簡支梁設計指導

1、 簡支梁橋一、設計原則、選線、擬訂跨徑1、橋梁應根據(jù)公路功能、等級、通行能力及抗洪防災要求，結合水文、地質、通航、環(huán)境等條件進行綜合設計。大橋橋位應選擇在河道順直穩(wěn)定、河床地質良好、河槽能通過大部分設計流量的河段，盡量保證與河道垂直或者直接跨越河道。大跨徑橋梁的選擇一般服從通航及規(guī)劃要求。簡支梁橋的橋墩不宜過密，避免形成墩林，影響美觀。中橋橋位的選擇原則上應服從路線的總方向，路橋應綜合考慮。一般應盡量避免橋梁與河流斜交，以避免增加橋梁長度而提高造價。通航河流不應出現(xiàn)偶數(shù)跨，橋梁斜交角度不大于30度（根據(jù)新規(guī)范通用圖最大斜交角為30度），注：舊規(guī)范通用圖斜交角最大為45度。中橋跨徑的選擇一般以最

2、經(jīng)濟方案為基礎，綜合考慮美觀、實用等因素。小橋涵的橋位的選擇原則上應服從路線走向，當遇到不利的地形、地質和水文條件時，應采取適當?shù)拇胧?，不應因此而改變線路。小橋的跨徑選擇一般以不壓縮河道，影響泄洪為原則，通過參考上下游橋梁跨徑，綜合考慮現(xiàn)場實際情況來確定。橋位不宜選擇在河汊、沙洲、古河道、急彎、匯合口、港口作業(yè)區(qū)及易形成流冰、流木阻塞的河段以及斷層、巖溶、滑坡、泥石流等不良地質的河段。通用規(guī)范3.1.3規(guī)定 對通航河流橋梁，墩臺沿流水方向的軸線應與最高通航水位時的主流方向一致。當斜交不能避免時角度不大于5度，否則應增加通航凈寬。橋梁全長含義：有橋臺的橋，兩岸側墻或者八字墻尾斷距離，無橋臺的橋，

3、橋面系長度。二、橋梁平面設計1、平面線形橋梁平面線形必須與橋頭引道平面線形相配合。單跨簡支梁應做成直橋，多跨特殊情況可做成彎橋。橋梁平面線形宜采用大半徑曲線（一般宜采用極限最小平曲線半徑的48倍），以便于橋上平縱組合，降低橋頭引道的高度。山區(qū)公路橋涵平面布置服從路線整體線形設計要求，可以減少展線長度、大大節(jié)省工程量。通用規(guī)范3.3.6管線不得入侵公路凈空界限，嚴禁天然氣輸送管道，輸油管道利用公路橋梁跨越河流。天然氣輸送管道離開特大、中橋距離大于100m離開小橋50m。高壓線跨河塔架的軸線與橋梁的最小間距，大于一倍塔高。城市橋梁新規(guī)范9.7.5及3.0.19規(guī)定 不得在橋上鋪設污水管、壓力大于0

4、.4mpa燃氣管及其他有毒可燃、腐蝕的液氣管。嚴禁在地下通道內(nèi)鋪設大于10kv的電纜及其他有毒可燃、腐蝕的液氣管?？趶捷^大的管道不宜外露。2、橫斷面設計橋面凈寬：是指橋梁建筑限界的橫向寬度，它包括行車道寬度和側向寬度（二級及以下公路為土路肩寬度減去0.25m）之和。上承式橋梁橋面凈空的凈高沒有限制，故橋面凈空即指橋面凈寬。橋面寬度：是指橋面寬度與護欄（欄桿、緣石、安全帶等）寬度及護欄外側寬度之和.對主干路和次干路城市橋梁如無人行道應設檢修道寬度為m。對主干路和快干路橋上橫坡一般為2%。次干路和支路為1.5%-2%。人行道設計1%-2%向車道橫坡。兩側排水孔之間的縱坡不小于0.3%-0.5%。3

5、、 縱斷面設計橋面凈空：橋梁人行道、行車道上符合公路建筑限界，保證行車安全的最小空間。橋面最小縱坡不小于0.3%（市政規(guī)范6.0.6）。橋上縱坡不大于4%，位于市政混合交通繁忙處橋上及引道縱坡最大不大于3%，引道縱坡不大于5%（通用規(guī)范3.4.1）梁底高程一般中小橋取洪水位以上0.5m（詳細規(guī)定可見通用規(guī)范3.3.2）。三、橋型選擇及上部結構 中小橋常用形式梁式體系鋼筋混凝土及預應力混凝土空心板、T梁、連續(xù)箱梁、鋼筋混凝土連續(xù)整體板等；拱式體系主要為石拱橋和鋼筋混凝土拱橋等圬工結構；剛架橋主要為斜腿剛構；（一）方案比選過程1. 擬定橋梁圖式編制設計方案，通常是從橋梁分孔和擬定橋梁圖式開始。在作

6、出分孔規(guī)劃后，就可對所設計的橋梁擬出一系列各具特點而可能實現(xiàn)的橋梁圖式。在擬定圖式時，思路要寬廣，寧可多畫幾個圖式，也不要遺漏可能的橋型與布置方式。每一圖式可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例在同樣大小的橋址斷面圖上。下一步工作就是經(jīng)過綜合分析和判斷，剔除一些在技術經(jīng)濟上有明顯不足的圖式，并從中篩選出24個構思好，各具優(yōu)點，但是一時還難以判斷孰優(yōu)孰劣的圖式，以此進行下一步的比較。2. 編制方案編制方案的目的在于提供各個中選圖式的技術經(jīng)濟指標，以便經(jīng)過相互比較，科學地從中選定最佳方案。這些指標包括：主要材料用量、勞動力（包括專業(yè)技術工種）數(shù)量、全橋總造價（分上、下部結構列出）、工期、養(yǎng)護費用、運

7、營條件、有無困難工程、是否特種機具、是否美觀等。為了獲得上述的前三項指標，通常可充分利用已有資料或通過一些簡便的近似驗算，對每一方案擬定結構主要尺寸。并計算主要工程量。有了工程數(shù)量，乘以相應的材料和勞動定額以及擴大單價，就不難得出每個方案的所需材料和勞動力數(shù)量，并進而估算全橋造價。其他的一些問題，雖難以得到數(shù)量指標，也應進行適當?shù)母怕栽u價。每一方案應繪出總體布置圖。3. 經(jīng)濟技術比較和最優(yōu)方案的選定設計方案的評價和比較，是要全面考慮上述各項指標，綜合分析每一方案的優(yōu)缺點，最后選定一個符合當前條件的最佳推薦方案。有時，占優(yōu)勢的方案還可吸取其他方案的優(yōu)點進一步加以改善，如果改動較多時，甚至最后中選

8、的方案可能是集聚各方案長處的另一個新方案。一般來說，造價低、材料省、勞動力少的應是優(yōu)秀方案，但實際上并不盡然，因為有時但其他技術因素或使用要求上升成為設計的主要矛盾時，就不得不放棄較為經(jīng)濟的方案。所以在比較時必須從任務書提出的要求、所繪的原始資料以及施工等條件中，找出所面臨問題的關鍵所在，分清主次，才能探索出適合于各具體情況的最佳方案。（二）上部結構目前中小跨徑基本采用交通部部頒通用圖，常用結構為3種：1、 鋼筋混凝土或預應力混凝土板橋1. 常用跨徑: 鋼筋混凝土板橋一般用于跨徑小于等于8m以下的橋梁中，預應力混凝土板則多用于跨徑為820m的橋梁中，一般情況下，簡支板橋跨徑不超過25m。2.

9、建筑高度: 建筑高度一般為跨徑的1/201/25。3. 特點: 構造簡單，建筑高度小，施工方便。能有效地降低路基平均高度；容易適應路線各種線形要求與T梁相比，材料更經(jīng)濟。4. 適用范圍: 最常用的橋型，可廣泛地用于城市立交、高架橋，軟土地基橋梁；在建筑高度受到嚴格限制時為首選橋型。10、13、16、20m預應力板的板高為600、700、800、950mm；6、8、10m鋼筋混凝土空心板的板高為320、420、500mm3、 預應力混凝土T梁1. 常用跨徑: 2040m。2. 建筑高度: 建筑高度一般為跨徑的1/15。3. 特點: 外形簡單，制造方便。4. 適用范圍: 在建筑高度不受限制時，采用

10、該形式比較經(jīng)濟，標準圖最大跨徑40m。5. 應用情況: 有部頒標準圖4、鋼筋混凝土或預應力混凝土連續(xù)箱梁1. 常用跨徑: 40160m，世界上最大跨徑為160m。2. 建筑高度: 建筑高度一般跨徑較小時可采用等截面，梁高為跨徑的1/181/20。跨徑較大時采用變截面，支點高跨比為1/161/20。跨中高跨比為1/301/503. 特點: 挖空率高，用量省，自重?。唤孛婵古偠却?，動力特性好，應力分布合理。4. 適用范圍: 適用于各種中大橋梁及彎橋、斜梁橋；通常要求基礎較為良好。四、橋梁墩臺橋梁墩臺主要由墩臺帽、墩臺身和基礎三部分組成。墩臺除了要承受上部結構的荷載外，還要承受流水壓力、水面以上的

11、風力及可能出現(xiàn)的船只或漂流物的撞擊力，對于橋臺還需承受土壓力，因此一般來說受力相對復雜；同時由于經(jīng)常需要水下施工，墩臺的施工也是橋梁施工的難點。橋梁不僅上部結構形式多樣，下部結構的形式也不斷的發(fā)展，目前主要向美觀及輕型合理的方向發(fā)展。橋梁墩臺的類型復雜多樣，本章主要介紹最基本、最常用的墩臺形式。經(jīng)常使用的橋梁墩臺大體可以分為兩大類。一類是重力式墩臺，其主要特點是依靠自身重力來平衡外力保持其穩(wěn)定，此類墩、臺身比較厚實。第二類是輕型墩臺，這類墩臺形式較多，而且各自都有各自的特點和使用條件。（一）橋墩臺設置表4.4.1 橋墩臺設置以及考慮的因素 定義 、作用設計時考慮的因素橋墩橋墩是支承上部橋跨和傳

12、遞橋梁荷載的結構物決定橋墩形式的因素除與橋臺有關的因素外，還決定于河水流速、墩旁水深、水流斜交角度、流水、通航等條件橋臺橋臺支承上部橋跨和傳遞橋梁荷載的結構物，還起到連接橋梁與路堤及擋土作用橋臺的形式?jīng)Q定于路堤填土高度、橋跨結構類型、基底地質、水文條件及河岸地形等因素表4.4.2 橋墩類型及特點、使用范圍 項目標準類型特點及使用范圍按截面形狀矩形圬工量少、施工方便，被廣泛地用于無水或流量較小的旱橋、立交橋和不受水流方向影響且靠近岸邊的橋墩，以及基礎建在巖石層上、橋孔無壓縮和不通航的有水河流上的跨河橋圓形圓形橋墩適用于河流急彎、流向不固定和與水流斜交角度等于或大于15°時的橋梁上圓端形

13、圓端形橋墩適用于與水流斜交角度小于15°時的橋梁上，但施工稍麻煩尖端形尖端形適用于與水流斜交角度小于5°及河流不允許有嚴重沖刷的小跨徑橋梁上，但施工稍麻煩矩形圓角與矩形相似，較矩形墩阻水小工字形主要用于墩身高度較大及通航河道的一些大跨徑橋梁，它比一般橋墩節(jié)省圬工，但施工較困難，需進行經(jīng)濟技術比較后擇優(yōu)選用空心橋墩橋墩構造分類重力式主要是依靠自身重力（包括橋跨結構重力）平衡外力來保證橋墩穩(wěn)定。適用于荷載較大的大、中型橋梁或流水、漂流物較多的河流中、在砂石料方便的地區(qū)、小橋也往往采用此形式。其缺點是數(shù)量大、自重大，因而要求地基土的承載力較高。此外，阻水面積也較大，因此宜配置鋼筋

14、混凝土懸臂式墩帽以減小墩身長寬剛構式為加大橋梁跨徑、減輕墩身自重和減小阻水面積，可采用各式剛構墩，如“V”型、“Y”、斜腿式等樁（柱）式橋墩樁（柱）式橋墩常為配合鉆孔灌注樁而采用，一般用于橋梁跨徑不大于40m、墩身不高于50m的情況、橋墩樁基排數(shù)及每排根數(shù)由計算確定柔性排架墩它是一種依靠支座摩阻力使橋梁上下部構成一個共同承受外力（主要指制動力、溫度影響力等）和變形的整體，多用于橋墩橋墩高于67m的多孔和跨徑小于16m的梁式橋。當全橋孔數(shù)較多時，可設置幾個剛性較大的墩，將全橋分成若干聯(lián)輕型實體圓墩型橋墩適用于小跨徑鋼筋混凝土板橋，一般可采用石砌或混凝土澆筑表4.4.3 橋臺類型及特點、使用范圍

15、項目標準類型特點及使用范圍橋臺構造分類重力式主要是依靠自身來平衡臺后土壓力，橋臺本身多數(shù)由石砌、片石混凝土等圬工材料建造，并用就地澆筑的方法施工 。重力式橋臺依據(jù)橋梁跨徑、橋臺高度及地形條件的不同有多種形式，常用的類型有U型橋臺、埋置式橋臺、一字式和八字式橋臺埋置式橋臺埋置式橋臺將臺身埋置于臺前溜坡內(nèi)，不需要另設翼墻，僅由臺帽兩端耳墻與路堤連接。根據(jù)地質地形等條件，埋置式橋臺臺身由圬工材料修筑的重力式或將圬工臺身挖成空心形式以節(jié)省圬工、減輕自重外，尚有由鋼筋混凝土肋板或柱組成的框架橋臺，該類橋臺臺帽和耳墻采用后勁混凝土、臺前溜坡伸入橋孔應有適當保護措施、以防沖毀，一般在臺后填土高度小于10m的

16、中等跨徑的多跨橋梁中使用。當跨徑大且臺后填土高度超過10m以上時，常采用鋼筋混凝土肋式臺或箱型臺。組合式橋臺由直接承受來自橋跨結構的垂直力和水平力的前部臺身及承受臺后土壓力的后部構造兩部分組成，一般用于中等跨徑的梁橋或拱橋中。其常用類型有錨碇板式橋臺，過梁式、框架式組合橋臺以及橋臺與擋土墻組合的橋臺薄壁輕型橋臺常用的形式有懸臂式、扶壁式及箱式等。在一般情況下，懸臂式橋臺的混凝土數(shù)量和用鋼量較高，撐墻式與箱式橋臺模板用量較高。薄壁輕型橋臺的優(yōu)點與薄壁墩類同。另外尚有一種支承梁輕型橋臺。在條件許可的情況下，單跨或少跨的小跨徑橋，可在輕型橋臺之間或臺與墩之間設置幾根支撐梁，梁與橋臺設置錨固錨栓釘，使

17、上部結構與支承梁共同支承橋臺以承受臺后土壓力。此時橋臺與支承梁及上部結構形成四鉸框架（二）橋梁墩臺選擇原則橋梁墩臺形式選擇應注意以下問題：1. 符合因地制宜、就地取材和便于施工、養(yǎng)護的原則，達到適用、安全、經(jīng)濟、與周圍環(huán)境協(xié)調、造型美觀的目的：2. 注意結構受力；3. 注意土質構造、地質條件；4. 注意水文、水利及河床性質橋梁上下部結構共同作用、互相影響。故應重視上下部結構的合理組合。橋梁上下部結構在某種情況下很難截然分開，特別是墩梁固結的預應力混凝土連續(xù)剛構橋，這就要求下部結構造型與上部構造與周圍環(huán)境密切配合，使橋梁構造達到和諧、勻稱。墩臺的施工方法與構造形式有關，高橋墩、薄壁直墩和無橫隔板

18、的空心墩采用滑動模板連續(xù)澆筑、具有較高的經(jīng)濟效益，而裝配式橋墩常在帶有橫隔板的空心墩、V型噸、Y型墩等形式中采用。因此，選擇墩臺形式時還應從實際出發(fā)，盡量采用標準化、自動化的施工工藝，以提高工程質量，加快施工速度，節(jié)約投資。（3） 墩臺一般規(guī)定及尺寸一、重力式橋墩結構尺寸表結構配筋墩帽臺帽為承壓結構，按構造配鋼筋，主鋼筋配間距為10cm16鋼筋，箍筋采用間距20cm的ø10鋼筋，側面鋼筋采用15cm間距的12鋼筋。臺身漿砌塊石墩身無配鋼筋，混凝土墩身一般按構造配筋。主筋采用10cm間距16縱向鋼筋，側面鋼筋采用15cm間距的12鋼筋。基礎采用漿砌塊石擴大基礎無配鋼筋，如采用混凝土基礎，不配筋為剛性基礎，配筋則為柔性基礎，可按照底層15c