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1、桥型方案比选-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)INGBIAN一、桥型方案比选桥梁的形式可考虑拱桥、连续梁桥、悬索桥和斜拉桥。从安全、功能、经 济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。桥梁设计原则1. 适用性桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥 下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检 查和维修。2. 舒适与安全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 辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用 过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。3.
2、 经济性设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修 等 费用。4. 先进性桥梁设讣应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用 先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工 程质量和施工安全。5. 美观一座桥梁，尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致 相协调。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为 豪华的装饰。应根据上述原则，对桥梁作出综合评估。连续梁桥梁式桥是指其结构在垂直荷载的作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水 平推力的桥梁。预应力混凝土梁式桥受力明确，理论计算较简单，设计和施工的 方法日
3、臻完善和成熟。预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征：1）混凝土材料以砂.石为主，可 就地取材，成本较低；2）结构造型灵活，可模型好，可根据使用要求浇铸成各 种形状的结构；3）结构的耐久性和耐火性较好，建成后维修费用较少；4）结 构的整体性好，刚度较大，变性较小；5）可采用预制方式建造，将桥梁的构件标 准化，进而实现工业化生产；6）结构自重较大，自重耗掉大部分材料的强度， 因而大大限制其跨越能力；7）预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料，并 明显降低自重所占全部设计荷载的比重，既节省材料、增大其跨越能力，乂提 咼其抗裂和抗疲劳的能力；8）预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装 配式结构提供
4、了最有效的拼装手段，通过施加纵向、横向预应力，使装配式结 构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围。拱桥拱桥的静力特点是，在竖直何在作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且 还有水平反力。山于水平反力的作用，拱的弯矩大大减少。如在均布荷载q的作 用下，简直梁的跨中弯矩为qL2/8,全梁的弯矩图呈抛物线形，而拱轴为抛物线形 的三狡拱的任何截面弯矩均为零，拱只受轴向压力。设讣得合理的拱轴，主要 承受压力，弯矩、剪力均较小，故拱的跨越能力比梁大得多。曲于拱是主要承受 压力的结构，因而可以充分利用抗拉性能较差、抗压性能较好的石料，混凝土等 来建造。石拱对石料的要求较高，石料加工、开采与砌筑费工，现在已
5、很少采 用。山墩、台承受水平推力的推力拱桥，要求支撑拱的墩台和地基必须承受拱 端的强大推力，因而修建推力拱桥要求有良好的地基。对于多跨连续拱桥，为防 止其中一跨破坏而影响全桥，还要采取特殊的措施，或设置单向推力墩以承受不 平衡的推力。山于天津地铁一号线所建位置地质情况是软土地基，故不考虑此桥 型。斜拉桥斜拉桥的特点是依靠固定与索塔的斜拉索支撑梁跨，梁是多跨弹性支撑 梁, 梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关，而与拉索的间距有关。他们适用于大跨、特 大跨度桥梁，现在还没有其他类型的桥梁的跨度能超过他们。斜拉桥与悬索桥不同之处是，斜拉桥直接锚于主梁上，称自锚体系，拉索 承受巨大的拉力，拉索的水平分力使主梁
6、受压，因此塔、梁均为压弯构件。由于 斜拉桥的主梁通过拉紧的斜索与塔直接相连，增加了主梁抗弯、抗扭刚度，在动 力特性上一般远胜于悬索桥。悬索桥的主缆为承重索，它通过吊索吊住加劲梁， 索两端锚于地面，称地锚体系。斜拉桥具有施工方便、桥型美观、用料省、主梁高度小、梁底直线容易满 足通航和排洪要求、动力性能好的优点，发展非常迅速，跨径不断增大。但实际 跨度不大，此桥型不予考虑。悬索桥现代悬索桥上，广泛采用高强度的钢丝成股编制的钢绳，以充分发挥其优 异的抗拉性能，因此自重较轻，就能以较小的建筑高度跨越其他在任何桥型无 与伦比的特大跨度。且成卷的钢缆易于运输，结构的组成构建较轻，便于无支 架悬吊拼装。和前
7、面桥型比较，悬索的自重轻，结构的刚度差，在车辆动荷载 和风荷载作用下有较大的变形和震动。U前我国城市轨道交通高架桥结构一般考虑简支梁和连续梁结构形式。简 支梁受力明确，受无缝钢轨因温度变化产生的附加力、特殊力的影响小，设计施 工易标准化、简单化；但其梁高较大，景观稍差，行车条件也不如连续梁。连续 梁结构与同等跨度的简支梁相比，可以降低梁高，节省工程数量，有利于争取桥 下净空，并改善景观；其结构刚度大，具有良好的动力特性以及减震降噪作用， 使行车平稳舒适，后期的维修养护工作也较少。从城市美学效果来看，连续梁造 型轻巧、平整、线路流畅，将给城市争色不少。但连续梁对基础沉降要求严格， 特别是山于联长
8、较大，桥上无缝钢轨因温度变化而产生的水平力很大，使得梁体 与墩台之间的受力十分复杂，加大了设计难度。考虑到本工程地质条件，综合考 虑，采用连续梁结构作为高架区间的标准型式。A A a A连续梁桥梁部截面形式考虑了箱形梁、组合箱梁、槽型梁、T型梁等可采用的梁 型。连续单箱梁方案该方案结构整体性强，抗扭刚度大，适应性强。景观效果好。 该方案需釆用就地浇筑，现场浇筑栓及张拉预应力工作量大，但可全线同步施 工，施工期间工期不受控制，对桥下道路交通影响较其他方案稍大。简直组合箱梁结构整体性强，抗扭刚度大，适应性强。双箱梁预制吊装， 铺预制板，重量轻。但从桥下看，景观效果稍差。从预制厂到工地的运输要求相对
9、 较低，运输费用较低。但桥面板需现浇施工，增加现场作业量，工期也相应延 长。但美观较差，并且徐变变形大，对于无缝线路整体道床轨道结构形式来说，存 在着后期维修养护工作量大的缺点。槽型梁为下承式结构，其主要优点是造型轻巧美观，线路建筑高度最低，且 两侧的主梁可起到部分隔声屏障的作用，但下承式混凝土结构受力不很合理， 受拉区混凝土即车道板坊工量大，受压区混凝土坊工量小，梁体多以受压区（上翼 缘）压溃为主要特征，不能充分发挥钢及混凝土材料的性能。同时，山于结构为 开口截面，结构刚度及抗扭性较差，而且需要较大的技术储备才能实现。T型梁结构受力明确，设计及施工经验成熟，跨越能力大，施工可釆用预制吊 装的
10、方法，施工进度较快。该方案建筑结构高度最高，山于梁底部呈网状，景观 效果差。同时，其帽梁虽较槽型梁方案短些，但较其他梁型长，设计时其帽梁 也须设讣成预应力钢筋混凝土帽梁，另外预制和吊装的实施过程也存在着与其他 预制梁同样的问题。相比之下，箱型梁抗扭刚度大，整体受力和动力稳定性能好，外观简洁， 适应性强，在直线、曲线、折返线及过渡线等区间段均可采用，且施工技术成 熟，扭价适中。因此，结合工程特点和施工条件，选择连续箱型梁。箱型梁截面图 如下：连续梁支点截面尺寸图（单位：cm）O1200 IO.1-审）5x60一 -030x6030x6030x60一上0一-0CDcu一 230 -,30x30(30x330x3030x3018OC 一 2C：-CC连续梁跨中截面尺寸图（单位：cm姓名：霍茂林学号：班级：08交通匸程 导师：杨秋宇
