桥梁分类与体系-1

桥梁分类与体系 对 策
要注意另一种倾向，在自主建设的同时，要重
视和国外同行的合作与交流。必须承认和发达 国家之间的差距，现在做的多半是他们以前经 历过的。
桥梁分类与体系 对 策
过快的建设速度，过大的规模也隐含着不利的因素 ，加上我国在体制上的种种弊端，必须引起我们的 警惕。要努力克服在技术创新、工程质量和美学价 值三个方面的不足，在和国外同行的交流中获得启 迪，抓住机遇，迎接挑战。通过不断创新，取得技 术上的突破，使中国桥梁迅速赶上发达国家的最先 进水平，成为世界桥梁强国的一员。
中桥： 100m >多孔跨径总长> 30m ，40m > 单孔跨径≥20m
小桥： 30m≥多孔跨径总长≥8m ，20m > 单孔跨径≥5m 涵洞：单孔跨径<5m
多孔跨径总长——梁式桥、板式桥系指多孔标准跨度的总长；拱式桥为两 岸桥台内起拱线间的距离；其他形式桥梁为桥面系行车道长度。
桥梁分类与体系
桥梁分类与体系
大带桥，1624m，1998年
桥梁分类与体系
润扬长江大桥
桥梁分类与体系
长江江阴公路大桥
俄罗斯岛大桥 60+72+3*84+1104+3*84+72+60=18 桥梁分类与体系 斜拉桥世界排名 苏通长江大桥 1088米 2008年建 成
桥名 主 跨(m) 890 856 628 桥址 法国 长江,中国 年份 1998 1994 (2000) 多多罗桥 诺曼底桥 南京二桥 日本本州四国联络线
1993 1996 1997 1991 1999 1991
H C
C S H P.C. H S
桥梁分类与体系
多多罗桥
桥梁分类与体系
诺曼底桥
桥梁分类与体系 拱桥世界排名
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 桥名 上海卢浦大桥 巫山长江大桥 万州长江公路大桥 KRK大桥 广州丫髻沙珠江大桥 贵州江界河大桥 广西邕宁邕江大桥 Gladesville桥 Amizade桥 Bloukrans桥 主跨(米) 550 460 420 390 360 330 312 304.8 290 272 结构形式 中承式拱梁组合体系 钢管混凝土拱桥 上承式钢骨RC箱拱 RC空腹无铰拱 中承式钢管砼系杆拱 RC桁式组合拱 中承式钢管RC双肋拱 RC空腹无铰拱 RC空腹无铰拱 RC空腹无铰拱 所在国家 中国 中国 中国 克罗地亚 中国 中国 中国 澳大利亚 巴西 南非 建成年限 2003 2005 1997 1979 1997 1995 1998 1961 1961 1983
孔径/跨径
净孔径：对于梁式桥是指设计洪水位上相邻两个桥墩（台）之间的 净距；对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。 总孔径（L）：各孔净孔径的总和，它反映桥下宣泄洪水的能力。 计算跨径：对于设有支座的梁桥，是指桥跨结构相邻两个支座中心 之间的距离；对于拱式桥，是指桥跨两相邻拱脚截面重心之间的水 平距离。桥梁结构的力学计算是以计算跨径为基准的。
桥梁分类与体系 组合桥—系杆拱桥
系杆拱桥一般由拱肋、吊杆或立柱、系杆、行
车道梁（板）及桥面系等组成。 成为外部静定体系 系杆/梁平衡了拱的水平推力
桥梁分类与体系
九江长江大桥，180+216+180m，1993年
桥梁分类与体系
天津彩虹桥
桥梁分类与体系 桥梁体系的评价 适用的跨度 适用的材料 适用的环境（地基条件） 结构非线性行为的影响---拱桥与悬索桥、系杆拱桥与 梁式桥、部分斜拉桥与连续梁／Ｔ构等
桥梁分类与体系 （3）中国桥梁发展的现状 一．当代中国桥梁发展历程
1.
2. 3.
80年代：学习和追赶时期
90年代：提高和跟踪时期 21世纪：创新和赶超时期
二．面临的机遇
经济持续增长奠定的经济实力和高效交通要求 广袤的国土、众多的河流及的海峡提供的丰富多彩的桥址


浩大的设计、施工、研究及管理队伍
桥梁分类与体系 梁式桥
桥梁分类与体系
成昆线沿线
桥梁分类与体系
三堆子金沙江桥，192m，1969
桥梁分类与体系
南京长江大桥，3x160m,1968
桥梁分类与体系
南京长江大桥
桥梁分类与体系 拱式桥
桥梁Baidu Nhomakorabea类与体系
赵洲桥，37.02m，隋朝（公元605年）
桥梁分类与体系
万县长江大桥
桥梁分类与体系
时，跨越障碍并直接承受车辆和其它荷载的结构物，包括承载结构 和桥面系。
下部结构：通常包括桥墩、桥台和支座，亦称主体工程。桥墩
和桥台是支承桥跨结构并将恒载和车辆荷载等传至基础的结构物，
基础是承受桥墩（台）全部荷载并传至地基的底部结构部分。
支座：为了保证桥跨结构能够将荷载传递到墩台，某些桥梁需在
桥跨结构与桥墩或桥台支撑处设置传力装置，即支座。
桥梁分类与体系
Dr. 王慧东 教授 石家庄铁道大学桥梁工程系
桥梁的组成、分类、发展情况 （1）桥梁的组成
桥梁分类与体系
桥梁的定义：供铁路、道路、管线、行人等跨越河流、海湾湖
泊、山谷或其它交通线路等障碍时使用的建筑结构称为桥。
桥梁由四个基本部分组成：上部结构、下部结构、支座和附
属设施。
桥梁分类与体系 上部结构：又称桥跨结构或桥孔结构，是路线遇到障碍而中断
关。 深水基础 材料耐久性
桥梁分类与体系
四、中国桥梁存在的主要问题与对策 存在的问题 设计创新问题：自主建设和吸收国外先进技术的矛盾；


工程质量问题：安全性普遍偏低，耐久性严重不足；
桥梁美学问题：工程实用性和建筑艺术性的矛盾。
桥梁分类与体系 对 策
中国的桥梁建设正处于一个关键时期。经过近三十 年的改革开放，由于中国经济实力的增强，基础设 施建设的资金已经基本摆脱了对国外的依赖，这就 为自主设计和施工提供了更多实践机会。
Golden Gate Bridge ， 1280.16m，1937年
桥梁分类与体系
明石海峡大桥， 1991m，1998年
桥梁分类与体系 组合桥--斜拉桥
桥梁分类与体系
桥梁分类与体系 斜拉桥 主要由梁、塔、和斜拉索组成的组合体系桥梁 它的基本受力特点是：受拉的斜索将主梁多点吊起，并将 主梁的恒载和车辆等其它荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至 地基。塔柱基本上以受压为主。 跨度较大的主梁就像一条多点弹性支承(吊起)的连续梁一 样工作，从而使主梁内的弯矩大大减小。由于同时受到斜拉索 水平分力的作用，主梁截面的基本受力特征是偏心受压构件。
桥梁分类与体系
斜腿刚构
桥梁分类与体系
安康汉江斜腿刚构
桥梁分类与体系
虎门大桥副航道桥，150+270+150m，1997年
桥梁分类与体系
黄石长江大桥 ，245m，1995
桥梁分类与体系
桥梁分类与体系 悬索桥
桥梁分类与体系
西堠门大桥
桥梁分类与体系
汕头海湾大桥，452m,1995年
桥梁分类与体系
桥梁分类与体系 （4）世界桥梁建设的成就 西堠门大桥 1650米 2007年建成 悬索桥世界排名
序号 1 2 桥名 明石海峡大桥 大带桥 主跨(米) 1991 1624 主要结构形式 简支钢桁 连续钢箱 所在国家 日本 丹麦 建成年限 1998 1998
3
4 5
润阳长江大桥
亨柏桥 江阴长江大桥
1490
桥梁分类与体系
按桥梁规模分类
国际上流行的标准： 大桥： 单孔跨径≥150m 特大桥与桥型有关 悬索桥：跨径> 1000m 斜拉桥：跨径> 500m 刚拱桥： 跨径> 500m
混凝土拱桥： 跨径> 300m
桥梁分类与体系
按用途分类
公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农桥、人行桥、运水桥及其它专 用桥梁（如通过管路、电缆等）。
桥梁分类与体系
标准跨径：对于梁式桥，公路是指两相邻桥墩中线之间的距离， 或桥墩中线与桥台背前缘之间的距离；铁路梁式桥是指梁两端支 座中线之间的距离；对于拱桥、箱涵、圆管涵则是指净跨径。
桥高
桥梁高度：简称桥高，是指桥面与低水位之间的高差，或是桥面 与桥下线路路面之间的距离。 桥下净空：是指设计洪水位或设计通航水位至桥跨结构最下缘之 间的距离。 建筑高度：是指桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘 之间的距离。 容许建筑高度：是指公路或铁路定线中所确定的桥面或轨顶标高 与通航净空顶部标高之差。
桥梁分类与体系
苏通长江大桥 主跨1088米钢箱梁斜拉桥
桥梁分类与体系
南京二桥
桥梁分类与体系
芜湖长江大桥
桥梁分类与体系
江苏润扬长江大桥
桥梁分类与体系 组合桥—梁拱组合
桥梁分类与体系
北盘江大桥
桥梁分类与体系 组合桥—系杆拱桥 吊杆 拱肋 系杆拱有三种形式： 柔性系杆和刚性拱（图 4a）、刚性系杆（或撑刚 性梁）和柔性拱（图b）、 刚性系杆（梁）和刚性拱 （图c）。 系杆
按桥梁规模分类
《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1—2005）： 特大桥：桥长500m以上 大桥：桥长100m以上至500m 中桥：桥长20m以上至100m 小桥：桥长20m及以下 桥长——梁桥系指桥台挡砟前墙之间的长度；拱桥系指拱上侧墙 与桥台侧墙间两伸缩缝外端之间的长度；刚架桥系指刚架顺跨 度方向外侧间的长度。
排序 1 2 3
型式 H H H
4 5
6 7 8 9 10
武汉三桥 青州闽江大桥
上海杨浦大桥 中央名港大桥 上海徐浦大桥 斯卡圣德脱桥 汕头岩石大桥 鹤见航路桥
618 605
602 590 590 530 518 510
长江,中国 福州,中国
上海,中国 日本 上海,中国 挪威 汕头,中国 日本
(2000) (2000)
1410 1385
钢箱
钢箱 简支钢箱
中国
英国 中国
2005
1981 1999
6
7
香港青马大桥
费雷泽诺桥
1377
1298.5
连续钢箱
简支钢桁
中国
美国
1997
1964
8
9
金门大桥
海依靠斯特桥
1280
1210
简支钢桁
钢箱
美国
瑞典
1937
1998
10
梅克金海峡桥
1158
简支钢桥
美国
1957
桥梁分类与体系
明石海峡大桥
桥梁分类与体系
上承式桥
中承式桥
桥梁分类与体系
中承式桥
下承式桥
桥梁分类与体系
按桥梁规模分类
我国的规范
《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）： 特大桥：多孔跨径总长> 1000m，单孔跨径≥150m 大桥：1000m ≥多孔跨径总长≥ 100m，150m ≥单孔跨径≥40m
先进的装备 丰富的工程实践经验
桥梁分类与体系 三．跨海大桥工程的挑战
超大跨结构：
日本明石海峡大桥以1991m的跨度和50m深水基础的记录载
入世界桥梁史册。利用现有的高强度钢材和技术，已有可能 在21世纪建造主跨达4000m的大桥。如果新型炭纤维材料能
解决锚固和经济性的问题，就有希望在21世纪突破5000m大
桥梁分类与体系 （2）桥梁的分类 按上部结构的行车道位置分类
上承式：视野好、建筑高度大
中承式：建筑高度小、视野差 下承式：兼有两者的特点
按跨越障碍物的性质分类
跨海桥、跨河桥、跨线桥（立体交叉）、高架桥和栈桥。
按承重结构所用的材料分类
木桥、钢桥、圬工桥（包括砖、石、混凝土桥）、钢筋混凝土 桥、预应力混凝土桥和钢-混凝土组合桥等。
按结构体系分类
梁式桥：简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥
拱式桥：铰拱、双铰拱、三铰拱和无铰拱、钢管混凝土拱、劲性
刚架拱 刚架桥：门式刚架、斜腿刚构 悬索桥 组合体系桥：系杆拱、梁拱组合体系、斜拉桥、部分斜拉桥
桥梁分类与体系 结构体系分类的描述
荷载作用下结构的反力 抵抗外力结构的内力状态 适合结构受力性质的建筑材料
附属结构：在桥梁主体结构之外，根据需要修建的其它结构物，
包括锥形护坡、护岸、导流结构物、防撞设施等附属工程。
桥梁分类与体系 相关常用专业术语 水位
低水位：水位变动的河流，在枯水季节的最低水位。 高水位：在洪峰季节中的最高水位。 设计洪水位：桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的水位。 设计通航水位：在通航河流，满足正常通航净空要求的最高水位。
桥梁分类与体系 斜拉桥属高次超静定结构。主梁所受弯矩大小与斜拉 索的初张力密切相关。存在着一定的最优索力分布，使主 梁在各种状态下的弯矩(或应力)最小。 在竖向荷载作用下，主梁以受压为主，塔以受压为主， 斜索承受拉力。 梁体被斜索多点吊起，结构行为和多点弹性支承连续 梁类似，因此，梁体荷载弯矩减小，梁体高度降低，减轻 了结构自重节省了材料。 塔和索的材料性能也能得到较充分的发挥。
张家口通泰大桥
桥梁分类与体系
张家口通泰大桥
桥梁分类与体系 刚架桥
桥梁分类与体系
桥跨结构 ( 主梁) 和墩台 (支柱 ) 刚性相连的桥梁称刚架 桥。
由于梁与墩台之间采用刚结，在竖向荷载作用下，主 梁端部将产生负弯矩，从而减小了主梁跨中的正弯矩 ，跨中截面尺寸可相应减小；支柱在竖向荷载作用下 ，除承受压力外还承受弯矩，柱脚处一般存在水平推 力。