设计基本理论
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 通航及通行木筏的河流，桥跨结构下缘至设计通航水 位的净空高度应满足通航净空的要求(参见有关规范的 通航净空要求)。
• 桥上纵坡<4%，桥头引道纵坡<5%，城市中心的桥梁引 道纵坡<3%；当桥梁受到两岸地形限制时，允许修建坡
桥。
三、横断面设计
1.车道设置、桥梁宽度——《公路工程技术标准》中 规定各级公路机动车道、非机动车道、人行道宽度、 中间带宽度、路肩宽度
件及周围环境、桥式方案、桥位
❖ 桥梁设计的基本资料
• 桥梁承担的具体任务：调查桥上的交通信息和 交通要求。调查桥上有无各类管线需要通 过。
• 桥位附近的地形：包括测量桥位处的地形、地 貌，并绘成地形图。
• 地质资料：通过桥位处的地质勘探，编制工程 地质勘探报告，作为基础设计的重要依据。
• 河流的水文情况：收集和分析历年的洪水资料； 测量桥位处河床断面和桥位附近河道纵断面； 通航河流的通航要求。
布置时要考虑相邻桥跨跨径的合理比例； • 在山区建桥时，往往采用大跨径桥梁跨越深谷，以便
减少中间桥墩。 • 各孔跨径的选择还与施工能力有关。
(3)桥面标高的确定
• 桥面标高是通常根据设计洪水位标高、桥下通航所需 要的净空来确定，或由路线纵断面设计确定。跨河桥 梁其桥面的标高应保证桥下排洪和通航的需要；跨线 桥梁则应确保桥下安全行车。
• 非通航河流，梁底一般应高出设计洪水位（包括壅水 和浪高）不小于0.5m，高出最高流冰水位0.75m；支座 底面应高出设计洪水位不小于0.25m，高出最高流冰水 位不小于0.5m，支座处有围护隔水者不受此限。对于 无铰拱桥，拱脚允许被设计洪水位淹没，拱顶底面至 设计洪水位的净高不小于1.0m。对于有漂流物和流冰 阻塞以及易淤积的河床，桥下净空应适当加高。
与环境协调的桥梁
பைடு நூலகம்
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与 环 境 协 调 的 桥 梁
桥 梁 对 环 境 的 破 坏
桥 梁 对 环 境 的 破 坏
桥梁对环境的破坏
❖初步设计
1. 进一步开展水文、勘测工作 2.桥式方案比选 3.科研项目立项 4.施工组织设计 5.概算
6.确定细部尺寸、截面配筋。 7.确定施工方法。 8.调整概算。
❖编制施工图
编制施工图、编制工程预算
中小桥可以简化程序，只有扩大的初步设 计。
国外施工设计由施工承包商进行 国内所有设计由设计单位进行
2.桥面净空——满足《公路工程技术标准》中的建筑 界限规定
3.横坡设置——排水的需要,设置从桥面中央倾向两侧 的1.5%～3.0%的横坡,人行道宜设置向行车道倾斜 1%的横坡。
4.截面形式的选择
公路建筑限界(尺寸单位：m)
W—行车道宽度（见表2－1的规定)； C— 当 计 算 行 车 速 度 等 于 或 大 于 100km/h 时 为 0.5m, 小 于
(2)桥梁的分孔
• 一座较长桥梁的分孔不仅影响到使用效果、施工难易 等，并且在很大程度上关系到桥梁的总造价。
• 最经济的分孔方式就是使上、下部结构的总造价最低。 • 通常跨径在60m以下时，应尽可能采用标准跨径，各
孔跨径最好一样； • 为了避开不利的地质段（如岩石破碎带、裂隙、溶洞
等），可将桥基位置移开，也可适当加大跨径； • 在有些体系中，为了结构受力合理和用材经济，分孔
⑴ 桥梁总跨径的确定
• 桥梁的总跨径一般根据水文计算确定。要求桥梁总跨 径必须保证桥下有足够的排洪面积，使河床不致遭受 过大的冲刷。
• 同时应根据具体情况经过全面分析后加以确定。对于 非坚硬岩层上修筑的浅基础桥梁，总跨径应该大一些； 对于深埋基础，一般允许较大的冲刷，总跨径就可适 当减小。山区河流一般河床流速很大，应尽可能少压 缩或不压缩河床；平原区的宽滩河流可允许有较大的 压缩，但必须注意壅水对河滩路堤以及附近农田和建 筑物可能造成的危害。
第二节 桥梁的规划设计
一、野外勘测与调查研究
1.桥梁的任务——确定桥梁的规模 2.选择桥位——确定路桥的关系等 3.测量地形——测绘地形图 4.钻探桥位——工程地质报告 5.水文调查——确定桥梁跨径和净空 6.其它情况——材料、电力、施工道路等
二、纵断面设计
1.总跨径 2.桥梁分孔 3.桥面标高
（4）对地震区的桥梁采取抗震措施。对于大跨柔性桥梁， 应考虑风振效应；对于车速较高的铁路桥梁还应考虑 车辆耦合振动问题。
❖ 美观
在满足上述要求的前提下，尽可能使桥梁具 有优美的建筑外型，并与周围的景物相协调。
二、前期工作——预可行性研究报告与可行 性研究报告的编制
1.工程必要性论证 2.工程可行性论证——制定桥梁标准、自然条
• 其他资料 ：建筑材料的来源、气象资料、施工 单位的技术水平和施工的机械装备情况以及其 余相关资料
3.经济可行性论证——造价及回报、资金来源及 偿还
三、桥梁设计阶段
我国桥梁的设计程序：大、中桥采用两阶段 设计；
小桥也可采用一阶段设计。 • 桥梁设计的第一阶段是初步设计(方案设
计)。
• 桥梁设计的第二阶段是编制施工图。
（5）考虑综合利用，方便各种管线的铺设搭接。
❖ 经济
桥梁本身造价低；维修养护费用低；运营费用低。
❖ 安全
（1）桥梁结构在强度、稳定和耐久性等方面有足够的安 全储备。
（2）交通繁忙的桥梁应做好照明设施并有明确的交通标 志。引桥坡度不宜太大。
（3）对河床变迁的河道应设计好导流设施，防止桥 梁基础冲刷。 对通航桥应做 好防撞构筑物。
第二章 桥梁的规划与 设计基本原则
第一节 桥梁设计程序
第一节 桥梁设计程序
一、桥梁设计原则：适用、经济、安全和美观
❖ 适用 （1）桥面宽度能满足当前及今后规划年限内的交通流量。 （2）桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形。 （3）桥跨结构的下面有利于泄洪通航或车辆和行人的通
行。 （4）桥梁的两端方便车辆的进入和疏散，不致交通堵塞。
100km/h时为0.25m； L1、L2—公路左、右侧硬路肩或紧急停车带的宽度； L—侧向宽度； S1—行车道左侧路缘带宽度； S2—行车道右侧路缘带宽度； M1—中间带宽度； M2—中间分隔带宽度； E—建筑限界顶角宽度； H—净高。
四、平面布置：确定路、桥、水流的关系
线形：直线、曲线。 – 线形与桥头引道衔接平顺，符合规范规定； 与障碍物的关系：正交、斜交。 – 桥梁线形尽可能与河流 、桥下路线垂直，避免斜交； 受到限制斜交时，斜交角通常不大于15度，通航河流上 不大于5度；斜交角较大时应作专门结构分析计算；
2．美，主要表现在结构选型和谐与良好的比例， 并具有秩序感和韵律感。过多的重复会导致单 调。
3．重视与环境协调。材料的选择，表面的 质感，特别色彩的运用起着重要作用。模 型检试有助于实感判断，审视阴影效果。
4．美丽的桥梁应以其个性对人们产生积极 的影响。美和伦理本是相通的，美的环境 将直接陶冶人们的情操，大自然的美，人 为环境的美，对人们身心健康是必需的。
第三节 方案比选
一、拟定桥梁图式 二、编制方案：拟定主要尺寸、计算主要
工程量。 三、技术经济比较、确定最优方案
第四节 桥梁的体系与美学
一、桥梁体系 梁式桥——主梁受弯 拱桥——主拱受压 刚架桥——构件受弯压 缆索承重——缆索受拉 组合体系——几种受力的组合
二、桥梁美学原则
1．在满足功能要求的前提下，要选用最佳的结构 型式——纯正、清爽、稳定。质量统一于美，美 从属质量。
• 桥上纵坡<4%，桥头引道纵坡<5%，城市中心的桥梁引 道纵坡<3%；当桥梁受到两岸地形限制时，允许修建坡
桥。
三、横断面设计
1.车道设置、桥梁宽度——《公路工程技术标准》中 规定各级公路机动车道、非机动车道、人行道宽度、 中间带宽度、路肩宽度
件及周围环境、桥式方案、桥位
❖ 桥梁设计的基本资料
• 桥梁承担的具体任务：调查桥上的交通信息和 交通要求。调查桥上有无各类管线需要通 过。
• 桥位附近的地形：包括测量桥位处的地形、地 貌，并绘成地形图。
• 地质资料：通过桥位处的地质勘探，编制工程 地质勘探报告，作为基础设计的重要依据。
• 河流的水文情况：收集和分析历年的洪水资料； 测量桥位处河床断面和桥位附近河道纵断面； 通航河流的通航要求。
布置时要考虑相邻桥跨跨径的合理比例； • 在山区建桥时，往往采用大跨径桥梁跨越深谷，以便
减少中间桥墩。 • 各孔跨径的选择还与施工能力有关。
(3)桥面标高的确定
• 桥面标高是通常根据设计洪水位标高、桥下通航所需 要的净空来确定，或由路线纵断面设计确定。跨河桥 梁其桥面的标高应保证桥下排洪和通航的需要；跨线 桥梁则应确保桥下安全行车。
• 非通航河流，梁底一般应高出设计洪水位（包括壅水 和浪高）不小于0.5m，高出最高流冰水位0.75m；支座 底面应高出设计洪水位不小于0.25m，高出最高流冰水 位不小于0.5m，支座处有围护隔水者不受此限。对于 无铰拱桥，拱脚允许被设计洪水位淹没，拱顶底面至 设计洪水位的净高不小于1.0m。对于有漂流物和流冰 阻塞以及易淤积的河床，桥下净空应适当加高。
与环境协调的桥梁
பைடு நூலகம்
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与 环 境 协 调 的 桥 梁
桥 梁 对 环 境 的 破 坏
桥 梁 对 环 境 的 破 坏
桥梁对环境的破坏
❖初步设计
1. 进一步开展水文、勘测工作 2.桥式方案比选 3.科研项目立项 4.施工组织设计 5.概算
6.确定细部尺寸、截面配筋。 7.确定施工方法。 8.调整概算。
❖编制施工图
编制施工图、编制工程预算
中小桥可以简化程序，只有扩大的初步设 计。
国外施工设计由施工承包商进行 国内所有设计由设计单位进行
2.桥面净空——满足《公路工程技术标准》中的建筑 界限规定
3.横坡设置——排水的需要,设置从桥面中央倾向两侧 的1.5%～3.0%的横坡,人行道宜设置向行车道倾斜 1%的横坡。
4.截面形式的选择
公路建筑限界(尺寸单位：m)
W—行车道宽度（见表2－1的规定)； C— 当 计 算 行 车 速 度 等 于 或 大 于 100km/h 时 为 0.5m, 小 于
(2)桥梁的分孔
• 一座较长桥梁的分孔不仅影响到使用效果、施工难易 等，并且在很大程度上关系到桥梁的总造价。
• 最经济的分孔方式就是使上、下部结构的总造价最低。 • 通常跨径在60m以下时，应尽可能采用标准跨径，各
孔跨径最好一样； • 为了避开不利的地质段（如岩石破碎带、裂隙、溶洞
等），可将桥基位置移开，也可适当加大跨径； • 在有些体系中，为了结构受力合理和用材经济，分孔
⑴ 桥梁总跨径的确定
• 桥梁的总跨径一般根据水文计算确定。要求桥梁总跨 径必须保证桥下有足够的排洪面积，使河床不致遭受 过大的冲刷。
• 同时应根据具体情况经过全面分析后加以确定。对于 非坚硬岩层上修筑的浅基础桥梁，总跨径应该大一些； 对于深埋基础，一般允许较大的冲刷，总跨径就可适 当减小。山区河流一般河床流速很大，应尽可能少压 缩或不压缩河床；平原区的宽滩河流可允许有较大的 压缩，但必须注意壅水对河滩路堤以及附近农田和建 筑物可能造成的危害。
第二节 桥梁的规划设计
一、野外勘测与调查研究
1.桥梁的任务——确定桥梁的规模 2.选择桥位——确定路桥的关系等 3.测量地形——测绘地形图 4.钻探桥位——工程地质报告 5.水文调查——确定桥梁跨径和净空 6.其它情况——材料、电力、施工道路等
二、纵断面设计
1.总跨径 2.桥梁分孔 3.桥面标高
（4）对地震区的桥梁采取抗震措施。对于大跨柔性桥梁， 应考虑风振效应；对于车速较高的铁路桥梁还应考虑 车辆耦合振动问题。
❖ 美观
在满足上述要求的前提下，尽可能使桥梁具 有优美的建筑外型，并与周围的景物相协调。
二、前期工作——预可行性研究报告与可行 性研究报告的编制
1.工程必要性论证 2.工程可行性论证——制定桥梁标准、自然条
• 其他资料 ：建筑材料的来源、气象资料、施工 单位的技术水平和施工的机械装备情况以及其 余相关资料
3.经济可行性论证——造价及回报、资金来源及 偿还
三、桥梁设计阶段
我国桥梁的设计程序：大、中桥采用两阶段 设计；
小桥也可采用一阶段设计。 • 桥梁设计的第一阶段是初步设计(方案设
计)。
• 桥梁设计的第二阶段是编制施工图。
（5）考虑综合利用，方便各种管线的铺设搭接。
❖ 经济
桥梁本身造价低；维修养护费用低；运营费用低。
❖ 安全
（1）桥梁结构在强度、稳定和耐久性等方面有足够的安 全储备。
（2）交通繁忙的桥梁应做好照明设施并有明确的交通标 志。引桥坡度不宜太大。
（3）对河床变迁的河道应设计好导流设施，防止桥 梁基础冲刷。 对通航桥应做 好防撞构筑物。
第二章 桥梁的规划与 设计基本原则
第一节 桥梁设计程序
第一节 桥梁设计程序
一、桥梁设计原则：适用、经济、安全和美观
❖ 适用 （1）桥面宽度能满足当前及今后规划年限内的交通流量。 （2）桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形。 （3）桥跨结构的下面有利于泄洪通航或车辆和行人的通
行。 （4）桥梁的两端方便车辆的进入和疏散，不致交通堵塞。
100km/h时为0.25m； L1、L2—公路左、右侧硬路肩或紧急停车带的宽度； L—侧向宽度； S1—行车道左侧路缘带宽度； S2—行车道右侧路缘带宽度； M1—中间带宽度； M2—中间分隔带宽度； E—建筑限界顶角宽度； H—净高。
四、平面布置：确定路、桥、水流的关系
线形：直线、曲线。 – 线形与桥头引道衔接平顺，符合规范规定； 与障碍物的关系：正交、斜交。 – 桥梁线形尽可能与河流 、桥下路线垂直，避免斜交； 受到限制斜交时，斜交角通常不大于15度，通航河流上 不大于5度；斜交角较大时应作专门结构分析计算；
2．美，主要表现在结构选型和谐与良好的比例， 并具有秩序感和韵律感。过多的重复会导致单 调。
3．重视与环境协调。材料的选择，表面的 质感，特别色彩的运用起着重要作用。模 型检试有助于实感判断，审视阴影效果。
4．美丽的桥梁应以其个性对人们产生积极 的影响。美和伦理本是相通的，美的环境 将直接陶冶人们的情操，大自然的美，人 为环境的美，对人们身心健康是必需的。
第三节 方案比选
一、拟定桥梁图式 二、编制方案：拟定主要尺寸、计算主要
工程量。 三、技术经济比较、确定最优方案
第四节 桥梁的体系与美学
一、桥梁体系 梁式桥——主梁受弯 拱桥——主拱受压 刚架桥——构件受弯压 缆索承重——缆索受拉 组合体系——几种受力的组合
二、桥梁美学原则
1．在满足功能要求的前提下，要选用最佳的结构 型式——纯正、清爽、稳定。质量统一于美，美 从属质量。