桥梁方案设计指导PPT课件

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1、一、设计资料的调查收集1）使用任务确定桥梁的规模2）选择桥位确定路桥的关系等3）桥位的详细勘测和调查桥位地形测绘地形图桥位地质工程地质报告桥位水文确定桥梁跨径和净空4）调查其他有关情况建材来源、供应及运输，拆迁，地震资料，施工单位及现场情况，气象资料，上、下游老桥等。第1页/共21页二、桥梁结构总体设计方法1）桥梁的平面设计高速公路和一级公路上的大、中桥，以及各级公路上的小桥应符合路线布设的规定；二、三、四级公路上的大、中桥线形，一般为直线；应尽可能避免桥梁与河流或与桥下路线斜交，但为了改善路线线型也允许修建斜交桥，斜度通常不宜大于45度，在通航河流上则不宜大于5度。第2页/共21页2）桥梁纵

2、断面设计总跨径桥梁分孔桥面标高桥下净空基础底面标高纵坡有足够的排洪面积公路工程技术标准有规定使上、下部结构的总造价最低满足通航要求及洪水位第3页/共21页 确定桥梁总跨径u桥梁的总跨径一般根据水文计算确定。必须保证桥下有足够的排洪面积，使河床不致遭受过大的冲刷；u对于非坚硬岩层上修筑的浅基础桥梁，总跨径应该大一些；u对于深埋基础，总跨径就可适当减小；u山区河流一般河床流速很大，应尽可能少压缩或不压缩河床；u平原区的宽滩河流可允许有较大的压缩，但必须注意壅水对河滩路堤以及附近农田和建筑物可能造成的危害。第4页/共21页u分孔不仅影响到使用效果、施工难易等，并且在很大程度上关系到桥梁的总造价；u最

3、经济的分孔方式就是使上、下部结构的总造价最低；u通常跨径在50m以下时，应尽可能采用标准跨径，各孔跨径最好一样；u为了避开不利的地质段（如岩石破碎带、裂隙、溶洞等），可将桥基位置移开，也可适当加大跨径；u为了结构受力合理和用材经济，分孔布置时要考虑相邻桥跨跨径的合理比例；u在山区建桥时，往往采用大跨径桥梁跨越深谷，以便减少中间桥墩；u各孔跨径的选择还与施工能力有关。 桥梁的分孔第5页/共21页 桥面各种标高的确定1）流水净空的要求2）通航净空的要求3）跨线桥桥下的交通要求minjj0HHhh minSBj0HHhh u桥面标高是通常根据设计洪水位标高、桥下通航净空来确定，或由路线纵断面设计确定

4、。u非通航河流（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）梁底应高出设计洪水位（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。u通航河流，通航净空应满足要求(参见内河通航标准（GB50139-2004）或通航海轮桥梁通航标准（JTJ311-97)。第6页/共21页 基础底面标高的确定 基础底面标高主要取决于地基的地质条件和河流的冲刷深度。第7页/共21页 纵坡的确定纵向坡度是为了桥面排

5、水，一般控制在1%3的双面坡；对于大、中桥桥上的纵坡不宜大于4%；桥头引道的纵坡不宜大于5%；位于市镇混合交通繁忙处时，桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于3% 。第8页/共21页3）桥梁横截面设计 桥跨结构横截面采用什么形式主要与结构体系、跨径、荷载等级、施工方法等因素有关。在某些特定条件下，如城市桥梁，还要满足美观要求。梁式桥的横截面有板式，肋式和箱式等几种形式；上承式拱桥主要采用板式，肋式和箱式截面；中承式和下承式拱桥则采用矩形，I字形，箱形等肋式截面；钢管混凝土拱桥，其截面形式有圆形，椭圆形，哑铃形。第9页/共21页三、桥梁结构体系的选择及尺寸拟定梁式桥主梁受弯拱桥主拱受压刚架桥构件受弯压

6、缆索承重缆索受拉组合体系几种受力的组合1）桥梁主要结构体系第10页/共21页桥型桥型长跨比长跨比（S/L）梁宽跨比梁宽跨比（B/L）梁高跨比梁高跨比（H/L）边跨边跨/中跨中跨跨度跨度(m)(合理跨度合理跨度)悬索桥悬索桥1/101/12 1/401/60钢箱梁高钢箱梁高2.54.5m钢桁梁高钢桁梁高814m1/31/24005000(6003000)混凝土箱形混凝土箱形拱桥拱桥1/41/81/251/401/451/6011/350600(100500)钢管拱桥钢管拱桥1/41/81/251/401/451/6011/350600(120500)PC斜拉桥斜拉桥1/501/2001/501/

7、200双塔双塔:1/41/2独塔独塔: 1/2150600(200500)PC连续刚架桥连续刚架桥支点支点:1/171/20跨中跨中:1/501/601/21/1.2560300(80200)PC连续梁桥连续梁桥支点支点:1/161/20跨中跨中:1/301/501/1.41/1.2540200(60150)几种结构体系的参考尺寸几种结构体系的参考尺寸第11页/共21页连续刚架桥的参考尺寸连续刚架桥的参考尺寸第12页/共21页第13页/共21页四、桥梁结构设计方案比选方法 桥梁设计方案的比选和确定可按下列步骤进行：1) 明确各种标高的要求2) 桥梁分孔和初拟桥型方案草图3) 方案初筛4) 详绘

8、桥型方案5) 编制估算或概算6) 方案选定和文件汇总第14页/共21页拟定方案比选阶段的桥梁图式时，思路一定要宽广，只要满足必需的孔径要求，可暂不管经济、美观与否，都可提出，以做到集思广益，一般要求提出较好的46个方案以供比较。比较方案可不拘材料类型，也可同时考虑上、中、下承式各种桥型，总之，凡具有一定优点且可能实现的体系，在初拟图式时均可提出。拟定方案时，通常先考虑主孔要求，再考虑边孔或引桥，能用标准跨度时，宜优先考虑采用定型图，桥长不大时，往往不分正桥和引桥，而是统筹全长来设计。 第15页/共21页各方案在评比时，应注意它们的评比条件应力求相同，例如桥梁总长（两桥台侧墙的端距）应接近，桥面

9、与桥头接线的标高应相同，冲刷线下的基础埋深要相同。方案评比的主要内容是：材料（造价）；施工设备和能力；工期；养护和维修运营；抗震性能（若桥址位于地震区）；修复；航运和跨线条件；美观。第16页/共21页三、桥梁方案设计阶段的主要成果和要求 方案比较阶段的工作成果，归结为绘制方案图与编制说明书，方案图应绘制纵向立面图与横向剖面图。 立面图上应标明：桥梁总长度；桥跨结构的计算跨度；同一墩顶上相邻支座的中距；墩台顶帽宽度与墩台斜度；各类水位诸如枯水位、高水位、通航水位与计算洪水位的标高；桥梁纵坡等主要数据以及桥墩台的编号。 横剖面上应标明：车行道、人行道以及总宽度；主梁的间距，拱宽尺寸；墩台基础的横向

10、尺寸以及横坡大小。 列出方案的主要材料数量，并附注各项说明，诸如图面比例、采用规范名称、荷载等级等。第17页/共21页几点心得几点心得桥梁是： 1)技术与艺术的对话； 2)理论与实践反复多次的深化，成功与失败反复多次的磨练。 3)桥型和孔跨是桥位条件和地域文化的产物。设计要客观，尽量减少主观因素的影响，更不能投某些人所好，要避免小桥大做。 4)方案是战略，构造是战术，理想的方案是战略与战术的完美结合。 5)创新已有改良已有修改，不是复古，或者重复历史上已经证明不科学的桥型方案。 6)桥梁的创作过程是探索诸多矛盾的最佳结合点。第18页/共21页可参考的书籍可参考的书籍1.1. 陈忠延等陈忠延等.

11、 .土木工程专业毕业设计指南桥土木工程专业毕业设计指南桥梁工程分梁工程分册册. .中国水利水电出版社，中国水利水电出版社，2002.2002.2.2. 刚架桥刚架桥. .人民交通出版社，人民交通出版社，2002.2002.3.3. 预应力混凝土连续梁桥设计预应力混凝土连续梁桥设计. .人民交通出版社，人民交通出版社，2002.2002.4.4. 斜拉桥斜拉桥. .人民交通出版社，人民交通出版社，2004.2004.5.5. 拱桥拱桥. .人民交通出版社，人民交通出版社，2002.2002.6.6. 钢管混凝土拱桥实例集钢管混凝土拱桥实例集. .人民交通出版社，人民交通出版社，2008.2008.7.7. 现代自锚式悬索桥理论与应用现代自锚式悬索桥理论与应用. .人民交通出版社，人民交通出版社，2008.2008.8.8. 桥梁审美原理桥梁审美原理. .人民交通出版社，人民交通出版社，2007.2007.9.9. 桥梁方案比选桥梁方案比选. .同济大学出版社，同济大学出版社，1997.1997.10.10.邵旭东等邵旭东等. .桥梁工程桥梁工程. .人民交通出版社，人民交通出版社，2007.2007.第19页/共21页第20页/共21页感谢您的观看。第21页/共21页