课程设计计算书

XX工程学院

土木工程学院

桥梁工程课程设计任务书

姓名

学号

班级

指导教师

目录

第一章任务书 (3)

1.1目的与要求....................................。。。. (3)

1.2设计题目与技术标准 (3)

1.3设计内容 (3)

1.4归档书写要求 (4)

1.5设计规范与参考资料 (4)

第二章方案介绍............。.. (5)

2.1方案一：60+105+60M的变截面箱型连续梁 (5)

2.2方案二：56.25+110+58.75M斜拉桥 (9)

第三章方案比选 (12)

3.1方案优缺点比选 (12)

3.2结论 (12)

第四章设计总结 (13)

第五章参考文献 (13)

第一章任务书

一、目的与要求

桥梁工程课程设计是土木工程专业道桥方向《桥梁工程》专业课教学环节的重

要组成部分，其目的在于通过桥梁工程课程设计的基本训练，深化掌握本课程的实用

理论与设计计算方法；理解桥梁设计的程序、方法和计算内容；熟悉有关标准规范、

规程在工程设计中的应用及其重要性；能查阅有关设计手册、标准图、参考书，并进

行认真分析研究，为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。

在课程设计的实践过程中，能使学生巩固和扩大专业知识，掌握本学科的主要

知识，进一步培养学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，从而提高学生

的动手能力和综合素质。学生在教师的指导下，综合应用所学结构力学、结构设计原理、桥梁工程等课程知识，按时按量独立完成所规定的设计工作。具体要求如下：

1.根据标准图、技术规范与经验公式，正确拟定各部结构尺寸，合理选择

材料、标号。

2.计算结构在各种荷载与其他因素作用下的内力组合效应，并进行配筋计

算与设计。

3.正确理解《公路桥涵设计规范》有关条文，并在设计中合理运用。

4.加强计算、绘图、文件编制等基本技能的训练。

二、设计题目与技术标准

1.设计题目

预应力混凝土变截面连续箱型梁桥设计

2.技术标准：

⑴桥面净空：按桥面标高+12m

⑵设计荷载：城市主干道A，人群荷载4.0KN/m2

⑶桥面铺装：表层为4cm厚沥青混凝土，下为8cm厚防水混凝土

⑷桥面横坡：双向1.5%

三、设计内容

⑴上部结构横断面布置草图；

⑵荷载横向分布系数计算；

⑶箱梁内力计算与内力组合；

⑷箱梁配筋计算与抗弯、抗剪强度验算；

⑸绘制箱梁配筋图；图幅尺寸按3#图纸绘制。

四、归档书写要求

计算书：一律用A4纸手写

五、设计规范与参考资料

[1]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

[2]《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）

[3] 李自林《桥梁工程》华中科技大学出版社，2009年

[4]. 姚玲森《桥梁工程》人民交通出版社，2009年

[5] 邵旭东《桥梁工程》人民交通出版社，2009年

第二章方案介绍

方案一：60+105+60m的变截面箱型连续梁桥

本桥上部构造为60+105+60m的变截面预应力砼连续梁，箱梁采用的单箱双室截面，箱梁支点截面梁高6.5m，跨中截面梁高2.5m,梁宽20m，下部构造桥墩为实体式桥墩配桩基础；桥台为桩柱式桥台。由于该桥桥位较高，为了减少墩台数量且跨径选择合理。

图1变截面连续梁桥立面

图2 变截面连续梁剖面图

1．建桥背景

鉴于地质地形情况，该处地势崎岖，桥全长较长，故比选方案主要采用预应力混凝土连续梁和斜拉桥形式。根据安全、适用、经济、美观的设计原则，初步拟定了二个方案。下面为第一个方案的介绍。

2．技术标准

（1）道路等级：城市主干道A 人群较多车道数4 通航等级7级

（2）桥面净宽：净15+2*3非机动车道+2*2人行道

（3）桥下净空：按桥面标高+12m

（4）道路路面设计荷载：BZZ-100型标准轴载

人群荷载：人群4.0kN/m，两侧人行道

（5）地震烈度：7度

（6）设计水位：+102.86m

（7）最低水位：+96.00m

（8）冲刷深度：一般冲刷线低于河床1m，最大冲刷线低于河床2m。

（9）气温：年最高月平均气温32度，最低温度-4度。

3. 尺寸拟定

本设计方案采用三跨一联预应力混凝土变截面连续梁结构，全长225m。设计主跨为105m。

4. 桥孔分跨

连续梁桥有做成三跨或者四跨一联的，也有做成多跨一联的，但一般不超过六跨。对于桥孔分跨，往往要受到如下因素的影响：桥址地形、地质与水文条件，通航要求以及墩台、基础及支座构造，力学要求，美学要求等。若采用三跨不等的桥孔布置，一般边跨长度可取为中跨的0.5—0.8倍，这样可使中跨跨中不致产生异号弯矩，此外，边跨跨长与中跨跨长之比还与施工方法有着密切的联系，对于采用现场浇筑的桥梁，边跨长度取为中跨长度的0.8倍是经济合理的。但是若采用悬臂施工法，则不然。本设计跨度，主要根据设计任务书来确定，其跨度组合为：(60+105+60)米。基本符合以上原理要求。

5. 截面形式

一、立截面

从预应力混凝土连续梁的受力特点来分析，连续梁的立面应采取变高度布置为宜；在恒、活载作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看，支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩，因此，采用变高度梁能较好地符合梁的内力分布规律，另外，变高度梁使梁体外形和谐，节省材料并增大桥下净空。

二、横截面

梁式桥横截面的设计主要是确定横截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁间距、主梁各部尺寸；它与梁式桥体系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美观要求以及经济用料等等因素都有关系。

当横截面的核心距较大时，轴向压力的偏心可以愈大，也就是预应力钢筋合力的力臂愈大，可以充分发挥预应力的作用。箱形截面就是这样的一种截面。此外，箱形截面这种闭合薄壁截面抗扭刚度很大，对于弯桥和采用悬臂施工的桥梁尤为有利；同时，因其都具有较大的面积，所以能够有效地抵抗正负弯矩，并满足配筋要求；箱形截面具有良好的动力特性；再者它收缩变形数值较小，因而也受到了人们的重视。总之，箱形截面是大、中跨预应力连续梁最适宜的横截面形式。

常见的箱形截面形式有：单箱单室、单箱双室、双箱单室、单箱多室、双箱多室等等。单箱单室截面的优点是受力明确，施工方便，节省材料用量。拿单箱单室和单箱双室比较，两者对截面底板的尺寸影响都不大，对腹板的影响也不致改变对方案的取舍；但是，由框架分析可知：两者对顶板厚度的影响显著不同，双室式顶板的正负弯矩一般比单室式分别减少70%和50%。由于双室式腹板总厚度增加，主拉应力和剪应力数值不大，且布束容易，这是单箱双室的优点；但是双室式也存在一些缺点：施工比较困难，腹板自重弯矩所占恒载弯矩比例增大等等。本设计是一座城市主干道路连续箱形梁，采用的横截面形式为单箱双室。

6. 梁高

根据经验确定，预应力混凝土连续梁桥的中支点主梁高度与其跨径之比通常在1/15—1/25之间，而跨中梁高与主跨之比一般为1/40—1/50之间。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土