桥梁工程课件：第一篇 第1-4章.ppt

1、第第1篇篇 总论总论第第1章章 概述概述第第2章章 桥梁的总体规划与设计桥梁的总体规划与设计第第3章章 桥梁的作用桥梁的作用 第第4章章 桥面布置与构造桥面布置与构造1.1桥梁工程的地位和作用桥梁工程的地位和作用属于土木工程学科的一个分支，道路工程的关键部位，属于土木工程学科的一个分支，道路工程的关键部位，交交通运输的咽喉，往往成为通运输的咽喉，往往成为标志性建筑物标志性建筑物。 1.2桥梁的基本组成与分类桥梁的基本组成与分类1.2.1桥梁的基本组成桥梁的基本组成 桥梁一般由四部分组成：桥梁一般由四部分组成： 上部结构（桥跨结构上部结构（桥跨结构）在线路中断时跨越障碍的主要承重结构在线路中断时

2、跨越障碍的主要承重结构 下部结构下部结构（桥墩、桥台及其基础（桥墩、桥台及其基础）桥墩和桥台是支承上部结构并将荷载传至地基的构桥墩和桥台是支承上部结构并将荷载传至地基的构造物造物 支座支座 设置在桥梁上、下部结构之间的支承传力装置设置在桥梁上、下部结构之间的支承传力装置 附属设施附属设施 桥面铺装、防水及排水系统、伸缩缝、栏杆（或防桥面铺装、防水及排水系统、伸缩缝、栏杆（或防撞体）灯柱以及锥形护坡、护岸、导流结构物等撞体）灯柱以及锥形护坡、护岸、导流结构物等 水位水位 低水位低水位枯水季节的最低水位。枯水季节的最低水位。 设计水位设计水位按规定设计洪水频率算得的水位。按规定设计洪水频率算得的水

3、位。 通航水位通航水位能保持船舶正常航行能保持船舶正常航行的水位。的水位。主要名称和尺寸主要名称和尺寸 跨径跨径 净跨径净跨径：梁式桥指：梁式桥指设计水位上相邻两个桥墩（或墩与桥设计水位上相邻两个桥墩（或墩与桥台）之间的净距；台）之间的净距；拱式桥指每孔拱跨两个拱脚截面最低拱式桥指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。点之间的水平距离。 总跨径总跨径：各孔净跨径的总和，各孔净跨径的总和，反映桥下泄洪能力反映桥下泄洪能力 计算跨径计算跨径：桥梁结构受力分析时重要参数。若有支座：桥梁结构受力分析时重要参数。若有支座：为相邻两个支座中心间的水平距离；无支座：上、下部结为相邻两个支座中心间的水平距

4、离；无支座：上、下部结构的相交面之中心间的水平距离构的相交面之中心间的水平距离 标准化跨径：标准化跨径：梁式桥为墩梁式桥为墩墩中距或墩中墩中距或墩中台背胸墙台背胸墙（前缘）距离，拱式桥和涵洞则以净跨径为准。（前缘）距离，拱式桥和涵洞则以净跨径为准。 桥梁全长：桥梁全长：简称桥长，有桥台的桥梁桥长为两岸桥台侧简称桥长，有桥台的桥梁桥长为两岸桥台侧墙或八字墙尾端间的距离，无桥台的桥梁桥长为桥面长度墙或八字墙尾端间的距离，无桥台的桥梁桥长为桥面长度 高度高度 桥梁高度桥梁高度 ：是指跨河桥桥面与低水位之间的距离，是指跨河桥桥面与低水位之间的距离，或跨线桥桥面与桥下线路路面之间的距离或跨线桥桥面与桥下

5、线路路面之间的距离 桥下净空高度桥下净空高度：是设计水位或计算通航水位与桥是设计水位或计算通航水位与桥跨结构最下缘之间的距离。跨结构最下缘之间的距离。 建筑高度建筑高度：是指桥上行车路面至桥跨结构最下缘是指桥上行车路面至桥跨结构最下缘之间的距离。之间的距离。 容许建筑高度容许建筑高度：是指公路定线中所确定的桥面高是指公路定线中所确定的桥面高程对通航净空顶部高程之差。程对通航净空顶部高程之差。 梁式桥梁式桥1.2.2桥梁的主要类型桥梁的主要类型1.2.2.1按基本结构体系分类按基本结构体系分类六库怒江桥六库怒江桥拱式桥拱式桥赵州桥（石拱桥）赵州桥（石拱桥） 刚架桥刚架桥 沅陵沅水桥（连续刚构桥）

6、沅陵沅水桥（连续刚构桥）受力图式受力图式香香港港青青马马大大桥桥斜拉索主梁塔柱天津永和新桥（双塔三跨斜拉桥）天津永和新桥（双塔三跨斜拉桥） 法国，阿克其桥法国，阿克其桥爪哇爪哇巴厘桥巴厘桥 斜拉斜拉悬索混合体系悬索混合体系 组合体系拱桥组合体系拱桥洞口淘金桥洞口淘金桥 悬带桥悬带桥主索悬主索悬带带连续连续T梁梁桥梁结构体系及特点桥梁结构体系及特点1.2.2.2按建设规模分类按建设规模分类南京长江大桥（公铁两用）南京长江大桥（公铁两用）1.2.2.3按用途分类按用途分类公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农桥、人行桥、运水桥、公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农桥、人行桥、运水桥、其它专用桥梁其它专用桥梁军都

7、山渡槽桥军都山渡槽桥1.2.2.4按主要承重结构的材料分类按主要承重结构的材料分类木桥、钢桥、圬工桥（包括砖、石、混凝土桥）、钢木桥、钢桥、圬工桥（包括砖、石、混凝土桥）、钢筋混凝土桥、预应力钢筋混凝土桥、结合梁桥、钢管筋混凝土桥、预应力钢筋混凝土桥、结合梁桥、钢管混凝土混凝土1.2.2.5按跨越障碍的性质分类按跨越障碍的性质分类跨河桥、跨线桥（立交桥）和高架桥跨河桥、跨线桥（立交桥）和高架桥1.2.2.6按行车道的位置分类按行车道的位置分类上承式、下承式、中承式上承式、下承式、中承式挪威特罗姆泽海湾桥挪威特罗姆泽海湾桥，上承式，上承式日本，日本，神户大桥神户大桥，中承式，中承式三堆子金沙江桥

8、三堆子金沙江桥，下承式，下承式1.3.2我国桥梁建设的成就我国桥梁建设的成就1.3.2.1我国古代桥梁的成就我国古代桥梁的成就1.3国内外桥梁建设的成就与发展趋势国内外桥梁建设的成就与发展趋势 安澜竹索桥安澜竹索桥 福建泉州万安桥福建泉州万安桥 世界上至今尚存的最长、工程最艰巨的石梁桥（800m,47孔）赵州桥赵州桥 矢高即拱桥主拱圈从从拱顶到拱脚的高差。具体分为计算矢高和净矢高两种。 湘子桥（广济桥）湘子桥（广济桥） 建于1169年，全长517.95m，共19孔，上部结构多样，特色：18条浮船组成97.3m开合式浮桥。1.3.2.2我国现代桥梁建设的成就我国现代桥梁建设的成就（1）混凝土梁式

9、桥）混凝土梁式桥虎门大桥辅航道桥虎门大桥辅航道桥：1997年建成，主跨年建成，主跨270m，当时世界，当时世界最大跨径的连续刚构桥最大跨径的连续刚构桥重庆朝天门大桥重庆朝天门大桥2009.4建成，三跨连续钢桁系杆拱桥，跨径建成，三跨连续钢桁系杆拱桥，跨径552m （2）拱式桥）拱式桥 万县长江大桥万县长江大桥 1997年建成，劲性骨架钢筋混凝土箱形拱桥，主跨年建成，劲性骨架钢筋混凝土箱形拱桥，主跨420m，是世，是世界上跨径最大的钢筋混凝土拱桥。界上跨径最大的钢筋混凝土拱桥。苏通长江大桥：苏通长江大桥：世界跨径最大斜拉桥世界跨径最大斜拉桥（3）斜拉桥）斜拉桥 润扬长江大桥润扬长江大桥2004年

10、，主跨年，主跨1490m，位居世界第三，位居世界第三 （4）悬索桥）悬索桥斯托尔马桥，斯托尔马桥，1998年，年，主跨主跨301m，连续刚构，连续刚构1.3.3国外桥梁建设现状国外桥梁建设现状 （1）梁式桥）梁式桥1917年加拿大修建的年加拿大修建的魁北克桥魁北克桥（公铁两用，主跨（公铁两用，主跨549m），至今仍是钢悬臂梁桥的世界之最），至今仍是钢悬臂梁桥的世界之最 位于美国弗吉尼亚州，跨越新河谷。位于美国弗吉尼亚州，跨越新河谷。1977年建成，钢桁架拱桥。年建成，钢桁架拱桥。跨径跨径518.2m，保持世界纪录，保持世界纪录26年。年。美国新河谷桥美国新河谷桥（2）拱式桥）拱式桥悉尼海港桥悉

11、尼海港桥（Sydney Harbour Bridge） 诺曼底桥诺曼底桥 位于法国诺曼底半岛的塞纳河河口上，是一座双塔双索面大跨度复位于法国诺曼底半岛的塞纳河河口上，是一座双塔双索面大跨度复合斜拉桥，合斜拉桥，1994年建成，全长年建成，全长2141.25m，主跨，主跨865m。（3）斜拉桥）斜拉桥 该桥位于日该桥位于日本的本州四国本的本州四国联 络 线 上 ，联 络 线 上 ，1998建成通车，建成通车，主跨主跨890m，是，是世界上最大跨世界上最大跨度的斜拉桥。度的斜拉桥。 多多罗桥多多罗桥（4）悬索桥）悬索桥旧金山金门大桥旧金山金门大桥-8 现在排名第二明石海峡大桥明石海峡大桥墨西拿桥（

12、拟建）墨西拿桥（拟建）（1 1）研究具有轻质、高强、耐腐蚀、高性能的新型建桥）研究具有轻质、高强、耐腐蚀、高性能的新型建桥材料。材料。（2 2）探索和研究适应于超大跨度桥梁的结构体系，研究）探索和研究适应于超大跨度桥梁的结构体系，研究超深水基础的结构型式与施工方法。超深水基础的结构型式与施工方法。（3 3）研究更符合实际受力状态的力学分析方法和新的设）研究更符合实际受力状态的力学分析方法和新的设计理论。计理论。（4 4）施工方面，越来越要求施工方法快速简便，提倡工）施工方面，越来越要求施工方法快速简便，提倡工业化制造。业化制造。（5 5）更加重视桥梁自身的美学要求及其对周围环境的影）更加重视桥

13、梁自身的美学要求及其对周围环境的影响。响。（6 6）既有桥梁的维修、加固与改造。）既有桥梁的维修、加固与改造。1.3.4桥梁建设的前景与展望桥梁建设的前景与展望2.1 桥梁设计与建设程序桥梁设计与建设程序前期工作包括编制工程预可行性研究报告前期工作包括编制工程预可行性研究报告（简称（简称“预可预可”）和工程可行性研究报告）和工程可行性研究报告（简称（简称“工可工可”）；设计阶段按）；设计阶段按“三阶段设三阶段设计计”进行，即初步设计、技术设计与施工图进行，即初步设计、技术设计与施工图设计。设计。桥通规指公路桥涵设计通用规范设计阶段与建设程序关系图设计阶段与建设程序关系图 2.1.1前期工作前期

14、工作 2.1.1.1预可行性研究报告阶段预可行性研究报告阶段 着重研究桥梁建设的必要性及经济上的合着重研究桥梁建设的必要性及经济上的合理性，初步探讨技术上的可行性。理性，初步探讨技术上的可行性。 2.1.1.2可行性研究报告阶段可行性研究报告阶段 着重研究和制定桥梁的技术标准，估算造着重研究和制定桥梁的技术标准，估算造价，对资金来源、回报及偿还应基本落实。价，对资金来源、回报及偿还应基本落实。在预可行性研究报告审批后，在必要性和合理性得到确认的基础上，着重研究工程技术上和投资上的可行性。2.1.2桥梁的设计程序桥梁的设计程序（1）初步设计）初步设计（2）技术设计）技术设计（3）施工图设计）施工

15、图设计2.2 桥梁设计的一般原则桥梁设计的一般原则2.2.1桥梁设计的基本要求桥梁设计的基本要求 （1）安全性的要求；安全性的要求； （2）使用上的要求；使用上的要求； （3）经济上的要求；经济上的要求； （4）美观上的要求；美观上的要求； （5）技术先进性的要求；技术先进性的要求； （6）环境保护及可持续发展方面的要求）环境保护及可持续发展方面的要求。2.2.2野外勘测与调查研究工作野外勘测与调查研究工作 （1）调查研究桥梁的使用任务）调查研究桥梁的使用任务 （2）桥位选择）桥位选择 （3）桥位的详细勘测和调查）桥位的详细勘测和调查 （4）其他与建桥有关的情况调查）其他与建桥有关的情况调查

16、2.2.3.1桥梁纵断面设计桥梁纵断面设计 （1）桥梁总跨径）桥梁总跨径 满足水文计算要求满足水文计算要求 依具体情况调整依具体情况调整 一般桥梁：水文计算一般桥梁：水文计算要求：排洪面面足足，冲刷，缩缩总长度要求：排洪面面足足，冲刷，缩缩总长度基础：总跨大，路路堤不河河基础：总跨大，路路堤不河河基础：许许大，冲，总跨刷基础：许许大，冲，总跨刷 （2）桥梁分孔）桥梁分孔 桥型结构桥型结构 工程造价工程造价 通航要求通航要求 地质、地形地质、地形 孔径比例孔径比例 战备考虑战备考虑 施工能力施工能力 美观方面美观方面 上、下游老桥影响上、下游老桥影响2.2.3 桥梁纵、横断面设计和平面布置桥梁纵

17、、横断面设计和平面布置跨径越大，孔数越少，上部结构造价高，墩台造价低。最经济的分孔，使上下部结构的总造价最低。通航河流：满足通航要求平原原：主槽布置跨径大的通航孔山原谷：加大跨径，可可用特大大孔跨越，少中间桥墩堤不地质段：桥基，加跨径多孔跨径的比例：钢筋砼三跨连续梁：中跨/边跨= 1.00 / 0.80多孔桥梁：奇数跨（结构对称）基础工程：在大桥施工中起控制作用，应，少基础数量，加大跨径。美观要求：整体规划桥梁分孔时应考虑（3）桥面标高的确定）桥面标高的确定 主要考虑三个因素（主要考虑三个因素（总前提）总前提）：路线纵断面设计：路线纵断面设计要求、排洪要求和通航要求。要求、排洪要求和通航要求。

18、 有关的具体规定：有关的具体规定：（4）桥梁纵坡布置）桥梁纵坡布置 大中桥梁：大中桥梁：引道引道i5%i4% (12%)i4% (12%)城镇桥上及引道城镇桥上及引道i 3% 引道引道i5%平坡平坡 将桥梁纵断面设计成大向或双向坡度，有不于交通、将桥梁纵断面设计成大向或双向坡度，有不于交通、美观，又便于排水。一般的：美观，又便于排水。一般的： 刷桥：刷桥：2.2.3.2桥梁横断面设计桥梁横断面设计 主要是确定桥面的宽度和桥跨结构横截面的形式主要是确定桥面的宽度和桥跨结构横截面的形式 （1）桥梁宽度）桥梁宽度由行车和行人的交通需要决定由行车和行人的交通需要决定，依据依据桥通规桥通规中规定的中规定

19、的各级公路行车道宽度、中间带宽度、路肩宽度确定。各级公路行车道宽度、中间带宽度、路肩宽度确定。 （2）桥面净空）桥面净空 应满足应满足桥通规桥通规中关于建筑界限的规定。中关于建筑界限的规定。2.2.3.3桥梁平面布置桥梁平面布置 （1）高速、一级公路上的大、中桥及所有的刷桥）高速、一级公路上的大、中桥及所有的刷桥依路线依路线（2）二、三、四级公路上的大、中桥一般为直线）二、三、四级公路上的大、中桥一般为直线（3）由经济和施工而言，避免斜交，一般，）由经济和施工而言，避免斜交，一般，45o，通航，通航河流河流5o。(桥梁纵轴线与洪水主流向桥梁纵轴线与洪水主流向)2.3桥梁设计方案比选桥梁设计方案

20、比选（1）明确各种标高的要求）明确各种标高的要求（2）初拟桥型方案图式）初拟桥型方案图式（3）方案初筛）方案初筛（4）编制详细的桥型方案）编制详细的桥型方案（5）编制估算或概算）编制估算或概算（6）最优方案选定）最优方案选定（7）文件整理与汇总）文件整理与汇总分为：永久作用、可变作用和偶然作用三类。分为：永久作用、可变作用和偶然作用三类。3.1永久作用永久作用 1、定义、定义 在结构设计基准期内在结构设计基准期内，其值堤随时间而变化，或其变化，其值堤随时间而变化，或其变化值与平均值比许可以忽略堤计的作用。值与平均值比许可以忽略堤计的作用。2、包括、包括3.2可变作用可变作用 1、定义、定义 在

21、结构设计基准期内，在结构设计基准期内，其值随时间而变化，且其值随时间而变化，且其变化值与平均值比许其变化值与平均值比许堤可忽略的作用。堤可忽略的作用。 2、包括、包括3.2.1汽车荷载汽车荷载3.2.1.1汽车荷载的等级和组成汽车荷载的等级和组成 分为两个等级：公路分为两个等级：公路级和公路级和公路级级 各级公路桥涵的汽车荷载等级各级公路桥涵的汽车荷载等级 汽车荷载由汽车荷载由车道荷载车道荷载和和车辆荷载车辆荷载组成。组成。整体计算整体计算可用可用车道荷载车道荷载，桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙，桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土不力等的计算可用土不力等的计算可用车辆荷载车辆荷载

22、。3.2.1.2汽车荷载的计算图式及标准值汽车荷载的计算图式及标准值 车道荷载车道荷载 计算计算图式：图式：车道荷载由均布荷载和集中荷载组成车道荷载由均布荷载和集中荷载组成 标准值：标准值： 公路公路级：级：qk=10.5kN/m Pk:当当l5m，180kN；当；当l50m，360kN；当；当l=5m50m,直线内插直线内插 公路公路级：级：qk ，Pk均按公路均按公路车道荷载的车道荷载的0.75倍可用。倍可用。汽车车队通过“公路车辆动态测试仪”调查，该仪器布置在车流密度、车型、车重等各具特点的各条公路上，连续测录5天，同时对汽车自然堵塞时的车距，进行了量测，在对这些资料筛选的基础上进行随机

23、过程分析，假定设计基准期，得出设计基准期内汽车车队荷载效应最大值分布的统计参数和概率分布函数。 车辆荷载车辆荷载 轮廓尺寸轮廓尺寸 车辆荷载的主要技术指标车辆荷载的主要技术指标（3）横桥向设计车道布置）横桥向设计车道布置汽车荷载汽车荷载横向分布系数横向分布系数 大向行驶：大向行驶：W的下限为的下限为3.5N，上限为，上限为3.5（N+1） 双向行驶：双向行驶：W的下限为的下限为3.5N，上限为，上限为3.5（N+2）横向分布系数横向分布系数NN（4）汽车荷载折，）汽车荷载折，横向折，系数横向折，系数纵向折，系数纵向折，系数当为多跨连续结构时，整个结构应按最大的计算跨径考虑当为多跨连续结构时，整

24、个结构应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折，。汽车荷载效应的纵向折，。3.2.2汽车，击力汽车，击力汽车过桥时对桥梁结构产生的竖向动力效应汽车过桥时对桥梁结构产生的竖向动力效应 汽车荷载冲击力的标准值以冲击系数汽车荷载冲击力的标准值以冲击系数表示。表示。 汽荷冲击力汽荷冲击力=汽车荷载标准值汽车荷载标准值 桥梁结构的桥梁结构的基频基频直接反映了冲击系数与桥梁结构直接反映了冲击系数与桥梁结构之间的关系。之间的关系。 f14Hz时，时， =0.45说明：说明：鉴于结构物上的填料能起缓，和扩散荷载作用，故鉴于结构物上的填料能起缓，和扩散荷载作用，故对于填料厚度等于或大于对于填料厚度等于或大于0

25、.5m的拱桥和涵洞堤计，的拱桥和涵洞堤计，击力；重力式墩台因自重大，整体性好，击影响击力；重力式墩台因自重大，整体性好，击影响刷，也堤计，击力的影响；汽车荷载的局部加载及刷，也堤计，击力的影响；汽车荷载的局部加载及在在T梁、箱梁悬臂板上的，击系数可用梁、箱梁悬臂板上的，击系数可用1.3。3.2.3汽车离心力汽车离心力 曲线桥，曲线桥，R250m时时离心力标准值离心力标准值=车辆荷载（堤计，击）标准值车辆荷载（堤计，击）标准值离心力系数离心力系数CRVC12723.2.4汽车引起的土侧不力汽车引起的土侧不力按换算的等代土层厚度计算按换算的等代土层厚度计算0BlGh3.2.5人群荷载人群荷载 标准

26、值：当标准值：当L050m，取，取3.0kN/m2; 当当L0150m，取，取2.5kN/m2; 当当L0=50m150m，直线内插。，直线内插。 对堤等的连续结构，以最大计算跨径为准。对堤等的连续结构，以最大计算跨径为准。 城郊行人密集地原，人群荷载标准值取上城郊行人密集地原，人群荷载标准值取上述规定的述规定的1.15倍。倍。 专用人行桥梁，取为专用人行桥梁，取为3.5kN/m3.2.6汽车制动力汽车制动力按按同向行驶同向行驶的汽车荷载（车道荷载，堤计，击力）计的汽车荷载（车道荷载，堤计，击力）计算，具体规定算，具体规定着力点在桥面以上着力点在桥面以上1.2m，：动时，堤计力矩；，：动时，堤

27、计力矩；车道荷载标准值应以使桥梁墩台产生最堤不纵向力的车道荷载标准值应以使桥梁墩台产生最堤不纵向力的加载长度进行纵向折，。加载长度进行纵向折，。各种支座传递的制动力，依各种支座传递的制动力，依桥规桥规。3.2.7风荷载风荷载 规范规定的风荷载计算方法，是可用规范规定的风荷载计算方法，是可用静力计算方法静力计算方法。 横桥向：横桥向风荷载标准值横桥向：横桥向风荷载标准值=横桥向风不横桥向风不迎风面面迎风面面顺桥向：桥面系及上承式梁的风荷载，可堤计顺桥向：桥面系及上承式梁的风荷载，可堤计 桥墩风荷载桥墩风荷载=横桥向风不的横桥向风不的70% 桥墩迎风面面桥墩迎风面面 桥塔风荷载标准值桥塔风荷载标准

28、值=横桥向风不横桥向风不迎风面面迎风面面桥台可堤计算纵、横向风荷载桥台可堤计算纵、横向风荷载3.2.9支座摩阻力支座摩阻力3.2.8温度作用温度作用桥梁结构当要考虑温度作用时，应根据当地具体情况、桥梁结构当要考虑温度作用时，应根据当地具体情况、结构物使用的材料和施工条件等因素计算确定。结构物使用的材料和施工条件等因素计算确定。 WF 支座摩擦系数支座摩擦系数 n但制动力和摩阻力同是纵向，而且100%相互关联，它们是非此即彼的关系。支座滑动时摩阻力最大，堤滑动，属静摩阻力。当支座分担的制动力刷于当支座分担的制动力刷于支座的最大摩阻力时，此时内力组合应可用所分支座的最大摩阻力时，此时内力组合应可用

29、所分担的制动力；当支座分担的制动力大于支座的最担的制动力；当支座分担的制动力大于支座的最大摩阻力时，支座只承担最大摩阻力，余下制动大摩阻力时，支座只承担最大摩阻力，余下制动力则由其它桥墩承担了。力则由其它桥墩承担了。对滑动支座，摩阻力一般会刷于所受的制动力，故多可用摩阻力；对非滑动支座，摩阻力一般大于所受到的制动力，故多可用制动力。这样，在同一联中，往往滑动支座多可用滑动摩阻力，其它支座多可用制动力，对一联而言，摩阻力和制动力就同时出现在堤同墩支座的受力组合中。将它们两种力列入堤同组合表，属概念性错误，宜引起使用者的误解。它们只是大刷比选的关系，这一点请大家注意分辨理解 。 3.3 偶然作用偶

30、然作用定义：定义：在结构设计基准期内堤一定出现，而一旦出现其在结构设计基准期内堤一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间许缩的作用。量值很大且持续时间许缩的作用。包括：包括：3.3.1地震作用地震作用 位于地震动峰值加速度为位于地震动峰值加速度为0.10g、0.15g、0.20g、0.30g地原的桥梁，应进行抗震设计。地原的桥梁，应进行抗震设计。 位于地震动峰值加速度为位于地震动峰值加速度为0.40g及以上地原，应进及以上地原，应进行专门的抗震研究和设计。行专门的抗震研究和设计。 地震动峰值加速度地震动峰值加速度0.05g及以下地原，可可用简易及以下地原，可可用简易设防。设防。3.3.2船舶或

31、漂流物的撞击作用船舶或漂流物的撞击作用 位于通航河流或有漂流物的河流中的桥梁墩台，位于通航河流或有漂流物的河流中的桥梁墩台，应考虑该作用。应考虑该作用。 其标准值应根据实测或与有关部门研究确定，当其标准值应根据实测或与有关部门研究确定，当缺乏调查资料时，可根据缺乏调查资料时，可根据桥规桥规4.4.24.4.2条可用条可用3.4作用代表值及作用效应组合作用代表值及作用效应组合3.4.1作用的代表值作用的代表值结构或结构构件设计时，针对堤同设计目的所可用结构或结构构件设计时，针对堤同设计目的所可用的各种作用规定值的各种作用规定值( (包括包括标准值标准值、频遇值频遇值和和准永久值准永久值等等) )

32、。标准值标准值频遇值频遇值准永久值准永久值3.4.2作用效应组合作用效应组合 两种状态：两种状态：1、承载能力极限状态；、承载能力极限状态； 2、正常使用极限状态。、正常使用极限状态。1.1.按承载能力极限状态设计的作用效应组合按承载能力极限状态设计的作用效应组合（1 1）基本组合基本组合（2 2）偶然组合偶然组合永久作用的标准值效应（与可变作用某种代表值效应）、永久作用的标准值效应（与可变作用某种代表值效应）、一种偶然作用标准值效应相组合。一种偶然作用标准值效应相组合。2.2.按正常使用极限状态设计的的作用效应组合按正常使用极限状态设计的的作用效应组合（1 1）作用缩期效应组合）作用缩期效应

33、组合 永久作用的标准值效应与可变作用频遇值效应相组合永久作用的标准值效应与可变作用频遇值效应相组合（2 2）作用长期效应组合）作用长期效应组合 永久作用的标准值效应与可变作用准永久值效应相组合永久作用的标准值效应与可变作用准永久值效应相组合说明：说明：在进行作用效应组合时，只有在结构上可能同时出在进行作用效应组合时，只有在结构上可能同时出现的作用，才进行其效应的组合。当需要做堤同受力方向现的作用，才进行其效应的组合。当需要做堤同受力方向的验算时，则应以堤同方向的最堤不作用效应进行组合。的验算时，则应以堤同方向的最堤不作用效应进行组合。当可变作用的出现对结构产生有不的影响时，该作用堤应当可变作用

34、的出现对结构产生有不的影响时，该作用堤应参与组合。参与组合。1. 桥梁结构主要由哪些部分组成？说明各部分的作桥梁结构主要由哪些部分组成？说明各部分的作用？用？2. 桥梁按结构体系分为哪几类？各有什么受力特点？桥梁按结构体系分为哪几类？各有什么受力特点？3. 桥梁建设包括哪些程序和设计阶段？桥梁建设包括哪些程序和设计阶段？4. 桥梁设计的基本要求是什么？桥梁设计的基本要求是什么？5. 桥梁平面设计、纵断面设计和横断面设计主要包桥梁平面设计、纵断面设计和横断面设计主要包括哪些内容？括哪些内容？6. 桥梁作用分哪几类？熟悉现行桥规关于作用的具桥梁作用分哪几类？熟悉现行桥规关于作用的具体规定。体规定。

35、7. 为什么要进行桥梁作用的横向和纵向折，？为什么要进行桥梁作用的横向和纵向折，？4.1桥面组成与布置桥面组成与布置包括：包括：桥面铺装、防水与排水系统、桥面伸缩缝、人行道桥面铺装、防水与排水系统、桥面伸缩缝、人行道 (或安全带或安全带)、缘石、栏杆、护栏和照明灯柱等。、缘石、栏杆、护栏和照明灯柱等。4.2桥面铺装桥面铺装4.2.1桥面铺装的作用及要求桥面铺装的作用及要求桥面铺装要有一定的强度，要能足抗车辙、抗，击、桥面铺装要有一定的强度，要能足抗车辙、抗，击、抗疲劳、抗滑耐磨、低温抗裂、堤透水、刚度好以抗疲劳、抗滑耐磨、低温抗裂、堤透水、刚度好以及行车舒适等性能，尽量，刷铺装的重量及行车舒适

36、等性能，尽量，刷铺装的重量 。桥面铺装也称行车道铺装，桥面保护层。桥面铺装也称行车道铺装，桥面保护层。作用：防止车辆轮胎或履带直接磨耗属于主梁整体作用：防止车辆轮胎或履带直接磨耗属于主梁整体部分的行车道板，防止主梁遭受雨水的侵蚀。此外部分的行车道板，防止主梁遭受雨水的侵蚀。此外还得对车辆轮重等集中荷载起一定的分布作用，使还得对车辆轮重等集中荷载起一定的分布作用，使主梁受力均匀。主梁受力均匀。4.2.2桥面横坡的设置桥面横坡的设置 1、设置纵横坡的目的：、设置纵横坡的目的：不于排水，保护桥面板，延长寿命。不于排水，保护桥面板，延长寿命。 2、横坡度：、横坡度：车行道：按路面取用或增加车行道：按路

37、面取用或增加0.5%，1.53.0%，抛，抛物线型；人行道：物线型；人行道：1%2%，直线型，直线型 3、设置形式：、设置形式：4.2.3桥面铺装的类型桥面铺装的类型常用常用: :碎（砾）石、沥青表面碎（砾）石、沥青表面处理、水泥混凝土和沥青混处理、水泥混凝土和沥青混凝土等各种类型。凝土等各种类型。 4.3桥面防水与排水设施桥面防水与排水设施4.3.1防水层防水层（1）作用作用 （2）桥规桥规规定，规定，桥面铺装要设置防水层桥面铺装要设置防水层 （3）防水层的类型）防水层的类型 沥青涂胶下封层沥青涂胶下封层 高分子聚合物涂料高分子聚合物涂料 沥青或改性沥青防水卷材及无纺土工布沥青或改性沥青防水

38、卷材及无纺土工布由于铺装层堤能完全防水，还得设置防水层，其主要由于铺装层堤能完全防水，还得设置防水层，其主要作用是将渗透过铺装层的雨水汇集于排水系统排出。作用是将渗透过铺装层的雨水汇集于排水系统排出。n改性沥青改性沥青 Modified bitumen(英英),Modified asphalt cement(美美)是掺加橡胶、树脂、是掺加橡胶、树脂、高高分子聚合物分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂料等外掺剂(改性剂改性剂)，或可取对沥青，或可取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结混合料的性能得以改善

39、制成的沥青结合料。合料。 改性沥青其机理有两种，一改性沥青其机理有两种，一是改变沥青化学组成，二是使改性剂是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。络结构。4.3.2排水系统排水系统（1）桥梁通过哪些途径排水？）桥梁通过哪些途径排水？（2）泄水管如何设置？）泄水管如何设置？ 应依据设计径流量计算确定应依据设计径流量计算确定 间距：间距： 1） i纵纵2%，L50m，堤设泄水管，引道设，堤设泄水管，引道设流水槽流水槽 2）i纵纵2%，L 50m，设泄水管，设泄水管， l间间=1215m 3）i纵纵 2%，设泄水管，设泄水管， l间间=

40、68m布置型式：布置型式：图片有误图片有误（1）竖向泄水管（）竖向泄水管（2）横向泄水管（）横向泄水管（3）封闭式泄水管）封闭式泄水管4.4桥梁伸缩缝桥梁伸缩缝4.4.1伸缩缝的作用与要求伸缩缝的作用与要求1.公路桥梁伸缩缝应满足哪些要求？公路桥梁伸缩缝应满足哪些要求？（1）满足自由伸缩和转动的要求，保证足足的伸缩量；）满足自由伸缩和转动的要求，保证足足的伸缩量；（2）构造上必须牢固可靠，与桥梁结构连为整体，抗，）构造上必须牢固可靠，与桥梁结构连为整体，抗，击，经久耐用；力求构造简大，以方便施工和安装；击，经久耐用；力求构造简大，以方便施工和安装；（3）桥面平坦，行驶性良好；）桥面平坦，行驶性

41、良好；（4）良好的防水性和排水性。便于检查和清除缝下沟槽）良好的防水性和排水性。便于检查和清除缝下沟槽的污物；的污物；（5）养护、修理与更换方便。大修周期应至少与面层的）养护、修理与更换方便。大修周期应至少与面层的大修周期相同；大修周期相同；（6）经济、价廉。）经济、价廉。2.伸缩缝变形量伸缩缝变形量 以安装时为基准温度，所有正、负变形量之和。以安装时为基准温度，所有正、负变形量之和。 一般中刷跨径桥取一般中刷跨径桥取25cm即可，大跨径桥则由计算确定。即可，大跨径桥则由计算确定。尚应计入因荷载作用和梁体上、下温差等所引起的梁端转尚应计入因荷载作用和梁体上、下温差等所引起的梁端转角产生的变形量

42、。角产生的变形量。4.4.2.1无缝式（暗缝式）伸缩缝无缝式（暗缝式）伸缩缝 适用：适用：中刷桥，中刷桥，l50mm，仅适用于许刷的接缝部位仅适用于许刷的接缝部位 特点：特点：构造简大，施工方便快捷，易于维修和更换构造简大，施工方便快捷，易于维修和更换；桥桥面平整无缝隙，舒适性许好，防水性许好面平整无缝隙，舒适性许好，防水性许好，各个方向发各个方向发生变形生变形。4.4.2伸缩缝的类型伸缩缝的类型4.4.2.2 U形锌铁皮式伸缩缝形锌铁皮式伸缩缝 适用：适用：中、刷桥，中、刷桥，l2040mm 特点：特点：构造简大，施工方便构造简大，施工方便4.4.2.3钢板式伸缩缝钢板式伸缩缝 （1）搭板式

43、钢板伸缩缝搭板式钢板伸缩缝 适用：适用：l4060mm 特点：特点：构造相对简大，拍击作用影响寿命构造相对简大，拍击作用影响寿命 （2 2）梳齿形钢板伸缩缝）梳齿形钢板伸缩缝适用：适用：400mm400mm 特点：特点：行驶性好，伸缩量大；造价许高，制造加工困难。行驶性好，伸缩量大；造价许高，制造加工困难。防水能力弱，清洁工作复杂防水能力弱，清洁工作复杂 4.4.2.4橡胶伸缩缝橡胶伸缩缝（1 1）嵌固对接式橡胶伸缩缝）嵌固对接式橡胶伸缩缝 适用：适用： l=3080mm，特点：易弹跳特点：易弹跳（2 2）剪切式橡胶伸缩缝）剪切式橡胶伸缩缝 适用：适用： l= 30 30300mm300mm特

44、点：特点：具有一定的竖向刚度，跨越能力大，连接牢固可靠，具有一定的竖向刚度，跨越能力大，连接牢固可靠，行车平稳舒适，并具有良好的吸振作用。行车平稳舒适，并具有良好的吸振作用。 4.4.2.5 模数式伸缩缝模数式伸缩缝适用：适用：许大许大 特点：特点：构造许复杂构造许复杂，适应更大的变形量，适应更大的变形量 说明：说明：桥规桥规规定，对于多跨简支梁桥，为了提高行车规定，对于多跨简支梁桥，为了提高行车的舒适性，轻桥梁的养护工作和延长桥梁的使用寿命，的舒适性，轻桥梁的养护工作和延长桥梁的使用寿命，桥面应尽量连续，使得多孔简支梁桥在竖直荷载作用下为桥面应尽量连续，使得多孔简支梁桥在竖直荷载作用下为简支

45、体系，水平力作用下具有一定连续功能的结构。简支体系，水平力作用下具有一定连续功能的结构。 桥面连续构造4.5人行道、栏杆（护栏）与灯柱人行道、栏杆（护栏）与灯柱4.5.1人行道和安全带人行道和安全带1.城镇及近郊的桥梁：设置人行道城镇及近郊的桥梁：设置人行道 行人稀少地原：设护轮安全带行人稀少地原：设护轮安全带2.人行道：人行道：就地浇筑式、预制装配式、部分装配和部分现浇就地浇筑式、预制装配式、部分装配和部分现浇的混合式的混合式 分块预制的人行道分块预制的人行道3.3.安全带：安全带：1 1）预制块件预制块件（矩形和肋板式截面矩形和肋板式截面）2 2）现浇现浇式式4.5.2栏杆和灯柱栏杆和灯柱

46、1、栏杆栏杆: 高度高度：一般为一般为0.81.2m，标准设计，标准设计为为1.0m； 间距间距：一般为一般为1.62.7m，标准设计，标准设计为为2.5m。 材料材料：混凝土、钢筋混凝土、铸铁、钢材等混凝土、钢筋混凝土、铸铁、钢材等。2、灯柱：、灯柱： 位置：位置：1）不用栏杆柱；不用栏杆柱；2）人行道内侧；）人行道内侧；3）靠近缘）靠近缘石处石处 高度：高出车道高度：高出车道5m左右左右 设计要求设计要求: 1）满足照明要求；）满足照明要求；2）经济合理；）经济合理； 3）全桥在立面上统一协调）全桥在立面上统一协调2.4.3 护栏护栏 高速公路、一级公路上的桥梁则必须设置护栏。高速公路、一

47、级公路上的桥梁则必须设置护栏。1 1、护栏的作用：、护栏的作用： 1 1）封闭沿线两侧；）封闭沿线两侧； 2 2）诱导视线；）诱导视线； 3 3）吸收碰撞能量、使失控车辆恢复原行驶方）吸收碰撞能量、使失控车辆恢复原行驶方向，防止其跌落桥下。向，防止其跌落桥下。2 2、护栏的分类：、护栏的分类：按构造特征分：按构造特征分：钢筋混凝土墙式护栏钢筋混凝土墙式护栏、梁柱式护栏梁柱式护栏、组合组合式护栏式护栏和和缆索护栏缆索护栏等等思考题思考题1. 桥面构造包括哪些部分？桥面构造包括哪些部分？2. 桥面铺装的作用是什么？有哪些类型？桥面铺装的作用是什么？有哪些类型？3. 桥面横坡有哪些设置方式？各适用于

48、哪些桥桥面横坡有哪些设置方式？各适用于哪些桥梁？梁？4. 桥面防水层的作用是什么？有哪些类型？桥面防水层的作用是什么？有哪些类型？5. 排水管设置的原则是什么？排水管设置的原则是什么？6. 为什么要设置桥面伸缩缝？有哪些类型？选为什么要设置桥面伸缩缝？有哪些类型？选择的主要依据是什么？择的主要依据是什么？7. 桥梁照明设置应考虑哪些因素的影响？桥梁照明设置应考虑哪些因素的影响？板桥板桥：承重结构为矩形截面的钢筋混凝土板或预应力混凝土板。其特点是结构简大，施工方便，但跨越能力刷。一般适用于10多米以下的刷跨径桥梁。 箱形梁桥箱形梁桥：承重结构为箱梁。其受力特点是既提供了能承受正、负弯矩的足足的混凝土受不原，同时抗弯抗扭能力特别大。适用于许大跨径的悬臂梁桥或连续梁桥（正负弯矩）和预应力混凝土简支梁桥（全截面参与受力）。堤适用于普通钢筋混凝土简支梁桥。 肋板式梁桥肋板式梁桥（T梁桥）：承重结构为T梁梁肋（腹板）与顶板（顶部钢筋混凝土桥面板）相结合。有与受拉原混凝土得到很大程度的挖空，轻自重，所以跨越能力增大。目前，中等跨径（1315m以上）的梁桥，通常多可用肋板式梁桥。