7 桥梁工程

桥梁工程中的荷载、材料、地基与建筑 工程的区别（3点）： • （1）活载：主要受车辆的移动荷载 • （2）作用效应：还要承受来自车辆的 冲击力、离心力、横向摇摆力、制动 力、牵引力等。 • （3）地基上的墩、台和基础：基础、 桥墩工程埋置较深，工程施工较复杂， 工程量大、工期长、造价高。
桥梁的分类
式有单、双柱式。
• 根据其结构形 式可分为： • 1、实体式(重 力式)桥墩 • 2、空心式桥 墩 • 3、桩(柱)式 桥墩
7.3.2 桥台
• 桥台 承受上部结构传来的竖向力和水 平力还要承受挡土护岸等土的压力。 • 类型（图7-20）
– ① 实体式：以U字、八字较常见。 – ②埋置式：台身大部分埋入锥体护坡中。
江阴长江大桥—是我国首座千米以上的特大跨径公路桥梁， 该桥采用336.5m+1385m+309.4m，的单孔简支钢悬索桥结 构。南引桥为 43m+3×40m，北引桥为 （50+75+50） m+19×50m+8×30m组成，桥梁总长3km，全桥总宽度36.9m， 桥面六车道净宽度29.5m（包括中间分割带）
日本明石海峡大桥
悬索桥主跨1991m
1998年建、跨度世界第一
香港青马大桥
(6)组合体系桥 • 同时采用集中桥型的组合形式，充分 利用各种形式桥的受力特性，发挥其 优越性。 • 如：梁式桥与拱桥的组合 斜拉桥与悬索桥的组合 等
组合体系桥
布鲁克林桥(brooklyn)
布鲁克林桥(brooklyn)
• 按用途分类：
– 铁路桥、公路桥、城市道路桥
• 按结构材料分类：
– 钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥
• 按桥跨结构形式分类：
– 梁式桥、桁架桥 、拱式桥 、刚构桥 、斜 拉桥、悬索桥
• 桥梁工程的内容见上上图7.2
7.2 桥梁类别和著名桥梁掠影
• (1) 梁式桥 • 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 式桥等。 • 特点：结构简单、跨越能力有限。跨 度5-25M，预应力跨度10-50M。
江阴长江大桥
国内跨度最大的钢桁梁悬索桥（主跨1088米 ） ——贵州坝陵河特大桥
• 西堠门大桥是舟山大陆连岛工程5座大桥中的第 4座大桥，主桥为两跨连续钢箱梁悬索桥，主跨 1650米，是中国第一、世界第二，其中钢箱梁 全长2221米，为目前世界第一长钢箱梁。
西堠门大桥
旧金山金门大桥
日本明石海峡大桥
梁式桥的形式
(a)简支梁
(b)多跨连续梁
(c)多跨静定梁
梁式桥主梁常用断面形式
(a)工字形断面 (钢及钢筋混凝土梁）
(b) T形断面 (钢筋混凝土梁)
(c)箱形断面 （钢及钢筋混凝土梁）
（d)板梁 （钢筋混凝土梁）
福建古桥 ------安平桥
洛阳桥
（2）拱桥
在拱桥中，主要承重结构为拱 圈，内力以压力为主。对下部结构 和基础要求较高。
桥长 跨径 跨径 上部结构 桥台 桥墩 桥台 基础 基础
下部结构
｛
基础
• 桥跨结构（桥孔结构、上部结构）作用： 承受车辆、行人荷载。
• 桥墩、桥台（下部结构）作用：支撑桥跨。 桥台与路堤衔接，防止路堤滑塌； • 桥梁基础作用：使桥上全部荷载传至地基。
• 跨度l：两支座中心间距。 • 桥梁全长L：两端岸边桥台侧墙，八字墙后 端点间距离。 • 桥下净空高度H：保证排洪安全、大于通航 高度。 • 桥梁、涵洞按跨度l、桥梁全长L区分为： – 涵洞：L＜8m，l ＜5m – 小桥：8 m≤L≤30m， 5m ≤l≤ 20m – 中桥：30 m＜L＜100m， 20m≤l＜40m – 大桥：100 m ≤L＜500m， 40m≤l＜100m – 特殊大桥： L≥500m，l ＞100m
斜拉桥
(a)辐射式
(b)竖琴形
(c)扇形
斜拉桥的索型
南京长江二桥南汊桥主桥
法国米月高架桥
法国诺曼底大桥
日本多多罗大桥
南浦大桥
杨浦大桥
世界最大跨径斜拉桥——苏通大桥(1088米跨)
（5）悬索（吊）桥 • 悬索桥是在桥的两端设置索锚，借助 于架设在桥塔的拉索，通过分布设置 的吊杆将桥上的荷载传至悬索上。 • 一般认为在所有桥式中，悬索桥的可 能跨度最大。目前主跨超过1000m的 桥梁均为悬索桥。
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桥梁工程概述
7.1 引言
• 桥梁(Bridge)——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。 • 桥梁工程——修建这些桥梁构筑物以 及修建、使用过程中所应用的各项技 术的总称。
桥梁的主要组成部分：
• （1）桥跨结构（桥孔结构、上部结构）：桥面板、梁。 • （2）桥墩、桥台（下部结构）：两端桥台，中间桥墩。 • （3）桥梁基础：桥墩、桥台埋入土中扩大部分。
虎门珠江辅航道桥
黄石长江公路大桥—全桥总长约 2580.08m，其中主桥长 1060m，五跨预应力混凝土连续刚构桥。采用钢围堰加大 直径钻孔灌注桩基础。桥面净宽 19.5m，其中分向行驶 的四个车道宽15m，两侧各设2.25m宽的非机动车道
（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。 斜拉索可平行布置，也可以为扇形布置。 钢索一般分设在桥两边，但有时也可在中 间设单面索，如主跨为175m的广州海印大 桥，塔就设在桥宽的中间。 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。
7.3.3 基础
• 基础 承受上部结构、桥墩的重力和桥 上的可变荷载。 • 类型（图7-21） • 刚性扩展基础
– ① 桩基础 – ②管（柱）基础 – ③沉井基础 – ④沉箱基础
• 桩基础
南京长江二桥北汊大桥混凝土现浇施工场面
南京长江大桥
武汉长江大桥
钱 塘 江 大 桥
1937年被迫炸毁 的钱塘江大桥
7.3 桥墩、桥台、桥梁基础
• 桥台：桥两端的支撑结构。 • 桥墩：多跨桥梁中间的支撑结构。 • 桥墩、桥台都是由台（墩）帽、台 （墩）身和基础 组成。
7.3.1 桥墩
• 桥墩 承受上部结构传来的竖向力和水 平力还要承受水流，风力和船只的撞 击力。 • 要求：足够的强度和稳定性 满足能航通车的要求 • 类型：① 实体重力式：靠自身重力稳定 ②构架式：对撞击不利 ③桩或柱式：桩基向上延伸，柱
布鲁克林桥(brooklyn)
（7）桁架桥
• 荷载由各杆件的轴力承担。这种桥式 一般适用于钢桥、木桥，极少用于混 凝土桥。桁架桥高一般大于梁式桥， 可用于较大跨度的桥梁。桁架桥根据 其支撑条件也可分为简支桥和连续梁 桥等。
桁架桥
竖杆 上弦杆 下弦杆
(a)
(b)
(c)华伦桁架
桁架桥
1969年我国建成了举世瞩目的南京长江大桥这是我国自行 设计、制造、施工，并使用国产高强钢材的现代化大型桥 梁。正桥除北岸第一孔为128m简支钢桁梁外，其余为9孔3 联，每联为3×160m的连续钢桁梁。上层为公路桥面，下 层为双线铁路。包括引桥在内，铁路桥部分全长 6772m公 路桥部分为 4589m。南京长江大桥的建成，显示出我国建 桥事业已达到了世界先进水平，也是我国桥梁史上又一个 重要标志
赵州桥（安济桥）
北京17孔桥
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拱桥的三种承重方式： ①上承式拱桥 ②中承式拱桥 ③下承式拱桥
上承式拱桥
中承式拱桥
最大跨度的钢筋混凝土拱桥 万县长江大桥—此桥全长856.12m，主跨为420m的劲性骨 架钢筋混凝土拱桥，目前居同类桥梁之冠。万县长江大 桥矢跨比为1/5，拱上结构为14孔30m预应力简支梁，引 桥为13孔30m预应力简支T型梁（南5孔，北8孔）。桥面 连续，宽24m，设2×7.5m行车道和2×3.0m人行道。
悬索桥
悬索 吊杆 锚固 锚固 塔架
大渡河铁索桥
安澜竹索桥
广东虎门大桥—是我国第一座大型悬索桥，被誉为“世界 第一跨”。 虎门大桥由东引桥、主航道桥、中引桥、辅 航道桥及西引桥五部分组成（图6.10、图6.11）。大桥全 长4588m，桥宽32m。辅航道桥为主跨270m的连续刚构桥， 是目前世界上跨度最大的连续刚构桥；主航道为单跨简支 钢加劲梁悬索桥，跨径888m。Leabharlann Baidu缆跨径为 302m+888m+348.5米，其主跨居我国前列。
乔治河大峡谷桥
悉尼海港桥
最大跨度的钢拱桥——重庆朝天门大桥
卢浦大桥
凤凰大桥
（3）刚架桥
• 梁和柱整体组合的桥梁结构。 • 特点：能尽量降低公路线路的标高， 增加桥下净空。 • 类型（图7-12）
– ① T形刚架桥：跨度大 – ②连续刚架桥：较好的抗震性 – ③斜腿刚架桥：造型轻巧美观
六库怒江桥