1、 大桥施工图设计 第 1 页 一、本课题设计研究的目的: 通过桥梁毕业设计使学生运用所学的课程系统的训练, 以便掌握桥梁的基本 理论、基本知识和基本计算方法; 通过毕业设计的实践,理论联系实践,独立完成设计,不断提高分析问题和 解决问题的能力; 通过毕业设计, 不断提高查阅文献、 计算、 绘图、 使用桥梁规范和设计手册, 编写技术文件, 运用电脑等基本技能, 树立正确的设计思想, 逐步掌握设计原则、 设计方法和设计步骤;准守纪律,遵守校规、校纪,严谨负责,实事求是,刻苦 钻研,相互协作,勇于创新。 二、设计研究现状和发展趋势文献综述: 一桥梁的现状和发展趋势 20 世纪各种大跨径桥梁均在国内外
2、的桥梁工程中得以建设和高速发展。无 论是结构型式、施工方法,还是新型材料的应用均在不断地完善和进步。从世界 上的典型工程实例中可见,大跨径桥梁在世界各地工程建设中有着重要的地位, 必将有新的发展前景和开拓方向。 按照桥梁主要承重结构的受力体系可以将桥梁分为斜拉桥、 梁式桥、 拱式桥、 刚架桥、悬索桥,以下分别介绍这五种桥梁及其发展现状。 1、 斜拉桥 斜拉挢或称斜张挢,是指一种由一条或多主塔与钢缆组成来支撑桥面的桥 梁。受力状态及特点:受拉斜拉索将主梁多点吊起,并将主梁恒载和车辆等其它 荷载传至塔柱,再通过塔柱基础传至地基。塔柱基本上以受压为主。主梁就象多 点弹性支承的连续梁,主梁内的弯矩大大
3、减小。跨径:斜拉桥跨径一般是 200M 以上,最大跨径现为苏通大桥主跨 1088M。类型:斜拉桥主要桥型结构有双塔三 跨式(图 1) ,独塔双跨式(图 2)和多塔多跨式(图 3) 。 优点:由于受到斜拉索的弹性支承,弯矩较小,使得主梁尺寸大大减小,结 构自重显著减轻,大幅度提高了斜拉桥的跨越能力,此外,由于塔柱,主梁和拉 索形成稳定的三角形,斜拉桥的结构刚度较大,抗风能力较悬索桥要好得多 缺点:当斜拉桥跨度较大时,悬臂施工的斜拉桥应悬臂长度过长,承受压力 大桥施工图设计 第 2 页 过大, 而风险较大, 塔高也过高, 外锁过长, 索垂度的影响使得索刚度大幅下降。 需要进行防锈,此外,斜拉锁的老
4、化和 PE 套的老化也是目前存在的难题。 图 1:双塔三跨式 图 2:独塔双跨式 图 3:多塔多跨式 适用情况:一般说,斜拉桥跨径 3001000m 是合适的,在这一跨径范围, 斜拉桥与悬索桥相比,斜拉桥有较明显优势。德国著名桥梁专家 F.leonhardt 认为,即使跨径 14O0m 的斜拉桥也比同等跨径悬索桥的高强钢丝节省二分之一, 其造价低 30左右。一般斜拉桥的主跨要跨越河水较深,地质情况较复杂的通 航河道。 施工工艺及描述: 悬臂拼装法:主要用在钢主梁的斜拉桥上,钢主梁在工厂加工制作,再运至 大桥施工图设计 第 3 页 桥位吊装就位。钢梁预制节段长度应从起吊能力和方便施工考虑,一般以
5、 1-2 根斜拉索和 2-4 根横梁为宜, 节段与节段之间的连接分为全断面焊接和全断面高 强螺栓连接两种,连接之后必须按照设计精度进行校正。 悬臂浇筑法:主要应用在预应力混凝土斜拉桥上,一般采用移动式挂篮作为 主要施工设备,以桥墩为中心,对称向两岸利用挂篮浇筑梁节段的混凝土,待混 凝土达到要求强度后,便张拉预应力束,然后移动挂篮,进行下一节段的施工。 斜拉桥的发展和展望:早期的斜拉桥主要是钢斜拉桥,直到 60 年代才开始 出现少数的预应力混凝土 PC 斜拉桥。 进入 70 年代后, PC 斜拉桥大量兴起。 斜 拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。 目前为止建成或正在施工的斜拉桥共 有 3O
6、余座,仅次于德国、日本,而居世界第三位。而大跨径混凝土斜拉桥的数 量已居世界第一。 现代斜拉桥的发展趋势是: 桥跨向特大跨度即 1000m 以上发展; 结构形式更为美观,表现为桥塔独特异形,桥面加劲梁更为轻巧。 斜拉桥列表: 序 号 桥名 国家 主跨 m 建成年份 1 苏通大桥 中国 1088 2008 2 香港昂船洲大桥 中国 1018 2008 3 多多罗大桥 日本 890 1999 4 诺曼底大桥 法国 856 1995 5 南京长江三桥南汊桥 中国 648 2005 6 南京长江二桥南汊桥 中国 628 2001 7 武汉白沙洲长江大桥 中国 620 2008 8 福州青洲闽江大桥 中国 618 2000 9 上海杨浦大桥 中国 605 2001 10 上海徐浦大桥 中国 602 1993 2、 梁式桥 梁式桥是以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。受力状态及特点:梁 大桥施工图设计 第 4 页 式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。 由于外力恒载和活载的作用方 向与承重结构的轴线接近垂直,故与同样跨径的其他结构体系比,梁内