城市道路桥梁工程.ppt
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1、,桥梁工程,课程内容,内容对象 城市道路、公路及铁路常用中、小跨度桥梁设计、施工的基本知识,以桥梁为主。内容组成 概念:名词术语、概念分类 构造原理:构件截面形式、结构尺寸 计算原理:内力计算理论、方法 设计原理:受力特点、设计方法与步骤 施工概要,第一章 绪论,本章提要本章简述桥梁在交通路线中的重要作用及其 在社会经济和文化发展中的重要地位,说明桥梁的组成、结 构体系和分类,阐述国内外各种桥梁的发展简况及现状。章节内容 1.1桥梁的概述 1.2桥梁的组成与分类 1.3桥梁建设的成就与展望,1.1桥梁概述,一、桥梁的基本概念 供铁路、道路、渠道、管线、行人等跨越河流、海湾、湖泊、山谷、低地或其
2、它交通线路使用的建筑结构。二、桥梁的重要性 桥梁是各种道路工程的关键节点,难度高、造价大 在战争和发生灾害时桥梁是咽喉要道、生命线工程 桥梁是城市立体交通的主要构成 社会性:桥梁在国家和地区的经济、文化、社会发展中 起巨大作用,1.1桥梁概述,三、桥梁设计的复杂性桥梁上的主要活荷载是车辆荷载及其影响力,灵活性很大,造成结构计算复杂在正常使用条件下,风、车辆造成的结构振动问题地震影响复杂性温度变化、基础变位不容忽视结构构件形式多样(杆、板、壳、体、索),存在空间问题,构造复杂,内力计算复杂跨越深谷、河流,施工难度大,设计要考虑施工过程,1.2桥梁的组成与分类,一、桥梁的基本组成部分及术语1、基本
3、组成部分 桥跨结构 上部结构 桥面结构 桥墩 下部结构 桥台 基础 支座 附属结构,1.2桥梁的组成与分类,2.桥梁名词术语正桥、引桥、桥头堡,1.2桥梁的组成与分类,尺度术语,跨度、主跨净跨径、总跨径、计算跨径、标准跨径桥梁全长、桥梁总长桥下净空高度、建筑高度、容许建筑高度、允许建筑高度,1.2桥梁的组成与分类,二、桥梁的基本体系 按照桥梁主要承重结构的受力特点对桥梁分类:1.梁式桥 1)主要承重结构:以简支、悬臂或连续梁形式支撑在桥墩或桥台上的梁 2)受力特点:竖向荷载作用下,支座对结构无水平反力:梁内承受的弯矩很大,轴力为零 3)适宜材料:钢筋混凝土,预应力混凝土、钢,1.2桥梁的组成与
4、分类,1.2桥梁的组成与分类,连续梁桥示例,1.2桥梁的组成与分类,悬臂梁桥示例1:英国福斯湾河口桥 The Forth Rail Bridge,位于英国的苏格兰东海岸,为19世纪末期世界上最大的双线铁路、悬臂钢桁架桥,也是世界上最早采用平炉钢建造的桥梁,该桥于1883年开工,1889年竣工,至今仍在通火车,并且仍保持着悬臂钢桁架中跨度的第二位(521米),1.2桥梁的组成与分类,悬臂梁桥示例2:加拿大魁北克桥 The Quebec Bridge,全长986.9米,主跨跨度548.64米,中间挂孔长195.1米,两锚跨各长156.97米是迄今为止跨度最长的悬臂式钢桁架桥,1940-1912年建
5、设,施工中发生两次重大事故。第一次在1970年8月29日晨,在架设梁部过程中,南侧梁部坠入河中,当时在桥上工作的,86人中只有11人幸免于难,第二次在1916年,9月提升挂孔过程中,悬挂的4个吊点中有一个吊点从支座上滑脱,致使长195.1米、重达5000吨的钢梁坠入河中。,1.2梁桥的组成与分类,二、梁桥的基本体系 2.拱式桥 1)主要承重结构:拱圈(拱肋)2)受力特点:竖向荷载下,桥墩或桥台称重水平推力:拱内承受的轴压力很大,弯矩较小 3)适宜材料:圬工材料(砖、石、混凝土)、钢筋混凝土,1.2桥梁组成与分类,拱桥示例1:赵州桥,河北省赵县安济桥,又称赵州桥,为隋朝石匠李春所造,距今有140
6、0年。其“敞肩拱”的运作,为世界桥梁史上的首创。赵州桥结构新奇,造型美观,全长50.82米宽9.6米,跨度为37.37米,161年3月4日,赵州桥被中华人民共和国国务院公布为第一批全国重点文物保护单位,1991年9月4日,被美国土木工程师学会选定为世界第十二处“国际土木工程历史古迹”并增牌纪念。,1.2桥梁的组成与分类,拱桥示例2:卢沟桥,拱桥示例3:万县长江大桥劲性骨架钢筋混凝土箱型拱桥,主跨420米,1.2桥梁的组成与分类,计算跨径:两相邻拱脚截面形心点的水平距离计算矢高:拱顶截面形心至相邻拱脚截面形心的垂直距离失跨比:计算矢高与计算跨径之比净跨径与净失高 标准跨径与净跨径,拱桥的尺度术语
7、:,1.2桥梁的组成与分类,二、桥梁的基本体系 3.吊桥(悬索桥)1)主要承重结构:两边悬挂在塔架上的缆索及悬挂在缆索上的吊杆 2)受力特点:竖向荷载作用下,缆索承受很大拉力;在桥台后方要修筑非常巨大的锚定结构;缆索拉力很大,弯矩为零 3)适宜材料:钢缆(由高强钢丝编制成),1.2桥梁的组成与分类,吊桥示意图,1.2桥梁的组成与分类,悬索桥示例1:布鲁克林桥 Brooklyn Bridge,主跨486.16米,建于1869年-1883年,为当时世界最大跨度的悬索桥,1.2桥梁的组成与分类,悬索桥示例2:金门大桥 Golden Gate Bridge,跨美国旧金山海湾的公路悬索桥,建成于1937
8、年,主跨1280.9米,钢桁加劲梁,在同类桥梁中称冠世界27年,1.2桥梁的组成与分类,悬索桥示例3:明石海峡大桥,日本1998年建成,主跨1991米,目前为世界第一跨,1.2桥梁组成与分类,悬索桥示例4:润扬长江公路大桥,主跨1490米,世界第三,中国第一,1.2桥梁组成与分类,二、桥梁的基本体系 4.刚架桥 1)主要承重结构:桥跨结构与桥台刚接在一起的刚架结构 2)受力特点:梁和柱连接处有很大的刚性;竖向荷载作用下,柱脚处也受有水平反力;梁内弯矩很大,轴力较小;柱内压力和弯矩都较大。3)适宜材料:钢、预应力混凝土,1.2桥梁组成与分类,刚架桥图示,1.2桥梁组成与分类,二、桥梁的基本体系
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