桥梁毕业设计1.1结构设计

1结构设计

1.1方案比选

1.1.1设计标准和规范

设计标准

1、线路等级：公路一级

2、设计车速：60km/h

3、桥面设计宽度：双向四车道，两侧各设2.0m人行道，2m（人行道）+7m（车行道）+2m（分隔带）+7m（车行道）+2m（人行道）=20m。

4、桥面坡度：桥面横向坡度1.5%，桥面纵坡0.7%。

5、设计荷载：公路I级；人群荷载：3.0KN/m2。

6、地震基本烈度：7度，设计基本地震加速值为0.10g。

设计规范

1、公路钢筋混凝土与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

1.1.2方案比选概述

赫章大桥处于云贵高原乌蒙山脉北段。地势北高南低，属构造侵

蚀剥蚀型河谷地貌。大桥跨越赫章后河。桥区植被不发育，主要为荒地。桥区附近海拔1490m--1810m，相对最大高差320m。现对桥梁的形式进行方案比选，比选原则如下：

（1）安全与舒适性

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，以满足桥梁安全性的要求。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，以

满足桥梁舒适性的要求。

（2）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

应满足泄洪等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。

（3）经济性

设计的经济性应占较重要的位置。经济性除建桥费用，还应考虑未来综合发

展及养护和维修等费用。

（4）美观

一座桥梁，应与周围的景致相协调。有合理的结构布局和优美的轮廓是美观

的主要因素，不应把美观片面地理解为豪华装饰。在安全、适应和经济前提下，

尽可能使桥梁具有美观性。

根据该桥的桥位地质、实际地形和水文资料，综合各备选方案上部结构形式

及安全性、经济性、施工条件等因素，最后比选出三种桥型方案。拟定备选方案如下：

方案一：连续梁桥，布跨形式为：103m+150m+103m；

方案二：单塔斜拉桥，布跨形式为：200m+200m；

方案三：T型刚构桥，布跨形式为：88m+140m+140m+88m。

三个桥梁方案均可满足条件，具体方案比较如下：

1.1.3三跨预应力混凝土连续梁桥（103m+150m+103m）

（1）桥型介绍

预应力混凝土连续箱梁是常用的一种桥梁结构形式，属于超静定体系。其在恒载、活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使其内力状态比较均匀合理。结构刚度大，变形小，动力性能好，主梁变形挠曲线平缓，有利于高速行车。可采用悬臂施工法、顶推法、逐跨施工法施工，充分应用预应力技术的优点使施工设备机械化，生产工厂化。预应力结构通过高强钢筋对混凝土预压，不仅充分发挥了高强材料的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，促使结构轻型化，因而预应力混凝土结构具有比钢筋混凝土结构大得多的跨越能力。

（2）尺寸拟定

①桥跨布置

预应力混凝土连续梁、连续刚构桥主跨一般不宜大于200m，主跨大于200m时应与其他桥型进行充分比选论证；一般情况下边中跨比不小于0.55，在过渡墩较高、边跨现浇段难以采用落地支架现浇时，边中跨比最小可采用0.53，以保证结构在最不利荷载作用下边墩支座有一定压力。边跨跨径约为中跨的0.6～0.8倍，按此经验初步确定桥跨布置为：103m+150m+103m，总长为356m.布置图如下图所示。

②截面尺寸

为提高箱梁的承载能力，改善主梁的应力状况，箱梁应有足够的高度。箱梁根部梁高宜控制在主跨跨度的1/16~1/20，跨中梁高宜控制在主跨跨度的

1/30~1/50，考虑到新的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）的实施和荷载标准的调整，在净空不受限制的条件下可适当增加梁高，梁高宜按二次抛物线变化。

截面尺寸拟订中，单箱单室顶板宽度一般小于20 米，单箱双室顶板宽度约为25米，双箱单室可达40米左右。支点截面的梁高H约为（1/16-1/20）L（L—为中间跨跨长），跨中梁高H约为（1/1.5 -1/2.5）H。底板厚度与主跨之比宜为1/140-1/170，跨中区域底板厚度可按构造要求设计。截面细部构造图如下图所示。

（3）施工方案设计

连续梁桥的施工方法有先简支后连续法、顶推施工法、悬臂施工法等等，本次施工采用悬臂浇筑法施工。

1.1.4单塔斜拉桥（200m+200m）

（1）桥型介绍

斜拉桥主要由主梁、索塔、斜拉索三大部分组成，斜拉桥的基本受力特点是：受拉的斜索将主梁多点吊起，并将主梁的恒载和车辆等其它荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。主梁在斜拉索的各点支撑作用下，像多跨弹性支承的连续梁一样，使得弯矩值得以大大的降低，这不但可以使主梁尺寸大大减小，而且由于结构自重显著减轻，既节省了结构材料，又能大幅度的增大桥梁的跨越能力。此外，斜拉索轴力的水平分力对主梁施加了预压力，从而可以增加主梁的抗裂性能，节约了主梁中的预应力钢材的用量。

（2）桥跨布置

对于主梁支撑于塔墩的支撑体系，为承受支点截面较大的负弯矩，在局部区段可加大梁高或加厚翼缘板厚度。从横向风力稳定性角度考虑，采用双索面，拉索布置为扇形，混凝土主梁拉索间距多数为6～10m,取为8m，。根据主梁的受力要求或为了减小索面，拉索的竖直分力越大越好，考虑到主塔上拉索不能过于密集，主塔上拉索间距一般取1.6～2.2m。

①桥跨布置

此桥采用单塔双索面斜拉桥，跨度为200m+200m，主梁上斜拉索间距顺桥向取8m，主塔上斜拉索间距竖向取2m，设其塔高为90m,其布置图如下图所示。