橋梁結(jié)構(gòu)認(rèn)知-教學(xué)課件（任務(wù)二）

1、遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校橋梁組成及分類橋梁組成及分類一、橋梁組成一、橋梁組成(一一) 梁橋的基本組成梁橋的基本組成 由上部結(jié)構(gòu)、支座系統(tǒng)、橋墩、橋臺(tái)和墩由上部結(jié)構(gòu)、支座系統(tǒng)、橋墩、橋臺(tái)和墩臺(tái)基礎(chǔ)等組成。臺(tái)基礎(chǔ)等組成。遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等專科學(xué)校1 1.上部結(jié)構(gòu) 上部結(jié)構(gòu)也稱橋跨結(jié)構(gòu)，包括承重結(jié)構(gòu)和橋面系，作用是承受車輛荷載，并通過(guò)支座將荷載傳給墩臺(tái)。Lq路面標(biāo)高h(yuǎn)通航水位低水位計(jì)算水位L0LbH032514圖圖1-1-1橋梁的基本組成部分橋梁的基本組成部分1- 橋面橋面5- 錐形護(hù)坡錐形護(hù)坡3- 橋墩橋墩2- 主梁主梁4- 橋臺(tái)橋臺(tái)遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧

2、省交通高等?？茖W(xué)校2. 支座系統(tǒng) 支承上部結(jié)構(gòu)并傳遞荷載于橋梁墩臺(tái)上，它應(yīng)保證上部結(jié)構(gòu)在荷載、溫度變化或其他因素作用下所預(yù)計(jì)的位移功能。3. 橋墩 建在河中或岸上連接相鄰橋跨的建筑物，作用是支承上部結(jié)構(gòu)并將結(jié)構(gòu)重力和車輛荷載傳給基礎(chǔ)。遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校4. 橋臺(tái) 修建在橋梁兩端連接路堤與橋跨并支承上部結(jié)構(gòu)的建筑物，將結(jié)構(gòu)重力和車輛荷載傳給基礎(chǔ)，抵御路堤的土壓力。5. 墩臺(tái)基礎(chǔ) 承受由上部結(jié)構(gòu)及墩、臺(tái)所傳遞的全部荷載，并將荷載傳遞至地基的結(jié)構(gòu)部分。遼寧省交通高等專科學(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校6. 附屬結(jié)構(gòu) 包括橋頭路堤錐形護(hù)坡、護(hù)岸等。作用是防止路堤填土向河中坍塌，并抵

3、御水流的沖刷。(二二) 拱橋的基本組成拱橋的基本組成 公路拱橋由上部結(jié)構(gòu)（拱圈）、橋墩、公路拱橋由上部結(jié)構(gòu)（拱圈）、橋墩、橋臺(tái)和墩臺(tái)基礎(chǔ)等組成。橋臺(tái)和墩臺(tái)基礎(chǔ)等組成。遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校415圖圖1-1-2拱橋的基本組成部分拱橋的基本組成部分1-拱圈拱圈5-錐形護(hù)坡錐形護(hù)坡3-橋墩橋墩2-拱上結(jié)構(gòu)拱上結(jié)構(gòu)4-橋臺(tái)橋臺(tái)62783ff0L0L6-拱軸線拱軸線7-拱頂拱頂8-拱腳拱腳遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校LqhL0LbH0(三三) 橋梁主要尺寸橋梁主要尺寸計(jì)算跨徑計(jì)算跨徑L 凈跨凈跨L0 標(biāo)準(zhǔn)跨徑標(biāo)準(zhǔn)跨徑Lb橋梁全長(zhǎng)橋梁全長(zhǎng)Lq 多孔跨徑總長(zhǎng)多孔跨徑總長(zhǎng)

4、Ld 橋梁高度橋梁高度H 橋梁建筑高度橋梁建筑高度h橋下凈空橋下凈空H0橋梁容許建筑高度橋梁容許建筑高度h容容遼寧省交通高等專科學(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校ff0L0L拱橋矢高和矢跨比拱橋矢高和矢跨比 遼寧省交通高等專科學(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校橋梁主要尺寸和名稱術(shù)語(yǔ)v 計(jì)算跨徑梁橋?yàn)闃蚩缃Y(jié)構(gòu)兩支承點(diǎn)間(兩支座中心間）的距離；拱橋?yàn)閮晒澳_截面重心點(diǎn)間的水平距離。v 凈跨徑為計(jì)算水位上相鄰兩個(gè)橋墩（臺(tái)）間的凈距離。通常把梁橋支承處內(nèi)邊緣間的距離、拱橋兩拱腳截面最低點(diǎn)間的水平距離也稱為凈跨徑。遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校v標(biāo)準(zhǔn)跨徑梁橋?yàn)闃蚨罩芯€間或橋墩中線與臺(tái)背前緣間的距離；拱橋?yàn)閮?/p>

5、跨徑。公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004）規(guī)定：當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)或新建橋涵的跨徑在50m以下時(shí)，宜采用標(biāo)準(zhǔn)化跨徑。從0.75m起至50m，共21種。新建中小橋涵應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的裝配式結(jié)構(gòu)。遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校v 橋梁全長(zhǎng)L有橋臺(tái)的橋梁為兩岸橋臺(tái)側(cè)墻或八字墻尾端間的距離；無(wú)橋臺(tái)的橋梁為橋面系行車道長(zhǎng)度。v 多孔跨徑總長(zhǎng)L1梁橋?yàn)槎嗫讟?biāo)準(zhǔn)跨徑總和；拱橋?yàn)閮蓸蚺_(tái)內(nèi)拱腳截面最低點(diǎn)（起拱線）間的距離；其它型式橋梁為橋面系行車道長(zhǎng)度。遼寧省交通高等專科學(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校v橋梁高度H行車道頂面至低水位間的距離，或行車道頂面至橋下路線的路面間距離。v橋梁建筑高度h行車道頂

6、面至上部結(jié)構(gòu)最低邊緣間的距離。v橋梁容許建筑高度h容橋面標(biāo)高與橋下通航或排洪必需的凈空高度之差。遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校v橋下凈空H0上部結(jié)構(gòu)最低邊緣至計(jì)算水位（計(jì)算水位=設(shè)計(jì)水位+壅水+浪高）或通航水位間的距離。對(duì)于跨越其它路線的橋梁，是指上部結(jié)構(gòu)最低邊緣至所跨越路線的路面間的距離。v拱橋矢高從拱頂截面下緣至過(guò)起拱線的水平線間的垂直距離，稱為凈矢高（f0）；從拱頂截面重心至過(guò)拱腳截面重心的水平線間的垂直距離，稱為計(jì)算矢高（f）。遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校v拱橋矢跨比計(jì)算矢高與計(jì)算跨徑之比（f/L），稱為拱圈的矢跨比（或稱拱矢度）。v涵洞用來(lái)宣泄路堤下水流

7、的構(gòu)造物。涵洞是單孔跨徑小于5m的泄水結(jié)構(gòu)物，管涵及箱涵不論管徑或跨徑大小、孔數(shù)多少，均稱為涵洞。遼寧省交通高等專科學(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校二、橋梁的分類二、橋梁的分類(一一)按橋梁主要承重構(gòu)件的受力情況按橋梁主要承重構(gòu)件的受力情況 可分為：可分為： 1梁橋梁橋 (圖圖1-1-3)。圖圖1-1-3梁橋簡(jiǎn)圖梁橋簡(jiǎn)圖VV遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等專科學(xué)校2拱橋拱橋 (圖圖1-1-4)。HVMVMH圖圖1-1-4拱橋簡(jiǎn)圖拱橋簡(jiǎn)圖遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校HVMVMH圖圖1-1-5剛架橋簡(jiǎn)圖剛架橋簡(jiǎn)圖3剛架橋剛架橋 (圖圖1-1-5)。這種橋的受力情況介于梁和拱之間。遼寧

8、省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等專科學(xué)校HVH圖圖1-1-6吊橋簡(jiǎn)圖吊橋簡(jiǎn)圖4吊橋吊橋 (圖圖1-1-6)。VSS 以纜索作為承重構(gòu)件，在豎向荷載作用下，纜索只承受拉力。墩臺(tái)除承受豎向反力外，還承受水平推力(圖1-1-6)。 遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校 它是由幾個(gè)不同受力體系的結(jié)構(gòu)所組成，互相聯(lián)系，共同受力。如梁拱組合的系桿拱橋(圖1-1-7)、拉索和梁組合的斜拉橋（圖1-1-8）圖圖1-1-7系桿拱橋圖系桿拱橋圖5組合橋體系組合橋體系 (圖圖1-1-7)。VV遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校梁橋簡(jiǎn)圖梁橋簡(jiǎn)圖VVHMVMVH拱橋簡(jiǎn)圖拱橋簡(jiǎn)圖HVMVMH剛架橋簡(jiǎn)圖剛

9、架橋簡(jiǎn)圖吊橋簡(jiǎn)圖吊橋簡(jiǎn)圖HVHVSS系桿拱橋圖系桿拱橋圖VV斜拉橋簡(jiǎn)圖斜拉橋簡(jiǎn)圖遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校二、按橋梁的長(zhǎng)度和跨徑二、按橋梁的長(zhǎng)度和跨徑大小劃分大小劃分 特大特大.大大.中中.小橋和涵洞劃分標(biāo)準(zhǔn)小橋和涵洞劃分標(biāo)準(zhǔn) 表表1-1-1 橋梁分類橋梁分類 特特 大大 橋橋 大大 橋橋 中中 橋橋 小小 橋橋 涵涵 洞洞 多孔跨徑總長(zhǎng)多孔跨徑總長(zhǎng)Ld(m) 單孔標(biāo)準(zhǔn)跨徑單孔標(biāo)準(zhǔn)跨徑 Lb(m) Ld 1000 100Ld 1000 30Ld100 8Ld30 Lb150 40Lb 150 20Lb40 5Lb20 Lb5 遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校三、按

10、上部結(jié)構(gòu)所用材料可分為三、按上部結(jié)構(gòu)所用材料可分為 鋼橋木橋鋼筋混凝土橋預(yù)應(yīng)力混凝土橋圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校上承式橋四、按行車道的位置可分為四、按行車道的位置可分為 中承式橋 下承式橋遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校橋梁總體設(shè)計(jì)橋梁總體設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)一、設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)資料計(jì)資料(一一) 橋梁設(shè)計(jì)的基本要求橋梁設(shè)計(jì)的基本要求遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校 我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)必須遵循“安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)和美觀”的基本原則。 1使用上的要求2設(shè)計(jì)上的要求 3施工上的要求4經(jīng)濟(jì)上的要求5美觀上的要求遼寧省交通高等專

11、科學(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校(二) 設(shè)計(jì)資料的調(diào)查1調(diào)查橋梁的使用要求2選擇橋位3測(cè)量橋位附近的地形圖4調(diào)查地質(zhì)資料5調(diào)查和收集水文資料遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校水文資料為確定橋面標(biāo)高、跨徑和基礎(chǔ)埋深提供依據(jù)。內(nèi)容： (1) 河道性質(zhì)：(2) 測(cè)量橋位處河床斷面、河床比降、調(diào)查河槽各部分的形態(tài)標(biāo)高和粗糙率、計(jì)算流速、流量等通過(guò)計(jì)算確定設(shè)計(jì)水位處的平均流速和流量。 (3) 調(diào)查了解洪水位的多年歷史資料，通過(guò)分析推算設(shè)計(jì)洪水位。遼寧省交通高等專科學(xué)校遼寧省交通高等專科學(xué)校(4) 向航運(yùn)管理部門了解和協(xié)商確定設(shè)計(jì)通航水位和凈空等，確定橋梁的分孔跨徑與橋跨底緣設(shè)計(jì)標(biāo)高。(5) 調(diào)查橋

12、位附近的氣象和地震情況，如：風(fēng)向、風(fēng)速及有記載的地震資料。 (6) 其他資料：建材供應(yīng)情況；電力供應(yīng)情況；當(dāng)?shù)剡\(yùn)輸條件；施工場(chǎng)地等。遼寧省交通高等專科學(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校(一一) 前期工作前期工作 我國(guó)大、中橋梁的設(shè)計(jì)程序分為前期工作及設(shè)計(jì)階段。大、中橋一般采用兩階段設(shè)計(jì)，即初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)；小橋采用一階段設(shè)計(jì)即施工圖設(shè)計(jì)。二、橋梁設(shè)計(jì)程序二、橋梁設(shè)計(jì)程序 前期工作主要是預(yù)可行性研究報(bào)告與前期工作主要是預(yù)可行性研究報(bào)告與可行性研究報(bào)告的編制?？尚行匝芯繄?bào)告的編制。遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校1工程必要性論證2工程可行性論證(1) 制定橋梁標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題(2) 自然條件及周圍

13、環(huán)境問(wèn)題(3) 橋型方案問(wèn)題 至少應(yīng)選擇兩個(gè)以上的橋位進(jìn)行比選，至少應(yīng)選擇兩個(gè)以上的橋位進(jìn)行比選，如遇特殊情況還需在大范圍內(nèi)提出多個(gè)橋如遇特殊情況還需在大范圍內(nèi)提出多個(gè)橋位進(jìn)行比選。位進(jìn)行比選。 遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等專科學(xué)校比選內(nèi)容： 橋位對(duì)路網(wǎng)布置是否有利； 造價(jià)比較，要將各橋位橋梁本身的造價(jià)與連接線的造價(jià)加在一起進(jìn)行比較； 地質(zhì)條件的比較，考慮地質(zhì)條件對(duì)基礎(chǔ)工程的影響； 對(duì)航運(yùn)條件進(jìn)行比較； 環(huán)境保護(hù)的評(píng)估。 經(jīng)綜合比較，選定一個(gè)橋位作為推薦橋位。經(jīng)綜合比較，選定一個(gè)橋位作為推薦橋位。遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校3經(jīng)濟(jì)可行性論證(1) 造價(jià)及回報(bào)問(wèn)題(2)

14、資金來(lái)源及償還問(wèn)題(二二) 初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì) 以計(jì)劃部門下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，初步設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容：1進(jìn)一步開(kāi)展水文、勘測(cè)工作遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校 一般應(yīng)進(jìn)行多個(gè)方案比較。各個(gè)方案均要提供橋型方案布置圖，圖上必須標(biāo)明橋跨布置，上、下部結(jié)構(gòu)形式及工程數(shù)量。2橋型方案比較3施工組織設(shè)計(jì) 對(duì)推薦的橋型方案要編制施工組織設(shè)計(jì)，包括主要結(jié)構(gòu)的施工方案，施工設(shè)備清單，建材供應(yīng)，施工安排及工期等。遼寧省交通高等專科學(xué)校遼寧省交通高等專科學(xué)校4概算 按照規(guī)定，初步設(shè)計(jì)概算不能大于前期工作已批準(zhǔn)的估算的10%，否則方案應(yīng)重新編制。1進(jìn)行施工鉆探，以滿足設(shè)計(jì)施工的需要。2根

15、據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)，繪制施工圖。3根據(jù)施工設(shè)計(jì)資料編制工程預(yù)算。(三三) 施工圖設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校(一一) 橋梁的縱斷面設(shè)計(jì)橋梁的縱斷面設(shè)計(jì) 確定橋梁的總跨徑、橋梁的分孔、橋梁的高度、基礎(chǔ)埋置深度、橋面標(biāo)高和橋頭引道的縱坡.三、橋梁的縱斷面和三、橋梁的縱斷面和橫斷面設(shè)計(jì)橫斷面設(shè)計(jì)遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校設(shè)計(jì)水位設(shè)計(jì)水位最高流冰水位設(shè)計(jì)通航水位通航凈空HM hBMb0.250.50.50.75圖圖1-1-10梁橋縱斷面簡(jiǎn)圖梁橋縱斷面簡(jiǎn)圖 尺寸單位尺寸單位(M)遼寧省交通高等專科學(xué)校遼寧省交通高等?？茖W(xué)校 橋梁橫斷面設(shè)計(jì)，主要是確定橋面凈空和與此相適應(yīng)的橋跨結(jié)構(gòu)橫斷面的布置。 為了保證車輛和行人的安全通過(guò)，應(yīng)在橋面以上垂直于行車方向保留一定限界的空間，這個(gè)空間稱為橋面凈空(包括凈寬和凈高)，其尺寸應(yīng)符合公路建筑限界（圖1-1-12）的規(guī)定。(二二) 橋梁的橫斷面設(shè)計(jì)橋梁的橫斷面設(shè)計(jì)遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧省交通高等專科學(xué)校 為了橋面上排水的需要，橋面應(yīng)根據(jù)不同類型的橋面鋪裝，設(shè)置從橋面中央傾向兩側(cè)的1.5