1、目錄中文摘要 3英文摘要 4第一章 設(shè)計概況51.1所選題目及目的51.2設(shè)計資料8第二章 比選方案11 2.1概述11 2.2方案介紹112.3方案比選16第三章 主要材料17第四章 鋼筋混凝土的主題結(jié)構(gòu)設(shè)計18 4.1橋型與孔跨布置184.2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計采用規(guī)范184.3橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計說明184.4橋面工程及其它194.5橋梁結(jié)構(gòu)分析法20第五章 上部結(jié)構(gòu)計算21.5.1橋梁總體布置215.2行車道板計算215.3作用組合215.4拱肋和縱梁計算225.5橫梁的計算425.6風(fēng)撐的內(nèi)力計算495.7支座驗(yàn)算505.8持久狀況極限承載力驗(yàn)算505.9正常使用階段撓度和應(yīng)力驗(yàn)算51第六章

2、 下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計.54第七章 施工組織設(shè)計55第八章 施工圖預(yù)算70第九章 結(jié)論71參考文獻(xiàn)72謝辭73全套圖 紙加扣 3346389411或3012250582“大慶市環(huán)城道路拱橋設(shè)計”畢業(yè)設(shè)計報告摘要 ： 拱橋是一種古老的橋型結(jié)構(gòu)。中國的拱橋始建于東漢中后期，已有一 千八百余年的歷史。遍布全世界，結(jié)構(gòu)形式日新月異，豐富多彩。我國建造拱橋的歷史要比以造拱橋著稱的古羅馬晚好幾百年，但我國的拱橋卻獨(dú)具一格。形式之多，造型之美，世界少有。有駝峰突起的陡拱，有宛如皎月的坦拱，有玉帶浮水的平坦的纖道多孔拱橋，也有長虹臥波、形成自然縱坡的長拱橋。拱肩上有敞開的（空腹拱）和不敞開的（現(xiàn)稱實(shí)腹拱）。拱形有半

3、圓、多邊形、圓弧、橢圓、拋物線、蛋形、馬蹄形和尖拱形，可說應(yīng)有盡有。本報告書主要闡述了鋼筋混凝土拱橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)計算：在結(jié)構(gòu)設(shè)計部分主要包括方案比選、結(jié)構(gòu)設(shè)計；結(jié)構(gòu)計算部分主要是熟悉并掌握有限元分析軟件MIDAS /Civil。同時本報告包含了施工階段部分，采用的方法是滿堂支架施工。最后進(jìn)行PSC 截面設(shè)計。關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土拱橋、Midas/Civil、方案比選、結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算 Abstract : The arch of the bridge is an ancient structure. The bridge was built in China in the late Eas

4、tern Han Dynasty, more than 1800 years of history. Around the world, the structure of the form of ever-changing, rich and colorful. The history of our country than the construction of arch bridge built in ancient Rome, known for hundreds of years late, but our country has a unique arch bridge. Many

5、forms, shapes of the United States, the worlds rare. There are steep hump protruding arch, and arch like of Tanzania, a jade belt of flat floating porous fibers Road bridge, but also lying Changhong waves, the formation of the long natural longitudinal arch. The shoulders are open arch (arch fasting

6、) and do not open (now known as Solid arch). There are semi-circular arch, Polygon, arc, ellipse, parabola, egg, and a pointed horseshoe arch, everything can be said. The report described the main structure of reinforced concrete arch bridge design and structural calculations: in the structural desi

7、gn of some of the major programs, including selection, structural design; structure calculation of some of the major is familiar with and master the finite element analysis software MIDAS / Civil. At the same time, this report contains some of the construction phase, the methodology is the construct

8、ion Mantang stent. PSC to design the final section.Key words: Reinforced concrete arch bridge, Midas / Civil, program selection, structural design, structural calculation.第一章 設(shè)計概況1.1所選課題及目的 畢業(yè)設(shè)計所選課題是“鋼筋混凝土拱橋”。 1.拱橋的特點(diǎn)：拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈或拱肋。拱結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下橋墩和橋臺將承受水平推力，同時，根據(jù)作用力和反作用力原理，墩臺向拱圈提供一堆水平反力，這種水平反力將大大抵消在

9、拱圈內(nèi)作用引起的彎矩。拱橋不僅跨越能力很大，而且外形酷視彩虹臥波，十風(fēng)美觀。2.拱橋的發(fā)展現(xiàn)狀：中國的拱橋始建于東漢中后期，已有一千八百余年的歷史。它是由伸臂木石梁橋、撐架橋等逐步發(fā)展而成的。在形成和發(fā)展過程中又受墓拱、水管、城門等建筑的影響。因?yàn)楣皹虻闹饕兄貥?gòu)件的外形都是曲的，所以古時常稱為曲橋。在古文獻(xiàn)中，還用“囷”、“窌”、“竇”、“甕”等字來表示拱。拱橋。造型優(yōu)美，曲線圓潤，富有動態(tài)感。單拱的如北京頤和園玉帶橋，拱券呈拋物線形，橋身用漢白玉，橋形如垂虹臥波。多孔拱橋適于跨度較大的寬廣水面，常見的多為三、五、七孔，著名的頤和園十七孔橋，長約150米，寬約6.6米，連接南湖島，豐富了昆明

10、湖的層次，成為萬壽山的對景。河北趙州橋的“敞肩拱”是中國首創(chuàng)，在園林中仿此形式的很多，如蘇州東園中的一座。我國建造拱橋的歷史要比以造拱橋著稱的古羅馬晚好幾百年，但我國的拱橋卻獨(dú)具一格。形式之多，造型之美，世界少有。有駝峰突起的陡拱，有宛如皎月的坦拱，有玉帶浮水的平坦的纖道多孔拱橋，也有長虹臥波、形成自然縱坡的長拱橋。拱肩上有敞開的（如大拱上加小拱，現(xiàn)稱空腹拱）和不敞開的（現(xiàn)稱實(shí)腹拱）。拱形有半圓、多邊形、圓弧、橢圓、拋物線、蛋形、馬蹄形和尖拱形，可說應(yīng)有盡有?？讛?shù)上有單孔與多孔，多孔以奇數(shù)為多，偶數(shù)較少，多孔拱橋，如果當(dāng)某孔主拱受荷時，能通過橋墩的變形或拱上結(jié)構(gòu)的作用將荷載由近及遠(yuǎn)的傳遞到其它

11、孔主拱上去，這樣的拱橋稱為連續(xù)拱橋，簡稱連拱；江浙水鄉(xiāng)的三、五、七、九孔石拱橋，一般是中孔最大，兩邊孔徑依次按比例遞減，橋墩狹薄輕巧，具有劃一格局，令人欽佩。由于橋孔搭配適宜，全橋協(xié)調(diào)勻稱，自然落坡既便于行人上下，又利于各類船只的航運(yùn)。杭州市城北的拱辰橋是三孔的一例，建于明崇禎四年（1631年）。有的橋孔多達(dá)數(shù)十孔，甚至超過百孔，如1979年發(fā)現(xiàn)的徐州景國橋，就有104孔，估計它是明清橋梁。多跨拱橋又有連續(xù)拱和固端拱，固端拱采用厚大橋墩，在華北、西南、華中、華東等地都可見到，連續(xù)拱只見于江南水鄉(xiāng)。按建拱的材料分有石拱、木拱、磚拱、竹拱和磚石混合拱。以承受軸向壓力為主的拱圈或拱肋作為主要承重構(gòu)件

12、的橋梁,拱結(jié)構(gòu)由拱圈(拱肋)及其支座組成。拱橋可用磚、石、混凝土等抗壓性能良好的材料建造;大跨度拱橋則用鋼筋混凝土或鋼材建造,以承受發(fā)生的力矩。按拱圈的靜力體系分為無鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱。前二者為超靜定結(jié)構(gòu),后者為靜定結(jié)構(gòu)。無鉸拱的拱圈兩端固結(jié)于橋臺,結(jié)構(gòu)最為剛勁,變形小,比有鉸拱經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,是普遍采用的形式，但修建無鉸拱橋要求有堅(jiān)實(shí)的地基基礎(chǔ)。雙鉸拱是在拱圈兩端設(shè)置可轉(zhuǎn)動的鉸支承,結(jié)構(gòu)雖不如無鉸拱剛勁,但可減弱橋臺位移等因素的不利影響,在地基條件較差和不宜修建無鉸拱的地方,可采用雙鉸拱橋。三鉸拱則是在雙鉸拱的拱頂再增設(shè)一鉸,結(jié)構(gòu)的剛度更差些,拱頂鉸的構(gòu)造和維護(hù)也較復(fù)雜,一般不宜

13、作主拱圈。拱橋按結(jié)構(gòu)形式可分為板拱、肋拱、雙曲拱、箱形拱、桁架拱。拱橋?yàn)闃蛄夯倔w系之一,一直是大跨徑橋梁的主要形式。拱橋建筑歷史悠久,20世紀(jì)得到迅速發(fā)展,50年代以前達(dá)到全盛時期。古今中外名橋(如趙州橋、盧溝橋、悉尼港橋、克爾克橋等)遍布各地,在橋梁建筑中占有重要地位,適用于大、中、小跨徑的公路橋和鐵路橋,更因其造型優(yōu)美,常用于城市及風(fēng)景區(qū)的橋梁建筑。拱橋是我國最常用的一種橋梁型式，其式樣之多，數(shù)量之大，為各種橋型之冠，特別是公路橋梁，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國的公路橋中7%為拱橋。由于我國是一個多山的國家，石料資源豐富，因此拱橋以石料為主。建于公元1990年，跨徑120m的湖南烏巢河大橋，是當(dāng)今

14、世界跨徑第一的石拱橋。我國建造的鋼筋混凝土拱橋的形式更是繁花似錦，式樣之多當(dāng)屬世界之最，其中建造得比較多的是箱形拱、雙曲拱、肋拱、桁架拱、剛架拱等，它們大多數(shù)是上承式橋梁，橋面寬敞，造價低廉。箱形拱主要用于大跨徑。四川涪陵烏江大橋，跨徑200米，是我國已建成的最大跨徑的箱形拱，跨徑420米的萬縣長江大橋正在設(shè)計中，它將是世界最大跨徑的鋼筋混凝土拱橋。雙曲拱是我國首創(chuàng)并不斷改進(jìn)的一種新型鋼筋混凝土拱橋，它發(fā)源于江蘇無錫，遍步各地，最大跨徑當(dāng)推河南前河大橋，跨徑150米；桁架拱是在軟土地基上為了減輕自重、改善拱上建筑與主拱圈共同作用，藉桁架原理逐步發(fā)展起來的一種輕型鋼筋混凝土拱橋，適用于中小跨徑橋

15、梁。當(dāng)采用了預(yù)應(yīng)力措施和懸臂拼裝的方法，就形成一種懸臂組合桁架拱橋，正在建造的貴州江界河大橋，主跨330米，是國內(nèi)最大跨徑的在建拱橋。四川宜賓小南門大橋?yàn)榭鐝?40米的中承式肋拱，是我國該種橋型的最大跨徑。剛架拱橋是從簡化拱上建筑著眼，利用斜撐將橋面最不利荷載位置的荷載傳至拱腳，以改善主拱的受力，在江蘇無錫建成了跨越大運(yùn)河的三座跨徑100米的鋼筋混凝土剛架拱。在我國也建有一定數(shù)量的下承式鋼筋混凝土肋拱，其中有的是系桿拱或剛拱剛梁組合拱，后者是跨徑100m米的中承式無鉸拱；我國還修建了一些鋼拱橋及斜腿剛架橋。我國在建造鋼筋混凝土拱橋的實(shí)踐中進(jìn)行了拱軸線優(yōu)化，混凝土徐變對混凝土拱內(nèi)力重分布影響、連

16、拱計算、拱橋荷載橫向分布、各種形式拱橋的設(shè)計計算理論的創(chuàng)立與完善、組合裝配式混凝土拱橋的施工控制等研究。為了適應(yīng)在軟土地基上建造混凝土拱橋，提出了組合橋臺形式與其計算理論。在拱橋施工方法上也有所創(chuàng)新：如中小跨徑拱橋以預(yù)制拱肋為拱架，少支架施工為主，或采用懸砌方法；大跨徑拱橋則采取縱向分條，橫向分段，預(yù)制拱肋，無支架吊裝，組合拼裝與現(xiàn)澆相組合的施工方法；此外，在采用無支架轉(zhuǎn)體施工方法建造拱橋方面也有不少成功的經(jīng)驗(yàn)趙州橋中國現(xiàn)存最早，并且保存良好的是隋代趙州安濟(jì)橋，又稱趙州橋。橋?yàn)槌ㄩg圓弧石拱，拱券并列28道，凈跨37.02米，矢高7.23米，上狹下寬總寬9米。主拱券等厚1.03米，主拱券上有護(hù)拱

17、石。在主拱券上兩側(cè)，各開兩個凈跨分別為3.8米和2.85米的小拱，以宣泄拱水，減輕自重。橋面呈弧形，欄檻望柱，雕刻著龍獸，神采飛揚(yáng)。橋史建于隋.開皇十五年（公元595年）， 完工于隋.大業(yè)元年（公元605年），距今已有1387年。安濟(jì)橋制作精良，結(jié)構(gòu)獨(dú)創(chuàng)，造型勻稱美麗，雕刻細(xì)致生動，列代都予重視和保護(hù)，1991年列為世界文化遺產(chǎn)。中國石拱因南北河道性質(zhì)及陸上運(yùn)輸工具不同，所以改造不同。北方大多為平橋（或平坡橋），實(shí)腹厚墩厚拱。南方水網(wǎng)地區(qū)則為駝峰式薄墩薄拱盧溝橋北京宛平盧溝橋在北京廣安門外30里，跨永定河。橋始建于金.大定二十八年（公元1188年），完工于金.明昌三年（公元1192年）。橋全長

18、212.2米，共11孔，凈跨不等，自11.4米至13.45米，橋?qū)?.3米。墩寬自6.5米至7.9米。拱券接近半圓形。橋墩迎水面有尖端鑲有三角鐵柱的分水尖，背水面為削角方形。橋面上石欄桿共269間，各望柱頭上，雕刻有石獅。金代原物簡單統(tǒng)一，自后歷朝改換，制作精良，石獅形態(tài)各異，且有諸多小獅，懷抱背負(fù)，足撫口噙，趣味橫生。橋上及華表柱上等的石獅子，已成為鑒賞重點(diǎn)，亦是統(tǒng)一變化的美學(xué)原則的具體應(yīng)用。盧溝橋早已列為全國文物保護(hù)單位。楓橋南方江浙一帶水網(wǎng)地區(qū)，以周行為主。潮汐河流，軟土地基，因此即使是石拱橋亦盡量減輕重量建造為薄墩薄拱。橋孔自單孔多到85孔（江蘇吳江垂虹橋，已塌，尚存殘孔8孔）。薄拱的

19、拱厚最小僅拱跨的1/66.7，而一般拱厚則為1/20左右。唐.張繼楓橋夜泊名詩中的現(xiàn)存楓橋（清代建）也是薄拱。薄墩之薄，相鄰兩拱券拱石相接，特別是三拱薄墩橋，中孔大、邊孔小，兩岸以踏步上橋。橋成駝峰形，造型美觀。如浙江杭州拱宸橋，創(chuàng)建于明.崇禎四年（公元1631年），清.光緒十一年（公元1885年）重建。中孔凈跨15.8米，兩邊孔各為11.9米。拱券石厚30厘米，為拱跨的1/52.7和1/39.7。中墩厚約1米，合大孔的1/15.8?，F(xiàn)存最長的多孔薄拱薄墩連拱為江蘇蘇州寶帶橋橋始建于唐，歷代多次重修，現(xiàn)存橋共計53孔，全長316.8米，中間有3孔隆起以通船只，橋?qū)?.1米。橋頭建有石獅、石亭、

20、石塔。 五亭橋中國古典園林中亦常見石拱橋，既起交通引路作用，更與園林景色有機(jī)結(jié)合，或是主景，或是襯景。如揚(yáng)州瘦西湖中的，就是佳作。. 虹橋中國的木拱橋肇始自宋。宋代.張擇端的清明上河圖，在畫面高峰處有都城汴京（現(xiàn)河南開封）跨汴水的一座木拱橋，名為虹橋。為了漕運(yùn)，水中無橋墩，橋采用了宋.明道年間（公元1032至1033年）有一守卒子發(fā)明的貫?zāi)炯軜?，即大木穿插疊架為木拱。虹橋橋跨約18.5米，拱矢 約4.2米，橋面總寬9.6米。橋毀于金元之際，幾百年來一直認(rèn)為已是絕唱。近十多年來調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，隨著北宋南遷，在今浙江、福建山區(qū)中有數(shù)十座古木拱橋，結(jié)構(gòu)與虹橋相類似且有所改進(jìn)，橋跨增加到35米左右。如浙

21、江云和梅崇橋，橋建于清.嘉慶七年（公元1802年）。又如浙江泰順縣的泗溪溪東橋。橋長41.7米，跨徑25.7米，矢 高5.85米，橋?qū)?.86米。橋上建有美麗的廊屋，為了保護(hù)木料，兩側(cè)釘有蓑衣式木板。橋始建于明.隆慶四年（公元1570年）。泰順縣的葉樹陽橋竟存世511年。虹橋等木拱結(jié)構(gòu)為中國所獨(dú)創(chuàng)，尚有其他別致的結(jié)構(gòu)形式的竹木拱橋，亦與世界同類橋梁有異。1.2設(shè)計資料1.設(shè)計依據(jù)(1) 大慶市市政環(huán)城公路橋梁設(shè)計函；2.主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1)公路等級：城A級；(2)車道數(shù)：雙向八車道；(3)設(shè)計行車速度：80km/h；(4)設(shè)計荷載：公路I級；人群荷載：3.5 kN/；(5)橋面橫坡：行車道1.5

22、%人字形雙面坡，人行道1%向內(nèi)單面坡；設(shè)計使用年限：設(shè)計基準(zhǔn)期為100年。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計方案比選3.設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及要求、設(shè)計荷載：城A級，雙向八車道；、設(shè)計車速：80km/h；、橋面凈寬： 3.75m（行車道）8 =30m，主橋兩側(cè)還有4m寬的人行道；、橋面縱坡：縱坡1%-2%，橫坡2%；4.地質(zhì)情況 場地地質(zhì)情況自上而下依次為層淤泥、層亞粘土、層粉砂、1 淤泥質(zhì)粘土及2 亞粘土為新近沉積土，巖性不均勻，地基承載力低，壓縮性大，工程特性較差；層亞粘土、層粘土，厚度較大，地基承載力較大，壓縮性較小，但埋藏深度較大；層細(xì)砂、層中砂，分布較穩(wěn)定，密實(shí)度高，地基承載力較高，但成分不太均勻；層強(qiáng)（弱）風(fēng)化花崗

23、巖，風(fēng)化呈砂土狀、碎石、碎塊狀，巖性不均勻，工程特性不很穩(wěn)定；層微風(fēng)化花崗巖，巖石強(qiáng)度高，屬堅(jiān)硬巖，巖體較完整，但局部巖體風(fēng)化裂隙較多，工程特性總體上好。5氣象水文本區(qū)屬季風(fēng)暖溫半濕潤氣候和季風(fēng)副熱帶濕潤氣候的過渡帶，具明顯的季節(jié)性特征，無霜期較長。區(qū)內(nèi)多年平均氣溫在12.9C17C，最熱多在78 月份，平均氣溫 為28.1C，極端最高氣溫達(dá)41C；最低氣溫多出現(xiàn)在1 月份，極端最低氣溫為-19.4C。區(qū)內(nèi)雨量充沛，多年平均降雨量在878.51029mm，降水量年際變化較大，降水在全年中亦分配不均勻，69 月份降水量最大，約占全年降水量的60%，11 月至次年2 月降水量最少，約占全年降水量的

24、10%。多年平均蒸發(fā)量為11211633.4mm，58 月份受高溫影響，蒸發(fā)力最強(qiáng)，約占全年蒸發(fā)量的53%。無霜期為213230 天。區(qū)內(nèi)降水具有降水量大，降水延續(xù)時間長，短時間降水強(qiáng)度大等特征。主汛期一般在69 月份，洪峰多出現(xiàn)在78 月份。6.收集的資料及主要參考文獻(xiàn)(1) 葉見曙.結(jié)構(gòu)設(shè)計原理.北京：人民交通出版社，2004(4) 汪蓮.橋梁工程.合肥：合肥工大出版社，2004(5) 邵旭東.橋梁工程.北京：人民交通出版社，2004(6) 凌治平、易經(jīng)武.基礎(chǔ)工程.北京:人民交通出版社,2004(7) 中華人民共和國交通部.公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）.北京：人民交通出版

25、社，2003 (8) 中華人民共和國交通部.公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004）.北京：人民交通出版社，2004第二章 方案比選2.1橋型選取的原則(1)符合交通發(fā)展規(guī)劃，滿足交通功能需要及通航要求；(2)橋梁結(jié)構(gòu)造型簡潔，輕巧；(3)設(shè)計方案力求結(jié)構(gòu)新穎，盡量采用具有特色的新結(jié)構(gòu)，又要保證結(jié)構(gòu)受力合理，技術(shù)可靠，施工方便。2.2方案介紹方案1 剛架橋:剛架橋由于橋跨結(jié)構(gòu)和墩臺剛性相連, 將在主梁端部產(chǎn)生負(fù)彎矩, 并傳遞給墩臺, 因而跨中截面高度較梁橋更小, 外觀纖細(xì)、橋下靜空大, 造價經(jīng)濟(jì)。適宜于高速公路上跨天橋的剛架橋一般采用斜腿剛構(gòu)型式 , 主梁截面選擇與梁橋相同。方案2 梁

26、橋:梁橋適宜用作任何地形的上跨天橋橋型, 按跨徑(一般為兩跨或三跨)、截面(箱梁、T 梁、空心板、等截面、變截面等)、墩臺型式(薄壁墩臺、圓形墩、倒Y 型墩、U 型臺、組合式臺等) 的不同組合可形成不同型式 連續(xù)梁橋資料表3-1 連續(xù)梁橋部分參數(shù)橋名跨徑布置(m)邊中跨比截面（cm）形式頂板厚腹板厚底板厚南京長江二橋北汊橋90+3165+900.545兩單箱室2840-9032-140廣湛高速九江大橋100+50+5165+100+500.625兩單室箱2840-9032-140云南六庫大橋85+154+850.552單室箱18-434430-120荊州三八洲橋100+6150+1000.66

27、7兩單室箱18-4340-7032-115湖南白沙大橋90+150+900.6單室箱18-4340-7028-100肇慶西江大橋87+4136+870.640單室箱2550 65 7530-100常德沅大橋84+3120+840.7單室箱3046-6830-85連續(xù)梁橋施工技術(shù)成熟可靠，理論成熟，是較早的橋梁形式。梁體連續(xù),行車平順，墩、梁分離，溫度引起的次內(nèi)力較小。與剛構(gòu)橋相比，連續(xù)梁橋?qū)A(chǔ)要求較低，適合各種地基。主梁大都采用不等跨變截面布置，以適應(yīng)內(nèi)力的變化。主梁底部的線性按等載強(qiáng)比原則選定線形，與變截面連續(xù)梁橋相類似。對于多于兩跨的連續(xù)梁橋的邊主跨比一般在0.6-0.8之間，當(dāng)采用箱型

28、截面的三跨連續(xù)梁時，邊孔跨徑甚至可以減少至中孔的0.5-0.7倍。有時為滿足城市橋梁或跨線橋的交通要求而需加大中跨跨徑時，也可將邊主跨比定在0.5倍以下，此時需注意端支點(diǎn)負(fù)反力。主梁一般采用箱形截面，跟部截面的高跨比一般為1/16-1/18，跨中截面一般為1/1.5-1/2.5。方案3 斜拉橋構(gòu)造特點(diǎn)：由塔柱、主梁和斜拉索組成，屬組合體系.塔支撐索；索將梁多點(diǎn)吊起。塔以受壓為主;梁似多點(diǎn)彈性支承連續(xù)梁受力，壓彎組合斜拉橋資料斜拉橋一般有兩種布置方式：雙塔三跨式和獨(dú)塔斜拉式。表3-2 斜拉橋部分參數(shù)橋名（雙塔斜拉橋）跨徑布置（m）邊主跨比主梁寬度（m）銅陵長江公路大橋190+432+1900.4

29、4023武漢白沙荊州長江公路大橋230+618+2300.37229南京長江二橋南汊橋305+628+3050.48633.6日本多多羅大橋270+890+3200.303 30.6斜拉橋的邊主跨比與斜拉橋的整體剛度端錨索的應(yīng)力變幅有很大關(guān)系。就雙塔式而言，對于活載比重較小的橋梁，合理的邊主跨比一般為0.4-0.45，對于活載比重較大橋梁，邊主跨比宜為0.20-0.25，同樣道理，鋼斜拉橋邊跨應(yīng)比相同跨徑混凝土斜拉橋的跨徑小。表3-2中列出了部分雙塔斜拉橋參數(shù)。塔的高度決定著整個橋梁的剛度和經(jīng)濟(jì)性。雙塔三跨式的高跨比一般為1/4-1/7，獨(dú)塔雙跨式一般為1/2.7-1/4.7。索面位置一般有三

30、種：單索面、豎向雙索面、斜向雙索面。索面形狀一般有：輻射式、豎琴式、扇形。主梁的高跨比的正常范圍：對于雙索面情形：1/100-1/150；對于單索面情形：1/50-1/100，且寬跨比不宜小于1/10。方案4 懸索橋構(gòu)造特點(diǎn)：由懸掛在兩邊塔柱上的強(qiáng)大纜索作為主要承重結(jié)構(gòu).吊桿將橋面系豎向荷載傳與主纜，使主纜受很大拉力；受拉主纜固定于巨大的錨碇中； 塔以受壓為主；梁似多點(diǎn)彈性支承連續(xù)梁受力，受彎.懸索橋又分為地錨史懸索橋、自錨式懸索橋單塔雙索面斜拉橋總體布置20m40m60m，邊主跨比為20/400.5如圖3-1。索塔橋面以上高度20m，橋面以上有效高度與跨徑之比為1/3。由于河床高差不明顯，地

31、質(zhì)條件良好，巖層較淺，可以考慮采用獨(dú)塔雙索面斜拉橋方案。該方案采用塔梁墩固結(jié)體系，本方案采用H形混凝土塔。、主梁主梁采用肋板式主梁，梁高為2m，頂寬1.5m，底寬1.92m，橋面板做成2%的雙向橫坡，全寬18.5m。板厚0.32m，高跨比為1/90。梁上索距邊跨為5.5m，中跨為8m，每8m節(jié)段設(shè)一橫梁。、斜拉索斜拉索采用直徑為7mm的低松弛高強(qiáng)平行鍍鋅鋼絲束。斜拉索外層防護(hù)采用熱擠雙層PE防護(hù)套。邊跨斜拉索標(biāo)準(zhǔn)間距為4m，中跨斜拉索標(biāo)準(zhǔn)間距為5m，橫向間距為17m。主塔兩側(cè)斜拉索的設(shè)計以避免產(chǎn)生較大的塔身彎矩為原則。斜拉索兩端用冷鑄分別錨固于索塔和主梁上。、塔柱考慮塔柱受力及施工方面的因素，

32、擬定的斷面尺寸如下：采用H形塔，橋面以上塔高20m，高跨比0.33，順橋向塔身寬4m，橫橋向塔柱寬為2m。塔截面為空心截面，壁厚順橋向1.00m，橫橋向0.5m，索塔內(nèi)壁采用10mm厚的鋼板護(hù)壁，底部實(shí)心段高度為2m，上橫梁以上為斜拉索錨固區(qū)。采用環(huán)向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。斜拉索在塔上間距均為1.2m，為避免斜拉索產(chǎn)生塔內(nèi)截面附加彎矩，邊中跨斜拉索在塔柱上的錨固點(diǎn)高度按照斜拉索與塔內(nèi)壁交點(diǎn)對齊的原則確定。上下橫梁均為單箱單室斷面。上橫梁長度為13m，斷面尺寸為5m（寬）4m（高），壁厚為0.6m；下橫梁長度為18.5m，斷面尺寸為5m（寬）4m（高），壁厚0.8m，下橫梁設(shè)主梁支座。上、下橫梁皆為

33、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。方案5 拱橋:拱橋適宜用作挖方地段的上跨天橋橋型, 按橋跨結(jié)構(gòu)(上承式、中承式、下承式)、拱肋型式、拱軸系數(shù)、矢跨比的不同, 拱橋的變化較之于梁橋更加豐富多彩, 如板肋拱、剛架拱、坡拱、中承拱、禮帽拱、提籃拱等。而拱橋橋型本身具有的曲線美, 能夠與周圍環(huán)境優(yōu)美地結(jié)合。在具體的設(shè)計中, 采用何種型式, 可根據(jù)實(shí)際情況選用。拱橋在跨徑方面, 一跨過路已經(jīng)足夠。橋臺宜埋置在路塹邊坡內(nèi), 其外側(cè)與邊坡渾然一體。拱肋一般采用等截面拋物線無鉸拱肋,拱軸系數(shù)、矢跨比可根據(jù)常規(guī)確定。下承式鋼筋混凝土拱橋、總體布置，見圖紙。、方案構(gòu)思拱橋是一種理想的充分發(fā)揮材料受壓性能的橋型，本次所要設(shè)計拱橋

34、的橋位處河道屬于寬淺式河道，做成上承式拱橋橋面標(biāo)高很大，因而考慮采用下承式拱橋。本方案采用下承式三榀鋼筋混凝土拱肋拱橋，主跨60m。橋曲線線形優(yōu)美，給人以遐想的空間。具體到每部橋型時，橋底標(biāo)高再在這個基礎(chǔ)上提高高度。、橋面凈寬由前可知，橋面凈寬為30m0+4m2=38m。、主拱拱肋主拱拱肋采用下承式拋物線無鉸拱，計算跨徑60 m，計算矢高15 m，矢跨比1/4，兩邊的拱肋截面為高150cm,寬100cm的鋼筋混凝土截面。中間拱肋為寬120cm,高180cm。相鄰拱肋中心距為18.5 m，共設(shè)12組“K”字橫撐，每道橫撐均為直徑1m壁厚15mm鋼管構(gòu)成。、橫梁及橋面板橫梁計算跨徑 18.5m，寬

35、80cm，梁高100cm。橋面板：橋面板采用預(yù)制矩形板，板厚20cm。、系桿及吊桿采用OVMXG15-37鋼鉸線拉索體系，=1860MPa，系桿外包雙層熱擠塑護(hù)套。為了能快捷施工、方便換索、準(zhǔn)確定位及可靠運(yùn)營，設(shè)計了帶簡易滑動軸承的系桿支承架。吊桿標(biāo)準(zhǔn)間距為6.0m，采用鍍鋅高強(qiáng)低松馳s7鋼絲束，=1860MPa。采用PE防護(hù)，采用加裝有位移釋放裝置的OVM-LZM型冷鑄鐓頭錨，分別錨于主拱拱肋的鋼管頂部和縱梁的下翼緣。、橋墩設(shè)計拱橋邊墩：每墩采用兩個300cm200cm方柱墩，墩頂通過單向活動盆式橡膠支座與邊拱拱肋相連。拱橋拱座：為了承受邊拱、主拱產(chǎn)生的巨大支反力，拱座采用了實(shí)體式鋼筋混凝土

36、墩塊，邊拱拱肋、主拱拱肋最后均與拱座形成完全固端的關(guān)系。拱座為大體積混凝土工程，施工時應(yīng)采取可靠措施防止水化熱的危害，防止拱座塊體內(nèi)外溫度差過大。、基礎(chǔ)設(shè)計大橋邊墩樁基礎(chǔ)按鉆孔灌注嵌巖壯設(shè)計，每墩為6根D280cm樁基，拱座采用群樁基礎(chǔ)，承臺橫橋向38 m，順橋向14 m，13根D280cm樁基。、引橋設(shè)計引橋方案同方案，采用先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋。2.3方案比選方案1適宜于高速公路上跨天橋，作為城市主干道不適合；方案2 為大跨度連續(xù)梁橋，技術(shù)成熟，造價低，視野開闊，且適應(yīng)性好。大跨度施工周期長。但是本橋跨徑才為60m，發(fā)揮不了連續(xù)梁橋的大跨度性能，所以也不適合；方案3造形美觀,

37、外形上令人賞心悅目,采用單塔斜拉充分利用了當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特點(diǎn)，與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)一致。主橋邊主跨主次分明，與引橋形式搭配合適，但技術(shù)難度大，本橋跨徑小，也不適； 方案4理由同方案3一樣不適合本橋；方案5采用一跨越江的下承式鋼管混凝土拱橋橋方案,造型美觀,氣勢宏偉,雖然施工難度大、造價較高。使用期間養(yǎng)護(hù)維修工作較量大，但工期較短，又能體現(xiàn)一個城市的經(jīng)濟(jì)文化氣質(zhì)。 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和詳細(xì)的概算之后，最終確定方案為：方案5下承式鋼管混凝土拱橋梁橋。 第三章 主要材料1、拱肋混凝土：C50混凝土；2、縱梁混凝土：C50混凝土；4、橫梁：C50混凝土；4、橋面板：C50微膨脹混凝土；5、橋面鋪裝：C40防水混凝土；

38、6、臺身及背墻：C40混凝土；7、承臺：C40混凝土；8、樁基：C25水下混凝土 ；10、拱肋風(fēng)撐：Q445鋼材。11、吊桿采用鋼絞線，參數(shù)為： 彈性模量=1.95e+011;泊松比=0,4;重度=7800kg/m。12、預(yù)應(yīng)力鋼筋：縱梁及橫梁采用Ryb=1860MPa、符合符合ASTMA416標(biāo)準(zhǔn)要求的j15.24mm的鋼絞線，鋼絞線彈性模量Ey=1.95105MPa，配以相應(yīng)規(guī)格的OVM錨具，金屬波紋管成孔；14、普通鋼筋：級鋼筋，級鋼筋。第四章 鋼筋混凝土拱橋的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1橋型與孔跨布置本次施工圖設(shè)計采用一孔計算跨徑為60.00m的下承式鋼管混凝土簡支系桿拱橋，橋全長60m (臺尾

39、臺尾)。橋面凈寬：4m(人行道) +4.758m(雙向四車道) =48.0m。橋面縱坡：縱坡1%-2%，橫坡2%；荷載標(biāo)準(zhǔn)：城A級；設(shè)計使用年限：設(shè)計基準(zhǔn)期為100年。4.2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計采用規(guī)范4.2.1主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1)道路等級：城A級；(2)車道數(shù)：雙向八車道；(4)設(shè)計行車速度：80km/h；(4)設(shè)計荷載：人群荷載：3.5 kN/；(5)橋面橫坡：行車道1.5%人字形雙面坡，人行道1%向內(nèi)單面坡。4.2.2設(shè)計采用參考資料及規(guī)范(1) 葉見曙.結(jié)構(gòu)設(shè)計原理.北京：人民交通出版社，2004(4) 汪蓮.橋梁工程.合肥：合肥工大出版社，2004(5) 邵旭東.橋梁工程.北京：人民交通

40、出版社，2004(6) 凌治平、易經(jīng)武.基礎(chǔ)工程.北京:人民交通出版社,2004(7) 中華人民共和國交通部.公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2004）.北京：人民交通出版社，2004 (8) 中華人民共和國交通部.公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004）.北京：人民交通出版社，20044.3橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計說明4.3.1上部結(jié)構(gòu)設(shè)計說明本橋結(jié)構(gòu)形式為Lp=60.0m下承式鋼筋混凝土簡支系桿拱橋。拱肋的理論計算跨徑為60.0m，計算矢高15.0m，矢跨比1/4，理論拱軸線方程為：Y=-1x/60 + X (坐標(biāo)原點(diǎn)為理論起拱點(diǎn))。橋面結(jié)構(gòu)采用縱橫梁體系、整體橋面板，以提高結(jié)構(gòu)的整體剛度。

41、主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造如下：1、拱肋及風(fēng)撐全橋共設(shè)三榀鋼管混凝土拱，拱肋截面為矩形截面，高150cm，寬100cm，拱肋與加勁縱梁固接，每兩榀拱肋橫向間距為18.5m，在拱肋設(shè)置兩道混凝土X形風(fēng)撐和1道直撐，風(fēng)撐截面為鋼管截面，直徑1m,壁厚15mm。 2、吊桿每榀拱肋設(shè)11根廠制吊桿，吊桿間距為5.0m。吊桿采用鋼絞線，參數(shù)為： 彈性模量=1.95e+011;泊松比=0,4;重度=7800kg/m。3.縱梁及橫梁縱梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其截面為矩形實(shí)體截面，本結(jié)構(gòu)采用三榀縱梁，兩邊縱梁高150cm，寬100cm，中間縱梁高180cm,寬120cm。預(yù)應(yīng)力鋼束采用符合ASTMA416標(biāo)準(zhǔn)要求的j15.2

42、4mm高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Ryb=1860MPa。配套錨具采用OVM錨具，金屬波紋管成孔。全橋共設(shè)11道混凝土矩形橫梁。橫梁高100cm，寬80cm。4、橋面板：橋面板采用預(yù)制矩形板，板厚20cm。4.3.2下部結(jié)構(gòu)和設(shè)計說明本橋下部結(jié)構(gòu)橋臺采用一字形橋臺，臺身厚100cm，橋臺基礎(chǔ)采用140cm鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，鋼筋混凝土承臺厚度為400cm，樁基按端承樁設(shè)計。臺后接路基擋墻，擋墻采用明挖基礎(chǔ)。4.4橋面工程及其它1、橋面鋪裝及橋面排水機(jī)動車道與非機(jī)動車道橋面鋪裝均采用8cm厚C50鋼筋混凝土+2cm厚瀝青混凝土鋪裝；1。2、人行道板、路緣石及欄桿人行道板采用8cmC40鋼筋混凝土板，

43、上設(shè)2cm厚水泥砂漿壓花抹面；路緣石采用現(xiàn)澆C40鋼筋混凝土路緣石；人行道欄桿采用外表豪華、強(qiáng)度高、價格低的碳素鋼復(fù)合鋼管。4、伸縮縫在橋臺處各設(shè)一道D80型伸縮縫，全橋共設(shè)2道。4、支座本橋支座采用轉(zhuǎn)動性能好、承載力高、壽命長的盆式橡膠支座。0號橋臺設(shè)置1個GPZ()27.5DX型支座（橫向活動，縱向固定）和1個GPZ()27.5GD型支座（縱、橫向固定）， 1號橋臺1個GPZ()27.5DX型盆式橡膠支座（縱向活動，橫向固定）和1個GPZ()27.5SX型盆式橡膠支座（縱、橫向活動）。4.5橋梁結(jié)構(gòu)分析方法4.5.1計算采用程序結(jié)構(gòu)靜力計算按空間有限元的方法進(jìn)行, 動力及穩(wěn)定性分析按空間有

44、限元的方法進(jìn)行計算， 采用MIDAS Civil結(jié)構(gòu)分析程序計算。4.5.2荷載內(nèi)力組合1、正常使用階段組合 I：一期恒載+二期恒載+砼收縮徐變+預(yù)加應(yīng)力+汽車荷載（含沖擊力）+人群荷載。組合：一期恒載+二期恒載+砼收縮徐變+預(yù)加應(yīng)力+汽車荷載（含沖擊力）+人群荷載+均勻升降溫。2、施工階段按公路橋規(guī)荷載組合進(jìn)行。第五章.上部結(jié)構(gòu)計算5.1橋梁的總體布置本設(shè)計為單孔計算跨徑為60.0m的剛性桿系剛性拱的下承式鋼筋混凝土拱橋。5.2行車道板自重計算1、行車道板支承的長邊18.5m，支承的短邊長5m，兩者之比為3.1，大于2，可按單向板計算。根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，板的

45、計算跨徑一般取兩支承中心間的距離，但位于梁肋間的板，其計算跨徑為：計算彎矩時：L=L0+t，但不大于L0+b；計算剪力時：L= L0；式中：L0為板的凈跨徑，t為板的厚度，b為梁肋的寬度。對于本橋的行車道板，t=0.20m。所以：計算彎矩時其計算跨徑為：L=5+0.4=5.40m；計算剪力時其計算跨徑：L=5.00m；取計算跨徑：l=5.00m；橋面凈寬為40.0m；橋面全寬為48m；凈跨徑：l=5.00-0.42=4.68；板厚：t=0.4m；板總長：L=5.00+0.42=5.42m；設(shè)計環(huán)境：環(huán)境類別為I類；2、單位面積上的荷載集度：在行車道部分設(shè)置1.5%的雙向橫坡，平均鋪裝層厚度為0

46、.09m。q鋪=110.08260.021124=2.54kN/；q護(hù)欄=4.0kN/；q人行道板=0.5 kN/m；人群荷載化為全橋面均布荷載，q人群荷載=4.54/19=0.74Kn/m。5.3作用組合承載力極限組合=1.200 x 自重+ 0.800 x 人行道 + 1.400 x 車道荷載長期組合=1.000 x 自重+ 0.800 x 人行道 + 0.400 x 車輛荷載短期期組合=1.000 x 自重+ 0.800 x 人行道 + 0.700 x 車輛荷載5.4拱肋和縱梁的計算5.4.1作用組合計算1、作用荷載組合：組合=1.200 x 自重+ 0.800 x 人行道 + 1.40

47、0 x 車道荷載橋梁的結(jié)構(gòu)計算采用車道荷載基本組合，局部計算采用車輛荷載基本組合。5.4.2最不利工況內(nèi)力分析1、拱肋、縱梁的軸力 （見圖5-1，5-2）圖5-1兩邊拱肋、縱梁的軸力圖圖5-2中間拱肋、縱梁的軸力圖 2、拱肋、縱梁的彎矩（見圖5-3，5-4）圖5-3兩邊拱肋、縱梁的彎矩圖圖5-4中間拱肋、縱梁的彎矩圖4、肋、縱梁的截面最大剪力（見圖5-5）圖5-5肋、縱梁的截面最大剪力圖根據(jù)最大組合所計算出的控制截面內(nèi)力:1、C50縱梁為為拉彎構(gòu)件，最大應(yīng)力為拉應(yīng)力為1.68Pa最小配筋率min，滿足要求。已知鋼筋面積As25746 mm選擇雙層配筋，一層1632，總配筋面積25746 mm。

48、2、單筋-矩形截面-截面復(fù)核計算書(1)、計算過程:截面有效高度 h0ha1745.0（mm）配筋率計算:配筋率As（bh0）1.19（%）最小配筋率 min0.45ftfy0.28（%）規(guī)范要求最小配筋率 min0.20（%）相對受壓區(qū)高度計算:相對受壓區(qū)高度 fy（1fc）0.048相對界限受壓區(qū)高度 b0.560(2)、計算結(jié)果:配筋率最小配筋率min，構(gòu)件安全。因?yàn)閎，最大承載彎矩為: 10694.4（kNm），構(gòu)件安全。中間縱梁整個配筋為上層4根12的架立筋，下層布置32根32的受力筋，每層16根，兩邊各6根12的腰筋。a32+32+16=80mm3、兩邊縱梁受彎配筋計算書(1)、設(shè)

49、計要求:結(jié)構(gòu)安全等級:二級混凝土強(qiáng)度等級:C50鋼筋等級:HRB335彎矩 M1109（kNm）矩形截面寬度 b1000（mm）矩形截面高度 h1500（mm）保護(hù)層 假設(shè)為a65.0（mm）采用綁扎鋼筋骨架(2)、計算參數(shù):根據(jù)設(shè)計要求查規(guī)范得:重要性系數(shù) 01.0混凝土C50的參數(shù)為:系數(shù) 11.000系數(shù) 10.800混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 fc22.4（）混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值 ft1.84（）正截面混凝土極限壓應(yīng)變 cu0.00440鋼筋HRB445的參數(shù)為:普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值 fy280（）普通鋼筋彈性模量 Es2.0100000(）(4)、計算過程:截面有效高度 h0ha

50、1445.0（mm） 相對受壓區(qū)高度計算:采用綁扎鋼筋骨架，由得 1109e+006=22.41000x(1435-x/2) 解方程的x=45mm相對界限受壓區(qū)高度 b0.560因?yàn)?xb=971mm，滿足要求。配筋面積計算:=22.4100045/280=2800mma=42+16=48mm,取為65mm選擇單層配筋，一層442，總配筋面積4217 mm最小配筋率 min0.45ftfy0.28（%）規(guī)范要求最小配筋率 min0.20（%）配筋率 As（bh0）0.218（%）(4)、計算結(jié)果:配筋率最小配筋率min，滿足要求。選擇單層配筋，一層432，總配筋面積4217 mm4、單筋-矩形截面-截面復(fù)核計算書(1)、計算過程:截面有效高度 h0ha1445.0（mm）配筋率計算:配筋率As（bh0）0.218（%）規(guī)范要求最小配筋率 min0.20（%）相對受壓區(qū)高度計算:相對受壓區(qū)高度