《某桥梁毕业项目设计方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某桥梁毕业项目设计方案（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、某桥梁毕业项目设计方案1 桥式方案的初步设计1.1 方案提出1.1.1 方案设计原则随着科学技术的不断进步，桥梁设计、建造理论也不断发展和成熟。在桥梁设计中要求桥梁符合实用、经济、安全、美观的基本原则，同时争取科技含量高等特点。设计时要求桥梁形式与周围地理环境能够很好的融合，设计城市桥梁还除满足功能要求外还特别注重美观大方。因此，对于特定的建桥条件，根据侧重点的不同可能会提出基于基本要求的多种不同设计方案，只有通过技术经济等方面的综合比较才能科学的得出实用、经济、美观的设计方案。在桥梁设计中，基本设计原则如下：适用性 修建桥梁的目的是用于交通运输，因此其适用性极为重要。它要求：桥梁宽度不仅应该
2、满足现有车辆和人群的安全通畅，还应满足今后规划年限内交通量增长的需要。桥下净空应满足泄洪、通航或通车等要求。桥梁两端应方便车辆的进出，同时便于检查和维修。建成的桥梁应保证使用年限。安全性桥梁的安全至关重要，它要求桥梁在运输、安装和使用的过程中，应当有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，并具有一定的安全储备。根据桥上的交通情况，桥面应考虑设置人行道、缘石、护栏、栏杆等，以保证车辆和行人的安全。此外，桥上还应有照明设备，引桥纵坡不宜过陡，地震区桥梁应该按照抗震要求采取防震措施 。经济性桥梁方案设计中，设计的经济性是首要考虑因素。桥梁设计应遵循因地制宜、就地取材和方便施工的原则，综合考虑发展远景和将来
3、的养护维修，使其造价和养护费用综合考虑后最省。舒适性现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上震动冲击。美观性 桥梁建筑不仅是交通工程中的重点建筑物，而且也是美化环境的点缀品，桥梁应该具有优美的外形，结构布置简练，空间比例和谐，与周围环境相协调。合理的结构布局和轮廓是美观的重要因素，此外，施工质量也会影响桥梁的美观性。技术性桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。积极采用国内外的新结构、新材料、新工艺和新设备，以便于桥梁的建造和架设、减少劳动强度、加快施工进度、提高施工效率、保证工程质量和施工安全。1.1.2 待选的桥式方案在对本桥的设计中，通过对基本设计资料的分析和
4、以往的设计经验，初步确定的进行比选的三种桥式为：预应力混凝土连续梁桥拱桥混凝土简支梁桥1.2方案一：预应力混凝土连续梁桥实用性：伸缩缝少，行车舒适，可满足高速交通运输要求；能够充分发挥高强材料的受力特性，具有强度高，刚度大，以及抗裂性能好等优点。安全性：温度，砼收缩徐变产生的附加内力较小；整体性好，刚度大，可保证工程本身安全；全桥有较好的抗震性能。经济性：施工技术成熟，降低施工成本；在车辆运营中具有维修工作量小等优点。外观：形势简单，造型单一。本方案桥跨布置为15m+30m+15m，主桥长60m，主桥基础采用桩基础。本桥宽为：净(7m+21.0)2m，选用单箱单室截面，支座处梁高取7m，跨中梁
5、高取支座处的一半，取为3.5m，梁高沿桥梁纵向按二次抛物线变化，以支点梁顶为原点，抛物线方程为：纵向预应力钢筋采用75的低松弛钢绞线，普通钢筋采用HPB335钢筋。上部结构为预应力结构，采用的混凝土强度等级为C50，下部结构为普通混凝土结构，采用混凝土强度等级为C30，承台和钻孔灌注桩采用C25混凝土。桥面铺装为6cm的沥青混凝土，垫层平均厚度是12cm的C25水泥混凝土。支座采用板式橡胶支座。采用重力式桥台，桩柱式桥墩，桩为直径1m的钻孔灌注桩，墩直径为2m，墩与桩之间有承台。在综合桥头接线要求后，主桥采用直线形，不设置纵坡。纵向和横向布置图如下：图1.1预应力混凝土连续梁桥布置示意图图1.
6、2连续梁支座处截面尺寸图 图1.3连续梁跨中截面尺寸图1.3方案二：拱桥实用性：跨越能力较大；行车平顺、通畅、安全，可满足交通运输要求；但与梁式桥相比，上承式拱桥的建筑高度较大，当用于城市立交及平原地区时，因桥面标高提高，使两岸接线长度增加，或者使桥面纵坡增大，既增加了造价又对行车不利；且施工比较麻烦，工期长。安全性：耐久性能较好，保证工程本身安全；自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，当采用无铰拱时，对地基条件要求高。经济性：能充分就地取材，与混凝土梁桥相比，可以节省大量的钢材和水泥；所用材料普通，价格低，成桥后养护费用少。外观：曲线形美感，桥型美观，气势宏伟，与周边环境协
7、调好。本方案桥跨布置为15m+15m+15m+15m，主桥长60m，桥面宽为：净(7m21.0)2m，矢跨比1/8，主拱结构形式为闭口箱型截面，拱圈采用等截面悬链线，拱轴系数m=1.45，拱箱用C50混凝土，全高200cm，预制箱高185cm，底板厚18cm，顶板预制厚10cm，以后现浇加厚15cm，即顶板以后厚25cm，普通钢筋采用HPB335钢筋，箍筋采用R235钢筋。采用重力式桥台，桩柱式桥墩，桩为1.2m的钻孔灌注桩，墩为直径3m，墩与桩之间有承台。桥面不设置纵坡。图1.4拱桥布置示意图图1.5 拱桥I-I截面横断面图1.4方案三：混凝土简支梁桥实用性：抗裂性能较好；结构刚度较大。安全
8、性：耐久性较好；抗剪承载力较高；施工技术成熟。经济性：混凝土简支梁桥受力明确、构造简单、施工方便，建桥速度快、工期短、模板支架少；制造简单、接头也方便，取得经济效益。外观：构造简单，直观了然，挺拔有力，干净利落。本方案桥跨布置为20m3，主桥长60m，采用双柱式桥墩，桩基础桥墩台。桥面宽 净(7+21.0)2m，采用T形截面梁，主桥采用直线形，不设置纵坡。采用C50 混凝土，钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用R235级钢筋，桥梁下部结构：盖梁主筋用HRB335钢筋，其他均用R235钢筋，盖梁、墩柱采用C30混凝土，系梁及钻孔灌注桩采用C25混凝土。图1.6混凝土简支梁桥布置示意图 1.7桥梁
9、断面图（单位：cm）1.5方案比选表1.1桥型方案比较表 方案项目方案一：预应力混凝土连续梁桥方案二：拱桥方案三：混凝土简支梁桥施工工艺施工技术成熟，采用悬臂浇注施工，施工难度一般施工技术成熟，可采用缆索吊装及转体施工，施工难度较大施工技术成熟，简支梁构件预制较为简单，施工难度较小后期养护费用一般低低美观情况曲线型底面，造型美观抛物线形底面，曲线形美感，气势宏伟简洁明快，挺拔有力，干净利落运营情况结构刚度大，变形小，主梁变形曲线平缓，有利于行车自重较大，变形小，行车平顺舒适结构刚度较小，变形较大受力特点属于超静定结构，内力分布较均匀属于多次超静定结构，受力非常复杂。有较大的水平推力，对基础要求
10、高属于静定结构，受力简单根据设计的构想宗旨，桥型方案应满足受力合理、技术可靠、施工方便的原则，所选桥型要求美观并且要与城市环境相协调一致。由以上比较，考虑技术、安全、适用、经济以及美观环保等综合因素，最后选择方案三：混凝土简支梁桥。2总体布置及主梁的设计2.1设计资料及构造布置2.1.1基本设计资料（1）标准跨径20m，计算跨径19.50m，梁长19.96m。（2）设计荷载：汽车荷载按公路级，人群荷载为3.0，结构重要性系数取,每侧的栏杆及人行道构件重量的作用力为8。（3）桥面宽 净（7+21.0）2m。（4）材料及工艺桥梁上部结构：采用C50 混凝土，弹性模量，抗压强度标准值，抗压强度设计值
11、，抗拉强度标准值，抗拉强度设计值。钢筋采用HRB335级钢筋，抗拉强度标准值,抗拉强度设计值，钢筋的弹性摸量为。箍筋采用R235级钢筋。桥梁下部结构：盖梁主筋用HRB335钢筋，其他均用R235钢筋。盖梁、墩柱采用C30混凝土，系梁及钻孔灌注桩采用C25混凝土。（5）环境：桥址位于野外一般地区，属于一般环境。（6）桥面铺装为6cm的沥青混凝土，面层的容重为21，垫层平均厚度是12cm的C50水泥混凝土，垫层的容重为25，T形翼缘板的容重为26。（7）设计依据交通部颁：混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004），简称公预规；交通部颁：公路桥涵设计通用规范（JTG D60-200
12、4），简称桥规；交通部颁：公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）简称基规。2.1.2截面布置（1）主梁宽度与主梁片数主梁宽度通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效，故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。本设计中，主梁宽度取为2.1m（留2cm工作缝，T梁宽度为208cm）。考虑人行道适当挑出，净7+21.0m的桥宽则选用四片主梁。（2）主梁跨中截面主要尺寸拟定由公预规9.3.3得，预制T形截面梁翼缘悬臂端的厚度不应小于100mm，本设计取100mm；与腹板相连处的翼缘厚度，不应小于梁高的1/10,腹板宽度不应小于140mm,腹板的高度不应大于
13、腹板宽度的15倍,本设计取腹板宽度为200mm，高度为1340mm,梁高为1500mm。为使翼板与腹板连接和顺，在截面转角处设置圆角，以减小局部应力和便于脱模。（3）横隔梁的设置在荷载作用处的主梁弯距横向分布，当该处有内横隔梁时它比较均匀，否则直接在荷载作用下的主梁弯距很大。为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯距，在跨中设置一道横隔梁；本设计在桥跨和两个四分点及梁端共设置五道横隔梁，其间距为4.90m,它的高度取用1.20m，厚度0.15m。按照以上拟定的外行尺寸，就可绘出结构尺寸图（见图2.1） 2.1结构尺寸图（单位：cm）2.2行车道板内力计算2.2.1恒载产生的内力以纵向1米宽的板条
14、进行计算如图1.1所示。图2.2铰接悬臂板计算图示（单位：cm）沥青混凝土面层：= 0.061.021= 1.26C50号混凝土垫层：=0.121.025=3.00T形翼缘板自重：=合计：g=+=1.26+3.00+3.38=7.64 每米宽板条的恒载内力：弯距：剪力：2.2.2 活载产生的内力按铰接板计算行车道板的有效宽度：（如图2.3所示）。由桥规得=0.2m，=0.6m。桥面铺装厚度为18cm，则有：=+ 2H=0.2+20.18=0.56m=+2H=0.6+20.18=0.96m荷载对于悬臂板的有效分布宽度为:=+d+2=0.56+1.4+1.90=3.86m冲击系数采用1+=1.3，
15、作用为每米宽板条上的弯矩为：图2.3荷载有效分布宽度图示（cm）作用于每米宽板条上的剪力为： 2.2.3内力组合承载能力极限状态内力组合：2.2.4截面设计、强度验算（HRB335钢筋：，C50混凝土：）翼缘板的高度，由安全考虑，取翼缘板根部高度：h=160mm；翼缘板的宽度：b=1000mm；假设钢筋截面重心到截面受拉边缘距离=35mm，则=125mm。按公预规5.2.2条规定： 解得：x=10.27mm 验算按公预规5.2.2条规定： 查有关板宽1m内钢筋截面与间距表，考虑一层钢筋为8根由规范查得可供使用的有12130（），然后按照构造布置分布钢筋。按公预规5.2.9条规定，矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合下列要求，即：按公预规5.2.10条规定： 故不
