橋梁畢業(yè)設計方案比選參考.pdf

1、2011 屆土木工程（橋梁）畢業(yè)設計第 1 章 基本資料1.1 基本資料1.1.1 設計標準荷載：公路 -I級人群作用；橋面寬度： 雙向兩車道 14+2×2m人行道， 單車道寬度為 3.5 米，自行根據(jù)規(guī)范設計其它細部構造尺寸；地震荷載：按六度設防；橋面縱坡： 2%，對稱設置，需采用圓弧線或緩和曲線連接，曲線設置需符合相關規(guī)范要求；橋面橫坡： 1.5%。1.1.2 地質(zhì)情況表 1.1里程樁號與地面高程地面線點號里程樁號地面高程地面線點號里程樁號地面高程（ m）（ m）（ m）（ m）180.28.611164.0-0.62116.39.412174.01.03131.99.41317

2、9.02.64131.97.914188.04.35134.16.415188.66.66136.96.416193.36.67139.14.417193.410.28149.02.118201.110.09154.00.3192.1.19.010159.0-0.720242.97.61.1.3 氣象情況：年平均氣溫 2030；月平均高溫 32.5 ；月平均低溫 10.6 ；最高溫度 42， 最低溫度 3。11.1.4 通航要求V級航道，凈寬 38m，凈高 5.0m，航道斷面為矩形截面。 最高通航水位 6.94m。1.2 設計依據(jù)1、公路橋涵設計通用規(guī)范 （JTG D60-2004）2、公路鋼

3、筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范 （JTG D62-2004）3、公路工程抗震設計規(guī)范 （JTG/T B02-01-2008 ）4、公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范 （JTG D61-2005）5、公路磚石及混凝土橋涵設計規(guī)范 （ JTG D63-2005）6、公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范 （JTG61-2005）2011 屆土木工程（橋梁）畢業(yè)設計第 2 章 方案比選2.1 方案擬定2.1.1 設計原則橋梁設計必須遵照“實用、經(jīng)濟、安全和美觀”的基本原則。（1） 符合當?shù)貜碗s的地質(zhì)條件，滿足交通功能需要。（2） 設計方案力求結構安全可靠， 具有特色， 又要保證結構受力合理， 施工方便，可行，工

4、程總造價經(jīng)濟。（3） 橋梁結構造型簡單，輕巧，并能體現(xiàn)地域風格，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。2.1.2 方案簡介根據(jù)當?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)條件、水文條件和技術標準，且由于該橋有通航要求，在布跨的時候橋墩的位置不能影響通航，擬選出以下六個初選方案分別為：1、方案一： 45m+70m+45連m 續(xù)梁橋；2、方案二： 45m+70m+45m型T剛構；3、方案三： 35m+90m（拱橋） +35m下承式鋼管混凝土拱橋；4、方案四： 50m+80m+30主m 跨 80m邊跨 50m的獨塔斜拉橋；5、方案五： 35m+90m+35雙m 塔懸索橋；6、方案六： 50m+110m單塔懸索橋。從總體布局、環(huán)境協(xié)調(diào)、技術先進性、施工

5、可能、景觀要求、技術經(jīng)濟等多方面考慮，且在老師的指導下，選擇方案一、二、三來作工程量計算，作進一步比較。2.2 方案比較2.2.1 預應力混凝土連續(xù)箱梁橋方案1、孔徑布置此方案的橋孔徑布置主橋為 45m+70m+45連m 續(xù)梁橋。該橋跨越河道是 V級航道， 設計時必須考慮滿足通航凈空的要求，還要考慮與兩岸接線道路的銜接。采用預應力連續(xù)梁橋可以很好的滿足上述空間限制的要求，而且施工方便，經(jīng)濟實用。2、橋跨結構構造橋跨采用三跨預應力混凝土連續(xù)梁，中跨Lmax=70m，邊跨與中跨比為 0.64 ，即3L1=45m。主梁采用變截面箱梁，做成單箱單室，根部梁高4m，跨中梁高 2m橋面寬 18m，兩邊各懸

6、出3、下部結構3.5m 翼緣板，箱梁底寬11m。符合結構及經(jīng)濟要求。邊墩采用雙柱式；主墩采用空心墩。邊墩基礎采用摩擦樁，主墩基礎采用鉆孔灌注樁，樁長 10m 20m。4、施工方法該三跨連續(xù)梁橋采用懸臂澆筑法施工，可以省去大型起重安裝備，而且施工時不受溝道通航和水位變化的影響；邊跨現(xiàn)澆段采用滿堂支架施工；墩身采用翻模板法施工。圖 2.1 連續(xù)箱梁立面圖2.2.2 T 型剛構梁橋設計方案1、孔徑布置本方案采用三跨預應力混凝土T 型剛構橋，孔徑布置為： 45m+70m+45m全橋長 160m 。2、橋跨結構構造主梁采用變高度箱梁，截面形式為單箱單室；梁高：支座根部取H=4m，跨中梁高 h=2m，掛梁

7、采用 T 梁，長度 lg=20m。3、邊墩采用雙柱式； 主墩采用空心墩。 邊礅基礎采用摩擦樁，主墩基礎采用鉆孔灌注樁，樁長 10m20m。4、施工方案本方案 T 構部分采用懸臂澆筑施工；掛梁采用預制。先進行主梁懸臂澆筑施工的，然后邊跨，中跨 T 梁同吊裝合攏。墩臺采用鋼筋混凝土就地澆筑；基礎采用鉆孔樁基礎。2.2.3 下承式鋼管混凝土拱橋設計方案1、孔徑布置本橋采用主跨為 90M下承式鋼管混凝土拱橋，邊跨采用35m簡支梁橋，全長160m。2011 屆土木工程（橋梁）畢業(yè)設計2、主跨結構構造主拱拱肋采用啞鈴型截面，肋高1.8m，肋寬 0.75m，主跨拱肋矢跨比 1/5 ，矢高18m。加勁縱梁采用

8、 200cmX180cm鋼筋混凝土工字型截面。 拱肋與加勁梁剛接， 并在連接處設置強大橫梁，橫梁采用 T 型截面，橫梁以上澆筑混凝土橋面板。預應力束通過加勁縱梁，使橫梁與縱梁形成整體框架。吊桿用預應力鋼絞線，外套波紋管鋼管，其間灌注混凝土。3 、橋墩基礎橋墩采用雙柱式，基礎采用鉆孔灌注樁。4、施工方案首先澆筑橋墩和和橋臺，同時預制主跨縱梁、橫梁；搭設支架，留出通航孔；先安裝拱肋和橫系梁及縱梁濕接頭混凝土；張拉部分縱梁預應力束；安裝吊桿，泵送混凝土、張拉吊桿、澆筑橋面板，最終橋面系施工。圖 2.2 下承式鋼管混凝土拱橋立面圖2.3 方案擬定從結構受力的角度來看，梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平

9、反力的結構，由 于外力的作用方向與承重結構的軸向接近垂直，因而與同樣跨徑的其它結構體系相比， 梁橋產(chǎn)生的彎矩最大；拱式橋的主要承重結構是拱圈，拱結構在豎向荷載作用下橋墩和橋臺將承受水平反力，這種水平反力將大大抵消在拱圈由荷載所引起的彎矩，因而與同跨徑的梁相比，拱的彎矩剪力和變形都要小的多。方案一，它有支點負彎矩，使得跨中正彎矩減小，梁的受力較均勻，因而其受力性能好，變形小，行車平順舒適， 造型簡潔美觀，抗震能力強；方案二，它是一個靜定體系受力簡單其施工階段的受力與結構使用狀態(tài)下的受力一致，但是掛梁連接處容易出現(xiàn)疲勞損傷對橋梁整體的安全性和延續(xù)性不好；方案三造型優(yōu)美，充分利用了地形條件，也是一種

10、很好的方案。1、從材料用量來看：第一方案最少，其次是第二方案，最多的是第三方案，如果5僅從材料費用考慮，第一方案最經(jīng)濟；2、從施工來看：這三個方案的施工，拱橋施工工序較多，周期較長，其次是連續(xù)梁橋其施工工序較少施工方便，T 型剛構橋施工工序少但是需要大型吊裝設備。3、從維修養(yǎng)護來看：連續(xù)梁橋、 T 型剛構橋和拱橋的維修養(yǎng)護都比較容易，基本沒有太大的差別?？偟膩碚f，這三個方案都符合了安全、適用、美觀的要求。T 型剛構橋掛梁連接處容易出現(xiàn)疲勞損傷從而影響橋梁壽命并且需要大型吊裝設備，不宜選用；預應力鋼筋混凝土連續(xù)梁橋?qū)儆诔o定結構， 受力較好， 主梁橋面連續(xù)， 無伸縮縫， 行車條件好， 養(yǎng)護容易，而且箱形截面整體性好，結構剛度大，且箱梁的頂板、底板可提供足夠的面積來布設預應力束以承受正負彎矩，同時箱形截面能提供較大的頂板翼緣懸臂，而 且箱梁底板寬度相應邊窄，可以大幅減少下部結構工程