桥梁工程2(桥梁的设计)

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1、向群主讲天津铁道职业技术学院桥梁工程1第一章概论第一节桥梁组成与基本类型第二节桥梁发展概况第三节桥梁设计概述2第三节桥梁设计概述一、桥梁设计原则1、适用性2、舒适与安全性3、经济性4、先进性5、美观3二、桥梁设计内容1.选择桥位：进行多个桥位的对比分析，并结合线路；2.确定桥梁长度和桥面标高；3.选择桥式：进行多个桥型方案的比选；4.对桥跨、墩台、基础等进行结构设计：拟定细部尺寸，进行计算，结合施工方案，并进行各项检验。使所设计的桥梁满足强度、刚度、稳定性、耐久性等要求。4三、桥梁的设计规划1、规划设计阶段（含预可

2、行性研究、工程可行性研究）城市及公路桥梁根据交通流量及其增长率、所需要的车道数、车道宽、人行道等，再综合考虑社会效益、投资的经济效益等进行可行性研究。———做投资估算；对干线铁路、公路而言，是线路决定桥梁，还是桥梁决定线路？一般原则：中小桥服从线路走向，可修弯、坡、斜桥；而大桥和特大桥，先选桥位，跨河桥与河流正交，线路服从桥梁。2、初步设计—做工程概算；3、施工图设计—做工程预算。5桥梁规划设计的主要工作（一）野外勘测及调查研究工作1.调研桥梁的任务2.选择桥位3.桥位的详细勘测和调查4.调查与建桥相关的情况，如当

3、地的材料、水质、公路运输等6（二）桥梁横断面设计铁路：单线、双线、线间距；大跨桥满足横向刚度要求，B/L〉1/20公路：车道数、车道宽度、分隔设施、防撞栏杆等（三）平面布置对大桥、特大桥的大跨度梁一般在直线上；当受地形限制布置在曲线上时，曲线的各项指标应符合设计规范的要求。7四、桥梁净空桥梁净空包括桥面净空和桥下净空。桥面净空是保证车辆、行人安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限，在净空界限范围内不得有桥跨结构的构件或其他建筑物侵入。铁路：“标准轨距铁路限界国标GB146-59”；双线铁路线间距（线路中心间距离）≥4m，

4、高速铁路≥5m曲线上受外轨超高等的影响桥上净空限界应加宽。892、公路：按《公路桥规JTJ021-85》，高速、汽车专用、一、二级公路净高为5米；三、四级公路净高为4.5米。1011桥下净空包括立交桥下净空和跨河桥下净空。指为通航、流冰、流木等所需的净跨和净高。1跨河桥下净空：通航、排筏、流水、漂流物等所需的净跨和净高。(1)对于梁式桥：梁底应高出设计水位（包括壅水和浪高）或高出最高流冰水位加规范安全值。(2)对于拱式桥：从拱顶底面到设计水位应有大于100cm的净空高度。12第2章设计荷载第一节永久荷载第二节可变荷

5、载第三节偶然荷载第四节荷载组合5、设计荷载(1)永久荷载：亦称恒载，在设计使用期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比忽略不计。永久荷载包括：结构自重、桥上附加恒载（桥面、人行道及附属设备）、作用于结构上的土重及土侧压力、基础变位影响力、水浮力、混凝土收缩和徐变的影响力等。(公路桥涵设计采用的作用分为永久作用、可变作用和偶然作用三类。)1415(2)可变荷载：设计使用期内其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。①基本可变荷载包括：列车活载、汽车或平板挂车或履带车、由列车活载和汽车活载引起的冲击力、曲线

6、上的离心力、由活载引起的土侧压力。公路桥中的人群荷载。铁路桥梁的列车横向摇摆力等。列车活载中华人民共和国铁路标准活载图式（简称“中—活载”）中—活载——160km/h、200km/hZK—活载——250km/h、300km/h以上高速16“ZK—活载”分标准活载和特种活载17《桥规》规定：加载时，标准活载计算图式可任意截取双线桥跨：两线活载之和的90%横向稳定检算：空车+最大横向风力为最不利，空车活载标准值为10kN/m“中—活载”分普通活载和特种活载18汽车、平板挂车和履带车荷载设计荷载大量、经常出现的汽车荷载，

7、以车队形式排列。汽—10级、汽—15级、汽—20级、汽—超20级验算荷载偶然、个别出现的平板挂车或履带车。挂—80、挂—100、挂—120、履带—5019新规范车道荷载的计算图式KqPK202122冲击力：车辆以一定速度过桥时，由于动力影响，桥梁实际产生的活载应力和变形大于按活载静重计算所得的结果，这种动力效应常称为冲击作用。离心力：车辆在曲线上运行产生离心力。公路桥上离心力较小，当曲线半径等于或小于250m时，才考虑离心力的作用。人群荷载：公路桥人群荷载一般规定为3kN/m2，城市、郊区行人密集处可为3.5kN/

8、m2。②其他可变荷载包括：制动力或牵引力、风力、温度力、流水压力、水压力和施工荷载等。对铁路桥梁，人行道荷载归为其他可变荷载。23制动力是车辆减速或制动时的惯性力。方向：与行车方向一致。牵引力：是车辆起动或加速时车辆与路面（或钢轨）间作用的摩阻力。方向：与行车方向相反。风力：温度力：超静定结构存在多余约束，热胀冷缩将产生内力或支座反力。静定和超静定结构，由于