【精品课件】桥梁工程.ppt

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1、桥梁工程桥梁工程5.桥梁建造桥梁建造实例桥梁建造桥梁建造实例4.总体规划与设计总体规划与设计3.桥梁基础桥梁基础2.桥梁的分类与选用桥梁的分类与选用1.简述简述主要内容主要内容桥梁工程概述桥梁工程概述1l桥梁是线路的重要组成部分。在历史上，每当运输工具发生重大变化，对桥梁在载重、跨度等方面提出新的要求，便推动了桥梁工程技术大发展。n我国在桥梁建造史上，具有重要的地位。公元前1184年，周文王时期，在渭河上架设浮桥，据诗经大雅大明记载，这是我国最早的大河桥梁。在19世纪20年代铁路出现以前，造桥所用的材料是以石材和木材为主的，铸铁和锻铁只是偶尔使用。在有了铁路以后，木桥、石桥、铁桥和原来的桥梁基

2、础施工技术就难于在有了铁路以后，木桥、石桥、铁桥和原来的桥梁基础施工技术就难于适应需要。但到适应需要。但到19世纪末叶，由于世纪末叶，由于结构力学基础知识的传播；钢材的大结构力学基础知识的传播；钢材的大量供应、气压沉箱应用技术的成熟，使铁路桥梁工程获得迅速发展。量供应、气压沉箱应用技术的成熟，使铁路桥梁工程获得迅速发展。20世纪初，北美洲曾在铁路钢桥跨度方面连创世界纪录。世纪初，北美洲曾在铁路钢桥跨度方面连创世界纪录。到第二次世界大到第二次世界大战前，公路钢桥和钢筋混凝土桥的跨度纪录又都超过了铁路桥战前，公路钢桥和钢筋混凝土桥的跨度纪录又都超过了铁路桥。v20世纪世纪60年代以来，汽车运输猛增

3、，材料供应缓和，科学技术迅年代以来，汽车运输猛增，材料供应缓和，科学技术迅速发展，桥梁工程又在提高质量、降低造价、降低桥梁养护费等方速发展，桥梁工程又在提高质量、降低造价、降低桥梁养护费等方面获得了很大改进。面获得了很大改进。桥梁工程概述桥梁工程概述2u桥梁既是一种功能性的结构物，又是一座立体的造型艺术工程，也是具有时代特征的景观工程，桥梁具有一种凌空宏伟的魅力。n发展交通运输事业，建立四通八达的现代交通网，则离不开建设桥梁。道路、铁路、桥梁建设的突飞猛进，对创造良好的投资环境，促进地域性的经济腾飞，起到关键的作用。第二次世界大战后，大量被破坏的桥梁急待修复，新桥急需修建，而造桥的钢材短缺，于

4、是，利用30年代以来所积累的关于高强材料和高效工艺（焊接、预应力张拉及锚固、高强度螺栓施工工艺）的经验，推广了几种新型桥用正交异性钢桥面板的箱形截面钢实腹梁桥，预应力混凝土桥和斜张桥。桥梁的分类桥梁的分类-1.按主要承重结构体系分：有梁式桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、斜张桥和组合体系桥等，前三种是桥梁的基本体系。.按桥梁上部结构的建筑材料分：有木桥、石桥、混凝土桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥和结合梁桥等。.按用途分：有公路桥、铁路桥、公铁两用桥、城市桥。.按跨越障碍分：有跨河桥、跨谷桥、跨线桥和高架线路桥等。.按桥梁平面的形状分：有正交桥、斜桥和弯桥。.按制造方法分：混凝土桥分就地灌筑桥和

5、装配式桥两类。也有两者结合的装配、现浇式混凝土桥。钢桥一般都是装配式的.。桥梁的分类桥梁的分类-2 下页按桥梁长度分：桥梁在技术要求和养护设施等方面需要按桥梁长度进行分类。中国铁路桥梁按桥梁长度的分类见下表。中国公路桥按多孔桥的总长和单孔跨径进行的分类见下表。按使用期限分：有临时性桥、永久性桥和半永久性桥。其他特殊桥梁：有活动桥、军用桥与漫水桥等。上页下页中国公路桥梁涵洞按跨径分类中国铁路桥梁按桥梁长度分类分类多孔跨径总长(M)单孔跨径l(M)分类桥梁长度L(M)特大桥500l100特大桥500大桥100 l40大桥100500中桥3010020l40中桥20100 小桥8305l30小桥20

6、涵洞8l5木桥类型目前常用的有木梁桥、木撑架桥和木桁架桥：1.木梁桥。跨度一般不超过6-8米，木梁可用两面削平的原木或方木组成，可作成单梁、叠置梁或组合梁（以键传递上、下层梁木之间的剪力）。其墩台多以木排架组成，故又称木排架桥。或木栈桥。2.木撑架桥。由木梁桥演变而成，从墩台伸出斜撑支承木梁，以增大跨度或载重能力。3.木桁架桥。常用交叉腹杆式桁架，即豪氏桁架做主梁，其弦杆和斜杆用木制，竖向腹杆用圆钢。可用于跨度不大于40米的公路桥。查林木桥 石桥l石桥：用石料建造的桥梁。有石梁桥和石拱桥，历史都很悠久。中国历史上著名的石梁桥有洛阳桥和虎渡桥。（右图所示的八字桥就是石梁桥）由于石梁抗弯能力较差，

7、现己只能在人行桥或涵洞中使用。石拱桥不仅在历史上有过辉煌成就，而且在现代铁路和公路桥上也发挥一定作用。绍兴八字桥 中国赵州桥（拱桥）石桥著名的中国卢沟桥（见上图，位于北京市西南十五公里的永定河上，全长266 米，为十一孔连织石拱桥，因古称永定河为卢沟，故名卢沟桥）始建於金朝大定二十九年，后经历代重修至今仍然完好。中华人民共和国成立后，在20世纪5060年代修建了大量的铁路石拱桥，如成（都）昆（明）线的老昌沟一线天桥，跨度达54米。在中国山区的公路，石拱桥一直是一种常用的桥型，最大跨度己达116米。卢沟桥石拱桥n石拱桥的外形美观，养护简便，可以就地取材，特别在石料供应方便、工价低廉的地区，修建跨

8、度不大的石拱桥，是比较经济的。但石拱桥为实体重型结构。跨越能力有限，拱石的开采、加工、砌筑等均不易机械化，需要的劳动力较多，工期较长，使其发展受到一定限制。广西香桥 石拱桥施工方法u石拱桥可分为实腹式拱桥和空腹式拱桥两类。石拱桥的主要承重结构为拱圈。拱圈一般用拱石在刚度较大的拱架上砌筑；也有以片石砌块或弧形板石代替拱石的。拱圈内的砌面应垂直于拱圈的内弧，相邻两排拱石须有错缝。跨度大干10米的石拱桥，须采用分段法对称砌筑拱圈；分段的位置和砌筑的顺序，应使拱架受力均衡，变形最小。跨度较大的石拱桥，因拱圈较厚，可采取分层砌筑；先砌底层，待其合龙和拱架共同承重后，再砌上层，每层可用分段和预留空缝相结合

9、的方法施工。混凝土桥、钢筋混凝土桥l混凝土抗压强度高而抗拉强度低，主要用于拱桥。l钢筋混凝土桥为耐压的混凝土和抗拉、抗压性能均好的钢筋结合而成的桥，主要用于跨度不大的梁式桥和拱桥。预应力钢筋混凝土桥l预应力混凝土桥出现在20世纪30年代，自20世纪50年代以来不断取得巨大发展，在中、小跨度范围内现已占绝对优势，在大跨度范围内它正在同钢桥展开激烈竞争。n优点：节省钢材，降低桥梁的材料费用：由于采用预应力工艺，能使混凝土结构的工地接头安全可靠，因而以往只适应于钢桥架设的各种不要支架的施工方法，现在也能用于这种混凝土桥，从而使其造价明显降低；同钢桥相比，其养护费用较省，行车噪声小；同钢筋混凝土桥相比

10、，其自重和建筑高度较小，其耐久性则因采用高质量的材料及消除了活载所致裂纹而大为改进。l缺点：自重要比钢桥大，施工工艺有时比钢桥复杂，工期较长。但这些缺点属次要问题，且仍在不断地克服。因此，在20世纪50年代以来所出现的一些新型桥梁中，它的适用范围最广，其发展方兴未艾。预应力钢筋混凝土桥预应力混凝土双塔斜拉桥 l济南黄河公路桥先张法预应力组济南黄河公路桥先张法预应力组合槽形梁。主桥合槽形梁。主桥488m，引桥，引桥1535.44mu横截面形式：小跨度预应力混凝土桥梁的横截面宜取板状或T形；跨度较大时，则宜取箱形。行车道宽度大的公路桥，当跨度超过宽度达2.53.0倍时，可用作梁的上翼缘受力的桥面。

11、型横截面型横截面 重庆长江大桥是目前国内跨度最大重庆长江大桥是目前国内跨度最大的预应力混凝土的预应力混凝土T形刚构桥正桥全形刚构桥正桥全长长1120m预应力钢筋混凝土桥单箱双室截面 t在预应力混凝土桥的横截面形式中，单箱单室截面因腹板用料较省，比采用双室单箱或双箱者经济；采用上宽下窄的倒梯形单箱，不仅可使桥面板的悬臂跨度减短，显著降低其所受荷载弯矩而减少桥面配筋，并可缩小所需墩台的横向支承尺寸及墩台的工程量。l为了减小自重，大跨度实腹梁常需在三个方向预施应力，即除纵向必需的预应力外，在桥面板中再施加横向预应力以减薄桥面板，并在腹板中施加竖向预应力来减少腹板厚度。预应力钢筋混凝土桥简支梁桥l简支

12、梁桥。洛阳黄河公路桥（1976年建）为67孔跨度50米的预应力混凝土T形简支梁桥，全长3429m。是黄河上第一座特大型桥梁 洛阳黄河公路桥预应力钢筋混凝土桥预应力钢筋混凝土桥连续梁桥连续梁桥1u连续梁桥。梁以数跨为一联，仅在联和联之间及桥台和梁的活动端之间设置桥面伸缩缝，它是近年很受欢迎的一种体系。当跨度小于100米时，可用顶推法架梁。中国湖北沙洋汉江公路桥（1985年建，62.4米+6111.0米+62.4米）。全长全长1818.5m，桥宽，桥宽12m。是我国首座跨度超百米的预应力连续梁桥。上部结构为变截面的单箱单室梁，主桥为8跨一联连续梁，联长792.7m。桥面连续长度为120m180m。

13、下部结构为双圆柱墩，基础为1.5m钻孔桩基础。施工中的湖北沙洋汉江公路桥施工中的湖北沙洋汉江公路桥预应力钢筋混凝土桥预应力钢筋混凝土桥连续梁桥连续梁桥2u铰式连续梁桥。设置铰的目的是使沿梁弯矩值不致变号，便于配置预应力筋，简化施工，但桥的刚度降低，养护费提高。中国成（都）昆（明）铁路旧庄河桥（1966年建，24米+48米+24米）和孙水河5号桥（1970年，32.3米+64.6米+32.3米），都是在中跨中央设铰。l撑连续梁桥。将墩的上部用两根按形布置的撑杆代替，从而将连续梁的一个中间支点改为两个，撑杆上端和梁刚性相连。从外形看，可认为这种结构属刚架桥，但从沿梁弯矩分布看，它实质上近于连续梁。

14、如美国长礁桥（1980年建，34.4米+10136米+34.4米，8孔一联），中国在伊拉克承建的摩苏尔4号桥（1983年建，44米+1056米+44米，12孔一联），均为撑连续梁。预应力钢筋混凝土桥预应力钢筋混凝土桥形刚构桥1l形刚构桥 简称构桥。按其发展过程可分为早期构桥、挂孔构桥、单铰连续构桥和反弯点设铰连续构桥。u.早期构桥。在采用平衡悬臂法从一个桥墩现浇或拼装两相邻的主梁时，将墩和梁用预应力固结起来，以增加施工阶段抗倾覆的稳定性。这样，墩和梁就形成一个构。随着施工的进展，当两相邻的构在跨中相遇时，便在该处设置永久性剪力铰，这就是早期构桥的形式。荷兰东斯海尔德公路桥（1965年建，55孔

15、91.4米）。荷兰东斯海尔德公路桥预应力钢筋混凝土桥形刚构桥2l.挂孔构桥。中国重庆长江公路桥（1980年建，86.5米+4138米+156.0米+174米+104.5米），挂孔为35米。重庆长江桥预应力钢筋混凝土桥形刚构桥2u.单铰连续构桥。对边跨较短，中跨较长的桥，只在中跨中央设永久性铰，而在其余各跨的构不设永久性铰，并以另一套配筋将合龙的梁端连成整体，形成连续构，这是对构桥的一大改进。如联邦德国本多夫公路桥（1964年建，43.0米+44.0米+70.5米+208.0米+70.5米+44.4米+43.0米），日本滨名公路桥（1976年建，55米+140米+240米+14米0+55米），中

16、国台湾圆山公路桥（1977年建，75米+150米+142.5米+118米+43米）等，均只在中跨中央设铰。.在反弯点设铰的连续构桥。对于跨度相等的多跨桥，将300600米长度之内的诸跨，按一联连续构布置，再将各联之间所需的伸缩缝，设置在某一跨度的反弯点附近以铰相连，可使梁在受到活载时的挠度及转折角比其在跨中设铰时改善很多，这又是对构桥的一种改进。如法国的奥莱龙桥（1966年建），正桥跨度79米，共26孔，每4孔为一联，在反弯点处设铰；瑞士的贝肯里德桥（1981年建）分跨为35米+50米+5555米+40米，每480米设一伸缩缝于跨度的1/5点处。预应力钢筋混凝土桥桁架梁桥 p桁架梁桥 以预应力混凝土作为受拉（或拉压）杆件，非预应力的钢筋混凝土作为受压杆件组成。一般先预制杆件，就地浇筑混凝土节点，再在受拉杆件中加预应力；或预制桁架，拼接后再加预应力。湖北黄陵矶桥（1979年建，53米+90米+53米，挂孔16米，（见图），为预应力混凝土悬臂桁架式T形刚构公路桥。桥长380.19m，桥宽8.5m。湖北黄陵矶桥 钢桥u钢桥用结构钢制造，现常用于实腹梁桥及大跨度的桁架梁桥、拱桥、斜张桥和悬索桥