市政桥梁辅助.ppt

辅助课件,自然界中存在着天然形成的桥梁，著名的旅行探险家徐霞客曾三次到浙江天台探石梁景观，写道：“梁阔尺余，长三丈，架两山拗间。两飞瀑从亭左来，至桥乃会流下坠，雷轰河溃，百丈不止，余从梁上行，下瞰深潭，毛骨惧悚。”他在游记中科学地指出了这类天然桥梁的成因，并且赋予了一个最合理的名称 天生桥，现在已为地学界所公认。下左图为浙江天台石梁桥，下右图为天然石拱桥。,桥梁的起源,一般认为，人类学会建造各种桥梁，最初得益于自然界的启发，从倒下的树干，学会建造梁桥（下左图）；从天然的石穹学会建造拱桥天然石拱桥；从攀爬的藤蔓，学会建造索桥。考古发掘出的世界上最早的桥梁遗迹，是公元前6000公元前4000年今小亚细亚一带。我国已发现最早的是西安半坡村公元前4000年左右新石器时代氏族部落的木桥。在一些地方，至今仍然可以看到原始桥梁的踪影，如桥梁的原始雏形矴步（下右图）。,原始桥梁,原始木梁桥的雏形是木简支梁桥（下左图）。木伸臂桥（下右图）是木简支梁桥的发展，以木料层层叠压，横挑向江心，伸臂端搁上简支梁，以获得较大的桥跨。,木简支梁桥,木伸臂桥,原始桥梁,世界公认现代悬索桥的初始构思从中国古代索桥而来。早在公元前285年，秦蜀守李冰在四川成都建造了七座竹索桥（下左图），至今尚保留下来的古代吊桥还有喜马拉雅山悬吊人行桥（下右图）。,竹索吊桥，中国岷江,悬吊人行桥，喜马拉雅山,万物皆有名，有的还要有专名，就像人有名字一样。既然是名，就要起得好。我国近代桥梁，受了西方影响，题名时，总是从地理观点出发的。只要能指出它的所在地，使人一望而知，就行了。铁路公路上，更是用里程标记作名字，如同某某路上的“345，678公里桥”，那才真是确切不移的。然而我国古时桥名，不是这样。它总要有些文学气息，使人见了，不由地发生情感，念念不忘。或是纪事抒情，引起深思遐想；或有诗情画意，为之心旷神怡。这样，通过慎重题名，一座桥的历史、作用或影响，就立刻表现出来，因而容易流传。桥的“身价”，也因此而抬高。一座桥出了名，它的名字还会跟着多起来，除了正名，还有俗名、别名等等，就像人名，除了学名，还有别号、小字等等。有的是在民间自然而然地逐渐形成的，有的却是文人学士，要借此而为自己题名的。总之，桥成就要题名，成为风气，也是我国古代文化的一个特色。,我国古代的桥名内涵,“表扬”。首先是表扬桥的功用的，如“安济桥”，即“赵州桥”，在河北赵县南河上，一名“大石桥”，制造奇特，“隋匠李春之迹也”；“万安桥”，即“洛阳桥”，在福建泉州，为渡海用，“去舟而徒，易危以安，民莫不利。”“灭渡桥”，在江苏吴县，桥成“南北往来者踊跃称庆，名灭渡，志平横暴也。”“安平桥”，在福建晋江，建成于宋绍兴二十二年，全长2070米，俗名“五里桥”，旧有“天下无桥长此桥”的传说。其次是表扬造桥人物的，如“绩麻桥”，在湖北孝感县，“世传居民女绩麻所建”；“夫妇桥”，即四川灌县竹索桥，清何先德造，未完，其妻续成之；“葛镜桥”，在贵州平越，明万历间葛镜建，“屡为水决，三建乃成，靡金巨万，悉罄家资”。,安平桥,“纪事”，记载有关桥的流传下来的故事。如“万里桥”，在四川成都南门外，“昔孔明于此饯费聘吴，曰万里之行，始于此矣”。唐陆肱有万里桥赋，宋吕大防有万里桥诗，杜甫诗：“万里桥西宅，百花潭北庄”，唐张籍诗：“万里桥边多酒家，游人爱向谁家宿”；宋苏轼诗：“我欲归寻万里桥，水花风叶暮萧萧”，宋陆游诗：“雕鞍送客双流驿，银烛看花万里桥”。“马桥”，即“升仙桥”，在四川成都北，西汉司马相如不甘贫贱，立志做官，“尝题柱云，大丈夫不乘马车，不复过此桥”，唐岑参有升仙桥诗：“及乘马车，却从桥上归”，宋京镗有马桥记云：“兹建桥以马名，自是长卿之遗踪亦不泯矣。”“兰亭桥”，在浙江绍兴，“晋王右军修禊处，桥下细石浅濑（li赖），水声昼夜不绝”。“洗耳桥”，在河南汝州，相传尧要将天下让给许由，许由自命清高，认为听了这话污了自己的耳朵，此桥所在“即许由洗耳处”。“虎渡桥”，在福建漳州，亦名江东桥，“江南桥梁，虎渡第一，昔欲修桥，有虎负子渡江，息于中流乃因垒址为桥”。“宵市桥”，在江苏扬州，即“小市桥”，“相传隋炀帝时于此开夜市”。,“抒情”，通过桥名，来表达思想感情。如“销魂桥”，即“灞桥”，在陕西西安，“东汉人送客至此桥，折柳赠别”。因“取江淹别赋句，又呼为销魂桥”。唐王之涣诗：“杨柳东风树，青青夹御河。近来攀折苦，应为别离多。”明葛一龙词：“桥上飞花桥下水，断肠人是过桥人。”“思乡桥”，在河北丰润，“宋徽宗北辕过桥，驻马四顾，泫然曰，吾过此向大漠，安得似此水还乡矣人乃谓思乡桥也”。“至喜桥”，在四川广安，“昔欧阳修自吴入蜀，喜路险至此始平”。“情尽桥”，在四川简阳，唐雍陶题情尽桥诗有序云：“阳安送客至情尽桥，问其故，左右曰送迎之地止此。”“忘恩桥”，在陕西西安，“中官初入选，进东华门，门内有桥曰皇恩桥俗呼曰忘恩桥，以中官既富贵，必仇所生，盖耻之也”。,“写景”，美化桥身及四周景物。如“垂虹桥”，在江苏吴江，桥身环如半月，长若垂虹，宋王安石垂虹桥诗云：“颇夸九州物，壮丽无此敌。”“春波桥”，在浙江绍兴，贺知章诗云：“离别家乡岁月多，近来人事半消磨。惟有门前鉴湖水，春风不改旧时波。”故取此名桥。“海棠桥”，在湖北黄州，“宋时桥侧海棠丛开，秦观尝醉卧于此，明日题其柱”。“胭脂桥”，在江西饶州，鄱阳王萧俨生活奢华，宅中宫人，洗胭脂水流出，把桥下水都染红了，故名。“月样桥”，在山东青州，“采石凝结如天成”。“绿杨桥”，在湖北蕲水，“因东坡醉卧桥上，有解鞍欹枕绿杨桥之句，遂名”。按苏轼西江月词自序云：“春夜行蕲水中至一溪桥上，解鞍曲肱，醉卧少休，及觉已晓书此语桥柱上”，即是桥也。,“神异”，把神仙和桥梁联系起来，大多与道教有关。如“圣女桥”，在陕西白水，传说为三神女一夜成之。“白鹤桥”，在江苏句容，“汉永元间茅氏兄弟三人，乘鹤至此，有白鹤桥，大茅君驾白鹤会群仙处”。“集仙桥”，在江西安福，“相传居人夜闻桥上仙乐缭绕，旦往视之，惟见书吕洞宾字于桥柱”。“乘鱼桥”，在江苏苏州，“昔琴高乘鲤升仙之地”。“照影桥”，在湖北石首，“相传有仙人于此照影”。,我国古代桥梁的建筑成就,四大古桥,赵州桥,我国古代石拱桥的杰出代表是举世闻名的河北省赵县的赵州桥（又称安济桥 该桥在隋大业初年（公元605年左 右）为李春所创建，是一座空腹式的圆弧形石拱桥，净跨37m,宽9m，拱矢高度7.23m，在拱圈两肩各设有二个跨度不等的腹 拱，这样既能减轻桥身自重，节省材料，又便于排洪、增加美观，赵州桥的设计构思和工艺的精巧，不仅在我国古桥是首屈一指，据世界桥梁的考证，像这样的敞肩拱桥，欧洲到14世纪中期才出现，比我国晚了七百多年，赵州桥的雕刻艺术，包括栏板、望柱和锁口石等，其上狮象龙兽形态逼真，琢工的精致秀丽，不愧为文物宝库中的艺术珍品,四大古桥,洛阳桥,洛阳桥，原名“万安桥”，位于泉州东郊的洛阳江上。它与北京的卢沟桥，河北的赵州桥，广东的广济桥并称为中国古代四大名桥。洛阳桥是中国现存最早的跨海梁式大石桥，也是世界桥梁筏形基础的开端。全国重点文物保护单位。桥长73129米、宽45米、高73米，有44座船形桥墩、645个扶栏、104只石狮、1座石亭、7座石塔。因建桥处海潮汹涌，江宽流急，建桥工程非常艰巨。为此，采用了一种新型建桥方法，即在江底随桥的中线铺满大石头，筑起一条二十多米宽，里长的水下长堤。然后在石堤上用条石横直垒砌桥墩，成为现代桥梁工程中“筏形基础”的先驱。这种技术，直到十九世纪，欧洲人才开始采用。为了使桥墩更为牢固，巧妙地利用繁殖“砺房”的方法，来联结胶固石块。这种用生物加固桥梁方法，古今中外，绝无仅有。,我国古代桥梁的建筑成就,四大古桥,卢沟桥,卢沟桥始建于1189年六月，明昌三年（1192年）三月完工。两侧石雕护栏各有140条望柱，柱头上均雕有石狮，形态各异，据记载原有627个，现存501个。石狮多为明清之物，也有少量的金元遗存。“卢沟晓月”从金章宗年间就被列为燕京八景之一。,我国古代桥梁的建筑成就,四大古桥,广济桥,广济桥，俗称湘子桥，宋乾道七年（1171年）太守曾江创建，初为浮桥，由八十六只巨船连结而成始名“康济桥”。淳熙元年间（1174年）浮桥被洪水冲垮，太守常炜重修之，并创杰阁于西岸，开始了西岸桥墩的建筑，至绍定元年（1194年）历五十四年间，朱江、王正功、丁允元、孙叔谨等太守相继增筑，完成了十个桥墩的建造。其中又以淳熙十六年（1189年）太守丁允元建造的规模最大、功绩最著而改称西桥为“丁公桥”。绍熙五年（1194年），太守沈宗禹“皤石东岸”，筑“盖秀亭”，并称东桥为济川桥，接着，太守陈宏规、林骠、林会相继增筑，至开禧二年（1206年）历时十二年，建成桥墩十三座。东西桥建起来后，中间仍以浮舟连结之，形成了梁桥与浮桥相结合的基本格局。,我国古代桥梁的建筑成就,我国近代桥梁的建筑成就,钱塘江大桥,钱塘江大桥位于浙江省杭州市六和塔附近，横跨钱塘江，北岸在杭州二龙山东麓，南岸在滨江区浦沿街道联庄村上沙埠，是由我国自行设计和监造的第一座双层式公路、铁路两用特大桥。该桥为上下双层钢结构桁梁桥，全长1453米，宽9.1米，高71米分引桥和正桥两个部分。正桥十六孔，桥墩十五座。上层公路桥，宽六点一米，两侧人行道各一点五米。大桥建成未及三个月，日军铁蹄踏上北岸桥头，国民党军队下令炸毁，直至抗战胜利后修复通车。,该桥由著名桥梁工程师茅以升设计，并主持施工，首次采用气压法沉箱掘泥打桩成功。打破了外国人认为此处不可能建桥的预言。为中国人民长了志气。如今第二座公路、铁路平行的钱塘江大桥建成并通车。成为浙赣、沪杭铁路复线的枢纽。双虹飞彩，宏伟壮观。两次炸桥1937年7月7日，卢沟桥事变爆发。茅以升有一种连他自己也不愿意正视的预感，作出了惊醒世人的重大决定他在大桥南2号桥墩上留下一个长 方形的大洞。对于这个原设计中没有的重大改变，茅以升没有向任何人解释原因。1937年8月13日，淞沪抗战终于爆发，整个9月、10月，淞沪抗战异常激烈。战争的硝烟已经弥漫到杭州上空，钱塘江大桥的施工也进入了最紧张的阶段。9月26日，钱塘江大桥的下层单线铁路桥率先通车。茅以升期盼着上海能够阻挡住日军进攻的脚步，然而，持续了3个月的淞沪会战终以上海陷落结束，杭州也危在旦夕。筋疲力尽的茅以升已经明显地感到他已无力把握这座大桥的命运。11月16日茅以升接到南京政府命令：如果杭州不保，就炸毁钱塘江大桥。茅以升在南2号桥墩留下的长方型大洞，其实就是预防这一时刻的来临。当晚，茅以升以一个桥梁工程学家严谨、精准的态度，将钱塘江大桥所有的致命点标示出来。整个通宵，100多根引线，从各个引爆点全部接到南岸的一所房子里。怀着亲手掐死亲生婴儿一样的痛楚，茅以升一直陪伴着历经艰险建造起来的大桥，直到亲眼看到最后一根引线接好。这是茅以升一生中最难忘、最难受、最难捱的一天，在事后来对家人的回忆诉说中，那种痛苦，那种无奈，真使他欲哭无泪。11月17日，是茅以升多么渴望却又没敢指望的大桥全面通车的第一天，当第一辆汽车从大桥上驶过，两岸数十万群众使劲鼓掌，掌声经久不息。茅以升后来回忆说：“所有这天过桥的十多万人，以及此后每天过桥的人，人人都要在炸药上面走过，火车也同样在炸药上风驰电掣而过。开桥的第一天，桥里就先有了炸药，这在古今中外的桥梁史上，要算是空前的了！”1937年12月23日下午1点，茅以升终于接到命令：炸桥。下午5点，日军的先头部队已隐约可见，人群被强行拦阻，所有的引线都点燃了。随着一声巨响，钱塘江大桥的两 座桥墩被毁坏，五孔钢梁折断落入江中。总长1453米、历经925个日日夜夜、耗资160万美元的钱塘江大桥，最终在通车的第89天瘫痪在日寇侵略的烽火中。日军士兵友永河夫在硝烟弥漫中，拍下了炸毁后的钱塘江大桥。几十年后，友永河夫来到北京，带着对战争的忏悔，将他拍摄的这张照片亲手交到了茅以升的手中。大桥炸毁的这一天晚上，透过苍茫暮色，茅以升先生凝视着由他一手炸毁的大桥残影，看着江北岸愈来愈亮的火光，茅以升满腔悲愤地在书桌前写下8个字：“抗战必胜，此桥必复”。他的愿望直到1946年才得以实现。抗战胜利之后，钱塘江大桥被修复，成为浙赣线上的关键性工程之一。国民党当局妄图炸毁钱塘江大桥 1949年5月杭州解放前夕，国民党当局妄图炸毁钱塘江大桥，以图阻止解放军南下。在杭州地下党和铁路工人的努力下，偷偷将炸药量大幅削减，而且关键位置的炸药引信被切断。最终国民党工兵实施炸桥时，只破坏了大桥南侧引桥附近的一段铁轨，在大桥桥面上炸出一个洞，大桥主体没有受到太大破坏。此时解放军第21军63师已迫近大桥，国民党工兵无法实施进一步破坏，大桥最终比较完整的回到人民手中。“炸药放不对位置就炸不掉的桥”上海铁路局杭州工务段钱塘江大桥车间30多名养护工负责养护大桥。20年来天天与桥为伴的车间主任何光明说，现在的养护主要是针对铁路的枕木，大桥的结构一直保持得很好，钢梁也是15-20年才做一次重新漆装也就是涂刷一层漆。大桥至今没有进行过技术上的大修，2000年的维修是规模最大的一次，仅仅是更换了公路桥的桥面板。这是一座炸药不放对位置都炸不掉的桥。大桥的5号、6号桥墩在1937年、1944年和1945年被炸过，但至今仍能正常使用。1937年12月23日，茅以升接到密令，对钱塘江大桥实施爆破，只留下残存的桥墩。抗战胜利后，1948年5月，在茅以升的亲自主持下，钱塘江大桥又成功地被修复，兑现了他“抗战必胜，此桥必复”的誓言。,我国近代桥梁的建筑成就,武汉长江大桥,武汉长江大桥，是中国第一座横跨长江的桥梁，大桥为公路铁路两用桥，上层为公路，双向四车道，两侧有人行道；下层为复线铁路。全桥总长1670米，其中正桥1156米，西北岸引桥303米，东南岸引桥211米。从基底至公路桥面高80米，下层为双线铁路桥，宽14.5米，两列火车可同时对开。上层为公路桥，宽22.5米，其中：车行道18米，设4车道；车行道两边的人行道各2.25米。桥身为三联连续桥梁，每联3孔，共8墩9孔。每孔跨度为128米，为终年巨轮航行无阻起了很大的作用。正桥的两端建有具有民族风格的桥头堡，各高35米，从底层大厅至顶亭，共7层，有电动升降梯供人上下。附属建筑和各种装饰，均极协调精美，整座大桥异常雄伟。若从底层坐电动升降梯可直接上大桥公路桥面参观，眺望四周，望大江东去，整个武汉三镇连成一体尽收眼底，也打通了被长江隔断的京汉、粤汉两铁路，形成完整的京广线，使人心旷神怡，浮想联翩，真是“一桥飞架南北，天堑变通途”。,1.2桥梁的组成与分类,、桥梁的组成传统的说法 桥梁主要由桥跨结构、墩台、基础、附属工程等部分组成。随着大型桥梁的增多、结构先进性和复杂性的增强、对桥梁使用品质的要求越来越高，传统提法的局限性逐渐显露。现在的提法：桥梁由五大部件与五小部件组成。,1.2.1.1 所谓“五大部件”（力学，承重）是指（画）桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构，它们必须通过承受荷载的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。五大部件：1）桥跨结构。(或称桥孔结构、上部结构)。路线遇到障碍（如江河、山谷或其他路线等）的结构物。2）支座系统。支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构预计的在荷载、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）墩台基础。是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。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。,1.2.1.2 所谓“五小部件”（功能性）是直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为桥面构造。五小部件：1）桥面铺装(或称行车道铺装)。铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。特别是在钢箱梁上铺设沥青路面时，其技术要求甚严。2）排水防水系统。应能迅速排除桥面积水，并使渗水的可能性降至最小限度。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，又是有利于观赏的最佳装饰件。4）伸缩缝。桥跨上部结构之间或桥跨上部结构与桥台端墙之间所设的缝隙，以保证结构在各种因素作用下的变位。为使行车顺适、不颠簸，桥面上要设置伸缩缝构造。5）灯光照明。现代城市中，大跨桥梁通常是一个城市的标志性建筑，大多装置了灯光照明系统，构成了城市夜景的重要组成部分。,、各个结构的功能桥跨结构（承受作用）上部结构跨越障碍，承受活载；下部结构（传递作用）桥墩、桥台；支承上部结构，传递上部结构荷载；承上启下；桥台两端，配以路堤、锥形护坡、挡土墙等；大型、重要桥梁设防撞岛；基础（传递作用）基础在最底下，通常埋于土下，将上面的荷载传到大地；是保证结构安全的关键。关于水位：低水位-枯水季节最底；高水位-洪峰季节最高；设计洪水位-桥梁规定的设计计算水位；,、桥梁分类 按跨径大小分类 按桥面的位置划分 按桥梁用途来划分按按材料来划分 按按结构体系划分,按桥跨径大小分类,按桥面位置分类,上承式 视野好、建筑高度大 下承式建筑高度小、视野差 中承式兼有两者的特点,按桥梁用途分类,公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥 农桥、人行桥、运水桥(渡槽)、其它专用桥梁(如通过管路、电缆等),哈尔滨松花江公路桥,木桥、钢桥、圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥、预应力钢筋混凝土桥,木桥,圬工桥,按材料划分,梁式桥主梁受弯拱桥主拱受压刚架桥 构件受弯压缆索承重桥（吊桥、斜拉桥）缆索受拉组合体系桥,按结构体系分,梁式桥,用梁或桁架梁作主要承重结构的桥梁。其上部结构在铅垂向荷载作用下，支点只产生竖向反力。梁式桥为桥梁的基本体系之一。制造和架设均甚方便，使用广泛，在桥梁建筑中占有很大比例。,拱式桥,用拱作为桥身主要承重结构的桥。拱桥主要承受压力，故可用砖，石，混凝土等抗压性能良好的材料建造。大跨度拱桥则可用钢筋混凝土或钢材建造，可承受发生的力矩。,刚架桥,也称刚构桥，上部结构和下部结构连成整体的框架结构。根据基础连结条件不同，分为有铰与无铰两种。这种结构是超静定体系，在垂直荷载作用下，框架底部除了产生竖向反力外，还产生力矩和水平反力。常见的刚架桥有门式刚架桥和斜腿刚架桥等。,安康汉江大桥：钢斜腿刚架铁路桥，脚铰跨度176m，1982年建成。,缆索承重桥,利用高强钢丝制成的缆索做主要承重构件，以其跨越大距度的能力而著称荷载通过吊杆使缆索产生拉力，并传递到岸上巨大的锚碇上；分吊桥和斜拉桥两种。有水平反力，跨越能力大，对动荷载要求较高；,湛江海湾大桥，是一座双塔斜拉桥,几种桥梁实例展示,英国亨伯桥：悬索桥，主跨1410.8米，1981建成。建成时世界第一，现列世界第4。,悬索桥实例,拱桥实例,九溪沟桥：主跨116米，圬工拱桥。所在地：四川、丰都、九溪沟。建成时间：1972年。建成时是世界上跨径最大的石拱桥，保持纪录年之久。,南海九江桥：主跨160米；桥梁类型：混凝土斜拉桥；所在地：广东、南海、西江；主桥全长1370米；建成时间：1988年。,斜拉桥示例,德国本多夫桥：预应力砼单铰连续T构公路桥，主跨208米，1964建成。,刚架桥示例,组合结构体系示例,谢谢大家！,