斜拉桥设计计算书

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摘要

本设计根据设计任务要求,依据现行公路桥梁设计规范,兼顾技术先进，安全可靠，适用耐久，经济合理的原则，提出了预应力混凝土双索面独塔斜拉桥、预应力混凝土连续刚构、中承式拱桥三个比选桥型。综合各个方案的优缺点并考虑与环境协调，把预应力混凝土双索面独塔斜拉桥作为推荐设计方案。进行结构细部尺寸拟定，并利用Midas6.7.1建模，进行静活载内力计算、配筋设计及控制截面应力验算、变形验算等。经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：预应力混凝独塔斜拉桥成桥合理状态结构分析

Abstract

According to the design assignment and the present Highway Bridge Specifications, after preliminary analysis, three types of bridge are presented, they are single-pylon Prestressed concrete cable-stayed bridge, prestressed concrete continuous rigid frame and through type steel tube with concrete arch. After comparing their characters comprehensively, the prestressed Prestressed concrete cable-stayed bridge are selected as the main design scheme for further analysis. Through create model and run structural analysis, get the effect in the action of dead load, live load,and then calculate the effect in the beam for designing prestressed steel and the 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:prestressed concrete；single-pylon cable-stayed bridge；rational dead load state ; structure analysis .

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┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一部分方案比选

第一章方案构思与比选

第1节桥位处地形，地质等资料

桥位处的地形，地质条件见图1。

图1 地质图

第2 节方案构思与比选方案

根据拿到的地形地质图，根据交通量和排洪要求以及通航要求（无），本设计除了考虑到公路桥涵的设计要求技术先进，安全可靠，适用耐久，经济合理外，充分考虑景观要求，桥型比较尽可能多样化。拟定了以下三个比选方案：

一，双索面独塔斜拉桥：

a)120m+120m=240m对称布跨，采用固结体系，塔高60m，塔高H与主跨之比为 0.5，

采用H型塔，主梁上斜拉索的标准索距为6m，索塔上斜拉索的索距为

2.0+16*1.2+2*1.5m,桥面纵坡 <2%。见布置图7。

b)主梁采用实体双主梁截面，如图，梁高是2m，是主跨的1/60，梁总宽23m，桥

面净宽8.5m+8.5m,桥面横坡为1.5%。梁肋外的尖角是风嘴，起到导风的作用，提高主梁的抗风能力，双索面斜拉索来抵抗梁的扭转作用。

c)截面见图2 。

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图2 斜拉桥主梁截面

二，双薄壁连续刚构：

图3 连续刚构布置图

注图中尺寸以厘米计。

a).主跨径的拟定：

主跨径定为100m，边跨采用0.65倍的中跨径，即65m 。桥梁全长为65+100+65=230m ，见图3。

b)．顺桥向梁的尺寸拟定

墩顶处梁高：根据规范，取L/20,即5.0m。

跨中梁高：根据规范，梁高为1/30～1/50L，取L/40,即2.5 m。

梁底曲线：选用二次抛物线。

c).截面的尺寸如下图4，

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图4 刚构截面图

注图中尺寸以厘米计。

三，中承式钢管混凝土拱桥：主跨120m

图5中承式钢管混凝土拱桥

a).主拱圈的跨径L=160m,矢高f=40m，矢跨比=1/4，

b).两主拱圈向里靠近形成提篮拱桥，可以提高拱桥的整体稳定性，

主拱圈的钢管混凝土的直径为1.5m,在拱顶处设有三道横向联系，

在桥面下的拱圈上设有K型横联，来加强两拱圈的联合作用。

c).吊杆10m间距，主梁采用现浇的方式，如图6，纵向T梁形式，横向通过加强

横梁与吊杆相连，把桥面支撑起来。

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图6 拱桥梁截面图

注图中尺寸以厘米计。

第3节方案比选

方案一独塔斜拉乔方案

斜拉桥方案造型美观，气势宏伟，跨越能力强，60多米的主塔充分显示其高扬特性，拉索的作用相当于在主梁跨内增加了若干弹性支撑，从而减小了梁内弯矩、梁体自重，从而减小梁体尺寸。施工技术较成熟。独塔斜拉桥只有一个大型基础，在施工过程中主梁梁恒载主要有索塔承担，两边墩台荷载较小，对河床两侧地质条件不均匀，一侧较好，一侧较差的桥位较适合。采用塔梁墩固结体系最为合理，固结体系可以大大提高结构的整体刚度。

方案二连续刚构方案：

综合了连续梁桥和T型刚构桥的受力特点，上部结构受力性能同连续梁桥一样，而薄壁墩底部所承受的弯矩，梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。其弯矩分布合理。采用挂篮悬臂浇注施工；不需大量施工支架和大型临时设备，桥梁施工受力状态与运营受力状态基本相近。施工机械化程度高，技术先进，方法简便工艺要求较严格。两个墩可以同时进行施工，施工进度快，占用施工场地少。无须支座，节省大型支座费用。结构刚度大，变形小，主梁变形挠曲线平缓。

方案三中承式钢管混凝土拱桥方案：

采用拱桥，本地形可只需要一跨，减少了修建高大桥墩的工程量，是一种美观