第1篇第2章桥梁的总体规划设计课件

第一篇第一篇 总总 论论第二章第二章 桥梁的总体规划设计桥梁的总体规划设计第一节第一节 桥梁设计的基本原则桥梁设计的基本原则第二节第二节 桥梁平、纵、横断面设计桥梁平、纵、横断面设计第三节第三节 桥梁设计与建设程序桥梁设计与建设程序第四节第四节 桥梁设计方案的比选桥梁设计方案的比选内容提要内容提要 第一节第一节 桥梁设计的基本原则桥梁设计的基本原则一、设计基本原则：一、设计基本原则：技术先进、安全、适用、经济、技术先进、安全、适用、经济、美观、环境保护和可持续发展美观、环境保护和可持续发展 在因地制宜的前提下，尽可能采用成熟的新结构、新设在因地制宜的前提下，尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺，必须认真学习国内外的先进技术，充备、新材料和新工艺，必须认真学习国内外的先进技术，充分利用最新科学技术成就，把学习和创新结合起来，淘汰和分利用最新科学技术成就，把学习和创新结合起来，淘汰和摒弃原来落后和不合理的东西。只有这样才能更好贯彻适用、摒弃原来落后和不合理的东西。只有这样才能更好贯彻适用、经济、安全和美观的原则，提高我国的桥梁的建设水平，赶经济、安全和美观的原则，提高我国的桥梁的建设水平，赶上和超过世界先进水平。上和超过世界先进水平。1 1、技术先进、技术先进2 2、安全、安全所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的安全储备；安全储备；防撞栏杆应具有足够的高度和强度，人与车流之间应做好防撞栏杆应具有足够的高度和强度，人与车流之间应做好防护栏，防止车辆撞入人行道或撞坏栏杆而落到桥下；防护栏，防止车辆撞入人行道或撞坏栏杆而落到桥下；对于交通繁忙的桥梁，应设计好照明设施并有明确的交通对于交通繁忙的桥梁，应设计好照明设施并有明确的交通标志，两端引桥坡度不宜太陡，以避免发生车辆碰撞等引标志，两端引桥坡度不宜太陡，以避免发生车辆碰撞等引起的车祸；起的车祸；对于修建在地震区的桥梁，应按抗震要求采取防震措施；对于修建在地震区的桥梁，应按抗震要求采取防震措施；对于河床易变迁的河道，应设计好导流设施，防止桥梁基对于河床易变迁的河道，应设计好导流设施，防止桥梁基础底部被过度冲刷；对于通行大吨位船舶的河道，除按规础底部被过度冲刷；对于通行大吨位船舶的河道，除按规定加大桥孔跨径外，必要时设置防撞构筑物等。定加大桥孔跨径外，必要时设置防撞构筑物等。桥面宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通流量桥面宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通流量（包括行人通行）；（包括行人通行）；桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝；裂缝；桥跨结构的下面有利于泄洪，通航（跨河桥）或车辆和桥跨结构的下面有利于泄洪，通航（跨河桥）或车辆和行人的通行（旱桥）；行人的通行（旱桥）；桥梁的两端方便于车辆的进入和疏散，而不致产生交通桥梁的两端方便于车辆的进入和疏散，而不致产生交通堵塞现象等；堵塞现象等；考虑综合利用，方便各种管线（水、电气、通讯等）的考虑综合利用，方便各种管线（水、电气、通讯等）的搭载。搭载。3 3、适用、适用桥梁设计应遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则；桥梁设计应遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则；经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型，设计经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型，设计中应充分考虑维修的方便和维修费用少，维修时尽可能不中应充分考虑维修的方便和维修费用少，维修时尽可能不中断交通，或中断交通的时间最短；中断交通，或中断交通的时间最短；所选择的桥位应是地质、水文条件好，桥梁长度也较短；所选择的桥位应是地质、水文条件好，桥梁长度也较短；桥位应考虑应建在能缩短河道两岸的运距，促进该地区的桥位应考虑应建在能缩短河道两岸的运距，促进该地区的经济发展，产生最大的效益，对于过桥收费的桥梁应能吸经济发展，产生最大的效益，对于过桥收费的桥梁应能吸引更多的车辆通过，达到尽可能快回收投资的目的。引更多的车辆通过，达到尽可能快回收投资的目的。4 4、经济、经济5 5、美观、环境保护和可持续发展、美观、环境保护和可持续发展 与环境协调的桥梁与环境协调的桥梁与环境协调的桥梁与环境协调的桥梁与环境协调的桥梁与环境协调的桥梁与与环环境境协协调调的的桥桥梁梁桥桥梁梁对对环环境境的的破破坏坏桥桥梁梁对对环环境境的的破破坏坏桥梁对环境的破坏桥梁对环境的破坏 桥梁设计首先要确定桥位，小桥和涵洞的位置与线型桥梁设计首先要确定桥位，小桥和涵洞的位置与线型一般应符合路线的总走向，为满足水文、线路弯道等要求，一般应符合路线的总走向，为满足水文、线路弯道等要求，可设计斜桥和弯桥，对于公路上的特大桥、大、中桥桥位，可设计斜桥和弯桥，对于公路上的特大桥、大、中桥桥位，原则上应服从路线走向，桥、路综合考虑，尽量选择在河原则上应服从路线走向，桥、路综合考虑，尽量选择在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段上。道顺直、水流稳定、地质良好的河段上。桥梁的平曲线半径、平曲线超高和加宽、缓和曲线、桥梁的平曲线半径、平曲线超高和加宽、缓和曲线、变速车道设置等，均应满足相应等级线路的规定。变速车道设置等，均应满足相应等级线路的规定。一、一、桥梁的平面设计桥梁的平面设计第二节第二节 桥梁平、纵、横断面设计桥梁平、纵、横断面设计二、二、桥梁纵断面设计桥梁纵断面设计1 1、桥梁总跨径、桥梁总跨径桥梁纵断面设计包括确定桥梁的桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径总跨径、桥梁的分孔、桥桥梁的分孔、桥道的标高、桥上和桥头引道的纵坡道的标高、桥上和桥头引道的纵坡以及以及基础的埋置深度基础的埋置深度等。等。使用年限内保证设计洪水能顺利宣泄；使用年限内保证设计洪水能顺利宣泄；可能出现的流冰和船只排筏等顺利通过；可能出现的流冰和船只排筏等顺利通过；避免压缩河床引起河道和河岸的不利变迁；避免压缩河床引起河道和河岸的不利变迁；避免因桥前壅水而淹没农田、房屋、村镇和其它公共设施避免因桥前壅水而淹没农田、房屋、村镇和其它公共设施不能因总跨径缩短引起河床过度冲刷对浅埋基础带来不利不能因总跨径缩短引起河床过度冲刷对浅埋基础带来不利影响。影响。2 2、桥梁的分孔、桥梁的分孔首先应满足桥下首先应满足桥下通航要求通航要求。桥梁的通航孔应布置在航行最方便的。桥梁的通航孔应布置在航行最方便的河域。变迁性河流根据具体条件，应多设几个通航孔。河域。变迁性河流根据具体条件，应多设几个通航孔。平原区平原区宽阔河流上的桥梁宽阔河流上的桥梁，通常在主河槽部分按需要布置较大的，通常在主河槽部分按需要布置较大的通航孔，而在两侧浅滩部分按经济跨径进行分孔。通航孔，而在两侧浅滩部分按经济跨径进行分孔。山区深谷上、水深流急的江河上，或需在水库上修桥时，为了山区深谷上、水深流急的江河上，或需在水库上修桥时，为了减减少中间桥墩少中间桥墩，应加大跨径。如果条件允许的话，甚至可以采用特，应加大跨径。如果条件允许的话，甚至可以采用特大跨径的单孔跨越。大跨径的单孔跨越。对于采用连续体系的对于采用连续体系的多孔桥梁多孔桥梁，应从结构的受力特性考虑，使边，应从结构的受力特性考虑，使边孔与中孔的跨中弯矩接近相等，合理地确定相邻跨之间的比例。孔与中孔的跨中弯矩接近相等，合理地确定相邻跨之间的比例。对于河流中存在对于河流中存在不利的地质段不利的地质段，在布孔时为了使桥基避开这些区，在布孔时为了使桥基避开这些区段可以适当加大跨径。段可以适当加大跨径。3 3、桥道标高的确定、桥道标高的确定 合理的桥道标高必须根据设计洪水位、桥下通航（通车）合理的桥道标高必须根据设计洪水位、桥下通航（通车）净空的需要，并结合桥型、跨径等一起考虑。净空的需要，并结合桥型、跨径等一起考虑。（1 1）流水净空要求）流水净空要求按设计水位计算桥面最低高程按设计水位计算桥面最低高程 按设计最高流冰水位计算桥面最低高程按设计最高流冰水位计算桥面最低高程 （2 2）通航净空要求）通航净空要求在设计跨线路（铁道或公路）的立体交叉时，桥跨结构在设计跨线路（铁道或公路）的立体交叉时，桥跨结构底缘的标高应高出规定的车辆净空高度。对于公路所需的底缘的标高应高出规定的车辆净空高度。对于公路所需的净空限界，见下一节的桥梁横断面设计部分，铁路的净空净空限界，见下一节的桥梁横断面设计部分，铁路的净空限界可查阅铁路桥涵设计规范。限界可查阅铁路桥涵设计规范。（3 3）跨线桥桥下的交通要求）跨线桥桥下的交通要求三、桥梁横断面设计三、桥梁横断面设计 预可阶段预可阶段 工可阶段工可阶段 初步设计初步设计 技术设计技术设计 施工图设计施工图设计第二节第二节 桥梁设计与建设程序桥梁设计与建设程序一、一、“预可预可”阶段阶段 “预可预可”阶段着重研究建桥的阶段着重研究建桥的必要性必要性以及以及宏观经济上宏观经济上的合理性的合理性，编制预可行性研究报告。，编制预可行性研究报告。二、二、“工可工可”阶段阶段 “工可工可”阶段的主要工作目标是解决建设项目的上报阶段的主要工作目标是解决建设项目的上报立项问题，编制可行性研究报告。立项问题，编制可行性研究报告。1.1.工程可行性论证工程可行性论证制定桥梁标准、自然条件及周围制定桥梁标准、自然条件及周围环境、桥式方案、桥位环境、桥式方案、桥位 2.2.经济可行性论证经济可行性论证造价及回报、资金来源及偿还造价及回报、资金来源及偿还1.1.进一步开展水文、勘测工作进一步开展水文、勘测工作2.2.桥梁方案比选桥梁方案比选3.3.科研项目立项科研项目立项4.4.施工组织设计施工组织设计5.5.概算概算三、初步设计：确定桥梁的设计方案三、初步设计：确定桥梁的设计方案 四、技术设计四、技术设计 进一步深化初步设计：充分进一步深化初步设计：充分勘探、确定细部尺寸、截面勘探、确定细部尺寸、截面配筋、确定施工方法、调整配筋、确定施工方法、调整概算概算 （技术上复杂的特大桥、互通技术上复杂的特大桥、互通式立交、或新型桥梁结构式立交、或新型桥梁结构）五、施工图设计五、施工图设计编制施工图、编制工程预算编制施工图、编制工程预算塔顶塔顶 1:1 1:1模型试验模型试验明确各种标明确各种标高的要求高的要求桥梁分孔和初拟桥桥梁分孔和初拟桥型方案草图型方案草图方案初筛方案初筛详绘桥型方案详绘桥型方案编制估算编制估算或概算或概算方案选定和方案选定和文件汇总文件汇总最佳的推最佳的推荐方案荐方案第四节第四节 桥梁设计方案的比选桥梁设计方案的比选1.1.明确各种标高的要求。在纵断面图上先绘出设计水位、明确各种标高的要求。在纵断面图上先绘出设计水位、通航水位、堤顶标高、桥面标高、通航净空、行车净通航水位、堤顶标高、桥面标高、通航净空、行车净空位置。空位置。2.2.桥梁分孔。确定各种标高后根据泄洪总跨径要求作桥桥梁分孔。确定各种标高后根据泄洪总跨径要求作桥梁分孔和桥型方案草图，尽可能多绘草图，以免遗漏梁分孔和桥型方案草图，尽可能多绘草图，以免遗漏可能的桥型。可能的桥型。3.3.方案初筛。对草图方案作技术和经济上的初步分析和方案初筛。对草图方案作技术和经济上的初步分析和判断，从中选出判断，从中选出2-42-4个构思好、各具特点的方案，作个构思好、各具特点的方案，作进一步详细研究和比较。进一步详细研究和比较。4.4.详绘桥型方案。根据不同桥型、跨度、宽度和施工方详绘桥型方案。根据不同桥型、跨度、宽度和施工方法，拟定主要尺寸并尽可能细致地绘制各桥型方案的法，拟定主要尺寸并尽可能细致地绘制各桥型方案的尺寸详图。尺寸详图。5.5.编制估算或概算。依据编制方案的详图，可以计算出编制估算或概算。依据编制方案的详图，可以计算出上、下部结构的主要工程数量，依据定额算出全桥总上、下部结构的主要工程数量，依据定额算出全桥总造价。造价。6.6.方案选定和文件汇总。全面考虑造价、建设工期、适方案选定和文件汇总。全面考虑造价、建设工期、适用性、美观等因素，综合分析选定一个最佳的推荐方用性、美观等因素，综合分析选定一个最佳的推荐方案。最后将所有的资料归档。案。最后将所有的资料归档。湖南岳阳洞庭湖大桥湖南岳阳洞庭湖大桥优优 缺缺 点点 比比 较较三塔斜拉桥方案三塔斜拉桥方案（第（第方案）方案）系杆拱配斜拉桥方案系杆拱配斜拉桥方案（第（第方案）方案）连续刚构方案连续刚构方案（第（第方案）方案）经济性经济性54295.754295.7万元万元53653.453653.4万元万元55412.855412.8万元万元适用性适用性1 1两孔两孔310m310m主跨跨越主跨跨越主航道，与航道适应性主航道，与航道适应性好，通航净空大，防撞好，通航净空大，防撞要求低；要求低；2 2河床压缩少，有利河床压缩少，有利汛期泄洪；汛期泄洪；3 3西岸副孔西岸副孔50m50m简支简支T T梁伸缩缝多，桥面连续梁伸缩缝多，桥面连续易开裂易开裂1 1主桥大跨少，对主桥大跨少，对通航较不利，桥墩防通航较不利，桥墩防撞要求较高；撞要求较高；2 2河床压缩较多，河床压缩较多，对汛期泄洪较不利；对汛期泄洪较不利；3 3西岸副孔西岸副孔50m50m连续连续梁，伸缩缝较少梁，伸缩缝较少1 1两孔两孔280m280m跨径连跨径连续刚构跨越主航道，续刚构跨越主航道，与航道适应性好。通与航道适应性好。通航净空大，防撞要求航净空大，防撞要求低；低；2 2河床压缩多，汛河床压缩多，汛期泄洪能力较差；期泄洪能力较差；3 3西岸副孔西岸副孔50m50m空心空心板，伸缩缝多，桥面板，伸缩缝多，桥面连续易开裂连续易开裂安全性安全性1 1主桥跨度适中，板梁式结主桥跨度适中，板梁式结构施工方便，工期较短；构施工方便，工期较短；2 2西岸副孔采用预制西岸副孔采用预制T T梁，可梁，可工厂化预制施工，质量可靠，工厂化预制施工，质量可靠，工期有保障，但需大型预制场工期有保障，但需大型预制场和吊装设备；和吊装设备；3 3主桥后期营运养护费用较主桥后期营运养护费用较高；高；4 4行车较平顺行车较平顺1 1主体采用箱梁主体采用箱梁断面，刚度大，施断面，刚度大，施工安全；工安全；2 2西岸副孔采用西岸副孔采用移动支架现浇，施移动支架现浇，施工条件差，工期制工条件差，工期制约因素多并需要多约因素多并需要多套设备方能保证工套设备方能保证工期；期；3 3主桥后期营运主桥后期营运养护费用较高；养护费用较高；4 4行车平顺舒适行车平顺舒适1 1主跨主跨280m280m连续连续刚构为当前世界最刚构为当前世界最大跨度，施工难度大跨度，施工难度大，工期较长；大，工期较长；2 2西岸副孔采用西岸副孔采用预制空板，可工厂预制空板，可工厂化预制施工，质量化预制施工，质量可靠，工期有保障。可靠，工期有保障。但需要预制场与吊但需要预制场与吊装设备；装设备；3 3主桥后期营运主桥后期营运养护费用少；养护费用少；4 4行车平顺舒适行车平顺舒适美观性美观性桥型美观，气势宏伟，与周围桥型美观，气势宏伟，与周围环境协调好环境协调好高耸的桥塔与低矮高耸的桥塔与低矮的拱圈，大跨梁桥的拱圈，大跨梁桥与小跨与小跨 拱桥反差拱桥反差明显，配合不协调，明显，配合不协调，桥型欠美观桥型欠美观主桥线条简洁明快，主桥线条简洁明快，但因其高跨比例不但因其高跨比例不很协调，影响桥型很协调，影响桥型美观美观优优 缺缺 点点 比比 较较p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后Thank You在别人的演说中思考，在自己的故事里成长Thinking In Other PeopleS Speeches，Growing Up In Your Own Story讲师：XXXXXX XX年XX月XX日