第四章桥梁工程

第四章桥梁工程 第一节概述一、定义桥梁是指供公路、城市道路、铁路、渠道、管线等跨越山体、山谷、河流或彼此间相互跨越的工程构筑物，是交通运输中重要的组成部分，在国民经济与社会发展中占有及其重要的地位。

中国古代四大名桥 洛阳桥（宋）赵州桥（隋）又名万安桥，位于福建省泉州市又名安济桥，俗称大石桥，位于河北省赵县，世界上最古老的石拱桥卢沟桥（金）广济桥（南宋）位于北京市丰台区俗称湘子桥，位于广东省潮州市

茅以升（1896～1989），江苏省镇江市人，中国桥梁工程专家，教育家，中国科学院院士，美国国家工程科学院外籍院士。1916年毕业于唐山工业专门学校，后赴美留学，获土木工程博士学位。20世纪30年代，设计并主持修建了我国第一座现代化大桥——钱塘江大桥。半个世纪以来，他为我国桥梁设计、建设事业做出了杰出的贡献，同时致力于研究和教学工作，培养了大批专门人才，并撰写了大量介绍桥梁知识的文章和其他科普读物。著有《中国桥梁史》等论著。

桥跨结构 附属设施桥墩桥台基础桥面板二、桥梁的组成桥面梁拱上部结构拉索桥梁悬索照明设施防护设施排水设施下部结构信号标志

梁式桥的组成

中宁黄河公路桥

三、桥梁的荷载 在我国现行桥梁设计规范中，桥梁的荷载分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。指桥梁结构物及附属设备的自重、填土重及土压力等永久荷载（恒载）桥梁荷载指桥梁上行驶的各种车辆荷载以及车辆荷载所引起的影响力（冲击力、制动力等），另外，还有人群荷载、风荷载等。可变荷载（活载）指施工荷载、地震荷载、船只等漂流物的撞击等偶然荷载

第二节桥梁的分类 按用途分类 • 公路桥 • 铁路桥 • 公铁两用桥 • 人行桥 • 城市桥

按承重结构材料分类 • 木桥 • 圬工桥（含砖、石和混凝土砌块桥） • 钢桥 • 钢筋混凝土桥 • 预应力混凝土桥 • 钢—混凝土组合桥

按结构体系分类 • 梁式桥 • 拱桥 • 刚架桥 • 桁架桥 • 悬索桥 • 斜拉桥

梁式桥 第三节桥梁主要类型介绍拱桥刚架桥桥梁主要类型桁架桥悬索桥斜拉桥

一、梁式桥 梁式桥是将桥板或梁直接搁置在桥墩和桥台上的一种桥梁。是一种在竖向移动荷载作用下无水平反力的结构体系，与建筑工程中的梁相似。它结构简单，但跨越能力有限。 • 梁式桥的组成

板桥 实心板空心板按横截面型式分类肋梁桥箱梁桥 • 梁式桥的结构型式

简支梁桥 按静力特点分类悬臂梁桥连续梁桥 • 梁式桥的结构型式

飞云江桥 我国目前最大跨度的预应力混凝土简支梁桥是1988年建成的飞云江桥。该桥位于浙江瑞安，全长1718米，最大跨度 62米，主梁高2.85 米,间距2.5米,桥面宽13米，混凝土强度等级C60。

怒江桥 我国目前最大跨度的预应力混凝土连续梁桥为六库怒江桥，位于云南省傈族自治州州府六库，跨越怒江，该桥采用3跨变截面箱型梁，分跨为5+154+85(m)，其中箱型梁为单箱型截面，箱宽5米，两侧各悬出伸臂2.5米。

二、拱桥 拱桥的主要承重结构是拱圈，拱圈将桥面荷载传递至桥墩或桥台。拱圈承受的主要是压力，故通常可采用抗压能力强的圬工材料（如石、砖、混凝土）建造。

拱桥的组成

上承式 承载方式中承式下承式 • 拱桥的承载方式

主拱圈的横截面型式 板拱横截面型式肋拱双曲拱箱形拱

重庆万县长江大桥 南斯拉夫克拉克桥澳大利亚格拉德斯维尔桥澳大利亚悉尼港桥

三、刚架桥 刚架桥是梁和桥柱（或竖墙）整体结合的桥梁结构。在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力，受力状态介于梁式桥和拱桥之间。

刚架桥的组成

刚架桥结构型式 T形钢架桥刚架桥结构型式连续刚架桥斜腿刚架桥

虎门珠江辅航道桥 黄石长江大桥陕西安康汉江桥重庆长江大桥

四、桁架桥 桁架桥以桁架作为主要承重主梁的桥梁。桁架梁中组成桁架的各杆件基本只承受轴向力，可以较好地利用杆件材料强度，但桁架梁的构造复杂、制造费工，多用于较大跨径桥梁。桁架梁一般用钢材制作，也可用预应力混凝土或钢筋混凝土制作，但用得较少。过去也曾用木材制作桁架梁，因耐久性差，现很少使用。澳大利亚悉尼港桥

南京长江大桥 南京长江大桥位于南京市西北面长江上，连通市区与浦口区，是长江上第一座由我国自行设计建造的双层式铁路、公路两用桥，1968年12月29日竣工。正桥为公路铁路双层钢连续桁梁桥，上层为4车道公路桥，下层为双线铁路桥。正桥长1576m，连同两端引桥总长：铁路桥6772m，公路桥4588m。正桥10孔，由1孔128m简支钢桁梁、3联（3孔为一联）9孔跨度各 160m连续钢桁梁组成，主桁采用带下加劲弦杆的平行弦菱形桁架。

杭州钱塘江大桥 钱塘江桥位于浙江省市的浙赣铁路线上，为中国工程师自己设计并建造的公路铁路两用简支钢桁梁桥。桥全长1453m，上层设双车道公路，车道宽6.1m，下层为单线铁路。正桥18孔，由2×14.63 简支上承式钢板梁与16×65.84m简支钢桁梁组成。主桁用华伦式平行弦三角形桁架，桁架中心距6.1m，桁高10.7m，采用铬合金钢制造，铆钉连接，在岸边拼装，借助涨落潮整孔浮运架设。

武汉长江大桥 武汉长江大桥位于湖北省武汉市龟山和蛇山之间，系中国跨越长江的第一座大桥。正桥为公路铁路两用的双层刚桁梁桥，上层为公路桥，下层为双线铁路桥。正桥由3联（3孔为一联）9孔跨度各为128m的连续梁组成，共长1155.5m，连同公路引桥总长1670.4m。钢桁梁采用菱形腹杆， H型截面，3号桥梁钢，伸臂安装，未设临时墩。

南京大胜关长江大桥 世界上设计荷载最大的高速铁路桥，我国第一座高速铁路过江大桥。南京大胜关长江大桥是京沪高速铁路上的控制性工程，也是全线率先开工的项目。该桥位于南京长江三桥上游1550米处，全长约9.27公里，为六跨连续钢桁梁拱桥，主跨2×336米，连拱为世界同类桥梁最大跨度，桥上按六线布置，分别为京沪高速铁路双线、沪汉蓉铁路双线和南京地铁双线，其中京沪高速铁路设计时速达300公里，沪汉蓉铁路为I级干线，客货共线，客车设计行车时速是200公里，南京地铁行车时速是80公里。

五、悬索桥 悬索桥由两个主塔将作为主要承重构件的主缆索架起，再用固定在主缆索上的吊杆将作为桥面承重构件的主梁悬吊住。作用在桥面上的竖向移动荷载可通过主梁和吊杆加载于主塔，传给地基。在力的传递过程中吊杆和主缆索均承受着很大桥台后修筑的巨型锚碇平衡。

美国金门大桥 金门大桥(Golden Gate Bridge) 横跨南北,将旧金山市与Marin县连结起来。花费四年多时间修建的这座桥是世界上最漂亮的结构之一，它不是世界上最长的悬索桥,但它却是最著名的。金门大桥的巨大桥塔高227米，每根钢索重6412公吨，由27000根钢丝绞成。1933年1月始建，1937年 5月首次建成通车。

英国恒比尔大桥大桥 恒比尔河桥是世界上跨度最长的悬索桥之一，该桥于1981年建成，主跨径1410米，两端分别为280米和530米，宽28.5米，塔高155米。该桥于1979年建成，钢筋混凝土塔高155.5米，加强梁高4.5米。

土耳其博斯普鲁斯大桥 博斯普鲁斯大桥从贝约卢跨越博斯普鲁斯海峡，也称博斯普鲁斯大桥，1973年建成，全长1560米，两端引桥分别为255米和231米,桥身离海面64米。

日本明石海峡大桥 日本明石海峡大桥坐落在日本神户市与淡路岛之间，是20世纪世界上最长的吊桥。全长３９１１米，主桥墩跨度１９９１米。两座主桥墩海拔２９７米，基础直径８０米，水中部分高６０米。两条主钢缆每条约４０００米，直径１.１２米，由２９０根细钢缆组成，重约５万吨。大桥于１９８８年５月动工。１９９８年３月竣工。

中国润扬长江大桥 润扬大桥是中国第一座由悬索桥和斜拉桥构成的组合型特大桥梁，南汊主桥为悬索桥，北汊桥为斜拉桥。其中，南汊主桥的主跨径长1490米，是目前中国第一、世界第三的特大跨径悬索桥，比目前国内第二、世界第五的江阴大桥主跨还要长105米。

中国江阴长江大桥 江阴长江大桥是20世纪“中国第一、世界第四”大钢箱梁悬索桥（悬索桥是跨越能力最大的一种桥），是国家主干道跨越长江的特大型公路桥梁。大桥位于江苏省江阴市西山与靖江市十圩村之间。大桥全长3071米，悬索桥跨径布置为369m＋1385m＋309m，索塔高197m，两根主缆直径为0.870m，桥面按六车道高速公路标准设计，宽33.8米，设计行车速度为100公里/小时；该桥于1994年11月22日开工，1999年9月竣工通车。

六、斜拉桥 斜拉桥由主梁、塔柱和斜索三种基本构件组成。用高强钢材制成的斜索将主梁多点吊起，将主梁承受的恒载和车辆荷载传至塔柱，再由塔柱传给基础。它是一种桥面体系（加劲主梁）受压，支承体系（斜拉索）受拉的结构。

上海杨浦大桥 杨浦大桥联结上海杨浦区和浦东区，是上海道路内环线工程的两大过江枢纽之一，建于1991年4月至1993年9月。全长7658米，是目前世界上跨径最大的斜拉桥之一。主桥全长1176米，桥面宽30.35米,主塔为双塔双索将桥面凌空悬起,最粗索7毫米的高强钢丝编成,重约33吨。

南京长江第二大桥 南京长江第二大桥位于现南京长江下游11公里处，全长21.197公里，由南、北汊大桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。其中：南汊主桥为钢箱梁斜拉桥，桥长2938米，主跨为628米，该跨径目前居同类桥型中国内第一，世界第三；北汊大桥为钢筋混凝土预应力连续箱梁桥，桥长2172米，主跨3X165米连续箱梁，主跨径在同类桥型中也居国内领先。全线除南、北引桥、引线外，还设有4个互通立交，4座特大桥，6座大桥。全线按双向六车道高速公路标准建设。

南京长江第三大桥 南京长江第三大桥是国内第一座钢塔斜拉桥，也是世界上第一座弧线形斜拉桥，是上海至成都国道主干线的重要组成部分。南岸起点在绕城公路刘村互通，往东接南京市规划的二环线；北岸终点为浦口境内的宁合高速公路张店互通，往北接即将开工建设的宁淮高速公路。全长约15.6公里，其中跨江大桥长4744米，主桥为跨径648米的双塔双索面钢塔钢箱梁斜拉桥。

曲梁斜塔斜拉桥 不对称两跨斜拉桥

世界十大斜拉桥

苏通长江大桥 2008年6月30日上午正式通车的苏通长江公路大桥连接苏州与南通，是迄今为止中国规模最大的桥梁建设工程，全长32.4公里，跨江长约8.2公里。苏通大桥是江苏省规划建设的五条越江通道之一，也是国家沿海大通道的重点工程之一。

苏通长江大桥 • 2008年3月底验收会：专家组认为，苏通大桥的顺利建成，提升了我国桥梁技术在世界工程领域的地位，代表了当代中国桥梁建设的最高水平。 • 四个世界第一 • 最大主跨(1088米) • 最高桥塔(306米) • 最长拉索(580米) • 最深基础（主桥墩群桩基础）

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