桥梁工程概论

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,桥梁工程,Bridge Engineering,1,第一章 概,论,1.1,1.2,1.3,桥梁发展概述,桥梁的组成与分类,桥梁设计概要,2,一、,古代桥梁,Ancient Bridge,1.1,桥,梁发展概述,Historical Background,3,桥梁的起源,最早的人,工桥梁有,可能源自：,倾于河上,的雷击树,木,4,桥,当土地与土地被水分割的时候，,当道路被水截断的时候，,智慧的人类伫立在水边，,于是产生了桥。,苦于跋涉的人类，,应该感谢桥。,桥是土地与土地的联系，,桥是河流与道路的爱情，,桥是船只与车辆点头的驿站，,桥是乘船者与步行者挥手告别的地方。,5,圬工桥梁,法国尼姆的加尔德,桥 建于古罗马时,代，水道桥建于公,元前,6313,年，,道路桥是,1747,年,加建的。 水道高,出河面,47.4,米。,6,在中国，公元前,250,年周朝末年的坟墓中就有了砖拱，至公元,282,年有了记载的石拱桥。,河北赵县安济桥，跨径,37.4m,，矢高,7.23m,，宽约,9m,。建于公元,606,年，是迄今世界上,尚存的跨径最大的古代石拱桥。,7,二、国外近现代桥梁,第一座铁桥，建于,1779,年,跨度,100,英尺（,30,米）,钢桥,Steel bridge,8,建桥者为,James B. Eads. After,working briefly in salvage, he,spent 20 years designing, building,and operating numerous vessels,and during the Civil War he,constructed a fleet of ironclad,gunboats for the Union.,1874,年，,Eads Bridge,（,St. Louis,Brigdge),建成，主跨为为,158m,，,第一座,钢拱，首创悬臂施工法,。,9,1869,1883,年由美国著名的索桥专家约翰,.A.,罗布林（,John.A.Keeblin,）设计的,Brooklyn,悬索桥建成跨,486m,。塔柱由花岗岩砌筑而成，除主索外还用斜,拉索加,劲。,10,1932,年，位于澳大利亚,的悉尼洪大桥建成。它,跨度为为,503m,。,1917,年的美国纽约的,Hell,Gate,（狱门）桥（跨径,297m,）。,11,In 1931,，,Bayonne Bridge(,培红桥）,established a new mark for arch,Bridge with a main span of 1,675,feet,（,504m).,The New River Gorge Bridge in,West Virginia was the longest,arch bridge until the,completion of the Nanpu Bridge,in China in 2003. The 1700,foot(518.3m) steel deck arch,was completed in 1977.,12,混凝土桥,Concrete bridge,1904,年，罗马的,Risorgimento,桥建成，该桥跨径超,过了,100m,13,克罗地亚克尔克桥,主跨,390m,，采用三室箱，矢跨比,1/6.5,，等截面无铰拱，采用悬臂桁架拼装方法施工。,14,悬索桥,(Suspension bridge),美国旧,金山金门大桥,19331937,把桥梁设计引入了现代阶段,座落于绵延起伏的山间,地处气候条件特殊的多雾地区,桥体直指日落线,不同寻常的高度（海军船只通行,）,全金属结构的表面刷有深色的红丹底漆,成为早期现代桥梁设计的通用样本,15,美国金门大桥,16,塞文桥,Severn Bridge,17,1981,年，位于英国的恒伯尔桥建成。跨度,1410m,，是当时最,大的跨度的悬索桥。,18,1998,年丹麦的大贝尔特桥（东桥）（,The Great,Belt Link (East Bridge),建成通车，主跨为,1624m,，名列当时,第一，是,英式悬索桥中跨径最大的,工程之,。,19,1999,年，日本明石海峡大桥建成。它连通本州岛与四国岛（本,四连络桥），主跨度为为,1991m,，是世界上跨度最大的桥梁。,20,马拉卡波湖大桥的主跨跨径为,160m+5X235m+160m,，总长达,9km,，,1962,年建成。,斜拉桥,Cable-stayed bridge,21,1957,年，德国跨越莱菌河的特奥道尔,霍伊斯桥建成。,它的主跨为为,280m,，边跨为为,108m,。,22,1995,年，法国诺曼底大桥建成。它,是当时世界上跨度最大的斜拉桥，,主跨度为为,856m,。,23,1999,年，日本的多多,罗大桥建成，该桥主,跨达,890m,，跨径超过,诺曼底大桥而位居世,界第一。,24,三、我国现代桥梁,梁,桥,为,9,我国第一座自行设计、,制作、施工，并使用国,产高强钢材的现代化大,型桥梁,南京长江大桥,建于于,1969,年。正桥除北,岸第一孔为为,128m,简支钢,桁梁外，其余为,9,孔,3,联，每联为为,3160m,的连,续钢桁梁。上层为公路,桥面，下层为双线铁路。,包括引桥在内，铁路桥,部分全长长,6772m,，公路,桥部分为为,4589m,。,25,我国的大跨度预应力混凝土桥是从,T,型刚构开始的。,1971,年福建乌龙江大桥主跨达达,144m,；,1980,年，重庆长江,大桥建成，主跨达达,174m,，为我国同类桥梁跨径最大的一,座。,26,世界上跨径最大的钢筋混凝土拱桥,主跨达,420 m,的,重庆万州（原万县）长江大桥，采用钢管混凝土劲性骨,架施工，建于于,1997,年。,27,跨径最大的钢管混凝土拱桥,-,重庆市巫山巫峡长江,大桥，主跨为为,460m,，建成于于,2005,年,。,28,2003,年建成的钢拱桥,-,卢浦大桥跨径达,550m,，,世界第一,。,29,斜拉桥,Cable-stayed Bridge,九江大桥,南浦大桥,杨浦大桥,铜陵长江大桥,徐浦大桥,三县洲闽江大桥,青州闽江大桥,30,南浦大桥,Nanpu Bridge,上海，,1991,年,桥型：双塔双索面钢,-,混凝,土叠合梁漂浮体系斜拉桥,主跨：,423m,31,杨浦大桥,Yanpu Bridge,上海，,1993,年,双塔双索面钢,-,混凝土叠合,梁漂浮体系斜拉桥,主跨：,602m,32,青州闽江大桥,Qingzhou Bridge over Minjiang River,福州，,2003,年,桥型：双塔双索面叠合梁,斜拉桥,主跨：,605m,33,南京长江三桥，,2005,年建成,主跨,648m,34,主跨,1088m,的苏通大桥，塔高,300.4m,。,2008,年,建成。,35,悬索桥,Suspension Bridge,汕头海湾大桥,虎门珠江大桥,青马大桥,江阴长江大桥,36,汕头海湾大桥,Shantou Bay Bridge,广东汕头，,1995,年，三跨预应力混凝土箱梁悬索桥，主,跨：,452m,37,虎门珠江大桥,Humen Bridge over Zhujiang River,广东东莞，,1997,年，单跨钢箱梁悬索桥，主跨：,888m,38,青马大桥,Tsingma Bridge,香港，,1997,年，双跨钢桁梁悬索桥，主跨：,1377m,39,江阴长江大桥,Jiangyin Bridge over Yangtze River,江苏，江阴，,1999,年,桥型：单跨钢箱梁悬索桥,主跨：,1385m,40,四、 桥梁发展展望,1,、意大利本土与西西里岛的,Messina Strait,（墨西,那海峡）桥。,2,、美洲与亚洲、总长长,75 km,的白令海峡,3,、欧洲与非洲、总长长,15 km,的直布罗陀海峡,4,、德国与丹麦、总长长,25 km,的费曼带海峡,5,、中国的琼洲海峡工程（约,29.5 km,）、渤海海峡工,程（约,75 km,）、伶仃洋跨海工程约（,49.3 km,）、,台湾海峡工程（约,120 km,） 。,41,1.2,桥,梁的组成与分类,1.2.1,桥梁的组成,1.2.2,桥梁的分类,42,支座,bearing,，,桥台,洪水位,路堤,通航水位,低水位,桥跨结构,支座,桥墩,基础,锥体,护坡,附属设施,accessory,1,1.2.1,桥梁的组成,1.2.1.2,桥梁组成,上部结构,superstructure,，,下部结构,substructure,43,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,44,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,桥台,洪水位,路堤,通航水位,低水位,桥跨结构,支座,桥墩,锥体,护坡,基础,1,45,桥面系,bridge decking,伸缩缝,expansion joint,锥坡,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,桥台,洪水位,桥梁的基本附属设施包括,通航水位,低水位,桥跨结构,支座,桥墩,锥体,护坡,基础,1,46,桥台,洪水位,路堤,通航水位,低水位,桥跨结构,支座,桥墩,基础,锥体,护坡,1.2.1.2,名称术语,1,47,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,桥台,洪水位,路堤,通航水位,低水位,桥跨结构,支座,桥墩,锥体,护坡,基础,1,48,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）,桥台,洪水位,路堤,通航水位,低水位,桥跨结构,支座,桥墩,锥体,护坡,基础,1,a ),49,总跨径,桥梁全长,total span,各孔净跨径之和, L1,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）,桥台,洪水位,路堤,通航水位,低水位,桥跨结构,支座,桥墩,锥体,护坡,基础,1,50,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,。,51,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,),52,1.2.2,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,viaduc,t,53,按桥面的位置分类,position of deck,上承式,中承式,下承式,deck bridge,half-through bridge,through bridge,车行道,立柱,吊杆,车行道,主拱,车行道,桥台,(,墩,),桥台,(,墩,),桥台,(,墩,),主拱,主拱,吊杆,立柱,54,按平面形状分,正桥（正交桥）,right bridge,斜桥,skew bridge,曲线桥,curve bridge,55,按用途分类,usage,公路桥,城市桥,铁路桥,highway bridge,municipal bridge,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,56,按结构体系分类,structure form,梁式桥,beam bridge,（桁式桥）,truss bridge,拱桥,arch bridge,悬索桥（吊桥）,suspension bridge,刚架桥,斜拉桥,rigid bridge,cable stayed bridge,57,梁式桥,beam bridge,桥台,洪水位,路堤,通航水位,低水位,桥跨结构,支座,桥墩,锥体,护坡,基础,1,58,h,拱桥,arch bridge,a ),b ),59,刚架桥,rigid bridge,a ),b ),60,斜拉桥,cable stayed bridge,塔柱,斜索,主梁,61,悬索桥,suspension bridge,缆索,吊杆,塔架,锚碇,62,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,63,按跨径分类,Span Lengths,特大桥,大桥,中桥,小桥,涵洞,super major bridge,major bridge,medium bridge,small bridge,culvert,64,桥涵分类,多孔跨径总长,L,（,m,）,特大桥,L,500,大桥,100L500,中桥,20,L,100,小桥,8L20,涵洞,L,8,桥涵分类,65,1.3,桥,梁设计概要,1.3.1,桥梁的设计程序（大型桥梁）,前期工作（可行性研究：预可与工可）,初步设计,技术设计,施工设计,66,前,期,工,作,预可行性,研究报告,可行性,研究报告,初步设计,技术设计,三,阶,段,设,计,招标文件,开工报告,项目,建议书,主管省（市）,计划部门审批,投资在限额以上,时由国家发展计,划委员会审批,建设单位审批,建设单位审批,工程立项,设计任务书,招投标及,施工准备,施工阶段,建设程序,设计阶段,时由国家发展计,划委员会审批,主管省（市）,计划部门审批,投资在限额以上,67,1.3.1,桥梁的设计程序（大型桥梁）,一、前期工作,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。,68,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,),69,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,70,二、设计资料调查,调查桥梁的使用任务。,测量桥位附近的地形，绘制地形图。,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,71,三、桥梁规划与设计的一般原则,实用,经济,安全,美观与环保,72,四、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,73,74,谢谢大家！,75,