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1、学生要设计出一个简单的桥梁学生要设计出一个简单的桥梁方案，可以是公路桥也可以是方案，可以是公路桥也可以是铁路桥铁路桥。学习任务：学习任务：1.能够借助相应技术资料，正确认识桥梁的基本组成2.根据桥梁的分类，设计简单的桥梁方案。3.能够撰写该模型的简单结构设计原则及其方法。4.能够进行工作记录、技术文件存档和评价反馈5.客观评价方案效果。学习目的：学习目的：4 桥梁工程的特点一。桥梁工程的分类桥梁是当交通路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他路线时，为了保证线路的连续性，而修建的人工构建物。桥梁工程在工程规模上占道路总造价的10%20%，它同时而是保证全线通车的咽喉，特别在战时，桥梁工程具有非常重要
2、的作用。桥梁是一种功能性的结构物，但自古以来，人类从未停止过对桥梁美学的追求，很多桥梁被建成令人赏心悦目的艺术品，具有鲜明的时代特征，至今依然令人叹为观止。土木工程概论土木工程概论 桥梁的组成：桥面、桥跨结构、墩台及基础四部分组成。桥梁的组成：桥面、桥跨结构、墩台及基础四部分组成。桥面桥面:桥跨上铺设轨道、路面等部分，主要指道床、护轨、桥跨上铺设轨道、路面等部分，主要指道床、护轨、护栏等。护栏等。桥跨结构桥跨结构:桥梁承受载荷、跨越障碍的部分，主要有梁板、桥梁承受载荷、跨越障碍的部分，主要有梁板、支座等。支座等。墩台墩台:支撑桥梁结构的部分；支撑桥梁结构的部分；基础基础:墩台底部为基础。如桩基
3、础、承台、明挖等。墩台底部为基础。如桩基础、承台、明挖等。二 桥梁的组成土木工程概论土木工程概论二 桥梁的组成土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论 2 梁式桥的分类 梁式桥受力示意 梁式桥的组成 土木工程概论土木工程概论2 梁式桥.概念：在竖向移动式荷载作用下无水平反力的结构体系。类型：简支梁式、连续梁式、伸臂梁式受力特点
4、：梁作为受弯构件由受力特点：梁作为受弯构件由梁跨两端支座（桥墩或桥台）梁跨两端支座（桥墩或桥台）支撑着。支撑着。连续桁架梁桥。支连续桁架梁桥。支承在三个支点以上承在三个支点以上的桥梁。的桥梁。简支梁桥简支梁桥伸臂梁桥伸臂梁桥土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论三 拱式桥.概念：拱桥的主要承重结构是拱圈，在桥面竖向移动荷载作用下桥墩或桥台要承受水平推力。.与梁桥的主要区别spandrel structure 拱上建筑（拱拱上建筑（拱上结构）包括桥面系和向主拱圈上结构）包括桥面系和向主拱圈传递荷载的构件或填充物。分
5、为传递荷载的构件或填充物。分为空腹式、实腹式。空腹式、实腹式。土木工程概论土木工程概论三 拱式桥 拱式桥受力示意 （3）拱桥的主要优点拱桥的主要优点移动荷载作用下的计算简图 L拱桥跨度 f拱桥矢高1、跨越能力较大。钢筋混凝土拱桥目前在世界最大跨度为390m，石拱桥为155m，钢拱桥为518m。2、材料就地取材，与钢桥和钢筋混凝土梁式桥相比，可节省大量的钢材和水泥3、能耐久，养护、维修费用少。4、外形美观、构造构造简单土木工程概论土木工程概论三 拱式桥拱式桥的组成 ：桥面布置在主要承重构件之上。：桥面布置在承重结构之下。：桥面在桥跨结构的高度中间（4）拱桥的承重方式：拱桥的承重方式：土木工程概论
6、土木工程概论三 拱式桥土木工程概论土木工程概论.概念：是梁和柱（或竖墙）整体结合的桥梁结构。在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力。.受力特点：受力状态介于梁式桥和拱桥之间。Hv四 刚架桥土木工程概论土木工程概论桥跨结构与桥墩整结，即刚性连接。(rigid connection)刚架桥特点之一刚架桥特点之一桥墩与桥跨桥墩与桥跨刚性连接刚性连接土木工程概论土木工程概论T形刚架桥，便于施加预应力，加挂梁后，跨度很大。连续刚架桥连续刚架桥.有较好有较好的抗震性能。的抗震性能。斜腿刚架桥。造型轻斜腿刚架桥。造型轻巧美观。巧美观。刚架桥特点之二刚架桥特点之二土木工程概论土木工程概论土木工程
7、概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论挂梁挂梁刚架桥类型刚架桥类型土木工程概论土木工程概论荷兰东斯海尔德桥，1965年建成。属于悬臂拼装预应力混凝土T形刚构公路桥，跨度91.4m。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论建于建于1997年。桥面有年。桥面有6车道，总宽车道，总宽33m，主跨，主跨270m由上由上下行两座单桥组成。主航道桥为跨径下行两座单桥组成。主航道桥为跨径888m 的钢箱梁悬的钢箱梁悬索桥。位于广东东莞和番禺市之间跨越珠江的公路大索桥。位于广东东莞和番禺市之间跨越珠江的公
8、路大桥，全桥长桥，全桥长3618m。该桥建于该桥建于1997年。主跨年。主跨270m，属于连续刚构桥。主跨跨径世界第一。，属于连续刚构桥。主跨跨径世界第一。土木工程概论土木工程概论边跨边跨150m主跨跨主跨跨径径270m土木工程概论土木工程概论该桥建于该桥建于1980年，是我国目前最大跨径的预应力混凝土年，是我国目前最大跨径的预应力混凝土T形刚构桥。正桥全长形刚构桥。正桥全长1073m，宽，宽21m，分跨为，分跨为86.54138156174104.5,主跨跨度主跨跨度174m。挂梁跨挂梁跨度度35mT形刚构伸臂形刚构伸臂梁根部高梁根部高11m墩高墩高70m，矩形矩形空心空心高墩高墩土木工程概
9、论土木工程概论该桥是一座建于风景区的预应力混凝土该桥是一座建于风景区的预应力混凝土V形墩刚构桥。主跨和分孔为形墩刚构桥。主跨和分孔为67.5m95m67.5m,主孔悬臂长主孔悬臂长27.5m，挂梁长，挂梁长40m，斜腿倾角，斜腿倾角45o，长，长12m。整座桥型线条流畅，轻巧别致，。整座桥型线条流畅，轻巧别致，桥景相融。桥景相融。土木工程概论土木工程概论桥的结构类型属于连续刚构桥。最大桥跨为桥的结构类型属于连续刚构桥。最大桥跨为270m.土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论挪威Stolma桥土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程
10、概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论来宾红水河，位于广西红水河，是我国修建的第一座预应力混凝土铁路斜拉桥。全长来宾红水河，位于广西红水河，是我国修建的第一座预应力混凝土铁路斜拉桥。全长398，主跨主跨489648(），索型采用双塔竖琴型。），索型采用双塔竖琴型。三台涪江桥位于四川省三台县跨越涪江。全桥共孔，全长。该桥主桥为双三台涪江桥位于四川省三台县跨越涪江。全桥共孔，全长。该桥主桥为双塔混凝土斜拉桥，其孔跨为塔混凝土斜拉桥，其孔跨为(）。，桥面总宽）。，桥面总宽(车行道车行道及两侧人行道各）。斜拉索为扇形双索面体系。及两侧人行道各）。斜拉索为扇形双索面
11、体系。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论七.综合体系桥在工程实践中，还采用几种桥型的组合结构，如在工程实践中，还采用几种桥型的组合结构，如梁和拱的组合体系，斜拉索与悬索组合体系等。梁和拱的组合体系，斜拉索与悬索组合体系等。所有这些组成，目的在于充分利用各种形式桥的所有这些组成，目的在于充分利用各种形式桥的受力特点，发挥其优越性，建造出符合要求，外观美受力特点，发挥其优越性，建造出符合要求，外观美丽的桥梁来。丽的桥梁来。土木工程概论土木工程概论l 桥墩与桥台为桥梁的支承结构。它们由台（墩）帽、台（墩）帽身、基础组成l 1 桥墩的类型l 根据其结构形式可分为：l l （1）、实体式(
12、重力式)桥墩：l 主要特点是依靠自身重量来平衡外主要特点是依靠自身重量来平衡外l力而保持稳定。它一般适宜荷载较大力而保持稳定。它一般适宜荷载较大l的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较l多的江河之中。多的江河之中。重力式桥墩 八 桥墩与桥台土木工程概论土木工程概论l（2）、空心式桥墩：它克服了实体式桥墩在许多情况下材料强它克服了实体式桥墩在许多情况下材料强度度得不到充分发挥的缺点，可以节省圬工材料，还减轻重量。充分发挥的缺点，可以节省圬工材料，还减轻重量。缺点是经不起漂浮物的撞击。缺点是经不起漂浮物的撞击。l 构架式桥墩 X形桥墩 Y形桥墩 V形桥墩 土木工程概论土木
13、工程概论 (3）、桩(柱)式桥墩：将桩基一直向上延伸到桥跨结构下面，桩顶浇筑墩帽，桩作为将桩基一直向上延伸到桥跨结构下面，桩顶浇筑墩帽，桩作为墩身的一部分。一般用于桥跨不大于墩身的一部分。一般用于桥跨不大于30m30m，墩身不高于，墩身不高于10m10m的情的情况。如在桩顶上修筑承台，在承台上修筑立柱作墩身，则成为况。如在桩顶上修筑承台，在承台上修筑立柱作墩身，则成为柱式桥墩。柱式桥墩可以是单柱，也可以是双柱或多柱形式，柱式桥墩。柱式桥墩可以是单柱，也可以是双柱或多柱形式，视结构需要而定。视结构需要而定。桩式桥墩 双柱式桥墩 单柱式桥墩 土木工程概论土木工程概论2 桥台的类型桥台是两端桥头的支
14、承结构物，它是连接两岸道路的路桥衔接构造物。它既要承受支座传递来的竖直力和水平力，还要挡土护岸，承受台后填土及填土上荷载产生的侧向土压力。因此桥台必须有足够的强度，并能避免在荷载作用下发生过大的水平位移、转动和沉降，这在超静定结构桥梁中尤为重要。土木工程概论土木工程概论 实体式桥台实体式桥台:U U型桥台它是最常用的桥台形式，它由支承桥型桥台它是最常用的桥台形式，它由支承桥跨结构的台身与两侧翼墙在平面上构成跨结构的台身与两侧翼墙在平面上构成U U字形而得名。一般用字形而得名。一般用圬工材料砌筑，构造简单。适合于填土高度在圬工材料砌筑，构造简单。适合于填土高度在8 810m10m以下，以下，跨度
15、稍大的桥梁。缺点是桥台体积和自重较大，也增加了对跨度稍大的桥梁。缺点是桥台体积和自重较大，也增加了对地基的要求。地基的要求。U形式八字形翼墙式l我国桥梁的桥台形式有：土木工程概论土木工程概论l埋置式桥台埋置式桥台:它是将台身大部分埋入锥形护坡中，只露出台帽它是将台身大部分埋入锥形护坡中，只露出台帽,以安以安置支座及上部构造物。桥台体积可以大为减少。但是由于台前护置支座及上部构造物。桥台体积可以大为减少。但是由于台前护坡用作永久性表面防护设施，存在着被洪水冲毁而使台身裸露的坡用作永久性表面防护设施，存在着被洪水冲毁而使台身裸露的可能，故一般用于桥头为浅滩、护坡受冲刷较小的场合。埋置式可能，故一般
16、用于桥头为浅滩、护坡受冲刷较小的场合。埋置式桥台不一定是实体结构。配合钻孔灌注桩基础，埋置式桥台还可桥台不一定是实体结构。配合钻孔灌注桩基础，埋置式桥台还可以采用桩柱上的框架式和锚拉式等型式。以采用桩柱上的框架式和锚拉式等型式。耳墙式埋置式土木工程概论土木工程概论桥梁基础一般比房屋基础的规桥梁基础一般比房屋基础的规模大，需要考虑的问题多，施工模大，需要考虑的问题多，施工条件也困难。条件也困难。桥梁基础的类型有刚性扩大基桥梁基础的类型有刚性扩大基础、桩基础和沉井基础等。在特础、桩基础和沉井基础等。在特殊情况下也用气压沉箱基础。殊情况下也用气压沉箱基础。桥梁基础工程详见第三章基础桥梁基础工程详见第三章基础工程工程桥的桩基础 土木工程概论土木工程概论九 桥梁技术的发展方向 1 1、大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展；、大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展；2 2、新材料的开发和应用；、新材料的开发和应用；3 3、在设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段，、在设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段，有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生
