桥梁分类组成总体设计

1.2 桥梁的组成与分类,1.2.1 桥梁的组成 1.2.2 桥梁的分类,1.2.1 桥梁的组成,1.2.1.2 桥梁组成,上部结构superstructure，下部结构substructure 支座bearing， 附属设施accessory,桥跨结构（上部结构） superstructure 路线中断时跨越障碍的主要承载结构 桥墩、桥台（下部结构） substructure 支承桥跨结构并将恒载和车辆荷载传至地基的建筑物,基础foundation 桥墩（台）中使全部荷载传至地基的底部奠基部分 支座bearing or support 在桥跨结构和桥墩（台）的支承处设置的 传力装置,桥梁的基本附属设施包括 桥面系bridge decking 伸缩缝expansion joint 桥头搭板transition slab at bridge head 护坡conical slope 路堤与桥台衔接处，在桥台两侧设置的石砌锥形体，保证边坡稳定,1.2.1.2 名称术语,河流中的水位 低水位low water level 高水位（洪水位）high water level 设计水位：designed water level 按规定的 设计洪水频率计算所得的高水位 通航水位navigable water level,净跨径clear span 设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距（梁桥），拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离（拱桥） 计算跨径computed span 桥跨结构相邻两个支座中心距离（梁桥）,两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离（拱桥）,总跨径total span 各孔净跨径之和, L1 桥梁全长total length of bridge 两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离,L 桥下净空（高）clearance of span 设计洪水位或计算通航至桥跨结构最下缘的距离 标准跨径相邻桥墩中线之间的距离（梁桥）,桥涵的跨径小于或等于50m时，宜采用标准 化跨径。 桥涵标准化跨径规定如下： 0.75m、1.0m、1.25m、1.5m、2.0m、2.5m、 3.0m、4.0m、5.0m、6.0m、8.0m、10m、13m、 16m、20m、25m、30m、35m、40m、45m、50m。,桥面净空clearance above bridge floor 桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限，公路、铁路、城市桥梁有相应的规定,高速公路、一级公路(整体式),高速公路、一级公路(分离式),二、三、四级公路,车道宽度,1.2.2 桥梁的分类Classification 按跨越障碍的性质分类 跨河桥river bridge 跨谷桥gorge-crossing bridge 跨线桥(立交桥) overpass bridge 高架桥viaduct,按桥面的位置分类 position of deck 上承式deck bridge 中承式half-through bridge 下承式through bridge,按平面形状分 正桥（正交桥） right bridge 斜桥skew bridge 曲线桥curve bridge,按用途分类usage 公路桥highway bridge 城市桥municipal bridge 铁路桥railway bridge 公铁两用桥highway and railway brdige 人行桥foot bridge 其它：水渠桥、管道桥、机场跑道桥,梁式桥beam bridge,拱桥arch bridge,刚架桥rigid bridge,斜拉桥 cable stayed bridge,悬索桥suspension bridge,按承重结构材料分类material of structure 混凝土桥Concrete bridge 金属（钢）桥steel bridge 组合桥与复合桥composite bridge and hybrid bridge 圬工（砖、石）桥masonry bridge 其它木桥，铝桥，不锈钢桥，玻璃钢桥等,按跨径分类Span Lengths 特大桥super major bridge 大桥major bridge 中桥medium bridge 小桥small bridge 涵洞culvert,桥涵分类,二桥梁总体设计,、桥梁总体规划原则及其基本设计资料,桥梁规划与设计的一般原则,实用 经济 美观 环保 设计 施工,设计资料调查,、调查桥梁的使用任务:用途，荷载及其密度 、选择桥位：方向，经济，稳定 、测量桥位附近的地形，绘制地形图 、 地质调查： 对跨河桥：进一步的水文、勘测（地质初勘）工作 对跨线桥：调查被交叉道路等级、宽度、净空要求和规划路网等情况 、建筑材料 、施工单位调查 、气象调查 、其它,桥梁的设计程序,两阶段设计：初步设计，施工图设计 初步设计：编制初步设计文件 桥位、结构、尺寸、方案、材料、 造价、报批 施工图设计：编制施工图设计文件 在初步设计的基础上进一步的设计 施工组织设计文件，施工预算 强度、刚度、稳定性 结构图纸,三阶段设计：初步设计，技术设计，施工图 设计,初步设计：编制初步设计文件 桥位、结构、尺寸、方案、材料、 造价、报批,施工图设计：编制施工图设计文件 在初步设计的基础上进一步设计 施工组织设计文件，施工预算 强度、刚度、稳定性 结构图纸,技术设计：,对于大型桥梁 预可行性研究：在规划可行的基础上，着重研究建设上的必要性和经济上的合理性。 可行性研究：在预可行性研究报告审批后，在必要性和合理性得到确认的基础上，着重研究工程上和投资上的可行性。,预可行性研究报告与可行性研究报告的 主要内容： 工程必要性论证：评估桥梁建设在国民经济中的作用 工程可行性论证： 制定桥梁标准问题 自然条件及周围环境问题 桥位问题 (桥式方案问题),经济可行性论证 造价估算 资金来源 直接经济效益与投资回报 间接经济效益 社会效益,、桥梁纵、横断面设计和平面布置 桥梁纵断面设计 确定总跨径 一般桥梁：水文计算 要求：排洪面积足够，冲刷小，缩短总长度 浅基础：总跨大，路堤不压河床 深基础：允许较大冲刷，总跨小,桥梁分孔 跨径越大，孔数越少，上部结构造价高，墩台造价低。 最经济的分孔，使上下部结构的总造价最低。 通航河流：满足通航要求(通航跨径与经济跨径) 平原区：主槽布置跨径大的通航孔 山区深谷：加大跨径，可采用特大单孔跨越，减少中 间桥墩 不利地质段：移桥基，加跨径 施工能力和机械设备等。,多孔跨径的比例： 钢筋砼三跨连续梁： 中跨/边跨= 1.00 / 0.80 五跨连续梁: 1.00 / 0.90 / 0.65 多孔桥梁：奇数跨（结构对称） 基础工程：在大桥施工中起控制作用，应减少基础数量，加大跨径。 美观要求：整体规划桥梁分孔时应考虑,桥面高程,根据设计洪水位、桥下通航（通车）净空等需要，结合桥型、跨径等确定。 梁桥：梁底高出设计洪水位（包括壅水和浪高）不小于50 cm， 支座底面高出设计洪水位不小于25cm 无铰拱桥：拱脚淹没深度不超过拱圈矢高的2/3，拱顶底面高出设计洪水位1.0m 通航孔通航净空：在桥跨中垂直于流水方向所规定的空间界限（多边形图） 跨线桥：车辆净空高度（桥梁横断面设计）,通航海轮桥梁通航标准 内河通航标准,非通航河流桥下最小净空,桥上纵断面线型（纵坡）,小桥通常做成平坡桥。 大、中桥梁为了利于桥面排水和降低引道路堤高度，往往设置从中间向两端倾斜的 双向纵坡。,平面布置,线形、桥头引道平顺 曲线桥梁应符合路线规定 尽量避免斜交，斜交角度不大于45度,基础埋置深度地基、地形、地质、载荷,高速公路、一级公路(整体式),高速公路、一级公路(分离式),二、三、四级公路,桥梁横断面设计,人行道宽度： 0.75m，1m，大于1m 按0.5m 的倍数增加 人行道、安全带：应高出行车道至少2025cm 弯道桥梁：按路线要求加宽、设超高 桥面排水：设横坡1.5%3%,桥面行车道净宽标准： 2*净-7.5，2*净-7.0， 净-7.0， 净-6.0,中间带宽度,右侧路肩宽度,分离式断面高速公路、一级公路左侧路肩宽度,2009 桥规规定： 桥梁及其引道的平、纵、横技术指标应与路 线总体布设相协调。 桥上纵坡不宜大于4，桥头引道纵坡不宜 大于5。 位于市镇混合交通繁忙处，桥上纵坡和桥头 引道纵坡均不得大于3。 桥头两端引道线形应与桥上线形相配合。,桥梁全寿命设计,桥梁生命周期（Life cycle）可分为规划建设期和使用与回收期两大阶段。 规划建设期：1）规划、2）设计、3）施工； 使用与回收期：4）使用养护期、5）拆除回收期。,桥梁生命周期（Life cycle） 国外一般规划阶段约占23%，设计阶段约占23%，施工阶段约占46%，使用阶段所占时间最长，约占8892%。 桥梁的设计年限，我国公路桥梁为100年 桥梁基于全寿命的投资估算（life cycle cost，简称LCC）,耐久性研究 主要构件和次要构件； 可修复构件和不可修复构件； 可更换和不可更换构件。 根据结构中各构件的重要性和可更换性，确定各构 件的设计年限。 对于可更换构件进行更换施工方案的设计。 提出桥梁使用期间的管理与养护要求、实施大纲或 手册。 考虑养护维修的需要，设置必要的检测与检修通道。,