预应力混凝土梁拱组合桥结构设计

预应力混凝土梁拱组合桥结构设计

第一章前言

我国自50年代中期开始修建预应力梁拱组合桥，至今已有40多年的历史，比欧洲起步晚，但近对年来发展迅速，在预应力混凝土梁拱组合桥的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异，预应力混凝土梁拱组合桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。

本设计采用Dr.Bridge系统进行初步设计。Dr.Bridge系统是一个集可视化数据处理、数据库管理、结构分析、打印与帮助为一体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。系统的编制完全按照桥梁设计与施工过程进行，密切结合桥梁设计规，充分利用现代计算机技术，符合设计人员的习惯。对结构的计算充分考虑了各种结构的复杂组成与施工情况。计算更精确；同时在数据输入的容错性方面作了大量的工作，提高了用户的工作效率。

本设计题目为如海河大桥上部结构设计，要求完成必要的毕业论文及总体布置图，主梁一般构造图，纵向预应力配筋图（含布置图与大样图），断面配筋图，预应力钢束材料数量表，主梁施工程序图等图纸。设计中用到了材料力学、结构设计原理、结构力学、桥梁工程等学科的诸多知识。同时还从图书馆借阅了大量参考书，力求在设计过程中尽量做到规、合理、清楚。此次设计使我所学的基础理论和专业技术知识更加系统、巩固、延伸和拓展，对我以后从事桥梁方面的工作具有很好的指导意义！

论文共分九章进行阐述，并配有多幅插图，力求更具说服力。限于本人水平和资料有限，设计中肯定存在诸多不足，敬请老师和同学多多批评指正！

第二章概述

2.1 设计依据及标准

2.1.1 设计标准

（一）技术标准

1）设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载3.5KN/㎡；

2) 设计行车速度（公里/小时）：80；

3）桥梁断面：

引桥：2×0.5m(防撞护栏）+2×10.5m（机动车道）+2×0.75m（波形护栏）+0.5m （中央分隔带）=总宽24m；

主桥：2×0.5m(防撞护栏）+2×10.5m（机动车道）+2×0.3m（金属护栏）+1.4m（中央分隔带）=总宽24m；

桥面横坡：行车道双向2%；

设计洪水频率:1/100;

m地震作用0.5，E2设计地震烈度：设防烈度7度(地震动峰值加速度为0.1g），3

地震作用0.7；

设计基准期：100年；

耐久性要求：按Ⅰ类环境控制；

结构混凝土耐久性的基本要求：最大水灰比0.55，最小水泥用量275kg/m3，最低混凝土强度等级C25，最大氯离子含量（%）0.3，最大含碱量（kg/m3)3.0。对于预应力混凝土构件中最大氯离子含量为0.06%，最小水泥用量为350（kg/m3),最低混凝土强度等级为C40。

设计安全等级：一级.；

（二）设计规

(1)部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）

(2)部颁《公路工程抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）

(3)部颁《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2004）

(4)部颁《公路圬工桥涵设计规》(JTG D61-2005)

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

(6)部颁《公路桥涵地基与基础设计规》（JTG D63-2007）

(7)部颁《公路桥涵施工技术规》(JTG/TF50-2011)；

(8)部颁《公路勘测规》（JTG C10-2007)

(9)部颁《公路工程水文勘测设计规》（JTGC30-2002）

(10)部颁《公路勘测细则》(JTG -C10-2007)

(11)部颁《公路工程抗震设计规》（JTG 004-89)

(12)国颁《道路工程制图标准》（GB 50162-92)

(13)国颁《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2001)及第一号修改单

(14)部颁《公路桥涵钢结构及木结构设计规》（JTJ 025-86)

(15)《钢管混凝土结构设计与施工规》（CESC 28：90)

(16)国颁《混凝土结构耐久性设计规》（GB/T50476-2008)

(17)部颁《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规》（JTG/T B07-01-2006)

(18)部颁《公路桥梁钢结构防腐蚀涂装技术条件》（JT722-2008)

2.1.2 主要材料

混凝土

C50砼：主桥连续梁拱组合上部结构、引桥空心板梁、主桥边墩盖梁、桥面水泥砼铺装；

C40砼：主墩墩柱、边墩墩柱；

C40微膨胀砼：拱肋混凝土、主墩、边墩墩柱二次浇筑段；

C30砼：引桥桥台桩基、盖梁、主桥主墩、边墩承台、防撞墙；

（二）钢材

普通钢筋：采用HPB235钢筋和HRB335钢筋，其技术标准应符合GB1449.1-2008和GB1449.2007的要求；

钢板：采用Q235e、Q354、Q345qd钢板，其技术标准应符合GB/T700-2006及

GB/T1591-2008；

预应力筋：钢绞线采用Φ15.2，fpk=1860Mpa,其性能应符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003技术标准的高强度钢绞线的要求；吊杆采用φ5mm集束高钢束，

fpk=1670Mpa应符合《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223-2002的要求；

（三）其它

1）锚具及管道成孔

预制箱梁锚具采用O V M型锚具及其配套的设备，管道采用金属波纹管，吊杆采用冷铸墩头锚；

2）支座

空心板采用G P Z板式橡胶支座；

连续箱梁采用G P Z(K Z)盆式橡胶支座；

（3）伸缩缝

采用F M伸缩缝；