力学分类几种桥型介绍课件.ppt

1、梁式桥图图1.2.7 (a) 梁式桥梁式桥图图1.2.7(b) 梁式桥梁式桥图图1.2.151.2.151.1.梁桥梁桥 (1) (1) 受力特点受力特点(2) (2) 分分 类类(1) (1) 受力特点受力特点 梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，由于外力梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，由于外力(恒载恒载和活载和活载)的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，因而与同样跨径的其的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，因而与同样跨径的其它结构体系相比，梁桥产生的弯矩最大通常需用抗弯、抗拉能力强它结构体系相比，梁桥产生的弯矩最大通常需用抗弯、抗拉能力强的材料的材料(钢、配筋混凝土、

2、钢钢、配筋混凝土、钢混凝土叠合结构等混凝土叠合结构等)来建造。来建造。(2) (2) 分分 类类简支梁简支梁 实例实例中宁黄河公路大桥中宁黄河公路大桥开封黄河大桥开封黄河大桥飞云江桥飞云江桥洛阳黄河桥洛阳黄河桥临海桥临海桥主跨主跨( (Main Span)Main Span)：4040米米设计单位设计单位( (Designed by)Designed by)：宁夏公路勘测设计院宁夏公路勘测设计院施工单位施工单位( (Constructed by)Constructed by)：宁夏公路工程局宁夏公路工程局桥梁类型桥梁类型( (Type of the Bridge)Type of the Bri

3、dge)：梁桥、简支梁桥梁桥、简支梁桥所在地所在地( (Location)Location)：宁夏、中宁、黄河宁夏、中宁、黄河全长全长( (Length)Length)：926.90926.90米米建成时间建成时间( (completed year)completed year)：19861986年年中宁黄河公路大中宁黄河公路大桥桥桥梁概况桥梁概况主跨主跨( (Main Span)Main Span)：5050米米设计单位设计单位( (Designed by)Designed by)：河南省交通规划勘察设计院河南省交通规划勘察设计院施工单位施工单位( (Constructed by)Const

4、ructed by)：河南省交通公路工程局河南省交通公路工程局桥梁类型桥梁类型( (Type of the Bridge)Type of the Bridge)：梁桥、简支梁桥梁桥、简支梁桥所在地所在地( (Location)Location)：河南、开封、黄河河南、开封、黄河全长全长( (Length)Length)：4475.094475.09米米建成时间建成时间( (completed year)completed year)：19891989年年开封黄河大桥开封黄河大桥桥梁概况桥梁概况 飞云江桥位于浙江省瑞安县、跨飞云江。是中国最大跨度的预飞云江桥位于浙江省瑞安县、跨飞云江。是中国最大

5、跨度的预应力混凝土简支梁桥。桥全长，分跨为应力混凝土简支梁桥。桥全长，分跨为( (），最大跨度，梁高，高跨），最大跨度，梁高，高跨比；混凝土标号；桥面宽，由片主梁比；混凝土标号；桥面宽，由片主梁构成，翼缘宽，安装后下翼缘间设置厚底板，形成构成，翼缘宽，安装后下翼缘间设置厚底板，形成横箱截面。每片梁重，用架桥机安装，横箱截面。每片梁重，用架桥机安装，日架两片；并采用预应力混凝土打入桩，施工速度甚快，全桥施工时日架两片；并采用预应力混凝土打入桩，施工速度甚快，全桥施工时间仅年。于年月建成通车。浙江省交通设计院设间仅年。于年月建成通车。浙江省交通设计院设计，铁道部大桥工程局施工。计，铁道部大桥工程局

6、施工。飞云江桥飞云江桥桥梁概况桥梁概况主跨主跨( (Main Span)Main Span)：5050米米桥梁类型桥梁类型( (Type of the Bridge)Type of the Bridge)：梁桥、简支梁桥梁桥、简支梁桥所在地所在地( (Location)Location)：陕西、汉江陕西、汉江全长全长( (Length)Length)：390390米米建成时间建成时间( (completed year)completed year)：19871987 主跨为米预应力混凝土形简主跨为米预应力混凝土形简支梁，边跨为米预应力混凝土形简支梁，全桥支梁，边跨为米预应力混凝土形简支梁，全桥

7、米，薄壁空心墩高米，于年建成。米，薄壁空心墩高米，于年建成。紫阳汉江桥紫阳汉江桥桥梁概况桥梁概况主跨主跨( (Main Span)Main Span)：5050米米桥梁类型桥梁类型( (Type of the Bridge)Type of the Bridge)：梁桥、简支梁桥梁桥、简支梁桥所在地所在地( (Location)Location)：河南、洛阳、黄河河南、洛阳、黄河全长全长( (Length)Length)：34293429米米建成时间建成时间( (completed year)completed year)：19771977年年洛阳黄河桥洛阳黄河桥 预应力混凝土形简支梁桥，预应力

8、混凝土形简支梁桥， 跨径布置为米，全长跨径布置为米，全长米，基础钻孔桩直径米和米，桩长米，基础钻孔桩直径米和米，桩长米是黄河上第一座特大型桥梁，年建成米是黄河上第一座特大型桥梁，年建成. .桥梁概况桥梁概况主跨主跨( (Main Span)Main Span)：3232米米桥梁类型桥梁类型( (Type of the Bridge)Type of the Bridge)：梁桥、简支梁桥梁桥、简支梁桥所在地所在地( (Location)Location)：浙江、灵江浙江、灵江全长全长( (Length)Length)：508508米米建成时间建成时间( (completed year)compl

9、eted year)：19651965年年临海桥临海桥 临海桥跨越灵江，主桥为米的预应力混凝土形简支临海桥跨越灵江，主桥为米的预应力混凝土形简支梁桥，全桥长米，年建成。梁桥，全桥长米，年建成。桥梁概况桥梁概况(3.)悬臂体系特点由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩大大减小由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大体系形式：双悬臂、单悬臂、双悬臂加挂孔、T形刚构缺点行车条件不好双悬臂梁桥均布荷载q单悬臂梁桥均布荷载q多跨悬臂梁桥多跨连续梁桥(4).连续梁桥的体系特点1.由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩大大减小，恒载、活载均有卸载作用2.由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大3.超静定结构，对基础变形及温

10、差荷载较敏感4.行车条件好连续梁桥均布荷载q均布荷载q(5).(5).刚架桥刚架桥 （combined bridgescombined bridges）2 2) )受力特点受力特点1 1) )组成组成3 3) )分类分类4 4) )实例实例1)1)组成组成主要由梁与立柱或墩柱刚性连接的桥梁。主要由梁与立柱或墩柱刚性连接的桥梁。刚架桥祖尧优点是：外形尺寸小，桥下静刚架桥祖尧优点是：外形尺寸小，桥下静孔大，桥下视野开阔，混凝土用梁少。但孔大，桥下视野开阔，混凝土用梁少。但钢筋的用量较大，基础的造价也较高。钢筋的用量较大，基础的造价也较高。 2)2)受力特点受力特点 在竖向荷载作用下，主梁与立柱的连

11、接处会产生负弯矩：主梁、在竖向荷载作用下，主梁与立柱的连接处会产生负弯矩：主梁、立柱受弯矩和轴力；柱底约束处既有竖直反力也有水平反力。刚架立柱受弯矩和轴力；柱底约束处既有竖直反力也有水平反力。刚架桥的形式多半是立柱直立的、单跨或多跨的门形框架，柱底约束可桥的形式多半是立柱直立的、单跨或多跨的门形框架，柱底约束可以是铰接或固接。以是铰接或固接。 （a a）T T形刚构形刚构（T-shaped rigid frame bridges)T-shaped rigid frame bridges)（b b）斜腿刚构斜腿刚构（rigid frame bridges with inclined legsri

12、gid frame bridges with inclined legs) )（c c）连续刚构连续刚构（continuous rigid frame bridges)continuous rigid frame bridges)3 3) )分类分类东明黄河大桥东明黄河大桥石嘴山黄河桥石嘴山黄河桥4 4) )刚架桥实例刚架桥实例主跨主跨( (Main Span)Main Span)：120120米米设计单位设计单位( (Designed by)Designed by)：河南省交通规划勘察设计院河南省交通规划勘察设计院施工单位施工单位( (Constructed by)Constructed b

13、y)：黑龙江省、河南省公路工程局黑龙江省、河南省公路工程局桥梁类型桥梁类型( (Type of the Bridge)Type of the Bridge)：梁桥、连续刚构桥梁桥、连续刚构桥桥梁所在路段桥梁所在路段( (Section of Road including the Bridge)Section of Road including the Bridge)：东明东明县县濮阳公路濮阳公路所在地所在地( (Location)Location)：山东、东明、黄河山东、东明、黄河全长全长( (Length)Length)：4142.144142.14米米东明黄河大桥东明黄河大桥桥梁概况桥梁概

14、况 东明黄河大桥位于山东省东明县和河南省濮阳市之间的黄河上，东明黄河大桥位于山东省东明县和河南省濮阳市之间的黄河上，主孔系一座预应力混凝土连续刚构公路桥。全长。主孔系一座预应力混凝土连续刚构公路桥。全长。主桥孔一联，分跨为主桥孔一联，分跨为( (），其中间个主），其中间个主墩采用双壁墩，墩梁固结，其余各墩为实体式空心墩，每墩顶设双排墩采用双壁墩，墩梁固结，其余各墩为实体式空心墩，每墩顶设双排盆式橡胶支座，兼有连续梁桥和连续刚构的优点，采用悬臂浇筑法盆式橡胶支座，兼有连续梁桥和连续刚构的优点，采用悬臂浇筑法施工。引桥上部结构采用和两种部分预应力混凝土简支施工。引桥上部结构采用和两种部分预应力混凝

15、土简支梁，桥面连续，最大联长。下部结构为梁，桥面连续，最大联长。下部结构为钻孔桩，引桥桥墩为单排双柱式墩。桥梁横截面为单箱单室，桥宽钻孔桩，引桥桥墩为单排双柱式墩。桥梁横截面为单箱单室，桥宽，中间机动车道，两侧非机动车道，桥，中间机动车道，两侧非机动车道，桥面设新泽西分隔带和两侧护栏。该桥正在施工中。河南省交通规划勘面设新泽西分隔带和两侧护栏。该桥正在施工中。河南省交通规划勘察设计院设计，黑龙江、河南省公路工程公司及荷泽、濮阳公路段察设计院设计，黑龙江、河南省公路工程公司及荷泽、濮阳公路段( (局）局）施工。施工。简介简介主跨主跨( (Main Span)Main Span)：9090米米桥梁

16、类型桥梁类型( (Type of the Bridge)Type of the Bridge)：T T型刚构桥型刚构桥所在地所在地( (Location)Location)：宁夏、黄河宁夏、黄河全长全长( (Length)Length)：540540米米建成时间建成时间( (completed year)completed year)：19881988年年 主桥为预应力混凝土形刚构桥，跨径布置为主桥为预应力混凝土形刚构桥，跨径布置为米，桥长米，引道呈环米，桥长米，引道呈环形与街道立体交叉，年建成。形与街道立体交叉，年建成。石嘴山黄河桥石嘴山黄河桥桥梁概况桥梁概况 随着预应力技术和对称悬臂施工方

17、法的发展，出现随着预应力技术和对称悬臂施工方法的发展，出现了具有刚架形式和特点的结构。了具有刚架形式和特点的结构。 （a）T形刚构（T-shaped rigid frame bridges) T T形刚构桥形刚构桥特点特点T T形刚构桥实例形刚构桥实例 桥墩刚度较大与梁部固接，采用跨中设铰或简支挂孔桥墩刚度较大与梁部固接，采用跨中设铰或简支挂孔来连接两来连接两T T构。构。 融合了悬臂梁和刚架桥的部分特点，属于静定结构，融合了悬臂梁和刚架桥的部分特点，属于静定结构，能减少次内力、简化主梁配筋。能减少次内力、简化主梁配筋。 有利于对称悬臂施工，但粗大的桥墩因受较大弯矩而有利于对称悬臂施工，但粗大

18、的桥墩因受较大弯矩而废料，桥面线形不连续而影响行车。废料，桥面线形不连续而影响行车。 T T形刚构桥形刚构桥特点特点前扶松花江桥前扶松花江桥广西柳州桥广西柳州桥虎门大桥朱家河桥朱家河桥T T形刚构桥实例形刚构桥实例 前扶松花江大桥全长米，两边各为前扶松花江大桥全长米，两边各为米和米预应力形刚构桥，中间为米和米预应力形刚构桥，中间为米预应力混凝土形简支梁桥，年建成。米预应力混凝土形简支梁桥，年建成。主跨主跨( (Main Span)Main Span)：4949米米桥梁类型桥梁类型( (Type of the Bridge)Type of the Bridge)：T T型刚构桥、简支梁桥型刚构桥

19、、简支梁桥所在地所在地( (Location)Location)：吉林、松花江吉林、松花江全长全长( (Length)Length)：13891389米米建成时间建成时间( (completed year)completed year)：19741974年年前扶松花江桥前扶松花江桥 柳州桥位于广西柳州市，跨柳江。是中国采用悬臂柳州桥位于广西柳州市，跨柳江。是中国采用悬臂浇筑法建成的第一座预应力混凝土浇筑法建成的第一座预应力混凝土T型刚构城市桥。主桥型刚构城市桥。主桥长长408.19m，由，由3个个T构和挂梁等组成，最大跨度构和挂梁等组成，最大跨度124m，挂，挂梁长梁长25m。桥宽。桥宽20m

20、，采用双箱双室截面与三向预应力配，采用双箱双室截面与三向预应力配筋。下部结构利用原拟采用的筋。下部结构利用原拟采用的120m钢桁架连续梁桥的桥墩。钢桁架连续梁桥的桥墩。广西柳州桥广西柳州桥虎门大桥主跨为主跨为T型刚构，其余各跨为连续梁型刚构，其余各跨为连续梁朱家河桥朱家河桥朱家河桥位朱家河桥位于湖北省武汉市东郊谌家矶，跨符环河，为于湖北省武汉市东郊谌家矶，跨符环河，为一斜压式腹杆预应力混凝土桁架一斜压式腹杆预应力混凝土桁架T构公路桥。桥全长构公路桥。桥全长271.06m，桥宽，桥宽19m，桁架分片分段预制，采用轧丝锚粗，桁架分片分段预制，采用轧丝锚粗钢筋配筋，悬臂浇筑施工。挂孔、过渡孔与边孔均

21、为跨钢筋配筋，悬臂浇筑施工。挂孔、过渡孔与边孔均为跨度度25m的预应力混凝土简支梁。的预应力混凝土简支梁。 （b）斜腿刚构（rigid frame bridges with inclined legs)斜腿刚构桥斜腿刚构桥特点特点斜腿刚构桥实例斜腿刚构桥实例 墩柱斜置并与梁部刚性连接，受力特点介于梁和拱。斜腿刚架桥墩柱斜置并与梁部刚性连接，受力特点介于梁和拱。斜腿刚架桥的压力线和拱桥相近，故其所受的弯矩比门形刚架要小，主梁跨度缩的压力线和拱桥相近，故其所受的弯矩比门形刚架要小，主梁跨度缩短了，但支承反力却有所增加，而且斜柱德长度也较大。显然，当桥短了，但支承反力却有所增加，而且斜柱德长度也较大

22、。显然，当桥下静空要求为梯形时，采用斜腿刚架是有利的，它可用较小的主梁跨下静空要求为梯形时，采用斜腿刚架是有利的，它可用较小的主梁跨度来跨越深谷或同其他线路立交。因此，斜腿刚架适用于跨线桥或谷度来跨越深谷或同其他线路立交。因此，斜腿刚架适用于跨线桥或谷地桥，它不仅造型轻巧美观，施工也较拱桥方便。地桥，它不仅造型轻巧美观，施工也较拱桥方便。 在竖向荷载作用下，斜腿以承压为主，斜腿之间的梁也受到较大在竖向荷载作用下，斜腿以承压为主，斜腿之间的梁也受到较大的轴向力。斜腿底部可采用铰接或固接，并受较大水平推力。的轴向力。斜腿底部可采用铰接或固接，并受较大水平推力。 墩柱在立面上呈墩柱在立面上呈V V形

23、并与梁部固接的桥梁，称为形并与梁部固接的桥梁，称为V V形刚构。其受力形刚构。其受力上具有连续梁与斜腿刚构的特点。可增大跨度、减小梁高，外形也较上具有连续梁与斜腿刚构的特点。可增大跨度、减小梁高，外形也较美。美。斜腿刚构桥斜腿刚构桥特点特点安康汉江桥安康汉江桥浊漳河桥浊漳河桥斜腿刚构桥实例斜腿刚构桥实例 位于陕西省安康县，主跨为斜腿刚构位于陕西省安康县，主跨为斜腿刚构( (为目前同类型为目前同类型铁路钢桥中跨度最大者铁路钢桥中跨度最大者) )。梁长，桥全长。梁长，桥全长，桥墩采用圆形空心墩，仅墩为直径的实体，桥墩采用圆形空心墩，仅墩为直径的实体墩，并设有水平板铰与主梁相连以传递斜腿刚构的纵向水

24、平力。墩，并设有水平板铰与主梁相连以传递斜腿刚构的纵向水平力。墩台均采用明挖基础，斜腿刚构的斜腿支墩为悬臂式，其悬臂部墩台均采用明挖基础，斜腿刚构的斜腿支墩为悬臂式，其悬臂部分为钢筋混凝土矩形结构。主梁按分为钢筋混凝土矩形结构。主梁按( () )分跨。分跨。安康汉江桥安康汉江桥 邯长线位于山西省境内浊漳河上，系我国第一座预应邯长线位于山西省境内浊漳河上，系我国第一座预应力混凝土斜腿刚构铁路桥，该桥桥址两岸陡峭，岩层完整力混凝土斜腿刚构铁路桥，该桥桥址两岸陡峭，岩层完整坚硬，石嘴形成峡谷。桥式主跨为孔预应力混凝坚硬，石嘴形成峡谷。桥式主跨为孔预应力混凝土斜腿刚构，两腿趾设铰支座，两端伸臂各长，土

25、斜腿刚构，两腿趾设铰支座，两端伸臂各长，设水平方向无约束的活动支座，中心跨为，梁全长设水平方向无约束的活动支座，中心跨为，梁全长，桥全长。梁体及腿部均为单室箱，桥全长。梁体及腿部均为单室箱形截面。基础除墩在断层破碎带的碎石层上外，其余形截面。基础除墩在断层破碎带的碎石层上外，其余均置于基岩上。等截面板式桥墩，按地震基本烈度度设均置于基岩上。等截面板式桥墩，按地震基本烈度度设防。斜腿刚构混凝土是在钢拱架上现场浇筑的，于防。斜腿刚构混凝土是在钢拱架上现场浇筑的，于年月竣工。年月竣工。浊漳河桥（c c）连续刚构（连续刚构（continuous rigid frame bridges)continuo

26、us rigid frame bridges)连续刚构桥连续刚构桥特点特点连续刚构桥连续刚构桥实例实例 预应力混凝土连续刚构桥是连续梁桥与预应力混凝土连续刚构桥是连续梁桥与T型刚构桥的组型刚构桥的组合体系，也称墩梁固结的连续梁桥、如图合体系，也称墩梁固结的连续梁桥、如图513所示。所示。 连续刚构桥常用于大跨、高墩的结构中，桥墩纵向刚度连续刚构桥常用于大跨、高墩的结构中，桥墩纵向刚度较小，在竖向荷载作用下基本上属于一种无推力的结构，较小，在竖向荷载作用下基本上属于一种无推力的结构，而上部纳构具有连续梁的一般特点，具有较好的技术经济而上部纳构具有连续梁的一般特点，具有较好的技术经济性。性。连续刚

27、构桥连续刚构桥特点特点忠孝桥忠孝桥我国跨径最大、距地最高的山区高速公路连续刚构桥我国跨径最大、距地最高的山区高速公路连续刚构桥连续刚构桥连续刚构桥实例实例预应力混凝土连续刚构桥桥孔布置预应力混凝土连续刚构桥桥孔布置主跨主跨( (Main Span)Main Span)：8080米米设计单位设计单位( (Designed by)Designed by)：林同炎工程顾问股份有限公司林同炎工程顾问股份有限公司施工单位施工单位( (Constructed by)Constructed by)：林同炎工程顾问股份有限公司林同炎工程顾问股份有限公司桥梁类型桥梁类型( (Type of the Bridge

28、)Type of the Bridge)：梁桥、连续刚构桥梁桥、连续刚构桥所在地所在地( (Location)Location)：台湾、台北台湾、台北全长全长( (Length)Length)：11451145米米建成时间建成时间( (completed year)completed year)：19811981年年忠孝桥忠孝桥 忠孝桥位于台湾省台北市。正桥长，宽，忠孝桥位于台湾省台北市。正桥长，宽，为一多孔型墩梁式桥，间距，上部结构按连续梁设计，梁为一多孔型墩梁式桥，间距，上部结构按连续梁设计，梁高，高跨比合，建筑高度甚小，既便于运输吊装，高，高跨比合，建筑高度甚小，既便于运输吊装，又增加桥下净空，造型轻巧，颇具风格。于年竣工。林同又增加桥下净空，造型轻巧，颇具风格。于年竣工。林同炎工程顾问股份有限公司设计。炎工程顾问股份有限公司设计。桥梁概况我国跨径最大、距地最高的山区高速公路连续刚构桥我国跨径最大、距地最高的山区高速公路连续刚构桥预应力混凝土连续刚构桥桥孔布置为预应力混凝土连续刚构桥桥孔布置为60m90m60m，