桥梁工程-桥梁基本知识讲述.ppt

课后训练： 1．桥梁结构由哪几部分组成? 2．桥梁的主要名词术语有哪些?区别净跨径、计算跨径、标准跨径、标准化跨径的概念。 3．桥梁有哪几种分类方法?按桥梁的建设规模和结构体系划分，分别有哪几种? 4．桥梁设计应满足哪些基本要求? 5．对于跨河桥梁，如何确定桥梁的总跨径和分孔? 6．桥梁各种控制标高的确定应考虑哪些因素? 7．确定桥面总宽时应考虑哪些因素? 8．请简要阐述桥梁设计前期工作阶段和设计工作阶段各自的主要内容。 9．请阐述桥梁设计方案比选的过程，成果应包含的主要内容。 10．永久作用、可变作用和偶然作用的含义。 11．为什么车道很多或桥梁很长时，汽车荷载效应可予以折减? 12．汽车荷载的车道荷载和车辆荷载的含义是什么? 13．现行的有关公路桥梁设计规范规定的汽车荷载分为哪几个等级? 2）按用途分 人行桥 渡槽（水桥） 管桥 3）按跨越障碍分 立交桥 跨河桥 跨谷桥 跨线桥 4）按桥面位置分 4）按桥面位置分 双层桥 5）按制造方法分 现场浇筑 5）按制造方法分 装配式梁桥 6）其他特殊桥梁 开启桥 6）其他特殊桥梁 三、桥梁的建设与发展概况 桥梁是道路的组成部分。 从工程技术的角度来看，桥梁发展可分为古代、近代和现代三个时期。 20世纪30年代之后 19世纪之前 现代桥梁 近代桥梁 古代桥梁 19世纪到20世纪30年代 木桥、石桥 钢桥 预应力混凝土桥梁 任务2 桥梁设计与建设程序 桥梁的规划设计需考虑的因素很多，涉及工程地区的政治、经济、文化以及人文环境，特别是对于工程比较复杂的大、中桥梁，是一个综合性的系统工程。因此必须建立一套严格的管理体制和有序的工作程序。 基本建设程序分为前期工作和正式设计 图1-2-1设计阶段与建设程序关系图 任务3 桥梁的规划与设计 一、桥梁设计的基本原则 1．安全 2．适用 3．经济 4．美观 5．技术先进 6．环境保护和可持续发展 二、桥梁布置及净空要求 1．桥梁平面布置。桥梁设计首先要确定桥位，按照《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)的规定，小桥和涵洞的位置与线形一般应符合路线的总走向。 2．桥跨和孔径。桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥面的标高、桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度等。 二、桥梁布置及净空要求 3．桥下净空。合理的桥面标高必须根据设计洪水水位、桥下通航(通车)净空的需要，并结合桥型、跨径等一起考虑。 二、桥梁布置及净空要求 4．桥涵净空 公路桥梁横断面的设计，主要取决于桥面的宽度和不同桥跨结构横断面的形式。桥面宽度取决于行车和行人的交通需要。 三、桥梁设计方案的比选 作出一个经济、适用和美观的桥梁设计方案，设计者必须根据当地的需要和技术条件，因地制宜，掌握国内外新技术、新材料、新工艺，才能科学地得出最优的设计方案。桥梁设计方案的比选和确定可按下列步骤进行： 1)明确各种标高的要求 2)桥梁分孔和初拟桥型方案草图 3)方案初步比选 4)详绘桥型方案图 6)方案选定和文件汇总 5)编制估算或概算 任务4 桥梁设计荷载 桥梁结构设计的主要内容之一就是荷载的选定和计算。根据它们作用的性质和影响程度的不同，将桥梁作用归纳为永久作用、可变作用和偶然作用三类。 一、永久作用 永久作用亦称恒载，它是在设计使用期内，其作用位置和大小、方向不随时间变化或其变化与平均值相比可忽略不计。 永久作用包括结构物自重、桥面铺装和附属设备的重量、作用于结构上的土重及土侧压力、基础变位作用、水浮力、长期作用于结构上的预应力以及混凝土收缩和徐变作用。 结构自重、桥面铺装及附属设备等附加重力均属结构重力，结构重力标准值可按常用材料的重度计算。对于公路桥梁，结构物的自重往往占全部设计荷载的很大部分，例如当跨径为20～150m时，结构自重约占30％～60％以上，跨径愈大所占比例愈高。因此，采用轻质、高强材料来减小桥梁结构的自重，应是桥梁建设研发的方向。 二、可变作用 可变作用是在设计使用期内，其作用位置和大小、方向随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。如各种车辆荷载等。 桥梁设计中考虑的可变作用有汽车荷载和人群荷载。同时，对于汽车荷载应计及其冲击力、制动力和离心力。对于所有车辆荷载，尚应计算其所引起的土侧压力。 此外，可变作用还包括支座摩阻力、温度(均匀温度和梯度温度)作用、风荷载、流水压力和冰压力等。 1．汽车荷载 公路桥涵设计时，汽车荷载的计算图式、荷载等级及其标准值、加载方法和纵横向折减等应符合下列规定： 1)汽车荷载分为公路-I级和公路-Ⅱ级两个等级。 2)汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道