土木工程概论桥梁工程

湖南长沙湘江双曲拱桥。 主拱圈横截面是由一个或 数个小拱组成的。主拱圈 在纵向及横向均呈曲线形。
拱桥的主要优点
•材料就地取材， 与钢桥和钢筋混凝 土梁式桥相比，可 节省大量的钢材和 水泥。
•能耐久，养护、 维修费用少。
•外形美观
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拱桥的承重方式
•上承式拱桥：桥面布置在主要承重构件之上。
• 中承式拱桥：桥面在桥跨结构的高度中间
南京长 江大桥
1969年建成,是我国自行设计、制造、施工并 使用国产高强钢材的现代化大型桥梁，属于 连续钢桁梁双层桥。全长包括引桥在内，铁 路部分为6772m，公路部分为4589m。
九江长 江大桥
该桥铁路部分全长7675.4m， 公路部分4215.9m，最大跨度 为216m。属于梁式桥与拱的 组合体系桥。
216m
（2）拱式桥
概念：拱桥的主要承重结构是拱圈，它在桥 面竖向移动荷载作用下桥墩或桥台要承受水 平推力，同时，这种推力将显著抵消在拱圈 中引起的弯矩，使拱圈承受的主要是压力， 故通常可采用抗压能力强的圬工材料(如石、 砖、混凝土)建造。
赵州桥
赵州桥座落在河北省南部的洨河上，洨
河流经赵县。由著名匠师李春设计和建 造，距今已有1400年的历史，是当今世 界上现存最早、保存最完善的古代敞肩 石拱桥。
广西桂林漓江桥
该桥是一座建于风景区的预应力混凝土V形墩刚架桥。主跨和分孔为67.5m＋95m＋ 67.5m,主孔悬臂长27.5m，挂梁长40m，斜腿倾角45o，长12m。整座桥型线条流畅， 轻巧别致，桥景相融。
斜腿刚架桥
陕西安康汉江桥
（4）斜拉桥
斜拉桥主要由塔、主梁和斜拉钢索组成。斜拉桥 一般为双塔，有时也可采用单塔；绝大多数桥塔是 竖向的，极少数为斜立。斜拉桥的跨度一般介于悬 索桥和桁架桥之间，通常为钢梁或钢筋混凝土梁。
概念：是梁和柱（或竖墙）整体结合的桥梁结构。 受力特点：1、在竖向移动荷载作用下，梁部主
要受弯，柱脚处有水平推力。 2、受力状态介于梁式桥和拱桥之间。
H
⑶ 类型
v
T形刚架桥，便于施 加预应力，加挂梁后， 跨度很大。
连续刚架桥.有较好 的抗震性能。
斜腿刚架桥。造型 轻巧美观。
T形刚架桥 （刚构桥）
按行车道位置分类：上承式桥、中承式桥 、下承式桥
按使用年限分类：永久性桥、半永久性桥 、临时桥
按材料分类：木桥、圬工桥 、钢筋混凝土桥、钢桥
6.2 桥梁工程的总体规划和设计要点
6.2.1 桥梁总体规划的任务和重点
（1）使用上的要求 （2）经济上的要求 （3）结构上的要求 （4）美观和环保的要求
什么是桥梁——是指供铁路、道路、管道、 渠道等交通运输线路跨越水体或山谷的工程 构筑物。
桥梁的原始雏形 ——独木桥、浮桥和石拱。 随着科学技术的发展和社会的进步，桥梁的 跨越能力越来越强，功能与构造形式也越来 越多样化。
桥梁的组成
桥梁的组成：上部结构、下部结构、基础
｛桥台
下部结构 基础
桥长 跨径
跨径 上部结构
(a)工字形断面 (钢及钢筋混凝土梁）
(c)箱形断面 （钢及钢筋混凝土梁）
(b) T形断面
主
(钢筋混凝土梁)
梁
断
面
（d)板梁
（钢筋混凝土梁）
受力特点：梁作为受弯构件 由梁跨两端支座（桥墩或桥 台）支撑着。
简支梁桥
伸臂梁桥
连续桁架梁桥。 支承在三个支点 以上的桥梁。
(a)简支梁
(b)多跨连续梁
(c)多跨静定梁
挂梁
广东虎门珠 连续刚架桥
江辅航道桥
建于1997年。桥面有6车道，总宽33m，主跨270m由 上下行两座单桥组成。主航道桥为跨径888m 的钢箱 梁悬索桥。位于广东东莞和番禺市之间跨越珠江的 公路大桥，全桥长3618m。
该桥建于1997年。主跨270m，属于连续刚架桥。主跨跨径世界第一。
Y形墩多孔预应力 连续-—刚架桥
6.2.2 桥梁工程设计要点
（1）选择桥位 （2）确定桥梁总跨径和分孔数 （3）桥梁的纵横断面布置 （4）公路桥型的选择
6.3 桥梁的结构形式
(1) 梁式桥
概念：在竖向移动式荷载作用下无水平反力的 结构体系。
梁式桥是一种最简单常用的桥梁上部结构形式， 用于中小跨径桥梁。主梁常用断面形式有I型、 T型、箱型和板梁等。
武汉晴川桥
武汉晴川大桥位于汉江与长江的交汇处，连
接汉口的中山大道和汉阳铁门关，主桥为下 承式钢管无铰拱桥，工程全长2147.5米,净跨 280米。
• 下承式拱桥：桥面布置在承重结构之下。
（3）刚架桥
特点
桥跨结构与桥墩整结，即刚性 连接。
(rigid connection)
桥墩与桥 跨刚性连 接
梁式桥的支撑条件
武汉长 江大桥
1957年建成,是中国在万里长江上修建的第一座铁路、 公路两用桥梁。全桥总长1670米，其中正桥1156米， 北岸引桥303米，南岸引桥211米。从基底至公路桥 面高80米，下层为双线铁路桥，宽14.5米，两列火 车可同时对开。桥身为三联连续桥梁，每联3孔， 共8墩9孔。每孔跨度为128米。
某现代 化斜拉 桥施工 现场
辐射形 竖琴形 扇形
辐射形 索型
竖琴形 索型
来宾红水河，位于广西红水河，是我国修建的第一座预应力混凝土铁路斜拉 桥。全长398ｍ，主跨48＋96＋48(ｍ），索型采用双塔竖琴型。
扇形 索型
桥墩
基础
桥台 基础
桥梁设计中一般考虑以下荷载的作用：
(1) 恒载：桥自重、高栏、桥面等的重量。 (2) 活载：汽车、列车等交通荷载、人群荷载。 (3) 冲击力：交通工具的冲击。 (4) 风载：作用于桥梁、汽车、列车的风。 (5) 离心力；在曲线桥的情况下，列车的离心力。 (6) 制动作用：列车、汽车紧急刹车的作用。 (7) 温度作用：由于温度变化构件伸缩受到限制产生的内力。 (8) 地震作用：地震引起的惯性作用。 (9) 雪载：在积雪较多的地区予以考虑。
桥梁工程的荷载与建筑工程的区别
主要受车辆的移动荷载。 还要承受来自车辆的冲击力、离心力等。 基础、桥墩工程较复杂。
6.1 桥梁的分类
按使用性分类：公路桥、、公铁两用桥、人行桥、机 耕桥、过水桥等
按跨径大小和多跨总长分类：小桥、、中桥、大桥、 特大桥等 按结构形式分类：梁桥、板桥 、拱桥 、刚构桥 、斜 拉桥、悬索桥