橋梁工程教學(xué)課件

1、橋梁工程內(nèi) 容橋梁的分類橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計要點(diǎn)橋梁的結(jié)構(gòu)形式橋墩、橋臺和橋梁基礎(chǔ)橋梁技術(shù)的發(fā)展方向世界最高的橋沿溪溝大橋位于黔江區(qū)水田鄉(xiāng)農(nóng)橋村與正陽鎮(zhèn)之間，分左右兩幅，單幅全長560米，其中主橋長310米，主跨150米，橋面與谷底垂直高度為280米。結(jié)構(gòu)：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁 世界第二高橋法國米約大橋世界第三高橋重慶干溪溝一號橋 高263米世界最長跨海大橋杭州灣大橋世界最長跨海大橋最長：全長36公里 國內(nèi)第一次明確提出了設(shè)計使用壽命大于等于100年的耐久性要求。 鋼管樁的最大直徑1.6米，單樁最大長度89米，最大重量74噸，開創(chuàng)了國內(nèi)外大直徑超長整樁螺旋橋梁鋼管樁之最。 開創(chuàng)性地提出并實(shí)

2、施了“二次張拉技術(shù)”，徹底解決了大型砼箱梁早期開裂的工程難題 世界最長跨海大橋50米箱梁“梁上運(yùn)架設(shè)”技術(shù)，架設(shè)運(yùn)輸重量從900噸提高到1430噸，刷新了目前世界上同類技術(shù)、同類地形地貌橋梁建設(shè)“梁上運(yùn)架設(shè)”的新紀(jì)錄 開創(chuàng)性地采用有控制放氣的安全施工工藝，其施工工藝為世界同類似地理?xiàng)l件之首。 世界最長跨海大橋橋梁的分類使用性質(zhì)：公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、人行橋、機(jī)耕橋、過水橋海倉大橋（公路橋）鐵路橋（中國蘭新鐵路）蕪湖長江橋我國跨度最大的公鐵兩用橋渡槽橋（過水橋） 跨徑大小和多跨總長分：特殊大橋L500m，l100m； 大橋100mL500m，40ml100m ； 中橋30mL100m，20

3、ml40m； 小橋8mL30m，5ml20m； 涵洞L8m，l5m。根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTJ00197）規(guī)定行車位置：上承式橋、中承式橋、下承式橋。上承式橋梁位于湖南省洞口縣淘金村中承式橋梁舊金山的金門大橋（golden gate bridge）下承式橋梁承載構(gòu)件受力情況：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）。梁橋該橋（漢江橋）位于陜西紫陽縣，主跨為4525045米預(yù)應(yīng)力混凝土形簡支梁，邊跨為430米預(yù)應(yīng)力混凝土形簡支梁，全橋390米，薄壁空心墩高58米，于1987年建成。該橋（龍腦橋）位于四川省瀘州，建于明代洪武年間(公元年）。橋高米、長米，寬1.9米，共孔，由

4、塊長3.6米的青石板組成。中間個橋墩上分別雕有龍、象和麒麟的頭像，石雕藝術(shù)精湛，造型別致，布局奇特。因石雕中有個龍頭故名龍腦橋。 板 橋龍頭紹興纖道橋?yàn)槭迨战M成的梁式長橋，其主要作用為纖夫拉纖用，此外也可用于風(fēng)浪大時船只的避風(fēng)。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?yàn)槿珖攸c(diǎn)文物保護(hù)單位。拱橋該橋位于云南省昆明市至玉溪公路75.3公里處的玉溪新街坡。單孔跨徑3.55米，斜石拱橋，采用條米厚的拱肋錯位疊砌而成。1m厚的石拱肋鋼結(jié)構(gòu)橋雁蕩方洞的吊橋組合體系橋懸索橋明石海峽大橋98年建，長度3910m

5、，墩距1990m斜拉橋 米約大橋（世界上第二高的橋梁，全長達(dá)246公里，但只用7個橋墩支撐，其中2、3號橋墩分別高達(dá)245米和220米，是世界上最高的兩個橋墩。如果算上橋墩上方用于支撐斜拉索的橋塔，最高的一個橋墩則達(dá)到343米，超過法國巴黎著名的埃菲爾鐵塔23米。 ）使用年限：永久性橋、半永久性橋、臨時橋。材料：木橋、圬工橋（含磚、石和混凝土砌塊橋）、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力橋、鋼橋。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，其圖樣來自中國。 木橋揚(yáng)州瘦西湖五亭橋，又名蓮花橋。該橋?yàn)橹袊诺鋱@林中亦常見石拱橋，即起交通引路作用，

6、更與園林景色有機(jī)結(jié)合。 石 橋 飛云江橋位于浙江省瑞安縣、跨飛云江。是中國最大跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋。橋全長，分跨為(），最大跨度，梁高，高跨比；混凝土標(biāo)號；橋面寬預(yù)應(yīng)力橋梁鋼橋南京長江大橋內(nèi) 容橋梁的分類橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計要點(diǎn)橋梁的結(jié)構(gòu)形式橋墩、橋臺和橋梁基礎(chǔ)橋梁技術(shù)的發(fā)展方向總體規(guī)劃的基本內(nèi)容：橋位選定；橋梁總跨徑及分孔方案的確定；橋型選定；橋梁的縱橫斷面布置等?？傮w規(guī)劃的原則：根據(jù)使用任務(wù)、性質(zhì)和將來發(fā)展的需要，全面貫徹安全、經(jīng)濟(jì)、適用和美觀的方針。考慮重點(diǎn)：使用上的要求；經(jīng)濟(jì)上的要求；結(jié)構(gòu)上的要求；美觀上的要求。設(shè)計要點(diǎn)：橋位選定；橋梁總跨徑及分孔數(shù)；橋梁的縱橫斷面布置；公路

7、橋型的選擇。內(nèi) 容橋梁的分類橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計要點(diǎn)橋梁的結(jié)構(gòu)形式橋墩、橋臺和橋梁基礎(chǔ)橋梁技術(shù)的發(fā)展方向上部結(jié)構(gòu)通過支座與墩臺連接上部結(jié)構(gòu)橋梁的結(jié)構(gòu)形式梁式橋梁式橋的組成概念：在豎向移動式荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)體系。類型：簡支梁式、連續(xù)梁式、懸臂梁式受力特點(diǎn)：梁作為受彎構(gòu)件由梁跨兩端支座（橋墩或橋臺）支撐著。連續(xù)桁架梁橋。支承在三個支點(diǎn)以上的橋梁。簡支梁橋伸臂梁橋錨梁懸臂掛梁截面結(jié)構(gòu)形式實(shí)心板梁箱型梁短肋板梁空心板梁支座連接梁式橋施工特點(diǎn)123引橋橋墩完成引橋主梁吊裝拱式橋概念：拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈，在橋面豎向移動荷載作用下橋墩或橋臺要承受水平推力。 arch ring 泛指拱橋、

8、門窗等建筑物上筑成弧形的結(jié)構(gòu)部分。主要承受軸向壓力。spandrel structure 拱上建筑（拱上結(jié)構(gòu)）包括橋面系和向主拱圈傳遞荷載的構(gòu)件或填充物。分為空腹式、實(shí)腹式。空腹式拱橋?qū)嵏故焦皹蚺c梁式橋的區(qū)別拱式橋組成 上承式拱橋：橋面布置在主要承重構(gòu)件之上。 下承式拱橋：橋面布置在承重結(jié)構(gòu)之下。 中承式拱橋：橋面在橋跨結(jié)構(gòu)的高度中間吊桿立柱吊桿立柱系桿廣州丫譬沙珠江大橋（世界最大鋼管混凝土拱橋，跨度360m）中承式系桿拱橋重慶萬縣（萬州）長江大橋(世界最大鋼筋混凝土箱拱橋，跨度420m) 上承式拱橋悉尼鋼桁架組合式拱橋（主跨503m，同類橋中我國的盧浦大橋主跨550m居世界第一）美國新河谷橋

9、主拱圈為鋼桁架，跨度518.2m，居世界鋼桁架拱橋第一位；該橋所用鋼材為耐侯鋼，無需養(yǎng)護(hù)烏巢大橋該橋位于湖南，建于1990年。拱圈由兩條分離式矩形石肋和8條鋼筋混凝土橫系梁組成。外形與梁式橋相似，但是上部結(jié)構(gòu)與下方支腳部分是完全剛結(jié)在一起的。剛架橋橋墩與橋跨剛性連接橋墩與橋跨通過支座連接在豎向移動荷載作用下，梁部主要受彎，柱腳處有水平推力。受力特點(diǎn)：受力狀態(tài)介于梁式橋和拱橋之間。連續(xù)剛架橋，有較好的抗震性能。斜腿剛架橋。造型輕巧美觀。T形剛架橋，便于施加預(yù)應(yīng)力，加掛梁后，跨度很大。T形剛架橋（剛構(gòu)橋）掛梁連續(xù)剛架橋斜腿剛架橋廣東虎門珠江輔航道橋該橋建于1997年。主跨270m，屬于連續(xù)剛構(gòu)橋。

10、主跨跨徑世界第一。湖北黃石長江大橋該橋是特大公路橋，建于1996年。橋全長2580m,雙向四車道。廣西桂林漓江橋 該橋是一座建于風(fēng)景區(qū)的預(yù)應(yīng)力混凝土V形墩剛構(gòu)橋。主跨和分孔為67.5m95m67.5m,主孔懸臂長27.5m，掛梁長40m，斜腿傾角45，長12m。整座橋型線條流暢，輕巧別致，橋景相融。梁通過斜拉索拉在塔上，形成斜拉橋。受力特點(diǎn)：梁索塔基礎(chǔ)斜拉橋輻射形豎琴形扇形斜拉橋的索型輻射形索型豎琴形索型來賓紅水河，位于廣西紅水河，是我國修建的第一座預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路斜拉橋。全長398，主跨489648(），索型采用雙塔豎琴型。扇形索型型式多種多樣獨(dú)柱世界上最高的橋梁米約大橋（墩343m，橋高2

11、70m）武漢長江三橋（白沙洲大橋主跨618m）A型倒Y型法國諾曼底橋（跨徑856m)日本多多羅橋（跨徑890m）倒Y型鋼塔塔高220m，其形狀猶如倒Y形銅陵長江大橋（主跨432m）H型施工特點(diǎn)1、主塔施工2、主梁施工3、合攏4、竣工.概念是一種古老橋型。早期制索材料為藤條、竹子、皮革、鐵鏈等。至今我國四川灌縣安瀾竹索橋仍保持著原始的風(fēng)貌。建于公元1705年的四川大渡河的瀘定鐵索橋，主跨達(dá)103m，很可能是當(dāng)時世界跨度最大的懸索橋。該橋已屬于第一批國家保護(hù)的重要文物。懸索橋現(xiàn)代懸索橋組成：主纜、塔架、加勁梁和錨碇。荷載傳遞：橋面吊索主纜基礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn) 能充分發(fā)揮鋼纜材料優(yōu)越的抗拉性能。因此結(jié)構(gòu)自重輕，

12、可以獲得比斜拉橋更大的跨徑；成卷鋼纜便于運(yùn)輸，也便于無支架懸吊拼裝，適合在大江、湖海或跨越深溝、深谷時采用。懸索橋邊跨與主跨之比一般為0.30.4，最小可達(dá)0.21。懸索橋受力示意大貝爾特東橋錨碇施工主纜施工施工特點(diǎn)1、主塔施工2、主纜 施工3、橋面施工4、竣工日本明石海峽大橋（世界最大跨度1991m）主塔塔頂高度297.3m大橋主纜、加勁梁施工大橋的加勁鋼箱梁用了鋼材90000噸。這是架設(shè)鋼箱梁的情況江陰長江大橋（1999我國最大，世界第四，主跨1385m） 主塔高度193m 主纜采用兩根各兩萬多根直徑5.35mm的鍍鋅鋼絲組成，重17000噸，主纜直徑90cm香港青馬大橋 現(xiàn)今世界上最長一

13、條能兼容鐵路和行車路的吊橋，其主跨長度比美國三藩市的金門橋還要長。青馬大橋連接青衣和馬灣島嶼，大橋橋塔和主纜宏偉壯觀，橫跨馬灣海峽，氣勢如虹。主纜本身由數(shù)以千計的鋼線組成，其長16萬公里，足以環(huán)繞地球四次。主跨1377m主塔施工情況主塔高度206m大橋主纜施工大橋安裝鋼箱梁的情況大橋剛建成情況，橋面具有6個車道內(nèi) 容橋梁的分類橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計要點(diǎn)橋梁的結(jié)構(gòu)形式橋墩、橋臺和橋梁基礎(chǔ)橋梁技術(shù)的發(fā)展方向橋墩：在橋的中間，支承橋的左右兩跨通過支座傳來的豎直力和水平力。橋墩類型：實(shí)體式、空心式和樁或柱式橋墩。橋墩示意重力式單柱式雙柱式Y(jié)形橋臺：兩端橋頭的支承結(jié)構(gòu)物，它是連接兩岸道路的路橋銜接構(gòu)造

14、物。受力：承受支座傳遞來的豎直力和水平力，臺后填土及填土上荷載產(chǎn)生的側(cè)向土壓力。形式：實(shí)體式橋臺和埋置式橋臺等。埋置式橋臺基礎(chǔ)：承擔(dān)著橋墩、橋跨結(jié)構(gòu)的全部重量以及橋上可變荷載。一般修建于流水中，比房屋基礎(chǔ)的規(guī)模大，問題多，施工條件困難。內(nèi) 容橋梁的分類橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計要點(diǎn)橋梁的結(jié)構(gòu)形式橋墩、橋臺和橋梁基礎(chǔ)橋梁技術(shù)的發(fā)展方向橋梁技術(shù)的發(fā)展方向大跨度橋梁向更長、更大、更柔的方向發(fā)展新材料的開發(fā)和應(yīng)用設(shè)計階段采用高度發(fā)展的計算機(jī)輔助手段大型深水基礎(chǔ)工程橋梁的安全性重視橋梁美學(xué)及環(huán)境保護(hù)總體規(guī)劃與設(shè)計要點(diǎn) 橋梁總體規(guī)劃的任務(wù)和重點(diǎn)：橋梁工程是一項(xiàng)復(fù)雜的建設(shè)工程，它的規(guī)劃所涉及的因素很多。我國現(xiàn)

15、今一般采用兩階段設(shè)計。 初步設(shè)計階段著重解決橋梁總體規(guī)劃問題初步擬定橋梁結(jié)構(gòu)的主要尺寸估算工程數(shù)量、主要材料用量和全橋造價的概算指標(biāo) 施工圖階段 完成施工詳圖完成施工組織設(shè)計 完成施工預(yù)算橋梁總體規(guī)劃的基本內(nèi)容橋梁總體規(guī)劃的原則是：根據(jù)其使用任務(wù)、性質(zhì)和將來發(fā)展的需要，全面貫徹安全、經(jīng)濟(jì)、適用和美觀的方針。一般地需考慮下述各項(xiàng)要求：1使用上的要求：橋上的行車道和人行道應(yīng)保證車輛和行人安全暢通，滿足將來交通發(fā)展的需要。橋型、跨度大小和橋下凈空還應(yīng)滿足泄洪，安全通航和通車的要求。2經(jīng)濟(jì)上的要求：橋梁的建造應(yīng)體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理。橋梁方案的選擇要充分考慮因地制宜和當(dāng)?shù)厝〔囊约笆┕に降任镔|(zhì)條件，力求在滿足功

16、能要求的基礎(chǔ)上，使總造價和材料等消耗量最少，工期最短，提早投入使用。3結(jié)構(gòu)上的要求：整個橋梁結(jié)構(gòu)及其部件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。4美觀上的要求：橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周圍環(huán)境與景色協(xié)調(diào)。 橋梁總體規(guī)劃的基本內(nèi)容包括橋位選定 橋梁總跨徑及分孔方案的確定 選定橋型 決定橋梁的縱、橫斷面布置等 橋梁設(shè)計前資料準(zhǔn)備工作 調(diào)查橋梁的使用任務(wù)測量橋位附近的地形，制成地形圖調(diào)查和測量河流的水文情況探測橋位的地質(zhì)情況調(diào)查當(dāng)?shù)厥┕挝坏募夹g(shù)水平、施工機(jī)械等裝備情況以及施工現(xiàn)場的動力和電力供應(yīng)情況 調(diào)查和收集建橋地的氣象資料以及河流上下游原有橋梁的使用情況等 橋

17、梁工程設(shè)計要點(diǎn)橋梁工程設(shè)計要點(diǎn)1選擇橋位：橋位在服從路線總方向的前提下，選在河道順直、河床穩(wěn)定、水面較窄、水流平穩(wěn)的河段。中小橋的橋位服從路線要求，而路線的選擇服從大橋的橋位要求。2確定橋梁總跨徑與分孔數(shù)：總跨徑的長度要保證橋下有足夠的過水?dāng)嗝?，可以順利地宣泄洪水，通過流冰。根據(jù)河床的地質(zhì)條件，確定允許沖刷深度，以便適當(dāng)壓縮總跨徑長度，節(jié)省費(fèi)用。分孔數(shù)目及跨徑大小要考慮橋的通航需要，工程地質(zhì)條件的優(yōu)劣，工程總造價的高低等因素。一般是跨徑越大，總造價越大，施工亦困難。橋道標(biāo)高也在確定總跨徑、分孔數(shù)的同時予以確定。設(shè)計通航水位及通航凈空高度是決定橋道標(biāo)高的主要因素，一般在滿足這些條件的前提下，盡可

18、能地取低值，以節(jié)約工程造價。3橋梁的縱橫斷面布置：橋梁的縱斷面布置是在橋的總跨度與橋道標(biāo)高以后，來考慮路與橋的連接線形與連接的縱向坡度。連接線形一般應(yīng)根據(jù)兩端橋頭的地形和線路要求而定?？v向坡度是為了橋面排水，一般控制在3%5。橋梁橫斷面布置包括橋面寬度、橫向坡度、橋跨結(jié)構(gòu)的橫斷面布置等。橋面寬度含車行道與人行道的寬度及構(gòu)造尺寸等，按照道路等級，國家有統(tǒng)一規(guī)定可循。4公路橋型的選擇：橋型選擇是指選擇什么類型的橋梁，是梁式橋，還是拱橋；是剛架橋，還是斜拉橋；是多孔橋，還是單跨橋等等。分析一般應(yīng)從安全實(shí)用與經(jīng)濟(jì)合理等方面綜合考慮，選出最優(yōu)的橋型方案，實(shí)際操作中，往往需要準(zhǔn)備多套可能的橋型方案，綜合比

19、較分析以后，才能找出符合要求的最優(yōu)方案來。橋梁建造示例 橫梁橋建造示例11.建橋開始前，專家必須考察建橋地點(diǎn)的地質(zhì)情況。他們用鉆機(jī)鉆洞，抽取地質(zhì)樣本化驗(yàn)。 2.在巖床上建造不透水的圍堰，以便將水隔開，建造橋樁基礎(chǔ)。 3.在工廠里建造巨大的鋼筋混凝土預(yù)制梁，然后運(yùn)到現(xiàn)場。 4.在深埋在巖床中的橋梁基礎(chǔ)上面建造混凝土橋墩。 5.在兩邊的河床上建造用于支撐混凝土預(yù)制梁的巨大而堅(jiān)固的橋臺。 橋梁建造示例 橫梁橋建造示例26.用工作在河岸上的巨大的起重機(jī)將邊上混凝土預(yù)制梁放入位置。慢慢地，橋梁形成了。7.一旦邊梁放入位置，就在他們上面加上橋面，橋面是就地用混凝土制造的。8.當(dāng)橋面鋪上后，就用起重機(jī)將駁船上的中心梁放入位置。9.橋面鋪完了，安全護(hù)欄、路燈、信號和其他設(shè)施也安裝上了，橋梁最終可以使用了。橋梁建造示例 斜拉橋建造過程 11.在已經(jīng)沉在巖床上的沉箱中建造基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)上建造橋墩。2.在工廠里預(yù)制橋面的混凝土部分，從空氣動力學(xué)角度來說，它們可以阻止橋梁晃動。 3.橋面的第一部分在橋墩上建造，它們將為橋塔提供一個基礎(chǔ)。4.在橋墩上一部分、一部分地建造橋塔，它們把橋的重量擴(kuò)散大地上。5.用起重機(jī)將駁船運(yùn)來的橋面分別置放在塔的兩邊。 橋梁建造示例 斜拉橋建造過程 26