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1、橋 梁 工 程,1.橋梁定義：跨越各種障礙物、建筑物; 2.橋梁在工程上占公路總造價(jià)的10%20% 3.橋梁在經(jīng)濟(jì)、戰(zhàn)爭中具有非常重要的地位; 4.橋梁是一種空間藝術(shù)立交、高架.,1.1 橋梁概述,橋梁工程是土木工程中屬于結(jié)構(gòu)工程的一個(gè)分支學(xué)科，是用磚石、木、混凝土、鋼筋混凝土和各種金屬材料建造的結(jié)構(gòu)工程。 橋梁既是一種功能性的結(jié)構(gòu)物，又是一座立體的造型藝術(shù)工程，也是具有時(shí)代特征的景觀工程，橋梁具有一種凌空宏偉的魅力。,法國米月高架橋,,所謂“五大部件”是指橋梁承受汽車或其他運(yùn)輸車輛荷載的橋跨上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)，它們必須通過承受荷載的計(jì)算與分析，是橋梁結(jié)構(gòu)安全性的保證。 五大部件： 1）橋跨結(jié)

2、構(gòu)(或稱橋孔結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu))。路線遇到障礙（如江河、山谷或其他路線等）的結(jié)構(gòu)物。 2）支座系統(tǒng)。支承上部結(jié)構(gòu)并傳遞荷載于橋梁墩臺上，它應(yīng)保證上部結(jié)構(gòu)預(yù)計(jì)的在荷載、溫度變化或其他因素作用下的位移功能。 3）橋墩。是在河中或岸上支承兩側(cè)橋跨上部結(jié)構(gòu)的建筑物。 4）橋臺。設(shè)在橋的兩端；一端與路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端則支承橋跨上部結(jié)構(gòu)的端部。為保護(hù)橋臺和路堤填土，橋臺兩側(cè)常做一些防護(hù)工程。 5）墩臺基礎(chǔ)。是保證橋梁墩臺安全并將荷載傳至地基的結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)工程在整個(gè)橋梁工程施工中是比較困難的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的問題也很復(fù)雜。 前兩個(gè)部件是橋跨上部結(jié)構(gòu)，后三個(gè)部件是橋跨下部結(jié)構(gòu)。,

3、,所謂“五小部件”，是直接與橋梁服務(wù)功能有關(guān)的部件，過去總稱為橋面構(gòu)造。 五小部件： 1）橋面鋪裝(或稱行車道鋪裝)。 鋪裝的平整、耐磨性、不翹曲、不滲水是保證行車舒適的關(guān)鍵。特別是在鋼箱梁上鋪設(shè)瀝青路面時(shí)，其技術(shù)要求甚嚴(yán)。 2）排水防水系統(tǒng)。應(yīng)能迅速排除橋面積水，并使?jié)B水的可能性降至最小限度。城市橋梁排水系統(tǒng)應(yīng)保證橋下無滴水和結(jié)構(gòu)上無漏水現(xiàn)象。 3）欄桿（或防撞欄桿）。它既是保證安全的構(gòu)造措施，又是有利于觀賞的最佳裝飾件。 4）伸縮縫。橋跨上部結(jié)構(gòu)之間或橋跨上部結(jié)構(gòu)與橋臺端墻之間所設(shè)的縫隙，以保證結(jié)構(gòu)在各種因素作用下的變位。為使行車順適、不顛簸，橋面上要設(shè)置伸縮縫構(gòu)造。 5）燈光照明?，F(xiàn)代

4、城市中，大跨橋梁通常是一個(gè)城市的標(biāo)志性建筑，大多裝置了燈光照明系統(tǒng)，構(gòu)成了城市夜景的重要組成部分。,橋面構(gòu)造,,,,,,燈光照明,1.2 橋梁的分類,1、按使用性質(zhì)： 公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋 人行橋、機(jī)耕橋、過水橋,海倉大橋（公路橋）,鐵路橋 （中國蘭新鐵路）,蕪湖長江橋:我國跨度 最大的公鐵兩用橋,渡槽橋 （過水橋）,,2、跨徑大小和多跨總長分： 特大橋：L500m，L0100m； 大橋：100mL500m，40m L0 100m ； 中橋：30mL100m，20m L0 40m； 小橋：8mL30m，5m L0 20m； 涵洞

5、：L8m， L0 5m。,,,,橋梁的分類,L：多孔跨徑總長,L0：單孔跨徑,3、行車位置：上承式橋、中承式橋、下承式橋。,上承式橋梁 位于湖南省洞口縣淘金村,橋梁的分類,中承式橋梁,舊金山的金門大橋 下承式橋梁,4、按承重構(gòu)件受力情況：梁橋、板橋、拱橋、鋼結(jié)構(gòu)橋、吊橋、組合體系橋（斜拉橋、懸索橋）。,梁橋 該橋（漢江橋）位于陜西紫陽縣，主跨為4525045米預(yù)應(yīng)力混凝土形簡支梁，邊跨為430米預(yù)應(yīng)力混凝土形簡支梁，全橋390米，薄壁空心墩高58米，于1987年建成。,橋梁的分類,該橋（龍腦橋）位于四川省瀘州，建于明代洪武年間(公元年）。橋高米、長米，寬1.9米，共孔，由塊長3.6米的青石板組

6、成。中間個(gè)橋墩上分別雕有龍、象和麒麟的頭像，石雕藝術(shù)精湛，造型別致，布局奇特。因石雕中有個(gè)龍頭故名龍腦橋。,板 橋,龍頭,,紹興纖道橋?yàn)槭迨战M成的梁式長橋，其主要作用為纖夫拉纖用，此外也可用于風(fēng)浪大時(shí)船只的避風(fēng)。清同治年間（1862-1874年）重修。 全長386.2米，115跨，每跨凈2米，橋面用三塊條石拼成，寬1.5米，橋墩用條石干砌。該橋?yàn)槿珖攸c(diǎn)文物保護(hù)單位。,板 橋,拱橋,該橋位于云南省昆明市至玉溪公路75.3公里處的玉溪新街坡。單孔跨徑3.55米，斜石拱橋，采用條米厚的拱肋錯(cuò)位疊砌而成。,1m厚的石拱肋,,鋼結(jié)構(gòu)橋,雁蕩方洞的吊橋,組合體系橋,懸索橋 明石海峽大橋98年建， 長

7、度3910m，墩距1990m,斜拉橋 米約大橋：世界上第二高的橋梁，全長達(dá)2.46公里，但只用7個(gè)橋墩支撐，其中2、3號橋墩分別高達(dá)245米和220米，是世界上最高的兩個(gè)橋墩。如果算上橋墩上方用于支撐斜拉索的橋塔，最高的一個(gè)橋墩則達(dá)到343米，超過法國巴黎著名的埃菲爾鐵塔23米。,5、按使用年限：永久性橋、半永久性橋、臨時(shí)橋。 6、按材料類型：木橋、圬工橋（含磚、石和混凝土砌塊橋）、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力橋、鋼橋。,該橋在日本。木材容易腐爛，歷史上保存至今的木橋極少。日本保存的5孔錦帶木拱橋，跨度27.5m，始建于1673年。,木橋,揚(yáng)州瘦西湖五亭橋，又名蓮花橋。該橋?yàn)橹袊诺鋱@林中亦常見石拱橋

8、，即起交通引路作用，更與園林景色有機(jī)結(jié)合。,石 橋,飛云江橋位于浙江省瑞安縣、跨飛云江。是中國最大跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋。橋全長1721，分跨為18515621435(），最大跨度62，梁高2.85，高跨比1/21.75；混凝土標(biāo)號R60；橋面寬13,預(yù)應(yīng)力橋梁,鋼橋,,南京長江大橋,上部結(jié)構(gòu)通過 支座與墩臺連接,1.2 橋梁的結(jié)構(gòu)形式,梁式橋的組成,梁式橋是在豎向移動式荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)體系。是最常見而又最基本的橋梁。,梁式橋：,,,,,,,受力特點(diǎn)：梁作為受彎構(gòu)件由梁跨兩端支座（橋墩或橋臺）支撐著。,梁式橋,梁式橋受力特點(diǎn)：橋梁上部結(jié)構(gòu)的荷載(垂直)支承下部結(jié)構(gòu) 兩個(gè)支承之間的

9、橋面是受彎構(gòu)件，承受很大的彎矩。,梁式橋類型： 簡支梁式：在橋墩上不連續(xù)。是目前應(yīng)用最廣的梁橋。 連續(xù)梁式：在橋墩上連續(xù) 懸臂梁式：在橋墩上連續(xù)，在橋孔內(nèi)中斷，線路在橋孔內(nèi)過渡到另一根梁上。,梁式橋,,,,,,連續(xù)桁架梁橋。支承在三個(gè)支點(diǎn)以上的橋梁。,簡支梁橋,伸臂梁橋,梁式橋截面結(jié)構(gòu)形式,實(shí)心板梁,箱型梁,短肋板梁,空心板梁,梁式橋施工特點(diǎn),1,2,3,引橋橋墩完成,引橋主梁吊裝,,拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈或拱肋，在橋面豎向移動荷載作用下承受的是根據(jù)其拱形斜向的壓力，拱的彎矩和變形都比較小，橋墩或橋臺要承受水平推力。 采用的材料：磚、石、混凝土和鋼筋混凝土。 跨越能力大，外形美觀，修建拱橋經(jīng)

10、濟(jì)合理。,拱上建筑（拱上結(jié)構(gòu)）包括橋面系和向主拱圈傳遞荷載的構(gòu)件或填充物。分為空腹式、實(shí)腹式。,拱式橋,拱式橋,空腹式拱橋,實(shí)腹式拱橋,,,,,,拱式橋與梁式橋的區(qū)別,,,,,,,,,拱式橋類型,,,,上承式拱橋：橋面在拱肋上方,下承式拱橋：橋面在拱肋下方,中承式拱橋：橋面橋面在拱肋中間,,吊桿,,立柱,,吊桿,,立柱,,系桿,拱式橋,廣州丫譬沙珠江大橋 中承式系桿拱橋 世界最大鋼管混凝土拱橋， 跨度360m,重慶萬縣長江大橋 上承式拱橋 世界最大鋼筋混凝土箱拱橋，跨度420m,悉尼鋼桁架組合式拱橋 主跨503m，同類橋中我國的 盧浦大橋主跨550m居世界第一,美國新河谷橋 主拱圈為鋼桁架，跨

11、度518.2m，居世界鋼桁架拱橋第一位；該橋所用鋼材為耐侯鋼，無需養(yǎng)護(hù),烏巢大橋：該橋位于湖南，建于1990年。拱圈由兩條分離式矩形石肋和8條鋼筋混凝土橫系梁組成。,外形與梁式橋相似，但是上部結(jié)構(gòu) 與下方支腳部分是完全剛結(jié)在一起 的，是梁和柱整體結(jié)合的橋梁結(jié)構(gòu)。,剛架橋,橋墩與橋跨剛性連接,,,橋墩與橋跨通過支座連接,標(biāo)準(zhǔn)的梁式橋，梁和橋墩的結(jié)構(gòu)分開,受力特點(diǎn)：在豎向移動荷載作用下，梁部主要受彎，柱腳處有水平推力，受力狀態(tài)介于梁式橋和拱橋之間。,,,,,,剛架橋,剛架橋的類型：T形剛架橋、連續(xù)剛架橋、斜腿剛架橋,連續(xù)剛架橋，有較好的抗震性能。,斜腿剛架橋。造型輕巧美觀。,T形剛架橋，便于施 加

12、預(yù)應(yīng)力，加掛梁 后，跨度很大。,T形剛架橋（剛構(gòu)橋）,掛梁,連續(xù)剛架橋,斜腿剛架橋,廣東虎門珠江輔航道橋 建于1997年，主跨270m，屬于連續(xù)剛構(gòu)橋。主跨跨徑世界第一,湖北黃石長江大橋：特大公路橋，建于1996年。 橋全長2580m，雙向四車道。,廣西桂林漓江橋：該橋是一座建于風(fēng)景區(qū)的預(yù)應(yīng)力混凝土V形墩剛構(gòu)橋。主跨和分孔為67.5m95m67.5m,主孔懸臂長27.5m，掛梁長40m，斜腿傾角45，長12m。整座橋型線條流暢，輕巧別致，橋景相融。,斜拉橋,梁通過斜拉索拉在塔上，形成斜拉橋。由主梁、塔柱、斜索三種基本構(gòu)件組成,受力特點(diǎn)：梁索塔基礎(chǔ) 橋面體系（加勁主梁）受壓，支承體系（斜拉索）受

13、拉,斜拉橋,斜拉橋材料：主梁和塔柱采用鋼筋混凝土或型鋼，為減少梁 的截面和自重，主梁常采用預(yù)應(yīng)力混凝土；斜索采用高強(qiáng)度 鋼材。 斜拉橋的類型： 根據(jù)跨度大小的要求和經(jīng)濟(jì)上的考慮分為： 單塔式、雙塔式、多塔式 根據(jù)縱向斜纜布置分為：輻射式、扇形、豎琴形、星形 斜拉橋作為一種拉索體系，比梁式橋有更大的跨越能力，拉索的自錨性及斜拉橋良好的力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已成為大跨度橋梁最主要的橋型，在跨徑200800m范圍占據(jù)優(yōu)勢，在跨徑8001100m特大橋梁中扮演重要角色。 斜索是橋的生命線，如何確保其壽命，是當(dāng)今橋梁工程界關(guān)注的課題。,輻射形,豎琴形,扇形,斜 拉 橋 的 索 型,輻射形索型,,

14、豎琴形索型,,來賓紅水河，位于廣西紅水河，是我國修建的第一座預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路斜拉橋。全長398，主跨489648(），索型采用雙塔豎琴型。,扇形索型,,型式多種多樣,獨(dú)柱,世界上最高的橋梁米約大橋（墩343m，橋高270m）,武漢長江三橋 （白沙洲大橋主跨618m）,A型,倒Y型,法國諾曼底橋（跨徑856m),日本多多羅橋（跨徑890m）,倒Y型,鋼塔塔高220m，其形狀猶如倒Y形,銅陵長江大橋 （主跨432m）,H型,施工特點(diǎn),1、主塔施工,,2、主梁施工,,3、合攏,,4、竣工,懸索橋,懸索橋:橋面支承在懸索上的橋，或叫吊橋，是一種古老橋型。 早期制索材料為藤條、竹子、皮革、鐵鏈等。 現(xiàn)代

15、懸索橋結(jié)構(gòu)組成：主纜、塔架、加勁梁和錨碇。 主纜：廣泛采用高強(qiáng)度鋼纜繩，以期發(fā)揮優(yōu)異的抗拉性能。 塔架形式：門式E架，材料用鋼和混凝土 加勁梁：鋼杭架梁和扁平鋼箱梁 錨碇：有重力式錨碇和隧道錨碇，重力式錨碇居多。,著名的古代竹索橋 “安瀾橋”，坐落在四川省灌縣都江堰市區(qū)西岷江上，橫跨在內(nèi)江和外江的分水處。被譽(yù)為中國古代五大橋梁，是都江堰最具特征的景觀。,“安瀾索橋”是世界索橋建筑的典范,猶如十三條巨蟒橫空出世,四川大渡河的瀘定鐵索橋：建于公元1705年，橋凈跨約130米，橋?qū)?.8米，每根鐵鏈長約127米，橋身由十三根碗口粗的鐵鏈組成，其中扶手四根，底鏈九根，上橫鋪木板，縱鋪?zhàn)叩腊澹瑑砂妒鰳?/p>

16、臺，錨定鐵鏈，上有美麗的橋屋 。1935年5月29日，中國工農(nóng)紅軍在長征途中英勇飛奪瀘定橋一戰(zhàn)，打開了北上抗日的通道，毛澤東同志為此寫下了“大渡橋橫鐵索寒”的壯麗詩句，瀘定橋自此名揚(yáng)中外，1961年月日，瀘定橋被國務(wù)院首批確定為全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位。今天的瀘定橋已成為中外游人瞻仰、緬懷先烈和觀光、旅游的勝地。,現(xiàn)代懸索橋,,,受力特點(diǎn)：橋面吊索主纜橋塔基礎(chǔ) 在力的傳遞過程中吊桿和主纜均承受很大的拉力，此拉力由兩岸橋臺后修筑的巨型錨碇平衡。個(gè)別也有固定在剛性梁的端部者，稱為自錨式懸索橋。,,,,,懸索橋受力示意,懸索橋優(yōu)點(diǎn)：能充分發(fā)揮鋼纜材料優(yōu)越的抗拉性能。因此結(jié)構(gòu)自重輕，可以獲得比斜拉橋更大的

17、跨徑，跨徑可達(dá)1000m以上；成卷鋼纜便于運(yùn)輸，也便于無支架懸吊拼裝，適合在大江、湖?；蚩缭缴顪?、深谷時(shí)采用。懸索橋優(yōu)美的造型和宏偉的規(guī)模，常被稱為“橋梁皇后”,懸索橋,大貝爾特東橋懸索橋,錨碇施工,主纜施工,施工特點(diǎn),1、主塔施工,2、主纜施工,3、橋面施工,4、竣工,,,,,日本明石海峽大橋 （世界最大跨度1991m）,主塔塔頂高度297.3m,大橋主纜、加勁梁施工,大橋的加勁鋼箱梁用了鋼材90000噸。這是架設(shè)鋼箱梁的情況,江陰長江公路大橋：是我國首座跨徑超千米的特大型鋼箱梁懸索橋梁，也是20世紀(jì)“中國第一、世界第四”大鋼箱梁懸索橋，是江蘇省境內(nèi)跨越長江南北的第二座大橋。位于靖江市十圩村

18、與江陰市間，大橋全線建設(shè)總里程為5.176公里，總投資36.25億元。大橋全長3071米，索塔高197m，兩根主纜直徑為0.870m，橋面按六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，寬33.8米，設(shè)計(jì)行車速度為100公里/小時(shí)；橋下通航凈高為50米，可滿足5萬噸級輪船通航。大橋于1994年11月22日開工，1999年9月28日竣工通車。,江陰長江公路大橋,香港青馬大橋：主橋跨度達(dá)1377米，兩座吊塔，每座高206米，離海面62米，是全世界最長的公路、鐵路兩用吊橋。其主跨長度比美國三藩市的金門橋還要長。青馬大橋連接青衣和馬灣島嶼，大橋橋塔和主纜宏偉壯觀，橫跨馬灣海峽，氣勢如虹。主纜本身由數(shù)以千計(jì)的鋼線組成，其長1

19、6萬公里，足以環(huán)繞地球四次。,主跨1377m,主塔施工情況,主塔高度206m,大橋主纜施工,大橋安裝鋼箱梁的情況,大橋剛建成情況， 橋面具有6個(gè)車道,珠江黃埔大橋：采用懸索橋與斜拉橋結(jié)合的方式，懸索橋主跨1138米 全省第一。大橋主跨通航凈高60米，可以保證5萬噸海船通過；而采用的 獨(dú)塔斜拉橋主跨383米，更是全世界同類橋型最長的。塔高200米頂天立 地，懸索橋所需要借力的混凝土“錨碇”估計(jì)重達(dá)20萬噸，設(shè)置在江心小島 上，面積幾乎是一個(gè)足球場，長80米、寬40米，高60多米。,綜合體系橋,橋墩和橋臺是橋梁的支承結(jié)構(gòu)，橋臺是兩端橋頭的支承結(jié) 構(gòu)，是道路的橋梁的連接點(diǎn)；橋臺是多跨橋的中間支承結(jié)

20、構(gòu)。,橋墩與橋臺,埋置式橋臺,橋墩的類型,橋墩的組成：墩帽、墩身、基礎(chǔ) 橋墩的作用：在橋的中間，支承橋的左右兩跨通過支座傳來 的豎直力和水平力；由于橋墩建筑在江河中，因此還要承受 流水壓力、水面上的風(fēng)力和可能的冰壓力、船只等的撞擊力。 橋墩設(shè)計(jì)要求：結(jié)構(gòu)上有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，布設(shè)上考慮 與河流的相互影響，在空間上應(yīng)滿足通航和通車要求。 公路橋梁常采用的橋墩類型按結(jié)構(gòu)形式分為： 實(shí)體式（重力式）橋墩 空心式橋墩 樁或柱式橋墩,重力式,（1）實(shí)體式（重力式）橋墩 特點(diǎn)：依靠自身重量平衡外力而保持穩(wěn)定 缺點(diǎn)：圬工體積較大，自重大、阻水面積較大。,適用范圍：荷載較大的大

21、、中型橋梁，或流水、漂浮物較多的江河之中,橋墩的類型,有時(shí)為減輕 自重，將墩頂部分做成懸臂式,（2）空心式橋墩：克服了實(shí)體式橋墩在許多情況下材料強(qiáng) 度得不到充分發(fā)揮的缺點(diǎn)，而將混凝土或鋼筋混凝土橋墩做 成空心薄壁結(jié)構(gòu)等形式。 優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省圬工材料，減輕自重 缺點(diǎn)：經(jīng)不起漂浮物的沖擊 （3）樁式橋墩：將樁基一直向上延伸到橋跨結(jié)構(gòu)的下面， 樁頂澆筑柱帽，樁做為墩身的一部分，樁和墩帽均由鋼筋混 凝土制成。一般用于橋跨不大于30m，墩身不高于10m的情況。 柱式橋墩：樁頂上修筑承臺，承臺上修筑立柱作柱身， 則成為柱式橋墩，可以是單柱、雙柱、多柱形式。,橋墩的類型,雙柱式,單柱式,柱式橋墩的類型,橋臺的

22、類型,橋臺的組成：臺帽、臺身、基礎(chǔ) 橋臺的作用：兩岸道路與橋梁的連接點(diǎn)，承受支座傳遞來的 豎直力和水平力，還要擋土護(hù)岸，承受臺后填土及填土上荷 載產(chǎn)生的側(cè)向土壓力。 橋臺的設(shè)計(jì)要求：有足夠的強(qiáng)度，避免在荷載的作用下發(fā)生 過大的水平位移、轉(zhuǎn)動和沉降。 橋臺的形式：實(shí)體式橋臺和埋置式橋臺等。,橋梁基礎(chǔ)作用：承 擔(dān)著橋墩、橋跨結(jié) 構(gòu)的全部重量以及 橋上可變荷載。一 般修建于流水中， 比房屋基礎(chǔ)的規(guī)模 大，問題多，施工 條件困難。,,,橋梁基礎(chǔ),橋梁基礎(chǔ)類型：剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、沉箱基礎(chǔ),橋梁技術(shù)的發(fā)展方向,1、大跨度橋梁向更長、更大、更柔的方向發(fā)展 2、新材料的開發(fā)和應(yīng)用 3、設(shè)計(jì)階段采用高度發(fā)展的計(jì)算機(jī)輔助手段 4、大型深水基礎(chǔ)工程 5、橋梁的安全性 6、重視橋梁美學(xué)及環(huán)境保護(hù),杭州灣跨海大橋全長36公里，是目前世界上最長的跨海大橋,課程討論： 1. 介紹你所知道的國內(nèi)外的橋之最； 2. 橋的歷史或由來，風(fēng)景橋介紹； 3. 你所知道或熟悉的某座橋的介紹（歷史、故事、施工形式、規(guī)模） 4. 各種橋梁施工方法的學(xué)習(xí)體會 用PPT形式上臺進(jìn)行35分鐘的交流，回答同學(xué)12個(gè)問題。,課程討論,