土木工程概论 教学课件 作者 李文虎 代国忠 主编第7章 桥梁工程.ppt

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1、第7章桥梁工程7.1桥梁工程概况7.2桥梁结构型式7.3桥墩、桥台与桥梁基础7.1桥梁工程概况7.1.1桥梁工程基本概念桥梁是一种具有承载能力的架空建筑物，它的主要作用是供铁路、公路、渠道、管线和人群等跨越江河、山谷或其他障碍，它是交通线的重要组成部分。桥梁工程是指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程，以及研究这一过程的科学和工程技术，它是土木工程的一个分支。在公路建设中，桥梁和涵洞的造价约占公路总造价的10%～20%，在某些高速铁路中达到40%～50%，甚至更高。7.1.2桥梁的组成桥梁一般由桥跨结构、支座、墩台、基础、附属工程等部分组成。桥梁附属设施：包括

2、桥面铺装、排水防水系统、栏杆（防撞栏杆）、伸缩缝及灯光照明等。随着大型桥梁的增多，结构先进性和复杂性的增强，对桥梁使用品质的要求越来越高，现在通常认为桥梁由“五大部件”与“五小部件”组成。梁桥的基本结构“五大部件”是指桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构，它们必须通过承受荷载的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。五大部件由以下构成：（1）桥跨结构（2）支座系统（3）桥墩（4）桥台（5）墩台基础“五小部件”是指与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为桥面构造，具体包括：（1）桥面铺装（或称行车道铺装）（2）排水防水系统（3）栏杆（或防撞栏杆）（4）伸缩缝（

3、5）灯光照明桥梁基本术语包括：设计水位：设计桥梁的洪水位。通航水位：在各级航道中，能保持船舶正常航行时的水位。低水位：指枯水季节的最低水位。计算跨径l：桥梁结构相邻两个支座中心之间的距离。标准跨径lb：两桥墩中线间距离或桥墩中线与台背前缘间距。桥梁全长L：两端桥台侧墙或八字墙后端点之间距离（无桥台的桥梁为桥面系长度）。桥梁净跨径l0：设计水位上相邻两个桥墩（或墩与桥台）之间净距。桥梁的总跨径：各孔净跨径的总和称为桥梁的总跨径，它反映了桥下宣泄洪水的能力。桥梁建筑高度h：桥面至桥跨结构最下缘之间的高差。桥下净空高度H：设计水位或设计通航水位与桥跨结构最下缘之间的高差，它

4、应能满足排洪和通航所规定的净空要求。桥梁高度：桥面与低水位之间的高差或桥面与桥下线路路面间距离。7.1.3桥梁工程分类桥梁的分类方法很多，可以从用途、跨径、材料、跨越方式、结构体系等方面进行划分。按使用性分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。按承重构件受力情况分为梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）。按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥。按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥。按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥。7.1.4桥梁设计基本原则桥梁设计必须遵照适

5、用、经济、安全和美观的基本原则进行：（1）使用上的要求（2）经济上的要求（3）设计上的要求（4）施工上的要求（5）美观上要求（6）环境保护和可持续发展7.1.5桥梁工程设计要点1）设计资料调查①调查桥上交通种类和行车、行人往来密度，确定桥梁荷载等级和行车道、人行道宽度等。测量桥位附近地形，绘制地形图供设计和施工使用。②勘测桥位地质情况，包括土壤或岩石厚度和力学指标、地下水位等。③调查和测量水文情况，包括调查河道性质、收集分析洪水资测量河床断面图，通过计算确定各种特征水位、流量、流速等。④调查当地建筑材料来源、水泥钢材的供应情况及水陆交通运输情况。⑤调查收集气温、雨量、

6、风速等有关资料。⑥调查新建桥位上下游有无老桥，其桥型布置和使用情况。⑦调查当地的风土人情及地方文化。2）桥梁设计与建设程序桥梁设计是一个分阶段、循序渐进的工作过程。根据国家基本建设程序要求，我国大型桥梁的桥梁设计程序分为前期工作和设计阶段。前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告；设计阶段按初步设计、技术设计与施工图设计等。目前，国内一般的（常规的）桥梁采用二阶段设计，即初步设计和施工图设计；对于技术上复杂的特大桥、互通式立交或新型桥梁结构，需增加技术设计，即三阶段设计；对于技术简单、方案明确的小桥，也可采用一阶段设计，即施工图设计。3）桥梁纵、横断面设计和平

7、面布置（1）桥梁的纵断面设计：包括确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥面的标高、桥上和桥头引道的纵坡和桥梁的基础埋置深度等。（2）桥梁横断面的设计：主要是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置。桥面宽度由行车和行人的交通需要决定。行车道宽度为车道数乘以车道宽度，车道宽度与设计车速有关，车速越高，车道宽度越大，其值在3.75m～3m之间。一个自行车道的宽度为1.0m，单独设置自行车道时，一般不宜小于两个自行车道的宽度；人行道的宽度一般为0.75m或1.0m，大于1.0m时，按0.5m的级差增加。高速公路、一级公路上的桥梁必须设置护栏。二、三、四级公路上特大、