桥梁工程技术.ppt
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1、,桥梁工程技术,退 出,单元二 梁 桥,单元三 拱 桥,单元一 桥梁规划和总体设计,单元四 桥 梁 墩 台,桥梁工程技术,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第一节 桥梁组成与分类 第二节 桥梁作用 第三节 桥梁建筑概况 第二章 桥梁规划与总体设计 第一节 桥梁规划 第二节 桥梁总体设计 第三章 能力训练 能力模块一：桥梁结构尺寸计算与标注 能力模块二：桥梁方案设计,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第一节 桥梁组成与分类 ,一、 桥梁的组成 1上部结构 2下部结构 3支座 4附属设施 5设计洪水位,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章
2、 桥梁基本知识 第一节 桥梁组成与分类 ,一、 桥梁的组成 ,图1-1 梁桥的基本组成部分,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第一节 桥梁组成与分类 ,一、 桥梁的组成,图1-2 拱桥的基本组成部分,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第一节 桥梁组成与分类 ,二、 桥梁的主要尺寸和术语名称 （1） 净跨径 （2） 计算跨径 （3） 标准跨径 （4） 总跨径 （5） 桥梁全长 （6） 桥梁高度 （7） 桥下净空高度 （8） 建筑高度 （9） 矢高和矢跨比,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第一节 桥梁组成与分类 ,三、
3、 桥梁的分类及适用情况 (一) 桥梁按受力结构的体系分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥与组合体系桥 ,（二） 其他分类方法,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第一节 桥梁组成与分类 ,三、 桥梁的分类及适用情况,图1-3 梁式桥,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第一节 桥梁组成与分类 ,三、 桥梁的分类及适用情况,图1-4 拱式桥,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第一节 桥梁组成与分类 ,三、 桥梁的分类及适用情况,图1-5 刚架桥示意图,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第一节 桥梁组
4、成与分类 ,三、 桥梁的分类及适用情况,图1-7 斜拉桥简图,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第一节 桥梁组成与分类 ,三、 桥梁的分类及适用情况,图1-8 系杆拱桥简图,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第二节 桥梁作用,作用是指施加在结构上的一组集中力或分布力，或引起结构外加变形或约束变形的原因。前者称为直接作用，亦称荷载，后者称为间接作用。我国现行的桥规中，将公路桥梁上的各种作用分为永久作用、可变作用和偶然作用三类。,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第二节 桥梁作用,一、 永久作用 永久作用包括结构重力、预
5、加力、土的重力、土的侧压力、混凝土收缩及蠕变作用、水的浮力和基础变位作用七种。 永久作用应采用标准值作为代表值。永久作用的标准值，对结构重力(包括结构附加重力)，可按结构构件的实际尺寸与材料的重度计算确定。,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第二节 桥梁作用,二、 可变作用 可变作用是指在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的作用。可变作用包括汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力等。按其对结构的影响程度，又分为基本可变荷载（活载）和其他可变荷载。本节主要介绍基本可变荷载，其他可变荷载的计算办法请查阅
6、桥规。 （一） 汽车荷载,（二） 人群荷载,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第二节 桥梁作用,二、 可变作用,图1-9 车道荷载,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第二节 桥梁作用,二、 可变作用,图1-10 车辆荷载布置图(轴重力单位：k N；尺寸单位：m),返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第二节 桥梁作用,二、 可变作用,图1-11 车辆荷载横向布置（尺寸单位：m）,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第二节 桥梁作用,三、 偶然作用 偶然作用是指在结构使用期间出现的概率很小，一旦出现
7、，其值很大且持续时间很短的作用，包括地震作用、船舶或漂流物撞击作用和汽车撞击作用。 1地震作用 2船舶或漂流物撞击作用 3汽车撞击作用,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第二节 桥梁作用,四、 作用效应组合 只有在结构上可能同时出现的作用，才进行其效应的组合。当结构和结构构件需做不同受力方向的验算时，则应以不同方向的最不利的作用效应进行组合。 当可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不应参与组合。实际不可能同时出现的作用或同时参与组合概率很小的作用，按表1-11规定不考虑其作用效应的组合。 施工阶段作用效应的组合，应按计算需要及结构所处条件而定，结构上的
8、施工人员和施工机具设备均应作为临时荷载加以考虑。组合式桥梁，当把桥梁作为施工支撑时，作用效应宜分为两个阶段组合，底梁受荷为第一阶段，组合梁受荷为第二阶段。 多个偶然作用不同时参与组合。,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第三节 桥梁建筑概况,一、 我国桥梁建筑概况 改革开放三十多年来，随着科学技术的快速进步、工业化水平的提高、社会生产力的高速发展，我国桥梁建筑无论在规模上还是在技术水平上，均已跻身世界先进行列，各种功能齐全、造型美观的城市立交桥、高架桥及跨越各种障碍物的大跨径公路、铁路桥，如雨后春笋般相继建成。在我国公路2020年远景规划中，跨越渤海湾、杭州湾、琼州海
9、峡及舟山群岛连岛工程等大型工程已列入规划建设阶段。如2008年5月建成通车的浙江杭州湾跨海大桥是国道主干线同三线跨越杭州湾的便捷通道，大桥北起嘉兴市海盐郑家埭，跨越宽阔的杭州湾海域后止于宁波市慈溪水路湾，全长36 km，大桥缩短了宁波至上海间的陆路距离120余公里。,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第三节 桥梁建筑概况,二、 国外桥梁建筑概况 世界桥梁建筑的发展，与社会生产力的发展、工业水平的提高、施工技术的进步、数学力学理论的进展及计算技术的改革等方面都有关系，其中与建筑材料革新的关系最为密切。 17世纪中期以前，建筑材料基本上只限于土、石、砖、木等材料，采用的结
10、构也较简单。17世纪70年代开始使用生铁，19世纪初开始使用熟铁建造桥梁与房屋，由于这些材料本身的缺陷，使土木工程的发展受到限制。,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第一章 桥梁基本知识 第三节 桥梁建筑概况,三、 桥梁建设发展动态 纵观大跨度桥梁的发展趋势，可以看到世界桥梁建设必将迎来更大规模的建设高潮，同时对桥梁技术的发展方向也提出了新的要求。 (1) 大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展 (2) 新材料的开发和应用 (3) 新的设计、施工技术开发和应用 (4) 大型深水基础工程 (5) 自动监测和管理系统的应用 (6) 重视桥梁美学和环境保护,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计
11、第二章 桥梁规划与总体设计 第一节 桥梁规划,一、 桥梁规划设计的阶段和步骤 一座桥梁的规划设计涉及的因素很多，特别是对于工程比较复杂的大型桥梁要分阶段进行深入分析和研究，一般要经过三个阶段。 首先要对桥位、桥型、桥梁的建设规模，建桥的重要性、必要性、目的、意义、经济效益，工程的技术可行性、经济可行性进行研究，编制投资估算，推荐最优方案。此阶段称为桥梁规划设计的第一阶段工程可行性研究。,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第一节 桥梁规划,二、 桥梁设计的基本要求 桥梁设计必须遵循“安全、适用、经济、美观、环保”的基本原则。 1使用要求 2经济要求 3构造要求 4
12、施工要求 5美观要求 6环保要求,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第一节 桥梁规划,三、 桥位选择 桥位是控制桥梁工程规模及桥长的关键因素，也是控制桥梁总造价的主要因素之一。桥位选择的指导思想是根据地形、地质及水文情况，尽量选择在河道顺直、地形条件好、岸线稳定、河面较窄、地质良好、冲刷较少的河段上。一般地说，特大桥应先选定桥位，后选择路线，桥位是路线的主要控制点；大、中桥桥位的选择原则上应服从路线的走向。在设计中应路桥综合考虑，从整个路线的全局来把握，既要力求降低桥梁的建筑和养护费用，也要避免或减少因车辆绕道而增加的运输费用。特大桥、大桥一般应选择23个桥位进
13、行各方面的综合分析比较，然后选择出最合理的桥位。,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第一节 桥梁规划,四、 桥梁勘测与调查 1调查桥梁的使用要求 2桥位测量 3桥位地质钻探 4水文测量 5其他调查,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第一节 桥梁规划,图2-1 桥位控制桩和地形图,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第一节 桥梁规划,图2-2 桥位河床断面图,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第一节 桥梁规划,图2-3 桥位地质剖面图,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计
14、 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,一、 桥梁纵断面设计 桥梁纵断面设计包括桥面高程、桥上和桥头引道的纵坡、总跨径的确定、桥梁的分孔以及基础的埋置深度。 1桥面高程的确定 2纵坡 3桥梁总跨径桥梁的分孔 5基础埋置深度,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,图2-4 梁式桥纵断面图(尺寸单位：m),返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,图2-5 拱桥桥下净空图（尺寸单位：m）,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,图2-6 通航净
15、空,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,二、 桥梁横断面设计 桥梁的横断面设计，主要是确定桥面的宽度和桥跨结构横断面的布置。,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,二、 桥梁横断面设计,图2-7 公路建筑界限（尺寸单位：m）,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,三、 桥梁平面布置 特大、大、中桥桥位应尽量选择在河道顺直稳定、河床地质良好、河滩较窄且河槽能通过大部分设计流量的地段。桥梁纵轴线应尽量与洪水主流流向正交。对通航河流上的桥梁，桥墩(台
16、)沿水流方向的轴线应与通航水位的主流方向一致，必须斜交时，交角不宜大于5。一般小桥或城市桥梁受原有街道的制约时，也允许修建斜交桥，斜度通常不宜大于45。一般公路上的特大、大、中桥桥位，原则上应服从路线走向，路桥综合考虑。当桥上线形为曲线时，各项技术指标应符合路线布设的规定。桥梁平面布置图要反映桥轴线与水流方向线的关系，反映桥梁与两岸引道或交叉路口的关系。,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,三、 桥梁平面布置,图2-8 桥梁与河流斜交时， 桥墩与河流平行,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,
17、三、 桥梁平面布置,图2-9 桥梁与峡谷斜交时，桥台与峡谷平行,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,三、 桥梁平面布置,图2-10 曲线桥,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,三、 桥梁平面布置,图2-11 桥面变宽处理,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,四、 桥梁总体布置图绘制 （一） 确定绘图比例尺 （二） 标注下示栏 （三） 绘制标高尺度 （四） 绘制桥梁立面图 （五） 绘制桥梁平面图 （六） 绘制桥梁侧面图或剖面图 （七） 附注,
18、返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,图2-12 桥梁总体布置图,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第二章 桥梁规划与总体设计 第二节 桥梁总体设计,图2-13 标高尺度,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第三章 能力训练 能力模块一：桥梁结构尺寸计算与标注,图3-1,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第三章 能力训练 能力模块一：桥梁结构尺寸计算与标注,图3-2,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第三章 能力训练 能力模块一：桥梁结构尺寸计算与标注,图3-3,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第三章 能力训练 能力模块一：
19、桥梁结构尺寸计算与标注,图3-4 上部结构横断面构造图,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第三章 能力训练 能力模块二：桥梁方案设计,图3-5,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第三章 能力训练 能力模块二：桥梁方案设计,图3-6,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第三章 能力训练 能力模块二：桥梁方案设计,图3-7,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第三章 能力训练 能力模块二：桥梁方案设计,图3-8,返回目录,单元一 桥梁规划和总体设计 第三章 能力训练 能力模块二：桥梁方案设计,图3-9,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第一节 梁桥分类 第二节 梁桥细部构造
20、第三节 钢筋混凝土简支板桥构造 第四节 装配式预应力混凝土简支梁桥构造 第五节 大跨径梁桥构造 第六节 斜桥构造 第五章 简支梁桥上部结构设计 第一节 梁桥标准设计图简介 第二节 套用标准图设计简支梁桥上部结构 第六章 梁桥上部结构施工 第一节 梁桥就地浇筑施工 第二节 梁桥装配式施工 第三节 悬臂施工 第四节 桥面及其附属工程施工 第七章 能力训练 能力模块三：梁桥上部结构设计 能力模块四：梁桥上部结构施工方案编制,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第一节 梁桥分类 第二节 梁桥细部构造 第三节 钢筋混凝土简支板桥构造 第四节 装配式预应力混凝土简支梁桥构造 第五节 大跨径梁桥构造
21、 第六节 斜桥构造,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第一节 梁桥分类,一、 按有无预应力分类 1钢筋混凝土梁桥 2预应力混凝土梁桥,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第一节 梁桥分类,二、 按施工方法分类 1整体浇筑式梁桥 2预制装配式梁桥 3组合式梁桥,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第一节 梁桥分类,三、 按承重结构的静力体系分类 (一) 简支梁桥 (二) 悬臂体系梁桥 (三) 连续体系梁桥,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第一节 梁桥分类,图4-1 梁式桥各种体系,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第一节 梁桥分类,四、 按承重结构
22、横截面形式分类 按照承重结构横截面形式分类，混凝土梁桥可分为板桥、肋梁桥和箱梁桥。板桥是最简单的构造形式，施工方便，如图4-2a、b所示;肋梁桥是在板桥截面的基础上，将梁下缘受拉区混凝土很大程度地挖空，从而显著减轻了结构自重，跨越能力得到提高，如图4-2c、d所示;箱形截面提供了能承受正、负弯矩的足够的混凝土受压区，抗弯、抗扭能力强，因而更适用于较大跨径的悬臂体系梁桥和连续体系梁桥，如图4-2e、f所示。,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第一节 梁桥分类,四、 按承重结构横截面形式分类,图4-2 典型混凝土梁桥横截面,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第二节 梁桥细部构造
23、,一、 桥面系 （一） 桥面铺装、防水及排水设施,（三） 桥梁护栏,（二） 栏杆和灯柱,（四） 桥头搭板,（五） 人行道,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第二节 梁桥细部构造,图4-3 桥面的基本组成,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第二节 梁桥细部构造,图4-4 桥面铺装构造,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第二节 梁桥细部构造,图4-5 桥面横坡的设置,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第二节 梁桥细部构造,图4-6 泄水管布置在人行道下,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第二节 梁桥细部构造,图4-7 城市桥梁排水设施图,返回目录,
24、单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第二节 梁桥细部构造,图4-8 桥梁护栏构造 （单位：cm）,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第二节 梁桥细部构造,图4-9 防撞护栏构造（单位：mm）,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第二节 梁桥细部构造,图4-10 桥头搭板的设置方式,返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第二节 梁桥细部构造,图4-11 人行道采用装配式和现浇的混合式施工(单位：cm),返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第二节 梁桥细部构造,图4-12 人行道的一般构造(单位:cm),返回目录,单元二 梁 桥 第四章 梁桥构造 第二节 梁桥细部构造
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