù)剛構中國19976Gateway橋260PC連續(xù)剛構澳大利亞19857Varodd-2橋260PC連續(xù)梁挪威19948瀘州長江二橋252PC連續(xù)剛構

28、中國20019Schottwien橋250PC連續(xù)剛構奧地利198910Doutor橋250PC連續(xù)剛構葡萄牙199110重慶黃花園嘉陵江大橋250PC連續(xù)剛構中國19992.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況石板坡長江大橋Stolma 橋Raftsunder橋虎門大橋副航道橋,150+270+150m,1997年拱橋世界排名序號橋名主跨(米)結構形式所在國家建成年限1重慶朝天門大橋552中承式鋼桁系桿拱橋 中國20082上海盧浦大橋550中承式拱梁組合體系中國20033美國新河峽谷大橋518上承式鋼桁架拱橋 美國19774美國貝爾橋 5悉尼港大橋503雙鉸中承式桁架拱 澳大利亞19326巫山長江大橋

29、460鋼管混凝土拱橋中國20057萬州長江公路大橋420上承式鋼骨RC箱拱中國19978菜園壩長江大橋420提籃式鋼箱系桿拱 中國20039KRK大橋390RC空腹無鉸拱克羅地亞197910廣州丫髻沙珠江大橋360中承式鋼管砼系桿拱中國19972.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況重慶朝天門大橋上海盧浦大橋(夜景)上海盧浦大橋2000年10月開工建設的盧浦大橋北起浦西魯班路,穿越黃浦江,南至浦東濟陽路,全長8.7公里,是當今世界第一鋼結構拱橋,是世界上跨度最大的拱形橋。大橋主橋為全鋼結構,大橋全長3900米,其中主橋長750米,寬28.75米,采用一跨過江,由于主跨直徑達550米,居世界同類橋梁之首,

30、被譽為“世界第一鋼拱橋”。主橋按6車道設計,引橋按六車道、四車道設計,設計航道凈空為46米,通航凈寬為340米。主拱截面世界最大,為9米高,5米寬,橋下可通過7萬噸級的輪船。它也是世界上首座完全采用焊接工藝連接的大型拱橋。工程總投資20多億元,2003年6月28日建成通車。2007年5月1日盧浦大橋上首次亮燈。橋身呈優(yōu)美的弧型,如長虹臥波,飛架在浦江之上。盧浦大橋在設計上融入了斜拉橋、拱橋和懸索橋三種不同類型橋梁設計工藝,是目前世界上單座橋梁建造中施工工藝最復雜、用鋼量最多的大橋。 新河峽谷大橋悉尼港大橋巫山長江大橋(施工中)巫山長江大橋萬州長江公路大橋菜園壩長江大橋提籃拱:由德國的弗里茨.萊

31、昂哈特于1963 年德國的費曼恩海峽橋中首創(chuàng)克爾克1號橋丫髻沙大橋排序橋名主 跨(m)橋址年份型式1蘇通長江大橋1088中國20082香港昂船洲大橋1018中國2008H3多多羅橋890日本1998H4諾曼底橋856法國1994H5南京三橋648中國20056南京二橋628中國(2000)H7武漢三橋618中國(2000)H8青州閩江大橋605中國(2000)C9上海楊浦大橋602中國1993C10中央名港大橋590日本1996S上海徐浦大橋590中國1997H斜拉橋世界排名2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況斜拉橋世界排名2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況蘇通長江大橋 主跨1088米鋼箱梁斜拉橋 2.

32、橋梁的組成、分類、發(fā)展情況蘇通長江公路大橋 總長8206米,其中主橋采用100+100+300+1088+300+100 +100=2088米的雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋。斜拉橋主孔跨度1088米,列世界第一;主塔高度300.4米,列世界第一;斜拉索的長度577米,列世界第一;群樁基礎平面尺寸113.75米 X 48.1米,列世界第一。專用航道橋采用140+268+140=548米的T型剛構梁橋,為同類橋梁工程世界第二;南北引橋采用30、50、75米預應力混凝土連續(xù)梁橋;全線采用雙向六車道高速公路標準,計算行車速度南、北兩岸接線為120公里小時,跨江大橋為100公里小時,全線橋涵設計荷載采用汽車一

33、超20級,掛車一120。主橋通航凈空高62米,寬891米,可滿足5萬噸級集裝箱貨輪和4.8萬噸船隊通航需要。全線共需鋼材約25萬噸,混凝土140萬方,填方320萬方,占用土地一萬多畝,拆遷建筑物26萬平米。工程總投資約64.5億元,計劃建設工期為六年。 最大主跨:蘇通大橋跨徑為1088米,是當今世界跨徑最大斜拉橋。最深基礎:蘇通大橋主墩基礎由131根長約120米、直徑2.5米至2.8米的群樁組成,承臺長114米、寬48米,面積有一個足球場大,是在40米水深以下厚達300米的軟土地基上建起來的,是世界上規(guī)模最大、入土最深的群樁基礎。最高橋塔:原先世界上已建成最高橋塔為多多羅大橋224米的鋼塔,蘇

34、通大橋采用高300.4米的混凝土塔,為世界最高橋塔。最長斜拉索:蘇通大橋最長拉索長達577米,比日本多多羅大橋斜拉索長100米,為世界上最長的斜拉索。 四項世界之最:1、主橋結構體系研究2、抗風性能研究3、抗震性能研究4、防船撞系統(tǒng)研究5、超大群樁基礎設計與施工6、沖刷防護設計與施工7、超高鋼混橋塔設計與施工8、超長斜拉索減振技術9、主梁架設技術10、施工控制技術工程中的十大關鍵技術:香港昂船洲大橋 多多羅橋諾曼底橋南京三橋南京二橋武漢白沙洲長江大橋(武漢三橋) 青州閩江大橋 上海楊浦大橋 上海徐浦大橋 懸索橋世界排名序號橋名主跨(米)主要結構形式所在國家建成年限1明石海峽大橋1991簡支鋼桁

35、日本19982西堠門大橋1650鋼箱中國20073大帶橋1624連續(xù)鋼箱丹麥19984潤陽長江大橋1490鋼箱中國20055亨柏橋1410鋼箱英國19816江陰長江大橋1385簡支鋼箱中國19997香港青馬大橋1377連續(xù)鋼箱中國19978費雷澤諾橋1298.5簡支鋼桁美國19649金門大橋1280簡支鋼桁美國193710武漢陽邏長江公路大橋1280鋼箱中國20082.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況明石海峽大橋西堠門大橋(1650m)2009年2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況西堠門大橋是連接舟山本島與寧波的舟山連島工程五座跨海大橋中技術要求最高的特大型跨海橋梁,主橋為兩跨連續(xù)鋼箱梁懸索橋,主跨165

36、0米,是目前世界上最大跨度的鋼箱梁懸索橋,全長在懸索橋中居世界第二、國內第一,但鋼箱梁懸索長度為世界第一。設計通航等級3萬噸、使用年限100年。2007年12月16日上午11時18分,舟山連島工程西堠門大橋第126段鋼箱梁完成吊裝、連接,至此,世界最長的鋼箱梁懸索橋西堠門大橋主橋宣告全線貫通。 大帶橋,1624m,1998年潤揚長江大橋亨柏橋長江江陰公路大橋香港青馬大橋費雷澤諾橋GoldenGate Bridge , 1280.16m,1937年 武漢陽邏長江公路大橋 (4) 高速鐵路橋梁的特點高速鐵路橋梁主要類型:2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 高架橋:墩身不高,跨度較小,但橋梁很長; 谷架

37、橋:跨度大,墩身高; 跨河橋:一般橋梁。 高速鐵路橋梁主要結構形式: 多孔多跨簡支梁橋 多孔等跨連續(xù)梁橋 鋼筋混凝土剛架橋、斜交剛架及框架橋 鋼-混凝土結合梁或型鋼-混凝土結構 高速鐵路橋梁特點:2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 橋梁數(shù)量多:要求平改立。 橋梁總延長與線路總長的比例: 德國:8%;日本:48%;韓國:33%; 中國:50% 我國普通鐵路橋梁:2%。 混凝土橋梁多: 預應力混凝土橋梁:剛度大、噪聲低、溫度引起的變形對線路位置影響小、養(yǎng)護工作量少、造價低。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 結構耐久性好,橋梁要便于檢查、維修。 一般以50年不需維修為目標,在正常檢查、養(yǎng)護前提下,能達到1

38、00年耐用期。 我國新建鐵路的設計使用年限已提高到100年。 特點: 設計時將改善結構物耐久性作為主要設計原則,統(tǒng)一考慮合理的結構布局和構造細節(jié),并在施工中嚴格控制。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 限制縱向力作用下結構產生的位移,避免橋上無縫線路出現(xiàn)過大的附加應力。 有縫線路的特點是線路鋼軌之間存在“軌縫”,因此在軌溫變化時鋼軌可在一定范圍內進行收縮,鋼軌不會承受較大的溫度力,線路鋪設和維修養(yǎng)護都較方便,因而在一些自然條件比較惡劣、速度不高的干線或重載鐵路上仍可鋪設有縫線路。例如青藏鐵路,大部分線路就采用了有縫線路。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 有縫線路的問題是:由于軌縫的存在,列車車輪經過

39、軌縫時要產生劇烈的沖擊與振動,尤其是重載列車通過時,對軌道的破壞更嚴重,不但影響了列車運行的平穩(wěn)性,而且這些沖擊與振動對輪、軌造成嚴重破壞,減少了它們的使用壽命,增加了維修費用。同時,“軌縫”也對行車不利,加重了對機車車輛和軌道結構的破壞。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 高速軌道必須盡可能消滅鋼軌有縫接頭,采用跨區(qū)間超長無縫線路。結構的溫度變化、列車制動、橋梁撓曲能使橋梁在縱向產生一定的位移,引起橋上鋼軌產生附加應力。附加應力過大會造成橋上無縫線路失穩(wěn),影響行車安全。 特點: 墩臺基礎要有足夠的縱向剛度,以盡量減小鋼軌附加應力和梁軌間的相對位移。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 結構要有足夠大的

40、剛度,為列車高速行駛提供堅實、平順的行車道。 橋梁出現(xiàn)較大的撓度會直接影響橋上軌道的平順性,造成結構物承受很大的沖擊,旅客舒適度受到很大影響,軌道狀態(tài)不能保持穩(wěn)定,甚至影響列車的運行安全。 列車中低速行車時,采用撓度沖擊系數(shù)考慮結構的動力效應;高速行車時,必須增加對梁端折角限值和橫向振動響應的研究,最終設計的墩臺應與梁部結構一起進行車橋耦合振動分析,滿足列車安全性和旅客舒適度指標的要求。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 特點: 采用雙線整孔橋梁; 除小跨度橋梁外,都采用雙線單室箱型截面; 加大簡支梁的梁高; 盡量選用剛度大的結構體系如連續(xù)梁、剛架、拱橋、斜拉橋等; 橋梁跨度不宜過大。 高架車站橋

41、較多。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況 全面采用無砟軌道是客運專線發(fā)展趨勢。 無砟軌道優(yōu)點:彈性均勻,狀態(tài)穩(wěn)定,維修養(yǎng)護作業(yè)少。橋面寬度可減小,梁重相應減輕??商岣呓Y構自振頻率,改善車橋動力響應。 缺點:行車舒適度和噪聲控制不如有砟軌道,線路高程不易調整,一次性投資大,長大跨橋梁無砟軌道技術尚待提高。2.橋梁的組成、分類、發(fā)展情況橋梁工程1 緒論 主要內容概述橋梁的設計原則與程序橋梁設計荷載橋面構造橋梁設計的基本原則橋梁設計的主要內容橋梁設計的基本程序橋梁設計的基本資料橋梁縱、橫斷面設計及平面設計橋梁設計方案的比較和選擇橋梁規(guī)范、工作細則和常用手冊3.橋梁設計的基本原則和程序第二節(jié) 橋梁的設計原

42、則與程序 在滿足功能的前提下,做到結構安全、經濟上合理、具有一定的審美價值、與環(huán)境協(xié)調。(1)橋梁設計的基本原則3.橋梁設計的基本原則和程序適用經濟安全美觀環(huán)保橋梁應與環(huán)境融合,成為自然中的一個協(xié)調部分造型應比例適當,勻稱和諧結構應簡單,力線明快,體態(tài)流暢建筑上應表現(xiàn)清新雅潔的風格結構簡潔,造型纖 細,表現(xiàn)超越 德國橋梁專家萊昂哈特(Leonhardt,F(xiàn)ritz): 橋梁美學與設計橋梁審美的基本觀點連續(xù)韻律 韻律優(yōu)美:連續(xù)韻律、漸變韻律、起伏韻律、交錯韻律公元前63-13年間,法國加爾德水道橋 荷蘭Ooster schelde bridge 漸變韻律 頤和園十七孔橋 起伏韻律 交錯韻律 法國

43、圣.夏瑪斯橋 比例協(xié)調,功能與形式同一與環(huán)境協(xié)調橋位選擇確定橋梁必需的長度和高度選擇合理的橋梁結構形式并擬定橋跨及墩臺基礎方案,即選擇橋式及初擬結構尺寸對橋跨、墩臺、基礎進行結構設計,確定橋梁各部分的合理尺寸,保證橋梁在強度、剛度及穩(wěn)定性方面的要求施工圖設計(2)橋梁設計的主要內容3.橋梁設計的基本原則和程序前期工作:預可行性研究報告與可行性研究報告的編制初步設計技術設計施工圖設計(3)橋梁設計的基本程序(大橋)3.橋梁設計的基本原則和程序預可行性研究報告:在工程可行的基礎上,著重研究建設上的必要性和經濟上的合理性。預可行性研究報告與可行性研究報告的編制工程必要性論證工程可行性論證制定橋梁標準

44、、自然條件及周圍環(huán)境、橋式方案、橋位經濟可行性論證造價及回報、資金來源及償還3.橋梁設計的基本原則和程序可行性研究報告:在預可行性研究報告審批后,在必要性和合理性得到確認的基礎上,著重研究工程上和投資上的可行性。調查工作地形測量,地質勘探,水文資料,當?shù)?的資源環(huán)境橋梁標準的制訂橋位的選擇橋式方案的比較3.橋梁設計的基本原則和程序進一步開展水文、勘測工作橋式方案比選,推薦準備采用的較好方案科研項目立項,對需要進一步研究的課題立項指導性施工組織設計工程概算初步設計3.橋梁設計的基本原則和程序技術補充勘探結構總體及細部的技術設計 實施科研項目結構各部分詳細的設計圖紙修正概算 只對技術比較復雜的橋梁

45、!技術設計3.橋梁設計的基本原則和程序施工圖設計鉆探繪制施工圖編制工程預算施工圖設計中小橋可以簡化程序國外施工設計由施工承包商完成國內所有設計由設計單位完成3.橋梁設計的基本原則和程序(4)橋梁設計的基本資料橋梁的任務確定橋梁的規(guī)模選擇橋位確定路橋的關系等測量地形測繪地形圖橋位鉆探工程地質報告水文調查確定橋梁跨徑和凈空風向、風速及地震資料其他情況材料、電力、施工道路等 3.橋梁設計的基本原則和程序(5)橋梁縱、橫斷面設計及平面設計縱斷面設計橫斷面設計平面設計3.橋梁設計的基本原則和程序確定總孔徑橋梁分孔確定橋梁標高、橋下凈空及縱坡確定總孔徑 一般橋梁:水文計算 要求:排洪面積足夠,沖刷小,縮短

46、總長度 淺基礎:總孔徑大,路堤不壓河床 深基礎:允許較大沖刷,總孔徑小3.橋梁設計的基本原則和程序 跨徑越大,孔數(shù)越少,上部結構造價高,墩臺造價低。最經濟的分孔,使上下部結構的總造價最低。 通航河流:滿足通航要求。 平原區(qū):主槽布置跨徑大的通航孔。 山區(qū)深谷:加大跨徑,可采用特大單孔跨越,減少中間橋墩。3.橋梁設計的基本原則和程序橋梁分孔不利地質段:移橋基,加跨徑多孔跨徑的比例: 鋼筋砼三跨連續(xù)梁:中跨/邊跨 = 1.00 / 0.70-0.60 五跨連續(xù)梁: 1.00 / 0.90 / 0.65 多孔橋梁:奇數(shù)跨(結構對稱)基礎工程:在大橋施工中起控制作用,應減少基礎數(shù)量,加大跨徑 美觀要求

47、:整體規(guī)劃橋梁分孔時應考慮3.橋梁設計的基本原則和程序 根據(jù)設計洪水位、橋下通航(通車)凈空等需要,結合橋型、跨徑等確定。 梁橋:梁底高出設計洪水位(包括壅水和浪高)不小于50cm,支座底面高出設計洪水位不小于25cm。無鉸拱橋:拱腳淹沒深度不超過拱圈矢高的2/3,拱頂?shù)酌娓叱鲈O計洪水位1.0m。 通航孔:通航凈空:在橋跨中垂直于流水方向所規(guī)定的空間界限(多邊形圖)。 立體交叉:車輛凈空高度(橋梁橫斷面設計)。 3.橋梁設計的基本原則和程序橋梁標高、橋下凈空及縱坡橋涵凈空:人行道寬度:0.75m,1m,大于1m按0.5m的倍數(shù)增加人行道、安全帶:應高出行車道至少 20-25cm彎道橋梁:按路線

48、要求加寬、設超高橋面排水:設橫坡1.5%-3.0%3.橋梁設計的基本原則和程序橫斷面設計線形、橋頭引道平順曲線橋梁應符合路線規(guī)定盡量避免斜交,斜交角度不大于45度3.橋梁設計的基本原則和程序平面布置(6)橋梁設計方案的比較和選擇明確各種標高的要求橋梁分孔和初擬橋型方案草圖方案初篩詳繪橋型方案圖編制估算或概算方案選定和文件匯總3.橋梁設計的基本原則和程序(7)橋梁規(guī)范、工作細則和常用手冊 橋梁的設計施工和運營必須以現(xiàn)行的規(guī)范為依據(jù)橋梁設計-設計規(guī)范橋梁施工-施工規(guī)范橋梁運營-養(yǎng)護規(guī)范細則和手冊提供了參考規(guī)范的特點國家技術、裝備水平、工程經驗等的體現(xiàn)強制性科學性-理論上、實驗上、經驗上局限性-隨著

49、工程實踐不斷的修訂3.橋梁設計的基本原則和程序我國鐵路橋梁規(guī)范鐵路橋涵設計基本規(guī)范(TB1002.12005)鐵路橋涵鋼結構設計規(guī)范(TB1002.22005)鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規(guī)范(TB1002.32005)鐵路橋涵混凝土和砌體結構設計規(guī)范(TB1002.42005)鐵路橋涵地基和基礎設計規(guī)范(TB1002.52005)鐵路橋涵施工規(guī)范(TB 102032002)3.橋梁設計的基本原則和程序幾種代表的橋梁設計規(guī)范我國公路橋梁規(guī)范公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D06-2004)公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTG D06-2004)公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范(

50、JTJ 024-85)公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范(JTJ 025-86)公路橋涵施工技術規(guī)范(JTJ 041-2000)3.橋梁設計的基本原則和程序國外規(guī)范英國橋規(guī)BS5400(BSBritish Standard,鋼橋、混凝土橋及結合橋)美國公路橋規(guī)(AASHTOAmerican Association of State Highway and Transportation Officials)3.橋梁設計的基本原則和程序基于試驗和經驗的方法 K1=破壞荷載/工作荷載,以回答構件在破壞時的荷載安全系數(shù)容許應力法 ,=y/K破壞階段法 KMMp, Mp按材料計算的破壞力素3.橋梁設計的基本

51、原則和程序結構設計方法的演進(1)極限狀態(tài)法 若整個結構或結構的一部分超過某一特定的狀態(tài),就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求,則此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。分:承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)和破壞安全極限狀態(tài)3.橋梁設計的基本原則和程序結構設計方法的演進(2)概率(極限狀態(tài))設計法-基于概率論和結構可靠性理論 水準半概率法 水準近似概率法 水準全概率法3.橋梁設計的基本原則和程序結構設計方法的演進(3)橋梁荷載的分類規(guī)范中有關荷載的主要規(guī)定荷載組合4.橋梁的設計荷載第三節(jié) 橋梁設計荷載4.橋梁的設計荷載(1)荷載分類公路橋梁荷載分類鐵路橋梁荷載分類城市橋梁荷載分類 公路橋涵設計通用規(guī)范(

52、JTG D60-2004) 規(guī)定:永久作用:可變作用:偶然作用:4.橋梁的設計荷載公路橋梁荷載分類亦稱恒載,在設計使用期內其值不隨時間變化,或其變化與平均值相比忽略不計。設計使用期內其值隨時間變化,且其變化與平均值相比不可忽略的荷載。在設計使用期間出現(xiàn)的概率很小,一旦出現(xiàn),其值將很大且持續(xù)時間很短的荷載。公路橋梁荷載分類 鐵路橋涵設計基本規(guī)范(TB10002.1-2005)規(guī)定:主力恒載活載附加力特殊荷載4.橋梁的設計荷載鐵路橋梁荷載分類鐵路橋梁荷載分類4.橋梁的設計荷載 城市橋梁規(guī)范永久荷載可變荷載基本可變荷載其它可變荷載偶然荷載4.橋梁的設計荷載城市橋梁荷載分類城市橋梁荷載分類(2)規(guī)范中

53、有關設計荷載的主要規(guī)定關于車輛荷載的規(guī)定關于制動力的規(guī)定關于人群荷載的規(guī)定關于偶然荷載的規(guī)定4.橋梁的設計荷載關于車輛荷載的規(guī)定公路橋梁規(guī)范關于車輛荷載的規(guī)定城市橋梁規(guī)范關于車輛荷載的規(guī)定鐵路橋梁規(guī)范關于列車荷載的規(guī)定客運專線中設計荷載的規(guī)定4.橋梁的設計荷載汽車荷載分為公路-I級和公路-級兩個等級,各級公路橋涵設計的汽車荷載等級應符合下表的規(guī)定。汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成,橋梁結構的整體計算采用車道荷載;橋梁結構的局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻土壓力等的計算采用車輛荷載;車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。公路橋梁規(guī)范關于車輛荷載的規(guī)定公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路汽車荷

54、載等級公路-I級公路-I級公路- 級公路-級公路- 級4.橋梁的設計荷載車道荷載由均布荷載和集中荷載組成,見下圖。4.橋梁的設計荷載 車道荷載加載規(guī)定: 公路-I級車道荷載的均布荷載標準值為10.5kN/m;集中荷載標準值按以下規(guī)定選?。簶蛄河嬎憧鐝叫∮诨虻扔?m時取180kN;橋梁計算跨徑等于或大于50m時取360kN;橋梁計算跨徑在550m之間時,集中荷載標準值采用直線內插求得。計算剪力效應時,上述集中荷載標準值應乘以1.2的系數(shù)。 公路-II級車道荷載的均布荷載標準值和集中荷載標準值按公路-I級車道荷載的0.75倍采用。4.橋梁的設計荷載車輛荷載見下圖所示 橫向布置 多車道橫向折減系數(shù):

55、多車道橋梁上的汽車荷載應考慮多車道折減。當橋涵設計車道數(shù)等于或大于2,汽車荷載產生的效應按下表進行折減。 大跨度橋梁上的汽車荷載應考慮縱向折減: 當橋梁計算跨徑大于150m時,按下表規(guī)定的縱向折減系數(shù)進行折減。當為多跨連續(xù)結構時,整個結構應按最大的計算跨徑考慮汽車荷載效應的縱向折減。4.橋梁的設計荷載 汽車荷載分為城-A級和城-B級。 橋梁的主梁、主拱和主桁架等的計算應采用車道荷載。 橋梁的橫隔梁、行車道板、橋臺或擋土墻后土壓力的計算應采用車輛荷載。 當橋面車行道內有輕軌車輛混合運行時,尚應按有關輕軌荷載規(guī)定進行驗算,并取其最不利者進行設計。 當進行橋梁結構計算時不得將車輛荷載和車道荷載的作用

56、疊加。城市橋梁規(guī)范關于車輛荷載的規(guī)定4.橋梁的設計荷載城級:車輛荷載:五軸式貨車,總重700kN 車道荷載: 橋梁跨徑為220m 橋梁跨徑為20150m 城B級:車輛荷載:三軸式貨車,總重300kN 車道荷載: 橋梁跨徑為220m 橋梁跨徑為20150m 城級車輛荷載城級車輛荷載當橋梁跨徑在220m時:4.橋梁的設計荷載當橋梁跨徑在2050m時:城A級車道荷載當橋梁跨徑在220m時:4.橋梁的設計荷載當橋梁跨徑在2050m時:城B級車道荷載4.橋梁的設計荷載 城市車道橫向折減系數(shù)見下表4.橋梁的設計荷載 鐵路列車引起的活載包括列車(機車和車輛)重量、沖擊力、離心力、長鋼軌縱向水平力、列車活載引

57、起的土壓力、列車引起橫向搖擺力等。 列車豎向靜活載 我國現(xiàn)行鐵路標準活載稱“中華人民共和國鐵路標準活載”,簡稱“中-活載”,其計算圖式為:鐵路橋梁規(guī)范關于列車荷載的規(guī)定4.橋梁的設計荷載特種活載普通活載 列車豎向動力作用 以列車在橋梁上通過時橋梁因列車荷載豎向作用產生的最大效應與列車在橋上靜止時橋梁因列車荷載豎向作用產生的最大效應之比值來描述的,并以動力系數(shù)(1+)來表示。 動力系數(shù)的計算公式: 4.橋梁的設計荷載 列車的離心力 列車在曲線上行駛時,列車豎向靜活載將產生的離心力。 長鋼軌縱向水平力 橋梁因溫度變化而伸縮,因列車荷載作用而發(fā)生撓曲。橋梁的這種變形受到軌道結構的約束。又因橋上無縫線

58、路的連續(xù)性,致使梁變形時,鋼軌產生兩種縱向水平力,分別稱之為伸縮力和撓曲力。兩種力也反作用于梁,并傳遞到支座和墩臺上。伸縮力和撓曲力都是主力,但二者在同一軌道上不會同時產生。檢算墩臺時伸縮力、撓曲力、斷軌力作用點為墩臺支座鉸中心,檢算支座時伸縮力、撓曲力、斷軌力作用點為墩臺支座頂中心,臺頂斷軌力作用點為臺頂。斷軌力可在全聯(lián)范圍內的墩臺上分配。4.橋梁的設計荷載 列車的橫向搖擺力 橫向搖擺力應取100kN,作為一個集中荷載取最不利位置,以水平方向垂直線路中心線作用于鋼軌頂面。 多線橋梁只計算任一線上的橫向搖擺力。 空車時應考慮橫向搖擺力。4.橋梁的設計荷載 針對高速鐵路橋涵設計的特點,我國的設計

59、計算方法仍然采用容許應力法,所以,荷載的分類及荷載的組合原則,仍然沿用鐵路橋涵設計規(guī)范的規(guī)定,只是根據(jù)高速行車和采用無縫線路的實際情況,在荷載項目上,增列了長鋼軌縱向水平力、長鋼軌斷軌力和高速行車引起的氣動力。客運專線橋梁的設計荷載4.橋梁的設計荷載(1) 列車標準荷載 我國新建時速200公里客貨共線鐵路設計暫行規(guī)定中規(guī)定:列車豎向靜活載采用中華人民共和國鐵路標準活載,即“中-活載”。 高速鐵路采用ZK活載,見下面兩圖的圖示:4.橋梁的設計荷載 ZK特種活載圖式 ZK標準活載圖式 (2) 長鋼軌斷軌力 橋上無縫線路的鋼軌,由于疲勞、縱向力過大或其他原因損傷而可能造成斷軌,從而產生斷軌力。 斷軌

60、力按一跨簡支梁或一聯(lián)連續(xù)梁長范圍內的線路縱向阻力之和計算,最大斷軌力不超過最大溫度拉力值。 在正常運營養(yǎng)護條件下,發(fā)生斷軌的機率比較小,而斷軌力的值又比較大,所以,規(guī)定不論單線或雙線橋梁,只計算一軌的斷軌力,而且將其作為特殊荷載,稱為長鋼軌斷軌力。在荷載組合上,只考慮它與主力相組合,不與其他附加力組合。4.橋梁的設計荷載(3) 動力系數(shù) 動力系數(shù)是結構或構件最大的動力響應與最大靜力響應之比,其數(shù)值大小是列車軌道橋梁三者的動力特性和動力相互作用狀態(tài)的綜合反映。各國根據(jù)其橋梁試驗資料和采用的理論分析方法,得出了各自的沖擊系數(shù)值。 (4) 氣動力 氣動力是指高速列車運行時帶動周圍空氣隨之運動,形成的

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