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1、铁路职业技术学院毕 业 设 计（论文）笪大桥毕业设计系 部：交通系 专 业：道路桥梁 二零一二年六月 / 铁路职业技术学院毕业论文任务书学生用表学生学 号班级10932指导教师姓 名职 称讲师系部交通系毕业论文题目笪大桥设计毕业设计（论文）要求：1、熟练准确的阅读施工设计文件和相关的资料。确定工程适用的施工工序。2、依据资料确定合理进度计划，劳动力、材料和机械设备使用计划。3、恰当进行施工现场的布置与施工方案的制定。4、熟练进行文字、数据处理工作，熟练运用CAD等工具软件完成工作。完成期限和主要措施：1、6月3日前完成初稿，6月16日左右进行毕业答辩。2、严格遵守学校有关规章制度。3、查阅有关
2、技术规，参考相关工程资料。上网检索工程的施工案例4、专职教师对学生进行指导。深入施工现场，理论与实践相结合。主要参考文献：1. .宝春.钢管混凝土拱桥设计与施工M.：人民交通，20052. 薛伟辰.现代预应力结构设计M.：，20033. 王海彦. 毕业设计（论文）撰写规.4.志业，肖中平，地下结构设计原理与方法指导教师签名： 年 月 日笪大桥设计(梁桥)摘要本文主要论述了笪大桥的设计过程。首先，进行桥型方案的比选，初步拟定了三个方案变截面预应力混凝土连续梁桥、变截面预应力混凝土刚构桥和下承式混凝土系杆拱桥。从安全、经济、实用、美观的原则出发，最终选择了一个设计方案变截面预应力混凝土连续梁桥。选
3、定方案后，结合前人设计经验以与已建的相关桥梁资料拟定本方案桥梁结构的主要尺寸和细部尺寸，以便进行结构计算。其次，进行上部结构计算，对主桥部分建立模型，用桥梁博士进行预应力配筋面积估算。按估算配预应力束与普通受力筋进行结构配筋，并输入桥博软件。最后进行结构应力和强度验算、刚度验算。下部结构计算主要是桥梁墩台、承台和基础计算，包括墩台、承台和桩的尺寸拟定、配筋设计和应力验算。最后总结了本次毕业设计的心得。关键词：预应力混凝土连续梁桥，桥梁博士，上部结构设计，下部结构设计目录摘要i第一章 设计原始资料11.1 项目概况11.2 设计标准11.3 桥位区工程地质条件2第二章 方案比选42.1初选方案4
4、2.2方案比较42.3结论5第三章 桥跨总体布置与结构尺寸拟定63.1 尺寸拟定63.1.1 桥孔分跨63.1.2 截面形式63.1.3 横桥向的尺寸拟定73.1.4 横截面细部尺寸73.2 桥面铺装和线形的选定93.3 施工方法选择93.4本桥主要材料与工艺10第四章 桥面板设计与验算114.1 计算模型的选取114.2 单向板力计算114.2.1 恒载力以纵向取1m的板条计算114.2.3 活载力114.3 自由悬臂板力计算124.3.1 恒载力以纵向梁宽为1m的板梁计算124.3.2 活载产生的力134.3.3 行车道板的设计力134.4桥面板的配筋设计144.4.1 支座处配筋设计14
5、4.4.2 跨中正截面抗弯配筋设计154.4.3 支座处斜截面抗剪配筋设计15第五章 主梁的设计与验算165.1 建立计算模型165.1.1 单元划分165.1.2 全桥施工阶段的划分165.1.3主桥结构使用阶段信息输入165.2 恒载、活载力计算175.2.1 恒载力计算175.2.2 活载力计算195.3 温度与支座沉降次力计算235.4 力组合245.4.1 承载力极限状态的力组合245.4.2正常使用极限状态的力组合245.4.3 力组合245.5 预应力钢束数量的确定与布置255.5.1 预应力钢束数量的确定265.5.2预应力束的布置295.6预应力损失计算315.7预加力次力矩
6、和徐变次力计算325.8持久状况承载能力极限状态计算345.8.1正截面抗弯承载力计算345.8.2 斜截面抗剪承载力计算355.9持久状况正常使用极限状态计算355.9.1电算应力结果355.9.2 截面抗裂验算395.9.3正常使用阶段竖向最大位移（挠度）405.10持久状况应力验算425.10.1持久状况应力计算结果425.10.2混凝土截面法向压应力验算445.10.3受压区预应力钢束拉应力验算445.10.4斜截面主压应力验算455.11短暂状况构件的应力计算455.12锚下局部应力验算475.12.1截面尺寸验算485.12.2局部承压承载力验算49第六章 下部结构设计与验算506
7、.1 桥墩设计506.1.1桥墩选型506.1.2 支座的选择506.1.3 桥墩材料的选择几何尺寸的初步拟定516.1.4 墩柱的设计计算516.2 桩基础设计556.2.1 桩型、桩长和截面尺寸选择556.2.2 承台尺寸、桩数与其排列556.2.3 单桩承载力验算576.2.4桩顶纵向水平位移验算586.2.5 单桩配筋设计596.3 承台设计616.3.1撑杆抗压承载力、系杆抗拉承载力计算626.3.2 承台的斜截面抗剪承载力验算636.3.3 承台冲切承载力验算64致67第一章设计原始资料1.1 项目概况芜申线高溧段从皖交界的丹农砖瓦厂至开发区，是芜申线段进入江南干线航道网的必经之地
8、。芜申线高溧段现有桥梁41 座，其中公路桥21座，机耕桥8座，人行桥12座。这些原有桥梁不仅跨径小、净空低，而且设计荷载标准低，严重制约了芜申线航运事业的发展，故迫切需要进行整治。芜申线（高溧段）航道桥梁工程桥梁2标勘察设计（WSX-SJ-QL2 合同段）共有桥梁20座，从上游到下游分别为：河定桥、落蓬桥、河口桥、堑口桥、坝头桥、南渡西桥、南渡中桥、南渡大桥、家漕桥、淦西桥、淦西河桥、南河特大桥、新昌桥、环园西路桥、店桥、五潭渡桥、徐桥、泓口大桥、花园头桥、笪大桥。笪大桥位于市笪里村，原桥为双曲拱桥，桥宽2.9 +20.3m，总长27m。一侧接线穿过村庄。老桥位于笪河上，桥南侧为大片鱼塘，北侧
9、为村庄。原有老桥上跨南河，南河原为六级航道标准养护，此次芜申航道整治，全线要求达到三级航道标准，要求通航净空满足607m，老桥通航净空不满足要求，需拆除重建。1.2 设计标准a) 公路等级：三级公路；b) 设计速度：40km/小时；c) 路基宽度：8.5m；d) 设计荷载：i. 恒载混凝土容重：25KN/m3预应力钢筋混凝土容重：26KN/m3钢材容重：78.5KN/m3考虑桥面二期恒载（包括桥面铺装、防撞栏杆等）。ii. 活载公路II级，均布荷载标准值为7.785kN/m，集中荷载标准值为270kN。相邻基础不均匀沉降按0.8cm计。温度荷载按温度梯度算（见相关规）基本风压：500Pa地震基
10、本烈度6度，按7度验算。e) 设计桥面纵坡：3.8%f) 竖曲线: 1200 M1.3 桥位区工程地质条件O层素填土：黄褐色，主要为亚粘土，局部夹碎石，一般分布于路基、河堤、塘堤、田埂等部位。厚度：1.102.90m，层底标高：3.104.40m。1A层亚粘土：灰黄黄褐色，可塑，局部软塑，含氧化铁与植物根茎，表层一般有厚约0.3m的耕土，中等压缩性。厚度：0.901.60m层底标高：2.005.11m。1B0层淤泥质亚粘土：淤泥质亚粘土：灰色，流塑，局部软塑，含有机质，高压缩性。厚度：4.907.20m，层底标高：-3.88-0.50m。1B层亚粘土：亚粘土：黄褐黄灰色，可塑，局部软塑，含氧化
11、铁，中压缩性。厚度：1.203.70m，层底标高：-6.980.89m。1B1层亚粘土：褐黄黄褐色，局部黄灰色，硬塑，局部可塑，含氧化铁，夹粘土、高岭土条带，中压缩性。厚度：2.903.20m，层底标高：0.302.21m。1C层亚粘土：黄灰黄褐色，软可塑，夹亚砂土，含零星贝壳，中压缩性。厚度：2.804.00m，层底标高：-3.25-1.79m。1C1层亚粘土：黄褐黄灰色，可硬塑，夹亚砂土，含零星贝壳，中压缩性。厚度：3.208.00m，层底标高：-11.00-6.45m。1D0层亚粘土：灰色，软流塑，含少量有机质，高压缩性。厚度：2.0010.00m，层底标高：-20.51-6.20m。1
12、D层亚粘土：褐黄黄灰色，可塑，局部软塑，含氧化铁，夹高岭土条带，中压缩性。厚度：2.709.90m，层底标高：-28.15-13.38m。1D1层亚粘土：褐黄黄褐色，局部灰黄色，硬塑，含氧化铁，夹粘土、高岭土条带，中压缩性。厚度：5.7014.90m，层底标高：-28.26-11.90m。1E0层亚粘土：褐灰灰白色，夹亚砂土，可硬塑，中压缩性。厚度：2.002.00m，层底标高：-28.01-28.01m。1E层粉细砂：褐灰灰白色，夹粘性土，中密密实，中压缩性。厚度：2.102.10m，层底标高：-30.11-30.11m。1E1层中粗砂：褐灰灰白色，夹砾石，分选性差，中密密实，中-低压缩性。
13、厚度：6.5011.80m，层底标高：-39.60-36.61m。3层亚粘土：棕红棕黄色，可硬塑，本层为残积土，因基岩与风化程度的不同，有时表现为粉细砂，或夹砾石（基岩为砂砾岩时）。厚度：2.10-2.80m，层底标高：-41.35-38.71m。4A层强风化泥质砂岩：棕红砖红色，取芯率一般5075%，呈碎块状或短柱状，手可折断，本层局部为砂砾岩。厚度：2.00-3.50m，层底标高：-43.35-41.01m。4B0层中风化砂砾岩：棕红砖红色，取芯率一般6585%，呈短柱状或柱状，手折难断，本层局部为泥质砂岩。天然单轴抗压强度约1MPa(0.52.0 Mpa) 。厚度：1.804.00m，层
14、底标高：-47.35-42.81m。4B层中风化砂岩：中风化泥质砂岩：棕红砖红色，取芯率一般7095%，呈短柱状或柱状，手折不断，部分区段夹砂砾岩或为砂砾岩。天然单轴抗压强度约4MPa(210 Mpa) 。该层未穿透。第二章方案比选2.1初选方案 在桥梁方案比选中，要注意以下四项主要标准：安全、功能、经济与美观。其中以安全与经济为重。过去对桥下的功能重视不够，现在由于航运事业的发展，需要十分重视桥下的通航净空。至于桥梁美观，要视经济与环境条件而定。根据笪大桥桥址处的地形、地貌、工程地址、施工条件，提出了以下三种初步设计方案：(1) 下承式系杆拱桥桥梁净跨78.2m，计算跨径80m，桥面宽度8.3m，采用1.5的横坡，通过横梁高度调整横坡，桥梁纵向为凸曲线，拱轴线是二次抛物线，钢管拱肋的共轴系数m=1.0,失跨比1/5,失高=16m。(2) 预应力混凝土连续箱型梁桥主桥采用三跨预应力混凝土连续梁桥，主跨径为80米，边跨为主跨的0.50.8倍，采用50米，满足要求，主梁采用变截面箱型截面。(3)
