《桥梁工程设计》课件

桥梁工程设计系统学习桥梁设计理论与实践掌握各类桥型结构特点与设计方法理解桥梁在土木工程中的重要地位桥梁的定义与分类基本概念主要功能跨越障碍物的通行结构连接交通、跨越河流主要类型梁式、拱式、斜拉、悬索桥梁发展简史古代1赵州桥、卢沟桥近代2铁桥、钢桥兴起现代3超大跨度斜拉桥桥梁设计流程概述调查分析地形地质水文条件方案比选技术经济指标评价设计计算结构力学分析与验算出图审查施工图设计与审批桥梁工程常见术语跨径净空矢高桥墩中心间距离桥下可通行高度拱桥拱顶至拱脚连线距离桥梁结构体系概览悬臂结构连续结构拱形结构单向延伸支撑多跨连续受力拱形抵抗压力悬吊结构索力支撑桥面桥梁主要构件组成上部结构主梁、桥面系统支座系统固定与伸缩连接下部结构桥墩、桥台、基础桥梁工程常见荷载种类恒载活载结构自重与固定附属设施车辆、人群荷载地震力风载动力地震响应风压作用力活载标准与影响公路桥铁路桥汽车荷载等级级机车车辆组合荷载20-120影响线确定最不利荷载位置桥梁作用及特殊荷载温度作用均匀温度变化与温度梯度徐变与收缩混凝土材料长期变形偶发荷载船撞、车辆制动桥梁结构选型考虑因素地形地貌、地基条件、交通需求和经济性是主要考虑因素桥跨布置与经济性

0.7L

0.35L主跨长度边跨长度中跨占总长比例边跨占主跨比例

1.2H经济跨径桥高与经济跨度比梁式桥结构设计要点1跨度选择2截面形式短跨采用简支梁形梁、箱形梁T3结构连接简支、连续、斜交斜拉桥结构组成与设计主塔主梁拉索系统承受拉索张力的核心构件轻型截面受拉索支撑扇形或琴弦式布置悬索桥基本原理与方案锚碇固定主缆的锚固系统主缆承受全桥重量的主要构件吊杆连接主缆与桥面加劲梁保证桥面刚度和稳定性拱桥结构与应用场景拱圈拱脚承受压力的主要构件传递拱圈推力至地基矢高比拱上构造决定拱形效率连接拱圈与桥面组合结构桥梁设计钢混组合梁设计要点-钢梁与混凝土桥面组合界面连接设计•不同材料变形协调•发挥各材料优势施工阶段分析•桥梁桥墩与桥台设计墩型适用情况特点实体墩低矮墩刚度大柱式墩高墩用料省桥台与路堤衔接承受土压力桥梁支座选择与布置固定支座滑动支座球型支座限制位移，允许转动允许纵向位移多向转动能力桥梁防撞与防灾设计防船撞设施防火设计导航系统、碰撞缓冲装置耐火材料、消防通道防洪设计安全净空、冲刷防护桥面系统设计铺装层沥青混凝土、环氧沥青防水层涂料防水、卷材防水排水系统横坡、纵坡、集水口桥梁常用材料简介钢材钢筋混凝土新型材料高强度、可塑性好耐久性高、成本低超高性能混凝土UHPC钢结构桥梁设计特点连接方式防腐措施焊接、高强螺栓涂装、镀锌制造工艺工厂预制，现场安装混凝土桥梁设计关键点普通混凝土基本强度等级C30-C50预应力混凝土克服拉应力，增大跨度钢筋配置确保承载能力与变形控制耐久性设计覆盖层、材料选择桥梁基础设计桥梁地基处理与稳定性地质勘察确定地层分布与物理力学性质软土处理排水固结、深层搅拌、高压喷射注浆抗震措施隔震支座、阻尼器安装桥梁限界与通行能力公路桥铁路桥净高米限界高度米•≥

4.5•

8.6单车道宽米标准轨距•

3.5•1435mm人行道米双线中心距米•≥

1.5•

4.8桥梁施工工艺与工序基础施工下部结构1桩基、承台桥墩、桥台桥面系统上部结构铺装与附属设施预制装配或现浇挂篮悬臂施工法适用于大跨度连续梁桥，以块为起点，逐段悬臂浇筑0-0移动模架法与顶推法移动模架法顶推法施工设备连续梁桥均质地形工厂预制，整体顶推油压顶推系统桥梁受力分析与建模结构简化常用软件梁、杆、板壳有限元•MIDAS Civil•SAP2000•ANSYS桥梁设计规范体系公路桥规范铁路桥规范JTG D60/D61/D62/D63/D64TB10002/10092城市桥梁规范CJJ11桥梁承载能力极限状态设计桥梁正常使用极限状态设计挠度控制裂缝控制跨径最大裂缝宽度/800-

10000.2mm振动控制基本频率

1.5Hz桥梁抗震设计要点抗震等级按设防烈度分级结构布置规则性、对称性隔震支座减小地震作用传递构造措施延性设计，防落梁装置桥梁防腐蚀与耐久性设计设计使用年限混凝土保护钢结构防护一般桥梁年增大保护层，降低渗透喷砂除锈，多层涂装100性桥梁伸缩缝与排水设计模数式伸缩缝梳齿式伸缩缝排水系统大位移量需求中等位移量纵横坡，集水管网桥梁防护与附属设施设计护栏、照明灯具、人行设施和标识系统是保障桥梁安全通行的重要组成部分桥梁健康监测技术传感器系统数据采集网络应变、位移、加速度有线、无线传输分析评估平台实时监控，预警判断桥梁检测与评定日常巡检外观检查，每月一次定期检测构件状态，每年一次专项检测特定项目，按需进行安全评定五级评定制度桥梁加固与维修技术常见病害加固方法混凝土裂缝截面增大••钢结构锈蚀粘贴碳纤维••支座损坏预应力加固••桥梁拆除与改造工程交通疏解临时通道，分流方案拆除工序附属设施先行，承重构件后拆材料处理分类回收利用改扩建连接新旧结构连接界面处理桥梁新技术与前沿发展全装配式桥梁智慧桥梁数字孪生工厂化生产，现场快速安装传感器网络实时监测全生命周期数字化管理桥梁节能环保与绿色设计绿色材料结构优化低碳混凝土，再生材料减少材料用量生态保护能源利用水系保护，噪声控制太阳能照明系统桥梁建设中的应用BIM三维设计参数化建模，碰撞检查施工模拟工序可视化，进度管理运维管理检修计划，信息化管理桥梁行业规范与管理体系质量控制全过程质量管理技术规范设计、施工、验收标准行业准则工程伦理、安全责任典型桥梁工程案例分析（国内）杭州湾大桥武汉长江大桥港珠澳大桥跨海大桥，抗风抗震设计公铁两用，改扩建历史超大跨海工程群典型桥梁工程案例分析（国际）明石海峡大桥金门大桥世界最大跨径悬索桥抗震改造典范主跨米主塔隔震技术1991桥梁工程师职业发展学历要求土木工程专业背景职业资格注册结构工程师专业技能结构分析，软件应用职业晋升设计师主任总工——课程总结与展望100+20+理论知识点经典案例系统掌握桥梁工程基础分析理解工程实践10+新兴技术把握行业发展方向。