桥梁工程本科毕业设计说明书

桥梁工程本科毕业设计说明书

摘要

本设计的步骤为：根据设计任务要求，依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件，经初选后提出了预应力混凝土简支T形梁、预应力连续箱梁、下承式钢管混凝土系杆拱三个比选桥型。按“安全、适用、经济、美观”的桥梁设计原则，比较三个方案的优缺点。比选后把预应力混凝土简支T形梁作为推荐设计方案，进行了结构细部尺寸拟定、静活载内力计算、配筋设计及控制截面强度、应力验算，活载变形验算等。经分析比较及验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。

关键词：预应力混凝土、简支梁桥、桥梁博士V3.0、设计计算.

Abstract

The process of designment：According to the design assignment and the present Highway Bridge Specifications, take the geological and the landform of the bridge site for further analysis, after preliminary selection, three bridge type schemas are presented, they are PC simple supported beam bridge,continuous girder bridge，bearing type steel tube concrete bowstring arch bridge and cable-stayed bridge. Comparing their characters comprehensively, the PC simple supported beam bridge is selected as the main design scheme by the philosophy of bridge design as “Security, Practicability, Economy, Beauty”. Through drawing up of structure’s dimension, internal force calculation of dead and living load, prestressed steel design, hypo force calculation, assessment of prestressing loss, checking computation of key section intension, stress, living load distortion, the conclusion can be drawn that the design is up to the assignment.

Key word: pre-stressed concrete、simple supported beam bridge、Dr. Bridge V3.0、Calculation

1 引言

交通工程的发展是现代经济与社会发展的必然趋势，尤其是高速公路的发展对促进经济发展与文化交流具有重要意义。建立四通八达的现代交通网，大力发展交通运输事业，对于发展国民经济、促进区域经济发展、促进文化交流和巩固国防等方面，都具有非常重要的意义。

我国交通行业发展具有明显的区域性，东部地区比较发达，西部相对欠发达。这主要与地域经济发展相关。我国地域幅员辽阔，地形复杂，尤其是西部地区多山区、南方多河流，这就对道路的跨越能力提出了较高的要求。这就直接促进了桥梁的设计、施工等技术的快速发展，提高了桥梁的性能和跨越能力。

近年来，桥梁正向着更长、更柔的方向发展，高难度、大跨度、高科技含量的桥梁不断涌现，这是以先进的结构理论创新、成熟的预应力技术、施工技术及机械的发展为基础的，反过来这也促进了桥梁技术的快速发展。这对交通工程的发展具有重要意义。但是，我们应该看到，一般跨度桥梁仍是桥梁建设的主题，其设计与施工技术的成熟加快了交通工程的建设。随着时代的不断发展，普通桥梁的设计与施工加强了成本控制、进度控制、质量控制、环境影响评价等方面的发展，使得桥梁建设更加科学、合理，本桥就是基于基本桥梁理论和施工技术进行设计的。本设计采用简支体系，并应用了预应力技术增大了桥梁跨径，同时运用“桥梁博士”软件进行必要的计算，运用Auto CAD软件进行图形的绘制。本次设计是对整个桥梁设计过程的一次系统的学习和总结。

2 方案比选

2.1 概述

唐曹公路是我市重点建设工程，对促进曹妃甸的发展具有重要意义。此工程跨河桥与跨线桥较多，通行压力大，因此对桥梁的通行能力和工程质量提出了较高的要求。本桥为唐曹公路接线工程，路线中心线为直线，横跨一条季节性河流，桥跨长约100米。

2.1.1 设计标准

设计荷载：公路—II级汽车荷载

桥面宽度：单幅净宽9m

桥面横坡：2%

地震烈度：7度

洪水频率：1/100

2.1.2 沿线自然地理概况

平原地区，沿线为七度震区。

2.1.3 水文资料

低水位167米，设计水位171米。

2.1.4 当地气象情况

多年平均气温为18℃，极端最高气温38℃，极端最低气温-8℃。

2.1.5 采用规范

交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），简称《标准》

交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004），简称《桥规》交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004），简称《公预规》。

2.2 桥型方案

2.2.1 构思宗旨

1. 符合本地区发展规划，满足交通功能需要及泄洪要求。

2. 桥型结构造型简洁、轻巧，能反映新科技成就，体现当地民族风格。

3. 设计方案力求结构新颖，尽量采用有特色的新结构，又要保证结构受力合理，技术可靠，施工方便。

2.2.2 比选方案

1. 方案一：预应力简支T梁桥

(1) 孔径布置。本方案采用等跨布置，标准跨径30m，共三跨，桥梁总跨径86.4m。由于规划中此河流没有通航要求，而且地面线较缓，因此采取等跨布置的方式是可行的，桥面净宽可以满足泄洪要求和流冰要求。结构受力比较简单，不受支座变位、温度应力等影响；构造也较简单，制造、安装方便，因此本方案是一种施工简便、经济合理的一种桥型，在初选方案时具有一定的优势。

(2) 中间跨结构构造。主梁间距2.2m，梁高1.8m，共5根主梁，翼缘高0.18m。边梁悬臂长1.1m，中梁预制梁顶宽1.8m，梁与梁接缝高0.18m，梁肋宽0.2m，马蹄高0.2m，马蹄变高及变宽均为0.2m，桥面净宽9m，每隔7.25m设横隔梁一道。

(3) 施工方案。桩基及预应力主梁均采取现场预制的方法进行施工，其中主梁为后张法预制，采用自行式吊车架梁的方法吊装；桥面连续。

2. 方案二：预应力混凝土连续箱梁桥

(1) 孔径布置。25m+40m+25m=90m ，边跨与中跨比例为0.625，符合连续箱梁桥的受力特点。

(2) 主跨结构构造。主梁为单箱单室矩形等截面箱梁，整体为分离双箱结构，桥面净宽9m，两侧各布置0.5m防撞栏杆。箱梁顶板厚0.25m，翼缘