桥梁的规划与设计基本原则

桥梁工程第 2 章 桥梁的规划与设计本章内容✓2.1 桥梁总体规划原则✓2.2 桥梁设计程序✓2.3 桥梁规划设计✓2.4 桥梁设计的方案比选◆桥梁是铁路、公路或城市道路的重要组成部分，特别是大、中桥梁，对国家的政治、经济、国防等都具有非常重要意义，在抗震救灾中起着举足轻重的作用，被视为生命线工程。

因此，桥梁建设应根据所在线路的作用、性质和将来发展的需要，满足安全可靠、适用耐久、经济合理的设计要求，符合美观和有利于环境保护和可持续发展的原则，并考虑因地制宜、就地取材、便于施工等因素进行设计。

◆（1） 安全可靠桥梁的安全可靠既包括桥梁结构自身的安全，即在制造、运输、安装的施工过程和运营过程中都能满足强度、刚度、稳定性的要求，还包括应能保证桥上、桥下的行人和车辆在施工和运营过程中的安全。

①桥梁结构的强度应使整个结构及其各组成构件以及连接构造的材料抗力或承载能力具有足够的安全储备。

②桥梁的刚度要求应使结构在各种荷载作用下的变形不超过规范规定的容许限值，因为过大的变形会导致行车困难，给乘客和行人不舒适、不安全的感觉，严重的甚至会危及桥梁结构的安全。

③桥梁的稳定性要求就是要使结构在荷载和各种外界因素作用下，具有保持原有形状和位置的能力。

④对于河床易变迁的河道，应设计好导流设施，防止桥梁基础底部被过度冲刷。

⑤对于通行大吨位船舶的河道，必要时应设置防撞构筑物等。

⑥对于跨线桥，必要时应在桥梁两侧设置限高栏。

⑦位于地震区内的桥梁，在构造和计算上还应满足抗震要求；⑧对于大跨柔性桥梁，还应考虑风振效应。

⑨为保证桥上和桥下行人、车辆的安全，应在桥上设置防撞栏、分隔带、铁路桥梁护轨（高速铁路桥梁档砟墙或防护墙）等设施，高速铁路桥梁超过3km时，还应结合地面道路条件，在线路两侧交错设置可上下桥的救援疏散通道。

⑩对于交通繁忙的桥梁，应设计好照明设施和明确的交通标志，两端引桥坡度不宜太陡，以避免发生车辆碰撞等引起的车祸。

（2） 适用性桥梁的适用性是指桥梁结构在整个使用期内都应具有足够的承载能力和良好的工作性能。

方
案
1．主梁采用变截面箱型断
比
面，抗扭和抗弯性能都较好， 1.主桥跨度适中，拱式结构
较 表
安 全 性
安全可靠； 2．施工采用支架现浇，对 支架刚度要求高； 3．运营养护成本较低；
刚度大，承载潜力大； 2.采用预制装配施工，工期 较短，质量容易控制； 3.主桥后期的营运和养护费
4.中间无伸缩装置，行车较 用较高。
（4）施工上的要求：技术先进
在因地制宜的前提下，尽可能采用成熟且先进的新结构、新设备、 新材料和新工艺。
（5）美学和景观上的要求：美观
随着经济的发展、人们生活水 平的提高，桥梁美学越来越受 到重视。
三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的 途径（设计手段）：
• 3、拟采用的途径 • 设计手段: • （1）正确使用桥梁计算软件（Brcad、Midas等）； • （2）收集参考图（标准图、设计图）； • （3）正确使用规范和手册。 • 技术路线： • （1）合理选择桥型，正确拟定结构尺寸； • （2）根据桥型特点和施工条件，设计合理的施工方案； • （3）用桥梁设计软件准确计算整个施工过程及成桥状态的受力； • （4）在施工的每一个阶段，充分考虑混凝土的收缩徐变、临时荷载等因素
三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的 途径（设计手段）：
• 1．设计的主要内容 • 按任务书写。
• 2．设计的重点与难点 • 重点： • （1） 成桥状态下的结构分析； • （2） 截面的钢筋配置； • （3） 施工过程结构内力和位移的计算。 • 难点： • （1） 结构尺寸的合理拟定； • （2） 施工过程结构受力状态的正确模拟。
1.梁桥的发展概况
• 随着交通运输业特别是高等级公路的迅速发展,对行车平顺舒适提出了更高的 要求.而多伸缩缝的悬臂梁和T型刚构桥均难以满足这个要求,超静定结构连续 梁桥以其结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点而得到 了迅速的发展.普通钢筋混凝土连续梁桥的适用跨径在15-30米之间,当跨径进 一步增大时，结构自重产生的弯矩迅速增大，混凝土开裂难以避免，于是预 应力混凝土连续梁桥得到广泛的应用。

人行道的宽度为0.75m或1.0m，大于1.0m时， 按0.5m的倍数增加；
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置
二、桥梁的横断面设计
桥面横向布置：
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置
二、桥梁的横断面设计 一般规定：
高速公路、一级公路的桥梁宜设计为上、下行两 座分离的独立桥梁；
各级公路上的涵洞和二、三、四级公路上的跨径 小于8m的单孔小桥的桥面宽度应与路基同宽。 城市桥梁或城市交通的公路桥梁的桥面宽度，应 考虑到城市交通工程规划的要求予以适当加宽。
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置
二、桥梁的横断面设计
桥面宽度：取决于行车和行人的需要。
不同桥跨结构横截面的形式。
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置
二、桥梁的横断面设计
桥面宽度：
机动车行车的要求：
各级公路建筑限界(单位：m)
a)高速公路、一级公路(整体式)；b)高速公路、一级公路(分离式)； c)二、三、四级公路；
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置 一、桥梁的纵断面设计 （三）桥面标高的确定：
1.流水净空要求：
对于设支座的桥梁，支座底面应高出计算水位 （即设计洪水位+壅水高、浪高等）不小于 0.25m，并高出最高流冰面不小于0.5m。
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置 一、桥梁的纵断面设计 1.流水净空要求：
对于无铰拱桥，拱脚允许被洪水淹没，但淹没 深度不宜超过拱圈净矢高的2/3，并且在任何 情况下，拱顶底面应高出计算水位不小于 1.0m，拱脚的起拱线应高出最高流冰面不小 于0.25m。
第三节 桥梁的纵断面、横断面设计和平面布置 一、桥梁的纵断面设计
1.流水净空要求： 《桥规》规定：在不通航或无流放木筏河流上 及通航河流的不通航桥孔内，桥下净空不应小于 下表规定。

❖偶然荷载：在设计使用期内，不一
定出现，但一旦出现其值很大且持续
载他 可 变 荷
风力，汽车制动力，流水压力， 冰压力，温度影响力，支座摩 阻力，
时间较短的荷载，它包括船只或漂浮 载
物撞击力、地震力。
❖桥梁设计时许考虑荷载组合。
偶然 荷载
地震力，船只或漂流物撞击力
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2024/3/26
❖桥梁横断面设计，主要是确定桥面净空和与此相适应的桥跨结 构横断面的布置。
❖《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)(以下简称《桥规》)
规定了公路桥面净空限界及桥面布置的尺寸规定(见表2-1和图23)。
❖桥上人行道和自行车道的设置，应根据需要而定，并与路线前 后布置配合,必要时自行车道和行车道宜设置适当的分隔设施。
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2.1.2 桥梁设计的基本资料
桥梁总体设计涉及的因素很多，必须经过充分的调查研究，
根据具体的情况，提出正确合理的设计方案和计划任务书。因此 必须进行一系列的野外勘测和资料的收集工作。对于跨越河流的 桥梁在勘测时应收集如下资料：
1.桥梁承担的具体任务：调查桥上的交通信息和交通要求。调 查桥上有无各类管线需要通过。
❖非通航河流，梁底一般应高出设计洪水位（包括壅水和浪高） 不小于0.5m，高出最高流冰水位0.75m；支座底面应高出设计洪 水位不小于0.25m，高出最高流冰水位不小于0.5m，支座处有围 护隔水者不受此限。对于无铰拱桥，拱脚允许被设计洪水位淹没， 拱顶底面至设计洪水位的净高不小于1.0m。对于有漂流物和流冰 阻塞以及易淤积的河床，桥下净空应适当加高。
❖桥面铺装一般不作受力计算。为使
铺装层具有足够的强度和良好的整体