第二章 桥梁总体设计
? 【 掌握 】 第一节 桥梁总体规划原则及其基
本设计资料
? 设计的原则
? 设计的基本要求
? 设计的程序
? 野外勘测与调查研究
? 【 重点掌握 】 第二节 桥梁纵、横断面设计
和平面布置
第一节
桥梁总体规划原则及其基本设计资料
一、桥梁设计的原则,应符合技术先进、安全可靠、适
用耐久、经济合理的要求,同时满足美观、环境保护和
可持续发展的要求。
二、桥梁设计的基本要求:
? 1)使用上的要求
? 2)经济上的要求
? 3)设计上的要求
? 4)施工上的要求
? 5)美观上的要求
? 6)环境保护和可持续发展
三、桥梁的设计程序:
桥梁工程是一项复杂的建设工程,它的规划所涉
及的因素很多。我国现今一般采用两阶段设计。
着重
解决
桥梁
总体
规划
问题
初步拟
定桥梁
结构的
主要尺
寸
估算工程
数量、主
要材料用
量和全桥
造价的概
算指标
完成施
工组织
设计
完成
施工
预算
完成
施工
详图
初步设计阶段 施工图阶段
1,前期工作 —— 预可行性研究报告与可
行性研究报告的编制
? 1)工程必要性论证
? 2)工程可行性论证 —— 制定桥梁标准、自
然条件及周围环境、桥式方案、桥位
? 3)经济可行性论证 —— 造价及回报、资金
来源及偿还
2,初步设计
? 1)、进一步开展水文、勘测工作
? 2)、桥式方案比选
? 3)、科研项目立项
? 4)、施工组织设计
? 5)、概算
3、技术设计
进一步深化初步设计:充分勘探、确定细
尺寸、截面配筋、确定施工方法、调整概
算
4、施工设计
? 编制施工图、编制工程预算
? 中小桥可以简化程序
? 国外施工设计由施工承包商进行
? 国内所有设计由设计单位进行
5、桥梁的总规划设计
桥位选定
桥梁总跨径及分孔
方案的确定
决定桥梁的纵、横断
面布置等
选定桥型
桥梁总体规划的基本内容
四、野外勘测与调查研究
? 1) 桥梁的任务 —— 确定桥梁的规模
? 2) 选择桥位 —— 确定路桥的关系等
? 3) 测量地形 —— 测绘地形图
? 4) 钻探桥位 —— 工程地质报告
? 5) 水文调查 —— 确定桥梁跨径和净空
? 6) 其它情况 —— 材料, 电力, 施工道路,
气象资料, 有无老桥的情况
第二节 桥梁纵、横断面设计和平面
布置
一, 桥梁纵断面设计
1) 总跨径,总跨径的长度要保证桥下有足够的过水
断面, 可以顺利地宣泄洪水, 通过流冰 。 根据河
床的地质条件, 确定允许冲刷深度, 以便适当压
缩总跨径长度, 节省费用 。
2) 桥梁分孔,分孔数目及跨径大小要考虑桥的通
航需要, 工程地质条件的优劣, 工程总造价的高
低等因素 。 一般是跨径越大, 总造价越大, 施工
亦困难 。
3) 桥面标高,桥面标高也在确定总跨径, 分孔数
的同时予以确定 。 设计通航水位及通航净空高度
是决定桥面标高的主要因素, 一般在满足这些条
件的前提下, 尽可能地取低值, 以节约工程造价 。
4) 桥下净空,满足通航要求及洪水位
5) 纵坡,纵向坡度是为了桥面排水, 一般控制在
1%~ 3% 的双面坡, 对于大, 中桥桥上的纵坡不
宜大于 4%,桥头引道的纵坡不宜大于 5%
6) 基础埋置深度
3、桥梁横断面设计
桥梁横断面的设计取决于桥上交通需求, 主要内容是
决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置 。 桥面宽度
决定于行车和行人的交通需要 。 各级公路的桥面行车
道净宽标准的一般规定见 ((公路工程技术标准 ))第
6.0.4条 。 桥上人行道和自行车道的设置, 应根据实
际需要而定 。 人行道的宽度 0.75m或 1m,一条自行车
道的宽度为一米, 当单独设置自行车道时, 一般不应
少于两条自行车道的宽度 。
下图所示为对于相同桥面净宽的上承式桥和下承式桥
的横截面布置 。 由于结构布置上的需要, 下承式桥承
重结构的宽度 B要比上承式桥的大, 而其建筑高度 h却
比上承式桥的为小 。
4、平面布置
1)桥梁的线形及桥头引道要保持平顺, 使车辆能平稳的
通过 。 高速公路和一级公路上的大, 中桥, 以及各级
公路上的小桥的线形及其与公路的衔接, 应符合路线
布设的规定 。
2)二, 三, 四级公路上的大, 中桥线形, 一般为直线,
如必须设成曲线时, 其各项指标应符合路线布设规定 。
3)从桥梁本身的经济性和施工方便来说, 应尽可能避免
桥梁与河流或与桥下路线斜交, 但对于一般小桥, 为
了改善路线线型, 或城市桥梁受原由街道的制约时,
也允许修建斜交桥, 斜度通常不宜大于 45度, 在通航
河流上则不宜大于 5度 。
[增加 ]
二、桥梁美学原则
1.在满足功能要求的前提下,要选用最佳
的结构型式 ——纯正、清爽、稳定。质量统
一于美,美从属质量。
2.美,主要表现在结构选型和谐与良好的
比例,并具有秩序感和韵律感。过多的重
复会导致单调。
3.重视与环境协调。材料的选择,表面的
质感,特别色彩的运用起着重要作用。模
型检试有助于实感判断,审视阴影效果。
4.美丽的桥梁应以其个性对人们产生积极
的影响。美和伦理本是相通的,美的环境
将直接陶冶人们的情操,大自然的美,人
为环境的美,对人们身心健康是必需的。
与环境的协调
美丽的桥梁,12 3 4 5
桥梁自然的破坏,12 3 4
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与
环
境
协
调
的
桥
梁
桥
梁
对
环
境
的
破
坏
桥
梁
对
环
境
的
破
坏
桥梁对环境的破坏
? 【 掌握 】 第一节 桥梁总体规划原则及其基
本设计资料
? 设计的原则
? 设计的基本要求
? 设计的程序
? 野外勘测与调查研究
? 【 重点掌握 】 第二节 桥梁纵、横断面设计
和平面布置
第一节
桥梁总体规划原则及其基本设计资料
一、桥梁设计的原则,应符合技术先进、安全可靠、适
用耐久、经济合理的要求,同时满足美观、环境保护和
可持续发展的要求。
二、桥梁设计的基本要求:
? 1)使用上的要求
? 2)经济上的要求
? 3)设计上的要求
? 4)施工上的要求
? 5)美观上的要求
? 6)环境保护和可持续发展
三、桥梁的设计程序:
桥梁工程是一项复杂的建设工程,它的规划所涉
及的因素很多。我国现今一般采用两阶段设计。
着重
解决
桥梁
总体
规划
问题
初步拟
定桥梁
结构的
主要尺
寸
估算工程
数量、主
要材料用
量和全桥
造价的概
算指标
完成施
工组织
设计
完成
施工
预算
完成
施工
详图
初步设计阶段 施工图阶段
1,前期工作 —— 预可行性研究报告与可
行性研究报告的编制
? 1)工程必要性论证
? 2)工程可行性论证 —— 制定桥梁标准、自
然条件及周围环境、桥式方案、桥位
? 3)经济可行性论证 —— 造价及回报、资金
来源及偿还
2,初步设计
? 1)、进一步开展水文、勘测工作
? 2)、桥式方案比选
? 3)、科研项目立项
? 4)、施工组织设计
? 5)、概算
3、技术设计
进一步深化初步设计:充分勘探、确定细
尺寸、截面配筋、确定施工方法、调整概
算
4、施工设计
? 编制施工图、编制工程预算
? 中小桥可以简化程序
? 国外施工设计由施工承包商进行
? 国内所有设计由设计单位进行
5、桥梁的总规划设计
桥位选定
桥梁总跨径及分孔
方案的确定
决定桥梁的纵、横断
面布置等
选定桥型
桥梁总体规划的基本内容
四、野外勘测与调查研究
? 1) 桥梁的任务 —— 确定桥梁的规模
? 2) 选择桥位 —— 确定路桥的关系等
? 3) 测量地形 —— 测绘地形图
? 4) 钻探桥位 —— 工程地质报告
? 5) 水文调查 —— 确定桥梁跨径和净空
? 6) 其它情况 —— 材料, 电力, 施工道路,
气象资料, 有无老桥的情况
第二节 桥梁纵、横断面设计和平面
布置
一, 桥梁纵断面设计
1) 总跨径,总跨径的长度要保证桥下有足够的过水
断面, 可以顺利地宣泄洪水, 通过流冰 。 根据河
床的地质条件, 确定允许冲刷深度, 以便适当压
缩总跨径长度, 节省费用 。
2) 桥梁分孔,分孔数目及跨径大小要考虑桥的通
航需要, 工程地质条件的优劣, 工程总造价的高
低等因素 。 一般是跨径越大, 总造价越大, 施工
亦困难 。
3) 桥面标高,桥面标高也在确定总跨径, 分孔数
的同时予以确定 。 设计通航水位及通航净空高度
是决定桥面标高的主要因素, 一般在满足这些条
件的前提下, 尽可能地取低值, 以节约工程造价 。
4) 桥下净空,满足通航要求及洪水位
5) 纵坡,纵向坡度是为了桥面排水, 一般控制在
1%~ 3% 的双面坡, 对于大, 中桥桥上的纵坡不
宜大于 4%,桥头引道的纵坡不宜大于 5%
6) 基础埋置深度
3、桥梁横断面设计
桥梁横断面的设计取决于桥上交通需求, 主要内容是
决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置 。 桥面宽度
决定于行车和行人的交通需要 。 各级公路的桥面行车
道净宽标准的一般规定见 ((公路工程技术标准 ))第
6.0.4条 。 桥上人行道和自行车道的设置, 应根据实
际需要而定 。 人行道的宽度 0.75m或 1m,一条自行车
道的宽度为一米, 当单独设置自行车道时, 一般不应
少于两条自行车道的宽度 。
下图所示为对于相同桥面净宽的上承式桥和下承式桥
的横截面布置 。 由于结构布置上的需要, 下承式桥承
重结构的宽度 B要比上承式桥的大, 而其建筑高度 h却
比上承式桥的为小 。
4、平面布置
1)桥梁的线形及桥头引道要保持平顺, 使车辆能平稳的
通过 。 高速公路和一级公路上的大, 中桥, 以及各级
公路上的小桥的线形及其与公路的衔接, 应符合路线
布设的规定 。
2)二, 三, 四级公路上的大, 中桥线形, 一般为直线,
如必须设成曲线时, 其各项指标应符合路线布设规定 。
3)从桥梁本身的经济性和施工方便来说, 应尽可能避免
桥梁与河流或与桥下路线斜交, 但对于一般小桥, 为
了改善路线线型, 或城市桥梁受原由街道的制约时,
也允许修建斜交桥, 斜度通常不宜大于 45度, 在通航
河流上则不宜大于 5度 。
[增加 ]
二、桥梁美学原则
1.在满足功能要求的前提下,要选用最佳
的结构型式 ——纯正、清爽、稳定。质量统
一于美,美从属质量。
2.美,主要表现在结构选型和谐与良好的
比例,并具有秩序感和韵律感。过多的重
复会导致单调。
3.重视与环境协调。材料的选择,表面的
质感,特别色彩的运用起着重要作用。模
型检试有助于实感判断,审视阴影效果。
4.美丽的桥梁应以其个性对人们产生积极
的影响。美和伦理本是相通的,美的环境
将直接陶冶人们的情操,大自然的美,人
为环境的美,对人们身心健康是必需的。
与环境的协调
美丽的桥梁,12 3 4 5
桥梁自然的破坏,12 3 4
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与环境协调的桥梁
与
环
境
协
调
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桥
梁
桥
梁
对
环
境
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破
坏
桥
梁
对
环
境
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破
坏
桥梁对环境的破坏