【1】【按主要承重结构体系分】 有梁式桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、斜张桥和组合体系桥等(图4),前三种是桥梁的基本体系。
桥梁按桥梁上部结构的建筑材料分 有木桥、石桥、混凝土桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥(有时三者统称混凝土桥)、钢桥和结合梁桥等。木桥易腐蚀多用于临时性桥梁。
石料和混凝土抗压强度高而抗拉强度低,主要用于拱桥。钢筋混凝土桥为耐压的混凝土和抗拉、抗压性能均好的钢筋结合而成的桥,主要用于跨度不大的梁式桥和拱桥。
预应力混凝土桥是采用高强度钢筋(丝)和高标号混凝土建成,可达到比钢筋混凝土大得多的跨度,可采用的结构体系也比钢筋混凝土桥广泛得多。钢桥用结构钢制造,现常用于实腹梁桥及大跨度的桁架梁桥、拱桥、斜张桥和悬索桥。
其主要优点是施工速度较快,跨越能力大;缺点是用钢量较多,维修费大。结合梁桥也称组合梁桥,是由两种不同建筑材料结合而成的桥,通常指用钢梁和钢筋混凝土桥面板结合而成的桥,可以节省钢材。
此外,还有用轻质混凝土、铝合金、玻璃钢等建筑材料建造的桥梁。【2】【按用途分】 有公路桥、铁路桥、公铁两用桥、城市桥。
公路桥的活载一般小于铁路桥,但活载的作用点(车轮)在桥的横向是变化的,桥面较宽,桥梁的容许挠度也大。铁路桥活载沿轨道运行,在桥上横向位置不变,桥面系易于布置,但桥面通常较窄,在大跨度铁路桥的设计中,由于横向稳定、刚度和风振等原因而需加宽桥梁;其活载大,容许挠度小,因此在选择结构体系上不如公路桥有较多的自由。
在同一桥位上供公路和铁路使用的桥梁称公铁两用桥。公路、铁路一般分别布置在上、下两个平面上;也可布置在同一平面上,将公路设置在铁路两侧,但运营性能较差。
城市桥的构造接近公路桥,但车行道和人行道较宽,桥梁高度要低,以减少桥头引道长度和填土数量;在通行混合交通时,桥梁纵坡不宜大于2%;设计中应考虑公用事业管线(电信、照明、自来水、暖气和雨水管等)的过桥设置,不得妨碍桥梁的维修和养护,但高压输电线路、煤气管、输油管与污水管等不允许在桥上敷设。城市桥应视为重要的艺术建筑之一,应注意桥梁本身的造型要和周围的景观协调,对桥头堡、栏杆、灯柱的艺术要求也高。
城市桥上游人乐于驻足,以选用不影响眺览风景的上承式桥梁为最好。此外,尚有人行桥、飞机场桥、运河桥、给水桥(渡桥)和供油、供气、供煤粉的管道桥等。
桥梁按跨越障碍分 有跨河桥、跨谷桥、跨线桥和高架线路桥等。跨河桥的长度和高度,应满足泄洪和通航的要求,在主河槽部分的桥梁称为正桥,跨度较大;其余部分称为引桥,其跨度一般由经济条件确定,宜优先选用标准设计(见桥梁标准设计)。
跨谷桥的长度和高度由地形决定。跨线桥为线路(公路、铁路等)立体交叉时,一条线路跨越另一条线路的桥梁,也称立交桥;如在地下穿过既有线路的称为地道桥。
高架线路桥是修建于地面或道路上空,供车辆行驶的旱桥,是一种用桥梁结构代替路堤的高架线路,可以避免线路平面交叉,提高交通运输能力。【3】【按桥面位置分】 有上承式桥、中承式桥、下承式桥和双层桥。
将桥面布置在主要承重结构之上的称为上承式桥(图4a、b),在主要承重结构下缘附近的称为下承式桥(图3);介于上、下缘之间的称为中承式桥;上下缘均设桥面的称为双层桥。上承式桥具有构造简单、容易养护、制造架设方便,节省墩台圬工数量以及视野开阔等优点,在桥梁设计中常优先选用。
中、下承式桥都具有桥梁建筑高度小的优点,视设计要求而用。双层桥多用于公铁两用桥。
按桥梁平面的形状分 有正交桥、斜桥和弯桥。正交桥的桥梁中心线和主河槽的流向(或被跨越线路的中心线)正交。
斜桥的中心线和主河槽流向斜交。斜交的度数一般用桥梁的中心线和支承线的法线交角表示。
斜桥受力和构造都较复杂,用材料也多。弯桥是主要承重结构轴线顺着线路曲线布置的桥,其受力和构造也较复杂;为便于行车,桥面应按线路要求设置超高及加宽。
桥梁按制造方法分 混凝土桥分就地灌筑桥和装配式桥两类。后者的构件在工厂(场)中预制,运往工地拼装架设,其优点可使桥梁制造工业化、机械化,降低成本,提高速度,而且质量也有保证。
也有两者结合的装配、现浇式混凝土桥。钢桥一般都是装配式的。
【4】【按桥梁长度分】 桥梁在技术要求和养护设施等方面需要按桥梁长度进行分类。按使用期限分 有临时性桥、永久性桥和半永久性桥。
临时性桥的构造简易,仅在有限的短期内使用或在永久性桥未建成以前供维持交通之用。永久性桥为长期使用的桥梁,需按规定的设计洪水频率、桥面宽度和检查维修设备等进行设计。
半永久性桥一般是下部结构按永久性桥设计,而上部结构是临时性的。其他特殊桥梁 有活动桥、军用桥与漫水桥等。
活动桥是桥跨结构可以移动或转动,以扩大或开放桥下自由通道的桥梁,多用于河流下游靠近入海的港口处。军用桥是为军事目的而设的临时性桥梁,用以跨越河流、峡谷沟壕、与弹坑等障碍,通常要求材料重量轻而强度高,构件可以互换,拆装简便,能迅速组装。
我是做施工的,不过桥梁设计我是专业毕业的,我给你说说我了解的。
第一步设计阶段主要是勘察阶段,地质水文勘查,需要了解桥梁的地基基础承载力,地质构造,以及河道的水文情况,这些工作做好后,进行计算,通过一些经验公式和承载力结算,首先进行桥梁基础设计。 这个过程需要勘查单位来做勘查,具体的需要勘查资质的勘查院出具勘查报告后,进行下一步设计。
基础设计主要是一些计算,一般采用桩基础,具体的河道规模确定基础的形式,主要的基础形式有摩擦桩基础,沉井基础,大型重力基础等等吧,具体的需要依据具体情况来定,一般的如果河道规模较大,并且可以通航的都是采用大型基础,沉井基础等,一般的季节性河道采用桩基础比较多。 摩擦桩基础需要进行计算得出桩径及有效桩长,这部分需要进行桩计算,赔筋都是有比例的,一般应该都是体积比。
混凝土采用多少号的等等。 然后按照从下到上的步骤进行设计,桩向上接柱或者做联系梁,主要是桩和盖梁部分的接触位置如何设计的问题。
接下来应该是设计桥台部位,采用何种方式桥台。 桥台盖梁都结束后,可以设计混凝土梁。
这个要看具体情况来分析确定,多用的梁主要有简支梁设计,混合梁设计,或者非简支梁设计,刚构梁设计等等。主要形式有预应力混凝土箱形梁,T型梁,带翼板的箱形梁,还有现浇的刚构梁等等。
主要采用哪一种,需要综合考虑,造价,规模,还有交通量,交通量是个很重要的参数,远景交通量的估计,道路所处的等级都是需要重要考虑的部分,这部分计算也直接决定基础的采用形式。 梁设计完成后,需要出梁的设计图,边梁设计,钢筋布置等等,最好配好钢筋数量。
梁设计好了,就再向上,需要做桥面,一般的先设计防水,然后找平层,然后是粘层,然后上面做桥面,是混凝土结构,还是沥青混凝土结构路面,这个部分需要看甲方意见,主要还是结合道路,车流量等等,当地有没有腐蚀性酸雨等等。一般的南方采用水泥混凝土居多,北方采用黑路面居多。
桥面的设计一定要制定材料型号等等,对了,忘记一块,就是支座部分,在盖梁桥台上部作桥梁支座,一般都是橡胶支座,也有采用球形钢支座的,这个需要计算,总之桥梁的设计主要还是计算。 你桥面设计好后,主体结构就完成了,附属构筑物需要进行设计,如桥护坡,使用锥坡还是什么的,采用块石还是片石,桥上排水设计,栏杆设计,人行道设计等等需要进行设计,最好交通设计。
但是你也要清楚一点,整个强梁的设计出来后,要做一定的模拟力学分析,主要是对桥梁整体受力进行力学模拟分析,一般这个软件是有限元,那个我不是明白,不过一般桥梁设计院都应该有这个软件,这个软件价钱不菲,所以不是很好学习。 希望能够帮助你,我道桥施工都可以做,如果你们有信息可以和我分享,我的邮箱:davey7@139.com。
现行公路桥梁钢结构设计参照《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015执行。
设计方法有:
一、整体部分
1、根据确定桥梁跨径选择桥梁形式,如:斜拉桥、悬索桥、拱桥、桁架桥等;
2、根据桥梁形式选择梁截面型式,如:钢板梁、钢箱梁、钢桁架、钢管结构、钢-混组合梁等;
3、根据选定的桥型及梁截面型式,选择材料及设计指标;
4、斜拉桥、悬索桥还要做选择钢塔、缆索系统;
5、整体结构计算。
二、局部
1、节点设计:焊接、铆接、栓接;
2、局部承载力极限状态计算;
3、局部正确使用极限状态计算
三、附属
1、钢桥面铺装设计;
2、防护及维护设计;
3、支座及伸缩缝设计。
按主要承重结构体系分 有梁式桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、斜张桥和组合体系桥等(图4),前三种是桥梁的基本体系。
按桥梁上部结构的建筑材料分 有木桥、石桥、混凝土桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥(有时三者统称混凝土桥)、钢桥和结合梁桥等。木桥易腐蚀多用于临时性桥梁。石料和混凝土抗压强度高而抗拉强度低,主要用于拱桥。钢筋混凝土桥为耐压的混凝土和抗拉、抗压性能均好的钢筋结合而成的桥,主要用于跨度不大的梁式桥和拱桥。预应力混凝土桥是采用高强度钢筋(丝)和高标号混凝土建成,可达到比钢筋混凝土大得多的跨度,可采用的结构体系也比钢筋混凝土桥广泛得多。钢桥用结构钢制造,现常用于实腹梁桥及大跨度的桁架梁桥、拱桥、斜张桥和悬索桥。其主要优点是施工速度较快,跨越能力大;缺点是用钢量较多,维修费大。结合梁桥也称组合梁桥,是由两种不同建筑材料结合而成的桥,通常指用钢梁和钢筋混凝土桥面板结合而成的桥,可以节省钢材。
此外,还有用轻质混凝土、铝合金、玻璃钢等建筑材料建造的桥梁。
按用途分 有公路桥、铁路桥、公铁两用桥、城市桥。公路桥的活载一般小于铁路桥,但活载的作用点(车轮)在桥的横向是变化的,桥面较宽,桥梁的容许挠度也大。铁路桥活载沿轨道运行,在桥上横向位置不变,桥面系易于布置,但桥面通常较窄,在大跨度铁路桥的设计中,由于横向稳定、刚度和风振等原因而需加宽桥梁;其活载大,容许挠度小,因此在选择结构体系上不如公路桥有较多的自由。在同一桥位上供公路和铁路使用的桥梁称公铁两用桥。公路、铁路一般分别布置在上、下两个平面上;也可布置在同一平面上,将公路设置在铁路两侧,但运营性能较差。城市桥的构造接近公路桥,但车行道和人行道较宽,桥梁高度要低,以减少桥头引道长度和填土数量;在通行混合交通时,桥梁纵坡不宜大于2%;设计中应考虑公用事业管线(电信、照明、自来水、暖气和雨水管等)的过桥设置,不得妨碍桥梁的维修和养护,但高压输电线路、煤气管、输油管与污水管等不允许在桥上敷设。城市桥应视为重要的艺术建筑之一,应注意桥梁本身的造型要和周围的景观协调,对桥头堡、栏杆、灯柱的艺术要求也高。城市桥上游人乐于驻足,以选用不影响眺览风景的上承式桥梁为最好。
一、设计方法:
1、方案构思与结构选型
根据竞赛规则要求,我们从模型设计的要求、模型制作材料的性能、加载形式和制作方便程度等方面出发,采用白卡纸、白乳胶和白棉线设计制作了桥梁模型。
为了达到轻简抗挠的效果,通过对稳定性的分析,我们采用了悬索与拱桥组合的结构。简支梁是我们结构的核心部分,为了增加其的刚度和稳定性,在接点出增加了承台,两条梁用棉线绑扎固定。
2.模型规格:
1)模型总跨度1050mm,桥面宽220mm,桥面高
差>150mm。
2) 桥梁模型设计为双跨不对称结构,左跨300mm右跨
650mm,每个车道宽100mm。
3.) 受力构件设计
a) 核心部分为支架简支梁。桥面板和简支梁的组合,作为压弯系统,承担结构的整体受压、受弯;
b) 简支梁之间用棉线绑扎为了增加简支梁的稳定性; c) 多层梁组合作为抗拉系统,承担桥梁变形由简支梁传递过来的的拉力。
二、设计过程:
1.材料性能分析
白卡纸:A0图纸。此模型设计的重点是抵抗均布载荷和动载过程对桥梁产生的屈 曲、断裂、磨损以及弯曲等破坏。所以考虑到白卡纸具有两考的抗拉性能,而且通过简易的构建制作,能够大大提高白卡纸的强度。组合成一个具有良好结构体系的桥模型。发挥纸所体现出的钢的特性。
乳白胶:粘结力强,满足结构受力特点,使纸间紧密结合。缺点是湿度 大,不易干燥,干燥后硬度强,但容易产生脆性破坏。
棉线:韧性较好,材质较轻,易于绑扎节点与乳白胶配合使用可以使结构更加牢固,还可以承受一定的拉力。
2.结构选型
此模型设计的重点是抵抗静载加载砝码对桥梁产生的弯矩总和,利用好卡纸自身抗拉的力学特性。再者组合梁结构综合应用了刚性构件抗弯刚度高的优点,结构可以做到结构自重相对较轻,体系的刚度和稳定性相对较大,因而可以承受较大的载荷。
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