桥梁工程教学概论PPT.ppt

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1、桥梁工程Bridge Engineering第一章 概论1.11.2桥梁发展概述桥梁的组成与分类一、古代桥梁Ancient Bridge1.1桥梁发展概述Historical Background桥梁的起源最早的人工桥梁有可能源自：倾于河上的雷击树木桥艾青 1934年当土地与土地被水分割的时候，当道路被水截断的时候，智慧的人类伫立在水边，于是产生了桥。苦于跋涉的人类，应该感谢桥。桥是土地与土地的联系，桥是河流与道路的爱情，桥是船只与车辆点头的驿站，桥是乘船者与步行者挥手告别的地方。圬工桥梁法国尼姆的加尔德桥 建于古罗马时代，水道桥建于公元前6313年，道路桥是1747年加建的。水道高出河面47

2、.4米。在中国，公元前250年周朝末年的坟墓中就有了砖拱，至公元282年有了记载的石拱桥。河北赵县安济桥，跨径37.4m，矢高7.23m，宽约9m。建于公元606年，是迄今世界上尚存的跨径最大的古代石拱桥。巴黎塞纳河上的拱桥群意大利威尼斯的Rialto桥建于1591年，净跨27m，两旁两排店铺中有通道。二、国外近现代桥梁第一座铁桥，Severn桥，建于1779年，跨度100英尺（30m).钢桥 Steel bridge1874年，Eads Bridge （St.LouisBrigdge)建成，主跨为 为158m，第一座钢拱，首创悬臂施工法。建桥者为 James B.Eads.Afterwork

3、ing briefly in salvage,hespent 20 years designing,building,and operating numerous vessels,and during the Civil War heconstructed a fleet of ironcladgunboats for the Union.18691883年由美国著名的索桥专家约翰.A.罗布林（John.A.Keeblin）设计的Brooklyn悬索桥建成跨486m。塔柱由花岗岩砌筑而成，除主索外还用斜拉索加劲。1932年，位于澳大利亚的悉尼洪大桥建成。它跨度为 为503m。1917年的美国纽

4、约的HellGate（狱门）桥（跨径297m）。In 1931，Bayonne Bridge(培红桥）established a new mark for archBridge with a main span of 1,675feet（504m).The New River Gorge Bridge inWest Virginia was the longestarch bridge until thecompletion of the Nanpu Bridgein China in 2003.The 1700foot(518.3m)steel deck archwas completed

5、in 1977.混凝土桥 Concrete bridge1904年，罗马的Risorgimento桥建成，该桥跨径超过了100m克罗地亚克尔克桥,主跨390m，采用三室箱，矢跨比1/6.5，等截面无铰拱，采用悬臂桁架拼装方法施工。悬索桥(Suspension bridge)美国旧金山金门大桥19331937把桥梁设计引入了现代阶段座落于绵延起伏的山间地处气候条件特殊的多雾地区桥体直指日落线不同寻常的高度（海军船只通行）全金属结构的表面刷有深赭色的红丹底漆成为早期现代桥梁设计的通用样本美国金门大桥塞文桥Severn Bridge1981年，位于英国的恒伯尔桥建成。跨度1410m，是当时最大的跨度

6、的悬索桥。1999年，日本明石海峡大桥建成。它连通本州岛与四国岛（本四连络桥），主跨度为 为1991m，是世界上跨度最大的桥梁。我国的大跨度预应力混凝土桥是从T型刚构开始的。1971年福建乌龙江大桥主跨达 达144m；1980年，重庆长江大桥建成，主跨达 达174m，为我国同类桥梁跨径最大的一座。世界上跨径最大的钢筋混凝土拱桥主跨达420 m 的重庆万州（原万县）长江大桥，采用钢管混凝土劲性骨架施工，建于 于1997年。跨径最大的钢管混凝土拱桥-重庆市巫山巫峡长江大桥，主跨为 为460m ，建成于 于2005年。2003年建成的钢拱桥-卢浦大桥跨径达550m，世界第一。斜拉桥Cable-sta

7、yed Bridge九江大桥南浦大桥杨浦大桥铜陵长江大桥徐浦大桥三县洲闽江大桥青州闽江大桥南浦大桥Nanpu Bridge上海，1991年桥型：双塔双索面钢-混凝土叠合梁漂浮体系斜拉桥主跨：423m杨浦大桥Yanpu Bridge上海，1993年双塔双索面钢-混凝土叠合梁漂浮体系斜拉桥主跨：602m青州闽江大桥Qingzhou Bridge over Minjiang River福州，2003年桥型：双塔双索面叠合梁斜拉桥主跨：605m南京长江三桥，2005年建成,主跨 648m主跨1088m的苏通大桥，塔高300.4m。2008年建成。悬索桥 Suspension Bridge汕头海湾大桥虎

8、门珠江大桥青马大桥江阴长江大桥汕头海湾大桥 Shantou Bay Bridge广东汕头，1995年，三跨预应力混凝土箱梁悬索桥，主跨：452m虎门珠江大桥Humen Bridge over Zhujiang River广东东莞，1997年，单跨钢箱梁悬索桥，主跨：888m江阴长江大桥Jiangyin Bridge over Yangtze River江苏，江阴，1999年桥型：单跨钢箱梁悬索桥主跨：1385mRunyang Yangtze River Bridge(2005,1490m)镇 江四、桥梁发展展望1、意大利本土与西西里岛的 Messina Strait （墨西那海峡）桥。2、美洲

9、与亚洲、总长 长75 km 的白令海峡3、欧洲与非洲、总长 长15 km 的直布罗陀海峡4、德国与丹麦、总长 长25 km 的费曼带海峡5、中国的琼洲海峡工程（约29.5 km ）、渤海海峡工程（约75 km ）、伶仃洋跨海工程约（49.3 km ）、台湾海峡工程（约120 km ）。意大利墨西那海峡大桥1.2 桥梁的组成与分类1.2.1 桥梁的组成1.2.2 桥梁的分类支座 bearing，桥台洪水位路堤通航水位低水位桥跨结构支座桥墩基础锥体护坡附属设施 accessory11.2.1 桥梁的组成1.2.1.2 桥梁组成上部结构 superstructure，下部结构 substructur

10、e桥跨结构（上部结构）superstructure路线中断时跨越障碍的 主要承载结构桥墩、桥台（下部结构）substructure支承桥跨结构并将恒载和车辆荷载传至地基的建筑物基础 foundation桥墩（台）中使全部荷载传至地基的底部奠基部分支座 bearing or support在桥跨结构和桥墩（台）的支承处设置的传力装置桥台洪水位路堤通航水位低水位桥跨结构支座桥墩锥体护坡基础1桥面系 bridge decking伸缩缝 expansion joint桥头搭板 transition slab at bridge head护坡 conical slope路堤与桥台衔接处，在桥台两侧设置的

11、石砌锥形体，保证边坡稳定福州大学桥梁工程福建省精品课程http:/ 名称术语1河流中的水位低水位 low water level高水位（洪水位）high water level设计水位：designed water level 按规定的设计洪水频率计算所得的高水位通航水位 navigable water level桥台洪水位路堤通航水位低水位桥跨结构支座桥墩锥体护坡基础1公路等级设 计 洪 水 频 率特大桥大桥中桥小桥涵洞及小型排水构造物高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路1/3001/3001/1001/1001/1001/1001/1001/1001/501/501/1001/1001

12、/1001/501/501/1001/1001/501/251/251/1001/1001/501/25不作规定净跨径 clear span 设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距（梁桥），拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离（拱桥）计算跨径 computed span 桥跨结构相邻两个支座中心距离（梁桥）,两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离（拱桥）福州大学桥梁工程福建省精品课程http:/ )福州大学桥梁工程福建省精品课程http:/ span 各孔净跨径之和,L1total length of bridge 两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离,L桥下净空（高）clearance

13、of span设计洪水位或计算通航至桥跨结构最下缘的距离标准跨径相邻桥墩中线之间的距离（梁桥）桥台洪水位路堤通航水位低水位桥跨结构支座桥墩锥体护坡基础1桥涵的跨径小于或等于50m时，宜采用标准化跨径。桥 涵标准化跨径规定如下：0.75m、1.0m、1.25m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0m、5.0m、6.0m、8.0m、10m、13m、16m、20m、25m、30m、35m、40m、45m、50m。高速公路、一级公路(分离式)二、三、四级公路桥面净空 clearance above bridgefloor 桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限，公路、铁路、城市桥梁有相应的规

14、定高速公路、一级公路(整体式)车 道 宽 度3.00（单车道为3.50m）3.50 3.253.75 3.75 3.75 3.50车道宽度2030406080100120设计速度1.2.2 桥梁的分类 Classification按跨越障碍的性质分类跨河桥river bridge跨谷桥 gorge-crossing bridge跨线桥(立交桥 )overpass bridge高架桥viaduct按桥面的位置分类position of deck上承式中承式下承式deck bridgehalf-through bridgethrough bridge车行道立柱吊杆车行道主拱车行道桥台(墩)桥台(墩

15、)桥台(墩)主拱主拱吊杆立柱按平面形状分正桥（正交桥）right bridge斜桥 skew bridge曲线桥curve bridge按用途分类usage公路桥城市桥铁路桥highway bridgemunicipal bridgerailway bridge公铁两用桥 highway and railway brdige人行桥foot bridge其它：水渠桥、管道桥、机场跑道桥按结构体系分类structure form梁式桥beam bridge（桁式桥）truss bridge拱桥arch bridge悬索桥（吊桥）suspension bridge刚架桥斜拉桥rigid bridge

16、cable stayed bridge (组合桥)composite bridge梁式桥beam bridge桥台洪水位路堤通航水位低水位桥跨结构支座桥墩锥体护坡基础1h拱桥arch bridgea )b )刚架桥rigid bridge路面标高图1-2-3 刚架桥a)b)斜拉桥cable stayed bridge塔柱斜索主梁悬索桥suspension bridge缆索锚碇吊杆塔架锚碇按承重结构材料分类material of structure混凝土桥 Concrete bridge金属（钢）桥 steel bridge组合桥与复合桥 composite bridge and hybrid bridge圬工（砖、石）桥masonry bridge其它木桥，铝桥，不锈钢桥，玻璃钢桥等铝桥（Aluminum bridge）按跨径分类Span Lengths特大桥大桥中桥小桥涵洞super major bridgemajor bridgemedium bridgesmall bridgeculvert桥涵分类桥涵分类特大桥大桥中桥小桥涵洞多孔跨径总长L（m）L1000（500）100L10