第一讲+梁桥概述ppt课件.ppt

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1、桥梁工程（上）第一讲概述同济大学桥梁工程系石雪飞2013年3月一、桥梁工程课程简介桥梁工程方向最主要的专业课桥梁工程（上）梁式桥——简支梁、连续梁、刚架桥梁工程（下）拱桥——简单体系拱桥、组合体系拱桥斜拉桥悬索桥桥梁概念设计——桥梁结构概念钢与组合结构桥梁——钢桥的特殊问题2013年3月桥梁工程（上）第一讲2一、桥梁工程课程简介桥梁工程课学习要求掌握常见体系桥梁的构造形式熟悉常见桥梁构件的常用尺寸掌握桥梁设计的基本计算方法掌握常见体系桥梁的施工方法2013年3月桥梁工程（上）第一讲3一、桥梁工程课程简介桥梁工程课学习方法

2、关注桥梁构造有什么常见的构造？为什么这样做？与力学、材料、施工方法有关任何结构都要考虑施工方法与可操作性有关、力学、材料计算方法所有计算方法都是近似计算重点掌握计算假定，适用范围2013年3月桥梁工程（上）第一讲4二、桥梁的分类1、按照结构体系分类以构件受弯为主——梁桥以构件受压为主——拱桥以构件受拉为主——吊桥（悬索桥）两种以上受力构件组合——桁架、组合体系拱桥、斜拉桥、自锚式悬索桥等结构效率：有受拉为主的结构最高，以受弯为主的结构效率最低。使用：梁桥最方便，在其他体系桥梁中走车的部分仍然是梁。2013年3月桥梁工程（

3、上）第一讲5梁式桥的受力特点宏观受力特点——以主梁受弯承担使用荷载，结构基本不产生水平反力2013年3月桥梁工程（上）第一讲6微观受力特点——受弯构件截面从一侧拉应力逐渐过渡到另一侧的压应力。梁式桥的受力特点2013年3月桥梁工程（上）第一讲7微观受力特点——拉应力合力与压应力合力形成抗力矩来抵抗外荷载弯矩从材料合理应用角度看，梁应该做成变高度拉、压力线间的距离受梁高限制不可能很大，限制了跨径的增大，只能增加材料来提高抗力梁式桥的受力特点2013年3月桥梁工程（上）第一讲8实腹钢梁桥—钢板梁2013年3月桥梁工程（上）第

4、一讲9简支混凝土梁桥2013年3月桥梁工程（上）第一讲10普兰店大桥——预应力混凝土鱼腹梁2013年3月桥梁工程（上）第一讲11梁式桥的受力特点增大梁抗弯能力的途径提高材料的抗拉与抗压能力增大上下翼缘的面积增大梁高，增加力臂梁桥跨越能力的制约因素增大面积、增大梁高会大大增加自重钢、混凝土梁（简支、连续）的最大跨径解决办法尽量将面积集中在上下缘，桁架梁。魁北克桥的最大梁高140m（落实）2013年3月桥梁工程（上）第一讲12魁北克桥2013年3月桥梁工程（上）第一讲13悬索桥的受力特点由于拱的形状，拱圈只承担压力拱顶推力产

5、生的弯矩抵抗外荷载弯矩拱的矢高越大，拱内的压力越小地基必须抵抗拱圈传来的水平力细长的拱轴受压有失稳的可能，控制拱圈截面尺寸2013年3月桥梁工程（上）第一讲14拱桥的受力特点拱圈全部受压的条件合理拱轴线，与外荷载有关不满足合理拱轴线条件时，拱圈受一定的弯矩拱使用的不方便——无法直接在拱上行车必须建造拱上建筑（计算合理拱轴线时必须计入）2013年3月桥梁工程（上）第一讲15铜瓦门桥中承式有推力2013年3月16桥梁工程（上）第一讲悬索桥的受力特点由于悬索的形状，悬索只受拉悬索拉力产生的力矩抵抗外荷载弯矩矢高越大，主缆内的拉

6、力越小地基必须能抵抗水平拉力由于主缆受力后自由改变形状，缆绳只受拉没有细长构件失稳的问题2013年3月桥梁工程（上）第一讲17悬索使用的不方便无法直接在缆绳上行车，必须采用吊索将桥面由于缆绳太细，变形非常大，限制跨径的增大悬索桥的受力特点2013年3月18桥梁工程（上）第一讲组合体系桥梁的受力特点拉压构件组成力矩承担外荷载拉压力自平衡其中一个构件同时起桥面的作用问题如何形成自平衡体系？先形成撑或拉的桥面很困难，需要付出代价2013年3月桥梁工程（上）第一讲19桁架与系杆拱2013年3月桥梁工程（上）第一讲20拱与系杆拱2

7、013年3月桥梁工程（上）第一讲21自锚式悬索桥与常规悬索桥2013年3月桥梁工程（上）第一讲22变高度桁架梁2013年3月桥梁工程（上）第一讲23二、桥梁的分类2、按照材料分类木桥——目前中国不允许建造永久性木桥石桥——受压性能好，特别适合于建造拱桥砖桥——人造石头混凝土桥——很容易现场定型，性能与石材差不多，可以建造各种体系桥梁素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土钢桥——受拉、压性能均好，但是材料单价高，可以建造各种体系桥梁组合结构桥梁——钢和混凝土混合，充分发挥钢和混凝土各自的特点。纤维加劲材料——正在研究试用中20

8、13年3月桥梁工程（上）第一讲24二、桥梁的分类3、按跨径大小分类我国公路工程技术标准桥梁分类桥梁分类多孔跨径总长L(m)单孔跨径L0(m)特大桥L≥1000L0≥150大桥100≤L＜100040≤L0＜150中桥30＜L＜10020≤L0＜40小桥8≤L≤305≤L0＜20涵洞5≤L02013年3月桥梁工程（上）