第二章 桥梁工程的规划与设计

本章内容第一节 桥梁设计原则和科学依据 第二节 桥梁立面、断面和平面布置 第三节 桥梁设计与建设程序 第四节 桥梁建筑美学的基本观点

桥梁工程

第二章 桥梁工程的规划与设计

第一节 桥梁设计原则和科学依据

一、桥梁设计的基本原则 1、土木工程结构的基本属性：1)满足使用功能：使用要求、承受荷载 2)安全、经济 3)单件性：规划、设计、施工需因时因地而异 4)美观

第一节 桥梁设计原则和科学依据

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第二章 桥梁工程的规划与设计

一、桥梁设计的基本原则 2、桥梁设计的基本原则1)安全(Safety) 结构在使用年限内，在各种荷载作用下，应具有足够的 承载能力，以保证桥梁车辆、行人，以及桥梁本身的安全 2) 适用(Serviceability) 保证行车的通畅和舒适；通行能力既能满足当前需要， 也可适当照顾今后发展；对跨越线路或河流的桥梁，要求 不妨碍桥下交通或通航；靠近城市、村镇等的桥梁，还应 当综合考虑桥头和引桥区域的环境和发展；在使用年限内， 桥梁一般只需常规养护维修就可保证日常使用

第一节 桥梁设计原则和科学依据

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第二章 桥梁工程的规划与设计

一、桥梁设计的基本原则 2、桥梁设计的基本原则 3)经济(Economic) 在安全、适用的前提下，经济是衡量技术水 平和做出方案选择的主要因素。对于重大的桥梁工 程，必须进行多方案的比较，详细研究技术上的可 行性和先进性，以及经济上的合理性。 4) 美观(Aesthetics) 在安全、适用和经济的前提下，尽可能使桥 梁具有优美的造型，并与周围的环境相协调。

第一节 桥梁设计原则和科学依据

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二、桥梁工程的科学依据1、数学：理论基础、工具 2、力学：理论力学、材料力学、结构力学、结构动力学等 3、计算机辅助设计技术：通过计算机辅助进行结构分析、绘图 4、工程材料学：石材、木材、钢材、混凝土、复合材料、防腐材料等 5、工程地质学：覆盖土层、上部岩床、地下水以及相关物理探测方法 6、岩土力学：岩石、土的力学性能，承载力、变形、稳定性等 7、水力学：开敞渠道内水流机理和位能动能转变关系；管道内水压力；水浮 力 8、水文学：桥位处建桥前后水的运动规律及对路、桥、周围环境的影响 9、混凝土结构工程：包括设计、施工和科研，素砼、钢筋及预应力砼 10、钢结构工程：钢构件加工、拼装、防腐及整体疲劳、稳定等问题 11、基础工程：扩大基础、桩基础、沉井基础等 12、铁道、公路工程

:桥路连接、线形协调第一节 桥梁设计原则和科学依据

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三、桥梁技术规范、工作细则和常用手册 桥梁技术规范(Specifications, Standard)以科学的工程知识和成熟的工程经验为基础，全面系统地汇集整理 有关桥梁设计、施工、养护的技术要求，形成统一的标准规定，并以此 作为桥梁各项工作必须遵循的准则，这种成册的准则条文，就称之为桥 梁技术规范。

工作细则(Regulation, Rule, Guide)对内容广泛或技术复杂而在规范条文中不便一一纳入的技术文件， 通常采用工作细则的形式加以补充。

常用手册(Manual, Handbook)为工作方便，有关部门常常汇集与桥梁设计有关的原始资料、规范 规定、应用公式、参考数据等，编成手册，可以迅速查解经常遇到的技 术问题，提高工作效率。第一节 桥梁设计原则和科学依据

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第二节 桥梁立面、断面和平面布置

一、桥梁立面布置桥梁立面(elevation)包括确定桥梁总长、桥梁 孔径布置、桥梁高程与桥下净空、桥上及桥头的纵坡 设置等。桥梁总长：根据水文计算确定。既要保证过水空间又要保证经济 孔径布置：与经济、技术、结构体系、桥式、通航要求、地形地 质以及水文情况有关。 经济跨径第二节 桥梁立面、断面和平面布置

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桥面高程的确定：1)由线路纵断面确定；2)由设计洪水水位、通航净空、建筑高度确定。

坡道设置：节省路基填方，将桥梁抬高，设置坡道 公路桥：桥面纵坡≤4%,桥头引道纵坡≤5% 市镇交通繁忙桥梁：均≤3% 铁路桥：明桥面和无碴桥面一般应设平坡，跨度大于40m或 桥长大于100m,纵坡≤4‰,不设竖曲线 道碴桥面可设于坡道上，一般≤30‰第二节 桥梁立面、断面和平面布置

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二、桥梁断面布置桥梁断面布置包括桥面净空、桥面宽度、行车道宽度、机动车 道布置和人行道、自行车道布置等

桥面净空

是保证车辆、行人安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限 应符合公路或铁路建筑限界的要求 建筑限界：路面(轨面)以上的一定宽度和高度范 围内，不允许有任何设施及障碍物侵入 的规定最小净空尺寸

第二节 桥梁立面、断面和平面布置

桥梁工程

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第二节 桥梁立面、断面和平面布置

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第二节 桥梁立面、断面和平面布置

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第二节 桥梁

立面、断面和平面布置

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桥面宽度

车道宽度

人行道

-公路桥宽需要考虑行车道宽度、路缘带宽度、分隔带 宽度、路肩(或紧急停车带)宽度、非机动车道宽度等。 -铁路桥宽主要依据建筑限界的要求和线数决定。 -弯道上的桥梁，应按线路要求加宽弯道内侧并于外侧 设置超高 - 一般与线路等级有关，根据规范确定。 -公路桥行车道宽度等于车道宽度与车道数的乘积。 - 高速公路桥梁不设人行道，设置检修道。 -一般公路桥梁人行道宽度0.75或1.0m,大于1.0m时按 0.5m级差递增 -铁路桥梁明桥面设单侧或双侧带栏杆人行道；道碴桥 面设双侧带栏杆人行道；市区铁路桥视具体情况设置 -直线铁路桥梁线路中心至人行道栏杆内侧净距：小桥 2.45m,大中桥3.0m - 避车台

第二节 桥梁立面、断面和平面布置

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三、桥梁平面布置桥梁的平面布置与线路和河 道(或其他道路)两者的相交情 况有关 斜交时桥梁纵轴线与河道主 流流向交角一般不大于45°,通 航河流不宜大于5° 曲线桥可由直线梁布置成折 线或曲线梁构成，避免采用反向 曲线；墩台布置沿曲线径向排列； 曲线半径符合有关规定。

第二节 桥梁立面、断面和平面布置

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第三节 桥梁设计与建设程序

一、基本程序一般桥梁建设程序： 审批项目建议书→可行 性报告并确定设计任务书→ 工程立项→设计→招标→施 工→竣工验收 大型桥梁设计工作可分 为前期工作及设计两个阶段， 前期工作包括编制与可行性 研究报告和可行性研究报告， 设计阶段按“三阶段设计” 进行，即初步设计、技术设 计和施工设计。第三节 桥梁设计与建设程序