桥梁工程-毕业设计计算书(五跨等截面连续梁桥).doc

茶庵铺互通式立体交叉K65+687跨线桥方案比选与施工图设计 第 PAGE 4 页 共 NUMPAGES 68 页 1 设计基本资料 1.1 概述 跨线桥应因地制宜，充分与地形和自然环境相结合。跨线桥的建筑高度选取除保证必要的桥下净空外，还需结合地形以减少桥头接线挖方或填方量，最终再谈到经济实用的目的。如果桥两端地势较低，主要采用梁式桥；略高的则主要采用中承式拱肋桥；更高的则宜采用斜腿刚构、双向坡拱等形式。在桥型的选择时，一方面从“轻型”着手，以减少圬工体积，另一方面结合当地的资源材料条件，以满足就地取材的原则。随着社会和经济的发展，生态环境越来越受到人们的关注与重视，高速公路跨线桥将作为一种人文景观，与自然相协调将会带来“点石成金”的效果。高速公路上跨线桥常常是一种标志性建筑物，桥型本身具有的曲线美，能够与周围环境优美结合。 茶庵铺互通式立体交叉K65+687跨线桥，必须遵照“安全、适用、经济、美观”的基本原则进行设计，同时应充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。 1.1.1设计依据 按设计任务书、指导书及地质断面图进行设计。 1.1.2 技术标准 （1）设计等级：公路—I级；高速公路桥，无人群荷载； （2）桥面净宽：净—11.75m + 2×0.5 m防撞栏； （3）桥面横坡：2.0%； 1.1.3 地质条件 桥址处的地质断面有所起伏，桥台处高，桥跨内低，桥跨内工程地质情况为（从上到下）：碎石质土、强分化砾岩、弱分化砾岩，两端桥台处工程地质情况为：弱分化砾岩。 1.1.4 采用规范 JTG D60-2004 《公路桥涵设计通用规范》 ； JTG D62-2004 《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》 ； JTG D50-2006 《公路沥青路面设计规范》 JTJ 022-2004 《公路砖石及砼桥涵设计规范》 ； 1.2 桥型方案 经过方案比选，通过对设计方案的评价和比较要全面考虑各项指标，综合分析每一方案的优缺点，最后选定一个最佳的推荐方案。按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。独塔单索面斜拉桥比较美观，但是预应力混凝土等截面连续梁桥桥梁建筑高度小，工程量小，施工难度小，可以采用多种施工方法，工期较短，易于养护。另外该桥是位于山区的高速公路桥，对于美观要求低。综上，设计最终确定采用4×35m预应力混凝土等截面连续梁桥（图1.1）。 图1.1 桥跨总体布置立面图（单位：cm） 1.3 施工方式 采用分段支架浇筑的方式，达到设计强度后，张拉预应力钢束并压注水泥浆，待混凝土达到预定强度后拆除支架并卸模板，再完成主梁横向接缝，最后进行护栏及桥面铺装施工。 施工顺序如下： 施工桩基础、承台与桥墩； 搭设支架，立模放样； 预埋预应力波纹管，绑扎普通钢筋，浇筑混凝土； 混凝土达到预定强度后开始张拉预应力钢束； 拆除支架并脱模； 二期自重作用加载，完成全桥工程。 2 毛截面几何特性计算 2.1 基本资料 2.1.1 主要技术指标 设计等级：公路—I级 桥型布置：4×35m等截面连续梁桥 桥面宽度：净—11.75m + 2×0.5 m防撞栏（图2.1） 计算跨径：35m（两墩中心距） 桥面横坡：2.0% 图2.1 主梁横截面图及桥面布置图（单位：cm） 2.1.2 材料规格 主梁：采用C50混凝土，钢筋混凝土容重为26500N/m3，弹性模量取3.45×1010 Pa； 桥面铺装：厚度为8cm的沥青混凝土面层，箱梁横向两端厚度分别为8cm和33cm的混凝土桥面板单向横坡，混凝土桥面板钢筋混凝土容重为N/m3；沥青混凝土容重为20000N/ m3； 防撞护栏：采用C30混凝土，容重为N/m3； 横隔板：采用C50混凝土，钢筋混凝土容重为N/m3，弹性模量取3.45×1010 Pa。 2.2 毛截面几何特性计算 毛截面的几何特性可以通过AUTOCAD、桥梁博士或ANSYS计算得出，计算得到的几何特性见表2-1和2-2： 表2-1 跨中处毛截面几何特性 面积A（m2） 惯性矩I（m4） 重心距下缘H（m） 6.4325 3.2975 0.9893 表2-2 支座处毛截面几何特性 面积A（m2） 惯性矩I（m4） 重心距下缘H（m） 16.85 4.8529 0.9496 茶庵铺互通式立体交叉K65+687跨线桥方案比选与施工图设计 第 PAGE 66 页 共 NUMPAGES 67 页 3 主梁作用效应计算 3.1 结构计算简图 全桥五跨共取32个单元，33个结点，所有单元长4.375m。取1~17节点所对应的截面为控制截面，桥墩简化为活动和固定铰