1-2桥梁基本知识

桥梁上部施工技术认知桥梁结构；了解桥梁设计与建设程序；了解桥梁的规划与设计；了解桥梁设计荷载。工作任务学习情境1：桥梁基本知识叙述桥梁的组成和分类；叙述桥梁各组成部分的概念、术语；叙述桥梁的结构体系和内容；知道桥梁总体规划原则、基本设计资料和设计程序；叙述桥梁纵、横断面设计和平面布置；知道桥梁设计的方案比较；叙述作用的分类及含义；知道作用效应组合。学习目标学习情境1：桥梁基本知识桥梁设计及建设程序:前期工作+设计阶段任务二：桥梁设计与建设程序学习情境1：桥梁基本知识（一）前期工作—“预可”阶段和“工可”阶段1、“预可”阶段着重研究工程建设的必要性及宏观经济的合理性，形成“预工程可行性研究报告”2、“工可”阶段：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，形成“工程可行性报告”。桥梁设计及建设程序任务二：桥梁设计与建设程序（二）设计阶段学习情境1：桥梁基本知识设计程序设计阶段工作内容适用三阶段设计初步设计1.进一步定测、详勘；2.桥式方案比选；3.科研项目立项；4.提出施工方案；5.编制概算特大桥（必要时）技术设计进一步深化初步设计：加深勘探、确定总体及细部技术问题及施工方案、修正概算施工图设计进一步具体和深化技术（或初步）设计，进行详细的结构计算，绘施工详图，施工组织计划、编制施工图预算两阶段设计初步设计总体规划，拟主要尺寸，估工程量，工程概算。大、中桥（尽量）施工图设计据批准的初步设计，详细设计计算，绘施工图，施工组织设计，工程预算一阶段设计施工图设计据批准的任务书编施工图，工程预算。中、小桥一、桥梁设计的基本原则：安全、适用、经济、美观和有利于环保。任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识•安全——强度、刚度、稳定和耐久性；•适用——使用上的要求；•经济——全寿命经济分析；•美观——与环境的协调；•施工——便于施工一、桥梁设计的基本原则：安全、适用、经济、美观和有利于环保。任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识1.使用上的要求：•保证在100年的设计基准期内正常使用•桥面宽度满足当前以及今后规划年限内的交通流量；•利于泄洪，通航（跨河桥）或车辆和行人的通行（旱桥）；•桥梁的两端方便于车辆的进入和疏散；•考虑综合利用，方便各种管线的搭载。一、桥梁设计的基本原则：安全、适用、经济、美观和有利于环保。任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识2.经济上的要求：•选择造价和养护费用综合最省的桥型；•遵循因地制宜、就地取材、方便施工、缩短工期的原则；•桥位应考虑建在能缩短河道两岸的运距，促进该地区的经济发展，产生最大的效益；对于过桥收费的桥梁应能吸引更多的车辆通过，达到尽可能快回收投资的目的。一、桥梁设计的基本原则：安全、适用、经济、美观和有利于环保。任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识3.结构尺寸和构造上：在制造、运输、安装、使用过程中，有足够的强度、刚度、稳定性。在强度方面：足够的安全储备；在刚度方面：控制变形稳定性方面：保持原形状和位置的能力。一、桥梁设计的基本原则：安全、适用、经济、美观和有利于环保。任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识4.施工上的要求：便于制造和架设。在因地制宜的前提下，尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识（5）美学和景观上的要求：“桥能满足人们到达彼岸的心理希望，同时也是使人印象深刻的标志性建筑，并且常常成为审美的对象和文化遗产”——摘自日本伊藤学的《桥梁造型》一书瑞士萨尔基那山谷桥（SalginatobelBridge）——被评为20世纪最美丽的桥梁香港昂船州大桥一、桥梁设计的基本原则：安全、适用、经济、美观和有利于环保。任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识（6）环境保护和可持续发展多方面考虑环境要求，采取必要的工程控制措施，建立环境监测保护体系，将不利影响减至最小。二、桥梁布置及净空要求桥梁的平面设计桥梁的纵断面设计桥梁的横断面设计桥梁布置任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识1.桥梁的平面设计•大、中桥：桥、路综合考虑，一般为直线，尽量选择在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段上。•桥梁的线形及桥头引道要保持平顺，使车辆能平稳通过。•小桥和涵洞：位置与线型一般应符合路线的总走向，可设计斜桥和弯桥；任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识桥涵净空2.桥梁纵断面设计桥梁的总跨径桥梁的分孔桥下净空任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识桥面纵坡llL桥台路堤设计水位通航水位低水位h上部结构b0桥墩锥形护坡基础保证泄洪面积，防止河床冲刷尽量减小桥梁总长，节约投资总跨径应大一些总跨径可适当减小河流流速大，尽量减少压缩河床，总跨径应大一些允许适当压缩河床，总跨径可适当减小1）桥梁总跨径的确定原则：浅基础：深基础：山区：平原：任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识2）桥梁的分孔(2)平原区，宽阔河流上的桥梁：(1)通航河流：影响因素：原则：在满足使用和技术的前提下，使上、下部结构的总造价趋于最低。通航孔应布置在航行最方便的河域。在主河槽部分，布置较大的通航孔；在两侧浅滩部分，按经济跨径进行分孔。任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识(4)从结构的受力特性考虑，合理地确定相邻跨之间的比例。（例如：三跨连续梁中跨与边跨的比例约为1：0.8）(5)跨径的选择受施工技术的影响；(6)美学上的要求，确定跨径合适的比例。(3)山区深谷上、流急的江河上，或水库上修桥时：应加大跨径，甚至采用特大跨径的单孔跨越。从缩短工期上考虑，应减少基础数量。任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识3）桥下净空的确定满足流水净空的要求；通航桥孔应满足通航净空的要求；桥下通车桥孔应满足建筑净空限界的要求（跨线桥）；桥的两端能够与公路或城市道路顺利衔接。原则：任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识流水净空要求设计通航水位≤23f0≥1.0m设计水位设计通航水位≥0.25m≥0.5m设计水位最高流冰水位按设计水位计算桥面最低高程：任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识通航净空要求通航水位BbHh设计通航水位≥0.25m≥0.5m设计水位最高流冰水位（图中B、b、H、h由航道等级确定）任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识跨线桥桥下的交通要求:桥跨结构底缘的高程，应高出规定的车辆净空的高度（公路、铁路）。任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识4）桥涵净空任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识应满足《公路工程技术标准》中关于建筑界限的规定。不太长的小桥，可以做成平坡桥5）桥面纵坡：交通繁忙处的桥梁，桥上纵坡和桥头引道均不得大于3%大中桥，为了排水，设置向两边倾斜的双向纵坡桥上纵坡不宜大于4%，桥头引道纵坡不宜大于5%任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识3.横断面设计车道：当设计行车速度在80km/h或以上时，车道净宽为3.75m；当设计行车速度在60-20km/h或以上时，车道净宽为3.50-3.00m；人行道：宽度0.75-1.0m，大于1m按0.5m级差增加。人行道应高出行车道0.25-0.35m。决定桥面的宽度，桥面宽度取决于行车和行人的需要：任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识3.横断面设计自行车道：一条自行车道宽度1m，一般设置不小于两条。高速公路：桥梁应设检修道。横向坡度：为了利于桥面排水，设置从桥面中央倾向两侧的1.5%～3%的横向坡度。任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识三、桥梁设计方案的比选任务三：桥梁的规划与设计学习情境1：桥梁基本知识明确各种标高的要求桥梁分孔和初拟桥型方案草图方案初筛详绘桥型方案编制估算或概算方案选定和文件汇总最佳的推荐方案洞庭湖大桥桥型方案比较图161718192021222324252650m现浇连续梁012345678950m顶推连续梁101112131415122.15021.00-17.00122.15026.00-20.0010×50003×1000014000300001400010×5000188000立面(1:2000)01234567891050m顶推连续梁1516171819202122232450m现浇连续梁1112131410×50001600028000280001600010×5000188000立面(1:2000)11.50-16.008.50-17.007.50-20.00012345678910111224232221201918171615141350m顶推箱梁124.2326.00-16.00151.4826.00-17.00124.2326.00-20.0050m预应力砼T梁立面(1:2000)3100018800010×50001300010×50003100013000161718192021222324252650m现浇连续梁012345678950m顶推连续梁101112131415122.15021.00-17.00122.15026.00-20.0010×50003×1000014000300001400010×5000188000立面(1:2000)01234567891050m顶推连续梁1516171819202122232450m现浇连续梁1112131410×50001600028000280001600010×500018800011.50-16.008.50-17.007.50-20.00立面(1:2000)三塔斜拉桥方案系杆拱配斜拉桥方案连续刚构方案学习情境1：桥梁基本知识优缺点比较三塔斜拉桥方案（第Ⅰ方案）系杆拱配斜拉桥方案（第Ⅱ方案）连续刚构方案（第Ⅲ方案）经济性54295.7万元53653.4万元55412.8万元适用性1．两孔310m主跨跨越主航道，与航道适应性好，通航净空大，防撞要求低；2．河床压缩少，有利汛期泄洪；3．西岸副孔50m简支T梁伸缩缝多，桥面连续易开裂1．主桥大跨少，对通航较不利，桥墩防撞要求较高；2．河床压缩较多，对汛期泄洪较不利；3．西岸副孔50m连续梁，伸缩缝较少1．两孔280m跨径连续刚构跨越主航道，与航道适应性好。通航净空大，防撞要求低；2．河床压缩多，汛期泄洪能力较差；3．西岸副孔50m空心板，伸缩缝多，桥面连续易开裂学习情境1：桥梁基本知识优缺点比较安全性1．主桥跨度适中，板梁式结构施工方便，工期较短；2．西岸副孔采用预制T梁，可工厂化预制施工，质量可靠，工期有保障，但需大型预制场和吊装设备；3．主桥后期营运养护费用较高；4．行车较平顺1．主体采用箱梁断面，刚度大，施工安全；2．西岸副孔采用移动支架现浇，施工条件差，工期制约因素多并需要多套设备方能保证工期；3．主桥后期营运养护费用较高；4．行车平顺舒适1．主跨280m连续刚构为当前世界最大跨度，施工难度大，工期较长；2．西岸副孔采用预制空板，可工厂化预制施工，质量可靠，工期有保障。但需要预制场与吊装设备；3．主桥后期营运养护费用少；4．行车平顺舒适美观性桥型美观，气势宏伟，与周围环境协调好高耸的桥塔与低矮的拱圈，大跨梁桥与小跨拱桥反差明显，配合不协调，桥型欠美观主桥线条简洁明快，但因其高跨比例不很协调，影响桥型美观学习情境1：桥梁基本知识