土木工程概論-橋梁工程

第六章橋梁工程

一概述17世紀以前：石材和木材

18世紀末：鑄鐵

1779首次建成了鑄鐵拱橋Coalbrookdale橋，30m）

19世紀：鋼材鋼橋的發(fā)展主要在懸索橋和斜拉橋混凝土使跨度從100m突破到500m第一次飛躍

20世紀（1928年）：預(yù)應(yīng)力混凝土第二次飛躍建橋歷史上最突出的成就是預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)代化的橋梁70％采用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)力學(xué)理論:

繁瑣的解析法被數(shù)值方法所代替。計算機的發(fā)明，使計算力學(xué)發(fā)展迅速。以前土木工程計算中不能解決的問題現(xiàn)在迎刃而解。1958年南京長江大橋求解鋼梁內(nèi)力的16次超靜定問題耗費了大量的人力和物力現(xiàn)在數(shù)百次超靜定的斜拉橋問題已是舉手之勞。

石板橋建于隋大業(yè)(公元605-618)年間，是著名匠師李春建造。橋長64.40米，跨徑37.02米，是當今世界上跨徑最大、建造最早的單孔敞肩型石拱橋。

趙州橋Coalbrookdale

橋CastironBridge懸索橋世界排名序號橋名主跨(米)所在國家建成年限1明石海峽大橋1990日本19982大帶橋1624丹麥19983亨柏橋1410英國19814江陰長江大橋1385中國19995香港青馬大橋1377中國19976費雷澤諾橋1298.5美國19647金門大橋1280美國19378海依靠斯特橋1210瑞典19989梅克金海峽橋1158美國195710南備贊瀨戶橋1100日本1988巫山長江大橋杭州灣大橋明石海峽大橋懸索橋香港青馬大橋(1997）世界大跨徑斜拉橋排名序號橋名主跨

(米)結(jié)構(gòu)形式所在國家建成年限1多多羅大橋890主鋼邊砼混合梁日本19992諾曼底大橋856主鋼邊砼混合梁法國19953南京長江第二大橋628鋼箱中國20014武漢三橋618主鋼邊砼混合梁中國20005福州青州閩江大橋605鋼砼結(jié)合梁中國20006上海楊浦大橋602鋼砼結(jié)合梁中國19937上海徐浦大橋590鋼砼結(jié)合梁中國19978名港中央大橋590鋼箱日本19989森卡路森特橋530砼箱挪威199110

汕頭石大橋518主鋼邊砼混合梁中國1999世界大跨徑拱橋排名

序號橋名主跨(米)所在國家建成年限1萬縣長江公路大橋420中國19972KRK大橋390克羅地亞19793廣州丫髻沙珠江大橋360中國19974貴州江界河大橋330中國19955廣西邕江大橋312中國19986Gladesville橋304.8澳大利亞19617Amizade橋290巴西19618Bloukrans橋272南非19839Arrbide橋270葡萄牙196310廣西三岸邕江橋270中國1998

徐浦大橋

斜拉橋

萬縣長江大橋鋼筋混凝土箱形拱橋

1.結(jié)構(gòu)體系梁橋，拱橋，剛架橋，吊橋，組合體系二

橋梁的分類2.用途公路橋，鐵路橋，公路鐵路兩用橋，人行橋3.全長和跨徑特大橋（多孔，大于500m；單孔，大于100m)大橋（多孔，≥100m;單孔，≥40m）中橋（多孔，30－100m;單孔，20－40m）小橋（多孔，小于8－30m;單孔，5－20m）

4.材料磚、石、混凝土橋，鋼筋混凝土橋，預(yù)應(yīng)力混凝土橋，鋼，木5.跨越障礙物的性質(zhì)跨河橋，跨線橋，高架橋，棧橋6.上部結(jié)構(gòu)的行車位置上承載式橋，下承載式橋，中承載式橋三梁橋1.定義由一根或數(shù)根兩端有支撐的梁組成。梁可以是長木頭、混凝土板或是其它建筑材料。2.組成

一個中心跨距兩個邊跨距橋墩橋臺

動載：橋上交通工具的重量，橋會向下彎曲，超過限度，斷裂

靜載：橋本身的重量風(fēng)載：風(fēng)力3.梁橋的負載

梁橋4.熱脹冷縮

梁的末端被固定后，膨脹收縮和彎曲會使橋斷裂梁必須放在承重板的底墊上，以便能微微地移動路面板之間有伸縮縫，防止路面板斷裂防止橋劇烈地彎曲，盡量減輕橋的重量，形狀特別設(shè)計交通量大，長，應(yīng)厚而重，建造特長的梁橋不可能5.梁橋的形狀6.堅實的底基堅固的巖床混凝土筏沉箱建橋7.建橋步驟考察地質(zhì)情況在河床上修建防水圍堰，就不怕有水滲入制混凝土梁建橋墩建橋臺安置邊梁，上鋪路面板中間的長梁安放在預(yù)定位置，上鋪路面板安裝安全桿、照明燈，交通標志和其它設(shè)施四拱橋1.定義以拱圈和拱肋作為主要承載結(jié)構(gòu)。2.受力特點豎向荷載下，橋墩和橋臺將承受水平推力，主要承壓跨越能力較大外形美觀對下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)要求高3.建混凝土拱橋的步驟建橋臺和它上面的橋墩模具掛在橋墩上，用現(xiàn)場制作的方法建橋拱中間部分在地面預(yù)制，安放在預(yù)定位置路面板、邊梁和更多的橋墩興建后，完成趙州橋

五懸索橋(吊橋）1.組成橋塔纜索：數(shù)千根鋼絲扎成一束，用一個金屬外殼圍起來路面板吊桿2.建橋步驟建底基、橋墩、錨狀物在橋墩上建橋塔安裝兩根粗纜索，穿過橋塔和錨狀物相連一段一段地鋪路面板鋪車道六斜拉橋1.組成橋塔纜索：由許多鋼線組成，裝進橋塔的頂部中（4－12cm)。

可以和路面板的中部相連，也可以和路面板的兩邊相連路面板:鋼或混凝土組成2.建橋步驟建底基、橋墩預(yù)制混凝土路面板路面板鋪在橋墩上，作為橋塔的基礎(chǔ)在橋墩上橋塔慢慢建起來越來越多的路面板鋪在橋塔的兩邊預(yù)定位置路面板上鋪瀝青混合料安裝照明燈和其它的設(shè)施美國紐約的布魯克林大橋（1883年）最早利用鋼索興建的懸索橋東海大橋東海大橋七21世紀的橋梁工程1.規(guī)劃的海峽工程（3000－5000m,深水基礎(chǔ)在100m以上）白令海峽工程，75km聯(lián)系歐非的直布羅陀海峽工程，15km，最大水深900m聯(lián)系德國和丹麥的費曼帶海峽工程，25km，最大水深110m紀淡海峽工程，11km，最大水深120m夾予海峽工程，14km，最大水深200m輕津海工程，19km，最大水深270m東京海灣工程，15km，最大水深80m伊勢灣口工程，20km，最大水深100m2.解決的問題探索超大跨徑橋梁（主跨3000－5000m）的新型建筑材料、合理結(jié)構(gòu)形式、抗風(fēng)抗震抗浪的科學(xué)措施探索100m-500m的深水基礎(chǔ)形式與施工方法探索結(jié)構(gòu)材料的防腐蝕方法與措施探索智能化結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論研究有效的維修、加固措施提出安全性耐久性＆可靠性的研究新課題八給水工程1.城市給水：解決城市區(qū)域供水問題

組成取水工程輸水工程（若水源距城市近則無）水處理工程配水管網(wǎng)工程

設(shè)計的準則保證供應(yīng)城市的需水量保證供水水質(zhì)符合國家規(guī)定的衛(wèi)生標準不間斷地供水、提供規(guī)定的服務(wù)水壓和滿足城市的消防要求

城市給水系統(tǒng)地面水給水系統(tǒng)（取水構(gòu)筑物）地下水給水系統(tǒng)重力給水壓力給水混合系統(tǒng)

城市給水系統(tǒng)統(tǒng)一給水系統(tǒng)：均按生活用水標準統(tǒng)一供應(yīng)城市的其他用水新建中小城市、工業(yè)區(qū)用水戶集中、地形平坦，對水質(zhì)、水壓要求較接近的情況分質(zhì)給水系統(tǒng)：用水大戶，對水質(zhì)的要求低于生活用水標準分壓給水系統(tǒng)：大型廠礦企業(yè)用水戶要求水壓差別很大分區(qū)給水系統(tǒng)：整個系統(tǒng)分為幾個區(qū)，各區(qū)之間聯(lián)系，各區(qū)都有單獨的泵站和管網(wǎng)循環(huán)和循環(huán)給水系統(tǒng)：使用過的水經(jīng)處理后循環(huán)使用區(qū)域給水系統(tǒng)中水系統(tǒng)

增壓、貯水設(shè)備水泵貯水池水箱氣壓給水系統(tǒng)2.建筑給水：解決一棟建筑物的供水問題

分類生活用水（不均勻）生產(chǎn)用水（均勻）消防用水（大而集中）九排水工程1.城市排水體制

合流制排水系統(tǒng)簡單合流系統(tǒng)：一個排水區(qū)只有一組排水管渠截流式合流系統(tǒng)分流制排水系統(tǒng)：設(shè)置兩個各自獨立的管渠系統(tǒng)半分流制排水系統(tǒng)：雨水中的小流量截流到污水系統(tǒng)2.城市排水系統(tǒng)組成

收集（管渠