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1、橋 梁 工 程,1.橋梁定義：跨越各種障礙物、建筑物; 2.橋梁在工程上占公路總造價的10%20% 3.橋梁在經(jīng)濟、戰(zhàn)爭中具有非常重要的地位; 4.橋梁是一種空間藝術(shù)立交、高架.,1.1 橋梁概述,橋梁工程是土木工程中屬于結(jié)構(gòu)工程的一個分支學科，是用磚石、木、混凝土、鋼筋混凝土和各種金屬材料建造的結(jié)構(gòu)工程。 橋梁既是一種功能性的結(jié)構(gòu)物，又是一座立體的造型藝術(shù)工程，也是具有時代特征的景觀工程，橋梁具有一種凌空宏偉的魅力。,法國米月高架橋,,所謂“五大部件”是指橋梁承受汽車或其他運輸車輛荷載的橋跨上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)，它們必須通過承受荷載的計算與分析，是橋梁結(jié)構(gòu)安全性的保證。 五大部件： 1）橋跨結(jié)
2、構(gòu)(或稱橋孔結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu))。路線遇到障礙（如江河、山谷或其他路線等）的結(jié)構(gòu)物。 2）支座系統(tǒng)。支承上部結(jié)構(gòu)并傳遞荷載于橋梁墩臺上，它應保證上部結(jié)構(gòu)預計的在荷載、溫度變化或其他因素作用下的位移功能。 3）橋墩。是在河中或岸上支承兩側(cè)橋跨上部結(jié)構(gòu)的建筑物。 4）橋臺。設在橋的兩端；一端與路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端則支承橋跨上部結(jié)構(gòu)的端部。為保護橋臺和路堤填土，橋臺兩側(cè)常做一些防護工程。 5）墩臺基礎。是保證橋梁墩臺安全并將荷載傳至地基的結(jié)構(gòu)。基礎工程在整個橋梁工程施工中是比較困難的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的問題也很復雜。 前兩個部件是橋跨上部結(jié)構(gòu)，后三個部件是橋跨下部結(jié)構(gòu)。,
3、,所謂“五小部件”，是直接與橋梁服務功能有關(guān)的部件，過去總稱為橋面構(gòu)造。 五小部件： 1）橋面鋪裝(或稱行車道鋪裝)。 鋪裝的平整、耐磨性、不翹曲、不滲水是保證行車舒適的關(guān)鍵。特別是在鋼箱梁上鋪設瀝青路面時，其技術(shù)要求甚嚴。 2）排水防水系統(tǒng)。應能迅速排除橋面積水，并使?jié)B水的可能性降至最小限度。城市橋梁排水系統(tǒng)應保證橋下無滴水和結(jié)構(gòu)上無漏水現(xiàn)象。 3）欄桿（或防撞欄桿）。它既是保證安全的構(gòu)造措施，又是有利于觀賞的最佳裝飾件。 4）伸縮縫。橋跨上部結(jié)構(gòu)之間或橋跨上部結(jié)構(gòu)與橋臺端墻之間所設的縫隙，以保證結(jié)構(gòu)在各種因素作用下的變位。為使行車順適、不顛簸，橋面上要設置伸縮縫構(gòu)造。 5）燈光照明。現(xiàn)代
4、城市中，大跨橋梁通常是一個城市的標志性建筑，大多裝置了燈光照明系統(tǒng)，構(gòu)成了城市夜景的重要組成部分。,橋面構(gòu)造,,,,,,燈光照明,1.2 橋梁的分類,1、按使用性質(zhì)： 公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋 人行橋、機耕橋、過水橋,海倉大橋（公路橋）,鐵路橋 （中國蘭新鐵路）,蕪湖長江橋:我國跨度 最大的公鐵兩用橋,渡槽橋 （過水橋）,,2、跨徑大小和多跨總長分： 特大橋：L500m，L0100m； 大橋：100mL500m，40m L0 100m ； 中橋：30mL100m，20m L0 40m； 小橋：8mL30m，5m L0 20m； 涵洞
5、：L8m， L0 5m。,,,,橋梁的分類,L：多孔跨徑總長,L0：單孔跨徑,3、行車位置：上承式橋、中承式橋、下承式橋。,上承式橋梁 位于湖南省洞口縣淘金村,橋梁的分類,中承式橋梁,舊金山的金門大橋 下承式橋梁,4、按承重構(gòu)件受力情況：梁橋、板橋、拱橋、鋼結(jié)構(gòu)橋、吊橋、組合體系橋（斜拉橋、懸索橋）。,梁橋 該橋（漢江橋）位于陜西紫陽縣，主跨為4525045米預應力混凝土形簡支梁，邊跨為430米預應力混凝土形簡支梁，全橋390米，薄壁空心墩高58米，于1987年建成。,橋梁的分類,該橋（龍腦橋）位于四川省瀘州，建于明代洪武年間(公元年）。橋高米、長米，寬1.9米，共孔，由塊長3.6米的青石板組
6、成。中間個橋墩上分別雕有龍、象和麒麟的頭像，石雕藝術(shù)精湛，造型別致，布局奇特。因石雕中有個龍頭故名龍腦橋。,板 橋,龍頭,,紹興纖道橋為石板石墩組成的梁式長橋，其主要作用為纖夫拉纖用，此外也可用于風浪大時船只的避風。清同治年間（1862-1874年）重修。 全長386.2米，115跨，每跨凈2米，橋面用三塊條石拼成，寬1.5米，橋墩用條石干砌。該橋為全國重點文物保護單位。,板 橋,拱橋,該橋位于云南省昆明市至玉溪公路75.3公里處的玉溪新街坡。單孔跨徑3.55米，斜石拱橋，采用條米厚的拱肋錯位疊砌而成。,1m厚的石拱肋,,鋼結(jié)構(gòu)橋,雁蕩方洞的吊橋,組合體系橋,懸索橋 明石海峽大橋98年建， 長
7、度3910m，墩距1990m,斜拉橋 米約大橋：世界上第二高的橋梁，全長達2.46公里，但只用7個橋墩支撐，其中2、3號橋墩分別高達245米和220米，是世界上最高的兩個橋墩。如果算上橋墩上方用于支撐斜拉索的橋塔，最高的一個橋墩則達到343米，超過法國巴黎著名的埃菲爾鐵塔23米。,5、按使用年限：永久性橋、半永久性橋、臨時橋。 6、按材料類型：木橋、圬工橋（含磚、石和混凝土砌塊橋）、鋼筋混凝土橋、預應力橋、鋼橋。,該橋在日本。木材容易腐爛，歷史上保存至今的木橋極少。日本保存的5孔錦帶木拱橋，跨度27.5m，始建于1673年。,木橋,揚州瘦西湖五亭橋，又名蓮花橋。該橋為中國古典園林中亦常見石拱橋
8、，即起交通引路作用，更與園林景色有機結(jié)合。,石 橋,飛云江橋位于浙江省瑞安縣、跨飛云江。是中國最大跨度的預應力混凝土簡支梁橋。橋全長1721，分跨為18515621435(），最大跨度62，梁高2.85，高跨比1/21.75；混凝土標號R60；橋面寬13,預應力橋梁,鋼橋,,南京長江大橋,上部結(jié)構(gòu)通過 支座與墩臺連接,1.2 橋梁的結(jié)構(gòu)形式,梁式橋的組成,梁式橋是在豎向移動式荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)體系。是最常見而又最基本的橋梁。,梁式橋：,,,,,,,受力特點：梁作為受彎構(gòu)件由梁跨兩端支座（橋墩或橋臺）支撐著。,梁式橋,梁式橋受力特點：橋梁上部結(jié)構(gòu)的荷載(垂直)支承下部結(jié)構(gòu) 兩個支承之間的
9、橋面是受彎構(gòu)件，承受很大的彎矩。,梁式橋類型： 簡支梁式：在橋墩上不連續(xù)。是目前應用最廣的梁橋。 連續(xù)梁式：在橋墩上連續(xù) 懸臂梁式：在橋墩上連續(xù)，在橋孔內(nèi)中斷，線路在橋孔內(nèi)過渡到另一根梁上。,梁式橋,,,,,,連續(xù)桁架梁橋。支承在三個支點以上的橋梁。,簡支梁橋,伸臂梁橋,梁式橋截面結(jié)構(gòu)形式,實心板梁,箱型梁,短肋板梁,空心板梁,梁式橋施工特點,1,2,3,引橋橋墩完成,引橋主梁吊裝,,拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈或拱肋，在橋面豎向移動荷載作用下承受的是根據(jù)其拱形斜向的壓力，拱的彎矩和變形都比較小，橋墩或橋臺要承受水平推力。 采用的材料：磚、石、混凝土和鋼筋混凝土。 跨越能力大，外形美觀，修建拱橋經(jīng)
10、濟合理。,拱上建筑（拱上結(jié)構(gòu)）包括橋面系和向主拱圈傳遞荷載的構(gòu)件或填充物。分為空腹式、實腹式。,拱式橋,拱式橋,空腹式拱橋,實腹式拱橋,,,,,,拱式橋與梁式橋的區(qū)別,,,,,,,,,拱式橋類型,,,,上承式拱橋：橋面在拱肋上方,下承式拱橋：橋面在拱肋下方,中承式拱橋：橋面橋面在拱肋中間,,吊桿,,立柱,,吊桿,,立柱,,系桿,拱式橋,廣州丫譬沙珠江大橋 中承式系桿拱橋 世界最大鋼管混凝土拱橋， 跨度360m,重慶萬縣長江大橋 上承式拱橋 世界最大鋼筋混凝土箱拱橋，跨度420m,悉尼鋼桁架組合式拱橋 主跨503m，同類橋中我國的 盧浦大橋主跨550m居世界第一,美國新河谷橋 主拱圈為鋼桁架，跨
11、度518.2m，居世界鋼桁架拱橋第一位；該橋所用鋼材為耐侯鋼，無需養(yǎng)護,烏巢大橋：該橋位于湖南，建于1990年。拱圈由兩條分離式矩形石肋和8條鋼筋混凝土橫系梁組成。,外形與梁式橋相似，但是上部結(jié)構(gòu) 與下方支腳部分是完全剛結(jié)在一起 的，是梁和柱整體結(jié)合的橋梁結(jié)構(gòu)。,剛架橋,橋墩與橋跨剛性連接,,,橋墩與橋跨通過支座連接,標準的梁式橋，梁和橋墩的結(jié)構(gòu)分開,受力特點：在豎向移動荷載作用下，梁部主要受彎，柱腳處有水平推力，受力狀態(tài)介于梁式橋和拱橋之間。,,,,,,剛架橋,剛架橋的類型：T形剛架橋、連續(xù)剛架橋、斜腿剛架橋,連續(xù)剛架橋，有較好的抗震性能。,斜腿剛架橋。造型輕巧美觀。,T形剛架橋，便于施 加
12、預應力，加掛梁 后，跨度很大。,T形剛架橋（剛構(gòu)橋）,掛梁,連續(xù)剛架橋,斜腿剛架橋,廣東虎門珠江輔航道橋 建于1997年，主跨270m，屬于連續(xù)剛構(gòu)橋。主跨跨徑世界第一,湖北黃石長江大橋：特大公路橋，建于1996年。 橋全長2580m，雙向四車道。,廣西桂林漓江橋：該橋是一座建于風景區(qū)的預應力混凝土V形墩剛構(gòu)橋。主跨和分孔為67.5m95m67.5m,主孔懸臂長27.5m，掛梁長40m，斜腿傾角45，長12m。整座橋型線條流暢，輕巧別致，橋景相融。,斜拉橋,梁通過斜拉索拉在塔上，形成斜拉橋。由主梁、塔柱、斜索三種基本構(gòu)件組成,受力特點：梁索塔基礎 橋面體系（加勁主梁）受壓，支承體系（斜拉索）受
13、拉,斜拉橋,斜拉橋材料：主梁和塔柱采用鋼筋混凝土或型鋼，為減少梁 的截面和自重，主梁常采用預應力混凝土；斜索采用高強度 鋼材。 斜拉橋的類型： 根據(jù)跨度大小的要求和經(jīng)濟上的考慮分為： 單塔式、雙塔式、多塔式 根據(jù)縱向斜纜布置分為：輻射式、扇形、豎琴形、星形 斜拉橋作為一種拉索體系，比梁式橋有更大的跨越能力，拉索的自錨性及斜拉橋良好的力學性能和經(jīng)濟指標已成為大跨度橋梁最主要的橋型，在跨徑200800m范圍占據(jù)優(yōu)勢，在跨徑8001100m特大橋梁中扮演重要角色。 斜索是橋的生命線，如何確保其壽命，是當今橋梁工程界關(guān)注的課題。,輻射形,豎琴形,扇形,斜 拉 橋 的 索 型,輻射形索型,,
14、豎琴形索型,,來賓紅水河，位于廣西紅水河，是我國修建的第一座預應力混凝土鐵路斜拉橋。全長398，主跨489648(），索型采用雙塔豎琴型。,扇形索型,,型式多種多樣,獨柱,世界上最高的橋梁米約大橋（墩343m，橋高270m）,武漢長江三橋 （白沙洲大橋主跨618m）,A型,倒Y型,法國諾曼底橋（跨徑856m),日本多多羅橋（跨徑890m）,倒Y型,鋼塔塔高220m，其形狀猶如倒Y形,銅陵長江大橋 （主跨432m）,H型,施工特點,1、主塔施工,,2、主梁施工,,3、合攏,,4、竣工,懸索橋,懸索橋:橋面支承在懸索上的橋，或叫吊橋，是一種古老橋型。 早期制索材料為藤條、竹子、皮革、鐵鏈等。 現(xiàn)代
15、懸索橋結(jié)構(gòu)組成：主纜、塔架、加勁梁和錨碇。 主纜：廣泛采用高強度鋼纜繩，以期發(fā)揮優(yōu)異的抗拉性能。 塔架形式：門式E架，材料用鋼和混凝土 加勁梁：鋼杭架梁和扁平鋼箱梁 錨碇：有重力式錨碇和隧道錨碇，重力式錨碇居多。,著名的古代竹索橋 “安瀾橋”，坐落在四川省灌縣都江堰市區(qū)西岷江上，橫跨在內(nèi)江和外江的分水處。被譽為中國古代五大橋梁，是都江堰最具特征的景觀。,“安瀾索橋”是世界索橋建筑的典范,猶如十三條巨蟒橫空出世,四川大渡河的瀘定鐵索橋：建于公元1705年，橋凈跨約130米，橋?qū)?.8米，每根鐵鏈長約127米，橋身由十三根碗口粗的鐵鏈組成，其中扶手四根，底鏈九根，上橫鋪木板，縱鋪走道板，兩岸石砌橋
16、臺，錨定鐵鏈，上有美麗的橋屋 。1935年5月29日，中國工農(nóng)紅軍在長征途中英勇飛奪瀘定橋一戰(zhàn)，打開了北上抗日的通道，毛澤東同志為此寫下了“大渡橋橫鐵索寒”的壯麗詩句，瀘定橋自此名揚中外，1961年月日，瀘定橋被國務院首批確定為全國重點文物保護單位。今天的瀘定橋已成為中外游人瞻仰、緬懷先烈和觀光、旅游的勝地。,現(xiàn)代懸索橋,,,受力特點：橋面吊索主纜橋塔基礎 在力的傳遞過程中吊桿和主纜均承受很大的拉力，此拉力由兩岸橋臺后修筑的巨型錨碇平衡。個別也有固定在剛性梁的端部者，稱為自錨式懸索橋。,,,,,懸索橋受力示意,懸索橋優(yōu)點：能充分發(fā)揮鋼纜材料優(yōu)越的抗拉性能。因此結(jié)構(gòu)自重輕，可以獲得比斜拉橋更大的
17、跨徑，跨徑可達1000m以上；成卷鋼纜便于運輸，也便于無支架懸吊拼裝，適合在大江、湖海或跨越深溝、深谷時采用。懸索橋優(yōu)美的造型和宏偉的規(guī)模，常被稱為“橋梁皇后”,懸索橋,大貝爾特東橋懸索橋,錨碇施工,主纜施工,施工特點,1、主塔施工,2、主纜施工,3、橋面施工,4、竣工,,,,,日本明石海峽大橋 （世界最大跨度1991m）,主塔塔頂高度297.3m,大橋主纜、加勁梁施工,大橋的加勁鋼箱梁用了鋼材90000噸。這是架設鋼箱梁的情況,江陰長江公路大橋：是我國首座跨徑超千米的特大型鋼箱梁懸索橋梁，也是20世紀“中國第一、世界第四”大鋼箱梁懸索橋，是江蘇省境內(nèi)跨越長江南北的第二座大橋。位于靖江市十圩村
18、與江陰市間，大橋全線建設總里程為5.176公里，總投資36.25億元。大橋全長3071米，索塔高197m，兩根主纜直徑為0.870m，橋面按六車道高速公路標準設計，寬33.8米，設計行車速度為100公里/小時；橋下通航凈高為50米，可滿足5萬噸級輪船通航。大橋于1994年11月22日開工，1999年9月28日竣工通車。,江陰長江公路大橋,香港青馬大橋：主橋跨度達1377米，兩座吊塔，每座高206米，離海面62米，是全世界最長的公路、鐵路兩用吊橋。其主跨長度比美國三藩市的金門橋還要長。青馬大橋連接青衣和馬灣島嶼，大橋橋塔和主纜宏偉壯觀，橫跨馬灣海峽，氣勢如虹。主纜本身由數(shù)以千計的鋼線組成，其長1
19、6萬公里，足以環(huán)繞地球四次。,主跨1377m,主塔施工情況,主塔高度206m,大橋主纜施工,大橋安裝鋼箱梁的情況,大橋剛建成情況， 橋面具有6個車道,珠江黃埔大橋：采用懸索橋與斜拉橋結(jié)合的方式，懸索橋主跨1138米 全省第一。大橋主跨通航凈高60米，可以保證5萬噸海船通過；而采用的 獨塔斜拉橋主跨383米，更是全世界同類橋型最長的。塔高200米頂天立 地，懸索橋所需要借力的混凝土“錨碇”估計重達20萬噸，設置在江心小島 上，面積幾乎是一個足球場，長80米、寬40米，高60多米。,綜合體系橋,橋墩和橋臺是橋梁的支承結(jié)構(gòu)，橋臺是兩端橋頭的支承結(jié) 構(gòu)，是道路的橋梁的連接點；橋臺是多跨橋的中間支承結(jié)
20、構(gòu)。,橋墩與橋臺,埋置式橋臺,橋墩的類型,橋墩的組成：墩帽、墩身、基礎 橋墩的作用：在橋的中間，支承橋的左右兩跨通過支座傳來 的豎直力和水平力；由于橋墩建筑在江河中，因此還要承受 流水壓力、水面上的風力和可能的冰壓力、船只等的撞擊力。 橋墩設計要求：結(jié)構(gòu)上有足夠的強度和穩(wěn)定性，布設上考慮 與河流的相互影響，在空間上應滿足通航和通車要求。 公路橋梁常采用的橋墩類型按結(jié)構(gòu)形式分為： 實體式（重力式）橋墩 空心式橋墩 樁或柱式橋墩,重力式,（1）實體式（重力式）橋墩 特點：依靠自身重量平衡外力而保持穩(wěn)定 缺點：圬工體積較大，自重大、阻水面積較大。,適用范圍：荷載較大的大
21、、中型橋梁，或流水、漂浮物較多的江河之中,橋墩的類型,有時為減輕 自重，將墩頂部分做成懸臂式,（2）空心式橋墩：克服了實體式橋墩在許多情況下材料強 度得不到充分發(fā)揮的缺點，而將混凝土或鋼筋混凝土橋墩做 成空心薄壁結(jié)構(gòu)等形式。 優(yōu)點：節(jié)省圬工材料，減輕自重 缺點：經(jīng)不起漂浮物的沖擊 （3）樁式橋墩：將樁基一直向上延伸到橋跨結(jié)構(gòu)的下面， 樁頂澆筑柱帽，樁做為墩身的一部分，樁和墩帽均由鋼筋混 凝土制成。一般用于橋跨不大于30m，墩身不高于10m的情況。 柱式橋墩：樁頂上修筑承臺，承臺上修筑立柱作柱身， 則成為柱式橋墩，可以是單柱、雙柱、多柱形式。,橋墩的類型,雙柱式,單柱式,柱式橋墩的類型,橋臺的
22、類型,橋臺的組成：臺帽、臺身、基礎 橋臺的作用：兩岸道路與橋梁的連接點，承受支座傳遞來的 豎直力和水平力，還要擋土護岸，承受臺后填土及填土上荷 載產(chǎn)生的側(cè)向土壓力。 橋臺的設計要求：有足夠的強度，避免在荷載的作用下發(fā)生 過大的水平位移、轉(zhuǎn)動和沉降。 橋臺的形式：實體式橋臺和埋置式橋臺等。,橋梁基礎作用：承 擔著橋墩、橋跨結(jié) 構(gòu)的全部重量以及 橋上可變荷載。一 般修建于流水中， 比房屋基礎的規(guī)模 大，問題多，施工 條件困難。,,,橋梁基礎,橋梁基礎類型：剛性擴大基礎、樁基礎、沉井基礎、沉箱基礎,橋梁技術(shù)的發(fā)展方向,1、大跨度橋梁向更長、更大、更柔的方向發(fā)展 2、新材料的開發(fā)和應用 3、設計階段采用高度發(fā)展的計算機輔助手段 4、大型深水基礎工程 5、橋梁的安全性 6、重視橋梁美學及環(huán)境保護,杭州灣跨海大橋全長36公里，是目前世界上最長的跨海大橋,課程討論： 1. 介紹你所知道的國內(nèi)外的橋之最； 2. 橋的歷史或由來，風景橋介紹； 3. 你所知道或熟悉的某座橋的介紹（歷史、故事、施工形式、規(guī)模） 4. 各種橋梁施工方法的學習體會 用PPT形式上臺進行35分鐘的交流，回答同學12個問題。,課程討論,
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