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1.6设计目标：
（1）通过此次毕业设计，充分认识到桥梁的设计的必要性和桥梁的相关知识，正确认识自己所学的专业及以后从事的行业情况。
（2）培养自己的独立自主能力，认真解决事情的态度，做到凡事有始有终，对自己所做的工作负责。
（3）熟悉预应力混凝土简支T型梁桥的基本构造和设计理念，熟悉如何根据水文地质条件设计桥梁。
（4）在毕业设计过程中熟练掌握CAD等专业软件的应用，对设计步骤要有清晰地了解，尝试不同的手算和电算过程，尽可能全方位掌握简支梁桥的设计方法。
（5）能清楚地分析不同桥型的优缺点，根据所设计场地的环境选择经济合理、安全可靠、技术先进的桥型。
（6）根据桥梁设计内容绘桥梁总体布置图（平面图、纵断面图、横断面图）;
主梁一般构造图;
主梁配筋图;
支座构造图;
盖梁（或台帽）配筋图;
墩（台）一般构造图;
墩（台）配筋图。
（7）锻炼自己的制图能力和独立编写说明书的能力。
二、设计基本资料：
2.1水文地质情况：
1.桥位概况：
本桥位于辽宁省沈阳市境内，跨越浑河，测时河宽300米。
可以设计成简支梁桥或连续梁桥等。
2.桥位中线断面资料及地质剖面图（另附）。
3.水文资料：
桥位河段为稳定性河段，设计洪水频率1/100，设计洪水位31.25m，洪水含沙量ρ=3.1kg/m3，洪水比降i=0.3‰。
4.气象，地震资料：
气候条件：
一月份平均气温-17℃，七月份平均气温＋26℃；
风力：
7级，
＝15m/s；
地震烈度：
8度。
2.2设计标准：
1．公路等级：
一级公路；
2．设计车速：
100km/h；
3．桥面净宽：
双向四车道，桥面参数自行确定；
4．设计荷载：
公路一级荷载；
5、不通航；
6、材料来源：
就近取材；
7、施工技术条件和设备条件良好。
三、水文计算及桥梁参数的确定：
3.1设计流量
1.根据河道横断面图式，本河道采用单宽式，采用形态法计算。
2.依据桥位地质剖面图，假定为单宽式Ⅰ类河道，糙率n=0.02，m=50。
3.洪水比降I=0.3‰。
4.设计水位31.25m，起止桩号k1+161.36——k1+487.77。
5.过水面积ω及水位宽度B计算，见下表。
过水面积ω及水位宽度B计算表
桩号
（m）
地面标高
水深
平均水深
水面宽度
过水面积
（m2）
累积面积
合计
K1+178.33
31.25
ω=1445.08
B=288.21
+183.99
30.00
1.25
0.625
5.66
3.54
+232.08
27.07
4.18
2.715
48.09
130.56
134.10
+268.86
24.13
7.12
5.65
36.78
207.81
341.91
+305.62
23.32
7.93
7.525
36.76
276.62
618.53
+350.88
24.60
6.65
7.29
45.26
329.95
948.48
+412.80
26.20
5.05
5.85
61.92
362.23
1310.71
+432.60
28.11
3.14
4.095
19.8
81.08
1391.79
+466.54
1.57
33.94
53.29
1445.08
288.21
6.平均水深H均=ω/B=1445.08/288.21=5.01m
7.由谢—满公式
V=m
（H均）2/3
I1/2=50
（5.01）2/3+（0.0003）1/2=2.5356m/s
8.设计水位时，过水断面流量QS
QS=ω
V=1445.08
2.5356=3664m3/s
设计流量偏安全考虑，选定
QS=3700m3/sV=2.54m/sω=1445.08m2
B=288.21m
3.2桥孔长度
（1）河段类型：
稳定河段
（2）桥孔布置原则
1）必须保证设计洪水以内的各级洪水和泥沙安全通过，并满足流冰、流木及其他漂浮物安全通过的要求；
应适应河段的特性及演变特点，避免河床产生不利变形，且做到经济合理；
2）对跨径小于或等于50m的桥孔，宜采用标准化跨径；
3）应注意地质情况，桥梁的墩台基础避免设在断层、溶洞等不良地质处；
4）桥孔不宜过多的压缩河槽；
5）墩台基础可以视冲刷程度，置于不同的标高上。
（3）桥梁长度计算
1）采用经验公式计算桥长
Lj=QS/（β
qc）
式中：
QS——设计流量；
取值为QS=3700m3/s；
β——压缩系数；
取值为β=k1（Bc/Hc）0.06=1.27；
k1——稳定性河段取1.00；
qc——河槽单宽流量，qc=QS/Bc=3700/288.21=12.84;
Lj=QS/（β
qc）=3700/（1.27
12.84）=226.89m
2）采用过水面积计算（冲刷系数法）
上部结构采用预应力混凝土空心板桥，标准跨径为30m（桥墩中心间距），假定采用单排双柱式桥墩柱直径d=0.75m，设计流速VS=2.54m/s，QS=370000m3/s，冲刷系数P=1.4，系数计算：
μ=1
0.375
VS/L0=1
2.54/（30
0.75）=0.97
λ=0.75/30=0.025
则ωq=QS/[μ（1
λ）PVS]=3700/[0.97
（1
0.025）
1.4
2.54]=1100.18m2
根据桥位断面图
桥下毛过水面积为1445.08m2略大于1100.18m2。
桥孔净长Lj=8
（30
0.75）=234m。
与经验公式计算结果接近，可以采用。
桩台前缘桩号为：
k1+232.54，另一侧桥台前缘桩号为k1+466.54。
3.3桥面标高
1）计算壅水高度：
建桥后，左路堤阻水面积ωn=134.10+166.10=300.20m2
Qn=ωn
V均=300.20+2.54=762.508m3/s，Qn/QS=762.508/3700=20.6%
查表得：
η=0.07
Vq=QS/ωj=3700/（1445.08-300.20）=3.23m/s
由经验公式：
ΔZ=η（Vq2
Vch2）（1-2）
Vch——采用建桥前全断面平均流速2.54m/s。
故ΔZ=η（Vq2
Vch2）
=0.07
（3.232
2.542）
=0.279m
所以
=ΔZ/2=0.139m
2）计算浪高
根据设计资料中的气象地震资料：
一月份平均气温
17℃，七月份平均气温+26℃；
7级，V=15m/s；
考虑最不利影响，浪程D=600m，平均水深H均=5.01m，风速Vw=15m/s。
=9.81
5.01／152=0.218
0.7（
）0.7=0.7
（0.218）0.7=0.241
=
=26.16
1.0018（
）0.45=0.0078
HLj%=2.3
=0.517m
3）计算水位
Hj=Hs+
=31.25+0.139+0.517
2/3=31.73m
桥面标高的确定
本河段不通航，采用桥下净空ΔHj=0.5m。
桥梁建筑高度ΔHD=2.5m（预应力混凝土T型梁桥）
Hqm=Hj+ΔHj+ΔHD
=31.73+0.5+2.5
=34.73m
故桥面标高采用35m。
3.4冲刷计算
本河段以假定为平原顺直型河段，属稳定性河段，对河槽自然演变的影响不明显，对该桥位地质断面图分析，河床地质属中砂和细砂质土壤，应按砂质河槽计算。
已知桥位河段历年汛期平均含砂量ρ=3.1kg/m3。
该桥上部结构采用8孔30m预应力混凝土空心板，下部结构采用钢筋混凝土单排双柱式桥墩，柱径D=0.75m，钻孔灌注桩桩径D=0.75m。
1.河槽一般冲刷
根据地质剖面图分析，桥下河槽不可能扩宽。
已知桥下河槽流量Q=3700m3/s，桥台前缘桩号为k1+232.54和k1+466.54；
粗糙系数m=50。
桥孔长度Lj=466.54
228.04=238.5m
桥孔净长Lj1=8
0.75）=234m
由桥位断面知，河槽最大水深Hmax=7.93m
H均=ω/B=5.01m
由于河床为细砂及中砂，平均粒径采用D均=1mm
单宽流量系数
A=（B½
/H均）0.15=1.20Qc=3700m3Qt=762.508m3
B2=238.5mBC=288.21λ=7
0.75
5.01/（1445.08-300.20）=0.020
u=0.98
Q2=Qc
Qp/（Qc+Qt）=3067.78
Hp=1.04
（A
Q2/Q1）0.90[Bc/（1-λ）uB2]0.66
hcm=9.585m
2.河槽中桥墩的局部冲刷
桥下河槽的一般冲刷计算结果Hp=9.33m，其相应的冲刷流速为
查表得kξ=1，B1=0.75，
=1mm
=2.978m/s
由Hp=9.585m，D均=1mm，查得V0=0.28（d+0.7）0.5=0.365；
V>
V0，砂质河槽。
V′0=0.12（d+0.5）0.55
=0.160m/s
由公式得n=0.004Hb=0.541m
3.墩台的最低冲刷线
桥位河段属于稳定性河段，河槽中的桥墩可采用相同的最低冲刷线标高，并以河槽中的最大水深计算冲刷深度，未考虑其他因素应起的冲刷取ΔH=0。
总冲刷深度hs=Hp+Hb=9.585+0.541=10.126m
最低冲刷线标高Hm=Hs
hs=31.25
10.126=21.124m
四、方案设计
4.1设计思想
本桥梁位于沈阳市境内，跨越浑河，河宽300米，道路等级为一级公路，设计车速为100Km/h，双向四车道，设计载荷为公路一级，桥下不通航。
可以设计成简支梁桥或连续梁桥。
充分结合当地的水文地质条件和对交通的要求，并综合考虑现有的设计施工条件等因素，选择经济合理、安全可靠、技术先进的桥梁设计方案。
4.2备选方案
方案1：
此方案为等跨预应力混凝土简支T型梁桥，共8跨，每跨30米。
由于桥下不通航，不考虑通航要求，结构设计简单，施工方便，有利于缩短工期，并且预应力混凝土具有良好的跨越能力，能满足跨度的要求，桥型简介美观，与周围的环境相协调，整体采用简支梁能充分考虑经济的因素，方案设计符合经济合理的要求。
但桥面布置过于单一，变化小，桥面有过多的伸缩缝，行车感觉不舒适，后期养护费用较高，且需要较大的预制场和吊装设备。
平面图（cm）
1/2横断面图（cm）
方案2：
此方案为连续箱型梁桥，主跨120米，两个边跨各60米。
跨越能力较大，桥下净空亦较大，有利于河水流通，并且桥面伸缩缝较少，行车平稳舒适，后期养护费用较少,桥型美观，能连续跨越河流，整体性较好。
但此河不通航，浪费了一部分桥下净空，跨度太大，接近世界最大跨度的连续梁桥，施工困难，影响工期，并且经济上开销较大，难以合理分配经济资源。
此外，该方案对地基要求也较高。
横截面图（cm）
方案3：
此方案为预应力混凝土简支空心板桥，技术较先进，工艺要求严格，施工简单，制造工艺方便，属于静定结构，受力不如超静定结构好，但结构质量安全可靠，耐劳性好，计算简便，钢材用量小，造价低。
立面图（m）
横断面图（cm）
中板构造图（cm）
4.3方案论证
通过对现有设计施工的技术条件进行分析，方案3具有可行性。
其桥型简单便于施工，布置较合理，并且此设计较为经济。
利用现有的施工技术能充分保证工程的工期和安全性，虽然桥型略显单调，但能与环境相协调，没有方案1和方案2与周围环境的不协调感觉，等跨度的设计理念能充分体现与自然地融合，并且预应力混凝土的应用也能保证桥梁具有足够的稳定性。
通过以上对比，选择方案3作为奉天桥的设计方案。
五、课题进度安排
设计内容
日程安排
收集资料，水文计算
1周
拟定桥型方案比选
方向实习与外文翻译
2周
内力计算
配筋设计与强度验算
横隔梁设计与计算
行车道板设计与计算
变形验算
支座与墩、台设计
整理任务书
画施工图
整理图纸、答辩
六、参考文献
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