桥梁工程第一章上课件.ppt

1、第一节第一节 桥梁的基本组成和分类桥梁的基本组成和分类一、桥梁的基本组成一、桥梁的基本组成 1 1、基本组成、基本组成llL桥台路堤设计水位通航水位低水位h上部结构b0桥墩锥形护坡基础图图1.1 梁式桥概貌梁式桥概貌上部结构：上部结构：主要承重结构主要承重结构支支 座：座：传力装置，并且要保证上部结构按设计要求能产生一定传力装置，并且要保证上部结构按设计要求能产生一定 的变位。的变位。下部结构：下部结构：桥墩：桥墩：支承上部结构、并传递荷载至基础支承上部结构、并传递荷载至基础 桥台：桥台：支承上部结构、传递荷载至基础，并与路堤相衔接，支承上部结构、传递荷载至基础，并与路堤相衔接，抵御路堤土压力

2、抵御路堤土压力 基础：基础：奠基部分，承担了从桥墩和桥台传来的全部荷载奠基部分，承担了从桥墩和桥台传来的全部荷载附属设施：附属设施：桥面系、伸缩缝、桥头搭板和锥形护坡等桥面系、伸缩缝、桥头搭板和锥形护坡等图图1.1 梁式桥概貌梁式桥概貌第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类全全桥桥结结构构第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类2 2、常用术语、常用术语llL桥台路堤设计水位通航水位低水位h上部结构b0桥墩锥形护坡基础图图1.1 1.1 梁式桥概貌梁式桥概貌(1)(1)水位：水位：低水位、高水位、设计水位、通航水位低水位、高水位、设计水位、通航水位(2)(2)跨径：跨径：净跨径净跨径l l0 0、总

3、跨径、总跨径l l0 0 、计算跨径、计算跨径l l、标准跨径、标准跨径L Lk k、桥梁全长桥梁全长L L(3)(3)高度：高度：桥下净空、桥梁建筑高度、桥面净空桥下净空、桥梁建筑高度、桥面净空第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类拱桥的高度：拱桥的高度：净矢高净矢高 f0、矢高、矢高 f、矢跨比、矢跨比(f/l )llf3f100245698101171拱圈；拱圈；2拱顶；拱顶；3拱脚；拱脚；4拱轴线；拱轴线；5拱腹；拱腹；6拱背；拱背；7变形缝；变形缝；8桥台；桥台；9基础；基础；10锥坡；锥坡；11拱上结构拱上结构图图1.2 1.2 拱桥概貌拱桥概貌第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类二

4、、桥梁的分类二、桥梁的分类1 1、桥梁按受力体系分类、桥梁按受力体系分类：梁、拱、吊梁、拱、吊三大基本体系三大基本体系（1 1）梁式桥）梁式桥 组成：组成：受力特点：受力特点：在竖向荷载作用下，桥墩和桥台处无水平反力，梁以受弯为在竖向荷载作用下，桥墩和桥台处无水平反力，梁以受弯为主。主。用材：用材：抗弯、抗拉能力强的材料（钢、配筋混凝土、钢一混凝土组合结抗弯、抗拉能力强的材料（钢、配筋混凝土、钢一混凝土组合结构等）构等）主梁主梁桥墩（台）桥墩（台）桥墩（台）桥墩（台）第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类 型式：型式：l 简支梁桥简支梁桥l 连续梁桥连续梁桥l 悬臂梁桥悬臂梁桥l 钢桥和钢钢桥和

5、钢混凝土组合梁混凝土组合梁桥桥(e)桁架桥(d)变截面连续梁桥(c)等厚度连续梁桥V(a)简支梁桥V铁路路面标高公路路面标高V(b)V第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类飞云江桥飞云江桥多跨简支梁，全长多跨简支梁，全长1721m1721m，分跨为，分跨为18x51+5x62+14x35(m)18x51+5x62+14x35(m)，桥面宽，桥面宽13m13m第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类（2 2）拱桥）拱桥 组成：组成：主拱圈主拱圈吊吊杆杆纵梁（系杆）纵梁（系杆）桥墩（台）桥墩（台）桥墩（台）桥墩（台）受力特点：受力特点：在竖向荷载作用下，桥墩和桥台将承受水平推力，承重在竖向荷载作用下，桥

6、墩和桥台将承受水平推力，承重 结构（拱圈或拱肋）以受压为主。结构（拱圈或拱肋）以受压为主。用材：用材：抗压能力强的圬工材料（如砖、石、混凝土）和钢筋混抗压能力强的圬工材料（如砖、石、混凝土）和钢筋混凝土、钢等来建造。凝土、钢等来建造。第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类 型式：型式：双曲拱双曲拱a a、中承式钢管拱中承式钢管拱c c、系杆拱桥、系杆拱桥d d、“飞雁式飞雁式”三跨自锚三跨自锚式微小推力拱桥式微小推力拱桥e e(d)HR(拱)(b)MVMV(曲梁)uHR图1.4H(e)H(a)(c)第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类丫髻沙大桥丫髻沙大桥（飞雁式拱桥，（飞雁式拱桥，7676360

7、36076m76m，桥梁全长桥梁全长1084m1084m，2000 2000年建成）年建成）第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类（3 3）刚构桥刚构桥 组成：组成：梁（或板）与立柱（或竖梁（或板）与立柱（或竖墙）整体结合在一起的刚架结墙）整体结合在一起的刚架结构，梁和柱的连结处具有很大构，梁和柱的连结处具有很大的刚性，以承担负弯矩的作用。的刚性，以承担负弯矩的作用。受力特点：受力特点：在竖向荷载作用下，柱脚处具有水平反力，梁部主要受弯，但在竖向荷载作用下，柱脚处具有水平反力，梁部主要受弯，但弯矩水平值较同跨径的简支梁小，梁内还有轴压力弯矩水平值较同跨径的简支梁小，梁内还有轴压力H H，因而其受

8、力，因而其受力状态介于梁桥与拱桥之间。状态介于梁桥与拱桥之间。用材：用材：钢筋混凝土、预应力混凝土、钢等钢筋混凝土、预应力混凝土、钢等图1.5(f)(e)(d)(c)VV(b)VHVHVMH(a)MVH第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类 型式：型式：u 门式刚架桥门式刚架桥u T型刚构桥型刚构桥 cu 连续刚构桥连续刚构桥 du 刚构刚构连续组合体系连续组合体系 e u 斜腿式刚构桥斜腿式刚构桥 fVMHMVHVVVHVH(a)(c)(b)(d)(e)(f)图1.5VMHMVHVVVHVH(a)(c)(b)(d)(e)(f)图1.5 图图1.5 1.5 刚构桥刚构桥第一章 第一节 桥梁的基本

9、组成和分类T T型刚构桥：型刚构桥：重庆长江大桥重庆长江大桥85.685.64X1384X138156156174174104.5m104.5m，分离双箱。挂梁，分离双箱。挂梁（T T梁）长梁）长30m30m。19801980年建年建成。成。连续刚构：连续刚构：广东洛溪桥广东洛溪桥我国第一座大跨径连续刚构桥，我国第一座大跨径连续刚构桥，跨径为跨径为65+12565+125180180110m110m，h h支支=10m=10m，h h中中=3.0 m=3.0 m，双肢薄，双肢薄壁墩壁墩,1988,1988年建成通车。年建成通车。第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类(4)(4)斜拉桥斜拉桥 组成

10、：组成：主梁主梁塔塔塔塔斜拉索斜拉索 受力特点：受力特点：竖向荷载作用下，受拉的斜索将主梁多点吊起，并将主梁的恒竖向荷载作用下，受拉的斜索将主梁多点吊起，并将主梁的恒载和车辆等其它荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。塔柱基载和车辆等其它荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。塔柱基本上以受压为主。跨度较大的主梁就象一条多点弹性支承（吊起）本上以受压为主。跨度较大的主梁就象一条多点弹性支承（吊起）的连续梁一样工作，从而使主梁内的弯矩大大减小。主梁截面的基的连续梁一样工作，从而使主梁内的弯矩大大减小。主梁截面的基本受力特征为偏心受压构件。高次超静定结构。本受力特征为偏心受压构件。高次超静定结构。用

11、材：用材：高强平行钢丝或钢绞线等制成斜拉索，主梁用材有预应力混凝高强平行钢丝或钢绞线等制成斜拉索，主梁用材有预应力混凝土、钢、钢混凝土组合（结合、叠合）、钢混凝土混合等土、钢、钢混凝土组合（结合、叠合）、钢混凝土混合等第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类 型式：型式：纵向：纵向：三跨双塔式结构、独塔双跨式（稀索桥三跨双塔式结构、独塔双跨式（稀索桥a a，不等跨斜拉，不等跨斜拉b b，斜塔斜塔c c，斜塔无背索式，斜塔无背索式d d）横向：横向：双索面布置，也有单索面结构。双索面布置，也有单索面结构。图1.7 独塔式斜拉桥75303(c)54200(d)59.3759.37(a)195320(b

12、)第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类岳阳洞庭湖大桥岳阳洞庭湖大桥长沙浏阳河洪山庙大桥长沙浏阳河洪山庙大桥日本多多罗桥日本多多罗桥第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类(5)(5)悬索桥悬索桥 跨越能力最大，受力简单明了，成卷的钢缆易于运输，在将跨越能力最大，受力简单明了，成卷的钢缆易于运输，在将缆索架设完成后，便形成了一个强大稳定的结构支承系统，施缆索架设完成后，便形成了一个强大稳定的结构支承系统，施工过程中的风险相对较小。工过程中的风险相对较小。组成：组成：塔塔柱柱缆索缆索锚锚锭锭锚锚锭锭塔塔柱柱吊杆吊杆加劲梁加劲梁 受力特点：受力特点：竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，缆索锚竖

13、向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，缆索锚于悬索桥两端的锚碇结构中。缆索传至锚碇的拉力可分解为垂直于悬索桥两端的锚碇结构中。缆索传至锚碇的拉力可分解为垂直和水平两个分力，因而悬索桥也是具有水平反力（拉力）的结构。和水平两个分力，因而悬索桥也是具有水平反力（拉力）的结构。第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类 用材：用材：采用高强度的钢丝成股编制形成钢缆采用高强度的钢丝成股编制形成钢缆 型式：型式：单跨式悬索桥单跨式悬索桥a a，三跨式悬索桥，三跨式悬索桥b b缆索(a)(b)锚碇桥塔吊杆加劲梁图图1.8 1.8 悬索桥悬索桥第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类明石海峡桥（明石海峡桥（l=

14、1991ml=1991m）第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类2、桥梁的其他分类简述、桥梁的其他分类简述2 2、桥梁的其他分类简述、桥梁的其他分类简述 (2)(2)按桥梁全长和跨径划分：按桥梁全长和跨径划分：特殊大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞。桥梁按总长和跨径分类（中国，桥梁按总长和跨径分类（中国，20042004规范）规范）第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类国际特大桥梁分类标准 (3)(3)按照主要承重结构所用的材料划分：按照主要承重结构所用的材料划分：圬工桥、钢筋混凝土桥、预应圬工桥、钢筋混凝土桥、预应 力混凝土桥、钢桥、钢混凝土组合桥和木桥（不用于永久性桥）等力混凝土桥、钢桥、钢混凝土组

15、合桥和木桥（不用于永久性桥）等 (4)(4)按跨越障碍的性质：按跨越障碍的性质：跨河桥、跨海桥、跨线桥、立交桥、高架桥等跨河桥、跨海桥、跨线桥、立交桥、高架桥等 (5)(5)按桥跨结构的平面布置：按桥跨结构的平面布置：正交桥、斜交桥和弯桥。正交桥、斜交桥和弯桥。(6)(6)按上部结构的行车道位置：按上部结构的行车道位置：上承式桥、中承式桥和下承式桥。上承式桥、中承式桥和下承式桥。中承式拱桥中承式拱桥 下承式拱桥下承式拱桥第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类按桥面的位置划分按桥面的位置划分(7)(7)按桥梁的可移动性：按桥梁的可移动性：固定桥、活动桥（开启桥、升降桥、旋转桥、浮桥等）固定桥、活动

16、桥（开启桥、升降桥、旋转桥、浮桥等）天津的金汤桥天津的金汤桥(平转开启结构平转开启结构,全长全长76.476.4米。米。)第一章 第一节 桥梁的基本组成和分类（8）按结构体系划分）按结构体系划分 主梁受弯主梁受弯 主拱受压主拱受压 构件受弯压构件受弯压 主缆为主要承重构件主缆为主要承重构件梁式桥梁式桥拱桥拱桥刚架桥刚架桥悬索桥悬索桥斜拉桥斜拉桥 梁、索、塔为主要承重构件梁、索、塔为主要承重构件图1-2-2 拱式桥a)b)h路 面 标 高图 1-2-3 刚 架 桥a)b)锚 碇缆 索吊 杆塔 架图 1-2-4 吊 桥图 1-2-7 斜 拉 桥 概 貌塔 柱斜 索主 梁（9）按施工方法）按施工方法

17、整体施工桥梁整体施工桥梁节段施工桥梁节段施工桥梁城市立交公路桥梁浙江富阳大桥 浙江富阳大桥（1992年5月），预应力连续箱梁结构，全长874米。特点视野好、建筑高度大黄柏河特大桥宁波桥（下承式钢管拱）特点建筑高度小、视野差特点兼有上承式、下乘式两者的特点南京长江大桥卢沟桥卢沟桥全长全长212.2米，共米，共11孔，净跨不等，自孔，净跨不等，自11.413.45米，桥宽米，桥宽9.3米。米。四川万州长江大桥四川万州长江大桥主跨：主跨：420米建成时间：米建成时间：1997。世界上跨度最大的混凝土拱桥。世界上跨度最大的混凝土拱桥 小阁丫大桥预应力钢筋混凝土连续刚构T型桥，全长508米。2001年11月16日开通。重庆长江大桥T形刚构桥。总桥长1000m，8跨，最大主跨径174m。广东西樵桥广东西樵桥两孔两孔(）独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，悬臂）独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，悬臂长度约，塔高，采用竖琴式索型。长度约，塔高，采用竖琴式索型。上海杨浦大桥1993年4月建成，全漂浮体系双塔双索面迭合梁斜拉桥，主桥全长1176米，主跨602米。