桥涵工程 第一章 绪论
桥涵水文绪论
水文学(Hydrology)是一门研究水在自然界中 运行、变化和分布规律的科学。
水文学 水文气象学 水文地质学 地表水文学 海洋水文学 陆地水文学 河川水文学 湖泊水文学 冰川水文学 沼泽水文学
• 应用于实际工程的水文学称为工程水文学， 包括有关控制或利用河川和海洋资源所建造 的工程，其规划、设计、施工与运行管理所 需要的水文学的知识。
• 在桥涵(及线路)的运营养护管理工作中
特别是在讯期，为了保证桥涵的杨通，同样需要掌握根据 水文分析计算得到前未来长期内的水文平均情况，并结合 水文预报提供的较短期内的具休情况，从而估计该汛期内 洪水的大小及沿线分布，以便结合所辖管段桥涵过水能力 的大小，及早采取措施，使洪水能够安全的从桥涵内渲泄。
观测 整理 分析 主要 任务 掌握
内容包括：
水文现象变化规律
收集
水文资料的测 验和收集方法
水文资料的整理、分析 统计和计算方法
桥涵水文的研究意义
• 桥涵水文学属于工程水文学一类。《工程 水文学》是一门阐述和运用水文规律、开 发和发挥工程效益、为国民经济建设服务 的学科。《桥涵水文学》则是服务于桥涵 工程的规划、设计、施工、养护，主要叙 述水循环从降水到径流这一过程中，关于 地面径流(特别是河流中的洪峰流量)的形成、 观测和以设计洪峰流量为主的分析计算等 内容。
确定性规律
成因法
偶然性规律
随机现象 概率论和 数理统计
区域性 方法
区域性规律
可供直接饮用的河流和淡水湖泊 10.17万
图中单位为 km3
大气
地下
自然界 中的水
山河
海洋
湖泊
冰川
沼泽
冰川：
湖泊：
大气：
沼泽：
第1章桥涵设计概论
第一章概述第一节桥梁在交通建设中的地位和国内外桥梁的发展状况一、桥梁在交通建设中的地位桥：在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中，为跨越各种障碍(如江河、沟谷或其他路线等)，而修建的构造物，我们称为桥梁(或涵洞) 。
桥梁既是交通线上重要的工程实体，又是一种空间艺术。
建立四通八达的现代化交通网，大力发展交通运输事业，对于发展国民经济，加强全国各族人民的团结，促进文化交流和巩固国防等方面，都具有非常重要的作用。
在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中，为了跨越各种障碍(如江河、沟谷或其它线路等)，必须修建各种类型的桥梁与涵洞，因此桥涵是交通线中的重要组成部分，而且往往是保证全线早日通车的关键。
在经济上，桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的10〜20%。
在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要高度快速、机动的现代战争中，它具有非常重要的地位。
此外，为了保证已有公路的正常运营，桥梁的养护与维修工作也十分重要。
上世纪五十年代以来，由于科学技术的进步，工业水平的提高，社会生产力的高速发展，人们对桥梁建筑提出了更高的要求。
现代高速公路上迂回交叉的立交桥、高架桥和城市的高架道路，几十公里长的海湾、海峡大桥、新发展的城郊高速铁路桥与轻轨运输高架桥(Tran sit Guideway )等，这些新型桥梁不但是规模巨大的工程实体，而且犹如一长长的地上彩虹”。
纵观世界各国的大城市，常以工程雄伟的大桥作为城市的标志与骄傲。
因而桥梁建筑已不单纯作为交通线上重要的工程实体，而且常作为一种空间艺术结构物存在于社会之中。
二、我国桥梁的成就：我国的桥梁在上部结构、基础工程、设计水平、研究水平等领域已经有了相当大的成就，已属居世界领先水平。
(1)上部结构：1999年底，主跨超过200m的大型桥梁就有100多座，分布情况如下表：(2)基础工程我国在深水急流中修建了不少桥梁，已积累了极为可贵的深水基础工程的设计和施工经验。
五十年代，我国修建武汉长江大桥时，在世界上首次采用了大型管柱基础。
水力学与桥涵水文绪论课件
c 、粘度
1）μ是比例系数，称为动力黏度，单位“pa·s”。
动力黏度是液体黏性大小的度量，μ值越大，液体越
粘，流动性越差。
2）ν是运动粘度：粘度μ与密度ρ的比值为液体的
运动粘度ν。
单位：m2/s
d 、无黏性液体：指无粘性即μ=0的液体。
例1-1一底面积为40cm×45cm，高1cm的木块，质量 为5kg，沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动。已知速 度v=1m/s，δ=1mm，求润滑油的动力粘度系数。
若液体的原体积为V，压强增加dP后，体积变化为 dV，则压缩系数为：
dV /V 1 dV
dP V dP
由于液体受压体积减小，dP与dV异号，以使к为正 值；其值愈大，愈容易压缩。к的单位是“1/Pa”。
根据增压前后质量无变化
dm d(V ) dV Vd 0
得
dV d V
1 d dP
施工阶段，对施工期间的水文情况有所了解。
中小桥梁及涵洞工程：因施工期限较短，一般尽量安 排在枯水期间施工；
大桥和特大桥工程：施工期限较长，在安排水中桥墩 基础及水下墩身施工时，一方面，为了确定临时性建 筑物（如围堰）的尺寸，必须预先估计整个施工期间 的天然来水情况，需要通过对多年年内水文变化过程 的分析计算来解决；另一方面，为了安排施工的日常 工作，必须了解近期内更为确切的来水情况，需要进 行水文预报。
抽象（近似），提出合理的理论模型，对其根据机械 运动的普遍规律，建立控制液体运动的闭合方程组， 将原来的具体流动问题转化为数学问题，在相应的边 界条件和初始条件下求解。 关键：提出理论模型，并能运用数学方法求出理论结 果，达到揭示液体运动规律的目的。
主要定理： （1）质量守恒定律：
（2）动量守恒定律：
桥梁工程第一章 绪论
• 对中国古代桥梁史颇有研究。 • 1955年当选中科院学部委员。
【附】林同炎
• 1911年生，福州人。1931年毕业于交通大学唐山工程学 院，1933获美国加利福尼亚大学硕士。
• 1933-46在成渝铁路、滇缅铁路任桥梁课、设计课课长。 • 1946年定居美国（51年入美国籍）。 • 林同炎设计事务所、
讲述思路
受力特点 适用范围 施工概要 构造原理
主要做法、结构尺寸 计算原理
计算理论、计算方法
第一章 概 论
第一节 桥梁工程的地位和作用 第二节 古代桥梁简述 第三节 我国近代桥梁建筑的成就
第一节 桥梁工程的地位和作用
主要内容：
1.桥梁的定义 2.桥梁工程的含义 3.桥梁在交通运输事业中的地位 4.桥梁的发展
桥总长约１１０６米，每孔约１１～１７米，桥宽３．７米。桥始建于宋皇 佑五年(公元１０５３年)，完成于宋 ·嘉裕四年(公元１０５９年) 。 *河床以磐石铺底，利用牡蛎胶固而成整体筏型基础，可谓匠心独具，开筏型 基础之先河。
赵州桥
世界著名古石桥， 又称安济桥。位于 河北赵县，建于隋 代（公元595-605 年），为李春父子 所建。全长50.83m, 净跨37.02m，矢高 7.23m。
5、桥梁工程的前景展望
悬索桥：适应跨径：目前为1000m以上跨径的唯一桥 型。
当代桥梁建设的技术发展新目标就是：“大跨、轻质、 高强”。
主材将采用当代高科技含量的高强度、高韧性钢材和 抑振合金材料、混凝土材料考虑采用亚纳米、加入 有机纤维、水溶性聚合物等提高强度与耐久性；大 力发展新型预应力材料及工艺，桥梁跨径突破4000 米有希望。 【图：待建的 墨西拿大桥】
桥涵水文1
河流的基本特征：
河 槽
next
ห้องสมุดไป่ตู้
河流中沿水流方向各断面最大水深 点的连线，称为中泓线，也叫深泓线。 ① 河流断面：垂直于水流方向断面称横 断面。河槽宣泄洪水和输送泥沙。 河槽两侧洪水漫溢的滩地称为河滩。 分为单式断面、复式断面。 ② 河流长度：从河源到河口的距离，称 为河长。河长的测定，通常在1： 50000~1：100000的地形图画出河道中 泓线，用分割规逐段量取，分规开距常 用1~2mm。
next
1-引道;2-截水坝；3-河湾桥位；4-河道演变极限 位臵；5-桥位定线时的河床位臵；6-不利的河槽 直线段桥位
next
某干线大桥桥位方案比较
next
四、桥位勘测的内容
㈠桥位勘测设计的主要工作 现场勘测前的技术准备工作： a.地形和测量资料； b.水文资料； C.气象资料； d.流冰、流木资料； e.通航资料； f.地质资料； g.其他资料。
next
一、桥位选择的一般规定
桥位选择和桥位方案比选是桥位勘测设计 的中心工作。桥位选择应从国民经济发展和 国防需要出发，在整体布局上应与铁路、水 利、航运、城建等方面相互配合；注意保护 方物、环境和军事设施；同时还要照顾群众 利益，少占良田，少拆迁有价值的建筑物。 桥位方案应从政治、经济、技术上进行多方 面比较，对于影响面大的桥位方案，尚应征 求有关部门的意见，还应遵循其他一些相关 next 法规的规定。
三、各类河段上桥位选择特点
四、桥位勘测的内容
《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）
桥位也称桥址，是桥梁、引道路堤及调治构筑 物三者位臵的总称，是桥梁中线（桥轴线）的位 臵。桥位方案应将政治、经济、技术、环境等多 方面的因素综合起来比较选定。桥位河段是指水 流受桥梁影响的河段。桥位设计是包括桥位河段 上的桥梁、桥头引道及调治构造物等各项建筑物 作为一个整体的总体布臵和设计。
桥涵水文教学大纲
《桥涵水文》课程教学大纲（开放本科）一．课程的地位和任务《桥涵水文》是中央广播电视大学开放教育土木工程（道桥）专业本科的一门技术基础课。
通过对本课程的学习，它的任务是使学生掌握必要的桥涵水文学的基本概念、基本理论、基本计算方法，为今后学习相关专业课程、从事专业工作和科学研究工作打下一定的基础。
二．教学内容和教学要求第一章绪论第一节水文现象与桥涵水文的研究意义第二节河川水文现象的特点和桥涵水文的研究方法了解水文现象等有关概念，理解河川水文现象的特点。
第二章河流概论第一节河流与流域第二节河川径流形成第三节河川的泥沙运动第四节河床演变第五节河川水文资料的收集和整理熟悉河流和流域、河川径流的有关概念，了解水文测验和资料整理方法。
重点河川径流形成过程。
第三章水文统计基本原理与方法第一节概率统计理论基础第二节随机变量的概率分布第三节水文经验频率曲线第四节水文理论频率曲线线型与参数估计第五节抽样误差与相关分析第六节水文频率计算适线法了解随机事件、设计洪水频率、频率分布及其特性、统计参数与频率曲线的关系、皮III型曲线以及相关的概念，熟悉经验频率、统计参数、理论频率曲线的计算公式，掌握适线法在设计流量推算及相关分析在水文计算中的应用。
重点难点适线法在设计流量推算的应用。
第四章设计洪水与设计水位推算第一节根据流量观测资料推算第二节根据洪水调查资料推算第三节根据暴雨资料推算第四节水流域设洪水第五节设计洪水位的推求了解观测资料的审查、插补与延长的方法，正确理解特大洪水处理和小流域径流理论，掌握有观测资料时设计流量的推算方法、利用少量洪水资料推算大中桥设计流量和小流域计算方法。
重点有观测资料时设计流量的推算；难点特大洪水处理。
第五章大中桥孔径计算第一节桥位河段水流图式和桥孔布设原则第二节桥孔长度第三节桥面设计高程了解桥位河段水流图式和各类河段的桥孔布置原则、要求、河段分类、桥长计算的经验公式、引起桥下水位升高的因素和桥下净空的概念，掌握冲刷系数法计算桥孔长度和桥面中心最低标高的计算方法。
桥梁1
５、按跨越性质分类: ５、按跨越性质分类: 跨河桥,跨谷桥,跨线桥,高架桥, 跨河桥,跨谷桥,跨线桥,高架桥,栈道 ６、按用途分: ６、按用途分: 人行桥,公路桥,城市桥,铁路桥, 人行桥,公路桥,城市桥,铁路桥,高架梁 桥,管道桥,运河桥 管道桥,
第三节
桥涵的布置与有关规定
一、道碴桥面与明桥面 （一）道碴桥面:钢筋混凝土梁, （一）道碴桥面:钢筋混凝土梁,预应力混凝 土梁, 土梁,拱桥桥面 道床作用 减弱列车对桥梁的冲击作用； 缓和列车的振动 防止枕木位移 将车轮集中荷载分布到梁顶面 调整轨底的标高
习题（填空） 习题（填空）
• 1.铁路桥梁按桥长分类，分为_____。 1.铁路桥梁按桥长分类 分为_____ 铁路桥梁按桥长分类， _____。 • 2.明桥面的桥主要是指_________桥。 2.明桥面的桥主要是指_________桥 明桥面的桥主要是指_________ • 3.铁路桥梁按桥面位置可分为 3.铁路桥梁按桥面位置可分为 ________________。 ________________。 • 4.按桥跨结构受力特征来分类，桥梁 4.按桥跨结构受力特征来分类 按桥跨结构受力特征来分类， 可分为_____________________ _____________________。 可分为_____________________。 • 8.桥梁与涵洞的主要区别是 8.桥梁与涵洞的主要区别是 _________________。 _________________。
• 3.钢筋混凝土简支梁的挡喳墙每隔一 3.钢筋混凝土简支梁的挡喳墙每隔一 定距离需设一断缝，其作用是； 定距离需设一断缝，其作用是；①使 主梁与挡喳墙能共同工作； 主梁与挡喳墙能共同工作；②防止主 梁与挡喳墙共同工作。（ 梁与挡喳墙共同工作。（ ） • 4.梁桥的桥长是指：①两桥台台尾之 4.梁桥的桥长是指 梁桥的桥长是指： 间的距离； 两桥台前墙之间的距离； 间的距离；②两桥台前墙之间的距离； 两桥台挡喳前墙之间的距离。 ③两桥台挡喳前墙之间的距离。 （ ）
桥涵工程教材-1
单元1 桥型结构的认知任务一公路桥梁的基本建设程序我国公路桥梁建设的基本程序一般为：建设单位立项意向—预可行性研究（上报项目建议书）—相关主管部门批复项目建议书—工程可行性研究—可研报告评估—上报、批复、下达计划任务书—(一、二、三阶段)施工图设计—列入年度计划—施工—竣工验收—交付使用，如下图所示。
图1-1-1 设计阶段与建设程序关系图1.桥梁建设的前期工作“预可”及“工可”报告是桥梁建设前期的主要成果，也是项目申请立项最重要的依据，一般由业主委托具有咨询资质的设计单位编制完成。
“预可”阶段着重研究建桥必要性、经济可行性问题，争取立项成功。
该阶段的成果为“xx工程预工程可行性研究报告书”（简称“预可报告”），报告从经济、政治、国防等方面，详细阐明建桥理由和工程建设的必要性和重要性，同时初步探讨技术上的可行性。
因而在“预可报告”中，应编制几个可能的桥型方案，并对工程造价、资金来源、投资回报等问题也应有初步估算和设想。
“工可”阶段，着重研究和制订桥梁的技术标准，包括：设计荷载标准、桥面宽度、通航标准、设计车速、桥面纵坡、桥面平、纵曲线半径等；同时，还应与河道、航运、规划等部门共同研究和共同协商来确定相关的技术标准。
在“工可”阶段，应提出多个桥型方案，并按交通部《公路基本建设工程投资估算编制办法》估算造价，对资金来源和投资回报等问题应基本落实。
2.阶段设计公路桥梁一般采用两阶段设计，即初步设计、施工图设计；对于技术复杂的特大桥、互通式立交或新型桥梁结构，可采用三阶段设计，即初步设计、技术设计、施工图设计；对结构简单、技术成熟的桥梁，如农村公路上的独立桥梁，采用一阶段设计，即施工图设计；初步设计应根据批复的可行性研究报告、测设合同和初测、初勘或定测、详勘资料编制。
初步设计的目的是通过对多个桥型方案的比选后，确定和推荐最优设计方案，报上级审批。
在编制各个桥型方案时，应提供平、纵、横断面布置图，标明主要尺寸，并估算工程数量和主要材料数量，提出施工方案的意见，编制设计概算，提供文字说明和图表资料。
桥梁工程概论分章节知识点
桥梁工程概论分章节知识点第一章绪论4、桥梁：供汽车、火车、行人等跨越障碍（河流、山谷或其它线路）的工程建筑物。
5、简支梁桥的基本组成：–上部结构（桥梁位于支座以上的部分），包括桥跨结构（桥梁中直接承受桥上交通荷载的、架空的主体结构部分）桥面构造（为保证桥跨结构能正常使用而需要建造的桥上各种附属结构或设施）–下部结构（是支承上部结构、向下传递荷载的结构物），也叫支承结构，包括桥墩与桥台（支承于传力，与路堤衔接、防止路堤滑塌）墩台基础（承受由上至下的全部荷载，并将其传给地基）–支座（位于桥跨结构与墩台之间，以连接桥跨结构与墩台，提供荷载传递路径，适应结构变位要求）五大部件：桥垮、桥墩、桥台、基础、支座五小部件：桥面铺装、排水防水系统、栏杆护栏、伸缩缝、灯光照明承重结构：架空的主体结构+支承结构。
承重结构的任何一部分破坏，结构就破坏；而结构附属部分的破坏，则不会导致结构的彻底破坏。
6、正桥：跨越主要障碍物的结构部分，跨度大，基础深引桥：连接正桥和路的桥梁区段，跨度小，基础浅跨度或跨径－表征桥梁技术水平的重要指标，两相邻墩中线之间水平距离（公路桥）–主跨－多跨中的最大跨度–标准跨径（铁路、公路）－桥梁养护维修和战备需要–计算跨径－相邻两支座间的距离，用于设计。
是铁路桥的标准跨径净跨径：对梁式桥，设计洪水位上线上相邻两桥墩（或桥台）间的水平间距L0,称为桥梁的净跨径。
桥长－两桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离桥下净空高度－设计洪水位或设计通航水位对桥跨结构最下缘的高差。
应大于通航及排洪要求桥梁建筑高度-桥面至桥跨结构最下缘的垂直高度。
容许建筑高度：公路或铁路桥梁线路设计中所确定的桥面高程与通航及排洪要求所规定的净空高度之差。
建筑高度不得大于容许高度。
7、桥梁的主要分类按工程规模：特大桥、大桥、中桥、小桥按用途：铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行桥、城市桥、管线桥、农桥按材料：钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、结合梁桥、圬工桥、木桥按结构体系：梁桥、拱桥、组合体系按桥面位置：上承式桥、中承式桥、下承式桥按跨越对象：跨河桥、跨谷桥、跨线桥、立交桥、地道桥、旱桥、跨海桥按平面形状：直桥、斜桥、弯桥其他：便桥、开启桥、高架桥、浮桥、运河桥、栈桥8、不同结构体系及受力特点梁桥梁为承重结构，主要以其抗弯能力来承受荷载；在竖向荷载作用下，其支承反力也是竖直的；简支的梁部结构只受弯受剪，不承受轴向力? 增加中间支承，可减少跨中弯矩，更合理地分配内力，加大跨越能力梁式体系分实腹式和空腹式，前者的梁截面为T形、工字形和箱形等，后者指桁架结构；梁的高度可等高或变高拱桥结构特征：主要承重结构具有曲线外形受力特点：在竖向荷载作用下，拱主要承受轴向压力，但也受弯受剪。
《桥梁工程概论》复习资料及答案
《桥梁⼯程概论》复习资料及答案第⼀章绪论1.桥梁的作⽤是什么？它是由哪⼏个主要部分组成的？各部分的主要作⽤是什么？桥梁是指供车辆和⾏⼈等跨越障碍（河流、⼭⾕、还晚或其他路线等）的⼯程建筑物(跨越障碍的通道）。
桥梁由上部结构（包括桥跨部分和桥⾯构造，前者指直接承受桥上交通荷载的主体部分，后者指为保证桥跨结构能正常使⽤⽽需要的各种附属结构），下部结构（包括桥墩、桥台以及墩台的基础。
是⽀承上部结构、向下传递荷载的结构物）。
和⽀座组成（连接桥跨结构和桥梁墩台，提供荷载传递途径，适应结构变位要求），2.解释以下⼏个术语：总跨径（桥梁孔径）、净跨径、计算跨度、桥长、建筑⾼度、桥渡。
桥梁结构相邻两⽀座间的距离L称为计算跨径对梁式桥，设计洪⽔位上线上相邻两桥墩（或桥台）间的⽔平间距L0,称为桥梁的净跨径。
各孔径跨径之和称为总跨径。
对梁长，两桥台侧墙或⼋字墙尾端之间的距离LT，称为桥梁全长。
桥⾯⾄桥跨结构最下缘的垂直⾼度h，称为桥梁建筑⾼度。
以桥梁为主体包括桥头引线、导流堤等跨越河流、深⾕、低洼地带的全部建筑物称桥渡3.按照⼒学特性（体系）划分，桥梁有哪些基本类型？各类桥梁的受⼒特点是什么？按受⼒特性分，桥梁可分为梁桥、拱桥、悬索桥三种梁桥中，梁作为承重结构，主要是以其抗弯能⼒来承受荷载的。
在竖向荷载作⽤下，其⽀座反⼒也是竖直的；简⽀的梁部结构只受弯剪，不承受轴向⼒。
拱桥的主要承重结构是具有外形的拱圈。
在竖向荷载作⽤下，拱圈主要承受轴向压⼒，但也受弯受剪。
在拱趾处⽀撑⼒除了竖向反⼒外，还有较⼤的⽔平推⼒悬索桥在在竖向荷载下，其索受拉，锚碇处会承受较⼤的竖向（向上）和⽔平（向河⼼）⼒第⼆章桥梁⼯程的规划与设计1.什么是桥梁的净空（限界）？它有什么⽤途？桥梁净空（bridge clearance）包括桥⾯净空和桥下净空。
在净空界限范围内不得有桥跨结构的构件或其他建筑物侵⼊，以保证⾏车安全。
桥⾯净空指保证车辆⾏⼈安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(三)平面布置
桥梁的线型及桥头引道要保持平顺，使车辆能平稳地通过。高
速公路和一级公路上的大、中桥，以及各级公路上的小桥的线形及 其与公路的衔接，应符合路线布设的规定。
第四节 桥梁设计荷载
1
公路桥梁设计荷载
2
铁路桥梁设计荷载
一、公路桥梁设计荷载
• 作用：我国《公路桥涵设计通用规范》（JTP60—2004）（以下 简称为《桥规》），将桥梁结构承受的各种荷载和外力统称为作用。 • 作用效应：作用使桥梁结构产生内力和变形或裂缝，这些内力、 变形、裂缝统称为作用效应。
三级公路 公路-Ⅱ级
四级公路 公路-Ⅱ级
汽车荷载等级 公路-Ⅰ级
一、公路桥梁设计荷载
4）车道荷载的计算图式见图1-13
图1-13 车道荷载
•
（1）公路-Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值qK=10.5kN/m
集中荷载标准值按以下规定选取：L≤5m时，PK=180kN；L≥50m时， PK=360kN；桥梁计算跨径在5～50m之间时，PK值采用直线内插求得。计
Lz＞1000
100≤Lz≤1000 30＜Lz＜100 8≤Lz≤30 ——
Lk＞150
40≤Lk≤150 20≤Lk＜40 5≤Lk＜20 Lk＜5
三、桥梁的分类
（三）桥梁的其他分类简述
1．按用途来划分，有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、 人行桥、运水桥(渡槽)及其他专用桥梁(如通过管路、电缆等)。
上。悬索桥的主要承载结构为主缆。主缆
由高强钢丝编制而成。该桥型轻巧美观， 是跨越能力最大的桥型，其主要缺点是刚
图1-10 悬索桥
度小，一般不用于铁路桥。
三、桥梁的分类
4.刚架桥
刚架桥的主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起
的刚架结构，梁和柱的连接处具有很大的刚性（如图1-11所示）。 在竖向荷载作用下，梁部主要受弯，而在柱脚处也具有水平反力， 其受力状态介于梁桥与拱桥之间。 因此，对于同样的跨径，在相 同的荷载作用下，刚架桥的跨中正弯矩要比一般梁桥的小。根据这 一特点，刚架桥跨中的建筑高度就可以做得较小。在城市中当遇到 线路立体交叉或需要跨越通航江河时，采用这种桥型能尽量降低线
永久作用
桥梁作用
可变作用
偶然作用
一、公路桥梁设计荷载
表1-3 公路、城市桥梁作用分类表
作用分类
作用名称
永久作用
结构重力（包括结构附加重力）、预加力、土的重力及土侧压力、混 凝土收缩及徐变作用、水的浮力、基础变位作用
车辆荷载、车道荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压 可变作用 力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力、温度影响 力、支座摩阻力 偶然作用 地震作用、船舶或漂流物的撞击作用、汽车撞击作用
算剪力效应时，上述集中荷载标准值PK应乘以1.2的系数。
一、公路桥梁设计荷载
• • （2）公路-Ⅱ级车道荷载=0.75公路-Ⅰ级车道荷。 （3）车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号
影响线上，集中荷载标准值只作用于影响线中一个最大影响线峰值处。
5）公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值。 车辆荷载的立面、平面尺寸见图1-14。 6）车道荷载横向分布系数应按设计车道数如图1-15布置车辆荷载 进行计算。
（二）可变作用
可变作用是在设计使用期内，其作用位置和大小、方向随时间 变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。 桥梁设计中考虑的可变作用有汽车荷载和人群荷载。
一、公路桥梁设计荷载
1.汽车荷载 1） 2） 汽车荷载分为公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级两个等级。 汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和
新世纪高职高专 道路桥梁工程类课程规划类教材
新世纪高职高专教材编审委员会 组编 主编 彭彦彬
第一章 总 论
我国桥梁建设的历史、现状及未来的发展趋势；国 外桥梁的发展情况；桥梁的组成；桥梁的分类；桥梁设 计的基本原则；桥梁的设计程序；桥梁纵、横断面设计 和平面布置的内容；桥梁设计方案的比选；桥梁设计荷 载等内容。
三、桥梁的分类
1.梁式桥
梁式桥是古老的结构体系之一。梁作为承重结构，主要是以
其抗弯能力来承受荷载。在竖向荷载作用下，其支撑处只产生竖向 反力；一般，梁体结构只受弯受剪不承受轴向力（如图1-8所示）。 梁桥包括简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。
三、桥梁的分类
图1-8梁式桥
三、桥梁的分类
2.拱式桥 拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋（如图1-9所示）。 这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力。 同时，这种水平推力将显著抵消荷载所引起在拱圈(或拱肋)内的弯 矩作用。因此，与同跨径的梁相比，拱的弯矩和变形要小得多。鉴 于拱桥的承重结构以受压为主，通常就可用抗压能力强的圬工材料 (如 砖石、混凝土)和钢筋混凝土等来建造。拱桥的跨越能力很大，
一、公路桥梁设计荷载
图1-14 车辆荷载的立面、平面尺寸 （荷载单位为kN；尺寸单位为m）
图1-15 车辆荷载横向分布 （尺寸单位为m）
一、公路桥梁设计荷载
7）桥涵设计车道数应符合表1-6的规定。多车道桥梁上的汽车 荷载应考虑多车道折减。当桥涵设计车道数等于或大于2时，由汽车 荷载产生的效应应按表1-7规定的多车道折减系数进行折减，但折减
外形也较美观，在条件许可的情况下，修建圬工拱桥往往是经济合
理的。但为了确保拱桥能安全使用，下部结构和地基必须能经受住 很大 水平推力的不利作用。
三、桥梁的分类
图1-9 拱式桥
三、桥梁的分类
3.悬索桥
悬索桥（也称为吊桥），由桥塔、锚 碇、缆索、吊杆、加劲梁及索鞍等主要部 分组成（如图1-10所示）。活载、桥面和 加劲梁荷载通过吊杆传给缆索，缆索通过 索鞍支承在桥塔上，两端锚固在锚碇结构
1．调查桥梁的使用任务。 2．测量桥位附近的地形，绘制地形图供设计和施工应用。 3．探测桥位的地质情况 4．调查和测量河流的水文情况，为确定桥梁的桥面标高、跨径和基础埋 置深度提供依据。 5．调查当地建筑材料(砂、石料等)的来源，水泥钢材的供应情况以及水 陆交通的运输情况。 6．调查了解施工单位的技术水平、施工机械等装备情况，以及施工现场 的动力设备和电力供应情况。 7．调查和收集有关气象资料，包括气温、雨量及风速(或台风影响)等情 况。 8．调查新建桥位上、下游有无老桥，其桥型布置和使用情况等。
桥梁上部结构： 由桥面系、主要承重结构和支座组成。 桥台 桥梁下部结构 桥墩 桥梁基础 桥梁附属结构物： 如路堤挡土墙、护坡、导流堤、检查设 备、台阶扶梯、导航装置等。 小节目录
桥梁结构组成
三、 桥梁的分类
（一）按桥梁的结构体系划分
梁式桥 拱式桥 桥梁结构
刚架桥
吊桥 组合体系桥
不同的结构体系对应不同的力学形式，表现出不同的受力特点。
2．按主要承重结构所用材料划分，有圬工桥、钢筋混凝土桥、预
应力混凝土桥、钢桥和木桥等。 3．按跨越障碍的性质，可分为跨河桥、跨线桥(立体交叉)、高架
桥和栈桥。
4．按上部结构的行车道位置分为上承式桥、下承式桥和中承式桥。 桥面布置在主要承重结构之上者称为上承式桥。桥面布置在承 重结构之下的称为下承式桥。桥面布置在桥跨结构高度中间的称 为中承式桥。 5．按桥梁平面的形状分有正交桥、斜桥和弯桥。
集中荷载组成。（桥梁结构的整体计算采用车道荷载，桥梁结构的 局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。） 车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。 3） 各级公路桥涵设计的汽车荷载等级应符合表1-5的规定。
表1-5 各级公路桥涵设计的汽车荷载等级
公路等级
高速公路
一级公路 公路-Ⅰ级
二级公路 公路-Ⅱ级
斜拉桥是由梁、塔和斜索（拉索）组成。在竖向荷载作用下，梁以
受弯为主，塔以受压为主，斜索承受拉力。梁体被斜索多点扣拉，表现 出弹性支承连续梁的特点。因此，梁体荷载弯矩减小，梁体高度可以降低， 从而减轻了结构自重并节省了材料。另外塔和斜索的材料性能也能 得到较充分的发挥。因此，斜拉桥是近几十年来发展很快的一种桥型。
路标高以改善纵坡并能减少路堤土方量。当桥面标高已确定时，能
增加桥下净空。刚架桥的缺点是施工比较困难。
三、桥梁的分类
图1-11 刚架桥
三、桥梁的分类
5.组合体系桥 将上述几种结构形式进行合理的组合应用，即形成组合体系桥梁。 常见的组合方式是梁、拱结构的组合（如系杆拱桥，图1-12a、b所示） 和梁、索、塔的组合（如斜拉桥，图1-12c所示）。
三、桥梁的分类
图1-12 组合体系桥梁
三、桥梁的分类
（二）按工程规模划分
根据桥梁多孔跨径总长Lz和单孔跨径K将桥梁划分为：特大桥、 大桥、中桥、小桥、涵洞，见表1-1。这是我国公路和城市桥梁级 别划分的依据。
表1-1 桥涵按跨径分类 桥梁分类 多孔跨径总长Lz（m） 单孔跨径Lk（m）
特大桥
大桥 中桥 小桥 涵洞
图1-5 江阴长江大桥
二、 国外桥梁建筑的发展
钢筋混凝土桥梁 预应力混凝土桥梁 连续钢构桥 大跨径预应力混凝土斜拉桥
三、 桥梁工程前景展望
桥梁的跨径代表着一个国家的经济、工业和科学技术的整体 水平。从现代桥梁的发展趋势可以看出，近年来的桥梁结构逐步向 轻巧、纤细方面发展，但桥梁的载重、跨长却不断增长。为了适应 社会生产力发展所提出的愈来愈高的要求，需要建造大量的承受更 大荷载、跨越海湾、大江等跨径和总长更大的桥梁，这就推动了桥 梁结构向高强、轻型、大跨度的方向发展。
第三节 桥梁的总体规划和设计要点
1
桥梁总体规划原则和基本设计资料
2
桥梁纵、横断面设计和平面布置
一、桥梁总体规划原则和基本设计资料
(一)桥梁设计的基本原则