大橋施工圖設(shè)計(jì)開題報(bào)告

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)一、本課題設(shè)計(jì)研究的目的：通過橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的課程系統(tǒng)的訓(xùn)練，以便掌握橋梁的基本理論、基本知識(shí)和基本計(jì)算方法；通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐，理論聯(lián)系實(shí)踐，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)，不斷提高分析問題和解決問題的能力；通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，不斷提高查閱文獻(xiàn)、計(jì)算、繪圖、使用橋梁規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)，編寫技術(shù)文件，運(yùn)用電腦等基本技能，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，逐步掌握設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟；準(zhǔn)守紀(jì)律，遵守校規(guī)、校紀(jì)，嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)，實(shí)事求是，刻苦鉆研，相互協(xié)作，勇于創(chuàng)新。二、設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)文獻(xiàn)綜述：一橋梁的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)20世紀(jì)各種大跨徑橋梁均在國(guó)內(nèi)外的橋梁工程中得以建設(shè)和高速發(fā)展。無論是結(jié)構(gòu)型式、施工方法，還是新型材料的應(yīng)用均在不斷地完善和進(jìn)步。從世界上的典型工程實(shí)例中可見，大跨徑橋梁在世界各地工程建設(shè)中有著重要的地位，必將有新的發(fā)展前景和開拓方向。按照橋梁主要承重結(jié)構(gòu)的受力體系可以將橋梁分為斜拉橋、梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋，以下分別介紹這五種橋梁及其發(fā)展現(xiàn)狀。1、斜拉橋斜拉撟或稱斜張撟，是指一種由一條或多主塔與鋼纜組成來支撐橋面的橋梁。受力狀態(tài)及特點(diǎn)：受拉斜拉索將主梁多點(diǎn)吊起，并將主梁恒載和車輛等其它荷載傳至塔柱，再通過塔柱基礎(chǔ)傳至地基。塔柱基本上以受壓為主。主梁就象多點(diǎn)彈性支承的連續(xù)梁，主梁內(nèi)的彎矩大大減小。跨徑：斜拉橋跨徑一般是200M以上，最大跨徑現(xiàn)為蘇通大橋主跨1088M。類型：斜拉橋主要橋型結(jié)構(gòu)有雙塔三跨式（圖1），獨(dú)塔雙跨式（圖2）和多塔多跨式（圖3）。優(yōu)點(diǎn)：由于受到斜拉索的彈性支承，彎矩較小，使得主梁尺寸大大減小，結(jié)構(gòu)自重顯著減輕，大幅度提高了斜拉橋的跨越能力，此外，由于塔柱，主梁和拉索形成穩(wěn)定的三角形，斜拉橋的結(jié)構(gòu)剛度較大，抗風(fēng)能力較懸索橋要好得多缺點(diǎn)：當(dāng)斜拉橋跨度較大時(shí)，懸臂施工的斜拉橋應(yīng)懸臂長(zhǎng)度過長(zhǎng)，承受壓力過大，而風(fēng)險(xiǎn)較大，塔高也過高，外鎖過長(zhǎng)，索垂度的影響使得索剛度大幅下降。需要進(jìn)行防銹，此外，斜拉鎖的老化和PE套的老化也是目前存在的難題。圖1：雙塔三跨式圖2：獨(dú)塔雙跨式圖3：多塔多跨式適用情況：一般說，斜拉橋跨徑300～1000m是合適的，在這一跨徑范圍，斜拉橋與懸索橋相比，斜拉橋有較明顯優(yōu)勢(shì)。德國(guó)著名橋梁專家F.leonhardt認(rèn)為，即使跨徑14O0m的斜拉橋也比同等跨徑懸索橋的高強(qiáng)鋼絲節(jié)省二分之一，其造價(jià)低30％左右。一般斜拉橋的主跨要跨越河水較深，地質(zhì)情況較復(fù)雜的通航河道。施工工藝及描述：懸臂拼裝法：主要用在鋼主梁的斜拉橋上，鋼主梁在工廠加工制作，再運(yùn)至橋位吊裝就位。鋼梁預(yù)制節(jié)段長(zhǎng)度應(yīng)從起吊能力和方便施工考慮，一般以1-2根斜拉索和2-4根橫梁為宜，節(jié)段與節(jié)段之間的連接分為全斷面焊接和全斷面高強(qiáng)螺栓連接兩種，連接之后必須按照設(shè)計(jì)精度進(jìn)行校正。懸臂澆筑法：主要應(yīng)用在預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋上，一般采用移動(dòng)式掛籃作為主要施工設(shè)備，以橋墩為中心，對(duì)稱向兩岸利用掛籃澆筑梁節(jié)段的混凝土，待混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度后，便張拉預(yù)應(yīng)力束，然后移動(dòng)掛籃，進(jìn)行下一節(jié)段的施工。斜拉橋的發(fā)展和展望：早期的斜拉橋主要是鋼斜拉橋，直到60年代才開始出現(xiàn)少數(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土PC斜拉橋。進(jìn)入70年代后，PC斜拉橋大量興起。斜拉橋是我國(guó)大跨徑橋梁最流行的橋型之一。目前為止建成或正在施工的斜拉橋共有3O余座，僅次于德國(guó)、日本，而居世界第三位。而大跨徑混凝土斜拉橋的數(shù)量已居世界第一?，F(xiàn)代斜拉橋的發(fā)展趨勢(shì)是：橋跨向特大跨度即1000m以上發(fā)展；結(jié)構(gòu)形式更為美觀，表現(xiàn)為橋塔獨(dú)特異形，橋面加勁梁更為輕巧。斜拉橋列表：序號(hào)橋名國(guó)家主跨m建成年份1蘇通大橋中國(guó)108820082香港昂船洲大橋中國(guó)101820083多多羅大橋日本89019994諾曼底大橋法國(guó)85619955南京長(zhǎng)江三橋南汊橋中國(guó)64820056南京長(zhǎng)江二橋南汊橋中國(guó)62820017武漢白沙洲長(zhǎng)江大橋中國(guó)62020088福州青洲閩江大橋中國(guó)61820009上海楊浦大橋中國(guó)605200110上海徐浦大橋中國(guó)60219932、梁式橋梁式橋是以受彎為主的主梁作為主要承重構(gòu)件的橋梁。受力狀態(tài)及特點(diǎn)：梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)。由于外力恒載和活載的作用方向與承重結(jié)構(gòu)的軸線接近垂直，故與同樣跨徑的其他結(jié)構(gòu)體系比，梁內(nèi)產(chǎn)生的彎矩最大，通常需要抗彎能力強(qiáng)的材料鋼、木、鋼筋混凝土等來建造。從受力特點(diǎn)梁橋可以分為簡(jiǎn)支梁橋，連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。簡(jiǎn)支梁橋（圖4）是以簡(jiǎn)支梁作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的梁橋。屬于靜定結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：其構(gòu)造簡(jiǎn)單，架設(shè)方便，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受地基變形，溫度改變的影響。缺點(diǎn)：簡(jiǎn)支梁橋各孔不連續(xù)，車輛在通過斷縫時(shí)將產(chǎn)生跳躍，影響車速的提高。簡(jiǎn)支梁橋隨著跨徑增大，主梁內(nèi)力將急劇增大，用料便相應(yīng)增多，大跨徑橋一般不用簡(jiǎn)支梁。適用情況：簡(jiǎn)支梁橋是中小跨度應(yīng)用最廣的橋型。施工方法：簡(jiǎn)支梁施工主要有兩種方法，即就地澆筑法和預(yù)制安裝法。就地澆筑法：直接在橋跨下面搭設(shè)支架，作為工作平臺(tái)，然后在其上面立模澆筑梁體結(jié)構(gòu)。預(yù)制拼裝法：將橋跨結(jié)構(gòu)用縱向豎縫劃分為若干個(gè)獨(dú)立的構(gòu)件，在橋位附近專門的預(yù)制場(chǎng)地或者工廠進(jìn)行成批制作，然后將這些構(gòu)件適時(shí)的運(yùn)到橋孔處進(jìn)行安裝就位。圖4：簡(jiǎn)支梁橋圖5：連續(xù)梁橋連續(xù)梁橋（圖5）是兩跨或兩跨以上連續(xù)的梁橋，屬于超靜定體系。優(yōu)點(diǎn)：連續(xù)梁在恒活載作用下，產(chǎn)生的支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中正彎矩有卸載的作用，使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理，因而梁高可以減小，由此可以增大橋下凈空，節(jié)省材料，且剛度大，整體性好，超載能力大，安全度大，橋面伸縮縫少，并且因?yàn)榭缰薪孛娴膹澗販p小，使得橋跨可以增大。缺點(diǎn)：連續(xù)梁橋主梁內(nèi)有正彎矩和負(fù)彎矩，構(gòu)造比較復(fù)雜。此外，連續(xù)梁橋的主梁是超靜定結(jié)構(gòu)，墩臺(tái)的不均勻沉降會(huì)引起梁體各孔內(nèi)力發(fā)生變化。適用情況：連續(xù)梁一般用于地基條件較好、跨徑較大的橋梁上。圖6：懸臂梁橋懸臂梁橋（圖6）是以懸臂梁作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的梁橋。優(yōu)點(diǎn)：恒活載下跨中彎矩比簡(jiǎn)支梁小，恒載彎矩圖總面積比簡(jiǎn)支梁小，屬于靜定結(jié)構(gòu)，無附加內(nèi)力。缺點(diǎn)：懸臂端的撓度也較大，行車條件并不比簡(jiǎn)支梁橋有所改善。懸臂梁一片主梁的長(zhǎng)度較同跨簡(jiǎn)支梁為長(zhǎng)，施工安裝上相應(yīng)要困難些。適用情況：L=40~50m時(shí)，比簡(jiǎn)支梁經(jīng)濟(jì)合理。懸臂體系與連續(xù)體系的施工方法：逐孔法施工：有落地支架施工和移動(dòng)模架施工兩種。節(jié)段法施工:將每一跨結(jié)構(gòu)劃分為若干個(gè)節(jié)段，采用懸臂拼裝或者懸臂澆筑兩種方法逐段接長(zhǎng)，然后進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換。頂推法施工：在橋的一案或者兩岸開辟預(yù)制場(chǎng)地，分節(jié)段的預(yù)制梁身，并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將各節(jié)段連成整體，然后用水平液壓千斤頂施力，將梁端向?qū)Π俄斖?。梁橋的發(fā)展與展望：簡(jiǎn)支T型梁橋我國(guó)公路上修建最多，早在50、60年代，我國(guó)就建造了許多T型梁橋，這種橋型對(duì)改善我國(guó)公路交通起到了重要作用。其發(fā)展趨勢(shì)為：采用高強(qiáng)、低松弛鋼絞線群錨：40～60號(hào)；T形梁的加寬，25m是合適的；吊裝重量增加；為了減少接縫，改善行車，采用工型梁，現(xiàn)澆梁端橫梁濕接頭和橋面，在橋面現(xiàn)澆混凝土中布置負(fù)彎矩鋼束，形成比橋面連續(xù)更進(jìn)一步的“準(zhǔn)連續(xù)”結(jié)構(gòu)。70年代我國(guó)公路上開始修建連續(xù)箱梁橋，到目前為止我國(guó)已建成了多座連續(xù)箱梁橋。由續(xù)箱梁在構(gòu)造、施工和使用上的優(yōu)點(diǎn)，近年來建成預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋較多。其發(fā)展趨勢(shì)為：減輕結(jié)構(gòu)自重，采用高標(biāo)號(hào)混凝土40～60號(hào)；隨著建筑材料和預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展，其跨徑增大，已建成250m的連續(xù)箱梁橋，超過這一跨徑，也不是太經(jīng)濟(jì)的。我國(guó)公路系統(tǒng)從80年中期開始設(shè)計(jì)、建造連續(xù)剛構(gòu)橋，至今。梁橋列表：序號(hào)橋名主跨跨徑建成時(shí)間所在地1石板坡長(zhǎng)江大橋330m2006年中國(guó)重慶2斯道瑪大橋301m1998年挪威3拉大森德大橋298m1998年挪威4虎門大橋輔航道橋270m1997年中國(guó)廣東5巴拉圭河橋270m1979年巴拉圭6蘇通長(zhǎng)江大橋?qū)Ｓ煤降罉?68m2008年中國(guó)江蘇7紅河大橋265m2003年中國(guó)云南8門道橋260m1985年澳大利亞9瓦洛德二號(hào)橋260m1994年挪威10瀘州長(zhǎng)江大橋252m2000年中國(guó)四川3、拱式橋拱橋是指以拱作為主要承重結(jié)構(gòu)的橋梁。按照拱上建筑的形式可以分為：實(shí)腹式拱橋及空腹式拱橋、組合體系式拱橋。按照拱軸線的型式可分為：圓弧拱橋、拋物線拱橋、懸鏈線拱橋。按照橋面的位置可分為：上承式拱橋、下承式拱橋、中承式拱橋。按照有無水平推力可分為：有推力拱橋、無推力拱橋。按照建筑材料的不同可分為：石拱橋、混凝土拱橋、鋼拱橋。按照鉸的多少可分為：兩鉸、三鉸、無鉸。實(shí)腹式拱橋（圖7）是指拱上建筑作成實(shí)體結(jié)構(gòu)，拱圈和主梁之間用石料或砌塊填充的拱橋形式。優(yōu)點(diǎn)：剛度比較大，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便。缺點(diǎn)：隨著橋梁跨徑的增大，拱橋的自重迅速加大，無法作成較大跨徑的拱橋。適用情況：一般用在跨徑較小的拱橋中，常用跨徑為20~30m。圖7:實(shí)腹式拱橋空腹式拱橋（圖8）：是指拱圈和主梁之間用立柱支撐。優(yōu)點(diǎn)：較實(shí)腹式拱橋輕巧，節(jié)省材料，外形美觀，還有助于泄洪。缺點(diǎn)：施工比較麻煩，受力較復(fù)雜。適用情況：一般用在大跨徑的橋梁中。圖8:空腹式拱橋組合體系式拱橋（圖9）：由拱和梁組成主要承重結(jié)構(gòu)的拱橋。通常用鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)建造。特點(diǎn)：兼有實(shí)腹式拱橋和空腹式拱橋的優(yōu)點(diǎn)，跨越能力較大。適用情況：一般用在大、中跨度的橋梁中。圖9：組合體系式拱橋上承式拱橋（圖10）：橋面系設(shè)置在拱圈之上的拱橋。優(yōu)點(diǎn)：橋面系構(gòu)造簡(jiǎn)單，拱圈與墩臺(tái)的寬度較小，橋上視野開闊，施工方便。缺點(diǎn)：橋梁的建筑高度大，縱坡大和引橋長(zhǎng)。適用情況：一般用在跨度較大的橋梁。圖10：上承式拱橋下承式拱橋（圖11）：橋面系設(shè)置在拱圈之下的拱橋。優(yōu)點(diǎn)：橋梁建筑高度很小，縱坡小，可節(jié)省引道長(zhǎng)度。缺點(diǎn)：構(gòu)造復(fù)雜，拱肋施工麻煩。適用情況：一般用于地基差的橋位上。圖11：下承式拱橋中承式拱橋（圖12）：橋面系設(shè)置在拱肋中部的拱橋。優(yōu)點(diǎn)：建筑高度較小，引道較短。缺點(diǎn)：橋梁寬度大，構(gòu)造較復(fù)雜，施工也較麻煩。圖12：中承式拱橋三鉸拱（圖13）：在拱冠與拱端處均設(shè)鉸的拱橋，屬于靜定結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)混凝土收縮、徐變、溫度變化，以及墩臺(tái)位移不受影響，適用于地質(zhì)條件差而要求修建大跨度橋的場(chǎng)合。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工麻煩，維護(hù)費(fèi)用高，整體剛度差，由因三處設(shè)置鉸，故對(duì)應(yīng)的橋面處亦需設(shè)置構(gòu)造縫；拱圈撓曲在鉸處急劇變化，因而對(duì)行車不利。適用情況：我國(guó)僅在一些較小跨徑的橋上采用。兩鉸拱(圖13)：拱圈中間無鉸而兩端設(shè)鉸與墩臺(tái)鉸接的拱橋，屬于外部一次超靜定結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：拱腳處不承受彎矩，較無鉸拱橋可減小混凝土收縮、徐變，溫度變化，以及墩臺(tái)位移的影響。缺點(diǎn)：構(gòu)造較復(fù)雜，對(duì)應(yīng)的橋面處應(yīng)設(shè)置構(gòu)造縫，施工亦較麻煩，對(duì)地基要求比較高，但較無鉸拱對(duì)地基要求略低。無鉸拱（圖13）：又稱固端拱橋。拱圈兩端嵌固在橋墩上而中間無鉸的拱橋，屬于外部三次超靜定結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：較有鉸拱橋橋內(nèi)的彎矩分布合理，材料用量較省，結(jié)構(gòu)剛度大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，維護(hù)費(fèi)用少，還可以將拱腳設(shè)計(jì)在洪水位以下，有利于降低橋面的設(shè)計(jì)標(biāo)高，具有較好的經(jīng)濟(jì)與使用效益。缺點(diǎn)：對(duì)混凝土收縮、徐變、溫度變化，以及墩臺(tái)位移最敏感，會(huì)產(chǎn)生附加應(yīng)力，應(yīng)建設(shè)在可靠的地基上。圖13：三鉸拱，兩鉸拱，無鉸拱拱橋的發(fā)展與展望：在我國(guó)公路橋梁系列中，拱橋作為一種古老的橋式以其跨越能力大、承載能力高、可用地方材料、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用少、造型美觀等特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)而成為建筑歷史最悠久、競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)。并且常盛不衰，不斷發(fā)展的橋梁形式。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)已建單跨100m以上的拱橋115座之多。拱橋仍是我國(guó)公路橋梁大跨度橋梁的主要橋型之一。目前中國(guó)的拱橋發(fā)展趨勢(shì)是：1圈的輕拱型化，拱圈輕型化可減輕對(duì)吊裝能力的需求，節(jié)省上、下部構(gòu)造工程量，節(jié)省造價(jià)。2施工階段拱圈的輕型化，施工階段拱圈的輕型化直接影響減少吊裝能力的需求。帶有鋼管的半剛性骨架很可能成為特大跨徑拱橋最有前途的施工方法。3.系桿拱、中承拱有較多采用的趨勢(shì)，系桿拱由于是無推力結(jié)構(gòu)，對(duì)墩臺(tái)要求，較低，整個(gè)橋型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、輕巧，橋面視野開闊，廣泛用于公路橋梁。在城市橋梁和平原地區(qū)通航河流上，中承拱往往頗受青睞因?yàn)樗山档蜆蚋撸缚绫却?，可減少推力；橋面建筑高度小，可縮短橋長(zhǎng)；造型美觀，為城鎮(zhèn)增添景色；造價(jià)也較低。4.鋼管混凝土拱橋迅速發(fā)展，由于在材料和施工方法上的優(yōu)越性，將這種結(jié)構(gòu)用于以受力為主的拱橋是十分合理的。鋼管混凝土的出現(xiàn)解決了拱橋材料和施工的兩大難題。所以鋼管混凝土拱橋目前在我國(guó)的發(fā)展勢(shì)頭迅猛。拱橋列表：排名橋名主跨建成時(shí)間結(jié)構(gòu)類型國(guó)別1朝天門大橋552200904鋼桁架拱中國(guó)2盧浦大橋550200306鋼拱中國(guó)3新河峽谷大橋5181977鋼桁架拱美國(guó)4貝爾橋5041931美國(guó)5悉尼港大橋5031932鋼拱澳大利亞6巫山長(zhǎng)江大橋4922005鋼管拱中國(guó)7萬縣長(zhǎng)江大橋4201997鋼管砼勁性骨架箱型砼拱中國(guó)8菜園壩長(zhǎng)江大橋420200710鋼管混凝土系桿拱中國(guó)9克爾克(KRK)橋3901980鋼筋混凝土克羅地亞10弗里芝特橋3831973美國(guó)4、剛架橋剛構(gòu)橋是指橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩式橋臺(tái)連為一體的橋。種類：T型剛構(gòu)橋，連續(xù)剛構(gòu)橋，剛構(gòu)-連續(xù)組合體系橋，門式剛架橋，斜腿剛架橋，全無縫式連續(xù)剛構(gòu)橋。T型剛構(gòu)橋：將懸臂梁橋的墩柱與梁體固結(jié)后形成帶掛梁或帶鉸的結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：與簡(jiǎn)支梁橋相比，具有較大的跨越能力。若采用預(yù)應(yīng)力混泥土結(jié)構(gòu)，跨越能力進(jìn)一步提高。上部結(jié)構(gòu)利用懸臂澆筑和懸臂拼裝的施工方法，不影響通航和橋下交通。帶掛梁的T構(gòu)橋（圖15）是靜定結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)的不均勻沉降，混泥土收縮徐變及溫度變化不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力。T構(gòu)帶鉸的橋型橋面上有豎向荷載時(shí)，相鄰的T型剛構(gòu)結(jié)構(gòu)通過剪力鉸共同受力，從結(jié)構(gòu)受力和牽制懸臂端變形來看，剪力鉸起了有利的作用。缺點(diǎn)：T構(gòu)帶掛梁的橋型在混泥土的長(zhǎng)期收縮徐變作用下和汽車荷載沖擊力作用下，T構(gòu)懸臂梁端會(huì)發(fā)生下?lián)希瑧冶哿号c掛梁之間易形成折角，增大沖擊作用，使伸縮縫的處理和養(yǎng)護(hù)較困難。各T構(gòu)之間不能共同工作，使其跨徑受到限制。T構(gòu)帶鉸（圖14）的橋型中，由于鉸的存在，使鉸的左右兩側(cè)主梁變形不一致，難于調(diào)整，引起行車不平順。施工過程中有時(shí)需要強(qiáng)迫和龍。當(dāng)T構(gòu)的兩邊溫度變化不同時(shí)，易產(chǎn)生不均勻變形，引起較大次內(nèi)力。剪力鉸的構(gòu)造與計(jì)算圖示中的理想鉸存在差異，難以準(zhǔn)確計(jì)算出各因素產(chǎn)生的次內(nèi)力。適用情況：結(jié)合了剛構(gòu)橋和多孔靜定懸臂梁橋的特點(diǎn)，20世紀(jì)70~80年代修建較多，目前較少采用。圖14：帶鉸的T型剛構(gòu)橋圖15：帶掛梁的T型剛構(gòu)橋連續(xù)剛構(gòu)橋（圖16）：連續(xù)梁橋和T型剛構(gòu)橋的組合體系。受力特點(diǎn)：梁體連續(xù)，墩、梁、基礎(chǔ)三者固結(jié)為一個(gè)整體共同受力。優(yōu)點(diǎn)：連續(xù)剛構(gòu)橋由活載引起的跨中正彎矩較連續(xù)梁要小，可以降低跨中區(qū)域的梁高，使恒載內(nèi)力進(jìn)一步降低，主跨徑可以比連續(xù)梁橋更大。無伸縮縫，行車平順。不須設(shè)大噸位支座，養(yǎng)護(hù)工作量小。施工穩(wěn)固性好，減少或避免邊跨梁端搭架和龍的難度。缺點(diǎn)：對(duì)地基承載力要求更高，當(dāng)主墩剛度過大時(shí)，中跨梁體會(huì)因過大的溫差拉力而對(duì)結(jié)構(gòu)受力不利。梁墩連接處應(yīng)力復(fù)雜。適用情況：常用于大跨，高墩的結(jié)構(gòu)。地基承載力要求高。圖16：連續(xù)剛構(gòu)橋門式剛架橋特點(diǎn)（圖17）：將橋臺(tái)臺(tái)身與主梁固結(jié)。優(yōu)點(diǎn)：行車平順，結(jié)構(gòu)剛性大。在豎向荷載作用下，可以利用固結(jié)端的負(fù)彎矩來部分降低梁的跨中彎矩，減小梁高。城市立交橋和跨越不太寬的河流時(shí)，能降低線路高程，改善縱坡和減少路堤土方量。橋面高程確定時(shí)，能增加橋下凈空。缺點(diǎn)：基腳會(huì)產(chǎn)生較大次內(nèi)力，當(dāng)基腳采用鉸結(jié)構(gòu)時(shí)，鉸構(gòu)造復(fù)雜，施工困難，養(yǎng)護(hù)維修困難。角隅截面易產(chǎn)生劈裂的裂縫。工期長(zhǎng)。薄壁臺(tái)身要求良好的地基基礎(chǔ)，或采用較深的基礎(chǔ)或特殊構(gòu)造措施來抵抗水平推力。圖17：門式剛架橋斜腿剛架橋（圖18）：由一對(duì)斜置的撐桿與梁體固結(jié)后來承擔(dān)車輛荷載的橋梁。特點(diǎn)：壓力線接近于拱橋的受力狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)：跨越能力大，通過調(diào)整邊跨和中跨的比可以使兩段支座不向上翹起，改善行車條件。恒載作用下，邊跨對(duì)主跨跨中彎矩起卸載作用，降低主跨梁高。斜腿下端一般在堅(jiān)硬的巖石或橋臺(tái)上，不會(huì)在水里或土里，施工和保養(yǎng)相對(duì)容易。缺點(diǎn)：主梁斜腿相交處橫隔板構(gòu)造布置復(fù)雜。容易產(chǎn)生次內(nèi)力。斜腿造成一定的施工困難。圖18：斜腿剛架橋全無縫式連續(xù)剛構(gòu)橋：在普通連續(xù)剛構(gòu)橋的基礎(chǔ)上，把兩端橋臺(tái)與主梁剛性固結(jié)。特點(diǎn)：溫度引起的變形量依靠橋臺(tái)臺(tái)后的特殊構(gòu)造和一定范圍內(nèi)的路面變形吸收。優(yōu)點(diǎn)：省掉支座和收縮縫的安裝與維護(hù)及更換的麻煩，解決橋頭跳車問題。缺點(diǎn)：跨徑和橋梁全長(zhǎng)不能太大。適用情況：量大面廣的中、小跨徑橋梁。剛架橋的發(fā)展與展望：T形構(gòu)橋這種結(jié)構(gòu)體系有致命弱點(diǎn)。從60年代起到80年代初，我國(guó)公路橋梁修建了幾座T形剛構(gòu)橋，如著名的重慶長(zhǎng)江大橋和滬州長(zhǎng)江大橋，80年以后這種橋型基本不再修建了。連續(xù)剛構(gòu)橋也是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋之一，一般采用變截面箱梁。我國(guó)公路系統(tǒng)從80年中期開始設(shè)計(jì)、建造連續(xù)剛構(gòu)橋，至今方興未艾。

5、懸索橋懸索橋（圖19）指的是以通過索塔懸掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)自重較輕，能跨越任何其他橋型無法達(dá)到的特大跨度。受力簡(jiǎn)單明了，成卷的鋼纜易于運(yùn)輸，纜索架設(shè)完成后，形成強(qiáng)大穩(wěn)定的支撐體系，施工過程風(fēng)險(xiǎn)小。懸索橋可以造得比較高，容許船在下面通過，在造橋時(shí)沒有必要在橋中心建立暫時(shí)的橋墩，因此懸索橋可以在比較深的或比較急的水流上建造。缺點(diǎn)：自錨式懸索橋采用“先梁后纜”的施工方式風(fēng)險(xiǎn)較大，用鋼量較大，只能用于跨徑不大的情形。懸索橋剛度小，屬柔性結(jié)構(gòu)，在車輛荷載作用下，產(chǎn)生較大變形。懸索橋風(fēng)致振動(dòng)及穩(wěn)定性在設(shè)計(jì)和施工中需特別重視。懸索橋的塔架對(duì)地面施加非常大的力，因此假如地面本身比較軟的話，塔架的地基必須非常大和相當(dāng)昂貴。施工方法：懸索橋的基本施工步驟是先修建基礎(chǔ)、錨碇、橋塔，然后利用橋塔架設(shè)施工便道稱為貓道，利用貓道來架設(shè)大纜，然后安裝吊索，拼裝加勁梁。懸索橋施工的重點(diǎn)是大纜和加勁梁的架設(shè)，大纜架設(shè)分為空中送絲法架纜和預(yù)制平行絲股架纜，加勁梁則采用梁段提升、預(yù)制拼裝施工。適用情況：適用范圍以大跨度及特大跨度公路橋?yàn)橹鳎?dāng)今大跨度橋梁全采用此結(jié)構(gòu)。是大跨徑橋梁的主要形式。懸索橋的發(fā)展與展望：我國(guó)很早就開始修建懸索橋，究其跨徑和規(guī)模遠(yuǎn)不能同現(xiàn)代懸索橋相比。到了90年代初，我國(guó)才開始建造大跨懸索橋，例如：廣東汕頭海灣大橋，主跨452m，加勁梁采用混凝土箱梁；廣東虎門大橋，主橋跨徑888m，鋼箱懸索橋；正在建設(shè)的鋼箱懸索橋——江陰長(zhǎng)江大橋，主跨1385m。由此可見，現(xiàn)代懸索橋在我國(guó)已具有相當(dāng)規(guī)模和水平，已進(jìn)人世界懸索橋的先進(jìn)行列。我國(guó)今后還會(huì)在長(zhǎng)江、海灣修建更大跨徑的懸索橋；一般加勁梁仍用鋼箱；塔、錨用混凝土，但應(yīng)對(duì)大體積混凝土水化熱的冷卻降溫措施加以研究；懸索橋風(fēng)動(dòng)穩(wěn)定還需進(jìn)一步研究；鋼箱梁的橋面鋪裝，我國(guó)已建成的幾座懸索橋，都存在問題，今后應(yīng)進(jìn)一步研究鋼箱梁橋面鋪裝材料、鋼箱除銹、清潔、鋪裝的粘結(jié)以及施工工藝等。

圖19:懸索橋懸索橋列表：序號(hào)橋名主跨跨徑建成時(shí)間所在地懸1明石海峽大橋1991m1998年日本2舟山西堠門大橋1650m2009年中國(guó)浙江3大帶橋1624m1998年丹麥4潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋1490m2005年中國(guó)江蘇5亨伯爾橋1410m1981年英國(guó)6江陰長(zhǎng)江大橋1385m1999年中國(guó)江蘇7青馬大橋1377m1997年中國(guó)香港8韋拉扎諾橋1298m1964年美國(guó)9金門大橋1280m1937年美國(guó)10陽(yáng)邏長(zhǎng)江大橋1280m2007年12月中國(guó)湖北二設(shè)計(jì)方案比選1、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：汽車荷載：公路-Ⅱ級(jí)橋面寬度：全橋?qū)?1.00m(人行道寬度2X1.0m)2、方案比選的原則：安全方面：在強(qiáng)度方面要有足夠的安全儲(chǔ)備，在剛度方面要保持變形，穩(wěn)定性方面保持原形狀和位置的能力。適用耐久：保證在100年的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)正常使用；橋面寬度滿足當(dāng)前及今后規(guī)劃年限的交通流量；利于泄洪，通航或車輛和行人的通行；橋梁兩端方便車輛的進(jìn)入和疏散；方便各種管線的搭載。經(jīng)濟(jì)合理：選擇造價(jià)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合最省的橋型；遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則；橋位要考慮建在能縮短河道兩岸的運(yùn)距，促進(jìn)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，產(chǎn)生最大的效益；對(duì)過橋收費(fèi)的橋梁應(yīng)吸引更多的車輛通過，以盡快回收投資。技術(shù)先進(jìn)：在因地制宜的前提下，盡可能采用成熟先進(jìn)的新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料和新工藝。美觀環(huán)保。3、方案比選方案一：6×25m簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)小箱梁橋（1）橋跨設(shè)置采用6×25m等跨箱型截面梁橋，考慮伸縮縫的設(shè)置，實(shí)際橋跨長(zhǎng)為149.84m.即在橋的兩頭各設(shè)8cm的伸縮縫，兩邊孔計(jì)算跨徑為2442cm，兩中孔計(jì)算跨徑2500cm，連續(xù)梁兩端至邊支座中心線之間的距離為40cm.如圖20.圖20：橋跨設(shè)置（2）截面形式和截面尺寸的擬定a.截面形式及梁高采用等高度截面箱梁，梁高1.25m,高跨比H/L=0.05b.橫截面尺寸每幅橋面全寬為11米。采用簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)的施工方法，考慮施工因素，將橋做成四個(gè)單箱單室的組合截面。其中，預(yù)制中梁頂板寬240cm，底板寬100cm；預(yù)制邊梁頂板寬265cm，底板寬100cm；預(yù)制主梁間采用30cm的濕接縫，從而減少主梁的吊裝質(zhì)量。邊，中梁均采用斜腹板，以減輕主梁的自重。為滿足頂板負(fù)彎矩普通鋼筋的布置及輪載的局部作用，箱梁頂板取等厚度15cm。同時(shí)為防止應(yīng)力集中和便于脫模，在腹板與頂板交界處設(shè)置20cm×10cm的承托。主梁橫斷構(gòu)造如圖21所示。圖21：主梁橫斷構(gòu)造（單位：cm）c.箱梁底板厚度及腹板寬度設(shè)置簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)施工的連續(xù)梁橋跨中正彎矩較大，因此底板不宜過厚；同時(shí)支點(diǎn)也存在負(fù)彎矩，需要底板要有一定的厚度來提供受壓面積。從而將底板厚度在跨內(nèi)大部分區(qū)域設(shè)為15cm，僅在距邊支點(diǎn)160cm、中支點(diǎn)220cm處加厚，加厚區(qū)段長(zhǎng)度都為150cm，且底板逐漸加厚至25cm。箱梁底板厚度變化如圖22所示。圖22：箱梁底板厚度變化示意（單位：cm）根據(jù)連續(xù)梁剪力變化規(guī)律，兼顧施工方便性，腹板寬度除在支點(diǎn)附近區(qū)域加寬外，其余均為15cm。加寬方式同底板厚度加厚設(shè)置，詳圖見下圖所示：圖23：箱梁腹板厚度變化示意（單位：cm）d.橫隔梁（板）設(shè)置為保證支座處傳力的可靠性，因此在邊永久（臨時(shí)）支承處，設(shè)一道厚為20cm的端橫隔梁，中永久支承處為35cm的中橫隔梁，此外在中臨時(shí)支承處設(shè)10cm厚的箱內(nèi)隔板，見圖24：圖24：橫隔梁設(shè)置示意（單位：cm）（3）施工方式簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)施工方法。預(yù)制梁部分按后張法制作主梁，預(yù)留預(yù)應(yīng)力鋼絲孔道，由Φ=70mm的預(yù)埋波紋管形成。在現(xiàn)場(chǎng)安裝完成后現(xiàn)澆濕接頭，完成簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換工作。方案二：45+60+45m變截面連續(xù)梁（1）橋跨設(shè)置變截面形式的大跨徑預(yù)應(yīng)力混泥土梁橋，立面一般采用不等跨布置。但多于三跨的連續(xù)梁橋，除邊跨外，其中間各跨一般采用等跨布置，以方便懸臂施工。對(duì)于多于兩跨的連續(xù)梁橋，其邊跨一般為中跨的0.6~0.8倍左右。湘城一號(hào)橋橋長(zhǎng)157m,故主橋可采用變截面預(yù)應(yīng)力混泥土連續(xù)梁橋45m+60m+45m。（2）截面形式和截面尺寸的擬定預(yù)應(yīng)力混泥土連續(xù)梁橋的截面形式很多，一般應(yīng)依據(jù)橋梁的跨徑、寬度、對(duì)梁高的要求、支承形式、橋梁的總體布置和施工方法等方面確定。合理地選擇主梁的截面形式對(duì)減輕橋梁的重量、節(jié)約材料、簡(jiǎn)化施工和改善截面的受力性能都具有十分重要的作用。板、肋式截面構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便?？招陌褰孛娉Ｓ糜诳鐝?5~30m的連續(xù)梁橋。肋式截面預(yù)制方便，常用于預(yù)制架設(shè)施工，并在梁段安裝完之后，經(jīng)體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁橋。常用于跨徑30~50m。箱型截面具有良好的抗彎和抗扭性能，是預(yù)應(yīng)力混泥土連續(xù)梁橋的主要截面形式。其中單箱單室截面的梁高可在1.5~5.0m內(nèi)變化，橋?qū)挾嘤迷谛∮?8的橋梁；雙箱單室截面，梁高為1~2m左右，橋?qū)掃m用于20左右；單箱雙室截面的梁高在1.5~5m內(nèi)變化，橋?qū)掃m用于25m左右；圓空式單箱雙室截面梁高適用于1~2m，橋?qū)?5m；單箱多室截面的梁高適用于1.5~3.0m，橋梁寬度可不受限制。湘城一號(hào)橋?qū)挒?1m,我選用單箱單室截面。根據(jù)已建成橋梁的資料分析，梁高可按下表采用：橋型支點(diǎn)梁高(m)跨中梁高(m)等高度連續(xù)梁H=(1/15～1/30)L常用(1/18～1/20)L變高度(折線形)連續(xù)梁H=(1/16～1/20)Lh=(1/22～1/28)L變高度(曲線形)連續(xù)梁H=(1/16～1/20)Lh=(1/30～1/50)L根據(jù)以上估算值，本推薦方案取得支點(diǎn)處梁高為3.5m，跨中梁高為2m。（3）拋物線的確定在不受總體設(shè)計(jì)中建筑高度限制的前提下，連續(xù)箱梁的梁高宜采用變高度的，其底曲線可采用二次拋物線、折線和介于折線與二次拋物線之間的1.5~1.8次拋物線變化形式，拋物顯得變化規(guī)律應(yīng)與連續(xù)梁橋的彎矩變化規(guī)律基本接近，采用折線形截面變化布置可使橋梁的構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便。具體的選用形式應(yīng)按照各截面上下緣受力均勻、容易布筋確定。湘城一號(hào)橋采用二次拋物線，根據(jù)三點(diǎn)確定一條曲線，得出二次拋物線的方程式為600y+x2=0（4）頂板厚度的確定頂板兩側(cè)懸臂板的長(zhǎng)度對(duì)活載彎矩?cái)?shù)值影響不大，但恒載及人群荷載彎矩隨懸臂長(zhǎng)度幾乎成平方關(guān)系增加，故懸臂長(zhǎng)度一般不大于5m,,當(dāng)長(zhǎng)度超過3m后，宜布置橫向預(yù)應(yīng)力束筋。懸臂端部厚度不小于10cm,如設(shè)置防撞墻或需錨固橫向預(yù)應(yīng)力束筋，則端部厚度不小于20cm。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，懸臂長(zhǎng)度設(shè)為2.5m。懸臂端厚度設(shè)為25m。（5）底板厚度的確定縱向負(fù)彎矩區(qū)受壓底板的厚度對(duì)改善全橋受力狀態(tài)、減小徐變下繞十分重要，因而大跨度連續(xù)體系梁橋中，應(yīng)確保承受負(fù)彎矩的內(nèi)支點(diǎn)區(qū)域的箱梁底板有足夠的厚度。箱梁底板厚度隨箱梁負(fù)彎矩的增大而逐漸加厚至墩頂，以適應(yīng)箱梁下緣受壓的要求，墩頂區(qū)域底板不宜過薄，否則壓應(yīng)力過高，由此產(chǎn)生的徐變將使跨中區(qū)域梁體下?lián)隙容^大。底板厚度與主跨之比宜為1/140~1/170，跨中區(qū)域底板厚度則可按構(gòu)造要求設(shè)計(jì)，一般為0.22~0.28m.按照上述要求，湘城一號(hào)橋60m跨徑的主梁底板厚度宜為0.35~0.43，我設(shè)為0.35m?？缰袇^(qū)域底板厚度設(shè)為0.25m。（6）腹板厚度的確定對(duì)于腹板的最小厚度，一般的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為：a.腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力束筋管道布置時(shí)，其最小厚度可采用t=20cm；b.腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力束筋管道布置時(shí)，其最小厚度可采用t=25~30cm；c.腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力束筋錨固頭時(shí)，其最小厚度可采用t=35cm。鑒于此，我的支座腹板厚度設(shè)為70cm，跨中腹板厚度40cm。梗腋的確定頂板與腹板接頭處設(shè)置梗腋，可提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減少扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和畸變應(yīng)力。加腋有豎加腋和水平加腋兩種。圖25如圖25所示，圖中a)為一般箱梁上的常用形式；b)、c)常用于箱形截面較小的情形；d）、e)常用于斜腹板與頂板之間；f)、g)、h)常用于地板與腹板之間的下梗腋，以便于底板混泥土的澆筑。頂板與腹板我選用如圖a)所示的梗腋形式，底板與腹板我選用如圖f)所示的梗腋形式。（7）施工方法連續(xù)梁最成熟的施工方法是掛藍(lán)懸臂澆注的施工方法（圖26），為保證施工過程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定可靠，采用0號(hào)塊梁段與橋墩臨時(shí)固結(jié)。其具體措施是將0號(hào)塊梁段臨時(shí)支撐在扇形或門式托架的二側(cè)。第一步：首先從B、C墩臨開始對(duì)稱懸臂施工。第二步：兩邊跨合攏，釋放B、C墩臨時(shí)固結(jié)措施，形成單懸臂梁。第三步：合攏中跨。圖26懸臂施工示意圖4方案比選項(xiàng)目比較方案一（變截面連續(xù)梁橋）方案二（簡(jiǎn)支變連續(xù)）跨徑（m）45+60+456*25總長(zhǎng)（m）150150受力體系超靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、伸縮縫少受力明確、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便施工方法懸臂澆筑、懸臂拼裝現(xiàn)場(chǎng)澆注、整孔架設(shè)跨越能力較大較小施工階段與運(yùn)營(yíng)階段的受力體系內(nèi)力基本一致簡(jiǎn)支變連續(xù)（體系發(fā)生轉(zhuǎn)換）外形美觀一般結(jié)論推薦比較5推薦方案：根據(jù)國(guó)內(nèi)外橋梁建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)，上述兩種主橋橋型方案在工程技術(shù)方面都是可行的。但是連續(xù)體系梁橋與簡(jiǎn)支梁橋相比，能跨越更大的跨徑，而且外形更美觀，能節(jié)省材料并增大橋下凈空高度。故推薦用連續(xù)體系梁橋，即方案一。三、設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)，擬采用的途徑研究手段：一設(shè)計(jì)重點(diǎn)1箱梁細(xì)部尺寸的擬定；2預(yù)應(yīng)力鋼筋的計(jì)算與布置；3連續(xù)梁橋恒載狀態(tài)下內(nèi)力、位移的計(jì)算；二設(shè)計(jì)難點(diǎn)1預(yù)應(yīng)力筋的張拉及施工過程中預(yù)應(yīng)力損失；2混凝土的收縮徐變；3預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)。4各部分驗(yàn)算三研究途徑1、專業(yè)英文文獻(xiàn)翻譯階段2、方案擬定階段根據(jù)已有的水文地質(zhì)資料，確定河床斷面圖、確定總跨徑、確定橋型、進(jìn)行橋梁的分孔、基礎(chǔ)以及墩臺(tái)的形式確定、橋梁橫斷面設(shè)計(jì)、上下部構(gòu)造主要尺寸的擬訂、橋面基礎(chǔ)以及墩臺(tái)標(biāo)高的確定，得出兩套方案出兩套圖紙。3、進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)方案的比選根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，依據(jù)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范,綜合考慮橋位的地質(zhì)、地形條件，經(jīng)初選后提出了2~3個(gè)比選橋型。對(duì)各方案基本尺寸的選擇進(jìn)行探討包括上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式以及基本尺寸梁對(duì)已確定的橋梁方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工方案的確定。4、計(jì)算階段確定計(jì)算圖式自重作用內(nèi)力計(jì)算墩臺(tái)沉降內(nèi)力計(jì)算溫度影響內(nèi)力計(jì)算車輛荷載和人群荷載內(nèi)力計(jì)算作用效應(yīng)的組合計(jì)算配筋計(jì)算通過自己編制程序，計(jì)算結(jié)構(gòu)在承載能力極限狀態(tài)下的配筋，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行校核。5、驗(yàn)算階段運(yùn)用常規(guī)的超靜定混凝土橋梁分析程序計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形，布置預(yù)應(yīng)力鋼筋，進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)的截面設(shè)計(jì)與檢核。進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算、抗裂驗(yàn)算、變形驗(yàn)算、穩(wěn)定性驗(yàn)算等。如果有一項(xiàng)驗(yàn)算不合格，就必須返回到尺寸擬定階段，重新擬定尺寸。6、