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土木工程概论桥梁工程.PPT

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无碴无枕桥面 (钢轨直接联结于桥面板或主梁上 )
30
公路桥桥面
31
纵横坡
保持1.5%~3.0%的横坡
泻水管道
排水防水系统
32
安全护栏
栏杆
铁路上维修、避车3栏3
伸缩缝
34
主要内容: 一、桥梁组成 二、桥梁的结构体系 三、桥梁工程包括的内容
梁式桥 拱式桥 钢架桥 悬索桥 组合体系桥
35
梁式桥



构 支座
连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件。 作用:将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠 的传递给桥梁下部结构,从而使结构的实际受力情况与计 算的理论图式相符合。
17
桥跨结构
桥面板、桥面梁以及支撑它们的结构构件(如大 梁,拱,悬索)
悬索
大梁

18
支座
按支座变形可能性分类
单向活动支座;多向活动支座
7
边梁架设
8
铺设中部梁板
9
空心板梁
10
桥面铺装
11
两岸施工
12
中部合龙
13
成桥
14
附属设施安装
15
主要内容: 一、桥梁组成 二、桥梁的结构体系 三、桥梁工程包括的内容
上部结构 下部结构 桥面构造(附属设施)
16
桥跨结构
桥梁上部结构的主体,是桥梁主要承重结构 。

包括:桥面板、桥面梁以及支撑它们的结构构件如大梁, 拱,悬索等。
钢支座
19
各种橡胶支座
四氟滑板式橡胶支座
桥梁球冠圆板式橡胶支座
铅芯橡胶支座
桥梁盆式橡胶支座
20
桥墩
——两孔和两孔以上的桥梁中间

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§1.2 桥梁的组成与分类
1.2.1 桥梁的组成 1.2.2 桥梁的工程》 第一章 总论-2
1
1.2.1 桥梁的组成
桥台
洪水位 路堤
1
通航水位 低水位
桥跨结构 支座 桥墩
图1-2-1 桥梁的基本组成
锥体 护坡 基础
《桥梁工程》 第一章 总论-2
2
桥梁由四个基本部分组成 ➢ 上部结构 superstructure ➢ 下部结构 substructure ➢ 支座 bearing ➢ 附属设施 accessory
《桥梁工程》 第一章 总论-2
36
✓ 人行道、安全带:应高出行车道至少 20~25cm ✓ 弯道桥梁:按路线要求加宽、设超高 ✓ 桥面排水:设横坡 1.5%~3%
平面布置 ✓ 线形、桥头引道平顺 ✓ 曲线桥梁应符合路线规定 ✓ 尽量避免斜交,斜交角度不大于450
《桥梁工程》 第一章 总论-2
37
标准跨径 相邻桥墩中线之间的距离(梁桥)
《桥梁工程》 第一章 总论-2
9
1.2.2 桥梁的分类 Classification
按跨径分类 Span Lengths ➢ 特大桥 super major bridge ➢ 大桥 major bridge ➢ 中桥 medium bridge ➢ 小桥 small bridge ➢ 涵洞 culvert
✓ 施工钻探
✓ 绘制施工详图
✓ 编制工程预算
《桥梁工程》 第一章 总论-2
29
1.3.2 桥梁设计的一般原则
野外勘测与调查研究工作 ✓ 调查研究桥梁的具体任务 ✓ 选择桥位 ✓ 绘制桥位地形图 ✓ 桥位地质钻探报告 ✓ 水文情况 ✓ 风向、风速及地震资料 ✓ 其他情况

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就位。
03
转体施工法
将桥梁结构在非设计轴线位置 制作成形后,通过转体就位的
一种施工方法。
04
支架施工法
在桥位处搭设支架,在支架上 浇筑桥体混凝土,达到强度后
拆除模板、支架。
施工过程中的关键技术问题
大跨度桥梁的线形控制
通过精确的测量和计算,确保桥梁的线 形满足设计要求。
高性能混凝土的应用
研发和应用高性能混凝土,提高桥梁的 耐久性和承载能力。
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目录
• 桥梁工程概述 • 桥梁结构与设计原理 • 桥梁施工方法与技术 • 桥梁材料及其性能特点 • 桥梁检测、维护与加固技术 • 典型案例分析与实践经验分享
01
桥梁工程概述
桥梁定义与分类
01
桥梁定义
02
桥梁分类
桥梁是一种跨越障碍物的建筑结构,连接被跨越物两端的交通线路或 其他设施。
室内模拟试验
现场检测与评估
在室内模拟桥梁结构的受力状态和环境条 件,对材料进行加载和卸载试验,以评估 其力学性能和耐久性。
对实际桥梁结构进行现场检测和评估,了 解其材料性能和使用状况,为桥梁的维修 和加固提供依据。
05
桥梁检测、维护与加固技 术
桥梁检测方法及技术应用
01
02
03
常规检测方法
目视检查、敲击检测、测 量变形等。
智能化施工和检测技术发展 :如BIM技术、无损检测技
术等。
桥梁抗震、抗风性能提升研 究:针对地震、台风等自然
灾害的防范措施。
01
02
03
04
05
THANKS
设计方法
包括初步设计、技术设计和施工图设 计三个阶段,涉及荷载分析、结构分 析、构造设计等方面。

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1.安全可靠 结构有足够的强度、稳定性和耐久性的安全储备。 护栏栏杆、交通标志、水文、抗震、抗风
2.适用耐久 交通量、刚度、泄洪、通航、管线
Next
2.1 桥梁设计的基本原则(2)
3.经济合理 建设、养护、效益(回收)
4.美观 外形优美,与周围的环境协调.
5.技术先进 新结构、新设备、新材料、新工艺
6.环境保护和可持续发展 环境监测、可持续发展
Next
与环境协调的桥梁1
Next
与环境协调的桥梁2
Next
2.2 桥梁平、纵、横断面设计
平、纵、横的概念
Next
1.平面设计
平面设计要素: 桥位、线型——平曲线半径、平曲线超高和 加宽、缓和曲线
小桥涵: 一般应符合路线走向,或斜或弯均可
特大、大、中桥:
2)君子兰拱桥(方案一)景观设计
由钢拱组成的曲面的网状物强有力地从内侧支撑着桥梁。壳的形状和其纤 细的构件给人一种非常轻巧的印象。
花瓣型钢网在不同季节、白天、夜晚,随着太阳照射角度及强弱变化,金 属拱网对于阳光的反射效果不同,使花瓣显得精巧、通透。
3)月亮拱桥(方案二)景观设计
方案二为钢管混凝土拱结构,两片副拱肋提供了强大 的稳定性能。主拱肋与两片副拱肋之间的连接隐含了君子 兰叶片的景观元素。从整体上看整个结构更象一弯月亮, 因此,第二方案被命名为月亮拱桥。
• 桥型方案构思中结合伊通河上桥梁现状,本着一桥一景的设计指导思想,在 充分研究长春市地域、历史、文化特点的基础上,根据桥址区特殊地理位置、 河道宽度,共确定了五种桥型方案。
2)君子兰拱桥(方案一)景观设计
提蓝式拱桥的横 向连接支撑采用了 君子兰姿态,取其 神而意之,形成一 个空间壳体结构。 突破了以往提蓝拱 拱肋横向连接的形 式,使全桥轻盈飘 逸,美观大方。

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清洁与排水
保持桥面干净,及时清理 垃圾和积水,确保排水畅 通,防止积水对桥面造成 损害。
桥面保养
对桥面进行定期保养,如 涂刷防滑耐磨材料、修复 破损部位等,以提高桥面 的耐久性和安全性。
损伤评估
外观检查
承载能力评估
通过目视、测量等方法对桥梁进行外 观检查,发现裂缝、变形、锈蚀等损 伤。
根据桥梁的实际情况和设计要求,对 桥梁的承载能力进行评估,确定桥梁 的安全承载能力。
常规浇筑施工
使用混凝土在施工现场浇筑桥 梁段,这种方法需要较长时间 硬化混凝土。
悬臂浇筑施工
通过浇筑混凝土在桥梁两侧形 成悬臂结构,然后逐渐拼装合 拢,这种方法适用于大型桥梁 施工。
顶推施工
使用千斤顶等设备将桥梁段逐 段顶推到位,这种方法适用于 跨越深谷或高速公路等场景。
施工监控
01
02
03
04
监测桥梁变形
成的结构破坏。
稳定性分析方法
02
采用静力分析或动力分析方法,对桥梁的整体和局部稳定性进
行分析。
稳定性控制措施
03
根据分析结果,采取相应的控制措施,如增加支撑、改变结构
形式等,以提高桥梁的稳定性。
04
桥梁施工
施工方法
预制桥梁段拼装施工
将桥梁段在预制场预制,然后 在施工现场进行拼装,这种方
法可以缩短施工周期。
程将更加注重环保、节能和智能化。
桥梁工程的基本要素
总结词
了解桥梁工程的基本要素是掌握桥梁设计和施工的关键,包括桥跨结构、支座系统、基 础结构等。
详细描述
桥跨结构是跨越障碍物的主体结构,其设计需考虑载荷、跨度和材料等因素;支座系统 是连接桥跨结构与桥墩的部件,要求能够传递载荷并适应温度和沉降变化;基础结构是 支撑桥墩的结构,需根据地质勘察资料进行设计,确保桥墩的稳定性和安全性。此外,

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内容
➢桥梁的分类 ➢桥梁工程的总体规划和设计要点 ➢桥梁的结构形式 ➢桥墩、桥台和桥梁基础 ➢桥梁技术的发展方向
桥梁技术的发展方向
• 大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发 展
• 新材料的开发和应用 • 设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段 • 大型深水基础工程 • 桥梁的安全性 • 重视桥梁美学及环境保护
箱型梁
支座连接
梁式桥 施工特点
2 1
3
引桥桥墩完成 引桥主梁吊装
拱式桥
概念:拱桥的主要承重结构是 拱圈,在桥面竖向移动荷载作 用下桥墩或桥台要承受水平推 力。
arch ring 泛指拱桥、门窗等建筑物上 筑成弧形的结构部分。主要承受轴向 压力。
spandrel structure 拱上建筑 (拱上结构)包括桥面系和向 主拱圈传递荷载的构件或填充 物。分为空腹式、实腹式。
大桥安装钢箱梁的情况
大桥刚建成情况, 桥面具有6个车道
内容
➢桥梁的分类 ➢桥梁工程的总体规划和设计要点 ➢桥梁的结构形式 ➢桥墩、桥台和桥梁基础 ➢桥梁技术的发展方向
• 桥墩:在桥的中间,支承桥的左右两跨通过支座 传来的竖直力和水平力。
• 桥墩类型:实体式、空心式和桩或柱式桥墩。 • 桥墩示意
• 开创性地提出并实施了“二次张拉技术”, 彻底解决了大型砼箱梁早期开裂的工程难 题
世界最长跨海大桥
• 50米箱梁“梁上运架设”技术,架设运输 重量从900吨提高到1430吨,刷新了目前世 界上同类技术、同类地形地貌桥梁建设 “梁上运架设”的新纪录
• 开创性地采用有控制放气的安全施工工艺, 其施工工艺为世界同类似地理条件之首。
• 考虑重点:使用上的要求;经济上的要求; 结构上的要求;美观上的要求。

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❖ 铁路横向风荷载标准强度计算公式:
Wt K1K2 K3W0
(三)温度力
❖ 超静定结构存在多余约束,热胀冷缩将产生内力或 支座反力。
❖ 静定和超静定结构,由于结构不同部位温度不同, 内部将产生温差力。
❖ 《桥规》规定:结构温度变形受外约束影响引起的 温度力按结构平均温度计算。由于这种温度变化持 续时间较长,对于混凝土结构在温度变化产生内力 同时,混凝土徐变作用使温度影响力减小。可用折 减弹性模量考虑,去受压弹性模量的0.6倍(公路 0.7倍)。
多质点系统由于地震引起的复杂振动可以看作自振 振型的迭加。
对于预应力结构
按正常使用极限状态设计时:预加应力属永久 荷载;
按承载能力极限状态设计时:预加应力不作为 荷载,而将预应力筋作为结构抗力的一部分。
但在超静定结构中,由预加力引起的次内力应 属永久荷载。《规范》未作明确说明。
各种永久荷载的取值与计算,详见《规范》条文。
公路桥涵设计采用的作用分为永久作用、可变作用和偶然作 用三类.
(五)施工荷载
施工荷载是指结构在施工过程中承受的荷载。
包括:自重、人群、架桥机、风载、温度力、 吊机或其他机具的荷载及在构件制造、运送、 吊装时作用于构件上的临时荷载。
第三节 偶然荷载
偶然荷载指船只或漂流物(排筏等)撞击力 和地震荷载。
(一) 船只或漂流物撞冲力
撞击力按静力法计算,假定船筏作用于墩的有效动 能转化为撞击力F所做的功。其计算公式为:
2 填料厚度(包括路面厚度)等于或大于0.5m的拱桥、涵洞以及重力式墩 台不计冲击力。
3 支座的冲击力,按相应的桥梁取用。
4 汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数μ
5 冲击系数μ可按下式计算:

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第二节 工程计量与定额
(三)砌筑工程 定额子目共有22个。 1、定额应用 定额适用于砌筑高度在8米以内的桥涵砌筑工程。 拱圈底模定额中不包括拱盔和支架,如果发生参照临时工程中相关内容。 干砌块石、勾缝以及压顶等套用第一册”通用项目”相应定额。
第二节 工程计量与定额
2、工程计量 砌筑工程量按设计砌筑体积计算,嵌入砌体中的各种缝以及单孔面积在0.3平方米以
第二节 工程计量与定额
计算公式: ω=(D-δ)×δ×0.0246×1000 式中: ω—— 钢管桩重量(t) D —— 钢管桩直径() δ—— 钢管桩壁厚() L —— 钢管桩长度(m)
第二节 工程计量与定额
3、送桩:钢筋砼(方、板、管)桩陆上送桩、支架上送桩以及船上送桩界线及增加的高度: 陆上送桩工程量(立方米实体积)=[(原地面平均标高+1米)-设计桩顶标高] ×桩截 面面积;
4、埋设钢护筒定额中钢护筒按摊销量计算,故在钢护筒无法拔除的前提下,可按钢护筒的 实际用量减去定额用量增列计算。
第二节 工程计量与定额
工程计量: 1、钢筋混凝土桩按桩长(包括桩尖长度)乘以桩截面面积以立方米计算,但对于管桩不 包括管桩空心部分体积。 2、钢管桩按设计长度(设计桩顶至桩底标高)、管径、壁厚以吨计算。
内的预留孔所占体积不扣除。 拱圈底模的工程量按模板接触砌体的面积计算。
第二节 工程计量与定额
(四)钢筋混凝土工程 (一)钢筋工程 定额子目共有32个。 定额应用 1、钢筋的制作安装不仅按圆钢、螺纹钢分列,而且分了预制混凝土和现浇混凝土两种情况, 大家要注意分别套用。 2、先张法预应力钢筋及钢绞线的定额中张拉设备已综合考虑,但先张法预应力筋的制作安装 定额未包括张拉台座摊销,可另行计算。
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maxR6.r=3.75×r=3.75×mc.r.,mcr=0.546
梁桥的预制工艺
钢筋混凝土和预应力混凝土构件的预制工程包括:模板支架工程、 钢筋工程、混凝土工程、预应力工程和养护工程等。
一、模板工程 1.模板的要求
1)具有必须的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受施工过程中可能产 生的各项荷载,保证结构物各部分形状、尺寸准确;
挂车荷载的荷载横向分布系数mcg应当是
1 4
i

如图表示桥梁横断面,六片主梁 算例 , 车道净宽7m两侧各有1.50m宽的人行 道 号 荷载边,)梁人和的群m荷荷cr载(载横人集向群度分荷q布0载=2系).5数k。Nm/mcq2(,汽求车6
1.求mcq
0 .09 (0 .6 23 0 .0 8)9 (1 .6 6 0 0 .2)5
(5)用蒸气养护。
四、预应力工程 预应力混凝土预制梁有先张法与后张法之分,在这两种方法中预
应力施加的工艺是不同的。 (一)先张法梁预应力的施加 1.准备工作
先张法张拉设施布置
2.张拉工艺 3.放松预应力筋 (二)后张法梁的预应力施加 1.张拉前的工作 2.张拉工艺 3.关于分次张拉工艺
五、梁的预制方法 (一)梁的整体预制 1.固定台位预制 2.流水台车预制 (二)梁的节段预制 1.长线预制
2007年北京市道桥施工职称晋升考试辅导
练习题 1.用力法求支座反力
P
L/2
L
L
2.画出A点的弯矩和剪力影响线
L/2 A L
EI=const L
EI=const L

等六,片用等“间刚距性b1 布”置横的梁 主连
梁 成
, 整
刚 体
度 。
当 求分P作配用给在各左片侧主边梁梁的,荷即载e。=2.5b1时,
钢筋形成骨架,需经过钢筋整直、切断、 钢木结合模板的构造 除锈、弯折、焊接、绑扎等工序。 1)钢筋的加工 2)钢筋的接头 3)钢筋骨架的组成与安装 2.预应力钢筋的制备
预应力梁的预应力钢筋常采用冷拉IV级高强 低合金钢筋、高强钢丝及钢绞线等。
采用底模震捣器的构造
三、混凝土工程
1)粗钢筋的加工 2)高强钢丝与钢绞线的成束 三、混凝土工程
主梁横向分布影响线
式中的 mcqm 12R i a i 是P 2 在x ( 汽1 车 荷2 载 作 用 时 n 主)梁 P i2 的 荷 i 载 横m 向c 分P q 布系数。 对于挂车荷载,因为每个轮轴有四个车轮,所以,求主梁受荷载的
最大值时:
m R i a P 4 x ( 1 2 n ) P 4 i m c P g
1 .60 0.0960.142 1.350.216
1.60
ma R6x 2P0.210 6.43 P 2m cq P
m cq0.432
2r.求0.m3cr80 1.141 1 3..6 80 5 0.546
6号梁荷载横向分布系数计 算
沿桥长1.00m的人群荷载的合q0kN/m2×1.50m=2.50×1.50=3.75kN/m
混凝土工程包括拌制、运输、浇筑、振捣、养护及拆模等工序。 1.混凝土拌制 2.混凝土运输 3.混凝土浇筑
浇筑方法主要从两方面来控制,一是浇筑层的厚度与浇筑程序,
另一是良好的振捣,这两个方面互为影响。分层浇筑时,每层厚度 不宜超过0.3m。 中断后再浇筑次层混凝土时,必须做到: (1)浇筑前,先凿除老混凝土表层的水泥浆和较弱层; (2)经凿毛处理的混凝土表面,应用水冲洗干净,又不得留有积水 ,在浇筑新混凝土前,垂直缝应刷一层水泥浆,水平缝应在全部接 触面上铺一层与混凝土相同而水灰比略小、厚为10~20mm的水泥砂 浆; (3)接缝处于重要部位或结构物在地震区,在灌筑时应加锚固钢筋 ,以防受力时开裂;
(4)斜面接缝应将斜面混凝土凿成台阶。 (5)具有抗裂、抗渗要求的结构和部位一般不得设置施工缝。
混凝土的浇筑方 a)水平层浇筑;b)斜层浇筑 分段、分层浇筑顺序
4.混凝土振捣 5.混凝土养护与模板拆除 6.混凝土冬季施工要点 常用的措施是: (1)在保证混凝土必要的和易性的同时,应尽量采用较小的水灰比 ; (2)增加拌和时间,使水泥的水化作用加快,并使水泥的发热量增
2)尽可能采用组合钢模板或大模板,以节约木材,提高模板的适应性 和周转率;
3)模板板面平整,接缝严密不漏浆;
4)装拆容易,施工操作方便,保证安全。
2.模板的构造
模板有底模、侧模、端模和内模。 3.模板的制作 4.模板的安装与拆除 5.模板设计计算要点 二、钢筋工程
钢筋制作包括普通钢筋的加工、拼装骨架, 预应力钢筋的加工、预应力钢丝编束等。 1.普通钢筋骨架的制作
加以加速混凝土凝固,冬季施工混凝土的拌和时间比正常情况下增 加50~100%; (3)适当采用活性较大、发热量较高的快硬水泥和高标号水泥; (4)掺入快凝剂,加快混凝土强度的发展,降低混凝土内水溶液的
冰点,防止混凝土早期冻结。过去常用氯化钠作快凝剂,因它腐蚀 钢筋已不用了;现常用三乙醇胺和亚硝酸钠复合早强剂等,效果较 好;
R R32((1616111344))P P((00..11667700..0271))P 1P 400..2338P P 81R R R564(((000...111666777000...230157)))P P P 471 0.000..019P 496P P 70
令公式中的P=1,即单位集中荷载 ,则各主梁的反力为:
RiBiblioteka 1 ne a1n
a
2 1
根据反力互等定理得:P=1作用在 某一根主梁上时,各主梁的反力等于 P=1在这些主梁上移动时该主梁反力 的变化值,即该主梁的反力影响线坐 标。
4.按刚性横梁法求荷载横向分布 系数有了主梁的荷载横向分布影响线 ,就可以在桥的横截面上布置最不利 的车辆位置,计算主梁的最大影响量 ,即该主梁受荷载Ri的最大值。
a1=a6=2.5b1,a2=a5=1.5b1,a3=a4=0.5b1
6
ai2 2(2.52
1
1 .5 2 0 .5 2 ) b 1 2 1.5 b 7 1 2 ,n 6
R1P 6P 17.25b .512b12.5b1(16154)P (0.1670.35)P 7 0.52P 4
数例中的横截面
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