第2章 桥梁设计一般原则程序及桥梁设计荷载1PPT课件
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2.1 桥梁设计原则 桥梁对环境的破坏
植被遭受破坏
11
2.2 桥梁平面布置和纵、横断面设计
一、平面布置——确定路、桥、水流的关系 原则：平顺、车辆平稳通过
（1）高速、一级公路上的大、中桥及所有的小桥—依路线 （2）二、三、四级公路上的大、中桥一般为直线 （3）由经济和施工而言，避免斜交，否则，α≤45o，
新设备 新材料 新工艺 5、美观
桥下通行（洪、航、车、人） 桥美
桥头便于疏散
与环境协调
管线搭载
6、环保及可持续发展
环保
可持续发展
2
2.1 桥梁设计原则
与环境协调的桥梁
1980年建成的南斯拉夫克尔克桥，跨径390m，钢筋混凝土拱桥，
与周围环境协调自然
3
2.1 桥梁设计原则
与环境协调的桥梁
告”。
主要工作：
1、工程必要性论证
2、工程可行性论证
3、经济可行性论证
21
2.3 桥梁设计程序与建设程序
二、设计程序
设计程序 设计阶段
工作内容
适用
三阶段 设计
两阶段 设计
一阶段 设计
初步设计
技术设计
施工图设 计
初步设计
施工图设 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
第2章 桥梁设计一般原则、 程序及桥梁设计荷载
1
2.1 桥梁设计原则
总原则——安全、适用、经济、美观、有利于环保
1、安全可靠 结构本身安全储备 人车安全
3、经济合理 造价 养护、对交通的干扰 地质水文好、桥长短
照明、标示
接线合理
防冲刷、撞击
4、技术先进
地震、风振
新结构
2、适用耐久 交通量 变形裂缝
2、侧向宽度、人行道、安全带、紧急停车带、栏杆、等。 横坡： 行车道——1.5％～3.0％；
人行道——向行车道倾斜1％。
18
2.3 桥梁设计程序与建设程序
小桥的设计——标准设计，以提高效率和规避风 险。
大、中桥，特别是跨度大或技术复杂的桥梁设 计—— 按照国家基本建设程序的要求，分前 期工作阶段和设计工作阶段进行。
3、桥面高程的确定 （1）总前提：保证排洪、通航和桥下行车安全及桥梁自身安全 （2）有关的具体规定：
流水净空—跨河桥 通航净空—跨河桥 车辆净空—跨线桥
15
2.2桥梁平面布置和纵、横断面设计
4、纵坡——纵断面线形
将桥梁纵断面设计成单向或双向坡度，有利于交通、美观，又便于 排水。一般的：
小 桥：
通航河流α≤5o。(桥墩沿主流方向的轴线与最高通航水位时主 流方向的交角)
水流向
行车向
12
2.2桥梁平面布置和纵、横断面设计
二、桥梁纵断面设计 —总跨径、分孔、桥面标高、桥下净空、纵坡、基础埋深 1、桥梁总跨径的确定：
（1）满足水文计算要求 （2）依具体情况调整
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2.2桥梁平面布置和纵、横断面设计
笔
直
的
上 达 到 完 美 的 和 谐
高 桥 墩 与 周 围 的 树 木
从
形
式
8
2.1 桥梁设计原则
自身欠美观的桥梁
罗依溪大桥，作为不等跨连续拱桥，采用了多种调整不平衡推 力的措施，结构上合理，但从美学角度而言，是典型的反例。
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2.1 桥梁设计原则
桥
梁
坏
对 环
境
的
破
桥 梁 的 大建 大设 影， 响使 了得 自植 然被 环遭 境到 破 坏 ，
5
2.1 桥梁设计原则
与环 境协 调的 桥梁
青
同 组 成 一 幅 美 丽 和 谐 的 山 水 画 。
山 、 绿 水 、 红 花 与 银 白 色 的 肋 拱 桥
共
6
2.1 桥梁设计原则
与环境协调的桥梁
银
桥
宛 如 蛟 龙 出 海
飞 架 ， 与 林 海 相
映
，
7
2.1 桥梁设计原则
与 环 境 协 调 的 桥 梁
悉尼海港桥位于澳大利亚悉尼港，主桥为单跨503m的中承式钢桁两铰拱公铁两用桥。 自身较笨重，但由于紧挨着别致的悉尼歌剧院，无论在质感还是在颜色和造型上都达 到相得益彰的效果，因而以其优美环境而闻名于世。
4
பைடு நூலகம்
2.1 桥梁设计原则
与环境协调的桥梁
高耸的桥墩与挺拔的山峰以及斜拉板构成的尖峰与山的形状都达到了完美的协调。
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
特大 桥
（必
进一步具体和深化技术（或初步）设计，进行详细 要 时 ）
的结构计算，绘施工详图，施工组织计划、编制施
工图预算
总体规划，拟主要尺寸，估工程量，工程概算。
大、 中桥
（尽 据批准的初步设计，详细设计计算，绘施工图，施 量） 工组织设计，工程预算
19
2.3 桥梁设计程序与建设程序
20
2.3 桥梁设计程序与建设程序
一、前期工作—“预可”阶段和“工可”阶段
1、“预可”阶段
着重研究工程的必要性及宏观经济的合理性，形成“预
工程可行性报告”。
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“预工程可行性报
施工图设 计
据批准的任务书编施工图，工程预算。
中、 小桥
22
成果：
2.3 桥梁设计程序与建设程序
23
2.4 桥梁设计作用与作用效应组合
一、 作用的分类
作用
施加在结构上的一组集中力或分布力。
直接作用
荷载
引起结构外加变形或约束变形的原因。
间接作用
我国《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）将 公路桥梁上的各种作用按其随时间变化可分为永久作用、 可变作用和偶然作用三类。 （表 作用分类）
24
1.作用分类表
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
作用分类 永久作用 （7个）
可变作用 （11）
作用名称 结构重力（包括结构附加重力）
预加力 土的重力 土侧压力 混凝土收缩及徐变作用 水的浮力 基础变位作用 汽车荷载 汽车冲击力 汽车离心力 汽车引起的土侧压力 人群荷载 汽车制动力 风荷载
平坡
大中桥梁：
城镇桥上及引道i 3%
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2.2桥梁平面布置和纵、横断面设计
三、桥梁横断面设计 ——确定桥面净空、桥跨结构横断面布置
桥面净空：净宽：不包括中、下承式拱、斜、吊等结构物宽度。 净高：应符合公路建筑限界规定
1、桥面净宽： 行车道宽度——公路等级和性质
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2.2桥梁平面布置和纵、横断面设计
2、桥梁分孔
（1）通航河流：通航要求——孔径
主槽：通航桥孔； 两旁：经济分孔
（2）平原区河流：
主槽：大孔； 两旁：经济分孔
（3）山区、水库下游： 大跨径，减少中墩，最好没墩；
（4）多孔连续体系：
边跨、中跨跨中弯矩相近，合理
确定邻跨比例
连续梁桥
（5）规避地质不良
均布荷载q
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2.2桥梁平面布置和纵、横断面设计
2.1 桥梁设计原则 桥梁对环境的破坏
植被遭受破坏
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2.2 桥梁平面布置和纵、横断面设计
一、平面布置——确定路、桥、水流的关系 原则：平顺、车辆平稳通过
（1）高速、一级公路上的大、中桥及所有的小桥—依路线 （2）二、三、四级公路上的大、中桥一般为直线 （3）由经济和施工而言，避免斜交，否则，α≤45o，
新设备 新材料 新工艺 5、美观
桥下通行（洪、航、车、人） 桥美
桥头便于疏散
与环境协调
管线搭载
6、环保及可持续发展
环保
可持续发展
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2.1 桥梁设计原则
与环境协调的桥梁
1980年建成的南斯拉夫克尔克桥，跨径390m，钢筋混凝土拱桥，
与周围环境协调自然
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2.1 桥梁设计原则
与环境协调的桥梁
告”。
主要工作：
1、工程必要性论证
2、工程可行性论证
3、经济可行性论证
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2.3 桥梁设计程序与建设程序
二、设计程序
设计程序 设计阶段
工作内容
适用
三阶段 设计
两阶段 设计
一阶段 设计
初步设计
技术设计
施工图设 计
初步设计
施工图设 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
第2章 桥梁设计一般原则、 程序及桥梁设计荷载
1
2.1 桥梁设计原则
总原则——安全、适用、经济、美观、有利于环保
1、安全可靠 结构本身安全储备 人车安全
3、经济合理 造价 养护、对交通的干扰 地质水文好、桥长短
照明、标示
接线合理
防冲刷、撞击
4、技术先进
地震、风振
新结构
2、适用耐久 交通量 变形裂缝
2、侧向宽度、人行道、安全带、紧急停车带、栏杆、等。 横坡： 行车道——1.5％～3.0％；
人行道——向行车道倾斜1％。
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2.3 桥梁设计程序与建设程序
小桥的设计——标准设计，以提高效率和规避风 险。
大、中桥，特别是跨度大或技术复杂的桥梁设 计—— 按照国家基本建设程序的要求，分前 期工作阶段和设计工作阶段进行。
3、桥面高程的确定 （1）总前提：保证排洪、通航和桥下行车安全及桥梁自身安全 （2）有关的具体规定：
流水净空—跨河桥 通航净空—跨河桥 车辆净空—跨线桥
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2.2桥梁平面布置和纵、横断面设计
4、纵坡——纵断面线形
将桥梁纵断面设计成单向或双向坡度，有利于交通、美观，又便于 排水。一般的：
小 桥：
通航河流α≤5o。(桥墩沿主流方向的轴线与最高通航水位时主 流方向的交角)
水流向
行车向
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2.2桥梁平面布置和纵、横断面设计
二、桥梁纵断面设计 —总跨径、分孔、桥面标高、桥下净空、纵坡、基础埋深 1、桥梁总跨径的确定：
（1）满足水文计算要求 （2）依具体情况调整
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2.2桥梁平面布置和纵、横断面设计
笔
直
的
上 达 到 完 美 的 和 谐
高 桥 墩 与 周 围 的 树 木
从
形
式
8
2.1 桥梁设计原则
自身欠美观的桥梁
罗依溪大桥，作为不等跨连续拱桥，采用了多种调整不平衡推 力的措施，结构上合理，但从美学角度而言，是典型的反例。
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2.1 桥梁设计原则
桥
梁
坏
对 环
境
的
破
桥 梁 的 大建 大设 影， 响使 了得 自植 然被 环遭 境到 破 坏 ，
5
2.1 桥梁设计原则
与环 境协 调的 桥梁
青
同 组 成 一 幅 美 丽 和 谐 的 山 水 画 。
山 、 绿 水 、 红 花 与 银 白 色 的 肋 拱 桥
共
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2.1 桥梁设计原则
与环境协调的桥梁
银
桥
宛 如 蛟 龙 出 海
飞 架 ， 与 林 海 相
映
，
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2.1 桥梁设计原则
与 环 境 协 调 的 桥 梁
悉尼海港桥位于澳大利亚悉尼港，主桥为单跨503m的中承式钢桁两铰拱公铁两用桥。 自身较笨重，但由于紧挨着别致的悉尼歌剧院，无论在质感还是在颜色和造型上都达 到相得益彰的效果，因而以其优美环境而闻名于世。
4
பைடு நூலகம்
2.1 桥梁设计原则
与环境协调的桥梁
高耸的桥墩与挺拔的山峰以及斜拉板构成的尖峰与山的形状都达到了完美的协调。
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
特大 桥
（必
进一步具体和深化技术（或初步）设计，进行详细 要 时 ）
的结构计算，绘施工详图，施工组织计划、编制施
工图预算
总体规划，拟主要尺寸，估工程量，工程概算。
大、 中桥
（尽 据批准的初步设计，详细设计计算，绘施工图，施 量） 工组织设计，工程预算
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2.3 桥梁设计程序与建设程序
20
2.3 桥梁设计程序与建设程序
一、前期工作—“预可”阶段和“工可”阶段
1、“预可”阶段
着重研究工程的必要性及宏观经济的合理性，形成“预
工程可行性报告”。
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“预工程可行性报
施工图设 计
据批准的任务书编施工图，工程预算。
中、 小桥
22
成果：
2.3 桥梁设计程序与建设程序
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2.4 桥梁设计作用与作用效应组合
一、 作用的分类
作用
施加在结构上的一组集中力或分布力。
直接作用
荷载
引起结构外加变形或约束变形的原因。
间接作用
我国《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）将 公路桥梁上的各种作用按其随时间变化可分为永久作用、 可变作用和偶然作用三类。 （表 作用分类）
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1.作用分类表
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
作用分类 永久作用 （7个）
可变作用 （11）
作用名称 结构重力（包括结构附加重力）
预加力 土的重力 土侧压力 混凝土收缩及徐变作用 水的浮力 基础变位作用 汽车荷载 汽车冲击力 汽车离心力 汽车引起的土侧压力 人群荷载 汽车制动力 风荷载
平坡
大中桥梁：
城镇桥上及引道i 3%
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2.2桥梁平面布置和纵、横断面设计
三、桥梁横断面设计 ——确定桥面净空、桥跨结构横断面布置
桥面净空：净宽：不包括中、下承式拱、斜、吊等结构物宽度。 净高：应符合公路建筑限界规定
1、桥面净宽： 行车道宽度——公路等级和性质
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2.2桥梁平面布置和纵、横断面设计
2、桥梁分孔
（1）通航河流：通航要求——孔径
主槽：通航桥孔； 两旁：经济分孔
（2）平原区河流：
主槽：大孔； 两旁：经济分孔
（3）山区、水库下游： 大跨径，减少中墩，最好没墩；
（4）多孔连续体系：
边跨、中跨跨中弯矩相近，合理
确定邻跨比例
连续梁桥
（5）规避地质不良
均布荷载q
14
2.2桥梁平面布置和纵、横断面设计