《桥梁结构理论 》PPT课件.ppt

桥 梁 工 程,桥梁分类,按用途分为：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、人行桥、管道桥和水路桥等。按跨越障碍分为：跨河桥、跨谷桥、跨线桥（立交桥）、高架桥、栈道等。按使用材料分为：木桥、石桥、钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、组合桥等。按通道位置分为：上承式、中承式和下承式。按结构形式分为：梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥和刚架桥等。其他分类有开启桥、固定桥、军用桥、民用桥、浮桥、临时便桥、永久性桥等。,（1）桥跨结构（桥孔结构、上部结构）：桥面板、梁。（2）桥墩、桥台（下部结构）：两端桥台，中间桥墩。（3）桥梁基础：桥墩、桥台埋入土中扩大部分。,桥梁结构类型,桥跨结构（桥孔结构、上部结构）作用：承受车辆、行人荷载。桥墩、桥台（下部结构）作用：支撑桥跨。桥台与路堤衔接，防止路堤滑塌；桥梁基础作用：使桥上全部荷载传至地基。,跨度l：两支座中心间距。桥梁全长L：两端岸边桥台侧墙，八字墙后端点间距离。桥下净空高度H：保证排洪安全、大于通航高度。桥梁、涵洞按跨度l、桥梁全长L区分为：涵洞：L8m，l 5m小桥：8 mL30m，5m l 20m中桥：30 mL100m，20ml40m大桥：100 m L500m，40ml100m特殊大桥：L500m，l 100m,桥梁工程中的荷载、材料、地基与建筑工程的区别（3点）：,（1）活载：主要受车辆的移动荷载（2）作用效应：还要承受来自车辆的冲击力、离心力、横向摇摆力、制动力、牵引力等。（3）地基上的墩、台和基础：基础、桥墩工程埋置较深，工程施工较复杂，工程量大、工期长、造价高。,桥梁的分类,按用途分类：铁路桥、公路桥、城市道路桥按结构材料分类：钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥按桥跨结构形式分类：梁式桥、桁架桥、拱式桥、刚构桥、斜拉桥、悬索桥,桥梁类别,(1)梁式桥梁式桥是一种最简单常用的桥梁上部结构形式，用于中小跨径桥梁。主梁常用断面形式有I型、T型、箱型和板式桥等。特点：结构简单、跨越能力有限。跨度5-25M，预应力跨度10-50M使用最广泛的桥梁类型，是桥梁家族中最古老、最基本的成员。它结构简单，但跨越能力有限。目前应用最广的钢筋混凝土简支梁跨度为5至25米，预应力混凝土简支梁跨度为10至50米。我国目前最大跨度的预应力混凝土简支梁桥是1988年建成的飞云江桥。该桥位于浙江瑞安，全长1718米，最大跨度62米，主梁高2.85米，间距2.5米桥面宽13米，混凝土强度等级C60。,二、拱式桥 拱式桥是在竖向荷载作用下，产生水平推力的结构物，一般为弧形结构桥，形式多样，构造各异。按建筑材料分为：石拱桥、钢筋混凝土拱桥、木拱桥及钢拱桥；按拱上建筑形式分为实腹式和空腹式；按主拱轴线的线形分为圆弧拱、抛物线拱及悬链线拱；按桥面位置分为上承式、中承式和下承式。,三、悬索桥 悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一，被称为“桥梁皇后”。一般由主缆和加劲梁成一体的桥面、用来连接加劲梁和主缆的吊杆、变换拉索角度的塔和锚固拉索的锚碇构成。按形式分为地锚式、自锚式和双链式。,四、斜拉桥 斜拉桥是一种用斜拉索或斜拉杆悬吊桥面的桥梁，由斜拉索、塔柱和主梁组成。按斜拉索、塔柱和主梁的不同结合方式分为悬浮体系、支承体系、塔梁固结体系、刚构体系和协作体系等。,五、刚构桥 刚构桥是将主梁与墩台刚性固结，连接成整体，则主梁的弯矩可以传递给墩台，使其同时弯曲又受压力作用。按支承方式分为无铰刚构桥和有铰刚构桥。工程上习惯分为单跨、多跨、斜腿、预应力混凝土T型和连续刚构桥。,连续T型刚构桥,桥梁结构形式的发展概况,原始桥的踪影：西藏墨脱藤网桥,藤网桥是珞巴和门巴族独有的桥。分布于西藏珞渝、墨脱地区。用白藤编制而成。整个桥身为椭圆形长管，悬吊于两岸大树或木架上。桥底用粗大白藤并列固定，供人踩踏。桥的左右和上方也用藤条编成，可作扶手。在雅魯藏布江的下游，江水湍急。大江中，礁石犬牙交錯，江岸又高又陡，高山夹著深谷，地形十分险峻。这一带的江面既不能渡船，也不能架桥。为了社会交往，住在这一帶的珞巴族、门巴族和藏族人民，就利用山上的藤条，编制成了藤网桥。已成为雅魯藏布江上一个奇特的人文景观。西藏自治区墨脱县德兴区横跨雅鲁藏布江上的藤网桥是历史最久的一座，距今已有300多年。远远望去，这座藤网桥好像一条在空中飞腾的蛟龙。,西藏墨脱藤网桥（行人过桥）,隋代安济（赵州桥）,宋代卢沟桥,卢沟桥：亦作芦沟桥，在北京市西南约15公里丰台区永定河上，是北京市现存最古老的石造联拱桥。永定河旧称卢沟河，桥亦以卢沟命名。始建于金大定二十九年（1189年），明正统九年（1444年）重修。清康熙时毁于洪水，康熙三十七年（1698年）重建，如今永定河上已经没有水了。卢沟桥全长267米，宽7.6米，最宽处可达9.5米。有桥墩十座，共11孔，整个桥体都是石结构，关键部位均有银锭铁榫连接，为华北最长的古代石桥。桥东为宛平县城，明崇祯十一年（1638年）建。1937年7月7日，日本帝国主义在此发动全面侵华战争。宛平城的中国驻军奋起抵抗，史称“卢沟桥事变”（亦称“七七事变”）。,清代玉带桥,（北京颐和园）玉带桥在西堤六桥中是最令人喜爱的一座。玉带桥是西堤上唯一的高拱石桥，是当年乾隆从昆明湖乘船到玉泉山的通道。桥身用汉白玉和青白石砌成。洁白的桥栏望柱上，雕有各式向云中飞翔的仙鹤，雕工精细，形象生动，显示了雕刻工匠们的艺术才能。玉带桥拱高而薄，形若玉带，弧形的线条十分流畅。半圆的桥洞与水中的倒影，构成一轮透明的圆月，四周桥栏望柱倒影参差，在皱缎般的水面上浮动荡漾，景象十分动人。它是颐和园里著名的建筑物之一。,清代17孔桥,颐和园，原是作为帝王的行宫与游赏花园，面积达290公顷（4350亩），是南湖岛的一个重要景点。桥身长一百五十米，宽八米，由十七个桥洞组成，是颐和园内最大的一座桥梁。远远望去像一道长虹飞跨在碧波之上。十七孔桥上所有匾联，均为清乾隆皇帝所撰写。十七孔桥上石雕极其精美，每个桥栏的望柱上都雕有神态各异的狮子，大小共五百四十四只。桥两边的白石栏杆，共有128根望柱，每根望柱上都雕刻着精美的姿态各异的石狮，有的母子相抱，有的玩耍嬉闹，有的你追我赶，有的凝神观景，个个惟妙惟肖。桥头各有两只大水兽，很象麒麟，十分威武。桥的两头有四只石刻异兽，形象威猛异常，极为生动。,南京长江大桥,南京长江大桥为公路铁路双层钢连续桁梁桥，上层为4车道公路桥；下层为双线铁路桥。采用悬臂拼装法架设。正桥长1576m，连同两端引桥总长：铁路6772m，公路桥4588m。,主桥采用双塔双索面钢与混凝土结合梁斜拉桥。主跨跨径423m，一跨过江，通航净空46m。主桥桥面为6车道，桥全长8346m，主桥长846m，浦东引桥长3746m,浦西引桥长3754m。,上海南浦大桥,苏通大桥总长8206米，其中主桥采用2088米的七跨双塔、双索面钢箱梁斜拉桥，为世界第一大跨径斜拉桥；专用航道桥为548米的钢连续梁桥，属同类桥梁工程世界第二。,苏通长江公路大桥,乌巢河大桥全长241m，主跨为120m的双肋石拱桥，腹拱为9孔13m，南岸引桥3孔13m，北岸引桥1孔15m。结构轻盈，造型美观，该桥是目前世界上最大跨径石拱桥记录的保持者。,乌 巢 河 桥,长沙湘江一桥,长沙湘江一桥全桥总长1532m，由主桥、引桥和支桥组成，全桥均采用双曲拱桥型。跨江部分主桥长1156m 主桥墩奠基岩层，采用沉井及明挖基础。全桥施工期仅一年，于1972年建成。,长沙湘江二桥,长沙湘江北大桥（二桥）主桥由双塔单索预应力混凝土斜拉桥，总长为1025.26m。两岸引桥总长1330.68m。桥塔高53.72m，采用倒Y型（顺桥向）独柱结构，塔柱上部锚固段为H型截面，高31.3m，于1990年12月建成通车。,长沙湘江三桥,猴子石大桥全长1389.62米,宽27米，双向6车道，其西匝道为苜蓿形二层立交，于2000年9月20日建成通车,长沙湘江四桥,湘江四桥（三叉机大桥）。该桥设计为自锚式悬索桥，全长米，主桥跨米，边跨为米，两边对称分布，其主跨跨度为国内最大。湘江四桥已于今年月动工修建，年年底以前竣工通车。,长沙湘江五桥,长沙黑石铺湘江大桥（湘江五桥）全长3068米，其中主桥长1815米，均为预应力砼连续箱梁。主桥11连拱和3跨钢管拱的规模在同类型桥中都属全国之最。,长沙湘江六桥,长沙湘江月亮岛大桥（湘江六桥）1999年10月19日桥面全部完工。公路桥与铁路桥平行并列，采用分梁、分墩、分基础形式。桥梁全长1983.80米。,全球17座有名的桥梁,被称为“世界第一桥”的法国米约高架大桥（Millau Bridge）可以说是人类的建筑奇迹，跨越塔恩河谷，全长达2.46公里，却只用7个桥墩支撑，其中2、3号桥墩分别高达245米和220米，是世界上最高的两个桥墩。大桥最高点达到343米，超过埃菲尔铁塔23米。2004年大桥正式对外开放使用，超越美国科罗拉多州的皇家峡谷大桥，成为目前世界第一高的交通大桥。每当清晨的云雾从山中升起，白色的米约大桥宛如一座巨大的竖琴，车辆在其上仿佛是穿梭在云间，享受一派云海美景。当地居民也称其为“天空之桥”。,米约高架大桥（法国塔恩河谷）,费马恩大桥（波罗的海）,2007年6月29日，丹麦与德国合作修建跨波罗的海（Baltic Sea）的费马恩大桥（Fehmarn Belt Bridge）。该项目总投资高达58亿欧元，跨海大桥总长18公里，连接德国的费马恩岛和丹麦的洛兰岛。此项目将于2011年开始，预计在2018年结束。不过当地有部分民众反对此项目的立项，除了担心大桥建成后会使原来繁忙的航运业丧失就业岗位，环保人士还担心野生动物将受到影响。,盖茨黑德千禧大桥（英国盖茨黑德）,盖茨黑德千禧桥跨越泰恩（Tyne）河，步行桥长126米，规模不算大，但是造桥花费却用了将近3000万英镑！独特的外形引人注目：它不是一般的直桥，而是弯成弧形，索塔也不是直立的，而是倾斜状的，通过几十组钢索将桥面固定，还可以将主桥向上拉起50米，这种创新的开闭设计能让大型船只从下面通航而过，升到顶部时索塔和主桥宛若一只蝴蝶。,白令海峡大桥（北极海白令海峡）,目前还只是处于提案阶段的白令海峡大桥一旦建成将成为一座宏伟的跨洲连接通道，将亚洲、非洲、欧洲、北美洲和南美洲统统连接起来。该桥的建址目前已经有了多种提议，比如威尔士王子角、楚科奇海港、得兹涅夫角都有很可能。此外还有人建议能建造由三座桥梁组成的系列桥梁，总长超过80公里。然而北极地区的环境相当恶劣，要建筑这样一座大桥真的很难，一旦建成，将成为人类建筑史上的又一大奇迹。,杭州湾大桥位于中国长江三角洲的钱塘江之上，全长36公里，杭州湾跨海大桥是世界上最长的跨海大桥，也是世界上建造难度最大的跨海大桥之一，建桥工程耗时近五年，所用混凝土用量相当于再造八个国家大剧院，用钢量相当于用钢量相当于再造七个“鸟巢”。于2008年5月1日对外开放，北接线二期2010年预计完工。,杭州湾大桥,伊拉斯谟斯大桥（荷兰鹿特丹港市）,伊拉斯谟斯大桥（Erasmusbrug）以“天鹅大桥”的美称闻名于世，拥有简洁俐落的外形，雪白的桥身修长挺拔，像一只优雅的白天鹅高贵地游荡在马斯河上。这座单向斜拉式大桥落成于1996年，拥有2600级阶梯、数条大道，车辆、电车、脚踏车、行人及溜滑板的运动人士都可以自由通行，可谓荷兰人的实用主义精神。,金门大桥（美国旧金山）,经历了半个多世纪的金门大桥（Golden Gate Bridge）建于1933-1937年，耗时4年时间，使用了10万多吨钢材，耗资高达3550万美元。整个大桥造型宏伟壮观、朴素无华。可是，由于一下雨，钢塔就会生锈，粉刷匠只能日复一日地刷上油漆。更麻烦的是，金门大桥的颜色并不是正红，而是红、黄和黑混合的“国际橘色”，油漆工必须在移动的鹰架上油漆，先用压力清洗，然后上三层油漆。,锦带桥（日本山口县）,锦带桥（Kintaikyo Bridge）是一座横跨锦川的五拱桥，被列为日本三大名桥之一。采用传统的木工工艺，全桥只用包铁和插销固定、充分应用精巧的木工技术的桥梁结构。不过这座桥也算得上是世界上最“不幸”的一座桥。大桥最早建于1673年，修建过程中屡次被洪水冲塌。建成后又于1950年被一场台风带来的洪水摧毁。1953年重建，后又在2001年和2004年部分修复，至今仍雄踞于江面上。,伦敦塔桥 英国伦敦,伦敦塔桥（Tower Bridge）又被称为“双子桥”，在历史上也被称为伦敦的正门，原为木桥后来改为了石桥。桥身由4座塔形建筑联接。两座方塔上再建4座白色大理石尖阁和5座小尖塔，好似两顶皇冠。下层桥面可以开合，平时通车，桥桁开启时可容万吨船只通过，船过后又慢慢落下恢复通行。两块活动桥面，各自重达1000吨。从远处观望塔桥，双塔高耸，极为壮丽。,青马大桥（中国香港）,青马大桥(Tsing Ma Bridge)是世界上第六大吊桥，1999年荣获“二十世纪十大建筑成就奖Top 10”。大桥于1992年5月开始兴建，历时五年竣工，造价71.44亿港元。横跨青衣岛及马湾，桥身总长度2200米，主跨长度1377米，离海面高62米，创造世界最长的行车、铁路两用吊桥纪录。大桥采用双层式设计，桥的露天上层为双程三线行车线，下层则为二条地铁东涌线及机场快线的铁路和和二条供紧急时(如台风吹袭时)使用的单线行车道路。,厄勒大桥（丹麦厄勒海峡）,厄勒大桥(Oresund Bridge)是一座跨越了丹麦厄勒海峡的公铁两用桥，全长16公里，由西侧的海底隧道、中间的人工岛和跨海大桥三部分组成。西侧的海底隧道由五条管道组成。它们分别是两条火车道、两条双车道公路和一条疏散通道，是目前世界上最宽敞的海底隧道。中间的人工岛长4050米，将两侧工程连在一起。东侧的跨海大桥长7845米，共有51座桥墩，中间是斜拉索桥，跨度490米，高度55米，是目前世界上承重量最大的斜拉索桥。,悉尼海港大桥（澳大利亚悉尼）,悉尼海港大桥位于悉尼杰克逊海港，号称“世界第一单孔拱桥”。它像一道横贯海湾气势磅礴的长虹，与举世闻名的悉尼歌剧院隔海相望，成为悉尼的象征之一。这座大桥整个工程的全部用钢量为5.28万吨，铆钉数是600万个，用水泥9.5万立方米，花岗石1.7 万立方米。在上世纪30年代的科技和经济条件下，能在大海上凌空架桥，实为罕见。,港珠澳大桥（东南亚）,港珠澳大桥顾名思义，是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁，今年已经开始动工。该桥的最大特色在于主航道位置将采用隧道形式，并将修建两个人工岛提供桥隧转换设施，确保不影响前往广州和深圳港口主行道的通行来往。整个大桥将按6车道高速公路标准建设，设计行车时速每小时100公里，建成通车后，开车从香港到珠海的时间将由目前的3个多小时缩减为半个多小时。,博斯普鲁斯大桥（土耳其伊斯坦布尔）,博斯普鲁斯大桥因为是“全世界唯一横跨两个大陆的大桥”而名声大噪。它成功连接了欧洲和亚洲，从1967年正式大桥最终获批开建，六年后即1973年大功告成。成为世界第四大吊桥、欧洲第一大吊桥。大桥水中没有桥墩，整个桥身以两根巨大的钢索牵引，支撑着整个桥面。整座大桥宛若一条长虹飞架在海峡两岸，沟通了欧亚两洲的交通和运输，方便了两洲人民间的交流。,圣地亚哥-科罗拉多大桥（圣地亚哥）,圣地亚哥-科罗拉多大桥（Diego-Coronado）总长2公里，位于美国西部壮丽又凶险的科罗拉多大峡谷，玻璃桥向外延伸了21米，桥身离谷底1200米高，比世界上目前最高的摩天大楼还要高出一倍多，足以让一艘航空母舰从桥下通过。它是靠94根插入岩壁的钢柱支撑，可以承受2万人的重量，抵抗8级地震。,明石海峡大桥（日本神户-淡路岛）,明石海峡大桥（Akashi-Kaikyo）是目前世界上最长的一座悬索桥，也是世界上最长的双层桥。1998年正式通车。全长3911米，主桥墩跨度1991米。它跨越日本本州岛-四国岛之间的明石海峡，实现了日本人一直想修建一系列桥梁把4个大岛连在一起的愿望，创造了本世纪世界建桥史的新纪录。,马格德堡水桥（德国马德堡易北河）,马格德堡水桥最大的特色在于它是一架可以行船的水桥。于2003年10月完工，总长达到918米，有趣的是，船只在这座桥上可以自由的航行。它是欧洲目前最长的水道桥工程，将东部的米特兰德运河与西部的易北-哈威尔运河连接了起来，所以事实上，这座桥跨越了整个易北河。此桥用6年时间建造完成，耗资5亿欧元，于2003年开放。,