桥梁的规划与设计基本原则
第 2 章 桥梁的规划与设计
桥梁工程第 2 章 桥梁的规划与设计本章内容✓2.1 桥梁总体规划原则✓2.2 桥梁设计程序✓2.3 桥梁规划设计✓2.4 桥梁设计的方案比选◆桥梁是铁路、公路或城市道路的重要组成部分，特别是大、中桥梁，对国家的政治、经济、国防等都具有非常重要意义，在抗震救灾中起着举足轻重的作用，被视为生命线工程。
因此，桥梁建设应根据所在线路的作用、性质和将来发展的需要，满足安全可靠、适用耐久、经济合理的设计要求，符合美观和有利于环境保护和可持续发展的原则，并考虑因地制宜、就地取材、便于施工等因素进行设计。
◆（1） 安全可靠桥梁的安全可靠既包括桥梁结构自身的安全，即在制造、运输、安装的施工过程和运营过程中都能满足强度、刚度、稳定性的要求，还包括应能保证桥上、桥下的行人和车辆在施工和运营过程中的安全。
①桥梁结构的强度应使整个结构及其各组成构件以及连接构造的材料抗力或承载能力具有足够的安全储备。
②桥梁的刚度要求应使结构在各种荷载作用下的变形不超过规范规定的容许限值，因为过大的变形会导致行车困难，给乘客和行人不舒适、不安全的感觉，严重的甚至会危及桥梁结构的安全。
③桥梁的稳定性要求就是要使结构在荷载和各种外界因素作用下，具有保持原有形状和位置的能力。
④对于河床易变迁的河道，应设计好导流设施，防止桥梁基础底部被过度冲刷。
⑤对于通行大吨位船舶的河道，必要时应设置防撞构筑物等。
⑥对于跨线桥，必要时应在桥梁两侧设置限高栏。
⑦位于地震区内的桥梁，在构造和计算上还应满足抗震要求；⑧对于大跨柔性桥梁，还应考虑风振效应。
⑨为保证桥上和桥下行人、车辆的安全，应在桥上设置防撞栏、分隔带、铁路桥梁护轨（高速铁路桥梁档砟墙或防护墙）等设施，高速铁路桥梁超过3km时，还应结合地面道路条件，在线路两侧交错设置可上下桥的救援疏散通道。
⑩对于交通繁忙的桥梁，应设计好照明设施和明确的交通标志，两端引桥坡度不宜太陡，以避免发生车辆碰撞等引起的车祸。
（2） 适用性桥梁的适用性是指桥梁结构在整个使用期内都应具有足够的承载能力和良好的工作性能。
桥梁设计的基本原则
方
案
1．主梁采用变截面箱型断
比
面，抗扭和抗弯性能都较好， 1.主桥跨度适中，拱式结构
较 表
安 全 性
安全可靠； 2．施工采用支架现浇，对 支架刚度要求高； 3．运营养护成本较低；
刚度大，承载潜力大； 2.采用预制装配施工，工期 较短，质量容易控制； 3.主桥后期的营运和养护费
4.中间无伸缩装置，行车较 用较高。
（4）施工上的要求：技术先进
在因地制宜的前提下，尽可能采用成熟且先进的新结构、新设备、 新材料和新工艺。
（5）美学和景观上的要求：美观
随着经济的发展、人们生活水 平的提高，桥梁美学越来越受 到重视。
三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的 途径（设计手段）：
• 3、拟采用的途径 • 设计手段: • （1）正确使用桥梁计算软件（Brcad、Midas等）； • （2）收集参考图（标准图、设计图）； • （3）正确使用规范和手册。 • 技术路线： • （1）合理选择桥型，正确拟定结构尺寸； • （2）根据桥型特点和施工条件，设计合理的施工方案； • （3）用桥梁设计软件准确计算整个施工过程及成桥状态的受力； • （4）在施工的每一个阶段，充分考虑混凝土的收缩徐变、临时荷载等因素
三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的 途径（设计手段）：
• 1．设计的主要内容 • 按任务书写。
• 2．设计的重点与难点 • 重点： • （1） 成桥状态下的结构分析； • （2） 截面的钢筋配置； • （3） 施工过程结构内力和位移的计算。 • 难点： • （1） 结构尺寸的合理拟定； • （2） 施工过程结构受力状态的正确模拟。
1.梁桥的发展概况
• 随着交通运输业特别是高等级公路的迅速发展,对行车平顺舒适提出了更高的 要求.而多伸缩缝的悬臂梁和T型刚构桥均难以满足这个要求,超静定结构连续 梁桥以其结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点而得到 了迅速的发展.普通钢筋混凝土连续梁桥的适用跨径在15-30米之间,当跨径进 一步增大时，结构自重产生的弯矩迅速增大，混凝土开裂难以避免，于是预 应力混凝土连续梁桥得到广泛的应用。
桥梁工程第二章桥梁的总体规划与设计要点
人行道的宽度为0.75m或1.0m，大于1.0m时， 按0.5m的倍数增加；
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置
二、桥梁的横断面设计
桥面横向布置：
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置
二、桥梁的横断面设计 一般规定：
高速公路、一级公路的桥梁宜设计为上、下行两 座分离的独立桥梁；
各级公路上的涵洞和二、三、四级公路上的跨径 小于8m的单孔小桥的桥面宽度应与路基同宽。 城市桥梁或城市交通的公路桥梁的桥面宽度，应 考虑到城市交通工程规划的要求予以适当加宽。
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置
二、桥梁的横断面设计
桥面宽度：取决于行车和行人的需要。
不同桥跨结构横截面的形式。
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置
二、桥梁的横断面设计
桥面宽度：
机动车行车的要求：
各级公路建筑限界(单位：m)
a)高速公路、一级公路(整体式)；b)高速公路、一级公路(分离式)； c)二、三、四级公路；
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置 一、桥梁的纵断面设计 （三）桥面标高的确定：
1.流水净空要求：
对于设支座的桥梁，支座底面应高出计算水位 （即设计洪水位+壅水高、浪高等）不小于 0.25m，并高出最高流冰面不小于0.5m。
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置 一、桥梁的纵断面设计 1.流水净空要求：
对于无铰拱桥，拱脚允许被洪水淹没，但淹没 深度不宜超过拱圈净矢高的2/3，并且在任何 情况下，拱顶底面应高出计算水位不小于 1.0m，拱脚的起拱线应高出最高流冰面不小 于0.25m。
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置 一、桥梁的纵断面设计
1.流水净空要求： 《桥规》规定：在不通航或无流放木筏河流上 及通航河流的不通航桥孔内，桥下净空不应小于 下表规定。
桥梁工程第二章桥梁规划设计概述及桥梁设荷载
定出现，但一旦出现其值很大且持续
载他 可 变 荷
风力，汽车制动力，流水压力， 冰压力，温度影响力，支座摩 阻力，
时间较短的荷载，它包括船只或漂浮 载
物撞击力、地震力。
❖桥梁设计时许考虑荷载组合。
偶然 荷载
地震力，船只或漂流物撞击力
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2024/3/26
❖桥梁横断面设计，主要是确定桥面净空和与此相适应的桥跨结 构横断面的布置。
❖《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)(以下简称《桥规》)
规定了公路桥面净空限界及桥面布置的尺寸规定(见表2-1和图23)。
❖桥上人行道和自行车道的设置，应根据需要而定，并与路线前 后布置配合,必要时自行车道和行车道宜设置适当的分隔设施。
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2.1.2 桥梁设计的基本资料
桥梁总体设计涉及的因素很多，必须经过充分的调查研究，
根据具体的情况，提出正确合理的设计方案和计划任务书。因此 必须进行一系列的野外勘测和资料的收集工作。对于跨越河流的 桥梁在勘测时应收集如下资料：
1.桥梁承担的具体任务：调查桥上的交通信息和交通要求。调 查桥上有无各类管线需要通过。
❖非通航河流，梁底一般应高出设计洪水位（包括壅水和浪高） 不小于0.5m，高出最高流冰水位0.75m；支座底面应高出设计洪 水位不小于0.25m，高出最高流冰水位不小于0.5m，支座处有围 护隔水者不受此限。对于无铰拱桥，拱脚允许被设计洪水位淹没， 拱顶底面至设计洪水位的净高不小于1.0m。对于有漂流物和流冰 阻塞以及易淤积的河床，桥下净空应适当加高。
❖桥面铺装一般不作受力计算。为使
铺装层具有足够的强度和良好的整体
桥梁工程设计师专业技术知识之简答题与答案共100题
桥梁工程设计师专业技术知识之简答题与答案（共100题）一、简答题1、桥梁有哪些基本类型？答：梁式桥、拱桥、钢架桥，悬索桥、斜拉桥，组合体系桥梁。
2、按照结构体系分类，各种类型的受力特点是什么？答：梁式桥：梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。
拱式桥：主要承重结构是拱肋或拱为主。
刚架桥：由于梁与柱的刚性连接，梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用，整个体系是压弯构件，也是有推力的结构。
缆索桥：它是以承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
3、桥梁按哪两种指标划分桥梁的大小？具体有哪些规定？答：按多孔跨径总L和单孔跨径划分。
4、桥梁的基本组成部分有哪些？各组成部分的作用如何？答：有五大件和五小件。
具体有桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明。
桥跨结构是线路遇到障碍时，跨越这类障碍的主要承载结构。
支座系统式支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，应满足上部结构在荷载、温度或其他因素所预计的位移功能。
桥墩是支承两侧桥跨上部结构的建筑物。
桥台位于河道两岸，一端与路堤相接防止路堤滑塌，另一端支承桥跨上部结构。
基础保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。
桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明与桥梁的服务功能有关。
净跨径：对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距；对于拱桥，是指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
计算跨径：对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻及两个支座中心之间的距离；对于拱桥，是相邻拱脚截面形心点之间的距离。
结构最下缘之间的距离。
5、桥梁规划设计的基本原则是什么？答：桥梁工程建设必须遵照“安全、经济、适用、美观”的基本原则，设计时要充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。
6、桥梁的分孔考虑哪些因素？桥梁标高的确定要考虑哪些因素？答：分孔要考虑通航条件要求、地形和地质条件、水文情况以及经济技术和美观的要求。
《桥梁设计概述》课件
桥梁设计的分类
根据桥梁的结构形式和跨度， 桥梁设计可分为梁式桥、拱式 桥、悬索桥、斜拉桥等不同类
型。
根据桥梁的使用功能和要求 ，桥梁设计可分为公路桥、 铁路桥、城市立交桥、人行
桥等不同类型。
根据桥梁的设计阶段和深度， 桥梁设计可分为初步设计、技 术设计和施工图设计等不同类
型。
02
桥梁设计的基本原则
人性化设计
以满足人们出行需求和安全、舒 适为首要目标，提高桥梁使用的 便捷性和舒适性。
智能化设计
将信息技术、传感器和人工智能 等技术引入桥梁设计中，实现桥 梁的智能化监测、控制和维护。
基础设计
根据基础类型，进行结构设计，包括基础底面、桩基和地下连续墙等部分的设计，确保 基础的承载能力和稳定性。
施工方法的选择与设计
施工方法
根据桥梁的形式、规模和地形条件等因 素，选择合适的施工方法，如预制桥梁 段的拼装施工、顶推施工、旋转施工和 常规的浇筑施工等。
VS
施工设计
根据施工方法，进行施工设计，包括施工 流程、施工设备和施工组织等部分的设计 ，确保施工的安全、质量和进度。
桥梁设计需要综合考虑多种因素，包括桥梁的跨度、荷载、 地质条件、环境因素等，以确保桥梁的安全性、经济性和适 用性。
桥梁设计的目的和意义
桥梁设计是实现桥梁工程目标的关键 环节，其目的是为了满足人们通行、 运输和跨越障碍的需求，同时保障桥 梁的安全性、耐久性和经济性。
桥梁设计对于推动交通基础设施建设 和地区经济发展具有重要意义，同时 也是衡量一个国家工程技术水平的重 要标志之一。
《桥梁设计概述》ppt 课件
目录 CONTENT
• 桥梁设计简介 • 桥梁设计的基本原则 • 桥梁设计的主要内容 • 桥梁设计的程序和方法 • 桥梁设计的未来发展
桥梁工程基础知识
按跨越障碍的性质分类 跨河桥 立交桥 高架桥 栈桥
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按桥跨结构的平面布置分类 正交桥 斜交桥 弯桥
43
按结构体系分类 梁式桥 拱桥 刚架桥 吊桥 斜拉桥（组合体系桥）
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梁式桥
1
桥台 洪水位 路堤
桥跨结构 通航水位 低水位 支座 桥墩 锥体 护坡 基础
墩台变截面处的标高。
为了满足施工和工程监理的需要， 必须根据总体布置图采用较大的比例， 绘制能完整清晰表达各个构件的形状、 大小以及钢筋布置情况的构件图，称 为构件结构图。 仅画构件形状、大小，不画钢筋 的构件图称为一般构造图。常用比例 为1︰10 ~ 1︰50 。
平面图：采用1∶2000的比例绘制，表达 横剖面图：用1∶500 桥面、人行道、塔柱断面和拉索；及桥墩 的比例，从跨中剖开， 的平面布置情况、桥墩承台的外形轮廓形 斜拉桥是由斜索、主塔和主梁三 主梁横断面图：采用1∶200的 显示箱梁的断面形状 状和桩的平面布置情况。 部分组成的一个统一体，它可以减小 断面图，显示出单箱三室钢筋 和横隔梁的形状；拉 主梁截面和增大跨度。 混凝土梁各部分的主要尺寸。 索在塔柱上的分布情 况与尺寸，及桥墩承 台、基础的形状和高 立面图：采用1∶2000的比例只画外形 度尺寸，钻孔灌注桩 轮廓，表达主桥的跨径、桥道纵坡、 的直径大小与数量， 桥面中心标高以及塔柱的纵向形状和 基础标高和桩的埋置 桩、桥墩基础的埋置深度、梁底、通 深度等。 航水位的标高尺寸等。
桥梁分 类 小桥 涵洞
单孔跨径 L(m)
5≤l <20 l <5
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按桥面的位置分类
上承式 视野好、建筑高度大 中承式 下承式 建筑高度小、视野差
桥梁设计一般原则和程序_OK
桥面高程 桥下净空
桥上及引桥纵坡 工程总造价
2021/面设计：桥面净空、桥面宽度（行车道宽度、机动车道布置和 人行道、自行道）、横断面形式。
桥面宽度＝行车道宽度+（自行车道1m）+人行道宽度+路 缘+中央分车带
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桥梁纵轴线宜与洪水主流流向正交。对通航河流上的桥梁，其墩台沿 水流方向的轴线应与最高通航水位时的主流方向一致。当斜交不能避 免时，交角不宜大于5度；当交角大于5度时，宜增加通航孔净宽。
2021/9/5
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一、桥梁平面布置
目的：确定桥位。 一般情况，桥梁的平面布置与线路、河道处的地形地物情况有关。 通常的布置方式有：正交、斜交。
主要内容：
一、桥梁平面布置 二、桥梁纵断面布置 三、桥梁横断面布置
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一、桥梁平面布置
目的：确定桥位。 一般情况，桥梁的平面布置与线路、河道处的地形地物情况有关。 通常的布置方式有：正交、斜交。
特大、大桥桥位应选择河道顺直稳定、河床地质良好、河槽能通过大 部分设计流量的河段。桥位不宜选择在不良地质的河段。
《公路桥涵设计通用规范》（JTG2004 D60)
《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG2004 D62）
《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》 《公路桥涵地基与基础设计规范》
《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》
其它规范单列，如：
《公路桥涵施工技术设计规范》
《公路工程抗震设计规范》
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对于小桥、涵洞，其平面位置要符合道路线路的走向，因为其设计和 施工的难度相对较低，可以设计成斜桥和弯桥。
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二、桥梁美学原则 1．在满足功能要求的前提下，要选用最佳
的结构型式——纯正、清爽、稳定。质量 统一于美，美从属质量。 2．美，主要表现在结构选型和谐与良好的 比例，并具有秩序感和韵律感。过多的重 复会导致单调。
桥梁的规划与 设计基本原则
第一节 桥梁设计程序
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第一节 桥梁设计程序
一、前期工作——预可行性研究报告与可 行性研究报告的编制
1.工程必要性论证 2.工程可行性论证——制定桥梁标准、自然条
件及周围环境、桥式方案、桥位 3.经济可行性论证——造价及回报、资金来源
及偿还
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二、初步设计
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3．重视与环境协调。材料的选择，表面的 质感，特别色彩的运用起着重要作用。模 型检试有助于实感判断，审视阴影效果。
4．美丽的桥梁应以其个性对人们产生积极 的影响。美和伦理本是相通的，美的环境 将直接陶冶人们的情操，大自然的美，人 为环境的美，对人们身心健康是必需的。
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与环境的协调
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第二节 桥梁的规划设计
一、野外勘测与调查研究
1.桥梁的任务——确定桥梁的规模 2.选择桥位——确定路桥的关系等 3.测量地形——测绘地形图 4.钻探桥位——工程地质报告 5.水文调查——确定桥梁跨径和净空 6.其它情况——材料、电力、施工道路等
--精品--二ຫໍສະໝຸດ 纵断面设计1.总跨径 2.桥梁分孔 3.桥面标高 4.桥下净空——满足通航要求及洪水位 5.纵坡——《公路工程技术标准》有规定
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三、横断面设计
1.桥梁宽度——《公路工程技术标准》中规定 各级公路行车道宽度、中间带宽度、路肩宽度 2.桥面净空——满足《公路工程技术标准》中
的建筑界限规定
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四、平面布置
确定路、桥、水流的关系
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五、桥梁设计原则
适用、经济、安全和美观
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第三节 桥梁的体系与美学
美丽的桥梁：1 2 3 4 5 桥梁自然的破坏：1 2 3 4
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与环境协调的桥梁
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与环境协调的桥梁
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与环境协调的桥梁
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与 环 境 协 调 的 桥 梁
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桥 梁 对 环 境 的 破 坏
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桥 梁 对 环 境 的 破 坏
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桥梁对环境的破坏
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1. 进一步开展水文、勘测工作 2.桥式方案比选 3.科研项目立项 4.施工组织设计 5.概算
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三、技术设计
进一步深化初步设计： 充分勘探、确定细部尺寸、截面配筋、确定施
工方法、调整概算
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四、施工设计
编制施工图、编制工程预算
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中小桥可以简化程序 国外施工设计由施工承包商进行 国内所有设计由设计单位进行