《桥梁设计定稿》课件

桥梁设计定稿系统全面讲解桥梁设计定稿流程与要点从理论到实践，掌握桥梁设计关键技术课程导入与目标学习目标设计定稿重要性掌握桥梁设计全流程决定工程质量及安全理解定稿设计关键技术点影响建设成本及工期能独立完成中小桥设计关系桥梁使用寿命桥梁工程的定义与作用桥梁定义主要组成跨越障碍的交通构筑物上部结构主梁、桥面系连接道路系统的关键节点下部结构墩台、基础交通体系地位路网关键节点地理障碍克服手段桥梁设计的基本流程概述可行性研究选址、方案比选初步设计结构方案确定施工图设计详细设计定稿施工配合技术交底、变更桥梁的基本分类按结构形式分类按用途分类梁式桥公路桥拱桥铁路桥悬索桥人行桥斜拉桥按材料分类按跨径分类钢筋混凝土桥小桥＜30米钢桥中桥30-100米组合结构桥大桥＞100米桥梁构造的主要组成部分桥面系桥面铺装、栏杆、排水上部结构主梁、横梁、桥面板支座系统支座、伸缩缝下部结构桥墩、桥台基础桩基、扩大基础桥梁主要结构类型一览梁式桥拱桥结构简单，造价低跨径中等，景观优美斜拉桥悬索桥跨径大，刚度好特大跨径，材料节约桥梁选址与总体布置地形条件通航条件交通条件环境影响水文、地质、气象航道高宽、通航等级线形、高程、流量景观、生态、文物桥梁荷载与外力分析荷载类型特点规范取值恒载结构自重、附属构件材料密度计算活载车辆、行人按车辆等级风载水平、垂直风荷载基本风压计算地震力结构惯性力地震动加速度温度力温度变化引起区域温差计算桥梁设计规范与标准公路桥涵设计通用规范JTG D60-2015城市桥梁设计规范CJJ11-2011铁路桥涵设计基本规范TB10002-2017混凝土结构设计规范GB50010-2010桥梁设计定稿常见流程项目启动收集基础资料确定设计依据方案比选多方案技术经济比较确定最优方案细部设计结构详细计算构造节点设计图纸绘制施工图完整绘制图纸会审与校核参数确定与结构布置3-5%12m纵坡率标准车道宽满足排水与行车舒适双向四车道典型值30-60m1/15-1/20中小桥跨径跨高比常用简支梁桥范围梁式桥典型结构高度桥面系统设计基础桥面板防水层排水系统厚度通常厘米改性沥青防水卷材横向坡度20-30SBS

1.5%-2%配筋率

0.3%-

0.5%厚度不小于3毫米纵向设置集水井上部结构设计梁式桥上部结构设计拱桥矢跨比确定一般取1/4-1/7拱轴线设计二次抛物线或圆弧拱圈截面设计变截面或等截面吊杆立柱布置/等间距或变间距上部结构设计斜拉桥悬索桥/斜拉桥特点悬索桥特点跨径米跨径米200-1000500-2000索塔高度跨径主跨与边跨比≈/44:1-5:1索距米主缆矢高与跨径比5-151/8-1/12索角吊杆间距米20°-45°10-20下部结构设计综述桥墩类型桥台类型基础选择柱式墩、薄壁墩、实体墩重力式、U型、开翼式扩大基础、桩基础高度决定墩型根据填土高度选择由地质条件决定桥梁基础设计桩基础扩大基础摩擦桩土层承载适用硬质地基端承桩岩层支撑埋深不小于2米复合桩摩擦+端承底面应力均匀分布地基处理振冲碎石桩高压旋喷注浆水泥搅拌桩支座设计与选型固定支座单向活动支座限制水平和竖直位移允许单向水平位移球型支座多向活动支座允许转动和位移允许全向水平位移伸缩缝设计温度变形计算公式ΔL=αLΔT混凝土收缩收缩系数约

0.2-

0.3mm/m徐变变形与荷载时间相关支座变形弹性压缩与剪切变形桥梁耐久性与寿命设计材料控制混凝土强度等级≥C30钢筋保护层厚度≥50mm抗裂控制控制裂缝宽度≤

0.2mm配筋率提高10%-20%防水措施高质量防水层全面排水系统检测方案定期检查与维护计划预留监测设备接口防撞、防护与排水设计防撞等级护栏设计排水系统级轻型车高度不小于米横坡不小于SB

1.02%SS级重型车抗弯强度满足规范集水井间距10-15米桥梁美学与景观融合结构与美学平衡环境融合文化表达形随功能，比例协调与周边景观和谐统一反映地域特色与历史文脉桥梁施工工艺与施工顺序现浇法顶推法悬臂施工适用跨径小、形式复杂适用连续梁桥适用大跨径桥梁造价低但工期长减少支架、环境影响小不需支架，通航不受阻桥梁抗震设计要点结构整体性增强连接，保证整体协同工作耗能减震设置减震装置或阻尼器隔震措施采用铅芯橡胶支座隔震变形控制4适当增加位移容许量设防标准按地震烈度与桥梁等级确定桥梁抗风设计要点风荷载分析抗风措施静风荷载W=

0.5ρv²CsA风洞试验验证动风荷载考虑颤振效应纵横向加劲增强刚度基本风速按50年重现期风致振动控制装置桥面板气动设计桥梁负载试验与检测方法静载试验测量最大挠度控制值L/600-L/1000动载试验车辆以不同速度通过测量加速度与固有频率振动测试测定桥梁阻尼比评估结构动力性能外观检查裂缝分布与宽度墩台位移与变形材料选择与新型材料应用高性能混凝土强度C60-C80特点高强高耐久高强钢材屈服强度460-690MPa预应力技术特点减轻结构重量张拉控制应力1395MPa特点提高承载能力纤维复合材料碳纤维、玻璃纤维增强特点轻质高强耐腐蚀典型桥型工程案例分析一工程名称苏通长江大桥桥型斜拉桥主跨1088米技术特点双塔双索面钢箱梁结构创新点超大跨径、高塔施工技术建成时间2008年典型桥型工程案例分析二港珠澳大桥参数技术难点与创新总长55公里深海沉管隧道技术桥隧比桥梁23公里，隧道

6.7公里人工岛建造技术通航净空最大185米×41米大型预制构件施工抗震烈度7度海洋环境耐久性抗风等级16级台风全寿命周期设计桥梁结构安全评价荷载效应分析计算设计内力与变形承载力验算控制各截面强度与稳定变形验算3控制挠度与位移风险评估识别潜在风险并制定措施详细施工图设计要点总体布置图平面、立面、断面布置主要尺寸与高程标注结构详图墩台、梁体详细尺寸配筋图与钢筋表节点大样图关键构造节点放大材料与连接详细说明设计说明设计参数与施工要求质量控制关键点施工期间设计变更管理变更需求确认现场问题发现与分析技术方案评估多方案比较与结构验算变更文件编制设计变更单与补充图纸审批与实施多级审批后技术交底信息化与技术应用BIM三维建模施工模拟参数化设计完整建模、碰撞检查4D施工过程模拟快速修改参数生成方案复杂节点直观展示施工顺序优化多方案自动比较绿色桥梁设计理念材料节约资源再利用轻型结构设计回收混凝土骨料高效截面优化钢结构可回收设计能源利用水资源保护太阳能路灯集成雨水收集系统风能发电装置水体污染防护桥梁养护设计与维修预案检测预留预埋传感器接口设置检查通道更换便利支座、伸缩缝可更换设计预留千斤顶支点预防性维护涂装防护系统阴极保护措施养护手册制定专项养护方案明确养护周期与方法桥梁设计中的常见错误及对策错误类型常见问题防范对策荷载估计荷载取值不足适当提高安全系数结构计算计算模型简化过度采用精细化分析构造细节节点设计不合理增加节点详图材料选择耐久性考虑不足考虑全寿命周期设计大型跨径桥梁设计要点1088m斜拉桥极限跨径苏通大桥世界记录1991m悬索桥极限跨径赤坎长江大桥设计值1/350挠度控制大跨径桥梁限值3Hz抗风设计关键频率下限悬索桥与斜拉桥细化设计桥塔设计缆索系统主梁设计锚碇系统材料混凝土或钢结斜拉桥扇形或竖琴刚度控制风稳定性重力式或隧道式构式轻量化降低荷载抗拔承载力校核形式型、型、独悬索桥主缆吊索H A+柱式跨河跨海桥梁特殊设计要求水文条件影响海洋环境特殊要求洪水位与通航净空防腐蚀等级提高主跨布置避开深泓波浪力与潮汐力计算墩台布置考虑流速混凝土保护层加厚冲刷防护与保护措施钢材防腐涂装多道城市与高速桥梁设计差异城市桥梁特点高速桥梁特点美观性要求高连续性与通行效率荷载取值景观设计高速桥疲劳设计城市桥细节丰富国内外桥梁前沿技术进展打印技术自修复混凝土超大跨径技术3D复杂构件快速成型含微胶囊修复裂缝复合材料减轻重量减少模板与浪费延长使用寿命新型结构体系创新智能桥梁设计与监测传感器网络应变、位移、加速度实时监测数据传输无线传输与云端存储分析平台大数据分析与预警系统智能维护基于监测数据的预测性维护桥梁设计算例推演设计成果文件组织与报送设计说明书计算书项目概况、设计依据荷载分析、内力计算设计方案与技术指标截面验算结果施工图工程量清单总体布置图、结构详图材料数量与规格标准图集与节点大样预算基础数据桥梁设计交底与评审专家评审权威专家技术论证设计交底向施工单位详细解释图纸意见反馈收集施工建议进行优化文件确认最终图纸会签与确认设计阶段与业主施工单位协调/需求沟通明确业主功能期望与预算方案协商多方案比选与优化施工配合3解决现场技术问题验收合作4共同参与质量验收桥梁创新与未来趋势展望新型材料智能化技术超高性能混凝土结构健康监测系统碳纤维增强复合材料智能控制减振装置新型高强钢材大数据预测性维护可持续发展低碳环保材料全寿命周期设计能源自给自足桥梁典型问题答疑与总结常见问题解决方案荷载取值依据参照最新规范，考虑实际车流跨径确定方法根据通航、水文、地质综合确定结构验算重点关注关键截面强度、稳定性、裂缝新材料应用条件优先考虑有实践案例的成熟技术课程总结与学习建议扎实基础掌握力学原理熟悉规范标准实践经验参与实际项目案例分析与总结持续学习跟踪前沿技术行业交流与分享融会贯通结合美学与工程多学科知识整合。