1、毕业设计(论文) 1 1 工程概况及桥型方案比选 1.1 工程概况 1.1.1 基本条件 本工程位于隆回县横板桥镇,设计桥梁的河床断面标高如表1.1所示。 表 1.1 隆回县东南桥河床断面标高(m) 桩号 100 113 133 153 173 178.5 190 地面高程 201.5 198.11 196.03 195.28 196.37 201.3 201.5 1.1.2 地质条件 地面以下2.0m为砂卵石层,承载力基本容许值为300KPa,卵石层以下6m为 中风化碳质灰岩,承载力基本容许值为2000KPa。设计洪水高程为198.50m,常水 位高程为196.28m。地震烈度为6度区,地震
2、动峰值加速度为0.05g。 图 1.1 某农村渡改桥河床断面标高图(单位:m) 1.2 编制方案和拟定桥型图示 1.2.1 预应力混凝土简支 T 型梁桥 简支梁桥是梁桥中应用最早、使用最广泛的一种桥型。它的结构简单,最易设计 成各种标准跨径胡装配式结构;施工工序少,架设方便;造价比较低,施工周期相对 其它桥梁要短; 结构美观, 安全性好; 在多孔简支梁桥中, 由于各跨构造和尺寸划一, 可简化施工管理工作,降低施工费用;因相邻桥孔各自单独受力,桥墩上需要设置相 邻简支梁的两个基本点支座;简支梁桥的构造较易处理而常被选用。 简支梁桥的静定结构,结构内力不受地基变形等的影响,因而能在地基较差的桥 位
3、上建桥。 毕业设计(论文) 2 简支梁的设计主要受跨中正弯距的控制。在钢筋混凝土简支梁桥中,经济合理的 常用跨径在20m以下。我国预应力混凝土简支梁桥的常用跨径载40m以下。 图 1.2 预应力混凝土简支 T 型梁桥 1.2.2 预应力空心板桥 板桥的承重结构是矩形截面的钢筋混凝土或预应力混凝土板, 其主要特点是构造 简单,施工方便,而且建筑高度较小。对于高等级公路和城市立交工程,板桥又以机 易满足斜、弯、坡及S形、喇叭形等特殊要求的特点而受到重视。 从力学性能上分析,位于受拉区域的混凝土材料不但不能发挥作用,反而增大了 结构的自重,当跨度稍大时就显得笨重而不经济。板桥大多为小跨径。从桥梁空心
4、板 桥的发展来看,空心板桥所用水泥相对较少,所用钢材比T梁要大,16m至20m 都用先张法预应力空心板桥,其高跨比在1/18左右,板宽一般是1m。 板桥跨径超过一定限度时,截面的增高使自重加大。预应力混凝土空心板桥常用 跨径范围为816m。空心板较同跨径的实心板质量轻,运输安装方便,而建筑高度 又较同跨径的T梁小,一般板厚为0.40.7m。板桥以它美观的结构和可靠的安全 性,以及较短的施工周期和较少的造价,从而广泛应用于现阶段的中小桥。 图 1.3 预应力空心板桥 1.2.3 石拱桥 拱桥的跨越能力大,能充分做到就地取材,与钢桥和钢筋混凝土梁式桥相比,可 以节省大量的钢材和水泥;能耐久,而且养
5、护费用少,承载能力大;外形美观,构造 较简单,尤其是圬工拱桥,技术容易掌握,有利于广泛采用。 如果要在地质条件不好的地区修建拱桥时,就可从结构体系上、构造形式上采取 措施,或利用轻质材料来减轻结构物的自重,或设法提高地基承载能力等。为了节约 毕业设计(论文) 3 劳动力、加快施工进度,可采用预制构件及无支架施工。这些措施更加扩大了拱桥的 使用范围,提高了拱桥的跨越能力。总之,今后拱桥仍将是我国公路桥梁的一种主要 形式。 图 1.4 石拱桥 1.2.4 技术经济比较和最佳方案的确定 观桥梁的发展,从安全考虑石拱桥用的已经越来越少;空心板桥安全性比石拱桥 要高,但比起梁桥又稍差;连续梁桥对桥下净空
6、要求高,造价高;预应力混凝土简支 T形梁桥在小桥中用途最广,由于T梁可以预制,施工速度比同类型桥梁要快等许 多优点,经过上述方案的比较,决定采用预应力混凝土简支T形梁桥。 毕业设计(论文) 4 2 上部结构设计 2.1 设计资料和结构尺寸 2.1.1 设计资料 (1)设计跨径:标准跨径20.00m(墩中心距离) ,简支梁计算跨径(相邻支座中 心距离)19.50m,主梁全长19.96m。 (2)荷载:公路II级 (3)设计行车车速:20km/h (4)坡度:纵坡1%,横坡2% (5)设计洪水频率:1/100 (6)航度等级:无 (7)材料及工艺: 混凝土:主梁采用C40混凝土,桥面铺装层采用C40防水混凝土;T 梁铰缝、搭 板等构件采用C40混凝土;防撞栏杆采用C30混凝土。 预应力钢束: 采用2415 j 低松弛预应力钢铰线,抗拉强度MPaR b y 1860,弹性 模量MPaE Y 5 109.1,张拉控制应力MPaRQ h yk 1448,72.0,单束张拉吨位18.4t。 普通钢筋直径大于和等于12mm的用HRB335,Rbg=335Mpa,小于12mm