桥梁工程的规划与设计17653.pptx
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1、第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计本章内容本章内容n n第一节第一节 桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据n n第二节第二节 桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置n n第三节第三节 桥梁设计与建设程序桥梁设计与建设程序n n第四节第四节 桥梁建筑美学的基本观点桥梁建筑美学的基本观点第一节第一节 桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据n n一、桥梁设计的基本原则一、桥梁设计的基本原则 1、土木工程结构的基本属性:、土木工程结构的基本属性:1 1)满足使用功能:使用要求、承受荷载)满足使用功能:使用要求、承受荷载)满足使用功能:使用要求、承受荷载)满足
2、使用功能:使用要求、承受荷载 2 2)安全、经济)安全、经济)安全、经济)安全、经济 3 3)单件性:规划、设计、施工需因时因地而异)单件性:规划、设计、施工需因时因地而异)单件性:规划、设计、施工需因时因地而异)单件性:规划、设计、施工需因时因地而异 4 4)美观)美观)美观)美观第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第一节第一节第一节第一节 桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据n n一、桥梁设计的基本原则一、桥梁设计的基本原则 2、桥梁设计的基本原则、桥梁设计的基本原则 1 1)安全)安全)安全)安全(Sa
3、fetySafety)结结结结构构构构在在在在使使使使用用用用年年年年限限限限内内内内,在在在在各各各各种种种种荷荷荷荷载载载载作作作作用用用用下下下下,应应应应具具具具有有有有足足足足够够够够的的的的承载能力,以保证桥梁车辆、行人,以及桥梁本身的安全承载能力,以保证桥梁车辆、行人,以及桥梁本身的安全承载能力,以保证桥梁车辆、行人,以及桥梁本身的安全承载能力,以保证桥梁车辆、行人,以及桥梁本身的安全 2)2)适用(适用(适用(适用(ServiceabilityServiceability)保证行车的通畅和舒适;通行能力既能满足当前需要,保证行车的通畅和舒适;通行能力既能满足当前需要,保证行车的
4、通畅和舒适;通行能力既能满足当前需要,保证行车的通畅和舒适;通行能力既能满足当前需要,也可适当照顾今后发展;对跨越线路或河流的桥梁,要求不也可适当照顾今后发展;对跨越线路或河流的桥梁,要求不也可适当照顾今后发展;对跨越线路或河流的桥梁,要求不也可适当照顾今后发展;对跨越线路或河流的桥梁,要求不妨碍桥下交通或通航;靠近城市、村镇等的桥梁,还应当综妨碍桥下交通或通航;靠近城市、村镇等的桥梁,还应当综妨碍桥下交通或通航;靠近城市、村镇等的桥梁,还应当综妨碍桥下交通或通航;靠近城市、村镇等的桥梁,还应当综合考虑桥头和引桥区域的环境和发展;在使用年限内,桥梁合考虑桥头和引桥区域的环境和发展;在使用年限内
5、,桥梁合考虑桥头和引桥区域的环境和发展;在使用年限内,桥梁合考虑桥头和引桥区域的环境和发展;在使用年限内,桥梁一般只需常规养护维修就可保证日常使用一般只需常规养护维修就可保证日常使用一般只需常规养护维修就可保证日常使用一般只需常规养护维修就可保证日常使用第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第一节第一节第一节第一节 桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第一节第一节第一节第一节 桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据
6、桥梁设计原则和科学依据n n一、桥梁设计的基本原则一、桥梁设计的基本原则一、桥梁设计的基本原则一、桥梁设计的基本原则n n 2 2、桥梁设计的基本原则、桥梁设计的基本原则、桥梁设计的基本原则、桥梁设计的基本原则n n 3 3)经济()经济()经济()经济(EconomicEconomic)n n 在安全、适用的前提下,经济是衡量技术水在安全、适用的前提下,经济是衡量技术水在安全、适用的前提下,经济是衡量技术水在安全、适用的前提下,经济是衡量技术水平和做出方案选择的主要因素。对于重大的桥梁工平和做出方案选择的主要因素。对于重大的桥梁工平和做出方案选择的主要因素。对于重大的桥梁工平和做出方案选择的
7、主要因素。对于重大的桥梁工程,必须进行多方案的比较,详细研究技术上的可程,必须进行多方案的比较,详细研究技术上的可程,必须进行多方案的比较,详细研究技术上的可程,必须进行多方案的比较,详细研究技术上的可行性和先进性,以及经济上的合理性。行性和先进性,以及经济上的合理性。行性和先进性,以及经济上的合理性。行性和先进性,以及经济上的合理性。n n 4)4)美观(美观(美观(美观(A Aestheticsesthetics)n n 在安全、适用和经济的前提下,尽可能使桥在安全、适用和经济的前提下,尽可能使桥在安全、适用和经济的前提下,尽可能使桥在安全、适用和经济的前提下,尽可能使桥梁具有优美的造型,
8、并与周围的环境相协调。梁具有优美的造型,并与周围的环境相协调。梁具有优美的造型,并与周围的环境相协调。梁具有优美的造型,并与周围的环境相协调。第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第一节第一节第一节第一节 桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据n n二、桥梁工程的科学依据二、桥梁工程的科学依据二、桥梁工程的科学依据二、桥梁工程的科学依据n n1 1、数学:理论基础、工具、数学:理论基础、工具、数学:理论基础、工具、数学:理论基础、工具n n2 2、力学:理论力学、材料力学、结构力学、结构动力学等、力学:理论力学、
9、材料力学、结构力学、结构动力学等、力学:理论力学、材料力学、结构力学、结构动力学等、力学:理论力学、材料力学、结构力学、结构动力学等n n3 3、计算机辅助设计技术:通过计算机辅助进行结构分析、绘图、计算机辅助设计技术:通过计算机辅助进行结构分析、绘图、计算机辅助设计技术:通过计算机辅助进行结构分析、绘图、计算机辅助设计技术:通过计算机辅助进行结构分析、绘图n n4 4、工程材料学:石材、木材、钢材、混凝土、复合材料、防腐材料等、工程材料学:石材、木材、钢材、混凝土、复合材料、防腐材料等、工程材料学:石材、木材、钢材、混凝土、复合材料、防腐材料等、工程材料学:石材、木材、钢材、混凝土、复合材料
10、、防腐材料等n n5 5、工程地质学:覆盖土层、上部岩床、地下水以及相关物理探测方法、工程地质学:覆盖土层、上部岩床、地下水以及相关物理探测方法、工程地质学:覆盖土层、上部岩床、地下水以及相关物理探测方法、工程地质学:覆盖土层、上部岩床、地下水以及相关物理探测方法n n6 6、岩土力学:岩石、土的力学性能,承载力、变形、稳定性等、岩土力学:岩石、土的力学性能,承载力、变形、稳定性等、岩土力学:岩石、土的力学性能,承载力、变形、稳定性等、岩土力学:岩石、土的力学性能,承载力、变形、稳定性等n n7 7、水力学:开敞渠道内水流机理和位能动能转变关系;管道内水压力;水浮力、水力学:开敞渠道内水流机理
11、和位能动能转变关系;管道内水压力;水浮力、水力学:开敞渠道内水流机理和位能动能转变关系;管道内水压力;水浮力、水力学:开敞渠道内水流机理和位能动能转变关系;管道内水压力;水浮力n n8 8、水文学:桥位处建桥前后水的运动规律及对路、桥、周围环境的影响、水文学:桥位处建桥前后水的运动规律及对路、桥、周围环境的影响、水文学:桥位处建桥前后水的运动规律及对路、桥、周围环境的影响、水文学:桥位处建桥前后水的运动规律及对路、桥、周围环境的影响n n9 9、混凝土结构工程:包括设计、施工和科研,素砼、钢筋及预应力砼、混凝土结构工程:包括设计、施工和科研,素砼、钢筋及预应力砼、混凝土结构工程:包括设计、施工
12、和科研,素砼、钢筋及预应力砼、混凝土结构工程:包括设计、施工和科研,素砼、钢筋及预应力砼n n1010、钢结构工程:钢构件加工、拼装、防腐及整体疲劳、稳定等问题、钢结构工程:钢构件加工、拼装、防腐及整体疲劳、稳定等问题、钢结构工程:钢构件加工、拼装、防腐及整体疲劳、稳定等问题、钢结构工程:钢构件加工、拼装、防腐及整体疲劳、稳定等问题n n1111、基础工程:扩大基础、桩基础、沉井基础等、基础工程:扩大基础、桩基础、沉井基础等、基础工程:扩大基础、桩基础、沉井基础等、基础工程:扩大基础、桩基础、沉井基础等n n1212、铁道、公路工程:桥路连接、线形协调、铁道、公路工程:桥路连接、线形协调、铁道
13、、公路工程:桥路连接、线形协调、铁道、公路工程:桥路连接、线形协调第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第一节第一节第一节第一节 桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据桥梁设计原则和科学依据n n三、桥梁技术规范、工作细则和常用手册三、桥梁技术规范、工作细则和常用手册三、桥梁技术规范、工作细则和常用手册三、桥梁技术规范、工作细则和常用手册 桥梁技术规范桥梁技术规范桥梁技术规范桥梁技术规范(Specifications,StandardSpecifications,Standard)以科学的工程知识和成熟的工程经验为基础,全面系统地汇集
14、整理以科学的工程知识和成熟的工程经验为基础,全面系统地汇集整理以科学的工程知识和成熟的工程经验为基础,全面系统地汇集整理以科学的工程知识和成熟的工程经验为基础,全面系统地汇集整理有关桥梁设计、施工、养护的技术要求,形成统一的标准规定,并以此有关桥梁设计、施工、养护的技术要求,形成统一的标准规定,并以此有关桥梁设计、施工、养护的技术要求,形成统一的标准规定,并以此有关桥梁设计、施工、养护的技术要求,形成统一的标准规定,并以此作为桥梁各项工作必须遵循的准则,这种成册的准则条文,就称之为桥作为桥梁各项工作必须遵循的准则,这种成册的准则条文,就称之为桥作为桥梁各项工作必须遵循的准则,这种成册的准则条文
15、,就称之为桥作为桥梁各项工作必须遵循的准则,这种成册的准则条文,就称之为桥梁技术规范。梁技术规范。梁技术规范。梁技术规范。工作细则工作细则工作细则工作细则(Regulation,Rule,GuideRegulation,Rule,Guide)对内容广泛或技术复杂而在规范条文中不便一一纳入的技术文件,对内容广泛或技术复杂而在规范条文中不便一一纳入的技术文件,对内容广泛或技术复杂而在规范条文中不便一一纳入的技术文件,对内容广泛或技术复杂而在规范条文中不便一一纳入的技术文件,通常采用工作细则的形式加以补充。通常采用工作细则的形式加以补充。通常采用工作细则的形式加以补充。通常采用工作细则的形式加以补充
16、。常用手册常用手册常用手册常用手册(Manual,HandbookManual,Handbook)为工作方便,有关部门常常汇集与桥梁设计有关的原始资料、规范为工作方便,有关部门常常汇集与桥梁设计有关的原始资料、规范为工作方便,有关部门常常汇集与桥梁设计有关的原始资料、规范为工作方便,有关部门常常汇集与桥梁设计有关的原始资料、规范规定、应用公式、参考数据等,编成手册,可以迅速查解经常遇到的技规定、应用公式、参考数据等,编成手册,可以迅速查解经常遇到的技规定、应用公式、参考数据等,编成手册,可以迅速查解经常遇到的技规定、应用公式、参考数据等,编成手册,可以迅速查解经常遇到的技术问题,提高工作效率。
17、术问题,提高工作效率。术问题,提高工作效率。术问题,提高工作效率。第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第二节第二节第二节第二节 桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置n n第二节第二节 桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置 一、桥梁立面布置一、桥梁立面布置一、桥梁立面布置一、桥梁立面布置 桥梁立面(桥梁立面(桥梁立面(桥梁立面(elevationelevation)包括)包括)包括)包括确定桥梁总长确定桥梁总长确定桥梁总长确定桥梁总长、桥梁桥梁桥梁桥梁孔径布置孔径布置孔径布置孔径布置、桥梁高
18、程与桥下净空桥梁高程与桥下净空桥梁高程与桥下净空桥梁高程与桥下净空、桥上及桥头的纵坡桥上及桥头的纵坡桥上及桥头的纵坡桥上及桥头的纵坡设置设置设置设置等。等。等。等。桥梁总长:根据水文计算确定。既要保证过水空间又要保证经济桥梁总长:根据水文计算确定。既要保证过水空间又要保证经济孔径布置:与经济、技术、结构体系、桥式、通航要求、地形地孔径布置:与经济、技术、结构体系、桥式、通航要求、地形地 质以及水文情况有关。质以及水文情况有关。经济跨径经济跨径第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第二节第二节第二节第二节 桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、
19、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥面高程的确定桥面高程的确定:1)由线路纵断面确定;)由线路纵断面确定;2)由设计洪水水位、通航净空、建筑高度确定。)由设计洪水水位、通航净空、建筑高度确定。坡道设置:节省路基填方,将桥梁抬高,设置坡道坡道设置:节省路基填方,将桥梁抬高,设置坡道 公路桥:桥面纵坡公路桥:桥面纵坡4%,桥头引道纵坡,桥头引道纵坡5%市镇交通繁忙桥梁:均市镇交通繁忙桥梁:均3%铁路桥:明桥面和无碴桥面一般应设平坡,跨度大于铁路桥:明桥面和无碴桥面一般应设平坡,跨度大于40m或或 桥长大于桥长大于100m,纵坡,纵坡44,不设竖曲线,不设竖曲线 道碴桥面可设于坡道上,一般道碴桥
20、面可设于坡道上,一般3030第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第二节第二节第二节第二节 桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置二、桥梁断面布置二、桥梁断面布置二、桥梁断面布置二、桥梁断面布置桥梁断面布置包括桥梁断面布置包括桥面净空桥面净空、桥面宽度桥面宽度、行车道宽度行车道宽度、机动车机动车道布置和人行道、自行车道布置道布置和人行道、自行车道布置等等桥面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是保证车辆、行人安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限应符合公路或铁路建筑限界的要求应符合公路或
21、铁路建筑限界的要求建筑限界:路面(轨面)以上的一定宽度和高度范建筑限界:路面(轨面)以上的一定宽度和高度范 围内,不允许有任何设施及障碍物侵入围内,不允许有任何设施及障碍物侵入 的规定最小净空尺寸的规定最小净空尺寸第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第二节第二节第二节第二节 桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第二节第二节第二节第二节 桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置第
22、二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第二节第二节第二节第二节 桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第二节第二节第二节第二节 桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥面宽度桥面宽度桥面宽度桥面宽度-公路桥宽需要考虑行车道宽度、路缘带宽度、分隔带公路桥宽需要考虑行车道宽度、路缘带宽度、分隔带宽度、路肩(或紧急停车带)宽度、非机动车道宽度等。宽度、路肩(或紧急停车带)宽度、非机动车道
23、宽度等。-铁路桥宽主要依据建筑限界的要求和线数决定。铁路桥宽主要依据建筑限界的要求和线数决定。-弯道上的桥梁,应按线路要求加宽弯道内侧并于外侧弯道上的桥梁,应按线路要求加宽弯道内侧并于外侧设置超高设置超高车道宽度车道宽度车道宽度车道宽度-一般与线路等级有关,根据规范确定。一般与线路等级有关,根据规范确定。-公路桥行车道宽度等于车道宽度与车道数的乘积。公路桥行车道宽度等于车道宽度与车道数的乘积。人行道人行道人行道人行道-高速公路桥梁不设人行道,设置检修道。高速公路桥梁不设人行道,设置检修道。-一般公路桥梁人行道宽度一般公路桥梁人行道宽度0.75或或1.0m,大于,大于1.0m时按时按0.5m级差
24、递增级差递增-铁路桥梁明桥面设单侧或双侧带栏杆人行道;道碴桥铁路桥梁明桥面设单侧或双侧带栏杆人行道;道碴桥面设双侧带栏杆人行道;市区铁路桥视具体情况设置面设双侧带栏杆人行道;市区铁路桥视具体情况设置-直线铁路桥梁线路中心至人行道栏杆内侧净距:小桥直线铁路桥梁线路中心至人行道栏杆内侧净距:小桥2.45m,大中桥,大中桥3.0m-避车台避车台第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第二节第二节第二节第二节 桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置桥梁立面、断面和平面布置三、桥梁平面布置三、桥梁平面布置三、桥梁平面布置三、桥梁平面布置 桥
25、梁的平面布置与线路和河桥梁的平面布置与线路和河道(或其他道路)两者的相交情道(或其他道路)两者的相交情况有关况有关 斜交时桥梁纵轴线与河道主斜交时桥梁纵轴线与河道主流流向交角一般不大于流流向交角一般不大于45,通,通航河流不宜大于航河流不宜大于5 曲曲线桥线桥可由直可由直线线梁布置成折梁布置成折线线或曲或曲线线梁构成,避免采用反向梁构成,避免采用反向曲曲线线;墩台布置沿曲;墩台布置沿曲线线径向排列;径向排列;曲曲线线半径符合有关半径符合有关规规定。定。第二章第二章 桥梁工程的规划与设计桥梁工程的规划与设计桥梁工程桥梁工程第三节第三节第三节第三节 桥梁设计与建设程序桥梁设计与建设程序桥梁设计与建
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