钢筋混凝土桥梁设计方案

钢筋混凝土桥梁设计

方案

设计主要容

1.1 设计标准

设计车速：80 km/h 设计荷载：公路I 级 河口间距：96m ，正交桥

桥面宽度： 分离式路基宽度24.5（半幅桥全宽12.0m(0.5 m （护墙）+11.0 m （行车道）+0.5 m （护墙）=12.0m)×2+0.5m 绿化带），

桥梁安全等级为二级，环境条件为II 类，计算收缩徐变时，考虑存梁期为90天

通航要求：不通航

设计洪水频率：1

100

地震基本烈度：VI 度，地震峰值加速度0.05g （地区为）

1.2主要材料

钢筋：预应力筋采用钢绞线φs 15.2，51860, 2.0 1.0pk p f MPa E MPa ==⨯； 普通受力筋：HRB400级，其它 R235级。 混凝土：主梁为C40、桥面铺装层为C40

1.3设计依据

(1) 《公路工程技术标准》（012003JTGB -） (2) 《公路桥涵设计通用规》（602004JTGD -）

(3) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（622004

JTGD ）

(4) 《公路桥涵设计手册》（桥梁上册）（人民交通2004.3）

1.4要求完成主要任务

桥梁设计方案比选，主梁截面尺寸拟定，主梁力计算，配筋计算及布置，强度验算，变形验算，桥面板配筋计算

2方案比选

桥梁代表着一个国家文化的进步标志,也代表着这个国家科技先进程度。而且桥梁是公路建设和交通的重要枢纽，像纽带一样把世界给联系起来。随着科学技术和人类的进步，与其经济、社会、文化水平的提高，我们对桥梁的需求也越来越大。并且对桥梁的要求也越来越高。桥梁不仅追求功能上要求，而且对于外观在美也是不断的完善。现在大部分的城市的桥梁成为一个城市的标志性的建筑，也成为该城市亮丽的风景。随着近几年来桥梁飞速发展，使得人们的生活变的方便快捷，而且使得经济快速的发展。

本次设计是某一高速公路（设计时速80 km/h）分离式正交桥梁。河口宽96m，设计路宽24.5m（半幅桥全宽12.0m×2+0.5m绿化带），基本信息看设计标准。方案比选主要从四项基本原则进行比较：安全、经济、功能、美观。然而安全和经济永远是我们所谈的重点。按照经济适用、安全和美观的基本原则，尽可能选择受力简单和清晰、结构和技术比较成熟、施工方便、造价和养护费用较低的桥型的方案。同时根据本地区的地质和环境条件、材料供应和施工工艺，及其耐久性等多个方面因素进行综合考虑并进行对比，尽量做到技术可行性、经济合理性，并尽量做到标准化和施工工业一体化。可以使用预制桥梁，然后进行组装，这样就可以加快施工的速度。

本次设计是河口跨径为96m，属于小型的桥，所以经济是本设计重点考虑的一个方面。

根据设计的要求，设计选出以下三套方案进行比较。从而选出最适合的一种方案。

方案一：装配式钢筋混凝土简支T型梁

采用5×20m桥跨布置，每幅桥均采用T型截面，是一座六片式T梁桥。计算跨径为19.5m，梁高为1.50m，全桥布置5道横隔梁。该桥桥面宽度为净12m（11m ＋2×0.5m防撞护栏）。施工方法是先预制T梁，然后进行吊装装配桥梁，从而

实现标准化和施工工业一体化。

其桥梁设计简如下图(图2-1)：

（尺寸单位：m）

跨中横截面（尺寸单位：mm）

支点横截面（尺寸单位：mm）

主梁纵断面（尺寸单位：mm ）

图2-1

方案二：现浇连续箱梁

这个方案采用5×20m 桥跨布置，梁高1.4m ，单箱单室箱型截面布置。使用现浇施工的方法来建造简支梁桥。半幅梁宽12m ，梁全长100m ，分离式桥梁。

其图如下2-2：

立面

箱梁横截面 图2-2

方案三：T 型钢构桥

这个方案是采用18+20+20+20+18桥跨布置，带铰的T型刚架结构。属于超静定结构。

其简图如下为2-3：

立面

横断面

图2-3

根据上部结构桥型设计桥型选择原则：

桥梁上部结构型式比较一览表

根据相关施工经验以及桥梁建设安全,在致估算桥梁的建造价格.

跨径为20米

综上所术，在表格中各上部结构三种桥型的优缺点以及具体情况进行比较，我们可以发现，上部结构为T型梁的桥型不管是在经济，还是在施工都比其他方案具有一定的优势。而且T梁设计方案有结构比较成熟，简洁美观，施工便捷，桥梁规模比较小等特点。而其它二种方案中，T构结构在施工上是比较麻烦的，造价还相对比较高。现浇箱梁造价比预制T梁也贵一点。故综和所以的因素和实际的情况，本设计选用方案一。

3 尺寸拟定与结构布置3.1尺寸拟定

梁高：梁的高跨比在1

11

到

1

16

之间，本设计标准跨径为20m，拟定采用的梁

高为1.50m。

主梁的间距：主梁的间距本桥选用为2.0m。

主梁梁肋宽：为保证主梁的抗剪需要、梁肋受压时的需要，以及混凝土的振捣量，鉴于本桥是环境条件为II类、跨度为20m，纵向钢筋数量较多，梁肋宽取20cm。

翼缘板尺寸：由于桥面宽是设计所规定好的，在主梁的间距确定以后，翼缘板的宽度即可为2m。由于翼缘板又是桥面板，根据它的受力特点分析特点，一般可以设计成变厚度：与腹板交接的地方比较厚，本设计取为25cm；翼缘板的悬臂端部分可以设计薄些，本设计取为15cm。

为了增加桥面之间的横向刚度，本桥不仅在支座的地方布置了端横隔梁，而且还在跨间布置了三根中横隔梁，间距为4.85m，本设计梁高取为1.2m，横隔梁的下缘取为16cm，上缘取为18cm。[1]

桥面铺装：采用6cm厚的沥青混凝土路面，8cm厚的40

C混凝土铺装层。

（具体尺寸见图下图）

3.2 结构布置

3.2.1全桥结构布置

520m

⨯，桥全长为100m，桥宽为24.5m（半幅桥全宽为12.0m（（桥面宽度为净—1120.5

m m

+⨯防撞护栏））20.5m

⨯+的绿化带）。桥面设有1.5%的横坡，不设纵坡，每跨之间设有2cm2的伸缩缝。

3.2.2 主梁间距和主梁片数

全桥采用等跨等截面T形梁，每跨共设12片T梁，全桥共计60片T梁。主梁的间距为2.0m（T梁宽为1.98m+2cm现浇湿接缝）。

如下图3-1，全断面六片主梁，五根横梁。（具体布置见下图3-1到3-4）