《海岩枢纽4号桥引桥下部结构设计桥梁毕业设计论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《海岩枢纽4号桥引桥下部结构设计桥梁毕业设计论文（114页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 目 录第一章 基本资料1第一节 项目概况1第二节 总体设计1第三节 桥址资料2第四节 工程概况2第五节 地质、地震2第六节 水文气象4第七节 设计标准4第二章 方案比选6第三章 支座及尺寸拟定8第一节 支座尺寸8一、 支座选择8第二节 尺寸拟定11一、 桥墩形式11二、 墩台帽尺寸拟定11三、 盖梁的尺寸拟定12四、 墩身的尺寸拟定12五、 桩的尺寸拟定12六、 7、9号墩构造13七、 桥台构造13第四章 桥墩计算15第一节 荷载计算15一、 支座恒载反力计算15二、 支座活载反力计算16第二节 盖梁设计36一、 冲击系数的计算36二、 7号墩盖梁的计算36三、 10号墩盖梁的计算41四、
2、盖梁配筋44第三节 墩柱设计49一、 地震力计算49二、 汽车制动力的计算58三、 风力计算62四、 墩柱配筋63五、 墩顶位移检算67第四节 基础设计68一、 7号桩的计算68二、 10号墩的计算76三、 单桩承载力检算85第五章 桥台设计87第一节 荷载计算87一、 支座反力的计算87第二节 盖梁设计91第三节 桩基设计95一、 尺寸拟定95二、 桩的计算95小 结109致 谢110参考文献111109第一章 基本资料第一节 项目概况杭州湾跨海大桥横跨杭州湾中部，连接港口开放城市宁波和商贸城市嘉兴，是我国同三国道主干线跨越杭州湾最便捷的通道，建成后可缩短宁波至上海间的陆路距离100多公里，
3、使宁波、舟山、台州、温州等浙东南地区与上海的联系更加紧密，可以更充分地发挥上海的经济辐射和聚集功能，促进上海浦东的开发与发展，进一步加强上海在长江三角洲的“龙头”地位，带动和促进浙江、上海、江苏经济的快速持续发展。杭州湾跨海大桥也是浙江省2010年前规划建设的“两纵、两横、十八连、三绕、三通道”公路网主骨架的重要组成部分，与沪杭、杭甬高速公路一起构成长江三角洲南翼沪、杭、甬两小时交通圈，可以加速环杭州湾地区的城市化进程和大大提升该地区的国际竞争力。第二节 总体设计杭州湾跨海大桥总体设计包括平纵线形设计、桥跨总体布置及景观设计。大桥平纵线形力求平面顺畅、纵坡均衡，在视觉上保持线形的连续性，尽量避
4、免长直线和小偏角，在心理和生理上有安全感和舒适感，并与沿线环境相协调。影响大桥平面线形的因素较多，主要有北岸连接线、北岸海堤、乍浦港规划内河港池、北航道、南航道、南岸登陆点、南岸海堤、南岸连接线，杭州湾水域流速流向分布、两岸岸线规划及路线线形的各项指标等。综合权衡各影响因素后，大桥平面线形设计成美观流畅的S 形曲线。大桥纵断面线形的影响因素也很多，不仅受到最大纵坡、最小坡长、最大坡长等路线设计指标控制，还受桥下通航、通车、通人的净空高度及桥头软土路基段的填土高度限制。大桥纵断面线形设计成两个大凸拱形，使大桥纵断面线形生动活泼。由于桥梁规模大，大桥总体景观主要平纵总体线形加总体造型决定，大桥景观
5、效果见图1。图1.1 大桥景观效果图（由宁波向嘉兴看）第三节 桥址资料桥位高程最低处标高为：7.73m；桥位高程最高处标高为：13.116m。相对高差为：5.386m。桥梁平面为直线，与河流交角为71，立面为折线，主桥中心里程是K0+357.5，全桥中心里程为：K0+406.3，第四节 工程概况该桥属于杭州湾跨海大桥北岸连接线工程的一部分海盐枢纽4号桥，是连接宁波与嘉兴之间的一座桥；桥下通航为规划四级航道；第五节 地质、地震钻孔ZKS71的里程是K0+220.10，从柱状图中可以看出: 粘土厚度60厘米淤泥质粘土厚度220厘米粘土厚度590厘米亚粘土厚度490厘米亚粘土厚度430厘米亚粘土厚度
6、400厘米亚砂土厚度400厘米亚砂土厚度490厘米亚粘土厚度660厘米粘土厚度670厘米亚粘土厚度570厘米粘土厚度510厘米钻孔ZKS70的里程是K0+265.00, 从柱状图中可以看出: 亚粘土厚度50厘米淤泥质亚粘土厚度150厘米亚粘土厚度470厘米粘土厚度870厘米亚粘土厚度650厘米亚砂土厚度600厘米亚砂土厚度490厘米亚粘土厚度260厘米粘土厚度640厘米亚粘土厚度450厘米亚粘土厚度450厘米粘土厚度390厘米钻孔ZKS69的里程是K0+317.50, 从柱状图中可以看出: 亚粘土厚度760厘米亚粘土厚度600厘米亚粘土厚度690厘米亚砂土厚度500厘米亚砂土厚度700厘米亚粘
7、土厚度330厘米粘土厚度760厘米亚粘土厚度340厘米亚粘土厚度790厘米钻孔ZKS68的里程是K0+385.00，从柱状图中可以看出: 亚粘土厚度240厘米亚粘土厚度650厘米粘土厚度590厘米亚粘土厚度680厘米亚砂土 厚度650厘米亚砂土厚度480厘米粘土 厚度700厘米亚粘土厚度700厘米亚粘土厚度630厘米亚粘土厚度330厘米钻孔ZKS65的里程是K0+596.20, 从柱状图中可以看出: 亚粘土厚度60厘米淤泥质粘土厚度190厘米亚粘土厚度600厘米粘土厚度400厘米亚粘土厚度370厘米亚粘土厚度560厘米亚粘土厚度490厘米亚砂土厚度800厘米粘土厚度690厘米亚粘土厚度440厘
8、米粘土厚度880厘米地震设防烈度为6度，桥址地震动峰值加速度为0.05g，从钻孔柱状图上可以看出本区段表层为亚粘土，厚度约为50760厘米左右，整个区域软土层较厚，分布在表层的亚粘土下面，桩基持力层在亚砂土层上或埋藏更深的硬塑性粘土层上，因此设计采用150和130两种桩基。第六节 水文气象该地区属于亚热带季风气候区，气候主要特征为温和湿润，雨量充沛，四季分明。再根据当地气象站观测资料统计，多年平均气温为17.1C ,月平均最高气温为 28C（7月份），月平均最低气温为5.9C，多年平均降水量为1602.7毫米，平均风速为27.9m/s。第七节 设计标准1线路等级：一级n2车道数目：单向三车道3
9、行车速度：120km/h4平面线形：直线5线路坡度：平坡6桥面宽度：主桥：12m，引桥：1216m7设计荷载：公路级第二章 方案比选方案一根据地理水文地质等要求：该桥主桥采用跨径为45m+80m+45m的三跨预应力混凝土变截面连续箱梁，单箱单室；引桥采用先简支后连续的混凝土小箱梁；全桥总长为376.1米，下部主墩采用实体墩，其余均采用柱式墩,基础为桩基；南引桥跨径为2*26.2米的连续梁，北引桥是225m+225m+425m的连续梁。通航净高为7m，净宽为：55m，最高通航水位为1.92m。主桥桥面宽度为20.5m+11m，起点处桥面宽度为20.5m+11m，终点处桥面宽度20.5m+15m；
10、桥面纵坡坡度分别为0.7%和2.35%，横坡坡度为2%。施工采用阶段悬臂浇注施工方法，而边跨现浇段采用等高度有利于施工。主要材料：箱梁采用C50混凝土。方案二该桥主桥采用跨径为40m+90m+40m的三跨预应力混凝土梁拱组合桥，主梁采用箱形梁，等截面单箱单室, 引桥采用先简支后连续的混凝土小箱梁；全桥总长为376.1米，下部结构主墩采用实体墩，其余均采用柱式墩,基础为桩基；南引桥跨径为226.2米的连续梁，北引桥是225m+225m+425m的连续梁。双向四车道，桥面宽度是20.5m+11m，设计荷载是：汽车-超20级，挂车-120，设计桥面纵坡坡度分别为0.7%和2.35%，横坡坡度为2%。
11、为了满足4级航道通航的要求，设计通航净空为8米，通航净宽为55米，考虑桥下有足够的泄洪面积，使河床不产生过大的冲刷，以及墩台埋置深度的影响，将该桥主跨设计为90m。由于该桥位于杭州湾软土地基上，地基无法承受拱桥所产生的水平推力，所以传统拱桥不适宜在该地区建造。而预应力混凝土梁拱组合桥拱的水平推力有水平预应力束承担，这样就避免了传统工艺在软土地基上建造混凝土拱桥所承担的风险；另外该拱梁组合桥采用中承式结构可以使用较大的矢跨比，该桥f/l=1/4，这样既可以减少拱所产生的水平推力，又可以提供较大的桥下通航净空。表2.1方案比较方案编号一二桥形预应力混凝土连续梁预应力混凝土梁拱组合桥跨径布置226.
12、2+45+80+45+625=376.1m226.2+40+90+40+625=376.1m通航净空高度（m）7m8m主桥桥墩形式主墩采用实体墩，其余采用柱式墩主墩采用实体墩，其余采用柱式墩主梁施工方法悬臂现浇法先拱后梁悬臂拼装法桥梁宽度（m）主桥为：20.5+11=12m引桥为：20.5+15=16m, 20.5+11=16m主桥为：20.5+11=12m引桥为：20.5+15=16m, 20.5+11=16m全桥造价方案优缺点：1.预应力混凝土梁拱组合桥特点：这种组合式桥型能充分发挥混凝土拱桥造价低的优点，避免桥台承受水平力，是由大吨位预应力索承担水平力的一种新桥型。这种桥既可以梁式桥为外
13、部条件，拱的水平推力有水平预应力束承担，既避免了传统工艺在软土地基上建造混凝土拱桥所承担的风险，又方便了施工。2. 连续梁桥特点：有利于高速行车，在活载作用下因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯距有卸载作用，其弯距分布合理，结构刚度大，动力性能好。该桥型属于超静定结构，基础不均匀沉降会产生附加内力，对基础要求较高。第三章 支座及尺寸拟定第一节 支座尺寸一、 支座选择支座是支撑上部桥跨结构和传递桥梁荷载的结构物。本桥11号桥台及7号墩处设置QMF-80型异型钢伸缩缝，根据上部结构反力及桥形特点，引桥伸缩缝处设置GYZF4 25065四氟滑板支座，引桥其余墩采用GYZ 35074板式橡胶支座。板式橡
14、胶支座由数层薄橡胶片与薄钢板镶嵌、粘合、压制而成。它具有足够的竖向刚度以承受垂直荷载，能将上部结构的反力可靠地传递给墩台；有良好的弹性，以适应梁端的转动；有较大的剪切变形，以满足上部结构的水平位移。板式橡胶支座分矩形和圆形。其结构分别见图3.1和3.2聚四氟乙烯滑板式橡胶支座是在普通板式橡胶支座顶面粘结一块一定厚度的聚四氟乙烯板材形成的支座。分矩形和圆形，其结构分别见图3.3和3.4。聚四氟乙烯滑板式橡胶支座除具有普通板式橡胶支座的竖向刚度与压缩变形，且能承受垂直荷载及适应梁端转动外，还能利用聚四氟乙烯板与梁底不锈钢板间的低摩阻系数，使桥梁上部结构水平位移不受限制。此外，这种支座还可在顶推、横移等施工中作滑板使用。图3.1矩形普通板式橡胶支座
