长安大学某高度公路桥梁毕业设计设计报告Word文档格式.docx
《长安大学某高度公路桥梁毕业设计设计报告Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《长安大学某高度公路桥梁毕业设计设计报告Word文档格式.docx（59页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
公路—Ⅰ级；
（3）环境类别：
Ⅱ类环境；
（4）桥面宽度及组成：
2×
〔0.5m（外侧护栏）+净11m（行车道）+0.5m（内侧护栏）+0.25m〕=24.5m；
（5）地震动加速度峰值:
水平向地震动加速度峰值为0.15g，地震烈度7度；
（6）设计洪水频率：
1/100。
1.2材料规格
（1）混凝土：
主梁、桥面铺装采用C50混凝土，盖梁、台帽、墩柱、护栏等采用C30混凝土，桩基采用C25混凝土。
（2）钢绞线：
采用Φs15.2高强低松弛钢绞线，其性能应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T）标准。
（3）钢筋：
采用符合新规范的HPB235,HRB335钢筋。
凡钢筋直径≥12mm者，采用HRB335热轧螺纹钢；
凡钢筋直径＜12mm者，采用HPB235钢筋。
1.3水文条件
水位随季节变化较大，在雨季或暴雨时，山水汇集、河水暴涨，水流冲刷极强。
桥址区地下水主要类型为孔隙潜水、基岩裂隙水。
根据水质分析成果，地表水、地下水对钢筋混凝土无腐蚀性。
桥址水文参数如下：
设计流量：
，设计水位：
，测时水位：
1.4气侯条件
该地区月平均最高气温Tmax＝30℃，月平均最底气温Tmin＝-15℃，风速为40.5m/s；
全年平均湿度为50%。
1.5地质条件
根据钻探、工程地质调绘，查明桥址区地层为第四系冲、洪积层及残、坡积层、震旦系板岩。
各工程地质层的容许承载力[σ0]、桩周土极限摩阻力[ι]等设计参数按下表采用。
层号
地层名称
容许承载力[]KPa
极限摩阻力[]Kpa
①
填筑土、种植土
120
15
②
亚粘土
160
40
③
粗砂
200
80
④
圆砾土
240
100
⑤
卵石土
350
140
⑥
180
45
⑦
碎石土
65
⑧1
全风化含砂质板岩
⑧2
强风化含砂质板岩
700
150
1.7参考文献
（1）《公路工程技术标准》（JTGB）；
（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD），简称《通规》；
（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD），简称《公预规》；
（5）《公路桥涵设计手册》梁桥上册（人民交通出版社）1996；
（6）《混凝土简支板（梁）桥》（第三版）易建国（人民交通出版社）2006；
（6）《桥梁设计与计算》邵旭东李立峰（人民交通出版社）2006。
第二章桥型方案比选
2.1概述
为了设计出安全、适用、经济和美观的桥梁，要求设计者必需根据自然条件和技术条件，因地制宜，在综合应用专业知识及了解国内外新技术、新材料、新工艺的基础上，进行深入细致的研究和分析比较，才能科学得比较出最优设计方案。
在方案比较中主要有以下三项任务：
一是拟定桥梁图式，二是编制方案，三是技术经济比较和最优方案的选定。
编制设计方案,通常是从桥梁分孔和拟定桥粱图式开始。
对一般的大跨度桥梁，依据以往的设计经验，主跨与边跨的比值有一个范围，再由此选定可能实现的桥型图式，鼓励新式桥式的大胆采用。
一般选几个（通常2~4个）构思好、各具优点、但一时还难以断定孰优孰差的图式,作为进一步详细研究而进行比较的方案。
对每一图式可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例画在同样大小的桥址断面图上。
编制方案中，主要指标包括：
主要材料（普通钢筋、预应力钢筋、混凝土）用量、劳动力数量、全桥总造价（分上、下部结构列出）、工期、养护费用、运营条件、有无困难工程、特种机具。
其目的在于为每个桥式提供全面的技术经济指标，以便相互比较，科学的从中选定最佳方案。
在编制方案中要拟定结构主要尺寸，并计算主要工程量。
有了工程量，采取相应的材料和劳动力定额以扩大单价，就可以确定全桥造价。
并且在每个方案中绘制出河床断面及地质分层的立面图和横断面图。
设计方案的评价和比较要全面考虑上述各项指标，综合分析每一方案的有缺点，最后选定一个最佳的推荐方案。
按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。
但当技术因素或是使用性质候特殊要求时就另当别论，注重考虑设计的侧重点。
技术高，造价必然会高，个个因素是相互制约的。
所以在比较时必须从任务书提出的要求以及地形资料和施工条件，找出所面临的问题的关键所在，分清主次。
在方案比较中，除了绘制方案比较图外，还应编写方案比较说明书。
其中应阐明编制方案的主要原则，拟定方案的理由，方案比较的综合评述，对于推荐方案的详细说明等。
有关拟定结构主要尺寸所作的各种计算资料，以及为估算三材指标和造价等所依据的文件名称，均以附件的形式载入。
在对本桥的设计中，选定三种桥式名分别是：
★预应力混凝土桥面连续简支T梁桥
★主跨125米钢筋混凝土箱型拱桥
★预应力混凝土双肢薄壁刚构桥
方案一：
预应力混凝土桥面连续简支T梁桥
方案简介：
本方案设计为2×
（3×
40）m预应力混凝土桥面连续简支T梁桥，单幅桥宽为12m,主梁采用T形截面梁，桥墩为薄壁空心墩、柱式敦，桩基础；
桥台采用柱式台。
考虑到此工程项目桥位处河流无通航要求，且简支梁构造、设计计算简单，受力明确，对地基没有特殊要求。
采用桥面连续，具有施工简易、行车条件好且经济合理的特点，且桥面连续相对于传统意义上的连续梁桥而言，降低了施工难度，同时一定程度上达到了结构连续的目的。
而相对于简支梁来说，减少了梁部的伸缩缝，并控制桥面横向裂缝额的产生。
方案一立面图图2-1
方案二：
主跨125米钢筋混凝土箱型拱桥
本方案为净跨125米钢筋砼箱形悬链线拱，净矢高26米，净矢跨比1/5，拱轴系数2.814；
拱上桥面板和引桥均为跨径20米先张法预应力砼空心板；
桥墩采用柱式墩，桩基础；
桥台采用重力式台和勒式台。
采用无支架缆索吊装施工方法，拱箱分段预制。
采用装配—整体式结方案二立面图图2-2
构型式，分阶段施工，最后组拼成一个整体。
方案三：
主桥为65+110+65m预应力砼连续刚构桥，桥墩为双肢薄壁桥墩，桩基础；
沿用桥位旧址处双肢薄壁铁路桥，桥型新颖简洁轻巧，外形美观，桥净空大，桥下视野开阔。
柔性双薄墩减小了主梁支墩净距，能有效消减墩顶弯矩峰值。
梁高小，跨度大，带有横梁的双肢薄壁墩具有一定的联合刚度，要承受较大弯矩，而各壁板内弯矩并不大。
因墩与上部结构固结，在大跨度连续结构中减少了安装大型支座和养护上的麻烦，减少了桥墩及基础工程的材料用量，适用于较高桥墩。
施工体系转换方便，伸缩缝少，行车舒服。
方案三立面图图2-3
2.2方案评选
比较项目
第一方案
第二方案
第三方案
主桥跨桥型
预应力混凝土简支梁
钢筋混凝土箱型拱桥
预应力双肢薄壁钢构桥
主桥跨结构特点
在垂直荷载的作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平推力。
结构造型灵活，整体性好，刚度较大,梁体高较大。
箱型拱截面挖空率大，与板拱相比，可以节约大量圬工材料，减轻桥梁自重。
由于是闭合截面，抗弯和抗扭刚度大，拱圈的整体性好，应力分布均匀。
施工要求高，吊装设备较多。
连续刚构桥具有较大的跨越能力，且无需设置大吨位支座。
伸缩缝较少，行车平顺，通畅，安全。
对地基要求比连续梁高，此处跨径大，墩高相对较小，温度，混凝土收缩产生较
大位移，对桥墩不利。
建筑造型
线条简洁，外形一般，但与当地的地形配合，显得美观大方
线条非常美，与环境和谐，增加了公路的景观
侧面上看线条明晰，与当地的地形配合，显得美观大方
养护维修量
小
较大
较小
设计技术水平
经验丰富，国内先进水平
施工技术
预制T型构件，运至施工地点，采用混凝土现浇，将T型梁连接，其特点外型简单、制造方便，整体性好。
转体施工法：
对周围的影响较大，将结构分开建造，再最后合拢，可加快工期，是近十年来新兴的施工方法，施工难度较大
挂蓝施工，施工难度较大，对施工队伍要求很高。
工
期
最短
次之
最长
2.3比选结论
由上表可知，根据该项目情况，结合桥梁设计原则，选择第一方案经济上比第三方案好；
跨径上满足要求，景观与环境协调，比第二方案好；
工期上较短，对整个工程进度来说不会受其影响；
施工难度较小，针对当地地质情况，采用桩基，加强基础强度。
所以选择第一方案作为首选。
第三章40米预应力混凝土桥面连续简支T梁
设计计算
1设计资料
一级公路；
（2）桥梁跨径：
标准跨径：
40m，计算跨径：
38.80m；
（3）设计荷载:
（4）桥面宽度:
2×
（0.5m护栏+净11m行车道+0.5m护栏+0.25m）=24.5m；
（5）主梁片数：
两幅，每幅各5片；
（6）结构重要性系数：
1.1；
（7）工程环境：
Ⅱ类类环境。
主梁、横梁、现浇接头、湿接缝、调平层混凝土均为C50。
混凝土主要指标见表1-1。
混凝土主要指标表1-1
强度
弹性模量（MPa）
容重（KN/m3）
强度设计值（MPa）
强度标准值（MPa）
轴心抗压（fcd）
轴心抗拉（ftd）
轴心抗压（fck）
轴心抗拉（ftk）
C50
3.45×
104
25
22.4
1.83
32.4
2.65
预应力混凝土：
γ=26kN/m3,沥青混凝土：
γ=24kN/m3。
采用Φs15.2高强低松弛钢绞线，其性能应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T）标准，钢绞线主要指标见表1-2。
钢绞线主要指标表1-2
公称直径（mm）
截面面积（mm2）
单位重量（Kg/m）
标准强度fpk（MPa）
弹性模量EP（MPa）
松驰率ρ
松驰系数ζ
Φs15.2
139
1.102
1860
1.95×
105
0.035
0.3
（3）非预应力钢筋：
升级会员 