高鐵橋梁工程施工課程的地位——鐵道工程最主要的專業(yè)課之一主要內(nèi)容——鐵路和高鐵橋梁工程概論、高鐵橋梁分部工程施工技術(shù)、高鐵橋梁上部結(jié)構(gòu)施工方法前言高鐵橋梁工程施工課程的地位——鐵道工程最主要的專業(yè)課之一前言橋梁工程概述橋梁工程概述主要內(nèi)容1橋梁基本概念2橋梁構(gòu)成3橋梁類型主要內(nèi)容基本概念橋梁供車輛和行人跨越障礙物的建筑工程結(jié)構(gòu)線路跨越障礙的延伸部分或連接部分橋梁工程橋梁建筑的實(shí)體建造橋梁所需的技術(shù)基本概念橋梁橋梁起源樹橋：梁橋的雛形橋梁起源樹橋：梁橋的雛形橋梁起源原始木梁橋天然石梁橋早期石梁橋橋梁起源原始木梁橋天然石梁橋早期石梁橋橋梁起源世界上最長的天然石拱橋，跨度119.5米，位于美國猶他州國家公園中國最長的天然石拱橋，跨度80米，位于重慶涪陵小溪法國阿爾代什峽谷天然石拱橋橋梁起源世界上最長的天然石拱橋，跨度119.5米，位于美國猶

橋梁構(gòu)成上部結(jié)構(gòu)，包括橋跨結(jié)構(gòu)，也叫承重結(jié)構(gòu)橋面構(gòu)造下部結(jié)構(gòu)，也叫支承結(jié)構(gòu)，包括橋墩與橋臺(tái)墩臺(tái)基礎(chǔ)支座附屬結(jié)構(gòu)物橋梁構(gòu)成橋梁工程專業(yè)部分術(shù)語

主橋：橋梁跨越主要障礙物（如通航河道）的結(jié)構(gòu)部分。引橋：從橋臺(tái)至正橋的結(jié)構(gòu)部分，連接主橋和兩端道路?？缍?徑：表示橋梁的跨越能力，對于多跨橋，最大跨度稱為主跨。計(jì)算跨徑：橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩支點(diǎn)間的距離；凈跨徑：設(shè)計(jì)洪水位線上相鄰兩橋墩（臺(tái)）間的水平凈距，各孔凈跨徑之和稱為總跨徑。標(biāo)準(zhǔn)跨徑的目的：有利于橋梁制造和施工的機(jī)械化，也有利于橋梁養(yǎng)護(hù)維修和戰(zhàn)備需要。

橋梁工程專業(yè)部分術(shù)語1.1橋梁術(shù)語及其分類

標(biāo)準(zhǔn)跨徑：公路常用10m、16m、20m、40m

鐵路常用20m、24m、32m、48m

橋長：兩橋臺(tái)側(cè)墻或八字墻尾端之間的距離。橋下凈空高度：設(shè)計(jì)洪水位（通航水位）與橋跨結(jié)構(gòu)最下緣的高差。橋梁建筑高度：橋面與橋跨結(jié)構(gòu)最下緣的高差。1.1橋梁術(shù)語及其分類標(biāo)準(zhǔn)跨徑：公路常用1橋梁分類橋梁分類用途材料結(jié)構(gòu)體系橋面位置工程規(guī)模跨越對象其他用途公路橋鐵路橋公鐵兩用橋人行橋農(nóng)橋渡槽管線橋材料鋼橋鋼筋混凝土橋預(yù)應(yīng)力混凝土橋結(jié)合橋圬工橋橋梁分類橋梁分類用途材料結(jié)構(gòu)體系橋面位置工程規(guī)?？缭綄ο笃渌麡蛄悍诸悾ɡm(xù)）結(jié)構(gòu)體系梁式橋拱橋懸索橋組合體系橋面位置上承式橋中承式橋下承式橋其他跨線橋立交橋開啟橋浮橋漫水橋橋梁分類（續(xù)）結(jié)構(gòu)體系梁式橋拱橋懸索橋組合體系橋面位置上承式結(jié)構(gòu)體系詳細(xì)分類a－懸臂梁橋b－連續(xù)梁橋c－拱橋d－懸索橋e－剛架橋f－T型剛構(gòu)g－斜腿剛構(gòu)h－連續(xù)剛構(gòu)i－斜拉橋j－系桿拱結(jié)構(gòu)體系詳細(xì)分類a－懸臂梁橋橋梁受力橋梁受力橋梁按跨徑的分類橋梁分類公路橋梁鐵路橋梁多孔跨徑總長L1(m)單孔跨徑l(m)橋長L1(m)特大橋L1≥1000l≥150L1＞500大橋100≤L1＜100040≤l＜100100＜L1≤500中橋30＜L1＜10020≤l＜4020＜L1≤1000小橋8≤L1≤305≤l＜20L1≤20橋梁按跨徑的分類橋梁分類公路橋梁鐵路橋梁多孔跨徑總長L1(m梁橋簡支梁橋懸臂梁橋等截面連續(xù)梁橋變截面連續(xù)梁橋連續(xù)剛構(gòu)梁為承重結(jié)構(gòu)，主要以其抗彎能力來承受荷載；在豎向荷載作用下，其支承反力也是豎直的；簡支的梁部結(jié)構(gòu)只受彎受剪，不承受軸向力增加中間支承，可減少跨中彎矩，更合理地分配內(nèi)力，加大跨越能力梁式體系分實(shí)腹式和空腹式，前者的梁截面為T形、工字形和箱形等，后者指桁架結(jié)構(gòu)；梁的高度可等高或變高梁橋簡支梁橋梁為承重結(jié)構(gòu)，主要以其抗彎能力來承受荷載；在豎向剛構(gòu)（架）橋門式剛架T形剛構(gòu)斜腿剛構(gòu)V形剛構(gòu)剛構(gòu)（架）橋門式剛架T形剛構(gòu)斜腿剛構(gòu)V形剛構(gòu)拱橋三鉸拱兩鉸拱無鉸拱系桿拱結(jié)構(gòu)特征：主要承重結(jié)構(gòu)具有曲線外形受力特點(diǎn)：在豎向荷載作用下，拱主要承受軸向壓力，但也受彎受剪。支承反力不僅有豎向反力，也承受較大的水平推力靜力學(xué)分類：單鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱和無鉸拱常用材料：石材、鋼筋混凝土、鋼材施工方法：有支架和無支架施工系桿吊桿主拱圈立柱行車道系拱橋三鉸拱兩鉸拱無鉸拱系桿拱結(jié)構(gòu)特征：主要承重結(jié)構(gòu)具有曲線外懸索橋組成：主要由纜、塔、錨碇、加勁梁等組成受力：在豎向荷載作用下，索受拉，塔受壓，錨碇受拉拔反力材料：纜通常用高強(qiáng)度鋼絲制成圓形大纜，加勁梁多采用鋼桁架或扁平箱梁，橋塔可采用鋼筋混凝土或鋼材跨度：因懸索的抗拉性能得以充分發(fā)揮且大纜尺寸基本上不受限制，故懸索橋的跨越能力一直在各種橋型中名列前茅

纜塔錨錠加勁梁懸索橋組成：主要由纜、塔、錨碇、加勁梁等組成纜塔錨錠加勁梁斜拉橋形式：由梁、塔和斜索組成的組合體系，結(jié)構(gòu)型式多樣，造型優(yōu)美壯觀受力：在豎向荷載作用下，梁以受彎為主，塔以受壓為主，斜索則承受拉力材料：斜索采用高強(qiáng)鋼絲制成，塔多采用鋼筋混凝土，梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁或鋼箱梁斜拉索索塔主梁斜拉橋形式：由梁、塔和斜索組成的組合體系，結(jié)構(gòu)型式多樣，造型梁式橋

梁式橋拱橋

拱橋纜索承重橋梁纜索承重橋梁組合體系橋梁組合體系橋梁人行橋上：德國的兩座人行橋；左下：倫敦的一座人行橋；右下：美國的一座人行橋造型輕盈別致、線條流暢、與環(huán)境協(xié)調(diào)，是其特點(diǎn)人行橋上：德國的兩座人行橋；左下：倫敦的一座人行橋；右下：美開啟橋（活動(dòng)橋）左：伊拉克的一座平轉(zhuǎn)開啟橋；中：巴西的一座提升開啟橋；右：豎轉(zhuǎn)開啟橋右下：天津塘沽海門開啟橋（64m）目的和特點(diǎn)：節(jié)省總造價(jià)，可保證水上交通；陸地交通受限制，維修管理費(fèi)用較高開啟橋（活動(dòng)橋）左：伊拉克的一座平轉(zhuǎn)開啟橋；中：巴西的一座提新型的組合式系桿鋼拱橋中承式鋼桁系桿拱橋獨(dú)塔自錨式懸索橋斜拉拱橋組合體系其他的花式橋組合橋新型的組合式組合橋新型的組合式系桿鋼拱橋重慶菜園壩大橋，主跨420m，2007廣州新光大橋，主跨428m，在建美國Alsea海灣鋼拱橋，主跨137.16m，1991新型的組合式系桿鋼拱橋重慶菜園壩大橋，主跨420m，2007新型的組合式系桿鋼拱橋重慶菜園壩大橋，主跨420m，2007廣州新光大橋，主跨428m，2006新型的組合式系桿鋼拱橋重慶菜園壩大橋，主跨420m，2007重慶朝天門大橋，2008，552m宜萬鐵路萬州長江大橋，主跨360m的單拱連續(xù)鋼桁梁，02年12月開工，2005年6月合龍190米+552米+190米，三跨連續(xù)中承式鋼桁系桿拱橋重慶朝天門大橋，2008，552m宜萬鐵路萬州長江大橋，主跨西東1936年建成1989年地震中損傷獨(dú)塔自錨式懸索橋，替代東側(cè)的桁架橋，2002年動(dòng)工，由于經(jīng)濟(jì)原因，工程延誤，預(yù)計(jì)2012年完工signaturespan

廣珠城際鐵路小欖水道特大橋西東1936年建成1989年地震中損傷獨(dú)塔自錨式懸索橋，替代舊金山－奧克蘭海灣橋西東1936年建成1989年地震中損傷獨(dú)塔自錨式懸索橋，替代東側(cè)的桁架橋，2002年動(dòng)工signaturespan

舊金山－奧克蘭海灣橋西東1936年建成1989年地震中損傷獨(dú)韓國Yeongjong大橋空間纜自錨式懸索橋，分跨125-300-125m，2000韓國Yeongjong大橋空間纜自錨式懸索橋，分跨125-3獨(dú)纜自錨式懸索橋，分跨120-300-120m，1987日本大阪此花大橋獨(dú)纜自錨式懸索橋，分跨120-300-120m，1987日馬來西亞SeriSaujana橋斜拉拱橋組合體系，主跨300m，2002馬來西亞SeriSaujana橋斜拉拱橋組合體系，主跨3馬來西亞SeriWawasan橋主跨168.5m，2003馬來西亞SeriWawasan橋主跨168.5m，2003橋梁工程概述課件Alameda橋，主跨130m，1995西班牙的兩座城市道路鋼拱橋BachdeRoda-FelipeII橋，主跨130m，1995Alameda橋，主跨130m，1995西班牙的兩座城市道JuscelinoKubitschekBridgeinBrazil2002年3×240mJuscelinoKubitschekBridgein橋梁發(fā)展橋跨結(jié)構(gòu)繼續(xù)向大跨發(fā)展結(jié)構(gòu)型式和構(gòu)造呈多樣化發(fā)展橋梁設(shè)計(jì)理論更趨完善和合理橋梁CAD技術(shù)應(yīng)用更趨廣泛建橋材料向高強(qiáng)、輕質(zhì)、新功能方向發(fā)展橋梁發(fā)展橋跨結(jié)構(gòu)繼續(xù)向大跨發(fā)展橋梁建設(shè)的基本目標(biāo)

基本目標(biāo)是適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀。圍繞這一基本目標(biāo)，橋梁技術(shù)的發(fā)展應(yīng)表現(xiàn)在：橋梁具有較大的跨越能力和承載能力；車輛能安全運(yùn)行于橋上并使旅客有舒適感；講求經(jīng)濟(jì)效益，力圖降低造價(jià)；考慮結(jié)構(gòu)與環(huán)境的協(xié)調(diào)。

橋梁建設(shè)的基本目標(biāo)基本目標(biāo)是適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀。

橋梁學(xué)科的研究及發(fā)展

墩臺(tái)和基礎(chǔ)：

總的說來，在橋梁墩臺(tái)和基礎(chǔ)技術(shù)水平方面，我國僅次于日本。日本因修建了較多的海灣、海峽橋及大跨懸索橋、斜拉橋，使其在施工機(jī)械、大體積混凝土施工、無人沉箱、設(shè)置沉井和地下連續(xù)墻等技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位。到了90年代，我國深基礎(chǔ)的施工和技術(shù)水平僅次于日本，己進(jìn)入世界先進(jìn)水平。

橋梁學(xué)科的研究及發(fā)展墩臺(tái)和基礎(chǔ)：材料：

橋梁的發(fā)展進(jìn)程表明，新材料對其發(fā)展具有關(guān)鍵性作用。沒有材料科學(xué)的發(fā)展，就不會(huì)有長大跨及新橋型的演進(jìn)。從另一方面看，正是由于材料科學(xué)的發(fā)展還不滿足橋梁科技進(jìn)步的需要，一些目前己經(jīng)可以構(gòu)思、設(shè)計(jì)的大跨橋梁工程，但因沒有理想的材料而難以實(shí)現(xiàn)。由此可見，新材料確實(shí)是橋梁的物質(zhì)基礎(chǔ)和重要依托。橋梁所用材料主要有兩類，一為鋼材，另一為混凝土，目前它們都是向高強(qiáng)、輕質(zhì)、新功能方向發(fā)展。下面簡介其發(fā)展動(dòng)態(tài)。

材料：高性能鋼橋梁用鋼的歷史，表現(xiàn)出一條低碳鋼－低合金鋼－高強(qiáng)度鋼－高性能鋼的發(fā)展軌跡。高強(qiáng)度鋼（HighStrengthSteel,HSS）在材料韌性和可焊性等方面往往不盡人意高性能鋼（HighPerformanceSteel,HPS）是一種綜合優(yōu)化了材料力學(xué)性能、便于加工制造、適于低溫和腐蝕環(huán)境、具備較高性價(jià)比的橋梁結(jié)構(gòu)用鋼。進(jìn)展：美、日、歐洲從20世紀(jì)90年代起，開始研究和應(yīng)用HPS。97年日本“超級鋼材”項(xiàng)目，98年中國“新一代鋼鐵材料重大基礎(chǔ)研究”

HPS材料特征：化學(xué)成分－碳、磷、硫含量有顯著的減少，增加有利于防腐蝕和耐候稀有元素；力學(xué)性能－對合金元素進(jìn)行優(yōu)化組合，并采用Q&T或熱力控制處理（TMCP）技術(shù)，生產(chǎn)出同時(shí)保持高強(qiáng)度、高韌性和可焊性好的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼；抗腐蝕和耐候性能－通常無需油漆；疲勞性能－有待更多試驗(yàn)

高性能鋼橋梁用鋼的歷史，表現(xiàn)出一條低碳鋼－低合金鋼－高強(qiáng)度鋼

混凝土:高強(qiáng)混凝土

高強(qiáng)混凝土是相對普通強(qiáng)度混凝土而言，其定義的確定并無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。我國一般把強(qiáng)度等級大于C60級的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土，大于Cl00級的混凝土稱為超高強(qiáng)混凝土；美國ACI363委員會(huì)把強(qiáng)度超過4lMPa的混凝土定義為高強(qiáng)混凝土；而前蘇聯(lián)則把500號(相當(dāng)于48MPa)以上的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土。高強(qiáng)混凝土具有抗壓強(qiáng)度高、抗沖擊性能好、耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因用高強(qiáng)混凝土建造橋梁，不僅可減小梁高、又能減輕梁自重，從而使其跨度增大。據(jù)國外資料統(tǒng)計(jì)，預(yù)應(yīng)力混凝土橋采用高強(qiáng)混凝土，結(jié)構(gòu)截面尺寸可減小近一半，而構(gòu)件自重與鋼構(gòu)件相當(dāng)，可提高經(jīng)濟(jì)效益30%40%。日本歧關(guān)大橋?yàn)?48m后張T梁，采用60MP的高強(qiáng)混凝土后，T梁高度降低12.5%，截面積減小13.5%?；炷?高強(qiáng)混凝土

混凝土:高強(qiáng)混凝土

目前，在實(shí)驗(yàn)室條件下，我國己能制成C100級凝土，羅馬尼亞可制成C170級混凝土，美國己制成C200級混凝土。在鐵路橋工程中，我國現(xiàn)澆混凝土等級已達(dá)C60C70級，預(yù)制的達(dá)C80級，如衡廣復(fù)線江村橋混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)80MPa。在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域已達(dá)C100?；炷?高強(qiáng)混凝土

輕質(zhì)混凝土

凡用輕質(zhì)骨料配制的混凝土，容重在1620kN/m3(普通混凝土容重為2324kN/m3)，強(qiáng)度等級在C30C50者稱為輕質(zhì)混凝土。輕質(zhì)混凝土的骨料主要是以頁巖鍛燒膨脹而得，其有陶粒型(破碎成粉后制成球鍛燒)和非陶粒型(頁巖破碎后原狀鍛燒)。1965年起，日本開始將輕質(zhì)混凝土用于鐵路橋梁制造，如東北本線金山架道橋和總武本線荒川橋，其容重為1620kN/m3，強(qiáng)度等級為40級。

輕質(zhì)混凝土

輕質(zhì)混凝土

我國在南京長江大橋等一些鐵路橋中，也采用過輕質(zhì)混凝土，但使用并不普遍。這主要是輕質(zhì)混凝土在使用中還存在著一些難以處理的問題。如輕質(zhì)混凝土自重雖可減輕，但其彈性模量為同等級普通混凝土的5060%、且徐變大，造成應(yīng)力損失也大。所以也有人認(rèn)為將混凝土等級提高來減小斷面，其效果比輕質(zhì)混凝土好。這樣就出現(xiàn)一種趨向，認(rèn)為輕質(zhì)混凝土對中小跨徑鐵路橋減輕自重、提高抗震效能是有一定效果；但在大跨徑鐵路橋梁上要成為理想材料，還需作更多的研究。

輕質(zhì)混凝土

絮凝混凝土

水下絮凝混凝土可在水中緩慢地自行流平和密實(shí)，能進(jìn)行鋼筋密集區(qū)、狹窄斷面、水下大面積薄板及小體積結(jié)構(gòu)等過去無法施工的水下混凝土工程的施工。其工藝簡單，不受水位、季節(jié)等的限制。1974年德國首次研制成功專用外加劑，其主要成分是纖維素醚類有機(jī)水溶性高分子聚合物的抗分散外加劑。用它拌制的水下絮凝混凝土，在水中澆注時(shí)不易因周圍水流沖洗而分離，混凝土始終能粘成一體，從而達(dá)到不離析的目的。1981年日本三井石油化學(xué)工業(yè)公司引進(jìn)德國的技術(shù)，并開發(fā)了自己的水下不離析混凝土。目前，日本已有十余種抗分散外加劑投放市場，美國、法國等國也都在開發(fā)。

絮凝混凝土

碳纖維強(qiáng)化復(fù)合材料

1930年代，美國舊金山金門大橋建成時(shí)，創(chuàng)下了橋梁史上跨長1280m的世界記錄。幾經(jīng)改寫，到20世紀(jì)末，日本明石海峽橋才將這一記錄改成1990m。其中，結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展和材料強(qiáng)度的提高起了決定性作用。根據(jù)目前理論計(jì)算，鋼懸索橋的極限跨長(指橋跨結(jié)構(gòu)能支承自重的跨度)可達(dá)4000m，而到20世紀(jì)末，實(shí)際所建最大跨長只有其一半。分析表明，若改用碳纖維強(qiáng)化復(fù)合材料，懸索橋的極限跨長可比鋼懸索橋提高一倍以上。碳纖維強(qiáng)化復(fù)合材料

碳纖維強(qiáng)化復(fù)合材料

可以預(yù)言，纖維強(qiáng)化復(fù)合材料是21世紀(jì)橋梁新材料的發(fā)展方向。正因如此，許多發(fā)達(dá)國家都在爭相研究、開發(fā)。目前，因其成本太高，主要還只用于航天工業(yè)，橋梁工程中只是極少量使用。國內(nèi)現(xiàn)已開展非金屬纖維加勁塑料預(yù)應(yīng)力筋的研究。其可作為我國橋梁工程中開展碳纖維強(qiáng)化復(fù)合材料研究的起步。纖維加勁材料的研究是21世紀(jì)一個(gè)重要的研究方向。

碳纖維強(qiáng)化復(fù)合材料

材料

總之，我國橋梁所用材料，不論是結(jié)構(gòu)鋼材、預(yù)應(yīng)力鋼材、混凝土材料，在強(qiáng)度方面都已接近國外先進(jìn)水平；但在新型高強(qiáng)材料的品種、類型和使用上比國外少，今后要加強(qiáng)這方面的工作。材料

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)

CAD技術(shù)，即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，自1960年代出現(xiàn)以來，經(jīng)歷近40年的發(fā)展，在工程領(lǐng)域取得了長足進(jìn)步，在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也越來越廣泛。現(xiàn)在，橋梁CAD技術(shù)的主要內(nèi)容有如下五部分：結(jié)構(gòu)分析、圖形繪制、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工程數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)橋梁學(xué)科科學(xué)研究

總之，緊跟世界潮流。半個(gè)世紀(jì)以來，我國在橋梁建設(shè)規(guī)模與水平、新材料的開發(fā)與應(yīng)用、新技術(shù)的研究與推廣、設(shè)計(jì)理論的研究、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用等各方面均開展了卓有成效的工作，取得了許多重大成果。建成了一大批具有世界影響的橋梁工程，此處難以全面論及。隨著大型跨江、跨海橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)需要的日益突出，如橋梁結(jié)構(gòu)抗風(fēng)、快速交通運(yùn)輸條件下的橋梁動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析與工程控制等，對橋梁結(jié)構(gòu)行為理論研究和應(yīng)用軟件的開發(fā)與完善等都提出了更高的要求。橋梁學(xué)科科學(xué)研究總之，緊跟世界潮流。半個(gè)世紀(jì)以對橋梁工程的總體把握對橋梁工程的總體把握高鐵橋梁工程施工課程的地位——鐵道工程最主要的專業(yè)課之一主要內(nèi)容——鐵路和高鐵橋梁工程概論、高鐵橋梁分部工程施工技術(shù)、高鐵橋梁上部結(jié)構(gòu)施工方法前言高鐵橋梁工程施工課程的地位——鐵道工程最主要的專業(yè)課之一前言橋梁工程概述橋梁工程概述主要內(nèi)容1橋梁基本概念2橋梁構(gòu)成3橋梁類型主要內(nèi)容基本概念橋梁供車輛和行人跨越障礙物的建筑工程結(jié)構(gòu)線路跨越障礙的延伸部分或連接部分橋梁工程橋梁建筑的實(shí)體建造橋梁所需的技術(shù)基本概念橋梁橋梁起源樹橋：梁橋的雛形橋梁起源樹橋：梁橋的雛形橋梁起源原始木梁橋天然石梁橋早期石梁橋橋梁起源原始木梁橋天然石梁橋早期石梁橋橋梁起源世界上最長的天然石拱橋，跨度119.5米，位于美國猶他州國家公園中國最長的天然石拱橋，跨度80米，位于重慶涪陵小溪法國阿爾代什峽谷天然石拱橋橋梁起源世界上最長的天然石拱橋，跨度119.5米，位于美國猶

橋梁構(gòu)成上部結(jié)構(gòu)，包括橋跨結(jié)構(gòu)，也叫承重結(jié)構(gòu)橋面構(gòu)造下部結(jié)構(gòu)，也叫支承結(jié)構(gòu)，包括橋墩與橋臺(tái)墩臺(tái)基礎(chǔ)支座附屬結(jié)構(gòu)物橋梁構(gòu)成橋梁工程專業(yè)部分術(shù)語

主橋：橋梁跨越主要障礙物（如通航河道）的結(jié)構(gòu)部分。引橋：從橋臺(tái)至正橋的結(jié)構(gòu)部分，連接主橋和兩端道路。跨度/徑：表示橋梁的跨越能力，對于多跨橋，最大跨度稱為主跨。計(jì)算跨徑：橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩支點(diǎn)間的距離；凈跨徑：設(shè)計(jì)洪水位線上相鄰兩橋墩（臺(tái)）間的水平凈距，各孔凈跨徑之和稱為總跨徑。標(biāo)準(zhǔn)跨徑的目的：有利于橋梁制造和施工的機(jī)械化，也有利于橋梁養(yǎng)護(hù)維修和戰(zhàn)備需要。

橋梁工程專業(yè)部分術(shù)語1.1橋梁術(shù)語及其分類

標(biāo)準(zhǔn)跨徑：公路常用10m、16m、20m、40m

鐵路常用20m、24m、32m、48m

橋長：兩橋臺(tái)側(cè)墻或八字墻尾端之間的距離。橋下凈空高度：設(shè)計(jì)洪水位（通航水位）與橋跨結(jié)構(gòu)最下緣的高差。橋梁建筑高度：橋面與橋跨結(jié)構(gòu)最下緣的高差。1.1橋梁術(shù)語及其分類標(biāo)準(zhǔn)跨徑：公路常用1橋梁分類橋梁分類用途材料結(jié)構(gòu)體系橋面位置工程規(guī)?？缭綄ο笃渌猛竟窐蜩F路橋公鐵兩用橋人行橋農(nóng)橋渡槽管線橋材料鋼橋鋼筋混凝土橋預(yù)應(yīng)力混凝土橋結(jié)合橋圬工橋橋梁分類橋梁分類用途材料結(jié)構(gòu)體系橋面位置工程規(guī)?？缭綄ο笃渌麡蛄悍诸悾ɡm(xù)）結(jié)構(gòu)體系梁式橋拱橋懸索橋組合體系橋面位置上承式橋中承式橋下承式橋其他跨線橋立交橋開啟橋浮橋漫水橋橋梁分類（續(xù)）結(jié)構(gòu)體系梁式橋拱橋懸索橋組合體系橋面位置上承式結(jié)構(gòu)體系詳細(xì)分類a－懸臂梁橋b－連續(xù)梁橋c－拱橋d－懸索橋e－剛架橋f－T型剛構(gòu)g－斜腿剛構(gòu)h－連續(xù)剛構(gòu)i－斜拉橋j－系桿拱結(jié)構(gòu)體系詳細(xì)分類a－懸臂梁橋橋梁受力橋梁受力橋梁按跨徑的分類橋梁分類公路橋梁鐵路橋梁多孔跨徑總長L1(m)單孔跨徑l(m)橋長L1(m)特大橋L1≥1000l≥150L1＞500大橋100≤L1＜100040≤l＜100100＜L1≤500中橋30＜L1＜10020≤l＜4020＜L1≤1000小橋8≤L1≤305≤l＜20L1≤20橋梁按跨徑的分類橋梁分類公路橋梁鐵路橋梁多孔跨徑總長L1(m梁橋簡支梁橋懸臂梁橋等截面連續(xù)梁橋變截面連續(xù)梁橋連續(xù)剛構(gòu)梁為承重結(jié)構(gòu)，主要以其抗彎能力來承受荷載；在豎向荷載作用下，其支承反力也是豎直的；簡支的梁部結(jié)構(gòu)只受彎受剪，不承受軸向力增加中間支承，可減少跨中彎矩，更合理地分配內(nèi)力，加大跨越能力梁式體系分實(shí)腹式和空腹式，前者的梁截面為T形、工字形和箱形等，后者指桁架結(jié)構(gòu)；梁的高度可等高或變高梁橋簡支梁橋梁為承重結(jié)構(gòu)，主要以其抗彎能力來承受荷載；在豎向剛構(gòu)（架）橋門式剛架T形剛構(gòu)斜腿剛構(gòu)V形剛構(gòu)剛構(gòu)（架）橋門式剛架T形剛構(gòu)斜腿剛構(gòu)V形剛構(gòu)拱橋三鉸拱兩鉸拱無鉸拱系桿拱結(jié)構(gòu)特征：主要承重結(jié)構(gòu)具有曲線外形受力特點(diǎn)：在豎向荷載作用下，拱主要承受軸向壓力，但也受彎受剪。支承反力不僅有豎向反力，也承受較大的水平推力靜力學(xué)分類：單鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱和無鉸拱常用材料：石材、鋼筋混凝土、鋼材施工方法：有支架和無支架施工系桿吊桿主拱圈立柱行車道系拱橋三鉸拱兩鉸拱無鉸拱系桿拱結(jié)構(gòu)特征：主要承重結(jié)構(gòu)具有曲線外懸索橋組成：主要由纜、塔、錨碇、加勁梁等組成受力：在豎向荷載作用下，索受拉，塔受壓，錨碇受拉拔反力材料：纜通常用高強(qiáng)度鋼絲制成圓形大纜，加勁梁多采用鋼桁架或扁平箱梁，橋塔可采用鋼筋混凝土或鋼材跨度：因懸索的抗拉性能得以充分發(fā)揮且大纜尺寸基本上不受限制，故懸索橋的跨越能力一直在各種橋型中名列前茅

纜塔錨錠加勁梁懸索橋組成：主要由纜、塔、錨碇、加勁梁等組成纜塔錨錠加勁梁斜拉橋形式：由梁、塔和斜索組成的組合體系，結(jié)構(gòu)型式多樣，造型優(yōu)美壯觀受力：在豎向荷載作用下，梁以受彎為主，塔以受壓為主，斜索則承受拉力材料：斜索采用高強(qiáng)鋼絲制成，塔多采用鋼筋混凝土，梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁或鋼箱梁斜拉索索塔主梁斜拉橋形式：由梁、塔和斜索組成的組合體系，結(jié)構(gòu)型式多樣，造型梁式橋

梁式橋拱橋

拱橋纜索承重橋梁纜索承重橋梁組合體系橋梁組合體系橋梁人行橋上：德國的兩座人行橋；左下：倫敦的一座人行橋；右下：美國的一座人行橋造型輕盈別致、線條流暢、與環(huán)境協(xié)調(diào)，是其特點(diǎn)人行橋上：德國的兩座人行橋；左下：倫敦的一座人行橋；右下：美開啟橋（活動(dòng)橋）左：伊拉克的一座平轉(zhuǎn)開啟橋；中：巴西的一座提升開啟橋；右：豎轉(zhuǎn)開啟橋右下：天津塘沽海門開啟橋（64m）目的和特點(diǎn)：節(jié)省總造價(jià)，可保證水上交通；陸地交通受限制，維修管理費(fèi)用較高開啟橋（活動(dòng)橋）左：伊拉克的一座平轉(zhuǎn)開啟橋；中：巴西的一座提新型的組合式系桿鋼拱橋中承式鋼桁系桿拱橋獨(dú)塔自錨式懸索橋斜拉拱橋組合體系其他的花式橋組合橋新型的組合式組合橋新型的組合式系桿鋼拱橋重慶菜園壩大橋，主跨420m，2007廣州新光大橋，主跨428m，在建美國Alsea海灣鋼拱橋，主跨137.16m，1991新型的組合式系桿鋼拱橋重慶菜園壩大橋，主跨420m，2007新型的組合式系桿鋼拱橋重慶菜園壩大橋，主跨420m，2007廣州新光大橋，主跨428m，2006新型的組合式系桿鋼拱橋重慶菜園壩大橋，主跨420m，2007重慶朝天門大橋，2008，552m宜萬鐵路萬州長江大橋，主跨360m的單拱連續(xù)鋼桁梁，02年12月開工，2005年6月合龍190米+552米+190米，三跨連續(xù)中承式鋼桁系桿拱橋重慶朝天門大橋，2008，552m宜萬鐵路萬州長江大橋，主跨西東1936年建成1989年地震中損傷獨(dú)塔自錨式懸索橋，替代東側(cè)的桁架橋，2002年動(dòng)工，由于經(jīng)濟(jì)原因，工程延誤，預(yù)計(jì)2012年完工signaturespan

廣珠城際鐵路小欖水道特大橋西東1936年建成1989年地震中損傷獨(dú)塔自錨式懸索橋，替代舊金山－奧克蘭海灣橋西東1936年建成1989年地震中損傷獨(dú)塔自錨式懸索橋，替代東側(cè)的桁架橋，2002年動(dòng)工signaturespan

舊金山－奧克蘭海灣橋西東1936年建成1989年地震中損傷獨(dú)韓國Yeongjong大橋空間纜自錨式懸索橋，分跨125-300-125m，2000韓國Yeongjong大橋空間纜自錨式懸索橋，分跨125-3獨(dú)纜自錨式懸索橋，分跨120-300-120m，1987日本大阪此花大橋獨(dú)纜自錨式懸索橋，分跨120-300-120m，1987日馬來西亞SeriSaujana橋斜拉拱橋組合體系，主跨300m，2002馬來西亞SeriSaujana橋斜拉拱橋組合體系，主跨3馬來西亞SeriWawasan橋主跨168.5m，2003馬來西亞SeriWawasan橋主跨168.5m，2003橋梁工程概述課件Alameda橋，主跨130m，1995西班牙的兩座城市道路鋼拱橋BachdeRoda-FelipeII橋，主跨130m，1995Alameda橋，主跨130m，1995西班牙的兩座城市道JuscelinoKubitschekBridgeinBrazil2002年3×240mJuscelinoKubitschekBridgein橋梁發(fā)展橋跨結(jié)構(gòu)繼續(xù)向大跨發(fā)展結(jié)構(gòu)型式和構(gòu)造呈多樣化發(fā)展橋梁設(shè)計(jì)理論更趨完善和合理橋梁CAD技術(shù)應(yīng)用更趨廣泛建橋材料向高強(qiáng)、輕質(zhì)、新功能方向發(fā)展橋梁發(fā)展橋跨結(jié)構(gòu)繼續(xù)向大跨發(fā)展橋梁建設(shè)的基本目標(biāo)

基本目標(biāo)是適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀。圍繞這一基本目標(biāo)，橋梁技術(shù)的發(fā)展應(yīng)表現(xiàn)在：橋梁具有較大的跨越能力和承載能力；車輛能安全運(yùn)行于橋上并使旅客有舒適感；講求經(jīng)濟(jì)效益，力圖降低造價(jià)；考慮結(jié)構(gòu)與環(huán)境的協(xié)調(diào)。

橋梁建設(shè)的基本目標(biāo)基本目標(biāo)是適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀。

橋梁學(xué)科的研究及發(fā)展

墩臺(tái)和基礎(chǔ)：

總的說來，在橋梁墩臺(tái)和基礎(chǔ)技術(shù)水平方面，我國僅次于日本。日本因修建了較多的海灣、海峽橋及大跨懸索橋、斜拉橋，使其在施工機(jī)械、大體積混凝土施工、無人沉箱、設(shè)置沉井和地下連續(xù)墻等技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位。到了90年代，我國深基礎(chǔ)的施工和技術(shù)水平僅次于日本，己進(jìn)入世界先進(jìn)水平。

橋梁學(xué)科的研究及發(fā)展墩臺(tái)和基礎(chǔ)：材料：

橋梁的發(fā)展進(jìn)程表明，新材料對其發(fā)展具有關(guān)鍵性作用。沒有材料科學(xué)的發(fā)展，就不會(huì)有長大跨及新橋型的演進(jìn)。從另一方面看，正是由于材料科學(xué)的發(fā)展還不滿足橋梁科技進(jìn)步的需要，一些目前己經(jīng)可以構(gòu)思、設(shè)計(jì)的大跨橋梁工程，但因沒有理想的材料而難以實(shí)現(xiàn)。由此可見，新材料確實(shí)是橋梁的物質(zhì)基礎(chǔ)和重要依托。橋梁所用材料主要有兩類，一為鋼材，另一為混凝土，目前它們都是向高強(qiáng)、輕質(zhì)、新功能方向發(fā)展。下面簡介其發(fā)展動(dòng)態(tài)。

材料：高性能鋼橋梁用鋼的歷史，表現(xiàn)出一條低碳鋼－低合金鋼－高強(qiáng)度鋼－高性能鋼的發(fā)展軌跡。高強(qiáng)度鋼（HighStrengthSteel,HSS）在材料韌性和可焊性等方面往往不盡人意高性能鋼（HighPerformanceSteel,HPS）是一種綜合優(yōu)化了材料力學(xué)性能、便于加工制造、適于低溫和腐蝕環(huán)境、具備較高性價(jià)比的橋梁結(jié)構(gòu)用鋼。進(jìn)展：美、日、歐洲從20世紀(jì)90年代起，開始研究和應(yīng)用HPS。97年日本“超級鋼材”項(xiàng)目，98年中國“新一代鋼鐵材料重大基礎(chǔ)研究”

HPS材料特征：化學(xué)成分－碳、磷、硫含量有顯著的減少，增加有利于防腐蝕和耐候稀有元素；力學(xué)性能－對合金元素進(jìn)行優(yōu)化組合，并采用Q&T或熱力控制處理（TMCP）技術(shù)，生產(chǎn)出同時(shí)保持高強(qiáng)度、高韌性和可焊性好的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼；抗腐蝕和耐候性能－通常無需油漆；疲勞性能－有待更多試驗(yàn)

高性能鋼橋梁用鋼的歷史，表現(xiàn)出一條低碳鋼－低合金鋼－高強(qiáng)度鋼

混凝土:高強(qiáng)混凝土

高強(qiáng)混凝土是相對普通強(qiáng)度混凝土而言，其定義的確定并無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。我國一般把強(qiáng)度等級大于C60級的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土，大于Cl00級的混凝土稱為超高強(qiáng)混凝土；美國ACI363委員會(huì)把強(qiáng)度超過4lMPa的混凝土定義為高強(qiáng)混凝土；而前蘇聯(lián)則把500號(相當(dāng)于48MPa)以上的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土。高強(qiáng)混凝土具有抗壓強(qiáng)度高、抗沖擊性能好、耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因用高強(qiáng)混凝土建造橋梁，不僅可減小梁高、又能減輕梁自重，從而使其跨度增大。據(jù)國外資料統(tǒng)計(jì)，預(yù)應(yīng)力混凝土橋采用高強(qiáng)混凝土，結(jié)構(gòu)截面尺寸可減小近一半，而構(gòu)件自重與鋼構(gòu)件相當(dāng)，可提高經(jīng)濟(jì)效益30%40%。日本歧關(guān)大橋?yàn)?48m后張T梁，采用60MP的高強(qiáng)混凝土后，T梁高度降低12.5%，截面積減小13.5%。混凝土:高強(qiáng)混凝土

混凝土:高強(qiáng)混凝土

目前，在實(shí)驗(yàn)室條件下，我國己能制成C100級凝土，羅馬尼亞可制成C170級混凝土，美國己制成C200級混凝土。在鐵路橋工程中，我國現(xiàn)澆混凝土等級已達(dá)C60C70級，預(yù)制的達(dá)C80級，如衡廣復(fù)線江村橋混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)80MPa。在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域已達(dá)C100?；炷?高強(qiáng)混凝土

輕質(zhì)混凝土

凡用輕質(zhì)骨料配制的混凝土，容重在1620kN/m3(普通混凝土容重為2324kN/m3)，強(qiáng)度等級在C30C50者稱為輕質(zhì)混凝土。輕質(zhì)混凝土的骨料主要是以頁巖鍛燒膨脹而得，其有陶粒型(破碎成粉后制成球鍛燒)和非陶粒型(頁巖破碎后原狀鍛燒)。1965年起，日本開始將輕質(zhì)混凝土用于鐵路橋梁制造，如東北本線金山架道橋和總武本線荒川橋，其容重為1620kN/m3，強(qiáng)度等級為40級。

輕質(zhì)混凝土

輕質(zhì)混凝土

我國在南京長江大橋等一些鐵路橋中，也采用過輕質(zhì)混凝土，但使用并不普遍。這主要是輕質(zhì)混凝土在使用中還存在著一些難以處理的問題。如輕質(zhì)混凝土自重雖可減輕，但其彈