桥梁工程辅导材料1重点分析.doc

桥梁工程辅导材料1 第1章 绪论 【教学基本要求】 1．了解国内外桥梁的发展概况 2．熟练掌握桥梁的基本组成及分类 3．熟练掌握桥梁荷载的意义及荷载组合的方法 4．掌握桥梁的设计方法及程序 【学　习　重　点】 1．桥梁的基本组成和分类 2．桥梁的设计荷载及组合 【内容提要和学习指导】 桥梁的组成 桥梁分为上部结构（桥跨结构）和下部结构，下部结构包括桥墩、桥台、基础。 1．桥跨结构（或称桥孔结构，上部结构），是在线路遇到障碍而中断时，跨越障碍的主要承结构。 2．桥墩、桥台 、墩台基础（统称下部结构），是支承桥跨结构并将恒载和车辆等荷载传至地基的建筑物。 桥台设在桥的两端，桥墩则在两桥台之间。桥台除了支承桥跨结构的作用外，还要防止路堤滑坡，并与路堤衔接。为保护桥头路堤填土，每个桥台两侧常做成石砌的锥体护坡。 墩台基础，是埋入土层之中，并使桥上全部荷载传至地基的结构部分。 在桥跨结构与墩台之间，还需设置支座，它不仅要传递荷载，而且根据结构体系的不同，保证桥跨结构能产生一定的变位。 除上述基本结构外，桥梁还常常建造一些附属结构物，如护坡、护岸、挡土墙、导流结构物、检查设备等。 对于梁式桥，以支座区分，支座以上为上部结构，支座以下为下部结构。 对于拱桥或其它形式的桥梁，应根据其各部位功能作具体分析。 此外，净跨径、标准跨径、计算跨径的含义不同。对于设计而言，设计跨径以标准跨径衡量，在进行结构计算时，力学图形以计算跨径为准。拱桥的净跨径则为标准跨径，且其计算跨径大于标准跨径。 二、桥梁的分类 1．桥梁按结构体系和受力特性的不同，可分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、组合体系桥（包括刚架桥、梁拱组合体系桥、斜拉桥等。 2．按用途来划分，有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、人行桥、渡槽及其他专用桥（如通过管道、电缆等）。 3．按主要承重结构所用材料划分，有圬工桥（包括砖、石、混凝土桥）、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥和木桥等。 4．按桥梁全长和跨径不同，分为特大桥、大桥、中桥和小桥，可参考《公路工程技术标准》（2003）。 5．按跨越障碍的性质，可分为跨河桥、跨线桥（立体交叉）、高架桥和栈桥。 6．按照平面形状分为直线桥、斜桥、弯桥等。 三、桥梁的设计程序 桥梁设计必须遵照适用、经济、安全和美观的原则进行。 对常规桥梁，通常采用两个阶段（初步设计、施工图设计）设计。 （一）初步设计 在桥梁可行性研究报告经主管建设部门审查批准下达设计任务书后，既可进行初步设计。设计任务书是进行初步设计的依据。在初步设计阶段，设计单位应根据设计任务书中所确定的桥位、荷载等级、各项技术要求（如桥宽、通航净空、桥面标高等），按照桥梁设计原则，进行桥梁的方案设计，包括拟定结构形式（桥型、体系、孔径等）主要结构尺寸，提出施工方案，估算经济指标（如工程概算、材料用量）等。提出3~5个桥式方案以供比选，并提出推荐方案。 初步设计应包括如下内容 设计任务的来源和要求； 桥址自然条件和资料； 技术条件的选定； 桥梁方案的比选； 推荐方案及其理由； 推荐方案的指导性施工组织，包括施工方法，进度安排等； 工程概算。 施工图设计 对于常规桥梁，通常在初步设计批准之后，直接进入施工图设计，它是根据初步设计中所核定的修建原则、技术方案、技术决定和总投资额等进一步加以具体化的文件。在这一设计阶段中，必须对桥梁各部分构件进行详细的设计计算，绘制施工详图，编制施工组织设计和施工预算。 四、桥梁设计内容 桥梁的纵断面设计主要包括：确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥面标高、桥上及桥头引道纵坡等。桥梁的横断面设计，主要是确定桥面净空和桥跨结构的横断面布量。 （一）桥梁纵断面设计 1．桥梁总跨径的确定 桥梁总跨径一般根据水文计算确定。要求桥梁总跨径必须保证桥下有足够的泄洪面积。桥梁的总跨径应根据具体情况，经过全面分析后加以确定。例如，对于非坚硬岩层上修筑的浅基础桥梁，总跨径应该大一些，以避免路堤压缩河床，造成较大冲刷；对于深埋基础，一般允许较大的冲刷，总跨径就可以减小。山区河流一般河床流速已经很大，则应尽可能减少压缩或不压缩河床；而对于平原区宽滩河流则允许有较大压缩，但必须注意壅水对河滩、路堤以及附近农田和建筑物带来的危害。 桥梁的分孔 桥梁的总跨度确定后，还需进一步进行分孔。对一座较长的桥梁，应当分几孔，每孔跨径应多大，这不仅影响到使用效果，施工难易等，并且在很大程度上关系到桥梁的总造价。跨径越大，孔数越少，上部结构的造价就越高，墩台的造价就相对减少；反之则反是。最经济的分孔方式就是使上、下部结构的总造价最低。在通航河流，当通航净宽大于按经济造价所确定的跨径时，一般将通航孔的跨径按通航净宽来设置，其余的桥孔按经济跨径来分孔，但对于变迁性河流，依河道可能发生的变化，则需多设几个通航孔。 桥面标高