桥梁上部结构

第一篇桥梁上部结构

第一章总论

第一节概论

一.桥梁在交通事业中的地位

二.国内外桥梁建筑的成就

1、国内桥梁建筑的成就

宋朝在浙江郡县洞桥乡修建的洞桥为2

孔石墩木梁结构，桥长26.76米，宽8.1米

赵州桥（空腹式石拱桥）为公元605年修建，净跨

37.02米，宽9米，拱矢高度为7.23米，现仍在

使用

目前在长江上建成的桥梁已有20余座。第一座是武汉长江大桥。

第一座由我国自己设计自己建造的长江大桥是南京长江大桥。

最大跨径的桥梁是江阴长江大桥（悬索桥），跨径为1385米。

最大跨径的斜拉桥是南京长江二桥，主跨628米。

2、国外桥梁建筑的成就

1873年在法国首创建成第一座钢筋混凝土桥（拱式人行桥）。

1928年由法国著名工程师弗莱西奈发明了预应力混凝土技术，后

在法国和德国开始修建预应力混凝土桥。

1937年修建的美国旧金山金门大桥（吊桥）跨径1280米，保持

了27年的桥梁最大跨径的世界纪录。

1974年在英国修建的亨伯桥（吊桥）跨径达到1410米，为世界

第二大跨径桥梁。

1998年建成的日本明石海峡大桥（吊桥）跨径达到1990米，为世

界第一大跨径桥梁。

3、桥梁发展趋势

轻质、高强、大跨

三、桥梁的组成

1.桥梁的组成

桥梁由上部结构和下部结构组成。

上部结构（桥跨结构）：在线路中断时跨越障碍的主要承载结构。

下部结构（桥墩和桥台）：支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。

设置在桥梁两端的称为桥台。

设置在桥梁中间的支承结构物称为桥墩。

把所有荷载传至地基的底部奠基部分，称为基础。

支座：在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。

附属建筑物：锥坡

2．桥梁的主要尺寸和术语：

净跨径：梁桥指设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距离。

拱式桥指每孔拱跨两个拱脚最低点之间的水平距离。

总跨径：多孔桥梁中各孔净跨径的总和。

计算跨径：对于有支座的桥梁指桥跨结构两个支座中心之间的距离。

拱桥指两拱脚截面形心点之间的水平距离。

标准跨径：指相邻两桥墩中线之间的距离。或桥墩中线至桥台台背前缘之间的距离。

桥梁全长：桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离。

对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长。

桥梁高度：指桥面与低水位之间的高差。

桥下净空高度：设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离。

桥梁建筑高度：是桥上行车路面（或轨顶）至桥跨结构最下缘之间的距离。

涵洞：用来宣泄路堤下水流的构造物。

第二节桥梁的分类和桥梁美学

一、桥梁的基本体系（按主要承重构件的受力特点分类） 1）梁式桥

2）拱式桥

3）刚架桥

4）吊桥

5）组合体系桥

二、

三、

分为：上承式、中承式、下承式。

跨河桥

四、按跨越障碍的性质分类跨线桥（立体交叉）

高架桥

圬工桥

五、主要承重结构所用的材料分类钢筋混凝土桥

预应力混凝土桥

钢桥

第三节桥梁的总体规划和设计要点

一、桥梁总体规划原则和基本设计资料

1、原则：适用、经济、安全、美观

2、桥梁设计的基本要求

1）使用上的要求：行车道及人行道宽度应保证车辆及人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。

桥型、跨度大小和桥下净空应满足宣泄洪水、通航或通车要求。建成的桥要保证使用年限并便于检查和维修。

2）经济上的要求：设计应体现经济上的合理性，要使造价和材料消耗为最少。

3）结构尺寸和构造上的要求：整个桥梁结构及其各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有

足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。

4）施工上的要求：桥梁结构应便于制造和架设，应尽量采用先进的施工技术和施工机械，以利于加快施

工进度，保证工程质量和施工安全。

5）美观上的要求：桥梁应具有优美的外型，应与周围的景致相协调。

3、桥梁的基本设计资料

1）桥梁的使用任务；

2）桥位附近的地形情况，绘制地形图；

3）桥位的地质情况；

4）河流的水文情况；

5）建筑材料的来源及供应和运输情况；

6）桥位附近的气象资料；

7）桥位上下游有无构造物，其布置情况如何。

二、桥梁的设计要点

1、设计程序

可行性研究初步设计施工图设计

2、桥梁纵断面设计

1）桥梁总跨径的确定

根据水文资料、地质资料等综合确定。

2）桥梁的分孔

根据经济、施工难易、通航、地质情况、地形、构

造物类型、

周围环境等综合考虑。

3）桥道标高的确定

根据桥下净空、桥梁纵坡等综合确定。

4）桥上和桥头引道的纵坡确定

5）基础埋置深度确定

3、桥梁横断面设计

1）行车道的宽度按公路等级或交通量大小确定；

2）人行道宽度视需要而定；

3）为排水桥面设置从中央倾向两侧的1.5%～3%的横向坡度。

4、平面布置

桥梁的平面线形应与桥头引道保持平顺，使车辆能平稳通过。

第四节桥梁设计的作用

一、规范中有关作用的规定

（一）作用分类、代表值

1．作用分类

公路桥涵设计采用的作用分为永久作用、可变作用和偶然作用三类。P23

2．作用代表值

公路桥涵设计时，对不同的作用应采用不同的代表值。

1）永久作用应采用标准值作为代表值。

2）可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值作为可变作用的代表值。正常使用极限状态按短期效应（频遇）组合设计时，应采用频遇值作为可变作用的代表值；按长期效应（准永久）组合设计时，应采用准永久值作为可变作用的代表值。

3）偶然作用取其标准值作为代表值。

3．作用代表值的取用

作用的代表值按下列规定取用：

1）永久作用的标准值，对结构自重（包括结构附加重力），可按结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定。

2）可变作用的标准值应按本规范有关章节中的规定采用。

可变作用频遇值为可变作用标准值乘以频遇值系数ψ

。可变

1

。

作用准永久值为可变作用标准值乘以准永久值系数ψ

2 3）偶然作用应根据调查、试验资料，结合工程经验确定其标准值。

作用的设计值规定为作用的标准值乘以相应的作用分项系数。

（二）永久作用

定义：在结构使用期内，其量值不随时间变化，或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用称为永久作用。

结构自重及桥面铺装、附属设备等附加重力均属结构重力，结构重力标准值可按下表所列常用材料的密度计算。