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1、会计学1桥梁计算方法桥梁计算方法1、梁式、梁式简支梁桥：简支梁桥：上部结构由两端简单支承在墩台上部结构由两端简单支承在墩台上的桥梁，是静定结构。上的桥梁，是静定结构。第1页/共46页开封黄河大桥开封黄河大桥第2页/共46页开封黄河大桥：开封黄河大桥：桥全长桥全长4475.09m，共，共108孔，其中孔，其中77孔为跨径孔为跨径50m的预应力混凝土的预应力混凝土简支简支T型梁型梁，其余，其余31孔跨径为孔跨径为20m。桥宽。桥宽18.5m：机动车道：机动车道12.3m，非机动车道人行道两侧个，非机动车道人行道两侧个3.1m。下部结构为单排双柱式墩，直径。下部结构为单排双柱式墩，直径220cm 大
2、直径钻孔灌注桩基础。大直径钻孔灌注桩基础。第3页/共46页1、梁式、梁式连续梁桥：连续梁桥：上部结构由连续跨过三个以上支座的桥梁。在较大跨径时较简支梁经济，且桥墩宽度小，节省材料，接缝少，行车平顺。但连续梁为超静定结构，适用于地质良好的桥位处。上部结构由连续跨过三个以上支座的桥梁。在较大跨径时较简支梁经济，且桥墩宽度小，节省材料，接缝少，行车平顺。但连续梁为超静定结构，适用于地质良好的桥位处。第4页/共46页杭州钱塘江二桥杭州钱塘江二桥杭州钱塘江二桥杭州钱塘江二桥第5页/共46页杭州钱塘江二桥杭州钱塘江二桥杭州钱塘江二桥杭州钱塘江二桥 为公路、铁路并行分离的公路、铁路两用为公路、铁路并行分离的
3、公路、铁路两用为公路、铁路并行分离的公路、铁路两用为公路、铁路并行分离的公路、铁路两用桥。当时国内最长的预应力混凝土桥。当时国内最长的预应力混凝土桥。当时国内最长的预应力混凝土桥。当时国内最长的预应力混凝土箱型连续梁箱型连续梁箱型连续梁箱型连续梁。公路、铁路正桥均为公路、铁路正桥均为公路、铁路正桥均为公路、铁路正桥均为1818孔一联预应力混凝土箱孔一联预应力混凝土箱孔一联预应力混凝土箱孔一联预应力混凝土箱形连续梁。基础采用钻孔灌注桩。公路桥按高形连续梁。基础采用钻孔灌注桩。公路桥按高形连续梁。基础采用钻孔灌注桩。公路桥按高形连续梁。基础采用钻孔灌注桩。公路桥按高速公路标准设计，桥宽速公路标准设
4、计，桥宽速公路标准设计，桥宽速公路标准设计，桥宽20m20m，4 4车道，全长车道，全长车道，全长车道，全长1792.8m1792.8m。铁路桥全长。铁路桥全长。铁路桥全长。铁路桥全长2861.4m2861.4m。第6页/共46页1、梁式、梁式钢桁梁桥：钢桁梁桥：桁梁桥构造简单，施工方便，工桁梁桥构造简单，施工方便，工期短、造价低、且易维修。期短、造价低、且易维修。第7页/共46页钱塘江大桥钱塘江大桥钱塘江大桥钱塘江大桥（19371937）第8页/共46页钱塘江大桥：钱塘江大桥：钱塘江大桥：钱塘江大桥：为中国工程师自己设计并建造的公路为中国工程师自己设计并建造的公路为中国工程师自己设计并建造的
5、公路为中国工程师自己设计并建造的公路铁路两用铁路两用铁路两用铁路两用简支钢桁梁桥简支钢桁梁桥简支钢桁梁桥简支钢桁梁桥。全长。全长。全长。全长14531453米，上米，上米，上米，上层设双车道公路，宽层设双车道公路，宽层设双车道公路，宽层设双车道公路，宽6.16.1米，下层为单线米，下层为单线米，下层为单线米，下层为单线铁路。正桥铁路。正桥铁路。正桥铁路。正桥1818孔，由孔，由孔，由孔，由2x14.63m2x14.63m简支上承式简支上承式简支上承式简支上承式钢板梁与钢板梁与钢板梁与钢板梁与16x65.84m16x65.84m简支钢桁梁组成。正简支钢桁梁组成。正简支钢桁梁组成。正简支钢桁梁组成
6、。正桥主要采用空心钢筋混凝土桥墩、气压沉桥主要采用空心钢筋混凝土桥墩、气压沉桥主要采用空心钢筋混凝土桥墩、气压沉桥主要采用空心钢筋混凝土桥墩、气压沉箱基础。箱基础。箱基础。箱基础。第9页/共46页武汉长江大桥（武汉长江大桥（武汉长江大桥（武汉长江大桥（19571957）第10页/共46页武汉长江大桥：武汉长江大桥：武汉长江大桥：武汉长江大桥：中国第一座跨越长江的公路铁路中国第一座跨越长江的公路铁路中国第一座跨越长江的公路铁路中国第一座跨越长江的公路铁路两用两用两用两用钢桁架桥钢桁架桥钢桁架桥钢桁架桥。上层为公路，行车道。上层为公路，行车道。上层为公路，行车道。上层为公路，行车道宽宽宽宽1818
7、米，两侧人行道各宽米，两侧人行道各宽米，两侧人行道各宽米，两侧人行道各宽2.252.25米，下米，下米，下米，下层为双线铁路。正桥有层为双线铁路。正桥有层为双线铁路。正桥有层为双线铁路。正桥有9 9孔，共长孔，共长孔，共长孔，共长1155.51155.5米，包括米，包括米，包括米，包括3 3联联联联3 3孔平行弦连续桁孔平行弦连续桁孔平行弦连续桁孔平行弦连续桁架，每孔跨度架，每孔跨度架，每孔跨度架，每孔跨度128128米，桁高米，桁高米，桁高米，桁高1616米。米。米。米。第11页/共46页2、拱桥、拱桥圬工拱桥圬工拱桥石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥，跨越能力较
8、小。我国公路桥土拱桥，跨越能力较小。我国公路桥中中70%为拱桥。由于我国是一个多山为拱桥。由于我国是一个多山的国家，石料资源丰富，因此拱桥取的国家，石料资源丰富，因此拱桥取材以石料为主。材以石料为主。第12页/共46页赵州桥赵州桥 第13页/共46页赵州桥赵州桥 第14页/共46页赵州桥赵州桥 世界上现存最早、保存最好的世界上现存最早、保存最好的巨大石拱桥，建于隋代开皇年间巨大石拱桥，建于隋代开皇年间（581601），距今已有），距今已有1400多年历多年历史，被誉为史，被誉为华北四宝之一华北四宝之一。赵州。赵州桥是一座弧形桥是一座弧形单孔石拱桥单孔石拱桥。桥全长。桥全长64.4米，拱顶宽米，
9、拱顶宽9米，两端宽米，两端宽9.6米，米，跨径跨径37.38米在桥两端的石拱上，辟米在桥两端的石拱上，辟有两个券洞，这种结构叫有两个券洞，这种结构叫敞肩拱敞肩拱，拱矢高，拱矢高7.23米。这些敞开的小拱米。这些敞开的小拱在减轻桥身的重量同时，又起到减在减轻桥身的重量同时，又起到减少流水冲力的作用。这在当时是世少流水冲力的作用。这在当时是世界桥梁中的首创。界桥梁中的首创。第15页/共46页宁海越溪桥宁海越溪桥第16页/共46页宁海越溪桥：宁海越溪桥：宁海越溪桥：宁海越溪桥：桥主孔为净跨桥主孔为净跨桥主孔为净跨桥主孔为净跨75m75m的的的的预应力混凝土桁预应力混凝土桁预应力混凝土桁预应力混凝土桁
10、架拱架拱架拱架拱，拱矢度为，拱矢度为，拱矢度为，拱矢度为1/91/9；边孔为净孔；边孔为净孔；边孔为净孔；边孔为净孔40m40m的双的双的双的双曲拱，中墩为钢筋混凝土高桩承台，石砌曲拱，中墩为钢筋混凝土高桩承台，石砌曲拱，中墩为钢筋混凝土高桩承台，石砌曲拱，中墩为钢筋混凝土高桩承台，石砌箱形墩身。箱形墩身。箱形墩身。箱形墩身。第17页/共46页卢浦大桥卢浦大桥（2003）第18页/共46页卢浦大桥卢浦大桥卢浦大桥卢浦大桥 （20032003）第19页/共46页卢浦大桥施工卢浦大桥施工 第20页/共46页卢浦大桥：卢浦大桥：卢浦大桥：卢浦大桥：世界上跨径（世界上跨径（世界上跨径（世界上跨径（55
11、0550米）最大的米）最大的米）最大的米）最大的拱形桥拱形桥拱形桥拱形桥，大桥主桥为全钢结构，大桥全长大桥主桥为全钢结构，大桥全长大桥主桥为全钢结构，大桥全长大桥主桥为全钢结构，大桥全长39003900米，米，米，米，其中主桥长其中主桥长其中主桥长其中主桥长750750米，宽米，宽米，宽米，宽28.7528.75米，采用一跨米，采用一跨米，采用一跨米，采用一跨过江，整座主桥结构用钢量达过江，整座主桥结构用钢量达过江，整座主桥结构用钢量达过江，整座主桥结构用钢量达3500035000多吨，多吨，多吨，多吨，主桥建造中融合了斜拉桥、拱桥、悬索桥主桥建造中融合了斜拉桥、拱桥、悬索桥主桥建造中融合了斜
12、拉桥、拱桥、悬索桥主桥建造中融合了斜拉桥、拱桥、悬索桥三种不同类型桥梁施工工艺于一身。三种不同类型桥梁施工工艺于一身。三种不同类型桥梁施工工艺于一身。三种不同类型桥梁施工工艺于一身。第21页/共46页3、斜拉桥、斜拉桥组合梁斜拉桥组合梁斜拉桥组合梁及钢斜拉桥系桥跨结构由组合梁及钢斜拉桥系桥跨结构由钢结合梁与斜向拉索组成的斜拉桥钢结合梁与斜向拉索组成的斜拉桥.钢钢结合梁由钢梁与钢筋混凝土桥面板组结合梁由钢梁与钢筋混凝土桥面板组合而成合而成,较预应力混凝土轻较预应力混凝土轻,建筑高度小建筑高度小,跨越能力大跨越能力大,施工速度快施工速度快.第22页/共46页杨浦大桥杨浦大桥杨浦大桥杨浦大桥（199
13、31993）第23页/共46页杨浦大桥杨浦大桥(1993)第24页/共46页杨浦大桥杨浦大桥 主主桥桥为为双双塔塔三三孔孔结结合合梁梁斜斜拉拉桥桥，分分跨跨为为243+602+243米米，其其跨跨度度曾曾经经在在世世界界斜斜拉拉桥桥中中排排行行第第三三，于于1993年年底底建建成成通通车车。桥桥宽宽30.35米米，共共设设6车车道道。离离浦浦江江水水面面为为48米米，桥桥下下可可畅畅通通万万吨吨级级以以上上船船舶舶。挺挺拔拔高高耸耸的的208米米主主塔塔似似一一把把利利剑剑直直刺刺穹穹苍苍，塔塔的的两两侧侧32对对钢钢索索连连接接主主梁梁，每每座座索索塔塔两两侧侧各各有有32对对拉拉索索，全全
14、桥桥共共256根根。最最大大索索长长330m，拉拉索索最最大大断断面面由由313根直径根直径7高强钢丝组成。高强钢丝组成。第25页/共46页4、悬索桥、悬索桥悬索桥是以悬索桥是以悬索悬索为主要承重结构为主要承重结构,与桥与桥塔、吊杆、锚锭和桥面结构组成的塔、吊杆、锚锭和桥面结构组成的缆缆索承重桥索承重桥.悬索承受拉力悬索承受拉力,现在主要由高现在主要由高强钢丝制成强钢丝制成.是目前跨越能力最大的桥是目前跨越能力最大的桥梁梁.第26页/共46页泸定桥泸定桥(1706)第27页/共46页泸定桥泸定桥泸定桥泸定桥 (1706)(1706)第28页/共46页泸定桥泸定桥 始始建建于于清清康康熙熙44年
15、年（1705年年），桥桥长长103米米，宽宽3米米，13根根铁铁链链固固定定在在两两岸岸桥桥台台落落井井里里，9根根作作底底链链，4根根分分两两侧侧作作扶扶手手，此此桥桥每每根根铁铁链链约约重重2.5吨吨，由由890个个扁扁环环左左右右扣扣联联在在一一起起，上上铺铺木木板板形形成成桥桥面面。桥桥之之两两端端，各各有有1座座20米米高高的的桥桥台台，内内置置若若干干铁铁桩桩，13根根铁铁链链铆铆定定其其上上。桥桥台台自自重重作作为为压压重重，承承受受铁铁索索的的巨巨大大拉拉力。力。第29页/共46页润扬大桥润扬大桥（2005）第30页/共46页润扬大桥润扬大桥（2005）第31页/共46页润扬长
16、江公路大桥润扬长江公路大桥为目前我国第一大跨径的组合型桥为目前我国第一大跨径的组合型桥梁，第一大梁，第一大跨径跨径：主桥是目前中国：主桥是目前中国第一、世界第三、主跨径长第一、世界第三、主跨径长1490米米钢梁悬索桥钢梁悬索桥。第一大第一大锚碇锚碇：锚碇要：锚碇要承受承受6.8万吨的主缆拉力万吨的主缆拉力，锚体由近，锚体由近6万立方米混凝土浇筑而成。万立方米混凝土浇筑而成。第一第一高塔：高塔：悬索桥索塔高达悬索桥索塔高达215.18米米，第，第一长缆：悬索桥主缆缠丝采用的是一长缆：悬索桥主缆缠丝采用的是国内首次使用的国内首次使用的“S”型钢丝，两根型钢丝，两根主缆每根长主缆每根长2600米，为
17、国内第一长米，为国内第一长缆。缆。第一重第一重钢箱梁钢箱梁：大桥悬索桥桥：大桥悬索桥桥面钢箱梁宽面钢箱梁宽38.7米，高米，高3米，钢箱梁米，钢箱梁共有共有93节，总重量为节，总重量为21000余吨，最余吨，最大一节钢箱梁重达大一节钢箱梁重达506吨，是目前国吨，是目前国内最重的。内最重的。第32页/共46页金门大桥金门大桥（1937）第33页/共46页金门大桥金门大桥跨度达跨度达1280米米，桥塔高桥塔高227米，每根钢米，每根钢索直径索直径0.93米、重米、重2.45万吨，由万吨，由27000根钢根钢丝绞成。丝绞成。1937年年5月建月建成。成。第34页/共46页2.2.桥梁计算简介桥梁计
18、算简介一、简支梁一、简支梁一、简支梁一、简支梁 （静定）（静定）（静定）（静定）等截面梁等截面梁变截面梁变截面梁横截面型式横截面型式桁架桁架第35页/共46页2.2.桥梁计算简介桥梁计算简介二、连续梁二、连续梁二、连续梁二、连续梁 （静不定）（静不定）（静不定）（静不定）等截面梁等截面梁梁刚度变化内力也变化梁刚度变化内力也变化第36页/共46页2.2.桥梁计算简介桥梁计算简介三、其它三、其它 通用计算软件：通用计算软件：例如：例如：ANSYS小型软件：小型软件：SMSOLVER第37页/共46页2.2.桥梁计算简介桥梁计算简介四、压杆稳定四、压杆稳定 临界载荷临界载荷Fcr大柔度（细长）压杆：
19、大柔度（细长）压杆：中柔度、小柔度中柔度、小柔度第38页/共46页2.2.桥梁计算简介桥梁计算简介五、刚度五、刚度五、刚度五、刚度 不能变形过大不能变形过大第39页/共46页2.2.桥梁计算简介桥梁计算简介五、动载荷五、动载荷五、动载荷五、动载荷 加载方式的影响加载方式的影响（快、慢）（快、慢）第40页/共46页3.3.计算书要求计算书要求 “结构设计大赛结构设计大赛结构设计大赛结构设计大赛”，强调的是，强调的是，强调的是，强调的是设计设计设计设计，而，而，而，而不仅仅是动手能力的比赛。不仅仅是动手能力的比赛。不仅仅是动手能力的比赛。不仅仅是动手能力的比赛。计算书是结构设计的依据计算书是结构设
20、计的依据计算书是结构设计的依据计算书是结构设计的依据，通过对，通过对，通过对，通过对主要主要主要主要受力构件受力构件受力构件受力构件的计算，得出结构的的计算，得出结构的的计算，得出结构的的计算，得出结构的承载力承载力承载力承载力，使，使，使，使设计者作到心中有数，了解自己设计的结设计者作到心中有数，了解自己设计的结设计者作到心中有数，了解自己设计的结设计者作到心中有数，了解自己设计的结构在比赛条件下，是否安全，有多大的构在比赛条件下，是否安全，有多大的构在比赛条件下，是否安全，有多大的构在比赛条件下，是否安全，有多大的安安安安全度全度全度全度。第41页/共46页3.3.计算书要求计算书要求 计
21、算书主要应该包括：结构的计算书主要应该包括：结构的计算书主要应该包括：结构的计算书主要应该包括：结构的计算计算计算计算简图简图简图简图（如：结构的几何尺寸，约束的情况，（如：结构的几何尺寸，约束的情况，（如：结构的几何尺寸，约束的情况，（如：结构的几何尺寸，约束的情况，载荷的大小、方向及作用位置，如何计算载荷的大小、方向及作用位置，如何计算载荷的大小、方向及作用位置，如何计算载荷的大小、方向及作用位置，如何计算得到的等），主要受力构件（如：立柱和得到的等），主要受力构件（如：立柱和得到的等），主要受力构件（如：立柱和得到的等），主要受力构件（如：立柱和横梁等）的横梁等）的横梁等）的横梁等）的横
22、截面形状、尺寸，所用材料横截面形状、尺寸，所用材料横截面形状、尺寸，所用材料横截面形状、尺寸，所用材料的力学性能的力学性能的力学性能的力学性能（如：极限应力，弹性摸量，（如：极限应力，弹性摸量，（如：极限应力，弹性摸量，（如：极限应力，弹性摸量，如何计算得到的等），以及各主要承载构如何计算得到的等），以及各主要承载构如何计算得到的等），以及各主要承载构如何计算得到的等），以及各主要承载构件的强度，刚度，稳定性计算等。件的强度，刚度，稳定性计算等。件的强度，刚度，稳定性计算等。件的强度，刚度，稳定性计算等。第42页/共46页3.3.计算书要求计算书要求 计算书的计算可以是计算书的计算可以是计算书
23、的计算可以是计算书的计算可以是比较精确比较精确比较精确比较精确的计算的计算的计算的计算（对结构的力学模型的简化较少），可以（对结构的力学模型的简化较少），可以（对结构的力学模型的简化较少），可以（对结构的力学模型的简化较少），可以利用计算软件计算。也可以通过简化，对利用计算软件计算。也可以通过简化，对利用计算软件计算。也可以通过简化，对利用计算软件计算。也可以通过简化，对主要受力构件作主要受力构件作主要受力构件作主要受力构件作比较粗略的估算比较粗略的估算比较粗略的估算比较粗略的估算，总之要，总之要，总之要，总之要有分析、有理论、有计算。有分析、有理论、有计算。有分析、有理论、有计算。有分析、有
24、理论、有计算。第43页/共46页3.3.计算书要求计算书要求 计算书在写作上，应该尽量作到，计算书在写作上，应该尽量作到，计算书在写作上，应该尽量作到，计算书在写作上，应该尽量作到，叙叙叙叙述清楚、简明，有条理，能说明问题述清楚、简明，有条理，能说明问题述清楚、简明，有条理，能说明问题述清楚、简明，有条理，能说明问题，不，不，不，不仅自己能看得懂，别人也能看得懂。图文仅自己能看得懂，别人也能看得懂。图文仅自己能看得懂，别人也能看得懂。图文仅自己能看得懂，别人也能看得懂。图文并茂最好。并茂最好。并茂最好。并茂最好。切记切记切记切记：不要将计算书搞成一堆：不要将计算书搞成一堆：不要将计算书搞成一堆：不要将计算书搞成一堆数据的堆砌，自己不会去看，别人更不会数据的堆砌，自己不会去看，别人更不会数据的堆砌，自己不会去看，别人更不会数据的堆砌，自己不会去看，别人更不会去看。去看。去看。去看。第44页/共46页祝同学们取得好的祝同学们取得好的成绩！成绩！希望通过结构设计大赛希望通过结构设计大赛使同学们更好地掌握工程力使同学们更好地掌握工程力学的理论与知识，培养创新学的理论与知识，培养创新思维，增强动手能力。思维，增强动手能力。第45页/共46页