设计基本理论课件.ppt

第二章 桥梁的规划与设计基本原则 第一节 桥梁设计程序 第一节 桥梁设计程序 一、桥梁设计原则：适用、经济、安全和美观 适用 （1）桥面宽度能满足当前及今后规划年限内的交通流量。 （2）桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形。 （3）桥跨结构的下面有利于泄洪通航或车辆和行人的通行。 （4）桥梁的两端方便车辆的进入和疏散，不致交通堵塞。 （5）考虑综合利用，方便各种管线的铺设搭接。 ? v?经济 桥梁本身造价低；维修养护费用低；运营费用低。 v?安全 （1）桥梁结构在强度、稳定和耐久性等方面有足够的安全储备。 （2）交通繁忙的桥梁应做好照明设施并有明确的交通标志。引桥坡度不宜太大。 （3）对河床变迁的河道应设计好导流设施，防止桥梁基础冲刷。 对通航桥应做 好防撞构筑物。 （4）对地震区的桥梁采取抗震措施。对于大跨柔性桥梁，应考虑风振效应；对于车速较高的铁路桥梁还应考虑车辆耦合振动问题。 美观 在满足上述要求的前提下，尽可能使桥梁具有优美的建筑外型，并与周围的景物相协调。 二、前期工作——预可行性研究报告与可行性研究报告的编制 1.工程必要性论证 2.工程可行性论证——制定桥梁标准、自然条件及周围环境、桥式方案、桥位 桥梁设计的基本资料 桥梁承担的具体任务：调查桥上的交通信息和交通要求。调查桥上有无各类管线需要通过。 ? 桥位附近的地形：包括测量桥位处的地形、地貌，并绘成地形图。 地质资料：通过桥位处的地质勘探，编制工程地质勘探报告，作为基础设计的重要依据。 ? 河流的水文情况：收集和分析历年的洪水资料；测量桥位处河床断面和桥位附近河道纵断面；通航河流的通航要求。 其他资料 ：建筑材料的来源、气象资料、施工单位的技术水平和施工的机械装备情况以及其余相关资料 3.经济可行性论证——造价及回报、资金来源及偿还 三、桥梁设计阶段 我国桥梁的设计程序：大、中桥采用两阶段设计； 小桥也可采用一阶段设计。 桥梁设计的第一阶段是初步设计(方案设计)。 桥梁设计的第二阶段是编制施工图。 初步设计 1. 进一步开展水文、勘测工作 2.桥式方案比选 3.科研项目立项 4.施工组织设计 5.概算 6.确定细部尺寸、截面配筋。 7.确定施工方法。 8.调整概算。 编制施工图 编制施工图、编制工程预算 中小桥可以简化程序，只有扩大的初步设计。 国外施工设计由施工承包商进行 国内所有设计由设计单位进行 第二节 桥梁的规划设计 一、野外勘测与调查研究 1.桥梁的任务——确定桥梁的规模 2.选择桥位——确定路桥的关系等 3.测量地形——测绘地形图 4.钻探桥位——工程地质报告 5.水文调查——确定桥梁跨径和净空 6.其它情况——材料、电力、施工道路等 二、纵断面设计 1.总跨径 2.桥梁分孔 3.桥面标高 ⑴ 桥梁总跨径的确定 桥梁的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排洪面积，使河床不致遭受过大的冲刷。 同时应根据具体情况经过全面分析后加以确定。对于非坚硬岩层上修筑的浅基础桥梁，总跨径应该大一些；对于深埋基础，一般允许较大的冲刷，总跨径就可适当减小。山区河流一般河床流速很大，应尽可能少压缩或不压缩河床；平原区的宽滩河流可允许有较大的压缩，但必须注意壅水对河滩路堤以及附近农田和建筑物可能造成的危害。 (2)桥梁的分孔 一座较长桥梁的分孔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。 最经济的分孔方式就是使上、下部结构的总造价最低。 通常跨径在60m以下时，应尽可能采用标准跨径，各孔跨径最好一样； 为了避开不利的地质段（如岩石破碎带、裂隙、溶洞等），可将桥基位置移开，也可适当加大跨径； 在有些体系中，为了结构受力合理和用材经济，分孔布置时要考虑相邻桥跨跨径的合理比例； 在山区建桥时，往往采用大跨径桥梁跨越深谷，以便减少中间桥墩。 各孔跨径的选择还与施工能力有关。 (3)桥面标高的确定 桥面标高是通常根据设计洪水位标高、桥下通航所需要的净空来确定，或由路线纵断面设计确定。跨河桥梁其桥面的标高应保证桥下排洪和通航的需要；跨线桥梁则应确保桥下安全行车。 非通航河流，梁底一般应高出设计洪水位（包括壅水和浪高）不小于0.5m，高出最高流冰水位0.75m；支座底面应高出设计洪水位不小于0.25m，高出最高流冰水位不小于0.5m，支座处有围护隔水者不受此限。对于无铰拱桥，拱脚允许被设计洪水位淹没，拱顶底面至设计洪水位的净高不小于1.0m。对于有漂流物和流冰阻塞以及易淤积的河床，桥下净空应适当加高。 通航及通行木筏的河流，桥跨结构下缘至设计通航水位的净空高度应满足通航净空的要求(参见有关规范的通航净空要求)。 桥上纵坡4%，桥头引道纵坡5%，城市中心的桥梁