1、,橋涵工程,第一章 總論,內(nèi)容概要 本章主要介紹橋梁在公路交通設(shè)施中的地位和國(guó)內(nèi)外橋梁的發(fā)展概況；橋梁的組成部分、主要類(lèi)型和各種結(jié)構(gòu)體系；橋梁的設(shè)計(jì)程序、一般原則和主要內(nèi)容； 公路橋梁和城市橋梁的設(shè)計(jì)作用（荷載）及作用組合；橋面系構(gòu)造與布置。 教學(xué)目標(biāo) 1.會(huì)描述橋梁的組成部分、主要類(lèi)型和各種結(jié)構(gòu)體系； 2.知道橋梁的設(shè)計(jì)程序、一般原則和主要內(nèi)容； 3.會(huì)定義橋梁的設(shè)計(jì)作用（荷載）； 4.會(huì)描述橋面系構(gòu)造與布置。,橋梁的基本組成與分類(lèi),重點(diǎn)學(xué)習(xí)任務(wù) 認(rèn)知橋梁的組成部分、主要類(lèi)型和各種結(jié)構(gòu)體系； 認(rèn)知橋梁的設(shè)計(jì)作用（荷載）和作用效應(yīng)組合的內(nèi)涵。 主要學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì) 結(jié)合課堂教學(xué)，組織學(xué)生觀看當(dāng)今國(guó)

2、內(nèi)外橋梁建設(shè)成就的影像片； 利用橋梁模型或工程實(shí)體或工地現(xiàn)場(chǎng)對(duì)橋梁的組成、類(lèi)型和結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行認(rèn)識(shí)，完成一座橋梁的總體布置立面草圖； 閱讀橋梁設(shè)計(jì)文件。,一、橋梁的組成,梁式橋概貌,一、橋梁的組成,四大部分： 上部結(jié)構(gòu)superstructure（橋跨結(jié)構(gòu)） 直接承擔(dān)使用荷載,跨越障礙的主要承重結(jié)構(gòu) 下部結(jié)構(gòu)substructure（橋墩、橋臺(tái)、基礎(chǔ)） 橋墩和橋臺(tái)：支撐上部結(jié)構(gòu)，將其傳來(lái)荷載傳遞到基礎(chǔ)中去 橋臺(tái)連接兩岸接線(xiàn)，擋住路堤土，抵抗路堤土壓力 基礎(chǔ)：承擔(dān)橋墩和橋臺(tái)傳來(lái)的全部荷載，施工難度大，受外界影響大 支座bearing 設(shè)于墩臺(tái)頂部，支撐上部結(jié)構(gòu)，并傳遞力到下部結(jié)構(gòu)，滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

3、的變形，保證結(jié)構(gòu)體系 附屬設(shè)施accessory 橋面系、伸縮縫、橋臺(tái)搭板、錐坡、調(diào)治構(gòu)造物等,一、橋梁的組成,計(jì)算矢高（f）：從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連線(xiàn)的垂直距離。 凈矢高（f0）：拱橋從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)連線(xiàn)的垂 直距離。 矢跨比（拱矢）：拱橋中拱圈(或拱肋)的計(jì)算矢高與計(jì)算跨徑之比。,二、橋梁的分類(lèi),1、按跨徑大小分類(lèi) 我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)橋梁分類(lèi),二、橋梁的分類(lèi),2、按受力體系分類(lèi) 橋梁有梁式橋、拱式橋、 剛架橋、懸索橋（吊橋） 4種基本體系。由上述4 種基本體系組合派生出 具有組合特征的多種橋型， 如梁拱組合橋、斜拉橋等。 1）梁橋,2)拱橋,3）剛

4、架橋,4）懸索橋（吊橋）,4）懸索橋（吊橋）,5）組合體系橋,斜拉橋,二、橋梁的分類(lèi),3、其它分類(lèi) 按用途分： 公路、鐵路、公鐵兩用、農(nóng)用、人行、水運(yùn)或渡槽、管線(xiàn)橋 按主要承重結(jié)構(gòu)所用材料分: 圬工橋、木橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、鋼橋、鋼混凝土組合橋 按跨越障礙的性質(zhì)： 跨河橋、立交橋、高架橋、棧橋 按橋跨結(jié)構(gòu)的平面布置： 正交橋、斜交橋、彎橋 按上部結(jié)構(gòu)行車(chē)道位置： 上承式（視野好、建筑高度大）、中承式、下承式（建筑高度小、視野差）,三、橋梁建筑發(fā)展的動(dòng)態(tài),世界十大斜拉橋 序號(hào) 橋名 主跨跨經(jīng)（m） 所在國(guó)家 建成時(shí)間 1蘇通長(zhǎng)江公路大橋 1088 中國(guó) 2008年 2香港昂船洲大橋

5、 1018 中國(guó) 2009年 3多多羅橋 890 日本 1999年 4諾曼底橋 856 法國(guó) 1995年 5南京第三長(zhǎng)江大橋 648 中國(guó) 2005年 6南京第二長(zhǎng)江大橋 628 中國(guó) 2001年 7武漢第三長(zhǎng)江大橋 618 中國(guó) 2001年 8青州閩江大橋 605 中國(guó) 2001年 9楊浦大橋 602 中國(guó) 1993年 10徐浦大橋 590 中國(guó) 1997年,橋梁建筑發(fā)展的動(dòng)態(tài),世界十大懸索橋 序號(hào) 橋名 主跨跨經(jīng)（m）所在國(guó)家建成時(shí)間 1明石海峽大橋 1991 日本 1998年 2舟山西堠門(mén)大橋 1650 中國(guó) 2009年 3大伯爾特橋 1624 丹麥 1996年 4潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋 14

6、90 中國(guó) 2005年 5亨伯爾橋 1410 英國(guó) 1981年 6江陰長(zhǎng)江公路大橋 1385 中國(guó) 1999年 7香港青馬大橋 1377 中國(guó) 1997年 8維拉扎諾橋 1298 美國(guó) 1964年 9金門(mén)大橋 1280 美國(guó) 1937年 10武漢陽(yáng)邏長(zhǎng)江公路大橋 1280 中國(guó) 2007年,橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)程序,一、橋梁設(shè)計(jì)基本原則 橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)遵循:安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利環(huán)保的原則，同時(shí)應(yīng)考慮因地制宜、便于施工、就地取材和養(yǎng)護(hù)等因素。,橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)程序,二、橋梁平縱橫斷面設(shè)計(jì) 1設(shè)計(jì)資料的調(diào)查收集 橋梁設(shè)計(jì)首先要確定橋位，按照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，小橋和涵洞的位置與線(xiàn)形，一

7、般應(yīng)符合路線(xiàn)的走向，為滿(mǎn)足水文、線(xiàn)路彎道等要求，根據(jù)實(shí)際情況可設(shè)計(jì)斜橋和彎橋。對(duì)于公路上的特大橋、大橋、中橋橋位，原則上應(yīng)服從路線(xiàn)走向，一般應(yīng)橋、路綜合考慮，盡量選擇在河道順直、水流穩(wěn)定、地質(zhì)良好的河段上。 設(shè)計(jì)資料的調(diào)查收集是因地制宜設(shè)計(jì)橋梁的基礎(chǔ)性工作，只有資料收集完整了，才能做出合理的設(shè)計(jì)方案。 (1)交通要求情況調(diào)查。 (2)橋位處地形、地質(zhì)和水文情況調(diào)查。 (3)氣象資料調(diào)查。包括氣溫、雨量和風(fēng)速等情況。,橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)程序,2橋梁立面總體設(shè)計(jì) 橋梁立面總體設(shè)計(jì)包括確定橋梁的總跨徑、分孔、各種標(biāo)高、橋上和橋兩側(cè)的縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深度等。 1）橋梁總跨徑的確定 橋梁的總跨徑長(zhǎng)度

8、必須保證橋下有足夠的排洪面積，可通過(guò)水文計(jì)算確定。 2）橋梁分孔 橋梁的跨徑越大，上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)就越高，而墩臺(tái)的造價(jià)就減少，反之亦然。經(jīng)濟(jì)的方案應(yīng)使上、下部結(jié)構(gòu)的總造價(jià)最低。一般對(duì)于水深流急的河床，橋跨宜增大，對(duì)于基礎(chǔ)埋深較淺、墩身又不是很高的情形，跨徑過(guò)大將是不經(jīng)濟(jì)的。 對(duì)于通航的河流，分孔時(shí)首先要考慮橋下通航的要求。 在平原地區(qū)的寬闊河流上修建多孔橋時(shí)，通常在主槽部分按需要布置較大的通航孔，而在兩旁淺灘部分按經(jīng)濟(jì)跨徑分孔。 在山區(qū)和深谷上，應(yīng)加大跨徑，甚至可考慮一孔跨越。 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)或新建橋涵跨徑在50m及以下時(shí)，一般均應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑。,橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)程序,3）橋梁各種標(biāo)高的確定

9、 標(biāo)高的確定包括應(yīng)保證橋下排洪和通航的要求(跨河橋梁)及橋下安全行車(chē)(跨線(xiàn)橋)，同時(shí)也須保證排洪、通航、行車(chē)過(guò)程中橋梁自身的安全。 為了保證支座的安全和正常工作，對(duì)于設(shè)支座的橋梁，支座底面應(yīng)高出計(jì)算水位(即設(shè)計(jì)洪水位加壅水和浪高)不小于0.25m，并高出最高流冰面不小于0.50m，如圖所示。,橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)程序,無(wú)鉸拱的拱腳允許被洪水淹沒(méi)，但淹沒(méi)深度不宜超過(guò)拱圈高度的2/3，且拱頂?shù)酌鎽?yīng)高出計(jì)算水位1.0m，拱腳的起拱線(xiàn)應(yīng)高出最高流冰面不小于0.25m，如圖所示。,橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)程序,在通航及通行木筏的河流上，必須設(shè)置保證橋下安全通航的通航孔，并留出符合規(guī)范要求的通航凈空，如下圖所

10、示。任何橋梁構(gòu)件或標(biāo)志物均不得伸入其內(nèi)。,橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)程序,對(duì)于跨線(xiàn)橋，橋下應(yīng)按公路(或鐵路、城市道路)建筑限界的規(guī)定，預(yù)留出橋下凈空。對(duì)于公路所需的凈空尺寸，按橋梁橫斷面要求設(shè)計(jì)；對(duì)于鐵路或城市道路凈空尺寸可查閱相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。 橋面標(biāo)高確定后，就可根據(jù)兩端橋頭的地形和線(xiàn)路要求來(lái)設(shè)計(jì)橋梁的縱斷面線(xiàn)型，為了利于橋面排水和降低引道高度，往往設(shè)置中間高兩端低的雙向縱坡，橋上縱坡不宜大于4，橋頭引道縱坡不宜大于5；位于市鎮(zhèn)混合交通繁忙處，橋上縱坡和橋頭引道縱坡均不得大于3%，橋上或引道縱坡變更處均應(yīng)按規(guī)定設(shè)置豎曲線(xiàn)。,橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)程序,3橋梁橫斷面設(shè)計(jì) 橋梁的橫斷面設(shè)計(jì)，就是確定橋梁

11、為滿(mǎn)足使用功能所需的橋面寬度以及橋梁的截面型式。在橋面凈空限界內(nèi)，不得有任何物體侵入。 設(shè)計(jì)行車(chē)速度大于等于80km/h時(shí)，單個(gè)行車(chē)道寬度應(yīng)為3.75m；大于等于40km/h時(shí)，單個(gè)行車(chē)道寬度為3.5m。高速公路和一級(jí)公路行車(chē)道兩側(cè)一般設(shè)防撞護(hù)欄，寬度為0.5m，防撞護(hù)欄與行車(chē)道之間應(yīng)設(shè)0.5m左右寬的左側(cè)路緣帶，以策安全；對(duì)于高速公路和一級(jí)公路，還需在行車(chē)方向的右側(cè)設(shè)應(yīng)急停車(chē)帶。 高速公路、一級(jí)公路一般宜設(shè)計(jì)為上、下行的兩座獨(dú)立橋。 橋上人行道的寬度一般為0.75m或l.0m，大于1.0m時(shí)，按0.5m的倍數(shù)增加。不設(shè)人行道的橋梁應(yīng)設(shè)置欄桿和安全帶。小橋、涵洞可僅設(shè)緣石或欄桿，路緣石的高度可

12、取用0.250.35m。,橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)程序,三、橋梁的設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)工作是橋梁建設(shè)的重要工作之一。對(duì)于小橋涵的設(shè)計(jì)，除了滿(mǎn)足線(xiàn)路走向外，同時(shí)充分考慮橋下泄洪、通航或通車(chē)的要求。小橋涵應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑設(shè)計(jì)，以提高效率和減小風(fēng)險(xiǎn)。 對(duì)于大、中橋梁，特別是跨度大或技術(shù)復(fù)雜的橋梁設(shè)計(jì)，為了能在錯(cuò)綜復(fù)雜的客觀條件基礎(chǔ)上遴選出經(jīng)濟(jì)適用又美觀的設(shè)計(jì)方案，就需按照國(guó)家基本建設(shè)程序的要求，循序漸進(jìn)、逐步深入地開(kāi)展工作。一座大型橋梁的完整設(shè)計(jì)工作，分前期工作階段和設(shè)計(jì)工作階段進(jìn)行。前者又分為：預(yù)工程可行性研究(簡(jiǎn)稱(chēng)“預(yù)可”)階段和工程可行性研究(簡(jiǎn)稱(chēng)“工可”)階段。后者則分為：初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工

13、圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段。,橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)程序,前期工作階段 1.“預(yù)可”階段 “預(yù)可”階段著重研究建橋的必要性以及宏觀經(jīng)濟(jì)上的合理性。 “預(yù)可”階段的主要工作目標(biāo)是解決建設(shè)項(xiàng)目的上報(bào)立項(xiàng)問(wèn)題，因而，在“預(yù)可報(bào)告”中，應(yīng)編制幾個(gè)可能的橋型方案，并對(duì)工程造價(jià)、資金來(lái)源、投資回報(bào)等問(wèn)題也應(yīng)有初步估算和設(shè)想。 2.“工可”階段 在“項(xiàng)目建議書(shū)”被審批確認(rèn)后，就可著手“工可”階段的工作。在這一階段，著重研究和制定橋梁的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與河道、航運(yùn)、規(guī)劃等部門(mén)共同研究，以共同協(xié)商確定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)工作階段 1.初步設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)批復(fù)的可行性研究報(bào)告、測(cè)設(shè)合同和初測(cè)、初勘或定測(cè)、詳勘資料編制。初步設(shè)計(jì)

14、的目的是確定設(shè)計(jì)方案，橋型方案的比選，推薦最優(yōu)方案報(bào)上級(jí)審批。 2.技術(shù)設(shè)計(jì) 對(duì)于技術(shù)上復(fù)雜的特大橋、互通式立交或新型橋梁結(jié)構(gòu)，需進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)。 3.施工圖設(shè)計(jì) 兩階段(或三階段)施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)初步設(shè)計(jì)(或技術(shù)設(shè)計(jì))批復(fù)意見(jiàn)、測(cè)設(shè)合同，對(duì)橋梁各種構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，繪制施工詳圖，提出文字說(shuō)明及施工組織計(jì)劃，并編制施工圖預(yù)算。 一般的(常規(guī)的)橋梁采用兩階段設(shè)計(jì)，即初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)，對(duì)于技術(shù)簡(jiǎn)單、方案明確的小橋，也可采用一階段設(shè)計(jì)，即施工圖設(shè)計(jì)。,橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)程序,四、橋梁方案比選 橋梁設(shè)計(jì)方案的比選和確定可按以下步驟進(jìn)行： (1)明確各種標(biāo)高的要求。在橋位縱斷面圖上，先按比例

15、繪出設(shè)計(jì)洪水位、通航水位、堤頂標(biāo)高、橋面標(biāo)高、通航凈空、堤頂行車(chē)凈空位置圖。 (2)橋梁分孔和初擬橋型方案草圖。在上述確定了各種標(biāo)高的縱斷面圖上，根據(jù)泄洪總跨徑的要求，做橋梁分孔和橋型方案草圖，做草圖時(shí)思路要寬廣，只要基本可行，盡可能多繪一些草圖，以免遺漏可能的橋型方案。 (3)方案初篩。對(duì)草圖方案作技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的初步分析和判斷，篩去弱勢(shì)方案，從中選出24個(gè)構(gòu)思好、各具特點(diǎn)的方案，作進(jìn)一步詳細(xì)研究和比較。 (4)詳繪橋型方案。根據(jù)不同橋型、不同跨度、寬度和施工方法，擬定主要尺寸并盡可能細(xì)致地繪制各個(gè)橋型方案的尺寸詳圖。對(duì)于新結(jié)構(gòu)，應(yīng)作初步的力學(xué)分析，以準(zhǔn)確擬定各方案的主要尺寸。,橋梁的總體規(guī)劃

16、和設(shè)計(jì)程序,(5)編制估算或概算。依據(jù)編制方案的詳圖，可以計(jì)算出上、下部結(jié)構(gòu)的主要工程數(shù)量，然后依據(jù)各省、市或行業(yè)的“估算定額”或“概算定額”，編制出各方案的主要材料(鋼、木、混凝土等)用量、勞動(dòng)力數(shù)量、全橋總造價(jià)。 (6)方案選定和文件匯總。全面考慮建設(shè)造價(jià)、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、建設(shè)工期、營(yíng)運(yùn)適用性、美觀等因素，綜合分析，闡述每個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選定一個(gè)最佳的推薦方案。在深入比較過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并調(diào)整方案中的不盡合理之處，確保最后選定的方案是強(qiáng)中選強(qiáng)的方案。 上述工作全部完成之后，著手編寫(xiě)方案說(shuō)明。說(shuō)明書(shū)中應(yīng)闡明方案編制的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)、各方案的主要特色、施工方法、設(shè)計(jì)概算以及方案比較的綜合性評(píng)述。

17、對(duì)于推薦方案應(yīng)作較詳細(xì)的說(shuō)明。各種測(cè)量資料、地質(zhì)勘察和地震烈度復(fù)核資料、水文調(diào)查與計(jì)算資料等應(yīng)按附件列入。,橋梁設(shè)計(jì)作用（荷載）及其組合,作用（荷載）： 施加在結(jié)構(gòu)上的一組集中力或分布力，或引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。前者稱(chēng)直接作用，亦稱(chēng)荷載，后者稱(chēng)間接作用。 我國(guó)橋涵通規(guī)(JTG D60-2004)將公路橋梁上的各種作用分為永久作用、可變作用和偶然作用三類(lèi)。 一、 永久作用： 在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值不隨時(shí)間而變化，或其變化值與平均值比較可忽略不計(jì)的作用。,橋梁設(shè)計(jì)作用（荷載）及其組合,二、可變作用：在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值隨時(shí)間變化，且其變化值與平均值比較不可忽略的作用。 1.汽車(chē)荷載

18、1）汽車(chē)荷載分為公路級(jí)和公路級(jí)兩個(gè)等級(jí)。 2）汽車(chē)荷載由車(chē)道荷載和車(chē)輛荷載組成。車(chē)道荷載由均布荷載和集中荷載組成。 橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車(chē)道荷載；橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺(tái)和擋土墻土壓力等的計(jì)算采用車(chē)輛荷載。車(chē)輛荷載與車(chē)道荷載的作用不得疊加。 3）各級(jí)公路橋涵設(shè)計(jì)的汽車(chē)荷載等級(jí)應(yīng)符合下表的規(guī)定。,橋梁設(shè)計(jì)作用（荷載）及其組合,4）車(chē)道荷載的計(jì)算圖式 （1）公路級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 10.5kN/m；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按以下規(guī)定選?。?a）橋梁計(jì)算跨徑小于或等于5m時(shí)， 270kN； b）橋梁計(jì)算跨徑等于或大于50m時(shí)， =360kN； c）橋梁計(jì)算跨徑在5m50m之間時(shí)， 值采用直線(xiàn)

19、內(nèi)插求得。 計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。 （2）公路級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按公路級(jí)車(chē)道荷載的0.75倍采用。 （3）車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿(mǎn)布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線(xiàn)上；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線(xiàn)中一個(gè)最大影響線(xiàn)峰值處。,橋梁設(shè)計(jì)作用（荷載）及其組合,5）車(chē)輛荷載 車(chē)輛荷載的立面、平面尺寸如圖所示。公路級(jí)和公路級(jí)汽車(chē)荷載采用相同的車(chē)輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值。,橋梁設(shè)計(jì)作用（荷載）及其組合,車(chē)道荷載橫向分布系數(shù)應(yīng)按設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)如圖布置車(chē)輛荷載進(jìn)行計(jì)算。,橋梁設(shè)計(jì)作用（荷載）及其組合,2.汽車(chē)沖擊力 汽車(chē)以較高速度行駛通過(guò)橋梁時(shí)，由于橋面不平整、

20、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)等原因，會(huì)引起橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)，從而造成結(jié)構(gòu)內(nèi)力增大，這種動(dòng)力效應(yīng)稱(chēng)為沖擊作用。 3.汽車(chē)離心力 當(dāng)彎道橋的曲線(xiàn)半徑等于或小于250m時(shí)，需考慮汽車(chē)荷載引起的離心力。 4.汽車(chē)引起的土側(cè)壓力 車(chē)輛荷載在橋臺(tái)或擋土墻后填土的破壞棱體上將引起土側(cè)壓力,橋梁設(shè)計(jì)作用（荷載）及其組合,5.人群荷載 1）當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑小于或等于50m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kN/m2；當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑等于或大于150m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5kN/m2；當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑在50m150m之間時(shí)，可由線(xiàn)性?xún)?nèi)插得到人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)跨徑不等的連續(xù)結(jié)構(gòu)，以最大計(jì)算跨徑為準(zhǔn)。 城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值

21、取上述規(guī)定值的1.15倍。 專(zhuān)用人行橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.5kN/m2。 2）人群荷載在橫向應(yīng)布置在人行道的凈寬度內(nèi)，在縱向施加于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)的區(qū)段內(nèi)。 3）人行道板（局部構(gòu)件）可以一塊板為單元，按標(biāo)準(zhǔn)值4.0kN/m2的均布荷載計(jì)算。 4）計(jì)算人行道欄桿時(shí)，作用在欄桿立柱頂上的水平推力標(biāo)準(zhǔn)值取0.75kN/m；作用在欄桿扶手上的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值取1.0kN/m。,橋梁設(shè)計(jì)作用（荷載）及其組合,三、偶然作用 偶然作用是指在結(jié)構(gòu)使用期間出現(xiàn)的概率很小，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用。它包括地震作用、船舶或漂流物的撞擊作用和汽車(chē)撞擊作用。 偶然作用取其標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。偶然作用

22、標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)調(diào)查、試驗(yàn)資料，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。 1.地震作用 2.船舶或漂流物的撞擊作用 3.汽車(chē)撞擊作用 四、極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 1.承載能力極限狀態(tài) 2.正常使用極限狀態(tài),橋梁設(shè)計(jì)作用（荷載）及其組合,五、作用效應(yīng)組合 公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。作用效應(yīng)組合原則如下： 只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)的組合，當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗(yàn)算時(shí)，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。 當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí)，該作用不應(yīng)參與組合。 施工階段作用效應(yīng)

23、的組合，應(yīng)按計(jì)算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時(shí)荷載加以考慮。組合式橋梁，當(dāng)把底梁作為施工支撐時(shí)，作用效應(yīng)宜分兩個(gè)階段組合，底梁受荷為第一個(gè)階段，組合梁受荷為第二個(gè)階段。 多個(gè)偶然作用不同時(shí)參與組合。,橋面系構(gòu)造,橋面部分通常包括橋面鋪裝、防水和排水設(shè)施、伸縮裝置、人行道(或安全帶)、緣石、欄桿和燈柱等構(gòu)造,如圖所示。,橋面系構(gòu)造,一、橋面布置 橋面布置應(yīng)根據(jù)道路的等級(jí)、橋面設(shè)計(jì)寬度、行車(chē)要求等條件確定，主要有以下幾種： (1)雙向車(chē)道布置。即行車(chē)道的上下行交通布置在同一橋面上，它們之間用標(biāo)線(xiàn)分隔。 (2)分車(chē)道布置。即橋面上設(shè)置分隔帶（見(jiàn)圖a）所示）或分離式

24、主梁布置（見(jiàn)圖b）所示），使上下行交通分隔，甚至機(jī)動(dòng)車(chē)道與非機(jī)動(dòng)車(chē)道分隔、行車(chē)道與人行道分隔設(shè)置。,橋面系構(gòu)造,(3)雙層橋面布置。即橋梁結(jié)構(gòu)在空間上提供兩個(gè)不在同一平面上的橋面構(gòu)造，如圖所示。雙層橋面布置可以使不同的交通嚴(yán)格分道行駛，提高了車(chē)輛和行人的通行能力，便于交通管理。同時(shí)，在滿(mǎn)足同樣交通要求時(shí)，可以充分利用橋梁凈空，減小橋梁寬度，縮短引橋長(zhǎng)度，達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益。,橋面系構(gòu)造,二、橋面鋪裝 橋面鋪裝的功能是保護(hù)橋面板不受車(chē)輛輪胎的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蝕，并能對(duì)車(chē)輛輪重的集中荷載起一定的分散作用。因此，橋面鋪裝應(yīng)具有抗車(chē)轍、行車(chē)舒適、抗滑、不滲水和與橋面行車(chē)道板結(jié)合良好等要求

25、。,類(lèi)型：（宜與所在公路路面協(xié)調(diào)） 水泥混凝土 特點(diǎn)：耐磨性能好，適合重載交通。 設(shè)置：層厚不小于80mm，不大于120mm；強(qiáng)度等級(jí)不低于C40； 鋼筋網(wǎng)直徑不小于8mm，間距不宜大于100mm。 瀝青混凝土（鋼橋，高速一級(jí)特大橋、大橋宜） 特點(diǎn)：養(yǎng)護(hù)維修方便、通車(chē)快、易老化、變形。 設(shè)置：粘層、防水層、保護(hù)層、瀝青面層組成 層厚：高速、一級(jí)70mm，二級(jí)以下50mm 瀝青表面處治（耐久性差，中低級(jí)公路） 泥結(jié)碎石混合型,橋面系構(gòu)造,三、橋面防水和排水設(shè)施 為了保障橋面行車(chē)通暢、安全，防止橋面結(jié)構(gòu)受降水侵蝕，應(yīng)設(shè)置完善的橋面防水和排水設(shè)施。 1.防水層的設(shè)置 對(duì)于防水程度要求高或橋面板位于結(jié)

26、構(gòu)受拉區(qū)而可能出現(xiàn)裂紋的混凝土梁式橋上，應(yīng)在鋪裝層內(nèi)設(shè)置防水層。 常見(jiàn)防水層有三種類(lèi)型：瀝青涂膠下封層，即灑布薄層瀝青或改性瀝青，其上布一層砂，經(jīng)碾壓形成；高分子聚合物涂膠，例如聚氨酯膠泥、環(huán)氧樹(shù)脂、陽(yáng)離子乳化瀝青、氯丁膠乳等；瀝青或改性瀝青防水卷材，以及浸漬瀝青的無(wú)紡?fù)凉げ嫉取?橋梁不設(shè)專(zhuān)門(mén)防水層時(shí)，應(yīng)采用防水混凝土鋪裝或加強(qiáng)排水和養(yǎng)護(hù)。,橋面系構(gòu)造,2泄水管和排水管的設(shè)置 梁式橋上常用的泄水管宜設(shè)置在橋面行車(chē)道邊緣處，距離緣石100500mm，如圖所示，沿行車(chē)道兩側(cè)可以對(duì)稱(chēng)排列，也可交錯(cuò)排列。,橋面系構(gòu)造,3橋面橫坡的設(shè)置 橋面橫坡的形成通常有三種方法： 對(duì)于板橋(矩形板梁或空心板梁)或就

27、地澆筑的肋板式梁橋，將墩臺(tái)頂部做成傾斜的，再在其上蓋橋面板（圖a所示），可節(jié)省鋪裝材料并減輕永久荷載作用。 對(duì)于裝配式肋板式梁橋，可采用不等厚的鋪裝層（包括混凝土的三角墊層和等厚的路面鋪裝層（圖b所示），方便施工。 橋?qū)捿^大時(shí)，直接將行車(chē)道板做成雙向傾斜（圖c所示)，可減輕永久荷載作用，但主梁構(gòu)造、制作均較復(fù)雜。橋面不很寬時(shí)，第二種方式較常用。,橋面系構(gòu)造,四、橋面伸縮裝置 橋梁伸縮裝置的主要作用是適應(yīng)橋梁上部結(jié)構(gòu)在氣溫變化、可變作用、混凝土收縮徐變等因素的影響下變形的需要，并保證車(chē)輛通過(guò)橋面時(shí)平穩(wěn)，一般設(shè)在兩梁端之間以及梁端與橋臺(tái)背墻之間。特別要注意，在伸縮縫附近的欄桿、人行道結(jié)構(gòu)也應(yīng)斷開(kāi)，以滿(mǎn)足梁體的自由變形。 常用橋梁伸縮裝置按照伸縮體結(jié)構(gòu)不同可分為：模