《同济大学桥梁工程》课件.pptVIP

**********************《同济大学桥梁工程》课程简介同济大学作为中国桥梁工程领域的领军高校之一,在桥梁设计、施工及管理方面拥有悠久的研究和实践传统。本课程将全面介绍桥梁工程的基本知识,涵盖从桥梁结构类型、设计理论到施工技术等多方面内容。桥梁概述定义桥梁是用于跨越天然或人工障碍物,如河流、峡谷、道路等,为车辆、行人、管线等提供通行的重要基础设施。功能桥梁不仅为我们的日常生活和交通运输提供便利,还是城市规划、建设的重要组成部分,对地区经济发展具有重要意义。类型桥梁按跨径、材料、结构形式等有多种分类,如钢桥、混凝土桥、悬索桥、拱桥等,各有特点和适用场景。发展历程桥梁工程技术在历史发展过程中不断创新,从最初简单的木桥到现代高大美观的跨越式桥梁。桥梁的基本概念桥梁的定义桥梁是用于连接两个隔离地点的建筑物,通过跨越障碍物如山谷、河流或道路来实现人员和车辆的安全通行。桥梁的功能桥梁的主要功能包括横跨障碍、连接道路、支持交通等,是现代城市基础设施的重要组成部分。桥梁的构成桥梁由上部结构、下部结构和基础三大部分组成,每个部分都有其特定的作用和设计要求。桥梁的分类1按材料分类桥梁可分为钢桥、混凝土桥、钢筋混凝土桥、木桥等。每种材料在桥梁建造中有其特点和适用场合。2按结构形式分类包括梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥等多种结构形式。不同类型在跨度、载荷、造价等方面各有优缺点。3按桥墩分类桥墩可分为单墩、多墩、斜墩等。桥墩的设计直接影响到整个桥梁的稳定性和荷载承载能力。4按使用功能分类桥梁可分为公路桥、铁路桥、人行桥、挂缆桥等,满足不同的交通需求。桥梁的历史发展1古代木质桥梁最早的桥梁建造采用木材结构,如古罗马的木桥。2石桥时代中世纪出现大量的石拱桥,如意大利的波隆那斜拱桥。3钢铁时代19世纪工业革命后,出现大型铁路桥和现代悬索桥。4当代桥梁现代桥梁充分利用新材料和新技术,造型更加优美。桥梁建筑经历了从简单的木质到精美的石拱再到现代钢铁结构的发展历程。每一个时代的桥梁都体现了当时人类智慧和技术水平的进步,见证了桥梁设计和施工技术的不断创新。桥梁设计的基本原理安全性确保桥梁在各种载荷和环境条件下能安全承载,防止发生结构崩塌或失稳。经济性在满足安全要求的前提下,合理选择材料和结构形式,尽量降低建设及运营维护成本。美观性桥梁设计应体现地域特色,与周围环境协调统一,营造优美的景观效果。施工性选择适合当地条件的施工方法和技术,保证工程建设质量和进度。桥梁荷载的计算10000桥梁荷载类型桥梁设计时需考虑多种荷载,包括永久载荷、活载荷、风载、地震载等。30M活载重量典型公路桥梁的活载设计值一般为30吨。50%风载比例桥梁上部结构对风载的承受比例一般占总荷载的50%左右。桥梁结构的力学分析荷载分析通过对桥梁结构承受的各类荷载进行细致的识别和量化分析,为后续的力学计算奠定基础。这包括永久荷载、活荷载、风荷载、温度荷载等。结构受力分析利用工程力学理论,建立桥梁结构的受力模型,计算各部位的内力状态,从而确定结构的应力和应变分布。这是设计优化的关键。抗震性能分析对于位于地震活跃区的桥梁,还需要进行抗震性能分析。通过对桥梁结构在地震作用下的动力响应进行仿真计算,评估其抗震性能。桥梁材料的性能材料强度桥梁材料必须具有足够的抗拉、抗压、抗剪、抗弯等强度性能,以承受来自各种荷载的作用。定期进行材料性能测试是保证桥梁安全的关键。材料耐久性桥梁材料还必须具有出色的耐久性,能够抵抗自然环境的侵蚀和长期荷载的作用,确保桥梁使用寿命。材料适用性合理选择桥梁材料种类和性能参数,与具体工程条件相适应,确保施工技术操作顺利进行。桥梁基础的设计地基选择桥梁基础的选址是关键,需要充分考虑地质条件、地形、地下水位等因素,选择稳定、承载力强的地基。基础形式根据地基条件和荷载,可选用浅基础、桩基础或特殊基础等形式。浅基础适用于地基较好的情况,桩基础适用于软弱地基。荷载分析必须全面考虑桥梁自重、车辆荷载、风荷载、地震荷载等各类荷载作用,并进行合理的组合。抗震设计在地震多发区,需重点加强基础的抗震设计,确保桥梁在地震作用下不会发生大的位移和破坏。桥梁上部结构的设计桥梁主承重结构上部结构承担着整个桥梁的主要荷载,包括梁、桁架、拱等主要承重构件的设计至关重要。桥面系统设计桥面铺装、引桥、伸缩缝等构件的设计需要考虑承载、渗水、耐磨等性能需求。桥梁防护设计护栏、防撞墙、照明等设施的设计需要确保行车安全和美观大方。桥梁支座设计合理选择支座类型并进行精确计算是确保上部结构稳定的