拱橋畢業(yè)設(shè)計計算說明書

1、畢業(yè)設(shè)計(設(shè)計)題 目 聯(lián)積塘大橋設(shè)計 學院名稱 城市建設(shè)學院 指導教師 伍瓊芳 職 稱 講師 班 級 道橋101班 學 號 20104690127 學生姓名 王知堂 2014年5月25日任務(wù)書任務(wù)書說 明1. 畢業(yè)設(shè)計/設(shè)計任務(wù)書由指導教師參照示例結(jié)合自己的題目詳細認真填寫，并經(jīng)教研室審定，下達到學生。2. 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書一式三份，一份系部存檔，一份指導老師保存，一份下達學生。3. 學生根據(jù)指導教師下達的任務(wù)書獨立完成開題報告，4周內(nèi)提交給指導教師批閱。4. 本任務(wù)書學生必須妥善保管，并認真按任務(wù)書的要求和進度完成畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容，復習相關(guān)知識，培養(yǎng)對應能力。一、畢業(yè)設(shè)計目的訓練學生綜合應用所

2、學的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識，培養(yǎng)學生獨立完成橋梁設(shè)計的能力，它是培養(yǎng)專業(yè)人才教學過程中最后也是極為重要的一部分。通過設(shè)計，學生應了解和熟悉橋梁設(shè)計的一般原則、步驟和方法；掌握橋梁設(shè)計、計算方法以及編制設(shè)計說明書和繪制施工圖的要求和方法。二、設(shè)計任務(wù)畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容包括以下三大方面：1）初步方案設(shè)計與方案比選各位同學根據(jù)各自的畢業(yè)設(shè)計題目、設(shè)計有關(guān)地形圖及畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容與要求，進行初步方案設(shè)計與方案比選，方案包括預應力混凝土連續(xù)梁橋（或連續(xù)剛構(gòu)）、拱橋、斜拉橋與懸索橋四大基本橋型的其中三種。鼓勵提交一些組合橋型的創(chuàng)新設(shè)計方案。2）鋼筋混凝土連續(xù)拱橋設(shè)計根據(jù)指導教師提供的基本設(shè)計參數(shù)，進行一鋼筋

3、混凝土連續(xù)拱橋的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計，主要內(nèi)容包括：結(jié)構(gòu)整體布置、施工程序及階段確定、結(jié)構(gòu)驗算。使該橋各施工及成橋運營階段均滿足設(shè)計要求。3）專業(yè)文獻翻譯翻譯指導教師指定的英文文獻一篇，禁止用翻譯軟件。設(shè)計內(nèi)容的第1項（初步方案設(shè)計與方案比選）定義為畢業(yè)設(shè)計第一階段；設(shè)計內(nèi)容的第2項（預應力鋼筋混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計）及第3項（專業(yè)文獻翻譯）定義為畢業(yè)設(shè)計第二階段。三、畢業(yè)設(shè)計要求1. 畢業(yè)設(shè)計階段，學生根據(jù)各自的設(shè)計有關(guān)地形圖、畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容與要求，切實運用學過的理論知識，不斷提高自己的設(shè)計水平，并在指導教師的指導下，切實按時完成設(shè)計任務(wù)。2.培養(yǎng)自己分析問題的能力，在初步設(shè)計及結(jié)構(gòu)計算階段，除參考教材

4、外，還應適當查閱有關(guān)專業(yè)文獻和書籍，并虛心向指導教師學習，以擴大知識領(lǐng)域，提高專業(yè)知識。3. 設(shè)計者應根據(jù)所給的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書查閱有關(guān)資料，通過認真分析研究，擬定設(shè)計方案。經(jīng)過必要的計算，分析對比并作適當?shù)恼{(diào)整修改后，完成全部設(shè)計圖表，計算說明和編制設(shè)計說明等成果，作為評定畢業(yè)設(shè)計成績的依據(jù)。在設(shè)計計算圖紙繪制基礎(chǔ)上，充分準備畢業(yè)答辯。4. 畢業(yè)設(shè)計的最后成果，要求文字簡潔扼要、圖紙規(guī)范，表格圖式應采用常用符號，最后將說明書，設(shè)計計算書、圖紙整理，按規(guī)格裝訂成冊，列出目錄，提交指導教師。必須按規(guī)定將畢業(yè)設(shè)計成果上交審閱。四、畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容與程序準備工作：1、熟悉設(shè)計對象及有關(guān)設(shè)計資料；2、明確

5、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)；3、設(shè)計的基本知識學習；4、設(shè)計方案的初步考慮；5、設(shè)計內(nèi)容的文獻資料查閱，收集設(shè)計不足的資料及先進技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料等資料。在完成上述任務(wù)時，需逐項填寫設(shè)計任務(wù)書（原始資料部分），并擬訂出初步方案提綱。方案比選：1、不同方案的建立；2、設(shè)計方案的技術(shù)經(jīng)濟比較；3、推薦方案的確定與論證。五、畢業(yè)設(shè)計進度安排第1周 查閱資料，草擬方案；第1周周五前，明確設(shè)計任務(wù)，并就難點問題與指導教師交流第2周 完成1個初擬方案設(shè)計；第3周 完成另2個初擬方案設(shè)計；第3周周五，將草擬初步設(shè)計交至指導教師處第4周 方案比選，確定編制方案，作圖；第5周 畫圖、開始編寫設(shè)計說明書。第6周 完成設(shè)計說

6、明書初稿，包括圖紙。第6周周五，將初步設(shè)計交至指導教師處第7周 完善設(shè)計說明書和圖紙。第7周周五，將修改的初步設(shè)計上交匯總第8周 繼續(xù)完善設(shè)計說明書和圖紙。第8周周五 將修改完善的初步設(shè)計最終版上交指導老師，第一階段初步設(shè)計完成。第9周 擬定結(jié)構(gòu)尺寸和施工方法；熟悉各種鋼筋設(shè)計；熟悉midas civil軟件的說明和基本操作。第10周 模擬施工的有限元結(jié)構(gòu)內(nèi)力初算及配筋量估算。 第11周 完成立柱、蓋梁尺寸設(shè)計以及主拱圈的尺寸表格；并進行建模；第12周 繪施工圖及施工流程圖；第13周 翻譯指導教師下發(fā)的英文專業(yè)設(shè)計一篇（指導教師也可提前發(fā)放）；第13周周五 將第二階段結(jié)果、圖紙及英文設(shè)計翻譯交

7、指導教師。 第14周 完善編寫說明書，文件整理、打印、裝訂。六、設(shè)計依據(jù)及主要參考資料公路工程技術(shù)標準公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范拱橋橋梁工程橋涵水文基礎(chǔ)工程橋梁工程相關(guān)雜志七、學生最終應提交的材料1. 畢業(yè)設(shè)計第一階段提交主要資料包括：設(shè)計說明、設(shè)計圖紙（各方案的縱、平、橫斷面圖及主要部位的構(gòu)造圖）、各方案的技術(shù)比較；圖紙統(tǒng)一確定為A3加長；2. 畢業(yè)設(shè)計第二階段提交主要資料包括：計算說明、結(jié)構(gòu)整體布置圖、鋼筋布置圖、施工程序及階段圖、施工階段內(nèi)力分析及變形圖、恒活載內(nèi)力圖、作用效應組合圖、承載能力極限狀態(tài)及正常使用階段結(jié)構(gòu)驗算，以上內(nèi)容匯總成冊；英文文獻原稿復印件與翻譯匯總成冊；3. 有關(guān)畢業(yè)答辯

8、的表格資料。八、成績評定畢業(yè)設(shè)計成績由平時成績（40分）、成果（40分）和答辯（20分）三部分組成，過程考核成績由指導老師給出，設(shè)計成績原則上由系部負責人指定熟悉該領(lǐng)域的教師或?qū)＜医o出，答辯成績由答辯委員會給出。指導老師簽字： 年 月 日南華大學本科生畢業(yè)設(shè)計（設(shè)計）開題報告設(shè)計（設(shè)計）題目橋型比選與鋼筋混凝土拱橋連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計設(shè)計（設(shè)計）題目來源老師指定設(shè)計（設(shè)計）題目類型工程設(shè)計起止時間2013.12-2014.5一、設(shè)計（設(shè)計）依據(jù)及研究意義： 1）設(shè)計依據(jù)：依據(jù)所給地形圖、通航等級和車道荷載等級結(jié)合公路橋梁設(shè)計規(guī)范，設(shè)計包括連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋、拱式橋、斜拉橋、懸索橋等5種橋型的3種合

9、理的橋型方案，按基本原則選擇最佳橋型，作具體設(shè)計。2）研究意義：此設(shè)計基本融合了大學所學的全部專業(yè)知識，研究有助于加強和深化對專業(yè)知識的把握，是對大學學習在理論和實踐上的一個總結(jié)。畢業(yè)設(shè)計為學生從理論學習走向工程實踐，從校園走向工作崗位架起過度的橋梁。二、設(shè)計主要研究的內(nèi)容、預期目標：（技術(shù)方案、路線）研究內(nèi)容：橋梁的總體平面布置圖、縱斷面、橫斷面設(shè)計，橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與驗算。預期目標：1、熟悉直線梁橋設(shè)計的一般原則、內(nèi)容、步驟和方法；2、熟悉橋梁工程相關(guān)軟件及其應用；3、編制多個可行的設(shè)計方案。在編制的方案中綜合考慮造價、材料、人力、工期等因素，確定最優(yōu)方案并以此方案進行橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造及力

10、學設(shè)計。三、設(shè)計的研究重點及難點：1、橋梁的總體布置設(shè)計及各個部位尺寸的合理擬定；2、利用CAD繪制各種橋型；3、應用橋梁博士進行橋梁的建模，計算和調(diào)配；四、設(shè)計（設(shè)計）研究方法及步驟（進度安排）：1、12月13日1月15日：查閱資料對設(shè)計進行大概安排，；2、1月15日1月30日：草擬方案；3、1月30日3月15日：CAD繪制五種橋型方案； 4、3月15日4月15日：完成五種方案的比選和第一階段任務(wù)說明書編制；5、4月15日5月20日：學習和應用橋梁博士，進行建模和計算，制作說明書，完成第二階段的設(shè)計任務(wù)； 6、5月20日5月29日：翻譯文獻，資料整理、幻燈片制作、準備答辯。五、進行設(shè)計（設(shè)計

11、）所需條件：1、相關(guān)的行業(yè)設(shè)計規(guī)范、手冊、參考書；2、設(shè)計軟件：midas civil、office2007、Autocad 2014等；3、熟練掌握相關(guān)的專業(yè)知識；4、自己的獨立思考、老師的指導以及同學之間的交流。六、指導教師意見：簽名： 年 月 日摘 要設(shè)計的主要內(nèi)容分成兩大階段：第一階段，是三大橋型的設(shè)計：預應力混凝土連續(xù)梁橋、斜拉橋、拱橋，及其各個方案的比選；第二，是針對混凝土連續(xù)拱橋的設(shè)計計算。橋型的設(shè)計主要參照實際工程各種橋型布置的設(shè)計情況進行設(shè)計，按照設(shè)計的技術(shù)標準擬定橋梁的上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)尺寸。最后，對三大橋型方案在施工、適用性、美觀、造價等進行橫向?qū)Ρ?，選定一方

12、案進行詳細設(shè)計計算。選定方案的計算設(shè)計，主要由midsa civil 軟件完成。在對結(jié)構(gòu)單元進行分塊后，在midsa civil里完成建模的過程，形成整橋的空間結(jié)構(gòu)模型，然后在模型里按照設(shè)計布置鋼筋，最后完成施工信息的模擬。這樣，橋梁的計算模型已經(jīng)建立，通過midsa civil的計算，得出各個截面的受力情況，如有不滿足，需在鋼筋的布置上進行調(diào)整，直至所有截面受力均滿足截面的容許應力值。得出結(jié)論，即完成了鋼筋混凝土連續(xù)拱橋的設(shè)計計算。關(guān)鍵詞： 橋梁；連續(xù)拱橋；設(shè)計；計算 ABSTRACTThe main task of my graduational design include two st

13、ages: first, the design og three kinds of bridges, which include beam bridge,cable stayed bridge, arch bridge, and the comparation of the three bridges;secondly,have the arch bridge particularly designed and analysed .The design of each bridge is based on the real projects of these kind bridge,.The

14、superstructure, the substructure and the basement of the bridges is ruled by the design standard.At last, compare three kinds of bridges by construction, ability, aesthetics and so on. Then choose one to have it particularly designed.The calculation of the bridge which is choosen is mainly completed

15、 by the midsa civil.After divide the bridge, the modeling building work can be done in the midsa civil to form a spacial model.In the model you can decorate the prestressed reinforcing steel according to your design. Then complete the construction imitation in the model. In this way we can form the

16、calculational model of the bridge.Throgh the calculation of midsa civil, we can see if the section can content with the load. If not, then it can be fixed on the decoration of the prestressed reinforcing steel. After each section strong enough to bear the stress, we have the conclution and our desig

17、n of the arch bridge is completely finished.Keywords: bridge; arch bridge; design; calculat目 錄第1章 緒 論11.1 我國連續(xù)拱橋的發(fā)展現(xiàn)狀11.2 設(shè)計的基本內(nèi)容及其意義2第2章 橋梁初步設(shè)計32.1 工程概述32.1.1 橋位地形32.1.2 地形地貌32.1.3 橋位工程地質(zhì)條件3主要技術(shù)標準4主要技術(shù)規(guī)范42.1.6 主要材料及性能52.2 方案設(shè)計說明72.2.1 橋跨總體布置構(gòu)思及其原則7方案I 預應力混凝土連續(xù)梁橋方案72.2.3 方案 II 無背鎖混凝土斜拉橋方案122.2.4 方案I

18、II 上承式鋼筋混凝土連續(xù)拱橋方案172.3 方案比選23第3章 模型建立與分析243.1 計算模型243.2 截面特性及有效寬度253.3 荷載工況及荷載組合30第4章 內(nèi)力圖354.1 內(nèi)力圖35第5章 持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算結(jié)果565.1 截面受壓區(qū)高度565.2 支反力計算56第6章 橋臺設(shè)計及計算586.1計算資料586.2編制依據(jù)586.3結(jié)構(gòu)信息586.3.1 幾何尺寸586.3.2 計算參數(shù)596.4荷載信息596.4.1 上部結(jié)構(gòu)永久作用59其它永久作用59可變作用60第7章 橋臺計算617.1驗算截面標高：133.7(m).617.2前墻(獨立墻)截面計算617.3左

19、側(cè)墻(擋土墻)截面計算667.4 驗算截面標高：128.35(m).70前墻(獨立墻)截面計算70左側(cè)墻(擋土墻)截面計算75右側(cè)墻(擋土墻)截面計算78前墻(獨立墻)截面計算80左側(cè)墻(擋土墻)截面計算85右側(cè)墻(擋土墻)截面計算877.5搭板計算90計算資料90結(jié)構(gòu)信息90荷載信息907.6搭板驗算917.7基礎(chǔ)荷載分析927.7.1 擴大基礎(chǔ)92一、集中荷載92二、梯形荷載94第8章結(jié)論與建議95參考文獻96致 謝97附錄1：外文科技文獻翻譯98附錄2：外文文獻翻譯原文100第1章 緒 論1.1 我國連續(xù)拱橋的發(fā)展現(xiàn)狀在我國公路橋梁系列中，拱橋作為一種古老的橋式以其跨越能力大、承載能力高

20、、可用地方材料、造價經(jīng)濟、養(yǎng)護維修費用少、造型美觀等特有的技術(shù)優(yōu)勢而成為建筑歷史最悠久、競爭力較強。并且常盛不衰，不斷發(fā)展的橋梁形式。據(jù)統(tǒng)計，中國已建單跨100m以上的拱橋115座之多。拱橋仍是我國公路橋梁大跨度橋梁的主要橋型之一。我國公路拱橋的發(fā)展，可粗略地分為四個階段。第一階段是50年代到60年代中絕大多數(shù)是中小石拱橋，當時也研究過片石混凝土拱橋等，但未能推廣。最大跨度拱橋是1961年建成的云南南盤江上的長虹橋(單跨1125m空膠式石拱橋)。第二階段是60年代中至70年代，主導橋型是低配筋雙曲拱橋。由于雙曲拱橋耗用鋼材少，施工中能化整為零，需要起重設(shè)備少，易于當時搞群眾運動，因而得到飛速發(fā)

21、展。當時也研究過中小跨徑混凝土預制塊拱、二鉸拱等少筋拱橋。最大跨度是1968年建成的河南嵩縣前河大橋(跨度150m，雙曲拱橋)。第三階段是70年代末到80年代，主導橋型是大中跨預制鋼筋混凝土箱(肋)型拱橋。采用無支架吊裝架設(shè)法建成的最大跨度是四川宜賓馬鳴溪大橋(1979年建成，跨度150m)，采用支架法建成的最大跨度是四川攀枝花市寶鼎大橋(1982年建成，跨度170m)。在這個時期，國外鋼筋混凝土拱橋的最大跨度已達390m(南斯拉夫克爾克I橋KrK I，1980年建成)。第四階段以1990年建成的四川宜賓南門金沙江大橋為標志。該橋系中承式勁性骨架混凝土肋拱橋，跨度240m。居當時中承式拱橋世界

22、第一。宜賓橋采用勁性骨架成拱，懸掛模板，現(xiàn)澆拱肋混凝土，大大減輕了吊裝架設(shè)重量，保證了成拱安全度澆注過程中，采用水箱加載調(diào)整應力和變形，大大節(jié)省了鋼材，應用現(xiàn)代電算技術(shù)和電測手段進行旅工仿真計算和施工監(jiān)控，使拱橋施工決策走向了科學化。所取得的設(shè)計施工經(jīng)驗和科研成果，極大地推動了我國超大化拱橋技術(shù)進步。在隨后的幾年中我國幾十座跨度100m 以上的拱橋相繼建成。1996年建成的廣西邕寧邕江大橋跨度選312m，把中承式勁性骨架混凝土拱橋世界記錄提高了72m。該橋采用千斤頂斜拉扣掛懸拼架設(shè)法懸拼勁性骨拱桁架、澆注拱肋混凝土、調(diào)整施工應力和變形，比水箱法更安全穩(wěn)妥。四川萬縣長江大橋也是勁性骨架混凝土拱橋

23、，該橋跨度420m，把上承式拱橋的世界記錄由南斯拉夫KRK I大橋的390m提高了30m。在此期間，1995年貴州省建成了跨度330m 的江界河大橋，居預應力桁架拱橋世界第一。1995年廣東省建成了跨度200m 的南海三山西中承鋼管混凝十拱橋、居鋼管混凝土拱橋世界第一。1991年湖南風凰縣建成跨度120m 的鳥巢河大橋，居石拱橋世界第一這些跨度記錄和取得的設(shè)計施工經(jīng)驗及科研成果說明，目前，我國拱橋已面躍居世界拱橋先進行列。1.2 設(shè)計的基本內(nèi)容及其意義本次設(shè)計的題目即是鋼筋混凝土連續(xù)拱橋的設(shè)計，針對橋位處165米的跨水庫一級公路路段，設(shè)計一座連續(xù)拱橋。首先進行初步設(shè)計，制定了連續(xù)梁、斜拉橋、鋼

24、筋混凝土拱橋三大橋型方案，并按要求進行了方案比選。最后，選擇連續(xù)拱橋作為設(shè)計橋型，經(jīng)過結(jié)構(gòu)整體布置的設(shè)計、施工程序及階段確定、鋼筋配置、結(jié)構(gòu)驗算等設(shè)計流程使該橋各施工及成橋運營階段均滿足設(shè)計要求。設(shè)計全程仿照了實際工程的設(shè)計過程，可以幫助學生熟悉實際工程設(shè)計的內(nèi)容和步驟，讓學生更快地走上職業(yè)崗位。第2章 橋梁初步設(shè)計2.1 工程概述2.1.1 橋位地形擬建聯(lián)積塘大橋跨越灌壩村聯(lián)積塘水庫，橋位起止樁號K0+936.73K1+086.73。2.1.2 地形地貌橋址場地地貌上屬剝蝕丘陵地貌。橋位區(qū)水庫兩岸為斜坡地形，向水庫傾斜，坡度一般約58°，河流兩岸為山坡，種植松樹及油茶等。測時聯(lián)積塘

25、水位高程約124.50m，水深約0.8m，沿線路軸線地面高程為129.60123.7136.00m，最大相對高差約8m，地形起伏較小。 2.1.3 橋位工程地質(zhì)條件上覆第四系全新統(tǒng)(Q4)沖洪積粘性土(層號3)及殘積粘土層(層號)，下伏地層為白堊系(K)棕紅色、紫紅色粉砂巖(層號)、褐色深灰色礫巖(層號)，泥盆系上統(tǒng)木井塘組第一段(D3mj1)青灰色泥灰?guī)r(層號)、灰-灰黑色中-厚層狀灰?guī)r(層號)。第四系全新統(tǒng)(Q4)：淤泥質(zhì)粘土(Q4)：灰黃色，手感均勻細膩，呈軟塑狀，該層分布較少，厚度較薄，約0.2m左右，主要分布于聯(lián)積塘水庫庫區(qū)。2粉質(zhì)粘土(Q4al+pl)：褐黃色棕黃色，可塑，稍濕，沖

26、洪積成因，含少量腐殖質(zhì)及砂粒。該層主要分布于聯(lián)積塘水庫中部地段，厚度1.003.00m，層底標高120.97127.36m。標準貫入擊數(shù)共5次，實測擊數(shù)713擊，平均擊數(shù)9.2擊。粘土(Q4el)：棕黃棕紅色，硬塑狀，局部較堅硬，稍濕，殘積成因，巖芯呈柱狀，斷面可見灰白色高嶺土成分。該層分布主要分布于水庫兩側(cè)丘坡位置，厚0.803.90m，層底高程119.59128.83m。標準貫入擊數(shù)共3次，實測擊數(shù)1015擊，平均擊數(shù)12.7擊。白堊紀(K)：1粉砂巖(K)：棕紅色，強風化，堅硬土狀，巖芯呈塊狀及短柱狀，斷面粗糙，用手難掰開，斷面可見灰白色高嶺土條紋，底部含碎巖塊。該層在聯(lián)積塘水庫附近均有

27、揭露，揭露厚度0.808.50m，層底高程112.96127.63m。標準貫入擊數(shù)共1次，實測擊數(shù)10擊，試驗點位置接近巖石面。2粉砂巖(K)：棕紅紫紅色，中等風化，巖芯呈短柱狀及塊狀，塊徑約1.05cm，巖芯較破碎，斷面可見含灰色、灰白色。干燥后易形成垂直巖芯軸線的干裂面，沿干裂面敲開，斷面光滑，巖芯采取率70%左右。該層在聯(lián)積塘水庫附近均有揭露，層頂高程112.96125.96m。礫巖(K)：褐色、深灰色，中等風化，由灰色灰?guī)r碎塊石、黃色砂巖碎塊石和紫紅色細砂、粘土組成，粒徑0.53cm，大小不一，巖芯較破碎，采取率約55%左右，局部巖芯呈柱狀。該層在聯(lián)積塘水庫庫區(qū)有揭露，位于中等風化粉砂

28、巖下部，局部和粉砂巖互層。泥盆系上統(tǒng)木井塘組第二段(D3mj1)：泥灰?guī)r(D3mj1)：青灰色，中等風化，巖芯破碎，呈塊狀、短柱狀，斷面平整，用小刀刻斷面可見灰白色劃痕，干燥后易形成垂直巖芯軸向的裂紋。該層在場區(qū)揭露較少，主要分布于聯(lián)積塘水庫東岸及東側(cè)緩坡，層頂高程114.40124.96m。2灰?guī)r(D3mj1)：灰白灰色，中等風化，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，中-厚層狀構(gòu)造，巖芯較破碎，多呈塊狀，短柱狀。橋址區(qū)分布較少，僅分布于聯(lián)積塘水庫東側(cè)緩坡，層厚3.06.0m。2.1.4主要技術(shù)標準1. 荷載標準：公路I級，雙向四車道；2. 設(shè)計車速：100km/h；3. 路面凈寬：0.5m(護欄)+2.0m(路肩)

29、+0.5m(路緣帶)+3.75m(車行道)×2+3.0m（中間帶）+3.75m(車行道)×2+0.5m(路緣帶)+ 2.0m(路肩)+ 0.5m(護欄)=24m；4. 坡 度：縱坡1%(單向坡)，橫坡1.5%(雙向坡)；5. 設(shè)計水位：（H1）126.50m；6. 最小凈跨：165m；7. 橋梁設(shè)計全長：165+7.75*2=180.5。8. 橋面最大縱坡：1%9. 設(shè)計洪水頻率：1/100年10. 環(huán)境類別：類11. 結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級：一級12. 橋面標高：本橋橋面標高根據(jù)橋兩側(cè)地形地貌及規(guī)范確定； 按設(shè)計水位計算橋面標高： Hmin=126.50m（通航水位）4.2m（

30、上部結(jié)構(gòu)建筑高度）=130.7m上部結(jié)構(gòu)建筑高度：4m+0.2m(鋪裝層=2cm防水層+8cm混凝土保護層+10cm瀝青混凝土路面)=4.2m 按路堤通車處計算橋面標高：橋下無通車，不需計算。綜合上述，本橋主橋橋面設(shè)計標高應不小于130.7m。給定1.3m的富余，本說明書中橋面設(shè)計控制標高均為：132m。2.1.5主要技術(shù)規(guī)范1、公路工程技術(shù)標準（JTG B012003）2、公路工程抗震設(shè)計規(guī)范（JTJ 00489）3、公路路線設(shè)計規(guī)范（JTG D20-2006）4、公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004）5、公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D61-2005）6、公路鋼筋混凝土及預應力混

31、凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004）7、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JTG D63-2007）8、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 （JTJ 041-2000）9、公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范（JTG C30-2003）10、高速公路交通工程及沿線設(shè)施設(shè)計通用規(guī)范（JTG D80-2006）11、公路工程基本建設(shè)項目設(shè)計文件編制辦法（交公路發(fā)2007358號）2.1.6 主要材料及性能1)混凝土2、鋼材（1）普通鋼筋：設(shè)計采用R235級和HRB335級鋼筋；帶肋鋼筋的技術(shù)標準應符合鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋（GB 1499-1998）的規(guī)定，光圓鋼筋應符合鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋（GB 13013-19

32、91）的規(guī)定。（2）Q235C及Q345C級板材、型鋼要求分別符合碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 700-1988）、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 1591-1994）的規(guī)定。3、支座及伸縮縫主橋過渡墩支座采用GPZ（）6.0DX/SX型系列盆式橡膠支座，支座成品力學性能應滿足公路橋梁盆式橡膠支座（JT 391-1999）的要求；伸縮縫成品技術(shù)指標應滿足公路橋梁伸縮裝置（JT/T 327-2004）的要求，橋臺處伸縮縫采用D80型。4、橋面防水及鋪裝主橋橋面采用10cm瀝青混凝土鋪裝+8cm水泥混凝土調(diào)平層；在鋪裝與調(diào)平層之間設(shè)置三涂FYT1改進型防水材料。本橋橋臺處設(shè)置5m長搭板。5、其他用材：其他用

33、材（包括砂、石、水等）的質(zhì)量應符合公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ 0412000）有關(guān)規(guī)定和要求。2.2 方案設(shè)計說明2.2.1 橋跨總體布置構(gòu)思及其原則主橋橋跨布置應根據(jù)公路功能及其等級、通行能力，結(jié)合水庫地形、水庫水文、水庫地質(zhì)、環(huán)境影響等進行綜合考慮，因水庫不考慮通航要求且水庫水勢是穩(wěn)定的。而大跨度連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋、斜拉橋、中下承式拱橋和懸索橋, 因跨越能力不足或施工難度大、結(jié)構(gòu)受力不盡合理而不宜采用, 傳統(tǒng)的梁式結(jié)構(gòu)或上承式拱式結(jié)構(gòu)便成為必然的被選擇的橋型。考慮到經(jīng)濟因素，橋孔布置盡量選擇中等適宜跨徑，不一味追求大跨徑橋梁，較大程度地降低造價，同時也提高了施工的進度。另外出于汛期的泄洪

34、要求，橋梁凈跨總和不宜過小，須滿足凈跨總和不得小于165m的要求。根據(jù)大橋特定的建設(shè)條件和工程特點，提出一下總體設(shè)計原則：1、全面貫徹“實用、經(jīng)濟、安全、美觀”的技術(shù)方針，充分利用橋梁的新理論、新工藝、新材料和先進經(jīng)驗，做到因地制宜；2、盡量采用工廠化的預制裝配方案，保證工程質(zhì)量；3、重視景觀設(shè)計，力求造型美觀，總體上與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，同時重視環(huán)境保護；4、重視施工方案的設(shè)計，重視施工組織管理；5、重視結(jié)構(gòu)耐久性和大橋的使用功能；根據(jù)以上設(shè)計原則及航道部門的要求，擬定以下三種橋型設(shè)計方案進行比選。 2.2.2方案I 預應力混凝土連續(xù)梁橋方案(1) 總體布置根據(jù)橋梁工程多于三跨的連續(xù)梁橋，對于多于

35、兩跨的連續(xù)梁，其邊跨一般為中跨的0.60.8倍左右。由于本橋梁跨越水庫，故無通航要求，再結(jié)合所給河床地質(zhì)條件，該方案選擇中間跨徑為75m，邊跨跨徑設(shè)計為45m。具體跨徑布置如下： 7.75m(橋臺) +45m+75m+45m+7.75m(橋臺)=180.5m，中跨與邊跨之比為1: 0.6。主梁采用變截面結(jié)構(gòu)外形美觀，可節(jié)省材料并增大橋下凈空高度。同時采用變截面布置適合懸臂法施工。變截面連續(xù)梁中跨支點和跨中截面高分別為4m和2m，高跨比分別為1/18.75 和1/37.5，梁體線形輕盈流暢，遠望猶如數(shù)道彩虹跨越河流(如圖2.1)。(2) 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計上部結(jié)構(gòu)為變截面箱梁（如圖2.7），采用C60

36、高強混凝土，箱梁頂寬12.0m，底板寬5.3m，支點處梁高4m，高跨比為1/18.75，跨中梁高2m，為支點梁高的0.5倍 (如圖2.2)，梁底立面及箱梁底板厚度均按二次拋物線變化。(3)下部結(jié)構(gòu)設(shè)計主橋布置靠中主水庫槽內(nèi)，根據(jù)鉆探，橋墩處主要地層為紫紅色沙礫巖，地質(zhì)情況較好，因此主墩采用雙柱式墩，直徑2.0m，并配以厚4.0m的鋼筋混凝土承臺，承臺底部混凝土封底1m；墩支座均采用鋼盆式橡膠支座，反力為4000kN，全橋共采用4個。橋臺采用整體式重力式U型橋臺，基礎(chǔ)采用明挖擴大基礎(chǔ)。(5) 施工方案主橋為三跨變截面連續(xù)梁，采用掛籃懸臂澆筑施工方法:先在主墩上安裝支座及托架，現(xiàn)澆臨時固結(jié)，澆筑0

37、號梁段，待混凝土強度達到80%以上時，張拉三向預應力筋，灌漿，然后安裝掛籃，準備1號和2號梁段的澆筑；按35m一個節(jié)段平衡對稱懸臂澆筑（移動掛籃調(diào)平模板澆筑混凝土混凝土強度達到80%以上時張拉三向預應力筋灌漿掛籃移動至下一梁段循環(huán)），同時在兩岸搭設(shè)臨時支架，現(xiàn)澆邊跨9m現(xiàn)澆梁段，待混凝土強度達一定強度后張拉邊跨現(xiàn)澆梁段豎向、橫向預應力筋，移動邊跨掛籃，準備現(xiàn)澆邊跨合龍段混凝土，同時改裝中跨掛籃；待邊跨合龍段混凝土強度達到80%以上時，張拉三向預應力筋，灌漿，拆除邊跨現(xiàn)澆段臨時支架、模板；中跨合龍段安裝吊架，在環(huán)境溫度為15度時，澆筑混凝土，待其強度達到80%以上時張拉三向預應力筋，灌漿；在以上

38、程序完成后，即可分級對稱拆除施工掛籃。圖2.1 方案一連續(xù)梁橋圖2.2 主梁橫斷面圖2.2.3 方案 II 無背鎖混凝土斜拉橋方案(1)橋梁總體布置16.75m(橋臺) +165m+7.75m(橋臺)=189,5m，索塔總高度100m，橋面以上有效高度100與跨徑之比為0.606。 主橋結(jié)構(gòu)為全漂浮體系，在索塔處設(shè)置橫向限位支座以及縱向限位支座，以防止在地震等情況下發(fā)生過大的水平位移。為增加斜拉橋的整體剛度及穩(wěn)定性，在過渡墩設(shè)置豎向拉壓支座。(2)主梁結(jié)構(gòu)主橋梁采用如圖所示截面形式（如圖2.3），橋面全寬24m，主梁中心處高3m，橋面板設(shè)1.5%的雙向橫坡，如圖2.9所示。索塔區(qū)梁段長度為17

39、.5m，密索區(qū)梁段為10m。每對斜拉索與主梁相交處均設(shè)橫梁，橫梁在橋軸線處，高2m，拉索處橫梁厚度0.4m。端部設(shè)置端橫梁。全部橫梁均采用預應力混凝土結(jié)構(gòu)。(3) 橋塔及基礎(chǔ)橋塔橫橋向呈單柱形，塔高100m，橋面設(shè)計高程以上塔高為100m（如圖2.4）。塔柱均采用實心等截面斷面（3m*7m），拉索直接錨固于塔壁上，錨固壁厚0.8m，塔柱錨固區(qū)配有環(huán)向預應力筋。 (4) 斜拉索體系斜拉索采用OVM250系列環(huán)氧涂層鋼絞線及對應的錨具，鋼絞線標準強度為1860MPa，彈性模量為1.95×105 MPa。拉索采用四層防護體系：第一層為鋼絞線外噴環(huán)氧涂層，第二層為無粘結(jié)筋專用油脂，第三層為熱

40、擠單層HDPE護套，第四層為整體索外包HDPE護套。斜拉索在主梁上的標準索距為10m，不同區(qū)段的斜拉索可根據(jù)需要取不同的型號，拉索在塔上為張拉端，梁上為錨固端。(5)橋臺(6) 施工方法下部結(jié)構(gòu)施工時，先在水中修筑工作平臺，然后下沉套箱圍堰，并在圍堰中下沉護筒，用回旋鉆機鉆孔并灌注混凝土成樁，樁身達到設(shè)計強度后澆筑承臺，最后進行索塔的施工。由于索塔為高聳結(jié)構(gòu)，其施工方法采用勁性骨架掛模提升并結(jié)合爬模施工法，如下圖。圖2.3 方案三斜拉橋 圖2.4 橋塔構(gòu)造圖 圖2.5 主梁斷面圖2.2.4 方案III 上承式鋼筋混凝土連續(xù)拱橋方案(1) 總體布置 102m(橋臺) +55m + 55m + 5

41、5m + 10.2m (橋臺) = 185.4m，主拱圈矢高44.36m。（如圖2.6）本橋為三跨上承式鋼筋混凝土空腹式連續(xù)拱橋，跨徑組成為：55m+55m+55m，矢跨比為1:6.375，拱軸系數(shù)為3。在拱頂兩邊8m以內(nèi)采用實腹式，填料采用砂礫石。拱腳均固結(jié)于拱座，拱橋面結(jié)構(gòu)采用混凝土預制實心梁，縱置預制板。 (2) 上部構(gòu)造拱圈采用上承式空心懸鏈線無鉸拱，計算跨度55m，矢高8m，矢跨比為1/6.375,拱軸系數(shù)為3。主拱拱圈采用鋼筋混凝土等高度空心板拱結(jié)構(gòu)，拱圈高1.2m,寬20m。拱圈高度擬定：H=45mkl0 (1/3)=1.2m （2.2）式中：H拱圈截面高度（m）；l0拱圈凈跨徑

42、（m）；m系數(shù)，一般為4.56，取值歲矢跨比的減小而增大；k2荷載系數(shù)，對公路I級為1.4，公路II級為1.2.立柱采用直徑100cm的鋼筋混凝土構(gòu)件，同一組立柱間設(shè)置橫系梁。橫梁長約5.1m，梁中心兩側(cè)設(shè)置1.5%坡度以適應橋面橫坡。橋面板由現(xiàn)澆板和橋面鋪裝構(gòu)成。邊緣板厚0.65cm，寬24m，接縫混凝土采用補償收縮混凝土；橋面鋪裝采用10cm改性瀝青混凝土。橋面荷載直接由橋面板承擔，荷載由橋面板傳遞給立柱，最后傳遞給拱圈。橫梁與立柱間以KQGZ型雙向活動抗震球形鋼支座相連，以釋放彎矩及溫度力。 (4) 拱座承臺、基礎(chǔ)及橋臺拱座承臺厚3m，平面尺寸為8.5m（橫）×20m（縱）。承

43、臺下共采用12根D200cm鉆孔灌注端承樁，縱橋向3排，橫向4排（如圖2.7）。橋臺采用整體式重力式U型橋臺，基礎(chǔ)采用明挖擴大基礎(chǔ)。(5) 施工方法（一）拱圈的施工：基礎(chǔ)工程及下部結(jié)構(gòu)施工時，采用打入鋼板樁圍堰，搭設(shè)灌注樁工作平臺，采用回旋鉆機鉆進成孔。待樁基混凝土強度達到80%時，澆筑承臺混凝土封底，再澆筑鋼筋混凝土承臺大體積混凝土，最后施工拱座。拱圈采用鋼筋混凝土箱形拱，采用拱架施工法，采用分段施工。分段施工可使拱架變形比較均勻，并可避免拱圈的反復變形，分段的位置設(shè)置在拱頂、拱腳及拱架的節(jié)點處。拱頂處封拱必須在所有空縫填塞并達到設(shè)計強度后才能進行。另外，還需注意封拱（合龍）時的大氣溫度是否

44、符合設(shè)計要求。（二）拱上建筑的施工：拱上建筑的施工，應在拱圈合龍、混凝土達到設(shè)計強度30%后進行。且應避免造成拱圈產(chǎn)生過大的不均勻變形，可按自拱腳向拱頂對稱進行。因橫梁與立柱直接相連，橫梁與立柱應同時澆筑。最后澆筑橋面板。圖2.6 方案三鋼筋混凝土拱橋 圖2.7上部結(jié)構(gòu)橫斷面圖 圖2.8 主墩構(gòu)造圖 2.3 方案比選橋梁的設(shè)計應符合技術(shù)先進、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟合理的要求，同時應滿足美觀、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的要求，因此，在進行橋梁方案比選時，應從以上方面比較。對各方案進行橫向比較可知，方案和方案III在造價、適用性和施工等方面占據(jù)優(yōu)勢，其它三種橋型雖然技術(shù)比較先進，外觀比較優(yōu)美，但施工相

45、對困難，維護費用高，造價相對過高。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較和詳細的概算之后，最終確定推薦方案為：鋼筋混凝土連續(xù)拱橋為建設(shè)方案。表2.2 五種橋型設(shè)計方案比較:方案項目方案I方案II方案III預應力混凝土連續(xù)梁橋無背鎖斜拉橋上承式鋼筋混凝土連續(xù)拱橋分孔7.75m+45m+75m+45m+7.75m16.75m +165m+7.75m102m(橋臺) +55m + 55m + 55m + 10.2m橋長180.5m189.5m185.4m縱坡1%1%1%橋頂標高135.0m135.0m135.0m施工難易主跨75m，跨度小，懸臂施工技術(shù)成熟，施工容易，工期短。主跨165m，在眾多斜拉橋中跨度較小，主梁懸臂施

46、工、索塔爬模施工技術(shù)成熟，工期短。分跨55m，施工要求高，體系新適用性1懸臂施工技術(shù)成熟，施工合理。2主橋連續(xù)，行車平順，后期養(yǎng)護費用少。1凈跨徑大，有利于汛期泄洪；3懸臂施工技術(shù)成熟，施工合理。4主橋連續(xù)，行車平順，拉索張拉復雜，后期養(yǎng)護費用高。1、構(gòu)造簡單，技術(shù)容易掌握；2、施工技術(shù)成熟，承載能力大；3、耐久性好。美觀性主橋線條簡潔明快，造型美觀。橋型美觀，氣勢宏偉，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)較好。線條美觀，達到良好的建筑藝術(shù)效果第3章 模型建立與分析 3.1 計算模型 3.2 截面特性及有效寬度 3.3 荷載工況及荷載組合 第4章 內(nèi)力圖4.1 內(nèi)力圖第5章 持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算結(jié)果5.1

47、截面受壓區(qū)高度 5.2 支反力計算 第6章 橋臺設(shè)計及計算6.1 計算資料6.2 編制依據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D602004）公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D622004） 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JTG D632007）公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D612005）公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTJ 022-85）公路設(shè)計手冊墩臺和基礎(chǔ)橋梁墩臺與基礎(chǔ)工程6.3 結(jié)構(gòu)信息 幾何尺寸6.3.2 計算參數(shù)總體計算參數(shù)橋臺材料類型WC25橋臺材料容重(kN/m3)橋臺總體積(m3)橋臺重(kN)基礎(chǔ)類型構(gòu)件計算長度(m)231046.672.41e4擴大基礎(chǔ)11.26.4 荷載信息6.4.1 上部結(jié)構(gòu)永久作用上部結(jié)構(gòu)恒載支座號豎向力1100021000310005100061000710008