路面设计原理与方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:人民交通出版社

作者:黄晓明

出品人:

页数:425 页

译者:

出版时间:2001年1月1日

价格:54.0

装帧:平装

isbn号码:9787114038853

丛书系列:

图书标签:

• 路面设计
• 道路工程
• 交通工程
• 土木工程
• 公路工程
• 路面材料
• 路面结构
• 沥青路面
• 水泥混凝土路面
• 路面性能

《桥梁工程概论》 一、 桥梁工程的基本概念与分类 桥梁，作为连接断裂地带、跨越障碍的宏伟工程，自古以来便扮演着至关重要的角色。它不仅是交通运输网络的关键节点，更是人类智慧与工程技术的集中体现。桥梁工程，作为一门集科学、技术与艺术于一体的学科，其研究范畴涵盖了桥梁的规划、设计、施工、养护与维修等全过程。 从广义上讲，凡是能够跨越江河湖海、山谷沟壑、道路铁路等障碍物的结构物，均可称之为桥梁。按照不同的标准，桥梁可以进行多样化的分类。 按跨度大小划分： 短跨桥（<30米）、中跨桥（30-100米）、大跨桥（100-300米）、特大跨桥（>300米）。跨度的增大对结构形式、材料选择和施工技术提出了更高的要求。 按结构形式划分： 这是桥梁工程中最常见也是最重要的一种分类方式。 梁式桥： 包括简支梁桥、连续梁桥、斜腿梁桥等。其主要承重构件是梁。 拱式桥： 包括石拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥等。其主要承重构件是拱，将荷载传递给桥台。 悬索桥： 包括单跨悬索桥、多跨悬索桥等。以巨大的主缆悬挂桥面，适用于超大跨度。 斜拉桥： 以倾斜的拉索直接将桥面连接到高耸的桥塔上。 组合体系桥： 结合了多种结构形式的优点。 按材料划分： 木桥、石桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥、组合钢-混凝土桥等。材料的选择直接影响桥梁的性能、耐久性和经济性。 按用途划分： 公路桥、铁路桥、人行桥、市政桥、景观桥等。不同的用途对桥梁的设计荷载、通行能力和美学要求有所不同。 按河流等级划分： 浅水桥、深水桥、通航桥等。通航桥的设计需要考虑通航净空和船舶撞击等因素。 理解桥梁的分类及其特点，是掌握桥梁工程基础的关键。不同的桥梁类型适用于不同的地质条件、跨度需求和经济预算。 二、 桥梁工程的关键组成部分 一座完整的桥梁通常由以下几个关键部分组成： 1. 上部结构 (Superstructure): 这是桥梁承载交通荷载并将其传递至下部结构的部分。它包括： 桥面 (Deck): 供车辆、行人或列车通行的平面部分，通常由桥面板、桥面铺装层（如沥青混凝土、水泥混凝土）组成。 承重构件 (Load-bearing Members): 这是桥梁的主体结构，根据桥梁类型不同，可以是梁、拱、索、拉索等。这些构件承受交通荷载、自重以及风、地震等环境荷载。 附属构件 (Ancillary Components): 如栏杆、伸缩缝、排水系统、照明设施等，用于保障行车安全、方便排水和维护。 2. 下部结构 (Substructure): 这是桥梁的支撑系统，负责将上部结构的荷载安全地传递到地基。它包括： 桥墩 (Piers): 位于桥梁跨中，用于支撑连续梁或连续拱的中间部分，承受上部结构的竖向和水平荷载。 桥台 (Abutments): 位于桥梁两端的支撑结构，它们既承受上部结构的荷载，还需要承受桥面横向传递过来的土压力、水压力等。桥台通常还承担着连接桥梁与路堤的作用。 支座 (Bearings): 位于上部结构与下部结构之间，用于连接和支撑，同时允许上部结构在温度变化、荷载变化时产生适当的位移和转角，释放应力。常见的支座类型有板式橡胶支座、盆式支座、球形支座等。 3. 基础 (Foundation): 这是桥梁最底层的部分，将整个桥梁的荷载传递给地基。基础的类型选择至关重要，需根据地质条件、上部结构的荷载大小和分布情况来确定。 浅基础 (Shallow Foundations): 如扩大基础、联合基础等，适用于地基承载力较好的情况。 深基础 (Deep Foundations): 如桩基础（预制桩、灌注桩）、沉井基础等，适用于地基承载力较差或存在软弱土层的情况。 三、 桥梁设计的基本原则与流程 桥梁设计是一项系统性的工程，需要遵循一系列基本原则，并按照严格的流程进行。 基本原则： 安全可靠 (Safety and Reliability): 这是桥梁设计的首要原则。桥梁必须能够承受预期的各种荷载，并在使用期内保持稳定，不会发生结构性破坏。 经济合理 (Economic Rationality): 在满足安全性和功能要求的前提下，应力求设计方案经济合理，降低工程造价，并考虑桥梁的后期维护成本。 耐久性 (Durability): 桥梁的设计应考虑其长期使用寿命，选用合适的材料，采取有效的防护措施，抵抗环境侵蚀，减少维护需求。 实用性与功能性 (Practicality and Functionality): 桥梁的功能应满足交通需求，设计要考虑到车辆、行人或列车的通行要求，如宽度、净高、坡度等。 美观性 (Aesthetics): 现代桥梁设计越来越注重其景观效果，力求与周围环境协调统一，成为城市或乡村的亮点。 施工可行性 (Constructability): 设计方案应充分考虑施工的便利性和技术可行性，选择合适的施工方法，降低施工难度和风险。 设计流程： 1. 项目立项与可行性研究 (Project Initiation and Feasibility Study): 确定项目需求，进行初步的选址、方案比选，评估项目的技术、经济、环境可行性。 2. 初步设计 (Preliminary Design): 确定桥梁的总体方案，包括跨度布置、结构类型、材料选择、主要尺寸等，并进行初步的荷载计算和结构分析。 3. 技术设计 (Technical Design / Detailed Design): 在初步设计的基础上，进行详细的结构设计，包括各构件的尺寸、配筋、连接方式等，编制详细的施工图纸和工程量清单。 4. 施工图设计 (Construction Drawing Design): 最终确定所有设计细节，生成可用于施工的详图。 5. 施工阶段的设计服务 (Design Services during Construction): 设计单位在施工过程中提供技术指导、解答施工疑问、处理设计变更等。 6. 后期养护与维修设计 (Maintenance and Repair Design): 考虑桥梁在使用过程中的监测、养护和维修需求，并预留相应的措施。 四、 桥梁结构分析与荷载计算 桥梁结构分析是设计中至关重要的一环，它通过力学原理，计算桥梁在各种荷载作用下的内力（如弯矩、剪力、轴力）和变形，为结构构件的尺寸设计提供依据。 主要荷载类型： 恒载 (Dead Loads): 包括桥梁自身结构的自重，如桥面、梁、拱、墩、台等构件的重量。 活载 (Live Loads): 指桥梁在使用过程中随时可能变化的荷载，主要包括： 车辆荷载 (Vehicle Loads): 公路桥上的汽车、货车等。 列车荷载 (Train Loads): 铁路桥上的火车。 人群荷载 (Pedestrian Loads): 人行桥上的人群。 风荷载 (Wind Loads): 风吹在桥梁结构上的力，尤其对大跨度桥梁影响显著。 地震荷载 (Seismic Loads): 地震作用下桥梁承受的惯性力。 水流压力和船舶撞击力 (Water Flow Pressure and Ship Impact Force): 桥梁跨越河流时需要考虑。 温度变化荷载 (Temperature Loads): 温度变化引起的结构伸缩变形及其产生的内力。 其他荷载： 如雪荷载、冰荷载、土压力、施工荷载等。 结构分析方法： 基于力学的方法： 如平衡法、变形协调法、有限元法 (Finite Element Method, FEM) 等。有限元法是现代桥梁结构分析中应用最广泛、最强大的工具，能够处理复杂几何形状和边界条件的问题。 基于软件的分析： 借助专业的桥梁设计软件（如MIDAS Civil, SAP2000, PKPM等）进行数值模拟和计算。 五、 桥梁材料与施工技术 桥梁工程的材料选择和施工技术是实现设计理念的关键。 常用桥梁材料： 混凝土 (Concrete): 包括普通混凝土、钢筋混凝土 (Reinforced Concrete, RC)、预应力混凝土 (Prestressed Concrete, PC)。混凝土具有良好的抗压性能，通过配筋可以提高其抗拉性能。预应力混凝土通过施加预应力，可以有效地减小裂缝，提高承载能力和耐久性，是现代大跨度桥梁的重要材料。 钢材 (Steel): 钢材具有高强度、高韧性、良好的塑性和抗震性能，常用于制造钢梁、钢拱、钢索等。钢材桥梁的优点是跨度大、自重轻，但需要做好防腐蚀处理。 石材 (Stone): 传统石拱桥的材料，耐久性好，但加工难度大，现代已较少使用。 木材 (Timber): 适用于临时性桥梁或景观桥，成本低，但耐久性和承载力有限。 复合材料 (Composite Materials): 如钢-混凝土组合梁，结合了钢材和混凝土的优点，是现代桥梁常用的结构形式。 主要施工技术： 现浇施工 (Cast-in-place Construction): 在施工现场直接浇筑混凝土。 预制装配施工 (Precast and Prefabrication Construction): 在工厂预制构件，然后运至现场拼装。这种方法可以提高施工效率，保证构件质量。 顶推法 (Incremental Launching Method): 将桥梁节段在桥台一侧或两侧进行拼装，然后分段向前推送到位。适用于连续梁桥。 悬臂浇筑法 (Cantilever Construction): 桥梁从桥墩向两侧对称地向前伸出，形成悬臂，最终在跨中合龙。适用于斜拉桥和部分连续梁桥。 架设法 (Erection Method): 利用架桥机、龙门吊等设备将预制好的梁段或整个桥面吊装到位。 钢箱梁施工 (Steel Box Girder Construction): 钢箱梁的吊装、焊接和连接是重要的技术环节。 斜拉索安装与张拉 (Cable-stayed Bridge Cable Installation and Tensioning): 精确控制斜拉索的长度和张力是斜拉桥施工的关键。 基础施工技术： 如桩基施工（钻孔灌注桩、打入桩）、沉井下沉技术等。 六、 桥梁的养护、维修与检测 桥梁的生命周期并非止于建成，其长期的安全运行依赖于系统的养护、及时的维修和科学的检测。 日常检查 (Routine Inspection): 定期对桥梁进行外观检查，发现明显的损坏迹象。 定期检查 (Regular Inspection): 由专业人员进行更为细致的检查，包括结构构件的损伤、变形、腐蚀情况，以及附属设施的完好性。 详细检查 (Detailed Inspection): 在定期检查发现问题后，进行深入的检查，可能包括无损检测、材料强度测试等。 特殊检查 (Special Inspection): 在发生重大事故（如地震、洪水、撞击）后，或在桥梁达到设计使用年限前进行的检查。 养护 (Maintenance): 包括日常的清扫、除锈、防腐、排水系统维护等，旨在延缓桥梁的劣化过程。 维修 (Repair): 对桥梁上出现的损坏进行修复，如裂缝修补、支座更换、构件加固等。 加固 (Strengthening): 当桥梁的承载能力不足以满足当前需求时，需要进行结构加固，如增加截面、粘贴碳纤维等。 监测 (Monitoring): 利用传感器等设备，实时监测桥梁的结构状态，如位移、应变、振动等，以便及时掌握桥梁的健康状况。 七、 桥梁工程的未来发展趋势 随着科技的进步和社会的发展，桥梁工程正朝着更加智能、绿色、人性化的方向发展。 智能化设计与建造： 运用BIM (Building Information Modeling) 技术实现全生命周期管理；采用自动化、机器人技术提高施工精度和效率；发展智能材料和结构。 绿色环保与可持续发展： 优先选用环保材料，减少碳排放；优化设计，降低能耗；注重桥梁与自然环境的融合。 大跨度与异形桥梁的突破： 不断挑战工程极限，建造更长、更高、更复杂的桥梁。 智能化监测与运维： 发展基于大数据和人工智能的桥梁健康监测与预警系统，实现精准的维护决策。 人文与景观的融合： 更加注重桥梁的美学价值，使其成为城市景观的重要组成部分。 《桥梁工程概论》旨在为读者提供一个全面、系统的桥梁工程入门知识框架。它并非对某一特定设计方法或案例进行深入探讨，而是勾勒出整个桥梁工程的学科图景，帮助读者理解这座座连接世界的宏伟工程是如何被构思、设计、建造和维护的。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

从写作风格上来看，这本书的语言非常学术化，充满了精确的数学公式和严格的定义，这无疑保证了其理论的严密性。但作为一名实际工作的工程师，我发现书中缺乏足够的案例研究和经验总结来佐证这些理论的有效性。例如，在讨论温度对沥青路面的影响时，书中给出了详细的温度修正系数公式，但很少有附带的图表或文字说明，指出在某个特定地区（如高纬度寒冷地区或热带沙漠地区）应用这些公式时，实际观测到的偏差范围是多少，以及经验教训是什么。没有这些鲜活的“现场数据”来锚定抽象的理论，读者很难建立起对公式适用边界的直观感受。这使得理论的转化率打了折扣，仿佛是理论物理学家在描述一个理想的、无摩擦力的斜面上的小球运动，而我们这些工程师，却总是在处理沾满泥浆、表面不平的真实路面。我渴望看到更多来自实际工程现场的“反思”和“修正”，而不仅仅是完美的数学推导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简约大气，灰蓝色的主调让人联想到广袤的路基和严谨的工程蓝图。初捧此书，我原本期待能找到一些关于路面结构设计的前沿洞察，比如新型复合材料的应用，或者应对极端气候变化的柔性路面优化策略。然而，翻阅数页之后，我发现内容更多地聚焦于传统沥青混凝土和水泥混凝土路面的经典力学分析和经验公式的复述。书中对路面病害的分类虽然详尽，但其成因探讨似乎停留在教科书的标准框架内，缺乏近年来在城市化进程中遇到的复杂交通荷载和地下水文条件变化所带来的新挑战的深入剖析。比如，在探讨层间粘结强度时，我希望能看到更现代化的无损检测技术如何指导施工过程的质量控制，而不是仅仅依赖于传统的取芯试验结果进行事后评估。整体而言，这本书更像是一部扎实的工程力学在道路领域的应用基础读本，对于有志于深入研究路面性能退化机理或寻求创新解决方案的工程师来说，可能需要寻找其他更具前瞻性的参考资料来补充。它提供的知识体系是稳固的基石，但对于想登上技术尖塔的读者而言，向上攀爬的工具似乎略显陈旧。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节逻辑编排是传统且严谨的，从荷载识别到结构设计，再到施工控制，层层递进，结构清晰。然而，这种严谨性也带来了一种侧重于“新建”和“刚性设计”的倾向。我个人更关注的是现有路面的“养护”与“加铺”策略。在当代基础设施管理中，如何通过合理的预防性养护延缓老旧路面的退化，如何选择最经济、最有效的加铺层厚度和材料，往往比从零开始的设计更为紧迫。这本书在这方面的论述非常薄弱，对路面管理系统（PMS）的介绍几乎不存在，更没有深入探讨如何利用交通流量数据、路面状况指数（PCI）等动态信息来优化养护决策。对于一个道路资产管理者而言，这本书更像是一本设计初期的参考手册，而不是一本贯穿道路全生命周期的管理指南。它教会了我如何建造，但没有充分地指导我如何有效地“守护”我已经建成的路网。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图表质量着实令人称道，清晰的线条和详尽的参数表格为理解复杂的荷载传递过程提供了极大的便利。我特别留意了关于路基处理和地基承载力评估的部分，希望能从中获取一些关于复杂土质，例如软土地基或膨胀土的改良技术和长期沉降预测的实用技巧。遗憾的是，书中对这些特殊地质条件的讨论显得相对简略，更多地停留在理论计算模型的介绍，而对现场施工中常见问题的处理经验，如冬季施工的温度控制对后期结构强度的影响，或者不同稳定剂在不同土质中的实际效果对比，着之笔墨不多。我在实际项目中遇到过多次由于地基处理不当导致的早期破坏，希望能在这类实用手册中找到更贴近实际操作层面的指导，例如如何根据现场的CPT或SPT数据，快速调整预压方案的有效性。这本书在理论推导上无可指摘，但似乎更偏向于标准规范下的“理想状态”设计，对于充满变数的“现实工地”所需要的随机应变智慧，似乎有所欠缺。它像是一份完美的食谱，但少了对食材新鲜度和火候把控的厨师心得。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我最大的感受是这本书在材料科学与结构设计之间的连接处理得有些生硬。我们知道，现代路面设计越来越依赖于对沥青胶结料的粘弹性行为和骨料级配的精细控制。我期待能在这本书中看到更多关于高性能沥青混合料，比如SMA或OGFC的微观结构分析，以及如何利用先进的流变学测试来预测其在不同交通荷载下的永久变形。然而，全书对材料的描述，大多停留在经典的马歇尔设计法和维宁格·阿斯法特（Visco-elastic）理论的基础阶段。对于诸如Superpave或Binder Testing的最新进展，提及得寥寥无几，更遑论如何将这些先进材料的性能参数无缝地集成到有限元分析（FEA）模型中去，进行更精准的疲劳寿命预测。这使得本书的适用范围似乎被限制在了采用传统方法进行常规道路建设的场景中，对于追求高耐久性和低维护成本的新一代基础设施建设者来说，这套工具箱显得有些单薄，难以应对未来二十年的挑战。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆