桥梁的总体设计和规划要点.ppt
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第一篇总论Introduction1概论2桥梁的基本组成和分类3桥梁总体规划和设计要点4桥梁的设计荷载3桥梁总体规划和设计要点3-1桥梁总体规划原则和基本设计资料一、设计原则和要求v设计原则设计原则规范范规定：
定：
技技术先先进、安全可靠、适用耐久、安全可靠、适用耐久、经济合理、美合理、美观、有利于有利于环保保设计原则和要求1.安全安全整个整个桥梁梁结构及其各个部分构件，在制造、运构及其各个部分构件，在制造、运输、安装的、安装的整个整个过程中都程中都应具有足具有足够的的强强度、度、刚度、度、稳定性和耐久性。
定性和耐久性。
强强度：
度：
全部构件及其全部构件及其连结构造的材料抗力或承构造的材料抗力或承载能力具有足能力具有足够的的安全安全储备。
刚度：
度：
在荷在荷载作用下的作用下的变形形应控制在容控制在容许范范围之内。
之内。
稳定性：
定性：
在各种外力作用下保持原来的形状和位置的能力。
在各种外力作用下保持原来的形状和位置的能力。
耐久性：
耐久性：
在荷在荷载和各种自然因素作用下，和各种自然因素作用下，结构和构件保持其物理、构和构件保持其物理、化学、力学性化学、力学性质的能力。
抗老化、抗疲的能力。
抗老化、抗疲劳、抗腐、抗腐蚀。
设计原则和要求2012年年8月月24日日5时时30分左右，目前我国分左右，目前我国长江以北地区桥梁长度最长的超大型跨江长江以北地区桥梁长度最长的超大型跨江桥桥，总投资近，总投资近19亿，亿，通车通车仅仅8个月个月的哈尔的哈尔滨阳明滩大桥滨阳明滩大桥引桥引桥发生断裂，致使发生断裂，致使4辆大辆大货车坠桥。
事故桥梁应三跨连续梁，中墩货车坠桥。
事故桥梁应三跨连续梁，中墩采用的是单支座设计，设计上存在先天不采用的是单支座设计，设计上存在先天不足，对偏载等极端情况考虑不够超前。
足，对偏载等极端情况考虑不够超前。
2013年年7月月9日上午日上午11时许，四川省江油市时许，四川省江油市绵江公路通口河老青莲大桥（正式名字为盘绵江公路通口河老青莲大桥（正式名字为盘江大桥）发生垮塌，有多辆汽车和行人掉入江大桥）发生垮塌，有多辆汽车和行人掉入河中。
确认失踪车辆增至河中。
确认失踪车辆增至6辆，失踪人员辆，失踪人员12人人。
该桥建成于。
该桥建成于1969年，全长年，全长160余米，宽余米，宽8米，为空腹式混凝土双曲拱桥，双向车道。
米，为空腹式混凝土双曲拱桥，双向车道。
“512”地震之后，曾对该桥进行了维修地震之后，曾对该桥进行了维修加固。
加固。
设计原则和要求v据据不完全不完全统计，统计，5年内年内，全国各，全国各地经媒体报道的大桥垮塌事故就地经媒体报道的大桥垮塌事故就达到达到37起起。
其中。
其中2011年年7月份的月份的半个月内全国各地就陆续发生三半个月内全国各地就陆续发生三起塌桥事故。
垮桥的起塌桥事故。
垮桥的原因原因多样，多样，一是地质灾害，二是超载重压，一是地质灾害，二是超载重压，三是桥梁设计缺陷，四是偷工减三是桥梁设计缺陷，四是偷工减料资质不全腐败工程。
经济发展料资质不全腐败工程。
经济发展不能急功近利，民生建设更应科不能急功近利，民生建设更应科学学。
设计原则和要求2.适用适用满足使用（功能）上的要求，既要足使用（功能）上的要求，既要满足当前的需求，又要足当前的需求，又要顾及今后的及今后的发展。
展。
基本功能：
基本功能：
交通运交通运输功能：
功能：
车辆、行人通行、行人通行顺畅、安全、舒适。
安全、舒适。
其他要求：
其他要求：
桥下泄洪、通航或通下泄洪、通航或通车。
满足足农田排灌需要、支援田排灌需要、支援农业生生产。
考考虑综合利用，如搭合利用，如搭载其他管其他管线。
考考虑战时国防的需要。
国防的需要。
设计原则和要求3.经济体体现经济的合理性，在建的合理性，在建设中中进行技行技术经济分析，根据因分析，根据因地制宜、就近取材、方便施工的原地制宜、就近取材、方便施工的原则，合理，合理选用适当的用适当的桥型。
型。
建造建造时：
消耗最少的材料、机械和消耗最少的材料、机械和劳动力力运运营时：
养养护维修修费用最省，用最省，经久耐用久耐用满足快速施工的要求足快速施工的要求缩短工期不短工期不仅能降低施工能降低施工费用，而且能提早通用，而且能提早通车带来运来运输上的上的经济效益和社会效益。
效益和社会效益。
设计原则和要求4.美学和景美学和景观上的要求：
美上的要求：
美观一座一座桥应具有与周具有与周围景致景致协调的的优美外形。
合理的美外形。
合理的结构布构布局和局和轮廓是主要因素，而不是豪廓是主要因素，而不是豪华的的细节装装饰。
香港昂船州大桥香港昂船州大桥“桥能满足人们到达彼岸的心理希望，桥能满足人们到达彼岸的心理希望，同时也是使人印象深刻的标志性建筑，同时也是使人印象深刻的标志性建筑，并且常常成为审美的对象和文化遗产并且常常成为审美的对象和文化遗产”摘自日本伊藤学的桥梁造型摘自日本伊藤学的桥梁造型瑞士萨尔基那山谷桥瑞士萨尔基那山谷桥（SalginatobelBridgeSalginatobelBridge）被评为被评为2020世纪最美丽的桥梁世纪最美丽的桥梁设计原则和要求5.5.有利于环保：
有利于环保：
可持续发展，避免破坏原有的可持续发展，避免破坏原有的自然环境和景观，防治水土流自然环境和景观，防治水土流失。
在路线、桥梁、防护等工失。
在路线、桥梁、防护等工程设计中要综合考虑。
程设计中要综合考虑。
设计原则和要求6.6.施工方面（需在设计中预先考虑）：
施工方面（需在设计中预先考虑）：
积极采用新结构、新材料、新工艺、新设备，加快施工进积极采用新结构、新材料、新工艺、新设备，加快施工进度，保证施工质量和安全。
度，保证施工质量和安全。
桥梁设计资料调查二、桥梁设计资料调查1.1.桥桥梁梁承承担担的的具具体体任任务务：
调调查查桥桥上上的的交交通通信信息息和和交交通通要要求求。
调查桥上有无各类管线需要通过。
调查桥上有无各类管线需要通过。
2.2.桥桥位位附附近近的的地地形形：
包包括括测测量量桥桥位位处处的的地地形形、地地貌貌，并并绘绘成成地形图地形图。
3.3.地地质质资资料料：
通通过过桥桥位位处处的的地地质质勘勘探探，编编制制工工程程地地质质勘勘探探报报告，作为基础设计的重要依据。
告，作为基础设计的重要依据。
4.4.河河流流的的水水文文情情况况：
收收集集和和分分析析历历年年的的洪洪水水资资料料；测测量量桥桥位位处河床断面和桥位附近河道处河床断面和桥位附近河道纵断面纵断面；通航河流的；通航河流的通航要求通航要求。
5.5.其他资料其他资料：
建筑材料的来源建筑材料的来源、气象资料气象资料、施工单位的技术、施工单位的技术水平和施工的机械装备情况以及其余水平和施工的机械装备情况以及其余相关资料相关资料。
桥梁总体设计三、桥梁总体设计v设计程序设计程序前期工作前期工作：
项目建议书、可行性研究（预可、工可）：
项目建议书、可行性研究（预可、工可）设计阶段设计阶段：
一阶段设计：
一阶段设计：
施工图设计施工图设计（小桥小桥）两阶段设计：
两阶段设计：
初步设计初步设计（大、中桥大、中桥）施工图设计施工图设计三阶段设计：
三阶段设计：
初步设计初步设计（特大桥特大桥）技术设计技术设计施工图设计施工图设计桥梁总体设计v桥位的选择桥位的选择特大桥、大、中桥特大桥、大、中桥的桥位原则上应的桥位原则上应服从路线总的走向服从路线总的走向，路与桥需要路与桥需要综合考虑综合考虑。
小桥小桥的位置应完全的位置应完全服从线路走向服从线路走向。
应应尽量尽量选择在河道顺直、水流稳定、河面较窄、地质良选择在河道顺直、水流稳定、河面较窄、地质良好、冲刷较少的河段上，避免桥梁与河流斜交。
好、冲刷较少的河段上，避免桥梁与河流斜交。
桥梁总体设计v桥型的选择桥型的选择桥梁桥梁结构型式结构型式的选择，必须满足安全实用、经济合理及美的选择，必须满足安全实用、经济合理及美观观协调的原则协调的原则。
影响桥型选择的因素很多，分析它们的特点，根据它们所影响桥型选择的因素很多，分析它们的特点，根据它们所起的作用和所处的地位，可以将这些因素分为起的作用和所处的地位，可以将这些因素分为独立因素、独立因素、主要因素和限制因素主要因素和限制因素等类别。
等类别。
桥梁的桥梁的长度长度、宽度宽度和和通航孔大小通航孔大小等都是桥型选择的等都是桥型选择的独立因独立因素素。
经经济济是是桥桥型型选选择择时时考考虑虑的的主主要要因因素素。
一一切切设设计计必必须须经经过过详详细而周密的技术经济比较。
细而周密的技术经济比较。
地质地质、地形、水文及气候条件是桥型选择的限制因素。
、地形、水文及气候条件是桥型选择的限制因素。
地地形条件及水文条件将影响到形条件及水文条件将影响到桥型、基础埋置深度、水中桥桥型、基础埋置深度、水中桥墩数量等墩数量等。
3-2桥梁纵、横断面设计和平面布置3-2桥梁纵、横断面设计和平面布置一、平面设计v确定桥位确定桥位v桥梁的平曲线半径、平曲线超高和加宽、缓和曲线、桥梁的平曲线半径、平曲线超高和加宽、缓和曲线、变速车道设置等，均应满足相应等级线路的规定。
变速车道设置等，均应满足相应等级线路的规定。
二、纵断面设计桥面纵坡桥面纵坡桥梁总跨径的确定桥梁总跨径的确定桥梁的分孔桥梁的分孔桥道各种标高的确定桥道各种标高的确定桥梁纵断面设计11、桥梁总跨径的确定、桥梁总跨径的确定原则：
原则：
在整个使用年限内，保证泄洪及通航，流冰；在整个使用年限内，保证泄洪及通航，流冰；避免因过分压缩河床引起河道和河岸的不利变迁；避避免因过分压缩河床引起河道和河岸的不利变迁；避免因桥前壅水及河床过度冲刷带来的不利影响。
免因桥前壅水及河床过度冲刷带来的不利影响。
对于深埋基础，一般允许稍大一点的冲刷，使总跨径能对于深埋基础，一般允许稍大一点的冲刷，使总跨径能适当减小；适当减小；对于平原区稳定的宽滩河段，流速较小、漂流物少、主对于平原区稳定的宽滩河段，流速较小、漂流物少、主河槽较大，可以对河滩的浅水流区段作较大的压缩，但河槽较大，可以对河滩的浅水流区段作较大的压缩，但必须慎重校核，压缩后的桥梁的壅水不得危及河滩路堤必须慎重校核，压缩后的桥梁的壅水不得危及河滩路堤以及附近农田和建筑物。
以及附近农田和建筑物。
特殊：
特殊：
桥梁纵断面设计22、桥梁的分孔、桥梁的分孔原则：
原则：
在满足使用和技术要求的前提下，使上、下部在满足使用和技术要求的前提下，使上、下部结构的总造价趋于最低。
结构的总造价趋于最低。
（2）
（2）平原区宽阔河流上的桥梁：
平原区宽阔河流上的桥梁：
通常在主河槽部分按需通常在主河槽部分按需要布置较大的通航孔，而在两侧浅滩部分按经济跨径进行要布置较大的通航孔，而在两侧浅滩部分按经济跨径进行分孔。
分孔。
（1）
（1）通航河流：
通航河流：
应满足桥下的通航要求。
通航孔应布置应满足桥下的通航要求。
通航孔应布置在航行最方便的河域。
对于变迁性河流，根据具体条件，应在航行最方便的河域。
对于变迁性河流，根据具体条件，应多设几个通航孔。
多设几个通航孔。
使用和技术要求使用和技术要求桥梁纵断面设计（3）（3）对于对于在山区深谷上在山区深谷上、水深流急的江河上水深流急的江河上，或需在水库，或需在水库上修桥时，应加大跨径，甚至采用特大跨径的单孔跨越。
上修桥时，应加大跨径，甚至采用特大跨径的单孔跨越。
（4）（4）从从结构的受力特性结构的受力特性考虑，合理地确定相邻跨之间的比考虑，合理地确定相邻跨之间的比例。
例。
（5）（5）可以适当加大跨径避开可以适当加大跨径避开不利的地质段不利的地质段。
桥梁纵断面设计33、桥道高程的确定桥道高程的确定原则：
原则：
满足流水净空的要求；满足流水净空的要求；通航桥孔应满足通航净空的要求；通航桥孔应满足通航净空的要求；桥下通车桥孔应满足建筑净空限界的要求；桥下通车桥孔应满足建筑净空限界的要求；桥的两端能够与公路或城市道路顺利衔接。
桥的两端能够与公路或城市道路顺利衔接。
桥梁纵断面设计l通航净空要求通航净空要求为了保证桥下安全通航，通航孔桥跨结构下缘的标高应为了保证桥下安全通航，通航孔桥跨结构下缘的标高应高出自设计通航水位算起的净空高度。
高出自设计通航水位算起的净空高度。
l流水净空要求流水
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