橋梁工程

（專業課）“一帶一路”倡議下軌道交通類專業特色教材教材涵蓋的橋型簡支梁橋連續梁橋連續剛構橋拱橋斜拉橋懸索橋掌握常見體系橋梁的構造形式熟悉常用橋梁構件的常用尺寸掌握橋梁設計的基本計算方法掌握常見體系橋梁的施工方法課程的學習要求課程的學習方法橋梁構造有哪些常見的構造？為什么這樣做？與結構受力、結構材料、施工方法之間的關系？施工方法與可操作性有關、結構受力、結構材料同樣的橋型，采用不同的施工方法，橋梁的成橋受力狀態不同計算方法

所有計算方法都是近似計算，包含了大量的假定條件重點掌握計算假定、適用范圍，能夠通過規律初步判斷有限元結果的對錯橋梁設計作用受力特點適用范圍構造原理構造特點結構尺寸范圍計算原理計算理論簡化計算方法簡要施工方法課程講授思路第1章緒

論

（7-88）第2章橋梁設計作用（89-163）第3章橋面布置及構造（164-207）第4章橋梁支座（208-240）第5章混凝土簡支梁橋（241-365）第6章混凝土連續體系梁橋（366-463）第7章拱橋（464-565）第8章斜拉橋（576-658）第9章懸索橋（659-714）課程內容第1章緒

論第2章橋梁設計作用第3章橋面布置及構造第4章橋梁支座第5章混凝土簡支梁橋第6章混凝土連續體系梁橋第7章拱橋第8章斜拉橋第9章懸索橋1.1橋梁發展歷程1.2橋梁的組成與分類1.3橋梁工程的規劃與設計第1章緒論從倒下的樹干，學會建造梁橋；從天然的石橋，學會建造拱橋；從攀爬的藤蔓，學會建造索橋。

改造和超越自然活動中蘊含著“創新和實踐”這一固有特性。“工程”：非大自然固有的、人造的，不可重現的。→→改造和超越自然!

哲學家：世上沒有兩片相同的樹葉！工程的不可重現性：世上不會有兩個完全相同的工程！“科學”：發現和尋找自然的規律，可重現的。→→發現世界!橋梁起源于自然改造自然超越自然“工程是一種藝術”

——鄧文中1.1橋梁發展歷程趙州橋，隋(公元595-605)，工匠李春所建萬安橋，公元1053～1059年湘子橋，公元1170～1192年盧溝橋：始建于1189年1.1.1我國橋梁發展(古代)錢塘江大橋：1937年9月26日建成，11月17日通車，跨徑組成為16x65.8m。

該橋由著名橋梁工程師茅以升設計，并主持施工，首次采用氣壓法沉箱掘泥打樁成功。茅老揮淚炸橋：為阻攔日軍，1937年12月23日炸毀大橋。（1937年7月7日，盧溝橋事變爆發）。（在大橋南2號橋墩上留下一個長方形大洞）。抗戰勝利后，1948年5月，在茅以升的親自主持下，錢塘江大橋又成功地被修復，兌現了他“抗戰必勝，此橋必復”的誓言。錢塘江大橋是中國史上第一座自己設計并建造的現代化大橋。雖然錢塘江橋由國人設計，但正橋墩臺及基礎由丹麥公司承包施工，正橋鋼梁由英國商人承包，引橋鋼梁由德國西門子公司制造。但正是從錢塘江橋開始，中國技術人員逐漸拉開了在大江大河上修建橋梁的序幕。具有里程碑意義。清末民初的中國，有幾座現代化大橋大部分由外國投資，外國人設計、外商承包。鄭州黃河大橋是比利時人造的濟南黃河大橋是德國人造的哈爾濱松花江大橋是俄國人造的蚌埠淮河大橋是英國人造的沈陽的渾河大橋是日本人造的云南河口人字橋是法國人造的1.1.1我國橋梁發展(近代）公鐵兩用橋梁不斷跨越，創下了武漢（1957年）、南京（1969年）、九江（1993年）、蕪湖（2000年）、天興洲（09年）、滬通（2020年）長江大橋等六座里程碑。長江自主第一橋：中國鋼，深水基礎14MnNbq鋼，矮塔斜拉橋，整體節點15MnVNq60級橋梁鋼，基礎采用雙壁鋼圍堰鉆孔基礎三索面三主桁，4線列車6車道公路、500m級，高速千米級，大型沉井，箱桁組合結構，Q500qE鋼、2000MPa級拉索1.1.1我國橋梁發展(現代）——公鐵兩用橋梁里程碑千米級公路、公鐵兩用斜拉橋成套技術：蘇通長江大橋全球首座千米級公路斜拉橋；滬通長江大橋全球首座千米級公鐵兩用斜拉橋三主桁結構體系：武漢天興洲長江大橋等多塔纜索承重橋梁關鍵技術：鸚鵡洲長江大橋、泰州長江公路大橋、馬鞍山長江大橋、嘉紹大橋等高速鐵路整體鋼橋面以及鋼箱-桁組合結構：高鐵大跨度鋼橋無砟軌道大跨度橋梁技術：昌吉贛客專贛州贛江特大橋、商合杭鐵路裕溪和特大橋等空腹式連續剛構：貴州省水盤高速公路北盤江大橋千噸級預制梁制運架技術：高速鐵路32m整孔預制箱梁900t級；中國在修建科威特灣跨海大橋中，60m預制公路箱梁，YL1800型輪胎式運梁車、JQ1800型架橋機，將制運架水平提高到1800t超大尺寸沉井技術：滬通長江大橋，五峰山長江大橋超長群樁基礎技術：蘇通長江大橋（117m）；通明海特大橋（138m）；椒江特大橋（148m）超大直徑鉆機：自主研制KTY5000型全液壓動力頭旋轉鉆機作為鉆孔機，鉆孔直徑可達5.0m，最大鉆孔深度為110m。平潭海峽公鐵兩用橋實現了Φ4.9m大直徑嵌巖鉆孔灌注樁一次鉆孔成型大型浮吊：起吊能力從2500t（天鵝號）提升至3600t（海鷗號）大跨度懸索橋加勁梁軌索滑移法架設新技術：矮寨大橋1.1.1我國橋梁發展(現代）——21世紀中國橋梁的技術創新橋型序號橋名國名主跨跨徑(m)完成年份備注連續體系梁橋1套爾河特大橋中國338在建鋼-混凝土混合主梁剛構橋，主跨跨中180m為鋼梁2重慶石板坡長江大橋復線橋中國3302006鋼-混混合，主跨330m中部為108m鋼梁3六枝特大橋中國320在建空腹式預應力混凝土連續剛構橋4斯托爾馬橋（Stolma）挪威3011998預應力連續剛構5甘溪特大橋

中國3002022空腹式預應力混凝土連續剛構橋6挪威拉大森德大橋

挪威2981998預應力混凝土7星期日橋（SundayBridge）

挪威2902013預應力連續剛構8貴州省水盤高速公路北盤江大橋

中國2902013世界首創的空腹式連續剛構9巴拉圭河橋巴拉圭2701979預應力連續剛構10廣東虎門大橋輔航道橋

中國2701997預應力連續剛構世界橋梁建設成就表

前10名橋梁建設成就(截至2022年年底)橋型序號橋名國名主跨跨徑(m)完成年份備注拱橋1廣西天峨龍灘特大橋中國600在建上承式勁性骨架混凝土拱2重慶鳳來特大橋中國580在建上承式鋼桁拱3廣西平南三橋中國5752020中承式鋼管混凝土拱4藍田長江五橋中國570在建中承式鋼箱拱5重慶朝天門長江大橋中國5522009中承式鋼桁拱6上海盧浦大橋中國5502003中承式鋼箱拱7秭歸長江大橋中國531.22019中承式鋼桁拱8合江長江一橋中國5302012中承式鋼管混凝土拱9樂望紅水河大橋中國528在建中承式鋼管混凝土拱10美國新河谷大橋美國5181997上承式鋼桁架拱橋梁建設成就（截至2022年年底）世界橋梁建設成就表

前10名橋型序號橋名國名主跨跨徑(m)完成年份備注斜拉橋1常泰長江大橋中國1176在建公鐵兩用雙層鋼桁梁2觀音寺長江大橋中國1160在建鋼箱組合梁3俄羅斯島大橋俄羅斯11042012公路鋼箱梁4滬蘇通長江公鐵大橋中國10922020公鐵兩用雙層鋼桁梁5蘇通長江公路大橋中國10882008公路鋼箱梁6香港昂船洲大橋中國10182009公路鋼-混凝土混合箱梁7武漢青山長江大橋中國9382020公路鋼箱梁-鋼箱結合梁混合8南盤江普者黑大橋中國930在建公路單層鋼桁梁9鄂東長江大橋中國9262010公路鋼-混凝土混合箱梁10嘉魚長江公路大橋中國9202019公路鋼-混凝土混合箱梁橋梁建設成就（截至2022年年底）世界橋梁建設成就表

前10名橋型序號橋名國名主跨跨徑(m)完成年份備注懸索橋1張靖皋長江大橋中國2300在建公路鋼箱梁2獅子洋大橋中國2180在建雙層公路鋼桁梁3恰納卡萊1915大橋土耳其20232022公路鋼箱梁4明石海峽大橋日本19911998單層公路鋼桁梁5燕磯長江大橋中國1860在建雙層公路鋼桁梁6六橫大橋雙嶼門通航孔橋中國1768在建公路鋼箱梁7南京仙新路過江通道中國1760在建公路鋼箱梁8楊泗港長江大橋中國17002019雙層公路鋼桁梁9南沙大橋坭洲水道橋中國16882019公路鋼箱梁10深中通道伶仃洋大橋中國1666在建公路鋼箱梁世界橋梁建設成就表

前10名橋梁建設成就（截至2022年年底）橋型序號橋名國名主跨跨徑(m)完成年份備注公鐵兩用橋1常泰長江大橋中國1176在建（142+490+1176+490+142）m鋼桁斜拉橋2馬鞍山公鐵兩用長江大橋中國1120在建（112+392+2×1120+392+112）m鋼桁斜拉橋3南備贊瀨戶橋日本11001988（274+1100+274）m鋼桁懸索橋4滬蘇通長江大橋中國10922020（168+462+1092+462+168）m鋼桁斜拉橋5五峰山長江大橋中國10922021（84+84+1092+84+84）m鋼桁懸索橋6銅陵公鐵兩用長江大橋中國6302014(90+240+630+240+90)m鋼桁斜拉橋7商合杭鐵路蕪湖長江公鐵大橋中國5882020(99.3+238+588+224+85.3)m鋼箱桁組合斜拉橋梁8黃岡公鐵兩用長江大橋中國5672014（81+243+567+243+81）m鋼桁斜拉橋9福平鐵路平潭海峽元洪航道橋中國5322022(132+196+532+196+132）m鋼桁斜拉橋10蒙華鐵路公安長江公鐵兩用大橋中國5182018（98+182+518+182+98）m鋼桁斜拉橋，重載鐵路世界橋梁建設成就表

前10名橋梁建設成就（截至2022年年底）跨海橋序號橋名國家全長（km）建成年份海面長（km）1港珠澳大橋中國49.9862018422日本瀨戶大橋日本37.3198813.13切薩皮克灣跨海大橋美國37196419.74青島膠州灣跨海大橋中國36.48201126.755杭州灣跨海大橋中國35.6732008326東海大橋中國32.5200525.57舟山大陸連島工程中國26.54200918.278沙特阿拉伯跨海大橋巴林251986129大貝爾特橋丹麥17.5199813.3910平潭海峽大橋中國16.34201411.59世界橋梁建設成就表

前10名橋梁建設成就（截至2022年年底）波特蘭水泥，英國J.阿斯普丁，1824年鋼筋混凝土，法國約瑟夫·莫尼爾，1867年鋼材，英國Bessemer，1856年預應力混凝土，德國Freyssinet，1928年高強螺栓，1938年無粘結預應力，德國F.Dischiger，1934年先張法，德國E.Hoyer，1938年錐形錨與雙作用千斤頂，德國Freyssinet，1939年Magnel錨固體系，比利時Magnel，1940年真空壓漿技術，日本，1990S建筑材料預應力技術1.1.2國外橋梁發展鋼箱梁橋，英國Britinnia橋，L=141m，1850年懸索橋，美國紐約Brooklyn橋，主跨486m，1883年，該橋至今仍暢通懸臂桁架橋，蘇格蘭福思橋，主跨520m，1890年鋼筋混凝土橋，L=2.4m鋼筋混凝土板，1894年鋼筋混凝土拱橋，意大利Tiber橋，跨度100m，1904年；后張預應力橋，德國SaaleBrucke橋，主跨68m，1928年千米級橋，美國紐約華盛頓橋，主跨突破千米的懸索橋，達到1067m；1931年鋼桁架拱，美國的Bayonne橋，主跨503.6m，1931年各向異性鋼橋面板，德國，設計者Leonhardt，1950年代初現代斜拉橋，德國Dishinger在瑞典建造的Str?msund橋，主跨182.6m，1956年連續剛構橋，瑞士Fegire橋，主跨107m、設計者Menn，1979年矮塔斜拉橋，瑞士Ganter橋（板拉橋），主跨174m，設計者Menn，1980年現代橋型1.1.2國外橋梁發展轉體施工法，法國Iartuby橋，主跨110m鋼筋混凝土拱橋，1947年懸臂掛籃施工技術，德國Finsterwalder，1955年；下承式移動托架法，德國Wittfoht，1959年，后又從現澆發展成預制節段拼裝頂推法施工技術，德國Leonhardt等，1959~1963年；上層式移動支架法，法國Muller，1964年；千噸級拉索和萬噸級盆式支座，法國，主跨320m的Brottone橋——獨塔單索面預應力箱梁斜拉橋，設計者Müller，1974年1.1.2國外橋梁發展建造技術法國諾曼底橋主跨856m的混合斜拉橋1994年澳大利亞門道橋主跨(145+260+145）m雙枝薄壁預應力剛構1985年

1.1.2國外橋梁發展1.1.2國外橋梁發展序號橋型經濟適用范圍(m)極限跨度（m）1簡支梁RC板橋10~20502PC20~501003連續梁PC50~1502004鋼200~3005005鋼混200~3004006連續剛構PC150~3004007拱石20~501508RC50~1502009鋼管混凝土150~30040010鋼箱200~50070011鋼桁500~60080012斜拉橋PC200~50070013鋼混500~700100014鋼700~1400180015懸索橋鋼600~2500300016斜拉懸索鋼3000~

橋型的經濟適用范圍和極限跨度1.1.3橋梁工程展望在建之最：張靖皋長江大橋，主跨2300m已建之最：恰納卡萊1915大橋：主跨2023m規劃：意大利Messina大橋1.1.3橋梁工程展望橋梁（bridge）是供鐵路、公路、人群、渠道、管線等跨越河流、山谷或其它障礙物并具有承載能力的架空建造物。2）組成與作用

1）定義1.2.1橋梁的組成橋梁工程：“實體工程”與“工程科學”的兩重含義。1.2橋梁的組成與分類橋梁工程上部結構

橋跨結構：支座以上部分，為橋梁的跨越結構（含承重結構和橋面系）支座直接支承上部結構的構件，傳遞反力，提供必要的變形量。下部結構橋墩：支承橋跨結構，將力傳遞給基礎。

橋臺：支承橋跨結構；并與路堤銜接的結構。基礎：支承墩、臺，將墩臺傳來的力傳遞給地基的結構。附屬工程橋頭引線：接線工程（道路、鐵道工程）橋頭錐體：保證橋頭與路堤的銜接，解決不均勻沉降問題。

導流堤、防護工程：引導水流、防護河堤的構造物（水利工程）。2）組成與作用

1.2.1橋梁的組成公路等級特大橋大橋中橋小橋涵洞及小型排水構造物高速公路1/3001/1001/1001/1001/100一級公路1/3001/1001/1001/1001/100二級公路1/1001/1001/1001/501/50三級公路1/1001/501/501/251/25四級公路1/1001/501/501/25不作規定水位低水位：枯水季節的最低水位高水位：洪水期間的最高水位常水位：平均而言常年有水的水位施工水位：擬定基礎施工計劃時考慮的水位設計水位：滿足泄洪等技術標準而確定的水位，如百年一遇的水位通航水位：滿足正常通航要求確定的水位，由水運部門提供3）專業術語

1.2.1橋梁的組成孔徑凈孔徑：設計洪水位上相鄰兩個墩臺之間的凈距離橋梁孔徑：各孔的凈孔徑之和，反映泄洪能力跨度橋梁跨度：指墩中心之距計算跨徑：支座中心之距（用于力學計算）橋長鐵路－－臺前之距；公路－－臺尾之距。建筑高度指橋上行車道面或軌底到結構最下緣的距離。（提供設計用的）容許建筑高度3）專業術語

1.2.1橋梁的組成凈空橋下凈空：通航、通車、流水、流木等所需要的凈寬和凈高通航凈空參見《內河通航標準》GB50139-2014非通航凈空參見公鐵路橋梁設計規范橋面凈空：保證車輛、行人安全通過橋梁所需的橋梁凈空界限，在此限界內，不得有任何結構侵入，參見各規范的具體規定。汽車、列車、非機動車、人群等行駛所需要的空間。鐵路、公路、市政等專業設計規范。3）專業術語

凈空內不得有建筑物侵入（侵限）。1.2.1橋梁的組成某校區9孔拱橋其他分類：梁高：等高與不等高跨度：等跨與不等跨主梁：空腹與實腹分類方法(10多種)建筑材料使用功能跨越對象建筑規模橋面位置活動方式受力特點使用年限結構形式平面形式…1.2.2橋梁的分類工程規模特大橋大橋中橋小橋橋梁用途公路橋鐵路橋公鐵兩用橋人行橋輕軌鐵路橋管線橋運水橋(渡槽)建筑材料混凝土橋鋼橋鋼－砼混合橋鋼－砼結合橋石橋木橋玻璃鋼橋等結構型式簡支梁連續梁拱剛架懸索結構斜拉橋，…

橋面位置上承式中層式下承式跨越對象跨海橋跨河橋跨谷橋立交橋(跨線橋)高架橋(以橋代路)地道橋（下穿）漫水橋平面形式正交橋斜交橋直線橋曲線橋使用年限永久橋臨時橋：棧橋、架空加固橋活動方式固定式橋梁開起式橋梁浮橋其他等高與不等高梁橋；等跨與不等跨空腹與實腹（桁架）…受力特點梁橋（簡支梁、連續梁、懸臂梁、連續剛構）拱橋剛架橋懸索橋組合體系橋1.2.2橋梁的分類橋梁分類公路橋涵鐵路橋涵多孔跨徑總長L/m單孔跨徑L0/m橋長L/m特大橋L≥1000L0≥150L>500大

橋100≤L＜100040≤L0＜150100＜L≤500中

橋30＜L＜10020≤L0＜4020＜L≤100小

橋8≤L≤305≤L0＜20L≤20涵洞管涵、箱涵Lk＜5L<6且頂上有填土1.工程規模：橋長特大橋大橋中橋小橋1.2.2橋梁的分類2.橋梁用途公路橋鐵路橋公鐵兩用橋人行橋輕軌橋廊橋管線橋運水橋(渡槽)1.2.2橋梁的分類鋼混結合（組合）：由鋼和混凝土共同組成截面，鋼—承載結構，混凝土—橋面系；鋼混混合：主梁結構在長度范圍內部分梁段為混凝土結構、部分為鋼結構，中間設有結合段，常用于大跨度橋。3.建筑材料石橋木橋混凝土橋鋼橋鋼－砼混合橋鋼－砼結合橋玻璃鋼橋1.2.2橋梁的分類專業詞匯：橋式(型)結構進一步將橋式結構的受力特點進行歸類，則有：4.結構形式（橋式結構）簡支梁連續梁懸臂梁拱橋剛架橋懸索橋斜拉橋系桿拱橋斜拉拱橋斜拉懸索橋…1.2.2橋梁的分類拱橋—拱—主拱受壓組合體系：兩種及以上的基本體系的組合四種基本體系：梁式橋—梁—主梁受彎索橋—索—纜索受拉剛架橋——梁與墩柱固結，構件壓彎并重受力特點：5大類梁式橋簡支梁連續梁懸臂梁連續剛構拱橋剛架橋斜腿剛構T構地道橋懸索橋組合體系橋斜拉橋系桿拱橋斜拉拱橋斜拉懸索橋1.2.2橋梁的分類1）梁橋特點：梁橋在豎向荷載作用下（1）梁部只產生豎向反力（2）主梁承受彎矩和剪力（桁架桿件有軸力）（3）基礎不受水平推力結構：簡支梁、懸臂梁、連續梁(連續剛構)、實腹和空腹（桁架）。連續剛構:由于墩身剛度較柔，主梁類似連續梁受力。1.2.2橋梁的分類結構：包括上、中、下承式，有鉸、無鉸拱等特點：拱橋在豎向荷載作用下有豎向反力和拱腳推力，無鉸拱還有支承彎距。橋墩、基礎的抗推能力！2）拱橋廣義的“拱橋”：包含無推力拱！見后！1.2.2橋梁的分類特點：1）橋跨和墩臺剛性連接成整體；2）在豎向荷載作用下和拱一樣，有豎向反力和水平反力，無鉸剛架還有支承彎距。結構：包括門型剛構、斜退剛構、地道橋、T構等3）剛架橋1.2.2橋梁的分類結構：懸索橋以纜索跨過索塔、錨固在河岸上并作橋的承重結構，在纜索上懸掛吊桿，吊著橋面系供行車行人，纜索受拉。傳力路徑：橋面荷載作用于加勁梁吊桿主纜錨碇索塔基礎主要構件（6部分）主纜（纜索）索塔吊桿索鞍錨碇（地錨）加勁梁（主梁）4）懸索橋1.2.2橋梁的分類自錨式—鵝公巖軌道大橋地錨式—金門大橋按錨碇方式懸索橋的類型：地錨式和自錨式4）懸索橋1.2.2橋梁的分類結構：由兩個及以上基本體系構成的橋梁。法國諾曼底橋

梁+索組合(斜拉橋)梁-拱組合體系橋梁5）組合體系橋通榆河特大橋，主跨228m同類型國內最大跨徑橋梁1.2.2橋梁的分類廣珠城際西江特大橋100＋2×210＋100m獨塔斜拉-連續剛構組合結構國內鐵路橋梁首次采用桑尼伯格大橋（SunnibergBridge）索-剛構組合部分斜拉橋（矮塔斜拉橋）結構：由兩個及以上基本體系構成的橋梁。5）組合體系橋1.2.2橋梁的分類結構：由兩個及以上基本體系構成的橋梁。5）組合體系橋斜拉-懸索組合體系橋梁土耳其博斯普魯斯海峽三橋(主跨1408m、總長2250m)1.2.2橋梁的分類序號分類典型結構形式受力特點1梁橋簡支梁連續梁懸臂梁連續剛構1）在豎向荷載作用下，結構只產生豎向反力2）梁部結構只受彎、受剪、不受壓3）基礎不受水平推力2拱橋上承式下承式中承式1）在豎向荷載作用下，結構在產生豎向反力的同時，產生水平推力（無鉸拱還有彎矩）2）主拱以受壓為主，同時受彎、受剪3）基礎受水平推力3剛架橋門形剛架橋斜腿剛架橋地道橋1）橋跨與墩臺剛性連接，且墩身剛度較大。（與連續剛構的區別）,2）在豎向荷載作用下，墩柱產生豎向反力、水平推力和彎矩,3）橋跨受壓、受彎、受剪4懸索橋地錨式自錨式索是結構的主要承重結構，受拉，傳力路徑為：荷載→梁→吊桿→索→塔→地基5組合體系橋斜拉橋無推力系桿拱橋飛燕系桿拱橋斜拉拱斜拉懸索由兩種以上的單一體系組合而成，傳力復雜匯總表橋梁結構體系5.橋面位置上承式中承式下承式山西丹河大橋，主跨146m（我國最大跨徑的石拱橋）上承式中承式靈橋，跨長97.536m（國內現存唯一的三鉸拱結構鋼橋）下承式秭歸長江大橋，主跨531.2m，2019年1.2.2橋梁的分類6.跨越對象越江跨海跨谷立交高架下穿（地道）漫水1.2.2橋梁的分類7.平面形式正交橋斜交橋直線橋曲線橋1.2.2橋梁的分類永久性橋梁：

100年設計使用壽命

耐久性問題8.使用年限永久橋臨時橋施工便橋加寬加固臨時性橋梁1.2.2橋梁的分類提升（天津塘沽海門橋）開啟橋（豎轉）平轉翻轉9.活動方式固定式活動式提升豎轉平轉翻轉浮橋1.2.2橋梁的分類浮橋：浮橋是我國古代歷史上應用浮力的偉大奇跡，在公元前8世紀周朝時就得到了廣泛的應用。（舟橋部隊）1.2.2橋梁的分類項目主要目的和內容方法橋位選擇確定橋梁的平面位置中、小橋：線定橋；大、特大橋：橋定線橋式方案與總體布置1.分孔布置與橋長1.水文計算、橋渡設計2.凈空要求3.交通功能要求4.多方案比選

2.橋式方案確定3.橋梁標高與縱坡4.車道數與橋寬確定5.平面布置（立交橋）橋梁結構設計1.各部分結構尺寸設計1.經濟比較2.技術設計3.施工設計2.

配筋設計與構造3.滿足強度、剛度、穩定要求且經濟合理1.3.1橋梁設計內容1.3橋梁工程的規劃與設計公路橋梁：2004：技術先進、安全可靠、適用耐久、經濟合理2015：安全、耐久、適用、環保、經濟、美觀安全、適用、經濟美觀、耐久、環保鐵路橋梁：2005：安全適用、技術先進、經濟合理、造型美觀2017：安全可靠、先進成熟、經濟適用、保護環境、

耐久、簡潔美觀、標準化圍繞這一基本目標和原則，橋梁技術的發展應表現在：橋梁具有較大的跨越能力和承載能力；車輛能安全、平穩運行、并使旅客有舒適感；講求經濟效益，力圖降低造價（按經濟規律辦事，在跨度上不盲目追求攀比）；考慮結構與環境的協調。1.3.2橋梁設計基本原則橋梁設計基本原則美學要素與環境協調主從與對稱韻律均衡與穩定統一比例與尺度連續與明暗搭配力線明快色彩橋梁設計：造型簡單，線條流暢，忌諱唯美而反力學的造型與周圍環境協調和統一主次分明、比例適當，勻稱和諧，韻律流暢

“美觀性”的進一步說明:1.3.2橋梁設計基本原則

名稱內容成果前期工作可行性研究1.論證（四性）：建設的必要性、經濟上的合理性、工程的可行性和投資的可行性2.確定建橋地點、規模、標準、環境評估、橋位與橋式方案、投資控制等宏觀和重大問題3.應對多方案進行評估4.深度不同可研報告投資估算(立項依據）報審、報批三階段設計初步設計（初勘）在初勘的基礎上1.橋式方案比選，得出推薦方案2.提出科研項目和技術難點3.編組施工組織設計（料源、工期等）4.編制概算≮估算的10%初步設計圖設計概算(投資依據)報審、報批

技術設計（技勘）（本課程內容）在技勘的基礎上，針對選定的方案1.研究處理各結構總體的、細部的技術問題；2.實施科研成果3.提交詳盡的設計圖紙4.調整概算（修正概算）技術設計圖修正概算報審、報批施工設計（詳勘）1.施工圖設計（一般不能對結構進行大的變動，可對配筋進行大的修改）2.施工圖預算≮概算的10%施工設計圖施工圖預算(發包依據)1.3.3橋梁設計程序（大型橋梁）可行性研究工程必要性－是否需要建橋？（預可行性研究內容，鐵、公、城市交通的車輛流量、方式）工程可行性－橋梁設計標準、橋位、橋式等技術問題投資可行性－工程投資、資金籌措與償還（BT,BOT,PPP）經濟合理性－社會經濟效應和財務分析研究中的主要技術問題橋梁標準（交通類型，流量或運量及增長率，線路等級，車道寬度，航運要求等）橋位（服從線路走向，可作適當調整）橋式（初步評估方案的技術及經濟合理性）專題研究內容（科研）勘測與調查（提出合理設計方案的信息基礎）1）可行性研究（預可研和可研階段）1.3.3橋梁設計程序（大型橋梁）案例：港珠澳大橋工程可行性研究報告報告構成：1.3.3橋梁設計程序（大型橋梁）概述現狀及發展交通量分析及預測建設規模及主要技術指標建設條件橋位方案選擇工程方案選擇口岸工程環境影響分析投資估算財務分析經濟分析節能評價有關專題研究結論推薦工程建設方案問題與建議附件：專題研究（40余項）初步設計是一份供比選的建橋項目文件，內容包括：擬定結構型式（橋型、體系、孔徑等）及其主要構造尺寸；提出施工方案，估算經濟指標（工程概算、主要建筑材料數量）等，重點在橋式和結構總體構思方面。2）設計階段—初步設計初步設計文件的構成（1）設計任務的來源和要求；（2）橋址自然條件的基本資料；（3）技術條件和指標；（4）橋位方案的比選，上、下部結構方案的研究、比較和確定；（5）推薦的建橋方案及其理由；（6）推薦方案的指導性施工組織，包括施工方法、進度安排、場地布置、主要機具、材料和勞力配置等；（7）工程概算。初步設計的目的（1）說明本橋梁工程的特點和要求；（2）提出若干可行的比較方案；（3）推薦準備采用的較好方案；（4）估算實現推薦方案所需的費用、工期，提出技術措施。在初步設計階段進行的勘測工作稱為“初勘”1.3.3橋梁設計程序（大型橋梁）主要內容－對選定的橋式方案中的各個結構總體的、細部的技術問題作進一步研究解決，對結構各部分的設計提出詳盡的設計圖紙，包括結構斷面、配筋、構造細節處理、材料清單及工程量等。對常規橋梁，通常不需要進行技術設計而直接進行施工設計；對新型、復雜、重要、大型的橋梁結構，往往需要對初步設計進行細化，以便發現可能存在的問題、進一步優化設計。技術設計階段要進行補充勘探（簡稱“技勘”）2）設計階段—技術設計對于技術難度特別大的橋梁，才有該階段！1.3.3橋梁設計程序（大型橋梁）編制單位：一般由原編制技術設計的單位繼續進行，也可由中標的施工單位進行施工勘探：施工設計階段進行的補充鉆探等具體內容：永久結構：設計計算（具體細節），繪制能讓施工人員按圖施工的施工詳圖等，我國由設計院承擔臨時結構：設計與施工圖，我國由施工單位承擔施工組織設計：施工單位編制工程預算建設：工程招標施工單位施工交工驗收（成橋試驗）竣工驗收，交付。至此，建橋工作始告完成。2）設計階段—施工(圖)設計1.3.3橋梁設計程序（大型橋梁）調查（踏勘）←→可研階段初勘←→初步設計階段技勘←→技術設計詳勘←→施工圖設計成果：交通流量OD調查報告河床斷面圖地質勘察報告水文分析報告橋位方案....設計依據階段：1)外業勘測1.3.4橋梁設計基本資料橋梁功能需求調查客貨運量、人行流量、管線2)基本資料的內容橋位的地形、地質勘測和調查地形測量－高程、平面地質勘探－鉆孔、物探橋位選擇中小橋：線定橋特大、大橋：2~3個橋位，橋定線確定橋梁功能：線數、車道數、公鐵合建確定橋梁的平面位置提供橋梁設計的空間和地質數據確定橋梁孔徑、基礎埋深、施工周期等提供：設計與經濟分析基礎資料河流的水文情況調查河道性質橋位處河床斷面歷年水流資料（流量、流速）

設計通航水位和通航凈空特殊水文（涌潮，潮汐，海浪，洋流）其他與建橋有關的資料調查氣象（溫度、濕度、風等）砂、石料、水、電力供應情況運輸條件場地征用和拆遷常識：公路交通工程中的OD調查！1.3.4橋梁設計基本資料技術標準立面布置斷面布置平面布置道路（鐵路）等級行車速度荷載等級安全等級通航標準1）

總體設計的主要內容完成總體圖2）技術標準設計水位抗震等級車道數（鐵路線數）橋面寬度縱、橫坡1.3.5橋梁縱、橫斷面設計與平面布置(1)橋梁總跨徑和橋長的確定橋梁總跨徑：依據橋涵水文結合橋位地形、斷面形態、河床地質、橋頭引道填土高度等綜合分析確定。道橋分界位置和橋長：依據經濟性和美觀性確定，其中考慮土地這一不可再生資源的因素。如城市橋梁的道橋分界位置路堤高度往往選擇較小值，一般2~3m。(2)橋梁的分孔和橋型確定:兩者同步、交融地開展對于通航河流，首先確定通航孔跨徑；之后，參照橋梁的設計理論配置合理的邊跨，進而，按美學、經濟要素等要求引橋孔。基礎施工困難、航運繁忙，則宜加大孔跨；采用大跨度相對小跨造價要高，工期要長；綜合經濟指標相差不大情況下，宜采用大跨，不選小跨；對變遷性河流，應視河道可能變遷情況，加設通航孔；研究在高、中、低水位時的航道軌跡，能覆蓋各種水位時航道要求。對于非通航孔，則選用經濟跨徑（標準跨徑），一般擬定2~3種橋跨方案作經濟比較，盡量采用預制梁，采用標準化設計和施工工藝。同一橋梁中標準跨徑的類型也宜過多，以免造成模板等施工費用不必要的增加。墩、臺位置還要考慮地形、地質條件、基礎施工等因素。3）立面（縱斷面）設計1.3.5橋梁縱、橫斷面設計與平面布置對通航河流，往往由通航等要求確定梁底最小高程，對非通航河流或立交橋，由橋下凈空確定梁底的最小高程，橋面高程Hmin:Hsh，設計水位高程；Hn，最高通航水位高程；hc0，橋下最小凈空高度；hnc，通航凈空；h：橋梁上部結構建筑高度（含橋面鋪裝高度）。（3）橋面標高的確定3）立面（縱斷面）設計1.3.6橋梁縱、橫斷面設計與平面布置內河通航標準GB50139-2014航道等級代表船舶、船隊凈高H單向通航孔雙線通航孔凈寬B上底寬b側高h凈寬B上底寬b側高hⅠ(1)4排4列24.02001507.04003507.0(2)3排3列18.01601207.03202807.0(3)2排2列110828.02201928.0Ⅱ(1)3排3列18.01451086.02902536.0(2)2排2列105788.02101838.0(3)2排1列10.075566.01501316.0Ⅲ(1)3排2列18.0*100756.0200756.010.0(2)2排2列10.075566.01501316.0(3)2排1列55416.0110966.0Ⅳ(1)3排2列8.075614.01501364.0(2)2排2列60494.01201094.0(3)2排1列45365.090815.0(4)貨船Ⅴ(1)2排2列8.055444.5110994.5(2)2排1列8.0或5.0▲40325.5或3.5▲80725.5或3.5▲(3)貨船Ⅵ1拖54.525183.440333.4(2)貨船6.04.04.0Ⅶ1拖53.520152.832272.8(2)貨船4.5a.內河通航凈空（橋下凈空）橋梁凈空橋梁規范鐵路規范公路規范橋梁部位高出設計洪水頻率水位加Δh后的最小高度高出檢算洪水頻率水位加Δh后的最小高度高出計算水位高出最高流冰面梁底洪水期無大漂流物0.500.250.500.745洪水期有大漂流物1.501.001.50

有泥石流1.00—1.00

支承墊石頂0.25—0.250.50拱肋和拱圈的拱腳0.25—0.250.25注：Δh表示根據河流具體情況，分別考慮壅水、浪高、河灣超高、河床淤積、局部股流涌高等影響高度。無鉸拱的拱腳容許被設計洪水淹沒，但不宜超過拱圈高度的2/3，且拱頂底面至水面的凈高不小于1.0m。b.非通航河流凈空（橋下凈空）橋梁凈空公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路設計速度1201008010080608060403020車道寬度3.753.753.753.753.753.503.503.503.503.503.00左路肩寬L11.251.000.751.000.750.75右路肩寬L23.50(3.00)3.00(2.50)2.50(1.50)3.00(2.50)2.50(1.50)2.50(1.50)1.50(0.75)0.75(0.25)分隔帶寬M23.00(2.00)2.002.00(1.00)2.002.00(1.00)2.00(1.00)2.00(1.00)2.00(1.00)中間帶寬M14.50(3.50)3.50(3.00)3.00(2.00)3.50(3.00)3.00(2.00)3.00(2.00)3.00(2.00)3.00(2.00)左路緣帶寬S10.750.75(0.50)0.500.75(0.50)0.500.500.500.50公路等級、設計速度、車道及路肩、路緣寬度凈高H：高速和一、二級公路：5.0m三、四級：4.5m一條公路：一個凈高c.公路橋梁建筑限界（凈空）橋梁凈空為適應高速鐵路的行車要求，相應的建筑限界尺寸有所調整（單線寬度有所減小，而高度和線間距有所增加）d.鐵路橋梁建筑限界（凈空）橋梁凈空道路最小凈高為：一般機動車道4.5m小客車車道3.5m非機動車道和人行道2.5me.城市橋梁建筑限界（凈空））橋梁凈空（4）橋上及橋頭引道的縱坡功能：公路、城市橋梁，橋頭引道及引橋的坡度是調節橋長、實現經濟合理的有效措施。對于特大、大橋，為了利于橋面排水、降低引道高度、增加美觀性，往往設置從中間向兩端傾斜的雙向縱坡。對于中小橋，橋頭坡度服從線路坡度。限值：對于鐵路橋梁，如橋跨結構為鋼桁梁等明橋面梁，縱坡不得大于4‰，且不得在梁上設雙向坡，其他橋跨結構縱坡宜在6‰以內。對于公路橋縱坡不大于4%；橋頭引道縱坡不宜大于5%。位于市鎮交通繁忙的橋梁，橋上縱坡和橋頭引道坡度均不得大于3%。豎曲線：橋上或引道處縱坡發生變更的地方，均應按規定設置豎曲線。鐵路規范規定，豎曲線不得設在平面緩和曲線上。（5）基礎選型與埋深最常用的橋梁基礎形式包括擴大基礎、樁基礎和沉井基礎。埋深取決于水文和地質。（6）橋梁結構尺寸擬定后面的章節將介紹該部分內容。3）立面（縱斷面）設計1.3.5橋梁縱、橫斷面設計與平面布置4）橫斷面設計確定橋面凈空和與此相適應的橋跨結構橫斷面：由鐵路的軌道數、公路的機動車道、非機動車道數以及人行道、分隔帶、欄桿等橋梁功能性和相對于的橋面凈空要求確定，并考慮是否上行與下行分離設置或公鐵路合建等。對于鐵路橋梁，由線路總體設計確定。對于大跨度橋梁，橫截面要滿足橫向剛度要求，一般要求梁寬滿足L/20(L為跨度)，否則應進行橫向剛度計算、分析。對于公路橋梁，由于橋面較寬，一般不存在橫向剛度問題，橋面布置從線路中心開始，依次為機動車道、非機動車道、人行道和欄桿。高速、汽車專用橋梁一般不設人行道，最外為防撞欄。對于高速公路、車道數較多的城市橋，上下行往往設置為分離式。對于交通繁忙的城市橋梁，還可采用分層布置方式。1.3.5橋梁縱、橫斷面設計與平面布置5）

平面布置絕大部分橋梁走向與河流正交在某些情況下（如對城市橋梁）也允許修建公路斜橋，其斜度一般不大于45

，在通航河流上不宜大于5

。一般，大、中橋梁的平面線形為直線。當地形限制時，可把橋梁設置在曲線上（直梁布置成折線狀）或直接建造曲線橋（結構本身呈曲線狀）。橋上宜避免采用反向曲線。1.3.5橋梁縱、橫斷面設計與平面布置洪水造成的橋梁事故隴海線灞河鐵路橋，2002年6月9日葡萄牙某公路橋，2001年3月4日，約70人落水失蹤總體設計中的問題！1.3.5橋梁縱、橫斷面設計與平面布置“設計”本身不具有唯一性；設計成果只有“更好”，沒有“最好”；“橋梁工程師的義務就是試圖在每項設計中盡可能地進行改進！”1）步驟與過程（1）基本信息采集。（2）橋梁分孔和橋式方案草擬。結合水文分析，根據泄洪總跨徑的要求，作橋梁分孔和橋型方案草圖，盡可能地多設計幾個橋式方案。（3）綜合分析、判斷和方案初篩。對草圖方案作技術和經濟上的初步分析、判斷和篩選，擇2~4個構思好、特色鮮明的方案，做進一步詳細研究和比較。（4）橋式方案深化設計。對方案擬訂主要尺寸和施工方案，對新結構和非標設計開展力學分析，核實可行性和合理性，繪制方案的結構詳圖，編制施工橫道圖，估算工期。（5）工程量統計。依據編制方案的詳圖計算出上、下部結構的主要工程數量。（6）編制估算或概算。（7）方案比選。全面考慮功能適用性、技術先進性與成熟度、施工復雜程度、可維性、環境影響、美觀性、建設工期、主要材料指標、建設造價和養護費用等因素，綜合分析，闡述每個方案的優缺點，并形成“橋式方案比選表”，給出推薦方案，作為方案評審和業主決策的依據。（8）設計說明編制。闡明編制依據和標準，跨越河流的流域特征，橋址處地質、水文、通航情況，各方案的主要情況、特色、施工方法和工期，設計概算以及方案比較的綜合性評述。對于推薦方案應作較詳細的說明。方案說明中尚應包括存在的問題和處置建議等內容，如后期需要開展的科學研究問題等。1.3.6橋梁設計方案比選2）橋式方案比選案例黑瞎子島烏蘇大橋橋式方案比選圖(單位：m)1.3.6橋梁設計方案比選序號

方案

比較項目

方案一方案二方案三方案四單塔單索面斜拉橋變高度鋼桁梁橋雙塔雙索面斜拉橋鋼箱拱橋140+140m75+140+140+75m50+65+230+65+5060+230+60m1主橋長（m）2804324603502橋梁總長（m）16001592162015905技術先進性具有較好抗扭剛度與經濟性的主梁，技術先進板桁組合結構較為先進，技術成熟結構普通，技術成熟，不是競爭力強的跨度范圍結構普通，技術成熟6施工復雜性斜拉橋常規對稱懸臂施工，技術成熟簡單鋼結構工廠制造、現場安裝，技術成熟但復雜斜拉橋常規對稱懸臂施工，技術成熟簡單拱橋先拱后梁施工過程工序多、體系轉換復雜7建設工期（月）222022288可維性斜拉索與結合梁鋼結構量小，維護工作簡單鋼結構為主，維護工作量較大，鋼橋面維護不易斜拉索與混凝土結構為主，維護工作簡單、量小鋼結構量大，維護工作量較大9美觀性單塔單索面斜拉橋簡潔挺拔，景觀效果好變高度鋼桁梁橋造型勻順飄逸，但構件繁多雜亂雙塔雙索面斜拉橋實例多且易重復，地標性不夠中承式拱橋景觀效果好10環境影響僅一個主橋基礎位于主河槽，對水流影響小僅一個主橋基礎位于主河槽，對水流影響小兩個主橋基礎位于主河槽，對水流影響稍大兩個主橋基礎位于主河槽，對水流影響稍大11主要材料指標混凝土（m3）62128598026816164387鋼材（t）278056004635620012造價（萬元）建安費27177344233284939380年均維護費120100150150黑瞎子島烏蘇大橋橋式方案比選表結論：推薦單塔斜拉橋方案！建成效果：2）橋式方案比選案例1.3.6橋梁設計方案比選根據長江航運通航要求和各方面的限制條件，大橋主跨跨度應在800米以上從技術可行角度考慮，跨徑在800米以上的橋型，可采用斜拉橋、懸索橋、拱橋三種橋式。方案I：三塔兩跨懸索橋—結構型式新穎，武漢尚未采用；主纜起伏的外形富有韻律美，塔高適中，三塔具有標志性，寓意著武漢三鎮均衡發展；正橋工程投資約需30.8億元，經濟性較好，施工工藝成熟，技術可行性較高。方案II：三塔斜拉橋—成熟橋型，武漢采用較多；受橋址處條件限制，需采用高低塔特殊結構，且塔高過高；正橋工程投資約需31.2億元。方案III：鋼桁拱橋—造型優美，景觀效果明顯；從工程技術角度考慮可行性較差，工程造價高，施工難度大。案例：武漢鸚鵡洲長江大橋方案比較1.3.6橋梁設計方案比選

橋梁相關技術規范（部分）1.3.6橋梁設計方案比選公

路

標

準

規

范

名

稱標準規范編號類型公路橋涵設計通用規范JTGD60-2015設計公路圬工橋涵設計規范JTGD61-2005設計公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范JTG3362-2018設計公路橋涵地基與基礎設計規范JTG3363-2019設計公路鋼結構橋梁設計規范JTGD64-2015設計公路鋼管混凝土設計規范JTG/TD65-06-2015設計公路鋼混組合梁設計與施工規范JTG/TD65-01-2015設計、施工公路斜拉橋設計規范JTG/T3365-01-2020設計公路懸索橋設計規范JTG/TD65-05-2015設計公路橋涵施工技術規范JTG/T3650-2020施工鐵路標準規范名稱標準規范編號類型鐵路橋涵設計規范TB10002-2017設計鐵路橋梁鋼結構設計規范TB10091-2017設計鐵路橋涵混凝土結構設計規范TB10092-2017設計鐵路橋涵地基和基礎設計規范TB10093-2017設計鐵路列車荷載圖式TB/T3466-2016設計鐵路橋涵工程施工質量驗收標準TB10415-2018驗標鐵路橋涵設計規范（極限狀態法）Q/CR9300-2018設計鐵路鋼橋制造規范Q∕CR9211-2015施工鐵路混凝土工程施工技術規程Q/CR9207-2017施工第1章緒

論第2章橋梁設計作用第3章橋面布置及構造第4章橋梁支座第5章混凝土簡支梁橋第6章混凝土連續體系梁橋第7章拱橋第8章斜拉橋第9章懸索橋第2章橋梁設計作用2.1作用分類和代表值2.2永久作用2.3可變作用2.4偶然作用2.5地震作用2.6作用效應組合21世紀以前，各類作用均被統稱為“荷載”，現行的以容許應力法為基礎的鐵路橋梁設計規范仍稱“荷載”。作用作用效應橋梁結構結構分析施加于結構上的力引起結構外加變形、約束改變的原因直接作用-荷載間接作用結構對所受作用的響應結構內力響應結構變位響應“作用”是指引起橋涵結構反應的各種原因的統稱。2.1作用的分類和代表值永久作用，習慣上稱為恒載，是指在設計基準期內，其量值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計的作用，如結構重力。可變作用，指在設計基準期內，其量值隨時間變化，且其變化與平均值相比有不可忽略的作用，如汽車、人群荷載，習慣上稱之為活載。偶然作用，指在設計基準期內不一定出現，但一旦出現，其值很大，且持續時間很短的作用，如船舶的撞擊作用、列車的脫軌等。地震作用，地震對結構所產生的作用。作用分類隨時間變化的性質分永久作用可變作用偶然作用地震作用永久作用偶然作用可變作用時間作用各作用隨時間變化的性質（示意）2.1作用的分類和代表值作用代表值作用標準值作用組合值用于所有作用僅用于可變作用作用頻遇值針對不同設計目的所采用的作用的大小規定值不同設計狀況下的代表值作用頻遇值作用準永久值“頻繁出現”95%概率分位“經常出現”50%概率分位準永久值作用頻率（概率密度）頻遇值作用的統計曲線及代表值示意足夠長觀測期內的數據擬合曲線標準值推算的設計基準期內最大值概率密度(對一部分可變和偶然作用)作用準永久值組合值、頻域值和準永久值可通過可變作用的標準值分別乘以組合值系數。統稱為“可變作用的伴隨值”。2.1作用的分類和代表值永久作用－標準值可變作用－根據不同的極限狀態和組合方式分別采用標準值、頻遇值或準永久值作為其代表值。承載能力極限狀態－設計值正常使用極限狀態(按頻遇組合設計)－頻遇值頻遇值=標準值×頻遇值系數φ1正常使用極限狀態(按準永久組合設計)－準永久值準永久值=標準值×準永久值系數φ2按彈性階段計算結構應力－標準值偶然作用－設計值設計值=標準值×作用分項系數地震作用－標準值極限狀態法公路橋梁鐵路橋梁—2018規范容許應力法鐵路橋梁—2017規范鐵路橋梁各類荷載－只有“標準值”！2.1作用的分類和代表值永久作用結構重力+附加重力預加力土的重力土側壓力混凝土收縮及徐變水的浮力基礎變位作用可變作用汽車荷載+沖擊力汽車離心力汽車引起的土側壓力人群荷載汽車制動力風荷載流水壓力冰壓力溫度作用支座摩阻力偶然作用船舶或漂流物的撞擊作用汽車撞擊作用地震作用地震作用列車橫向搖擺力凍脹力施工荷載列車脫軌荷載長鋼軌斷軌力鋼軌伸縮力附加力特殊荷載詳細作用的分類需查找各行業的現行規范！交通部：公路橋涵設計通用規范（JTGD60-2015）國家鐵路局：鐵路橋涵設計基本規范（TB10002－2017）國家鐵路局：鐵路橋涵設計規范（極限狀態法）（Q/CR9300-2018）2.1作用的分類和代表值列車牽引力永久作用可變作用偶然作用鐵路橋涵設計規范》（極限狀態法）（Q/CR9300-2018）作用（荷載）名稱《鐵路橋涵設計規范》（TB10002-2017）序號作用分類荷載分類序號1永久作用結構自重恒載主力12結構附加重力（線路設備自重和人行道自重等）3預加力24混凝土收縮和徐變35不均勻沉降66土壓力47靜水壓力和浮力58可變作用基本可變作用列車荷載活載79公路（城市道路）荷載810列車豎向沖擊力911列車離心力1012列車橫向搖擺力1113列車荷載引起的土壓力1214撓曲力*2815人行荷載1316氣動力1417其他可變作用列車制動力或牽引力附加力1518風荷載1719溫度作用2020伸縮力*2821支座摩阻力1622流水壓力1823波浪力2224冰壓力1925凍脹力2126施工荷載特殊荷載2627偶然作用列車脫軌荷載2328斷軌力*2829船舶或排筏撞擊力2430汽車撞擊力2531地震作用地震作用27現行公路橋規荷載一覽表序

號分

類名

稱1永久作用結構重力（包括結構附加重力）2預加力3土的重力4土側壓力5混凝土收縮、徐變作用6水浮力7基礎變位作用8可變作用汽車荷載9汽車沖擊力10汽車離心力11汽車引起的土側壓力12汽車制動力13人群荷載14疲勞荷載15風荷載16流水壓力17冰壓力18波浪力19溫度（均勻和梯度）作用20支座摩阻力21偶然作用船舶的撞擊作用22漂浮物的撞擊作用23汽車撞擊作用24地震作用地震作用現行鐵路橋規荷載一覽表2.1作用的分類和代表值鐵路橋梁（極限狀態法）Q/CR9300-2018作用分類項目數永久作用7可變作用基本可變作用9其他可變作用10偶然作用4地震作用131應考慮哪些項？各項如何計算？如何組合？公路橋梁作用（極限狀態法）永久作用可變作用偶然作用地震作用鐵路橋梁作用（極限狀態法2018）永久作用可變作用基本可變作用其他可變作用偶然作用地震作用鐵路橋梁荷載（容許應力法2017）主力恒載活載附加力特殊荷載鐵路橋梁(容許應力法）TB10002-2017荷載分類項目數主力恒載6活載8附加力8特殊荷載6合計28公路橋梁（極限狀態法）JTGD60-2015作用分類項目數永久作用7

可變作用13偶然作用3地震作用1

242.1作用的分類和代表值橋梁上部結構的恒載－結構自身重力（一恒）和橋面系等附屬設備重力（二恒）橋梁下部結構的恒載－由支座傳遞下來的上部結構的重力、墩臺自身重力、土壓力和水壓（浮）力等結構重力＝結構體積×材料容重（重力密度）土的重力及土側壓力－計算涉及結構型式、填料性質、墩臺位移和地基變形，也與氣象、水文和外加荷載等因素有關水浮力－指由地表水或地下水通過地基土壤的孔隙而傳遞給建筑物基礎底面的（自下而上的）水壓力；對位于碎石類土、砂類土、粘砂土等透水性地基上的墩臺，需在設計中考慮水浮力預應力－在檢算結構的使用性能時，預加力當視為恒載；在檢算結構的承載能力時，預加力不作為恒載，但把預應力鋼筋視為結構抗力的一部分，但在連續梁等超靜定結構中，仍需考慮其次效應。混凝土收縮徐變：在外部超靜定的混凝土橋梁結構中，混凝土收縮及徐變作用的影響是長期存在的基礎變位：基礎變位一旦發生，其對結構的影響也是長期的。2.2永久作用受力結構（梁）的自重，一期恒載附屬結構（鋪裝、護欄等）的附加重力，二期恒載土對下部結構的側壓力超靜定結構中基礎變位會產生附加內力混凝土的收縮徐變會產生變形，超靜定結構中還會產生內力預加力，視為恒載或結構抗力的一部分墩臺自重2.2永久作用常用材料的重力密度材料名稱材料容重（kN/m3）材料名稱材料容重（kN/m3）鋼、鑄鋼78.5級配碎石22.0鑄鐵72.5填土17.0~18.0鉛114.0填石（利用棄砟）19.0~20.0鋼筋混凝土或預應力混凝土（配筋率在3%以內）25.0~26.0碎石道砟21.0混凝土和片石混凝土24.0澆筑的瀝青15.0漿砌塊石或料石24.0~25.0壓實的瀝青20.0漿砌片石23.0不注油的木材7.5干砌塊石或片石21.0注油的木材9.0碎（礫）石21.0石灰三合土

17.5

注：鋼筋混凝土中配筋率大于3%時，其容重為單位體積中混凝土（扣除所含鋼筋體積）自重加鋼筋自重。2.2永久作用列車荷載圖式：鐵路移動裝備對線路作用的特征和作用量值，是一組由不同軸重和軸距、按一定規律排列、具有可變速度的移動作用力學模型。

鐵路列車荷載標準值列車荷載的加載多線折減雙線：ZKH、ZH：0.9；ZK、ZC：1.0多線：見規范2.3.1列車荷載2.3可變作用等級：現行的公路橋梁規范中，汽車荷載分為公路-Ⅰ級和公路-Ⅱ級兩個等級。組成：汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。計算：車道荷載用于橋梁結構的整體計算；車輛荷載用于橋梁結構的局部加載及涵洞、橋臺和擋土墻土壓力等的計算。注意：車道荷載與車輛荷載的作用不得疊加。

公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路汽車荷載等級公路—I級公路—I級公路—I級公路—II級公路—II級各級公路橋涵設計的汽車荷載等級2.3.2汽車荷載車道荷載：不考慮具體車梁的尺寸及車的排列方式，將車輛荷載等效為長度不限的均布荷載和一個可以作用在任何位置的集中荷載形式。

公路-Ⅰ級：車道荷載均布荷載標準值為qk＝10.5kN/m；集中荷載標準值Pk取值見下表。計算剪力效應時，上述集中荷載標準值乘以系數1.2。公路-Ⅱ級：車道荷載的均布荷載標準值qk和集中荷載標準值Pk按公路-Ⅰ級車道荷載的0.75倍采用。

計算跨徑L0(m)L0≤55<L0<50L0≥50Pk(kN)2702(L0+130)360加載原則：車道荷載在影響線加載時，其均布荷載標準值滿布于使結構產生最不利效應的同號影響線上；集中荷載標準值只作用于相應影響線中一個影響線峰值處。2.3.2汽車荷載車道荷載車輛荷載立面布置車輛荷載平面尺寸單位：kN，m項目單位技術指標車輛重力標準值kN550前軸重力荷載值kN30中軸重力荷載值kN2×120后軸重力荷載值kN2×140軸距m3+1.4+7.1.4輪距m1.8前輪著地寬度及長度m0.3×0.2中、后輪著地寬度及長度m0.6×0.2車輛外形尺寸（長x寬）m15×2.5車輛荷載的橫向布置（單位：m）車輛荷載的主要技術指標2.3.2汽車荷載車輛荷載橫向車道布載系數橫向布載車道數（條）12345678橫向車道布載系數1.201.000.780.670.600.550.520.50橋涵設計車道數橋面寬度W(m)橋涵設計車道數車輛單向行駛時車輛雙向行駛時W<7.0

17.0≤W<10.56.0≤W<14.0210.5<W<14.0

314.0≤W<17.514.0≤W<21.0417.5≤W<21.0

521.0≤W<24.521.0≤W<28.0624.5≤W<28.0

728.0≤W<31.528.0≤W<35.08縱向折減系數計算跨徑L0(m)縱向折減系數150<L0<4000.97400≤L0<6000.96600≤L0<8000.95800≤L0<10000.94L0≥10000.932.3.2汽車荷載汽車荷載的折減城-A級車輛荷載表車軸編號單位12345軸重kN60140140200160輪重kN30707010080縱向軸距m

3.61.26.07.2

荷載等級：分城－A級、城

B級，其選用與城市道路等級有關汽車荷載：由車道荷載和車輛荷載組成，兩者的作用不得疊加車道荷載：城－A級、城

B級分別與公路－I級和公路

II級相同，且采用相同的車道折減系數。車輛荷載：城-A級車輛荷載為5軸700kN車輛。城-B級的車輛荷載與公路橋梁的相同，即為550kN車輛特種荷載：特-160、特-220和特-300和特-420四類特種平板掛車荷載，作為特種平板掛車上橋時的驗算荷載2.3.2汽車荷載城市汽車荷載2.3.3沖擊力沖擊作用：列車、汽車以一定的速度在橋上行駛時，會使得橋梁產生振動導致橋梁的內力、應力和變形較車輛靜活載作用的大，稱這一現象為動力作用或沖擊作用。

沖擊或動力效應：由于橋面或軌道的不平順、車輛和機車的偏心輪作用、行車速度以及橋梁結構造成的，影響因素多且復雜，目前難以精確計算。設計計算：一般采用半經驗半理論計算公式。沖擊作用結構動力學分析簡化：沖擊力沖擊系數（

）確定

鐵路橋梁公路橋梁動力問題簡化為靜力問題結構剛度結構基頻舉例簡支梁橋豎彎基頻連續梁橋豎彎基頻（對正彎矩及剪力）荷載試驗更趨合理分析手段沖擊力標準值：車輛活載標準值×

；考慮沖擊力的車輛活載動力效應：車輛活載標準值×（1+

）2.3.3沖擊力2.3.3沖擊力鐵路橋梁：橋梁跨徑越大，結構剛度越小，柔度越大，結構對動荷載的緩沖作用越強，即沖擊作用越弱，動力系數的計算通式為：（1）簡支或連續的鋼橋跨結構和鋼墩臺動力系數：（2）鋼與鋼筋混凝土板的結合梁動力系數：（3）鋼筋混凝土、素混凝土、石砌的橋跨結構及涵洞、鋼架橋動力系數：

2.3.3沖擊力（4）空腹式鋼筋混凝土拱橋的拱圈和拱肋動力系數（5）高速鐵路、城際鐵路橋梁結構動力系數