桥梁工程基础

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1、桥梁工程基础桥梁工程基础20142014年年1212月月2929日日主要内容主要内容1 1、桥梁概述、桥梁概述2 2、桥梁的基本组成、桥梁的基本组成3 3、桥梁的常用术语、桥梁的常用术语4 4、桥梁分类、桥梁分类5 5、梁（板）桥、梁（板）桥6 6、拱桥、拱桥7 7、桥梁下部构造、桥梁下部构造8 8、桥面布置与构造、桥面布置与构造1 1 桥梁的概述桥梁的概述古代桥梁（约17世纪前）：天然状态的藤萝、树木、石梁浮桥（周）、木梁桥（秦）、石拱桥（汉）等近代桥梁（约18-19世纪）：铸铁（18世纪）、钢材（19世纪50年代）、钢筋混凝土桥梁（19世纪70年代）现代桥梁：预应力钢筋混凝土桥梁（20世纪

2、30年代）、斜拉桥、悬索桥、钢桥1.1 桥梁发展与展望桥梁:是跨越各种障碍（如河流、山谷或其他路线等）的结构物。 1.2 1.2 建桥材料建桥材料 向高强、轻质和新功能方向发展。 对于桥梁用的钢，不但要提高其强度，还要提高韧性、耐腐蚀性、耐疲劳性和可焊性。钢筋HRB400、HRB500、HPB300。 对于混凝土，我国一般把强度等级大于C60级的混凝土称为高强混凝土，大于C100的称为超高强混凝土。 目前，在实验室条件下，我国能制成C100级的混凝土，罗马尼亚能制成C170级，美国已制成C200级。 1.3 1.3 桥跨结构桥跨结构 继续向大跨度发展。 跨径能力是反映桥梁技术水平的主要指标之一

3、。 意大利计划建造跨度达3300m的墨西拿海峡悬索桥，已经完成初步方案。 日本也计划建造2500-3000m的纪淡海峡大桥。 西班牙和摩洛哥政府从1979年开始就对直布罗陀海峡工程进行规划，桥梁方案跨度达5000m。世界上跨径最大的钢拱桥世界上跨径最大的钢拱桥重庆朝天门大桥跨径重庆朝天门大桥跨径552m552m（20092009）。世界上跨径最大的混凝土拱桥世界上跨径最大的混凝土拱桥重庆万县长江大桥，跨径重庆万县长江大桥，跨径420m420m（19971997）。）。世界上跨径最大的斜拉桥世界上跨径最大的斜拉桥江苏苏通大桥，跨径江苏苏通大桥，跨径1088m1088m（20082008）。世界上

4、跨径最大的悬索桥世界上跨径最大的悬索桥日本明石海峡大桥，跨径日本明石海峡大桥，跨径1991m1991m（19981998）。）。世界上跨径最大的梁桥世界上跨径最大的梁桥重庆重庆石板坡长江大桥石板坡长江大桥( (复线桥复线桥) 330m) 330m（20062006）1.4 1.4 我国桥梁的发展概况我国桥梁的发展概况 石桥：我国现存古代最长的安平桥位于中国福建省晋江市安海镇和南安市水头镇之间的海湾上，安平桥全长2255米，桥面宽 33.8米，共361墩。桥墩用花岗岩条石横直交错叠砌而成。河北省赵县的赵州桥（又称安济桥，建于605年），就是我国古代石拱桥的杰出代表。 唐朝中期，我国已发展到用铁链

5、建造吊桥，我国保留至今的有跨长约100m的四川泸定县大渡河铁索桥（1706年） 民国时期民国时期，我国已开始建造钢桥。位于浙江省杭州市的钱塘钱塘江大桥江大桥，是我国自行设计建造的第一座双层铁路、公路两用桥。为上下双层钢结构桁梁桥，全长1453米。大桥于1937年建成。 1957年，第一座长江大桥武汉长江大桥，结束了我国万里长江无桥的历史，标志着我国建造大跨度钢桥的现代化桥梁技术水平的提高。大桥下层双线铁路，上层公路桥面宽18m，两侧各设2.25m人行道，包括引桥总长1670.4m. 武汉长江大桥南京长江大桥 1969年又建成了南京长江大桥，这是我国自行设计、建造、施工，并使用国产钢材的现代化大

6、型桥梁。上层为公路桥，下层为双线铁路，包括引桥在内，铁路桥梁全长6772m，公路桥全长4589m. 我国大跨径桥梁建设自20世纪80年代开始，90年代进入辉煌发展时期。据不完全统计，我国现有主跨在200m以上的桥梁近110座；主跨400米以上的桥梁已建成54座，在建18座；主跨1000米以上的桥梁建成6座，在建5座。已建的梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥的最大跨径分别达到了330米、552米、1088米和1490米，有16座分别跻身世界同类型桥梁排行榜前10名。悬索桥主跨在400m以上有13座。江苏润扬长江大桥主跨1490m，为国内最大跨径。湖南湘西矮寨特大桥湖南湘西矮寨特大桥: :主跨1176m，

7、距谷底垂直高度达355米，在横跨大峡谷的钢桁梁悬索桥中，为世界之首(2012年)。 斜拉桥主跨在400m以上的有18座。苏通长江大桥主跨1088m，是世界第一大跨斜拉桥(2008)。 拱桥：万县长江大桥主跨420m混凝土拱桥，巫山长江大桥主跨460m钢管混凝土拱桥，朝天门大桥为主跨552m钢拱桥，山西晋城丹河大桥主跨146m石拱桥（2001）主跨分别位居同类型桥梁世界第一。 2 2 桥梁的基本组成桥梁的基本组成 上部结构（桥跨结构、支座） 下部结构（桥墩、桥台和基础）桥面构造（桥面铺装、防水排水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明）换一种说法：桥梁由五个五个“大部件大部件”与五个与五个“小部件小部件”

8、组成。1拱圈 2拱上结构 3桥台 4锥形护坡 5拱轴线 6桥墩 7拱顶 8拱脚l五个“大部件”“五大部件”是指桥梁承受汽车或其他作用的桥跨上部结构与下部结构，它们是桥梁结构安全性的保证。(1)桥跨结构(上部结构、桥孔结构)。它的作用是承受车辆荷载，并通过支座传递给桥梁墩台。(2)支座系统。它的作用是支承上部结构并传递荷载给桥梁墩台，它应保证上部结构在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。(3)桥墩。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。(4)桥台。设在桥的两端：一端与路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端则支承桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程。(5)墩台基

9、础。是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构物。基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。前两个部件是桥跨上部结构，后三个部件是桥跨下部结构。l五个“小部件” 五个“小部件”是直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为桥面构造。在桥梁设计中往往不够重视，因而使得桥梁服务质量低下，外观粗糙。在现代化工业发展水平的基础上，人类的文明水平也极大提高，人们对桥梁行车的舒适性和结构物的观赏水平要求越来越高，因而国际上在桥梁设计中很重视五小部件，这不仅是“外观包装”，而且是服务功能的大问题。1)桥面铺装(或称行车道铺装)。桥面铺装的平整、耐磨、不翘曲、不渗

10、水是保证行车舒适的关键。2) 防水排水系统。应能迅速排除桥面积水，并使渗水的可能性降至最小限度。此外，城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。(3)栏杆(或防撞栏杆)。它既是保证安全的构造措施，又是利于观赏的最佳装饰件。(4)伸缩缝。位于桥跨上部结构之间或桥跨上部结构与桥台端墙之间，以保证结构在各种因素作用下的变位。为使桥面上行车舒适、不颠簸，桥面上要设置伸缩缝构造。尤其是大桥或城市桥的伸缩缝，不仅要结构牢固，外观光洁，而且要经常扫除掉入伸缩缝中的垃圾泥土，以保证它的功能作用。(5)灯光照明。在现代城市中，大跨径桥梁通常是一个城市的标志性建筑，大都装置了灯光照明系统，构成了城市夜景

11、的重要组成部分。水位：河流中的水位是随着季节而变化的，枯水季节的最低水位称为低水位；洪峰季节河流中的最高水位称为高水位。桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位称为设计洪水位；在各级航道中，能保持航船正常航行的水位称为通航水位。净跨径：梁式桥净跨径是指设计洪水位线上相邻两个桥墩(或桥台)之间的净距，用l0表示，拱式桥净跨径是指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。总跨径：是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径(l0)。它反映了桥下宣泄洪水的能力。 3 3 桥梁的常用术语桥梁的常用术语计算跨径计算跨径：对于设有支座的桥梁是指桥跨结构相邻两个支座中线之间的距离，用l表示；对于拱式桥是