內(nèi)蒙科大土木工程概論課件10橋梁工程

1、第十講 橋梁工程跨越峽谷跨越江河跨越其它線(xiàn)路10.1 橋梁的組成和分類(lèi)10.1.1 橋梁的基本組成一、橋梁一般由五個(gè)“大部件”與五個(gè)“小部件”組成 五個(gè)“大部件”為： 1、橋跨結(jié)構(gòu)； 2、支座系統(tǒng)； 3、橋墩； 4、橋臺(tái)； 5、墩臺(tái)基礎(chǔ)。 五個(gè)“小部件”為： 1、橋面鋪裝； 2、排水防水系統(tǒng)； 3、欄桿； 4、伸縮縫； 5、燈光照明。 二、橋梁五大部件的功能 1、橋跨結(jié)構(gòu)：是線(xiàn)路中斷時(shí)跨越障礙的主要承載結(jié)構(gòu)，又稱(chēng)上部結(jié)構(gòu)。 2、支座系統(tǒng)：用來(lái)支承上部結(jié)構(gòu)并傳遞荷載于橋梁墩臺(tái)上。 3、橋墩：是在河中或岸上支承兩側(cè)橋跨結(jié)構(gòu)的建筑物。 4、橋臺(tái)：設(shè)在橋的兩端，一端與路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端則

2、支承橋跨結(jié)構(gòu)端部。 5、墩臺(tái)基礎(chǔ)：是保證橋梁墩臺(tái)安全并將荷載傳至地基的結(jié)構(gòu)部分。 橋梁墩臺(tái)與基礎(chǔ)又稱(chēng)為下部結(jié)構(gòu)。三、橋梁專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ) 1、低水位：指枯水季節(jié)的最低水位。 2、高水位：指洪峰季節(jié)河流中的最高水位。 3、設(shè)計(jì)洪水位：指橋梁設(shè)計(jì)中按規(guī)定的設(shè)計(jì)洪水頻率計(jì)算所得的高水位。 4、凈跨徑：對(duì)于梁式橋是指相鄰兩個(gè)橋墩（或橋臺(tái)）之間的水平凈距，通常用l0表示；對(duì)于拱式橋是指每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離。 5、總跨徑：是指各孔凈跨徑的總和，也稱(chēng)橋梁孔徑（l0）反映了排泄洪水的能力。 6、計(jì)算跨徑：對(duì)于具有支座的橋梁，是指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個(gè)支座中心之間的距離，通常用l表示；對(duì)于拱式橋，是兩相鄰

3、拱腳截面形心點(diǎn)之間的水平距離。 7、橋梁全長(zhǎng)：指橋梁兩端兩個(gè)橋臺(tái)的側(cè)墻或八字墻后端點(diǎn)之間的距離，以L(fǎng)表示。 8、橋梁高度：指橋面與低水位之間的高差。 9、橋下凈空高度：是指設(shè)計(jì)洪水位或計(jì)算通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離，用H表示。 10、建筑高度：指橋上行車(chē)路面（或軌頂）標(biāo)高至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離。 11、凈矢高：是指從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)之連線(xiàn)的垂直距離。 12、計(jì)算矢高：是指從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連線(xiàn)的垂直距離。 13、矢跨比：是拱橋中拱圈（或拱肋）的計(jì)算矢高與計(jì)算跨徑之比。 三、橋梁專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)三、橋梁專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)梁式橋三、橋梁專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)拱式橋10.1.2

4、橋梁的主要類(lèi)型 按結(jié)構(gòu)體系劃分，橋梁的主要類(lèi)型有： 1、梁式橋 它是一種在豎向荷載作用下無(wú)水平反力的結(jié)構(gòu)。 2、拱式橋 它的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈或拱肋，這種結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，橋墩或橋臺(tái)將承受水平推力。 3、剛架橋 主要承重結(jié)構(gòu)是梁或板和立柱或豎墻整體結(jié)合在一起的剛架結(jié)構(gòu)，與柱的連接處具有很大的剛性。 4、纜索承重橋 這種橋梁用纜索作為主要承重結(jié)構(gòu) ，如懸索橋等。 5、斜拉橋。用錨在塔上的多根斜向鋼纜索吊住主梁的橋.因主梁為纜索多點(diǎn)懸吊，內(nèi)力小，建筑高度低，施工方便，跨越能力大( 扇形、豎琴形和輻射形）。10.2 橋梁在交通事業(yè)中的地位和國(guó)內(nèi)外橋梁的發(fā)展概況10.2.1 橋梁在交通事業(yè)中的地位

5、一、橋梁的作用 橋梁的作用是使陸上交通線(xiàn)路（公路、鐵路等）在遇到地形低洼處時(shí)能夠不降低路面高程而順利通過(guò)。在自然界里，這些低洼處往往是江河和溝谷；在城市里，有時(shí)是為了跨越其它線(xiàn)路。 二、橋梁在交通事業(yè)中的地位 橋梁與涵洞是交通線(xiàn)中的重要組成部分，在工程規(guī)模上約占道路總造價(jià)的1020%，而且往往是保證全線(xiàn)早日通車(chē)的關(guān)鍵。在國(guó)防上，橋梁是交通運(yùn)輸?shù)难屎?，在高度快速、機(jī)動(dòng)的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中具有非常重要的地位。 10.2.2 我國(guó)橋梁建設(shè)的成就一、我們的祖先在世界橋梁史上寫(xiě)下了不少光輝燦爛的篇章 1、在距今約三千年的周文王時(shí)，就已在寬闊的渭河上架過(guò)大型浮橋； 2、近代的大跨徑懸索橋和斜拉橋是由古代的藤、 竹

6、懸索橋發(fā)展而來(lái)的； 3、秦漢時(shí)期，我國(guó)已廣泛修建石橋。舉世聞名的河北省趙縣的趙州橋（又稱(chēng)安濟(jì)橋），是我國(guó)古代石拱橋的杰出代表。 4、世界上現(xiàn)在尚存的最長(zhǎng)、工程最艱巨的石梁橋，是1053-1059年在福建泉州建造的萬(wàn)安橋，也稱(chēng)洛陽(yáng)橋。橋長(zhǎng)達(dá)800多米，共47孔，位于“波濤洶涌，水深不可址”的?？诮嫔稀Ｔ摌蛞耘褪伇闃蛭唤?，是近代筏形基礎(chǔ)的開(kāi)端，獨(dú)具匠心地用養(yǎng)殖海生牡蠣的方法膠固橋基使成整體，為世界上絕無(wú)僅有的造橋方法。近千年前在這種復(fù)雜的水文條件下建造如此的長(zhǎng)橋，是中外橋梁史上的一個(gè)奇跡趙州橋（安濟(jì)橋） 該橋位于河北趙縣、為隋代（公元605年）李春所建，是世界歷史上首創(chuàng)的單孔敞肩式圓弧拱橋，

7、凈跨37.02米、矢高7.23米，上狹下寬總寬9米，在主拱圈兩側(cè)各有兩個(gè)凈跨為3.8米和2.85米的小拱，以渲泄洪水、減輕自重，橋面成弧形，攔檻望柱、雕刻著龍獸、神采飛揚(yáng)。趙州橋（安濟(jì)橋）趙 州 橋（近代狀況） 二、近代橋梁史上的成就 14表分別給出了世界各類(lèi)現(xiàn)代化橋梁跨徑前十名排名表，從中可以看出，我國(guó)許多橋梁都已進(jìn)入重要名次，甚至名列前茅。表1 懸索橋排序橋名主跨（米）橋址年份1日本明石海峽大橋1991 本本州四國(guó)聯(lián)絡(luò)線(xiàn) 19982大貝爾特東橋 1624 丹麥 1997 3漢伯橋 1410 美國(guó) 1981 4長(zhǎng)江江陰公路大橋 1385 中國(guó) 19995青馬大橋 1377中國(guó)香港 1998

8、6費(fèi)拉贊諾橋 1298 美國(guó)紐約 1964 7金門(mén)大橋 1280美國(guó)舊金山 1937 8霍加大橋 1210 瑞典 1997 9麥金內(nèi)克橋1158美國(guó)195710塔蓋司橋1104葡萄牙里斯本1960表2 斜拉橋排序橋名主跨（米）橋址年份1多多羅橋890日本本州四國(guó)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)19982諾曼底橋856法國(guó)19943南京二橋628中國(guó)南京20004武漢三橋618中國(guó)武漢20005青州閩江大橋605中國(guó)福州20006上海揚(yáng)浦大橋602中國(guó)上海19937中央名港大橋590日本19968上海徐浦大橋590中國(guó)上海19979斯卡圣德脫橋530挪威199110汕頭巖石大橋518中國(guó)汕頭1999表3 混凝土拱橋排序橋

9、名主跨（米）橋址年份1萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋420中國(guó)19972克爾克1號(hào)390前南斯拉夫克爾克島19803江界河大橋330中國(guó)貴州19954邑江大橋312中國(guó)廣州19975格萊茲維爾橋305澳大利亞悉尼19646艾米贊德橋290巴西巴拉圭19647布洛克蘭斯橋272南非布洛克蘭斯19838阿拉比達(dá)橋270葡萄牙奧波托19639山多橋264瑞典克拉姆福斯194310拉蘭斯橋261法國(guó)1990表4 預(yù)應(yīng)力混凝土橋排序橋名主跨（米）橋址年份1斯托爾馬橋301挪威19982拉脫圣德橋298挪威洛福坦19983虎門(mén)輔航道橋中國(guó)270廣東19974瓦羅德2號(hào)橋260挪威19945門(mén)道橋260澳大利亞布里斯班198

10、66奧波托橋250葡萄牙道羅河19917斯克夏橋250英國(guó)斯克夏島19958諾日姆蘭海峽橋250加拿大新布魯斯維克19989黃石長(zhǎng)江大橋245中國(guó)安徽199610科羅巴卜圖瓦普橋241美國(guó)太平洋托管區(qū)1977（一） 鋼橋 杭州錢(qián)塘江大橋 公路鐵路兩用簡(jiǎn)支鋼桁梁橋，橋全長(zhǎng)1453米，上層設(shè)雙車(chē)道公路，車(chē)道寬6.1米，兩側(cè)人行道各寬1.25米；下層為單線(xiàn)鐵路。正橋18孔，由214.63米簡(jiǎn)支上承式鋼板與1665.84米簡(jiǎn)支鋼桁梁組成。杭州錢(qián)塘江大橋 公路鐵路兩用簡(jiǎn)支鋼桁梁橋，橋全長(zhǎng)1453米，上層設(shè)雙車(chē)道公路，車(chē)道寬6.1米，兩側(cè)人行道各寬1.25米；下層為單線(xiàn)鐵路。正橋18孔，由214.63米簡(jiǎn)

11、支上承式鋼板與1665.84米簡(jiǎn)支鋼桁梁組成。杭州錢(qián)塘江大橋武漢長(zhǎng)江大橋 公路鐵路兩用雙層梁橋。正橋由3聯(lián)9孔跨度各為128米的連續(xù)梁組成，共長(zhǎng)1155.5米，連同公路引橋總長(zhǎng)1670.4米，于1957年建成通車(chē)。武漢長(zhǎng)江大橋南京長(zhǎng)江大橋 公、鐵路雙層鋼連續(xù)桁架梁橋，上層為4車(chē)道公路橋，車(chē)行道15米，兩側(cè)人行道各寬2.25米；下層為雙線(xiàn)鐵路橋，正橋長(zhǎng)1576米，連同兩端引橋總長(zhǎng)：鐵路橋6772米，公路橋4588米，正橋10孔由1孔128米簡(jiǎn)支鋼桁梁、3聯(lián)9孔跨度各160米連續(xù)鋼桁架梁組成，于1968年12月建成。南京長(zhǎng)江大橋九江長(zhǎng)江大橋 目前跨度最大的雙層公、鐵路兩用橋，上層為四車(chē)道公路橋，車(chē)

12、道寬14米，兩側(cè)人行道各寬2米；下層為雙線(xiàn)鐵路橋。正橋長(zhǎng)1806.6米，連同兩端引橋總長(zhǎng)：鐵路橋7675.4米，公路橋4460米。于1992年5月建成。九江長(zhǎng)江大橋（二）預(yù)應(yīng)力混凝土橋 1956年建成了第一座跨徑20m的公路預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋。1976年建成的洛陽(yáng)黃河公路大橋，跨徑50m，全長(zhǎng)達(dá)3000m，是我國(guó)目前最長(zhǎng)的公路橋。近20年來(lái)，修建了大量的連續(xù)梁橋，掌握了各種先進(jìn)的施工方法與技術(shù)，如頂推法， 逐跨架設(shè)法等。 進(jìn)入80年代，用懸臂法施工的大跨徑連續(xù)梁橋也獲得了迅速發(fā)展。如1984年建成的廣州珠海三橋，主跨為80m+110m+80m；80年代末至90年代初，預(yù)應(yīng)力束錨固與張拉工藝的

13、使用及施工設(shè)備的日益完善，促進(jìn)了預(yù)應(yīng)力混凝土橋向更大的跨徑?jīng)_擊，發(fā)展了雙薄壁墩的連續(xù)一剛構(gòu)體系。1997年建成的主跨270m的虎門(mén)輔航道橋，為當(dāng)時(shí)世界最大跨徑。標(biāo)志著我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計(jì)，施工工藝與技術(shù)水平均已跨入世界領(lǐng)先行列。 開(kāi)封黃河大橋 橋全長(zhǎng)4475.09米，共108孔，其中77孔為跨徑50米預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T型梁，其余31孔跨徑為20米 。橋?qū)?8.5米，機(jī)動(dòng)車(chē)道12.3米，非機(jī)動(dòng)車(chē)道（人行道）兩側(cè)各3.1米，于1989年建成。開(kāi)封黃河大橋 虎門(mén)大橋 該橋?yàn)榛㈤T(mén)大橋輔助航道橋，主跨270米，是當(dāng)年世界最大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋。雉山漓江橋 該橋位于廣西桂林市，建于風(fēng)景區(qū)，預(yù)應(yīng)力混凝土V型墩，剛構(gòu)橋，線(xiàn)條流暢、輕巧