橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)方案比選參考.pdf

1、2011 屆土木工程（橋梁）畢業(yè)設(shè)計(jì)第 1 章 基本資料1.1 基本資料1.1.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)荷載：公路 -I級(jí)人群作用；橋面寬度： 雙向兩車(chē)道 14+2×2m人行道， 單車(chē)道寬度為 3.5 米，自行根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)其它細(xì)部構(gòu)造尺寸；地震荷載：按六度設(shè)防；橋面縱坡： 2%，對(duì)稱(chēng)設(shè)置，需采用圓弧線或緩和曲線連接，曲線設(shè)置需符合相關(guān)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(hào)與地面高程地面線點(diǎn)號(hào)里程樁號(hào)地面高程地面線點(diǎn)號(hào)里程樁號(hào)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(jí)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(shè)計(jì)依據(jù)1、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 （JTG D60-2004）2、公路鋼

3、筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTG D62-2004）3、公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTG/T B02-01-2008 ）4、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTG D61-2005）5、公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 （ JTG D63-2005）6、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTG61-2005）2011 屆土木工程（橋梁）畢業(yè)設(shè)計(jì)第 2 章 方案比選2.1 方案擬定2.1.1 設(shè)計(jì)原則橋梁設(shè)計(jì)必須遵照“實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全和美觀”的基本原則。（1） 符合當(dāng)?shù)貜?fù)雜的地質(zhì)條件，滿足交通功能需要。（2） 設(shè)計(jì)方案力求結(jié)構(gòu)安全可靠， 具有特色， 又要保證結(jié)構(gòu)受力合理， 施工方便，可行，工

4、程總造價(jià)經(jīng)濟(jì)。（3） 橋梁結(jié)構(gòu)造型簡(jiǎn)單，輕巧，并能體現(xiàn)地域風(fēng)格，與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)。2.1.2 方案簡(jiǎn)介根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)條件、水文條件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，且由于該橋有通航要求，在布跨的時(shí)候橋墩的位置不能影響通航，擬選出以下六個(gè)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(gòu)；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(dú)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(shù)先進(jìn)性、施工

5、可能、景觀要求、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等多方面考慮，且在老師的指導(dǎo)下，選擇方案一、二、三來(lái)作工程量計(jì)算，作進(jìn)一步比較。2.2 方案比較2.2.1 預(yù)應(yīng)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?yàn)?45m+70m+45連m 續(xù)梁橋。該橋跨越河道是 V級(jí)航道， 設(shè)計(jì)時(shí)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(yù)應(yīng)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(jì)實(shí)用。2、橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)造橋跨采用三跨預(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)3.5m 翼緣板，箱梁底寬11m。符合結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)要求。邊墩采用雙柱式；主墩采用空心墩。邊墩基礎(chǔ)采用摩擦樁，主墩基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng) 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(shí)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(gòu)梁橋設(shè)計(jì)方案1、孔徑布置本方案采用三跨預(yù)應(yīng)力混凝土T 型剛構(gòu)橋，孔徑布置為： 45m+70m+45m全橋長(zhǎng) 160m 。2、橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)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(zhǎng)度 lg=20m。3、邊墩采用雙柱式； 主墩采用空心墩。 邊礅基礎(chǔ)采用摩擦樁，主墩基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng) 10m20m。4、施工方案本方案 T 構(gòu)部分采用懸臂澆筑施工；掛梁采用預(yù)制。先進(jìn)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(tái)采用鋼筋混凝土就地澆筑；基礎(chǔ)采用鉆孔樁基礎(chǔ)。2.2.3 下承式鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)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(jiǎn)支梁橋，全長(zhǎng)160m。2011 屆土木工程（橋梁）畢業(yè)設(shè)計(jì)2、主跨結(jié)構(gòu)構(gòu)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(shè)置強(qiáng)大橫梁，橫梁采用 T 型截面，橫梁以上澆筑混凝土橋面板。預(yù)應(yīng)力束通過(guò)加勁縱梁，使橫梁與縱梁形成整體框架。吊桿用預(yù)應(yīng)力鋼絞線，外套波紋管鋼管，其間灌注混凝土。3 、橋墩基礎(chǔ)橋墩采用雙柱式，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。4、施工方案首先澆筑橋墩和和橋臺(tái)，同時(shí)預(yù)制主跨縱梁、橫梁；搭設(shè)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(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)受力的角度來(lái)看，梁式橋是一種在豎向荷載作用下無(wú)水平

9、反力的結(jié)構(gòu)，由 于外力的作用方向與承重結(jié)構(gòu)的軸向接近垂直，因而與同樣跨徑的其它結(jié)構(gòu)體系相比， 梁橋產(chǎn)生的彎矩最大；拱式橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈，拱結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下橋墩和橋臺(tái)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(diǎn)負(fù)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(chē)平順舒適， 造型簡(jiǎn)潔美觀，抗震能力強(qiáng)；方案二，它是一個(gè)靜定體系受力簡(jiǎn)單其施工階段的受力與結(jié)構(gòu)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(duì)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(lái)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(fèi)用考慮，第一方案最經(jīng)濟(jì)；2、從施工來(lái)看：這三個(gè)方案的施工，拱橋施工工序較多，周期較長(zhǎng)，其次是連續(xù)梁橋其施工工序較少施工方便，T 型剛構(gòu)橋施工工序少但是需要大型吊裝設(shè)備。3、從維修養(yǎng)護(hù)來(lái)看：連續(xù)梁橋、 T 型剛構(gòu)橋和拱橋的維修養(yǎng)護(hù)都比較容易，基本沒(méi)有太大的差別?？偟膩?lái)說(shuō)，這三個(gè)方案都符合了安全、適用、美觀的要求。T 型剛構(gòu)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(shè)備，不宜選用；預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁橋?qū)儆诔o定結(jié)構(gòu)， 受力較好， 主梁橋面連續(xù)， 無(wú)伸縮縫， 行車(chē)條件好， 養(yǎng)護(hù)容易，而且箱形截面整體性好，結(jié)構(gòu)剛度大，且箱梁的頂板、底板可提供足夠的面積來(lái)布設(shè)預(yù)應(yīng)力束以承受正負(fù)彎矩，同時(shí)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(yīng)邊窄，可以大幅減少下部結(jié)構(gòu)工程