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1、摘 要本设计是根据设计任务书的要求和公路桥规的规定,对北京九渡河桥进行方案比选和设计的。对该桥的设计，本着“安全、经济、美观、实用”的八字原则，本论文提出三种不同的桥型方案进行比较和选择：方案一为预应力混凝土简支梁桥，方案二为悬索桥，方案三为混凝土箱梁桥。经由以上的八字原则以及设计施工等多方面考虑、比较确定预应力混凝土简支梁桥（锥形锚具）为推荐方案。 在设计中，桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在使用工程中恒载以及活载的作用利，采用整体的体积以及自重系数，荷载集度进行恒载内力的计算。运用杠杆原理法、偏心压力法求出活载横向分布系数，并运用最大荷载法法进行活载的加载。进行了梁的配筋计算，估算了钢绞线
2、的各种预应力损失，并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度和变形验算、锚固区局部强度验算和挠度的计算。下部结构采用以钻孔灌注桩为基础的双墩柱，采用盆式橡胶支座，并分别对桥墩和桩基础进行了计算和验算。本设计全部设计图纸采用计算机辅助设计绘制，计算机编档、排版，打印出图及论文。期间翻译了一篇英文短文“Reliability analysis”。关键词：预应力混凝土、简支梁桥、钻孔灌注桩、锥形锚具Abstract This design is according to the design project description request and Road Bridge gauge the s
3、tipulation, nine fords the bridge to Beijing to carry on the plan ratio to elect with the design. For the purpose of make the type of the bridge corresponding with the ambience and cost saving. In this design, The checking calculation of strength of main girder was preceded not only in prestressed s
4、tatement but also in using statement, deflection,precamber and the assessment of reinforcing steel bar were checked too. The pier of the bridge was basing on digging pile, and adopted rubber pot bearing. According to the characteristic of the overpass bridge and spot condition, it adopted the method
5、 that the cantilever job placing combined with bracket job placing.All of the design drawings were protracted by AutoCAD. Except that the thesis called A note on dynamic fracture of the bridge bearing due to the great HanshinAwaji earthquake was translated into Chinese, and made a report on. Keyword
6、s: prestressed concrete、simple supported beam bridge、cast-in-place pile、cone anchorage device.第一部分、桥梁设计1、 水文计算1.1 原始资料1.1.1 勘测资料(1)、水文、气象九渡河属山区河流，纵坡较陡，流速较大，河床质为第四纪砂夹砾石，最大粒径大于200mm，桥位上游汇水面积为174KM2，含砂量。现场勘测时，搜集到3个调查历史洪水，即：1939年，930m3/s；1963年，730m3/s；1977年，610m3/s；另在北岸桥址上游约400m处获得多年平均洪水位为180.64m，根据河床纵断
7、面测量资料，河床纵坡在该河段为0.036，河床逐年有摆动下切趋势，河流主槽原在南岸，1939年洪水后移至北岸，维持至今，河床下切量预计已达0.5m。多年平均气温：最高220C，最低-100C。每年11月20日至次年2月10日为冬季。风力：7级，W=15m/s。河床粒径分析资料粒径d（mm）200100502552.510.5组分%36.816.49.88.810.46.13.58(2)、桥位纵断面测绘资料见表一。(3)、地质钻孔柱状图见表二。河床表层为砂类卵石、砾石，厚约1213.5m，含砂率（3040）%，承载容许值：；其下为硬质石灰岩，Ra=100MPa。1.1.2、设计标准与施工条件(1
8、）桥面宽度：净9+2*0.75m人行道(2）设计荷载：公路级荷载(3）设计洪水频率：1%(4）不通航(5）材料来源：砂可在河滩就地采集，石料来自当地，开采方便。水泥、钢材等可由北京供应。施工技术设备可行。表一 桥位断面中线测量资料桩号标高（m）钻孔编号孔口标高0+000（即路线+6500+0270+0320+034.50+038.50+042.50+0500+0560+0780+0920+1000+103.50+1060+1150+1160+1500+2000+2500+293.670+353.60+363181.03181.02178.28177.34177.03177.33178.6317
9、8.85178.44177.39177.46177.64178.02178.57179.01179.62180.30180.15180.25180.82181.020+010（1#孔）0+065（2#孔）0+150（3#孔）181.333178.86179.74表二 钻孔柱状图资料设计资料及构造布置1.2 水文计算1.2.1 求设计流量(1) 求cv和cs的值由附表查得：cv=1.2 cs=3cv=3.6(2) 求洪水经验频率p:最大洪水发生年代1939年至今69年。1963和1977年洪水分别为二、三位，其经验频率为：P63= m/(n+1)100%=2/(69+1)=2.9%P77=3/(
10、69+1)=4.3%(3) 求流量模比系数K:根据cv=1.2 cs=3cv=3.6，设计频率p%1，查表得：K1%=6.1按1963年洪水频率P63=2.9%查得K2.9%=4.40按1977年洪水频率p77=4.3%查得K4.33.59(4) 推算设计流量QP%:按1963年洪水流量推算，Q2.9%=Q63K1%/K2.9%=7306.1/4.40=1012m3/s按1977年洪水流量推算，Q4.3%=Q77K1%/K4.3%=6106.1/3.59=1036m3/s按1963年和1977年推算的结果接近，说明是可靠的。但从安全考虑采用较大的。Q1%=1036m3/s1.2.2、桥梁分孔和
11、高程计算过水断面面积和水面宽度B，可根据河流断面图列表计算。假设设计水位为181m。过水断面计算图桩号河床标高水深平均水深水面宽度过水面积累计面积合计K0+000181.0300270河槽309.76m2Bc=116m+027181.0201.3656.86.8+032178.282.723.162.57.914.7+034.5177.343.63.79415.1629.86+038.5177.033.973.82415.2845.14+042.5177.333.673.027.522.6567.79+050178.632.372.26613.5681.35+056178.852.152.36
12、2251.92133.27+078178.442.563.091443.26176.53+092177.393.61 3.58828.64205.17+100177.463.543.603.512.6217.77+103.5177.643.36 3.172.57.93225.7+106178.022.982.71924.39250.09+115178.572.432.2112.21252.3+116179.011.991.693457.46309.76+150179.621.38 1.045052361.76河滩t=154.99m2Bt=247m+200180.300.70.785039400
13、.76+250180.150.85 0.843.6734.94435.7+293.67180.250.750.476028.2463.9+353.6180.820.180.099.40.846464.75+363181.020合计41.64358.07对于河槽部分：hc=2.67m vc=mchc2/3i1/2=252.672/30.00361/2=2.887m/sQc=vc=309.762.887=894m3/s河滩部分：ht=t / Bt =154.99/247=0.627mvt=2.08m/s=mtht2/3i1/2=200.6272/30.00361/2=0.879m/sQt=t vt=154.990.879136m3/s全断面的设计流量：Qs=Qt+Qc=1030m3/s2) 桥孔长度的计算(1)采用经验公式计算该桥位河段属于山区开阔河段，Lj=Kq()n3 Bc =0.84()0.9116=111m此结果是桥下宣泄设计洪水所需的最小孔径(2)采用冲刷系数法计算选用P=1.25;桥墩水流侧向压缩系数0.95；折减系数0.017；河槽的设计流速vs=2.887m/s桥下最小毛过水面积：Aqj=306m2 (3) 桥面标高的确定考虑壅水、浪高、波浪壅高、河
