桥梁工程计算书

第一章设计资料

1.1设计内容

①根据已给地形图等设计资料，选择三至四种以上可行的桥型方案，拟定桥梁结构主要尺寸，根据技术经济比较，推荐最优方案进行桥梁结构设计。

③对推荐桥梁方案进行运营阶段的内力计算，并进行内力组合，强度、刚度、稳定性等验算。

④选择合理的下部结构形式，拟定构件尺寸，并进行内力计算，内力组合、配筋设计。

⑤绘制桥梁总体布置图、上部结构一般构造图、钢筋构造图、桥台一般构造图、桥墩盖梁一般构造图、桥墩盖梁配筋图。

⑥编写设计计算书。

1.2设计技术标准

1、设计桥梁的桥位地型及地质图一份

2、设计荷载：公路—I级；

3、桥面净空：净－2×0.5+9=10米

4、桥面横坡：1.5%

5、最大冲刷深度：2.0m

6、地质条件：根据断面图确定

7、桩基础施工方法：旋转钻成孔

8、安全系数：γ0=1

1.3采用材料：

（1）预应力钢筋：Ø s15.2钢绞线

（2）非预应力钢筋：直径D≥12mm用HRB335, 直径D≤12mm 用

R235；

（3）混凝土：

主梁混凝土采用C50；

铰缝为C30细集料混凝土；

桥面铺装采用C40沥青混凝土；

栏杆及人行道板为C30混凝土；

盖梁、墩柱用C30混凝土；

系梁及钻孔灌注桩采用C30混凝土；

桥台基础用C30混凝土；

桥台台帽用C30混凝土；

（4）锚具用OVM锚

1.4主要技术规范

JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》

JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

JTJ 022-85《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》

JTJ 024-85《公路桥涵地基与基础设计规范》

第二章方案比选

在我国，安全、经济、适用、美观是桥梁设计中的主要考虑因素，安全尤为重要。桥梁结构造型简洁，轻巧，设计方案力求结构新颖，保证结构受力合理，技术可靠，施工方便。本设计桥梁的形式可以考虑以下形式：连续梁桥、拱桥、斜拉桥三种形式。

2.1拟定方案

(1)方案一：箱型连续梁桥

对于桥孔的分跨主要考虑以下影响因素：桥址地形、水文地质条件、墩台基础支座等构造，力学的要求。

本设计采用三跨桥孔布置，边跨长度可取为中跨的0.5—0.8倍。本桥总长215m，本设计跨度组合为：60米+95米+60米为适应连续梁内力变化的需要，连续梁的纵向截面通常做成变截面的形式。梁底立面曲线采取二次抛物线的形式。

图2-1 箱型连续

梁桥型设计

连续梁桥可以降低梁高，有利于争取桥下净空,具有较大的刚度和强大的抗扭性能和结构简单，受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大、造型轻巧、平整、线路流畅、桥下视觉效果好等优点;

连续梁在力学性能上由于其结构刚度大，桥面变形小，动力性能好，有利于高速行车。采用分段施工技术，充分发挥了预应力技术的优点，使施工设备机械化和构件生产工厂化，从而提高了施工质量，减低了施工费用。但是基础沉降要求严格,特别是由于脸长较大,梁体与墩台之间的受力十分复杂，加大了设计难度。

（2）方案二：拱桥设计

拱桥桥跨结构的主要承重构件是曲线形的拱圈。本例采用中承式拱桥结构，由三个拱圈组成，即：（50+115+50）米，拱桥总长为215米。设计见图2-2。

图2-2

拱桥设计

拱桥取材容易，节省钢材与水泥，构造简单，技术容易掌握，承载能力潜力较大耐久性好，养护费用少。在竖直荷载作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且还有水平反力。由于水平反力的作用，拱的弯矩大大减少。设计的合理拱轴拱桥主要受压力压力，弯矩、剪力均较小，因此拱的跨越能力比梁大的多，且可以充分利用石料、混凝土的抗压性能。但是，拱桥也有以下缺点;一般拱桥结构的上部结构自重较大，且存在水平推力，下部结构的工程量也增加，地质条件与地基要求较高，施工工序较多，建桥时间也较长，施工较困难。

（3）方案三：斜拉桥设计

本设计采用单塔双孔布置，斜拉桥的受力可以看成用高强钢材制成的斜拉索将主梁多点吊起，主梁恒载及作用在主梁上的活载通过斜拉索传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。这样大跨度的斜拉桥的主梁就像一根多点弹性支撑的连续梁一样工作，从而主梁的截面尺寸比同跨径的梁桥截面尺寸小得多，大大减少了主梁的材料用量，结构自重明显减轻，大幅度增加了桥梁的跨越能力。主梁受到斜拉索的支撑作用，特别是密索斜拉桥中主梁的受力以压力为主，弯矩较小，主梁受力已不同于传统的梁桥，主梁高度可以大大减小。设计图见图2-3.

图2-3 斜拉桥设计

斜拉索是斜拉桥的主要组成部分，除必须具有高强度性能外，还必须具备抗疲劳性能、耐久性和良好的抗腐蚀性。因此对于斜拉索的质量要求很高，工程造价相对较高，维修养护也相对困难。大跨度斜拉桥由于密索体系的采用，主梁的刚度越来越小，抗风稳定性越来越突出，往往成为了决定主梁截面尺寸的主要因素。

2.2方案比选

方案一连续梁桥结构刚度大，属于超静定结构，受力较好，主桥面连续，桥面变形小，无伸缩缝，动力性能好，有利于高速行车，养护也较容易。所需技术先进，所需设备较少，占用施工场地少。而相比方案二拱桥承载潜力大，伸缩缝较多，养护较麻烦。虽有成熟的工艺技术经验，但需要大量的吊装设备，占用场地较大，需用劳动力较多。上部结构自重较大，且存在水平推力，下部结构的工程量也增加，地质条件与地基要求较高，施工工序较多，建桥时间也较长，施工较困难。方案三中的斜拉桥结构新颖，工艺要求极严格，所需设备最少，占用施工场地少，但斜拉索的材料质量要求很高，工程造价相对较高，维修养护也相对困难。

在上述三种方案比选中，综合考虑比较三个拟定方案桥型的优缺点，相比之下，箱型连续梁桥抗扭刚度大，在恒载作用下，