三跨预应力钢筋混凝土连续刚构桥毕业设计(论文)Word文档格式.doc

1、1、 墩梁固结有利于悬臂施工，且可以减少大型支座及其养护维修和更换；2、 在受力方面，上部结构仍表现出连续梁的特点，但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变和温度变化应起的变形对上部结构的影响；因桥墩具有一定的柔度，与T型刚构桥相比，其根部所受的弯矩很小，而在墩梁结合处仍有刚架受力特点；3、 在构造方面，主梁常采用变截面箱形梁，桥墩多采用矩形和箱形截面的柱式墩或双薄壁墩；在桥梁两端的伸缩装置应能适应结构纵向位移的需要，同时，桥 台处需设置控制水平位移的的挡块，以保证结构的水平稳定性。二、 连续刚构桥的基本受力特点 连续梁的基本受力特点可归纳为：1、 随着墩高的增加，连续刚构的墩顶以及跨中弯矩趋

2、近连续梁者；2、 墩的轴向力和墩底弯矩随墩高的增加急剧减少；3、 两墩之间的梁部所受到的轴向力随墩高的增加而急剧减少。因此，连续刚构桥的梁的高跨比h/L等设计参数可参照连续梁桥取值（适当偏小）。对带双薄壁墩的连续刚构桥，其梁部弯矩与双薄壁墩的截面尺寸和兼具有较大的关系，梁高选择时应考虑这一因素。第二章 设计原则和主要技术标准第一节 工程概况兰州小西湖黄河大桥是兰州市小西湖黄河大桥工程的一部分。该工程由北滨河路立交、黄河大桥、中滨河路立交及西津东路立交等四部分组成，大桥北起黄河北岸的华夏灶具厂与北滨河路立交相连，南讫黄河南岸与中滨河路立交相接。兰州市小西湖黄河大桥是跨越黄河的一项枢纽工程，对兰州

3、的经济发展具有战略意义。第二节 自然条件、地质、水文、气象、地震一、自然地理及气象桥址处河床宽300m，西侧（上游）500余米靠南岸有一沙洲，丛生树木，将主流挑向南岸，受南岸沙咀阻挡，主流拐向北岸。而于南侧河床形成较宽（宽约135m）的浅滩，低水位时露出卵石滩，高水位时被淹没。桥位处最热月平均气温22.3；最冷月平均气温-6.4。极端最高气温39.1；极端最低气温-23.1.最大日较差30.2。基本风压值为500Pa。历年最大风速17.0m/s；历年极大风速27.6m/s。平均相对湿度59.4%；最大冻结深度1.20m。年最大降水量546.7mm；历年月最大降水量236.2mm；历年日最大降水

4、量96.8mm。二、 地层岩性（一）、地层结构及岩、土性质1、2、3桥墩位于刘家堡隐伏活动断裂的北盘，表层堆积5.35.6m厚的第四系全新统冲积（）卵石、漂石、河岸人工堤坝有3.6m厚的填筑土；其下为上第三系中新统咸水河组中段棕红色、暗红色泥岩；其中2桥墩在23.75m以下为上第三系中新统咸水河组下段（X）淡黄色夹姜黄色疏松块状砂岩；4桥墩位于刘家堡隐伏活动断裂南盘，表层有3.5m厚的填筑土；其下为第四系全新统冲积（）卵石和中砂；再下为第四系下更新统冲积（）卵石。全新统地层与下更新统地层无明显界限，临近黄河，全新统地层一般厚69m。其岩、土性质叙述与下： 1、填筑土（） 见于南北两岸，厚3.5

5、5.6m。淡黄色或灰黑色，以粉土为主，含煤渣、砖块及卵砾石，松散。 2、中砂（） 仅见于南岸4桥墩Q卵石的底部，厚1.6m，中密，饱和。级松土。 3、卵石（）见于2、3、4桥墩表层，卵石厚5.35.6m。灰色，青灰色，为硬质岩石，潮湿至饱和，中密。卵石颗粒粒径8040mm居多，由北向南逐渐变细。级硬土。 4、卵石（）仅见于4桥墩的下部（14.9m以下），灰白色、灰色，颗粒粒径分布不均，成份均为硬质岩石，中密至密实，饱和。5、漂石（） 仅见于北岸1桥墩填筑土下部，厚5.3m，灰白色、灰色，粒径大于200mm约65%，余为卵砾石及杂砾等充填，中密，饱和，级软石。6、泥石（X） 据钻探揭示，厚度大于

6、23m，棕红色、暗红色为主，泥质胶结，含钙质，岩芯一般为柱状，每段长3050，最长1.0m。锤击成凹痕，不易破裂，浸水易崩裂，露于空气中易产生龟裂缝。上部3m裂隙较发育，以下裂隙逐渐减少。成岩作用差，强风化层与弱风化层无明显界线，从节理发育程度判断，风化层厚度约3m。风化线下级软石。 7、砂岩（X） 仅见于2桥墩，埋深23.75m，顶面高程1488.25m，淡黄色夹姜黄色，以中、细砂为主。泥质胶岩，胶结性很差，岩芯为1030长的柱状，手捏成松散砂粒，未见层理，为块状松散砂岩，岩层中含地下水。在侧限条件下不扰动其天然状态，很密实，强度较高。级软石。 岩、土参数的选用 重度、粘聚力C、内摩擦角、桩

7、尖处土的容许承载力、天然湿度的岩石单轴极限抗压强度、桩周土的极限摩擦力 中砂 =19.0KN/； 卵石 =23KN/；全新统卵石=600 KPa、；下更新统卵石=700KPa、泥岩 =22.1 KN/；C=30 KPa； ；强风化层： =500 KPa、=1300KPa；微风化层： =700 KPa；=1800 KPa 砂岩 =21.1 KN/ ；C=20KPa； =650 KPa ；=160（二）、地质构造桥址位于祁连山褶皱带中祁连隆起带东段的兰州断陷盆地。金城关活动断裂以南，刘家堡隐伏活动断裂以北，雷坛河活动断裂以西的断块上。受控制性断裂的影响，工程范围内地层岩性、结构变化较大。金城关断裂

8、：该断层距桥梁施工现场以北200m以外，其主要活动年代为Q以前，晚更新世纪以来未活动。说明该断层近期发生大地震的可能性不大，对大桥工程不会有大的影响。刘家堡断裂：刘家堡断裂是一条较为重要的全新世活动断裂，且横穿小西湖黄河大桥。该断裂位于金城关断裂带南侧，与金城关断裂平行，纵贯市区中心，它西起安宁区杏花村，向东经刘家堡、孔家崖，斜穿黄河河床进入七里河，直抵雷坛河桥附近，全长约16Km。其总体走向为N65W，倾向SW，倾角较陡，以孔家崖为界，该断层东段大致为直线型，走向为N74W，西段总体走向N50W，局部偏转为N38W，该断裂为隐伏的正倾滑性活动断裂，早更新世以来断裂平均倾滑速率为0.170.2

9、1/a。局部地段可见到断错第四季地层。该断裂在桥址场区内主要发育于黄河河床内，与小西湖黄河大桥主桥近乎正交，断面中心位置距黄河南岸护堤58.8m。综合研究表明， 该断裂在桥址场内走向为 N58W，倾向SW，倾角在5577之间，上盘浅层范围内主要为第四系卵石层，下盘为全新世卵石层及第三系砂质泥岩、砂岩，断层影响带约15m。桥址附近钻孔资料表明，断裂南北两侧中更新统咸水河组浅紫红色、黄色粉砂质粘土层及砂岩，垂直断距约超过300m,而且黄河河谷中断裂两侧全新世冲积砾石层厚度不等，说明该断裂在第四季一直活动。对桥梁结构有一定影响。雷坛河断裂：雷坛河断层横穿兰州市区的黄河谷地，但在所穿的、级阶地上都未见

10、到地形上的明显变化，说明该断层全新世以来没有活动迹象。雷坛河断裂距工程场地最近距离为1.0，对工程场址影响不大。三、水文地质条件（一）、地表水桥址处所在地区属黄河水系，黄河由西向东流经兰州市市区北侧。黄河河槽300m左右，两岸为人工浆砌堤岸。其水量、水位受黄河上游刘家峡水库调洪影响较大，枯水季节，黄河主流位于黄河北岸，水面宽约50100m，丰水季节或上游水库放水时，则河水淹没整个河床，水流大，流速快。按年内逐月流量分配大致可分为三个时期：6月至10月为丰水期，各月平均流量大于1000/s；4月至5月及11月为平水期，各月平均流量6001000/s；12月至翌年3月为枯水期，各月平均流量小于60

11、0/s。地表水对混凝土的腐蚀性如下：a、 主流带的表层水质：PH=7.7；=199.7mg/l。队混凝土无腐蚀。b、 主流带靠近河底的水质：=256.8 mg/l。对混凝土具弱腐蚀。c、 南岸附近浅滩洼地的水质：PH=8.4；=622.6 mg/l。对混凝土具中等腐蚀。（二）、地下水桥址范围内地下水类型为第四系孔隙潜水和沿裂隙水。第四系孔隙潜水含水层为卵石、漂石层，地下水位埋深5.511m，含水层厚度大，水量大。由于受大气降水、黄河河水的影响，地下水变化幅度较大。基岩裂隙水见于疏松块状砂岩中，水量较小。其稳定水位为： a、1墩（北岸），地下水埋深3.25m，高程1514.76m。 b、2墩（主

12、流），卵石层中潜水与河水联通。砂石中的地下水埋深25m，高程1487m。 c、3（浅滩），卵石层中的潜水与河水联通，随河水而升降。 d、4（南岸），地下水埋深5.8m，高程1514.15m。水质的主要指标：a、 卵石中潜水，PH=8.28.4；SO。对混凝土具弱至中等蚀。b、 砂岩中的裂隙水，PH=8.4；对混凝土具有弱等蚀。四、场地地震危险性分析及沙类土地震液化评价（一）、地震危险性分析计算结果（a）在50年基准期、超越概率为63.2%的风险水平下，工程场地的地震烈度，即第一水准烈度（众值烈度）为6.3度，相对应的基岩水平峰值加速度为0.065g，地震动持续时间为22.0s。（b）在50年基

13、准期、超越概率为10%的风险水平，工程场地的地震烈度，即第一水准烈度（基本烈度）为8.1度,相对应的基岩水平峰值加速度为0.220g，地震动持续时间为20.3s。根据场地地震危险性分析结果，其地震烈度结果可以作为确定场地基本烈度的依据；根据国家对烈度分区的归整办法，考虑到本区的地震地质特征以及历史地震影响烈度分析结果，场地的地震基本烈度复核评定为度。（二）、饱和砂土地震液化评价在场地遭受未来相当于地震基本烈度袭击时，土层不会发生变化，可不予考虑场地地震液化。（三）、场地抗震性能评价兰州市小西湖黄河大桥场址，地层结构较为简单、稳定，大部分地段场地土为中硬土，场地本身无明显的不良工程地质现象存在。但场地跨越或毗邻活动断裂，故场地总体上属于抗震不利区。第三节 采用的规范和标准（一）城市桥梁设计准则（JTJ11-93）（二）城市桥梁设计荷载标准（CJJ77-98）（三）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）（四）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）（五）内河通航标准（GBJ139-90）（六）公路工程技术标准（JTJ001-97）（七）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）（八）城市道路设计规范（CJJ37-90）（九）公路工程抗震设计规范（JTJ004-89