大跨度桥梁设计-第一章 概述.ppt

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1、大跨度桥梁设计主讲：卢志芳博士/副教授道路桥梁结构中心武汉理工大学第1章绪论大跨度桥梁设计本章的主要内容1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系1.2大跨度桥梁建设现状与未来特大桥梁工程1.3大跨度桥梁设计流程§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系桥梁的基本概念桥梁：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），而修建的建筑结构，我们称为桥梁。桥梁的基本组成1.桥跨结构2.支座系统3.桥墩4.桥台5.墩台基础下部结构上部结构§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系附属结构1.桥面铺装（行车道

2、铺装）4.排水防水系统2.栏杆5.伸缩缝3.灯光照明§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系常用名词1.跨度2.计算跨径3.净跨径4.总跨径5.桥长6.桥下净空7.桥梁建筑高度§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系1、跨度也称跨径，常指计算跨径，用l表示，是指桥梁两相邻墩支座中心间的距离。表示桥梁的跨越能力，对多跨桥，最大跨度称为主跨，是表征桥梁技术水平的重要指标。2、计算跨径§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系3、净跨径对于梁式桥，净跨径是指设计洪水位线上相邻两个桥墩(或桥台)之间的水平净距,l0；拱式桥是指每孔拱跨拱脚截面

3、内边缘之间的距离。§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系4、总跨径各孔净跨径之和称为总跨径。桥梁的净跨径l0和总跨径是反映桥梁宣泄洪水的能力和通航标准的指标。§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系5、桥长桥长是衡量桥梁大小的最简单的技术指标：一般把桥梁两端桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离称为桥梁全长，简称桥长，L。无桥台时，桥梁全长为桥跨结构的行车道板全长距离。§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系6、桥下净空桥下净空高度是指设计洪水位或设计通航水位至桥跨结构下边缘之间的距离，H。该距离应满足安全排洪及通航的要求。§1.1大

4、跨度桥梁的基本概念与结构体系7、桥梁建筑高度桥梁建筑高度是指桥上行车路面(或轨顶)与桥跨结构下边缘之间的高差，h、h’。通常桥梁建筑高度应小于其容许建筑高度。§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系什么是大跨度桥梁？§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系一、什么是大跨度桥梁？注：单孔跨径Lｋ是指标准跨径按跨径大小分类：分为特大桥、大桥、中桥、小桥。我国《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)规定特大、大、中、小桥的跨径划分为：§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系顾名思义，跨度较大的桥梁即为大跨度桥梁；单跨跨径大于40

5、m、多孔跨径大于100m的桥梁即为大跨度桥梁；大跨度桥梁包括规模大（长桥）、跨度大两种情况。大跨度桥梁§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系什么是特大跨度桥梁？§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系大跨度桥梁与中小跨度桥梁有何不同？结构体系不同；设计流程不同；施工方法不同；景观要求高，单位桥面造价高……§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系二、大跨径桥梁按结构体系分类大跨径桥梁按结构体系分类：梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥、组合体系桥。中小跨度多§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系梁桥简支梁桥连续梁桥受力特点：☆梁桥承重构件是梁

6、与墩台，梁主要受弯，墩台主要受压。应用情况：量大面广，施工简便、造价较低，从5m至300m均适用，占桥梁总数的60%以上。大跨径混凝土梁桥主要采用预应力混凝土连续刚构桥和连续梁桥，连续刚构桥跨径一般大于连续梁桥。连续刚构桥§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系拱桥受力特点：☆竖向荷载下有水平反力，对地基基础要求高；☆主要承重构件为拱肋和系杆，拱肋受压为主，系杆受拉。可采用砖、石、钢筋混凝土等材料。应用情况：造型美观、花样繁多，应用较为广泛。主拱肋可采用圬工、钢-混凝土结构及钢结构。大跨度拱桥施工难度较大。中承式拱桥§1.1大跨

7、度桥梁的基本概念与结构体系斜拉桥受力特点：☆主要承重构件是斜拉索、主梁和主塔。拉索受拉，梁是压弯构件，塔主要受压。☆拉索相当于加劲梁的弹性支承，梁弯矩大小及分布取决于拉索间距；拉索水平分力使梁承受较大的轴力。应用情况：在400~1500m跨径内具有较强的竞争力，是大跨度桥梁的主要结构型式之一。§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系悬索桥受力特点：☆主要承重结构为主缆、锚碇、塔柱及吊索、加劲梁。主缆受拉，锚碇承受主缆传来的巨大拉力，塔柱受压为主。☆跨越能力最大，曾经是跨度大于600m桥梁的唯一桥型。应用情况：经典传统桥型，全世

8、界大约建成了200座。§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系其他组合桥梁§1.1大跨度桥梁的基本概念与结构体系大跨径桥梁设计计算静力计算动力计算整体分析：以全桥为对象，计算施工和使用过程中结构的最大变形与最不利内力，验算结构的强度、刚度和稳定性。局部分析：以局部为对象，应用相