7 桥梁工程概述

7.1 引言 桥梁(Bridge)——是指供铁路、道路、管道、渠道等交通运输线路跨越水体或山谷的工程构筑物。 桥梁工程——修建这些桥梁构筑物以及修建、使用过程中所应用的各项技术的总称。

桥梁的主要组成部分： （1）桥跨结构（桥孔结构、上部结构）：桥面板、梁。 （2）桥墩、桥台（下部结构）：两端桥台，中间桥墩。 （3）桥梁基础：桥墩、桥台埋入土中扩大部分。

桥跨结构（桥孔结构、上部结构）作用：承受车辆、行人荷载。 桥墩、桥台（下部结构）作用：支撑桥跨。桥台与路堤衔接，防止路堤滑塌； 桥梁基础作用：使桥上全部荷载传至地基。

跨度l：两支座中心间距。 桥梁全长L：两端岸边桥台侧墙，八字墙后端点间距离。 桥下净空高度H：保证排洪安全、大于通航高度。 桥梁、涵洞按跨度l、桥梁全长L区分为： 涵洞：L＜8m，l ＜5m 小桥：8 m≤L≤30m， 5m ≤l≤ 20m 中桥：30 m＜L＜100m， 20m≤l＜40m 大桥：100 m ≤L＜500m， 40m≤l＜100m 特殊大桥： L≥500m，l ＞100m

桥梁工程中的荷载、材料、地基与建筑工程的区别（3点）： （1）活载：主要受车辆的移动荷载 （2）作用效应：还要承受来自车辆的冲击力、离心力、横向摇摆力、制动力、牵引力等。 （3）地基上的墩、台和基础：基础、桥墩工程埋置较深，工程施工较复杂，工程量大、工期长、造价高。

桥梁的分类 按用途分类： 按结构材料分类： 按桥跨结构形式分类： 桥梁工程的内容见上上图7.2 铁路桥、公路桥、城市道路桥 钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥 按桥跨结构形式分类： 梁式桥、桁架桥 、拱式桥 、刚构桥 、斜拉桥、悬索桥 桥梁工程的内容见上上图7.2

7.2 桥梁类别和著名桥梁掠影 (1) 梁式桥 梁式桥是一种最简单常用的桥梁上部结构形式，用于中小跨径桥梁。主梁常用断面形式有I型、T型、箱型和板式桥等。 特点：结构简单、跨越能力有限。跨度5-25M，预应力跨度10-50M。

梁式桥的形式

梁式桥主梁常用断面形式

福建古桥 ------安平桥

洛阳桥

（2）拱桥 在拱桥中，主要承重结构为拱圈，内力以压力为主。对下部结构和基础要求较高。

赵州桥（安济桥）

北京17孔桥

拱桥的三种承重方式： ①上承式拱桥 ②中承式拱桥 ③下承式拱桥

上承式拱桥

中承式拱桥

最大跨度的钢筋混凝土拱桥 万县长江大桥—此桥全长856.12m，主跨为420m的劲性骨架钢筋混凝土拱桥，目前居同类桥梁之冠。万县长江大桥矢跨比为1/5，拱上结构为14孔30m预应力简支梁，引桥为13孔30m预应力简支T型梁（南5孔，北8孔）。桥面连续，宽24m，设2×7.5m行车道和2×3.0m人行道。

乔治河大峡谷桥

悉尼海港桥

最大跨度的钢拱桥——重庆朝天门大桥

卢浦大桥

凤凰大桥

特点：能尽量降低公路线路的标高，增加桥下净空。 类型（图7-12） （3）刚架桥 梁和柱整体组合的桥梁结构。 特点：能尽量降低公路线路的标高，增加桥下净空。 类型（图7-12） ① T形刚架桥：跨度大 ②连续刚架桥：较好的抗震性 ③斜腿刚架桥：造型轻巧美观

六库怒江桥

虎门珠江辅航道桥

黄石长江公路大桥—全桥总长约 2580.08m，其中主桥长 1060m，五跨预应力混凝土连续刚构桥。采用钢围堰加大直径钻孔灌注桩基础。桥面净宽 19.5m，其中分向行驶的四个车道宽15m，两侧各设2.25m宽的非机动车道

斜拉桥一般为双塔，有时也可采用单塔；绝大多数桥塔是竖向的，极少数为斜立。 （4）斜拉桥 斜拉桥主要由塔、主梁和斜拉钢索组成。 斜拉桥一般为双塔，有时也可采用单塔；绝大多数桥塔是竖向的，极少数为斜立。 斜拉索可平行布置，也可以为扇形布置。钢索一般分设在桥两边，但有时也可在中间设单面索，如主跨为175m的广州海印大桥，塔就设在桥宽的中间。 斜拉桥的跨度一般介于悬索桥和桁架桥之间，通常为钢梁或钢筋混凝土梁。 斜拉桥主要由塔、主梁和斜拉钢索组成。斜拉桥一般为双塔，有时也可采用单塔；绝大多数桥塔是竖向的，极少数为斜立。斜拉索可平行布置，也可以为扇形布置。钢索一般分设在桥两边，但有时也可在中间设单面索，如主跨为175m的广州海印大桥，塔就设在桥宽的中间。 斜拉桥的跨度一般介于悬索桥和桁架桥之间，通常为钢梁或钢筋混凝土梁。

斜拉桥

(a)辐射式 (b)竖琴形 (c)扇形 斜拉桥的索型

南京长江二桥南汊桥主桥

法国诺曼底大桥 法国米月高架桥

日本多多罗大桥

南浦大桥

杨浦大桥

世界最大跨径斜拉桥——苏通大桥(1088米跨)

（5）悬索（吊）桥 悬索桥是在桥的两端设置索锚，借助于架设在桥塔的拉索，通过分布设置的吊杆将桥上的荷载传至悬索上。 一般认为在所有桥式中，悬索桥的可能跨度最大。目前主跨超过1000m的桥梁均为悬索桥。

悬索桥

大渡河铁索桥 安澜竹索桥

广东虎门大桥—是我国第一座大型悬索桥，被誉为“世界第一跨”。 虎门大桥由东引桥、主航道桥、中引桥、辅航道桥及西引桥五部分组成（图6 广东虎门大桥—是我国第一座大型悬索桥，被誉为“世界第一跨”。 虎门大桥由东引桥、主航道桥、中引桥、辅航道桥及西引桥五部分组成（图6.10、图6.11）。大桥全长4588m，桥宽32m。辅航道桥为主跨270m的连续刚构桥，是目前世界上跨度最大的连续刚构桥；主航道为单跨简支钢加劲梁悬索桥，跨径888m。主缆跨径为302m+888m+348.5米，其主跨居我国前列。

江阴长江大桥—是我国首座千米以上的特大跨径公路桥梁，该桥采用336. 5m+1385m+309 江阴长江大桥—是我国首座千米以上的特大跨径公路桥梁，该桥采用336.5m+1385m+309.4m，的单孔简支钢悬索桥结构。南引桥为 43m+3×40m，北引桥为 （50+75+50）m+19×50m+8×30m组成，桥梁总长3km，全桥总宽度36.9m，桥面六车道净宽度29.5m（包括中间分割带）

江阴长江大桥

国内跨度最大的钢桁梁悬索桥（主跨1088米 ） ——贵州坝陵河特大桥

西堠门大桥是舟山大陆连岛工程5座大桥中的第 4座大桥，主桥为两跨连续钢箱梁悬索桥，主跨1650米，是中国第一、世界第二，其中钢箱梁全长2221米，为目前世界第一长钢箱梁。

西堠门大桥

旧金山金门大桥 日本明石海峡大桥

日本明石海峡大桥 悬索桥主跨1991m 1998年建、跨度世界第一

香港青马大桥

(6)组合体系桥 同时采用集中桥型的组合形式，充分利用各种形式桥的受力特性，发挥其优越性。 如：梁式桥与拱桥的组合 斜拉桥与悬索桥的组合 等

组合体系桥 布鲁克林桥(brooklyn)

布鲁克林桥(brooklyn)

布鲁克林桥(brooklyn)

（7）桁架桥 荷载由各杆件的轴力承担。这种桥式一般适用于钢桥、木桥，极少用于混凝土桥。桁架桥高一般大于梁式桥，可用于较大跨度的桥梁。桁架桥根据其支撑条件也可分为简支桥和连续梁桥等。

桁架桥

桁架桥

1969年我国建成了举世瞩目的南京长江大桥这是我国自行设计、制造、施工，并使用国产高强钢材的现代化大型桥梁。正桥除北岸第一孔为128m简支钢桁梁外，其余为9孔3联，每联为3×160m的连续钢桁梁。上层为公路桥面，下层为双线铁路。包括引桥在内，铁路桥部分全长 6772m公路桥部分为 4589m。南京长江大桥的建成，显示出我国建桥事业已达到了世界先进水平，也是我国桥梁史上又一个重要标志

南京长江大桥

武汉长江大桥

钱塘江大桥 1937年被迫炸毁的钱塘江大桥

7.3 桥墩、桥台、桥梁基础 桥台：桥两端的支撑结构。 桥墩：多跨桥梁中间的支撑结构。 桥墩、桥台都是由台（墩）帽、台（墩）身和基础 组成。

7.3.1 桥墩 桥墩 承受上部结构传来的竖向力和水平力还要承受水流，风力和船只的撞击力。 要求：足够的强度和稳定性 满足能航通车的要求 类型：① 实体重力式：靠自身重力稳定 ②构架式：对撞击不利 ③桩或柱式：桩基向上延伸，柱式有单、双柱式。

根据其结构形式可分为： 1、实体式(重力式)桥墩 2、空心式桥墩 3、桩(柱)式桥墩

7.3.2 桥台 桥台 承受上部结构传来的竖向力和水平力还要承受挡土护岸等土的压力。 类型（图7-20） ① 实体式：以U字、八字较常见。 7.3.2 桥台 桥台 承受上部结构传来的竖向力和水平力还要承受挡土护岸等土的压力。 类型（图7-20） ① 实体式：以U字、八字较常见。 ②埋置式：台身大部分埋入锥体护坡中。

7.3.3 基础 基础 承受上部结构、桥墩的重力和桥上的可变荷载。 类型（图7-21） 刚性扩展基础 ① 桩基础 ②管（柱）基础 ③沉井基础 ④沉箱基础

桩基础

南京长江二桥北汊大桥混凝土现浇施工场面