斜拉桥悬索桥方案比选毕业设计Word格式.docx

1、该区位于北亚热带南缘，东亚季风盛行区，受季风影响冬冷夏热，四季分 明，降水充沛，气候变化复杂。（1）、气温：多年平均气温13. 8C：历年最高气温37 . 5C；历年最低气 温一7. 9Co（2）、降水：降水日数134d/y。（3）风况：实测最大风速35. Om/s（风向NNE）；风力$7级大风日数65. 8d/y；风力D8级大风日数30d/y； 风力$9级大风日数约为3d/y。（4）雾况：平均有雾日3050 d/y：最多60 d/a；最少20 d/a。3、 水文特征该海区的潮汐主要受东海前进潮波控制，潮汐类型属非正规半日浅海潮型。 潮流运动基本形态为每天二涨二落，具有明显的往复流特性。NNE

2、向（包含N、NE 向）水域开敞，为该海区的强浪向。4、 工程地质海上段基岩埋藏较深，基岩面标高曲北向南逐渐抬高，标高为一230m一 160. 0m,第四系堆积层厚度为160220m。颗珠山岛小洋山段区域受周围蒋公 柱岛、金鸡山、镀脐岛等影响，水动力条件复杂，残留厚度受基底起伏控制，在口 门两侧和颗珠山系湾残留厚度相对较薄，中部残留厚度较大。1.3桥型方案比选1.3.1确定桥型方案的原则适用性桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下 应满足泄洪、安全通航等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振

3、幅，避免车辆 在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程 中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。经济性设汁的经济性一般应占有重要位置，经济性应综合发展远景及将来的养护和 维修等费用。1.3.2确定本桥型方案的具体要求造价要求所选桥型力求技术先进，结构有利于通航要求，同时满足工程数量省、造价 低、投资少、经济合理的原则。施工要求所选桥型应满足有成熟施工经验、所需施工设备少、工艺简单的要求，以减 小施工难度、加快施工进度、节省投资金额、保证施工质量。通航要求通航孔桥的方案设汁应满足通航要求，并选用结构安全可靠、经济、美观的 桥型。通航孔桥的工程量及规模比非通航孔桥

4、总量小得多，也需充分考虑海上施工 的特点。（东海大桥海上段设四处通航孔：5000t级主通航孔一处，通航净空为 300m X40m （单孔双向）；能满足100001级船船通行的要求;1000t级副通航孔 一处，通航净空为100mX25m （双孔单向）；500t级副通航孔二处，通航净空为 6m X17. 5m （双孔单向），设置在近芦潮港侧及小乌龟岛侧）非通航孔桥结构型式根据不同区段的条件分别确定，在同一区段结构型式统 一，有利于模数化、标准化、工厂化制作。1. 3. 3桥位对桥型的制约桥址位于外海，大风、波浪、潮流、寒潮等恶劣自然条件对施工的影响很 大，按日前施工设备抗风流能力，全年平均有效施工

5、工作业天数在180d以下。海 域水面开阔，百年一遇H1%波浪高度达6m,最大流速2m/s,设计基本风速为 42m/so寒潮、台风影响频繁。海洋强烈的腐蚀环境对结构耐久性影响很大。1.3.4桥型方案所选方案应满足经济上合理、施工方便快捷，既要与周围环境相互协调，乂 要能体现岀自身的特点。对于主桥部分，在方案选择时，从国内外已修建的各类型 桥型广泛入手，对梁式体系、拱式体系、斜拉体系、悬索体系进行了综合的分析比 较，这里只针对拱桥和斜拉桥比选。忖前钢管混凝土拱桥的跨径已经超过420米，故在此处建造一座钢管混凝土 拱桥在技术及施工上也是合理的；但是曲于地质条件较差，无法承受拱桥的推力， 如果山地基直

6、接承受水平推力，拱脚就要做得很低，不能满足通航的要求，而且拱 肋可能受到船舶的撞击，故此处提出了系杆拱；在满足了通航要求的前提下，上承 式的桥拱太扁，不能满足结构受力的要求。下承式的拱桥，因为拱身全部在桥的上 面，看起来很不协调，不能满足美观的要求，故提出了采用无推力中承式的钢管混 凝土系杆拱的方案。该桥型方案的立面图如图1设计中考虑的另外一种桥型是斜拉桥，该类型的桥梁设讣、施工工艺成熟。 跨径达到200多米的斜拉桥很容易实现，由于是在海上施工，考虑到施工的便利 性，采用结合梁斜拉桥，结合梁斜拉桥与混凝土斜拉桥和钢斜拉桥相比较，施工方 便且造价低。并且我国已经有了相当丰富的建设经验，如1991

7、年和1993年建成的 主跨分别为423m和602m的上海南浦大桥和杨浦大桥。在斜拉桥的设讣规范也着重 于混凝土斜拉桥部分，但由于结合梁自重力小，相应也减少了钢索用量和基础工程 量，所以采用双塔单索面钢和混凝土结合梁斜拉桥。图1立面图图2立面图1.3.5方案比选基于以上分析，提出两种桥型方案进行初步比较，即方案一:无推力中承式的钢管混凝土系杆拱桥88m+102m+420m+102m+88m方案二：双塔单索面钢和混凝土结合梁斜拉桥73m+132m+420m+132m+73m两种桥型的具体布置悄况如下：1、无推力中承式的钢管混凝土系杆拱桥（1） 、孔径布置其边跨与中跨的比值取为0.24, 乂由于主跨

8、为420m,故本方案采用 190+420+190的布跨形式，对称布跨的边跨和侧跨分别为102m和88m,全桥总长 800m,同时桥面设置2%的纵坡。（2） 、拱肋横截面形式钢管混凝土拱肋是主要的承重结构，它承受桥上的全部荷载，并将荷载传递 给墩台和基础。设计为四肢格构型拱肋，为了提高拱肋的横向稳定性和承载力，使 两拱肋顶部互相内倾，水平面上的投影呈“X”，由于拱肋的恒载分布比较均匀， 因此拱轴线一般釆用二次抛物线。拱肋截面沿拱轴线的变化规律为等截面，并且釆 用无狡拱形式，以保证其刚度。（3）吊朴吊杆分刚性吊杆和柔性吊杆两类，刚性吊杆用钢筋混凝土或预应力混凝土制 作；柔性吊杆用冷轧粗钢筋、高强钢

9、丝或钢绞线等高强钢材制作。使用刚性吊杆可 以增强拱肋的横向刚度，但是用钢量比较大，施工程序多，工艺复杂；使用柔性吊 杆可以部分消除拱肋和桥面之间的相互影响，节省钢材。此处吊杆为等间距16m, 采用PE防护技术，保证其使用寿命。图3拱肋截面简图（4）、主跨结构构造:320CO图4主梁截面简图（5）、Y型钢构两个主墩均釆用Y形造型，山中横梁，前后悬臂梁，前后主横梁，前后次横 梁，前后主横梁及系杆索锚固结构组成。Y型上部为预应力栓结构，墩身都釆用 14X912X6. 2m的变截面空心薄壁结构。Y形刚结构由前、后悬臂,主横梁，前、 后次横梁，前、后主横梁及系杆索锚固件等结构组成。具体布置见下图:图5

10、Y型钢构（6）、拱桥墩台及基础作为基础设计，一般应先考虑扩大基础，然后才是桩基础和沉井基础，对于 管柱、沉箱和组合基础一般只在特殊情况下考虑。基础采用桩基础，基础承台置于 河床底部。图6基础设计2、双塔单索面钢和混凝土结合梁斜拉桥（1）、孔径布置主跨和边跨的跨径比为0. 48,根据边孔的高度，通航要求，施工安全，全桥 刚度以及经济和使用条件可在边孔设置辅助墩，这样可以改善结构的受力状态，增 加施工期的安全。当辅助墩受压时，减少了边孔主梁弯矩，而受拉时则减少了中跨 主梁的弯矩和挠度，从而大大提高了全桥刚度。所以最后的孔径布置为73m+132m+420m+132m+7 3m。（2）、主跨结构构造主

11、梁采用单箱三室，梁高4叫 下侧用开口钢箱形式，上侧为预应力混凝土桥 面板，由此组成结合梁，全桥宽33m。设汁2%的横坡以满足排水要求，桥面铺装采 用等厚铺装，其中钢箱底板宽20m采用Q345qD,桥面板采用C60磴。具体尺寸如下:图7主梁1/2横截面主梁混凝土面板厚028m,在腹板顶附近加厚至0. 55m,主梁钢结构部分截面 底板及斜腹板厚16mm,竖向腹板及腹板上缘厚24mm,塔根及边墩、辅助墩顶附近主 梁钢板局部加厚。其中主梁横隔板梁采用桁架形式以利于过桥管线布置，主梁截面 横隔板横隔梁厚16mm,上翼缘板厚24mm,主梁钢结构和混凝土面板间设置剪力 钉。主梁节段初步拟定为8叫 横隔梁间距

12、为4m,每一标准节段两端各设置0.亦 宽的混凝土现浇湿接缝。图8主梁混凝土面板（3）主索塔斜拉桥主塔外形通常有H形、钻石形、A字形、倒Y形等，但各种形式的塔 形有各自的优点，这里对这儿种塔形进行比选。表1主塔外形对比塔 形优点缺点H 形塔柱完全竖直，十分便于施工，同时可以保证斜 拉索均在同一平面内，大大地简化了锚固系统的 设计拉索不能对主梁提供抗扭刚度 帮助A形力线传递顺畅，通过不断的向上收敛给人一种稳 定的感觉基础尺寸较大，需设置横梁，施工相对复朵，造型比较大众钻石外形优美，桥面以下的塔柱通过向内收敛可以减 少基础的尺寸、节约空间力线有转折、不顺畅，有时无 法与周围环境协调，特别是在 桥下净空较大时倒Y构造简单，受力明确，施工方便，结构上是高效 的，给人一种稳定和强有力的感觉，能突出高耸 而简洁的美感，适用于单索面基础尺寸较大继续阅读