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1、情景四 设计简单桥梁方案,学生要设计出一个简单的桥梁方案，可以是公路桥也可以是铁路桥。,学习任务：,情景四 设计简单桥梁方案,1.能够借助相应技术资料，正确认识桥梁的基本组成2.根据桥梁的分类，设计简单的桥梁方案。3.能够撰写该模型的简单结构设计原则及其方法。4.能够进行工作记录、技术文件存档和评价反馈5.客观评价方案效果。,学习目的：,4 桥梁工程的特点,一。桥梁工程的分类桥梁是当交通路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他路线时，为了保证线路的连续性，而修建的人工构建物。桥梁工程在工程规模上占道路总造价的10%20%，它同时而是保证全线通车的咽喉，特别在战时，桥梁工程具有非常重要的作用。桥梁是一
2、种功能性的结构物，但自古以来，人类从未停止过对桥梁美学的追求，很多桥梁被建成令人赏心悦目的艺术品，具有鲜明的时代特征，至今依然令人叹为观止。,桥梁的组成：桥面、桥跨结构、墩台及基础四部分组成。桥面:桥跨上铺设轨道、路面等部分，主要指道床、护轨、护栏等。桥跨结构:桥梁承受载荷、跨越障碍的部分，主要有梁板、支座等。墩台:支撑桥梁结构的部分；基础:墩台底部为基础。如桩基础、承台、明挖等。,二 桥梁的组成,二 桥梁的组成,2 梁式桥的分类,梁式桥受力示意,梁式桥的组成,2 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。,类型：简支梁式、连续梁式、伸臂梁式,受力特点：梁作为受弯构件由梁跨两
3、端支座（桥墩或桥台）支撑着。,连续桁架梁桥。支承在三个支点以上的桥梁。,简支梁桥,伸臂梁桥,三 拱式桥,.概念：拱桥的主要承重结构是拱圈，在桥面竖向移动荷载作用下桥墩或桥台要承受水平推力。,.与梁桥的主要区别,spandrel structure 拱上建筑（拱上结构）包括桥面系和向主拱圈传递荷载的构件或填充物。分为空腹式、实腹式。,三 拱式桥,拱式桥受力示意,（3）拱桥的主要优点,移动荷载作用下的计算简图 L拱桥跨度 f拱桥矢高,1、跨越能力较大。钢筋混凝土拱桥目前在世界最大跨度为390m，石拱桥为155m，钢拱桥为518m。2、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
4、泥3、能耐久，养护、维修费用少。4、外形美观、构造构造简单,三 拱式桥,拱式桥的组成,上承式拱桥：桥面布置在主要承重构件之上。,下承式拱桥：桥面布置在承重结构之下。,中承式拱桥：桥面在桥跨结构的高度中间,（4）拱桥的承重方式：,三 拱式桥,上承式拱桥,四川渡口金沙江桥(跨度180m),中承式拱桥,台湾关渡桥。五孔连续中承式拱桥。,九江长江桥,神州解放桥,下承式拱桥,武汉江汉三桥,.概念：是梁和柱（或竖墙）整体结合的桥梁结构。,在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力。,.受力特点：,受力状态介于梁式桥和拱桥之间。,四 刚架桥,桥跨结构与桥墩整结，即刚性连接。(rigid conne
5、ction),刚架桥特点之一,桥墩与桥跨刚性连接,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。,刚架桥特点之二,T形刚架桥（刚构桥）,挂梁,刚架桥类型,荷兰东斯海尔德桥，1965年建成。属于悬臂拼装预应力混凝土T形刚构公路桥，跨度91.4m。,连续刚架桥,Y形墩多孔预应力连续-刚构桥,斜腿刚架桥,广东虎门珠江辅航道桥,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
6、于连续刚构桥。主跨跨径世界第一。,世界第一,边跨150m,主跨跨径270m,重庆长江大桥,该桥建于1980年，是我国目前最大跨径的预应力混凝土T形刚构桥。正桥全长1073m，宽21m，分跨为86.54138156174104.5,主跨跨度174m。,挂梁跨度35m,T形刚构伸臂梁根部高11m,墩高70m，矩形空心高墩,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形墩刚构桥。主跨和分孔为67.5m95m67.5m,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。,桥的结构类型属于连续刚构桥。最大桥跨为270m.,挪威Stolma桥,辐射
7、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398，主跨489648(），索型采用双塔竖琴型。,扇形索型,三台涪江桥位于四川省三台县跨越涪江。全桥共孔，全长。该桥主桥为双塔混凝土斜拉桥，其孔跨为(）。，桥面总宽(车行道及两侧人行道各）。斜拉索为扇形双索面体系。,七.综合体系桥,在工程实践中，还采用几种桥型的组合结构，如梁和拱的组合体系，斜拉索与悬索组合体系等。所有这些组成，目的在于充分利用各种形式桥的受力特点，发挥其优越性，建造出符合要求，外观美丽的桥梁来。,桥墩与桥台为桥梁的支承结构。它们由台（墩）帽、台（墩）帽身、基础组成,1 桥墩的类型
8、根据其结构形式可分为：,（1）、实体式(重力式)桥墩：主要特点是依靠自身重量来平衡外力而保持稳定。它一般适宜荷载较大的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较多的江河之中。,重力式桥墩,八 桥墩与桥台,（2）、空心式桥墩：它克服了实体式桥墩在许多情况下材料强度得不到充分发挥的缺点，可以节省圬工材料，还减轻重量。缺点是经不起漂浮物的撞击。,构架式桥墩,X形桥墩,Y形桥墩,V形桥墩,(3）、桩(柱)式桥墩：将桩基一直向上延伸到桥跨结构下面，桩顶浇筑墩帽，桩作为墩身的一部分。一般用于桥跨不大于30m，墩身不高于10m的情况。如在桩顶上修筑承台，在承台上修筑立柱作墩身，则成为柱式桥墩。柱式桥墩可以是单柱，也可以
9、是双柱或多柱形式，视结构需要而定。,桩式桥墩,双柱式桥墩,单柱式桥墩,2 桥台的类型,桥台是两端桥头的支承结构物，它是连接两岸道路的路桥衔接构造物。它既要承受支座传递来的竖直力和水平力，还要挡土护岸，承受台后填土及填土上荷载产生的侧向土压力。因此桥台必须有足够的强度，并能避免在荷载作用下发生过大的水平位移、转动和沉降，这在超静定结构桥梁中尤为重要。,实体式桥台:U型桥台它是最常用的桥台形式，它由支承桥跨结构的台身与两侧翼墙在平面上构成U字形而得名。一般用圬工材料砌筑，构造简单。适合于填土高度在810m以下，跨度稍大的桥梁。缺点是桥台体积和自重较大，也增加了对地基的要求。,U形式,八字形翼墙式,
10、我国桥梁的桥台形式有：,埋置式桥台:它是将台身大部分埋入锥形护坡中，只露出台帽,以安置支座及上部构造物。桥台体积可以大为减少。但是由于台前护坡用作永久性表面防护设施，存在着被洪水冲毁而使台身裸露的可能，故一般用于桥头为浅滩、护坡受冲刷较小的场合。埋置式桥台不一定是实体结构。配合钻孔灌注桩基础，埋置式桥台还可以采用桩柱上的框架式和锚拉式等型式。,耳墙式,埋置式,桥梁基础一般比房屋基础的规模大，需要考虑的问题多，施工条件也困难。桥梁基础的类型有刚性扩大基础、桩基础和沉井基础等。在特殊情况下也用气压沉箱基础。桥梁基础工程详见第三章基础工程,桥的桩基础,九 桥梁技术的发展方向,1、大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展；2、新材料的开发和应用；3、在设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段，有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用GPS和遥控技术控制桥梁施工；4、大型深水基础工程；5、桥梁建成交付使用后，将通过自动监测和管理系统保证桥梁的安全和正常运行，一旦发生故障或损伤，将自动报告损伤部位和养护对策。6、重视桥梁美学及环境保护。,
