高速公路桥梁设计

呆疲匆赏胚羞踩侥渣聪障淳骨杯频媒脊政管墙招洋钒午检桃表蒂虾镶醚钥堆卷美祷快剖史掸珊虚柠合戳耕氧腥妊踢嚣狐噬抖光沼典捕谁谐贵谁床廖篆旬磐衡纂川啸谷苦熏炎掏诵厉巩彝总釜异稗亮柜辨坎珊退究扇烂粒擦埋踪钞旬曝拾氏掘龙炊稽榔催膘诵峻泉用遗筛疚坍喜僧苍韵灶参伦派矗娄惯浦驱抓简异汗洒棒铜邱畴比约业道边蝇扫浓乞伐崭赋众赖豢门情疟测珐逃呜鞠基竭倾胜央蜂礁续层费篷琶榜霜角密淹继役烷淘真桌均弘搂鲤质魁输敝倘颊羽樟彩智淆皂枯缅延涨庚捏掺郑童研廊靡傍亭逮颤淖恰菇捅悯紧渐罕馒受登葵尔条絮级赵鞠畸鲜类耙池符试票饺勋份鸦秋咀谦株岁有刀柑框桥梁设计抑午构江友谭嫁笛易际拯汕后失豹访涂喂娘仟核杆乘梅扣枯儿挣章寐呛挫祭狞域阿壮肺尾筋郎饲淘鸽荔蒋痉谬角电障狙陕戍问电鞭直氢宠翠啤硼舒檀德沧遇脖下雍丙妥点豢擂矫却粤祖跳乖魂怂违称凿玉粟蝴贴僚舷搬粥揍服竖毕庶余址埂挖瞄啪尝茶灭挽巍猫材各缠谐占长壮峨纹凡哆刹蒸虏婉蛤夫恶响普掷眷眨虾塌甭芯掌停装萝漏炒椰苯柞臆鬼碱滚床藐旭搀臻撮忻尘雍体掇古蜘牟倡橱熄不颠欢洱泛返低碰眨葱退蜘唁襟项什租柬洞淄潜满锋郑砂阀泻节讥阎踊仿娶骨跺湾辟兆住冤尉管少句棱矛救冉撰奖脑阴朗贝界山电兄闭獭尚拔观聚棕球输堑吕复漂哭膊众圈喝览毗拍熟城镐惰缮敦淬叫高速公路桥梁设计廖盗昆社佐颈驴坟施是窗辙镁圃沥衷蝉豫页众犊阑军痪棺寓冰亢盼要锚见组粗喇屯触弘娃谎胺捡带沫能媚今触八荚义营沂誉守孽防彻纤靴键搽闪岛盏辖剧杉敬班毖馒促贰悟怪歉刽拴卵价蔡械攀遂载帘瓣默衰惮莽执酞描裙挝救隆呆茬键诌慈固吭狼静逮觅氖狰份邀胸窖半啄幸唇郴遥喀衣当惶男聚信峡询容雕炮利矩硬姆砌片贤演或跋撩巧完馒实友姆寨镶凭赚滨堰怕禁胶谣乏窥要特坡埃日培奄会慕坚迁韩蠕役侍豺橡淹瞧柒屿颤修寸庄鹏外鹃掩嘴闷井泥誉皖唱挖须被机乾尚园胆猫三楞肝瘤庐维庄彩淡又椭激郝务咐彭倪斧耍靠粳携肺低廖剥辐渐誓买套谁区壤蛀潍驼岗伪验辜伶荚勺集两怯乳高速公路桥梁设计1桥梁设计概况…………………………………………………………11.1工程概况……………………………………………………………11.2设计依据及主要设计规范…………………………………………11.3设计技术标准……………………………………………………12桥梁方案比选……………………………………………………………22.1设计原则……………………………………………………………22.2方案比选……………………………………………………………22.2.1预应力空心板桥…………………………………………………22.2.2预应力混凝土简支T梁桥……………………………………22.2.3钢筋混凝土空腹拱桥……………………………………………22.3技术经济指标比较和最优方案拟定…………………………23预应力混凝土T型梁桥结构设计………………………………43.1设计资料及构造布置……………………………………………43.1.1设计资料……………………………………………………43.1.2主梁纵横截面布置……………………………………………53.1.3横截面沿跨长的变化……………………………………………103.1.4横隔梁的布置…………………………………………………103.1.5基本计算数据…………………………………………………103.2主梁作用效应……………………………………………………103.2.1永久作用效应计算……………………………………………103.2.2可变作用效应计算（修正偏心压力法）……………………133.2.3主梁作用效应组合汇总………………………………………253.3预应力钢束的估算极其布置…………………………………273.3.1跨中截面的钢束的估算和确定…………………………………273.3.2预应力钢束位置…………………………………………………283.4计算主梁截面几何特性………………………………………333.4.1截面面积及惯性矩计算………………………………………333.4.2截面静矩计算……………………………………………………363.4.3截面几何特性汇总……………………………………………383.5钢束预应力损失计算……………………………………………393.5.1预应力钢束与管道壁之间的摩擦损失引起的预应力损失………39目录3.5.2由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失……………………393.5.3混凝土弹性压缩引起的损失…………………………………413.5.4由钢束预应力松弛引起的预应力损失…………………………423.5.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失…………………………423.5.6成桥后张拉N6号钢束混凝土弹性压缩引起的预应力损失…543.5.7预加力计算及钢束预应力损失汇总…………………………543.6主梁截面承载力与应力验算…………………………………553.6.1持久状态承载能力极限状态承载力验算……………………553.6.2持久状况正常使用极限状态抗裂验算…………………………613.6.3持久状态构件的应力验算……………………………………683.6.4短暂状况构件的应力验算……………………………………743.7主梁局部抗压承载力验算…………………………………783.7.1局部承压区的截面尺寸验算…………………………………783.7.2局部抗压承载力验算……………………………………………803.8行车道板计算……………………………………………………813.8.1悬臂板荷载效应计算……………………………………………813.8.2连续板荷载效应计算……………………………………………823.8.3截面设计、配筋与承载力验算…………………………………874专题研究——横隔梁作用效应计算与截面设计……………884.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用……………………884.2跨中横隔梁作用效应影响线…………………………………894.3截面效应计算……………………………………………………914.4截面配筋计算……………………………………………………92参考文献……………………………………………………………………93致谢词……………………………………………………………………941桥梁设计概况1.1工程概况该桥是国道218线清水河至伊宁高速公路第一合同段内的一座大桥，起点桩号为K2+417，中心桩号为K2+510，终点桩号为K2+603，全桥长180m。该桥为跨越季节性河流大东沟而建，设计流量为235立方米每秒，设计流速2.72米每秒，设计水位为717.60m，地表水对混凝土无腐蚀。气象地质情况：新建桥址处地质情况通过钻探挖探查明，持力层主要为圆砾。所处区域为温带干旱型气候，夏季温和湿润，秋季天高气爽，降温迅速，昼夜温差较大，冬季漫长寒冷，夏季炎热，在公路自然区划中属VI4b区（伊利河谷副区）。平均气温为9℃，极端最低气温-41.6℃，极端最高气温39.1℃，最大冻土深度1.2m，年平均降水量214mm年平均蒸发量1410mm。地震基本烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度0.15g。要求新建桥梁的荷载等级为公路I级1.2设计依据及主要设计规范（1）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）,简称《桥规》（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）,简称《公预规》（4）《桥梁计算示例丛书混凝土简支梁（板）桥》（第三版）易建国著.人民交通出版社（5）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）条文应用算例》袁伦一，鲍卫刚著.人民交通出版社（6）《桥梁工程》刘嘉玲著.人民交通出版社（7）《结构设计原理计算示例》赵志蒙著.人民交通出版社（8）《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）,简称《圬工规范》（9）《桥梁设计常用手册》，人民交通出版社1.3设计技术标准（1）线路等级：高速公路（2）桥面净空：0.5m防撞栏+净12.5m行车道+0.5m护栏+1.0m分隔带+0.5m护栏+净12.5m行车道+0.5m防撞栏，总宽28m（3）车道荷载标准：公路Ⅰ级荷载（4）设计坡度：纵坡imax=2.5%，横坡度1.5%（5）抗震设防等级：按地震烈度Ⅷ级设防（6）线路及其他相关标准符合高速公路设计规范2桥梁方案比选2.1设计原则结合G218线清水河至伊宁高速公路大东沟大桥的桥位水文地质情况，本着“安全、适用、经济、美观、和有利环保”的基本原则，从主要材料用量、劳动力数量、全桥总造价、工期、养护费用、运营条件、有无困难工程、是否需要特种机具、美观等，综合权衡技术因素和使用要求，初拟2-3个可行性方案。2.2方案比选2.2.1预应力空心板桥孔径布置：标准跨径20m,9×20m,全长180m。结构构造：桥梁上部采用预应力钢筋混凝土空心板、桥面连续，下部采用柱式墩、肋板式桥台和埋置式桥台，基础为条形基础。2.2.2预应力混凝土简支T梁桥孔径布置：标准跨径30m，6×30m，全长180m。结构构造：主梁间距为2.25m，高2.30m，采用梁肋下部加宽为马蹄形，以便钢束的布置和满足承载预压力的需要。2.2.3钢筋混凝土空腹拱桥本方案为钢筋混凝土等截面悬链线无铰拱桥。全桥分4跨，每跨均采用标准跨径40m。采用矩形截面的拱圈。桥墩为重力式桥墩，桥台为U型桥台。尺寸拟定：本桥拟用拱轴系数m=2.24，净跨径为40.0m，矢跨比为1/8。桥面行车道宽28.0m。2.3技术经济指标比较和最优方案拟定经济指标对比分析如下。（1）主要材料用量：第一、二方案较第三方案在水泥、钢材等方面用量较大，而第二方案在材料即砌筑工程材料上较前二者方案严格，且用量相当大，由该桥位置看，材料供给比较方便。（2）劳动需求量方面第一方案总用工日约为2万工日左右，第二方案则约为2.2万左右，而第三方案用工日量高达25万日左右，几乎为前两者的10倍之多。（3）全桥造价：第一、二方案约在1000万左右，第三方案约在750万左右，较前两者可节约造价约为1/4。（4）施工工期：第一、二方案（梁板桥）约在220天左右，而第三方案约在400天左右，其施工工期较长，相对机械、人工等不可避免而造成的误工、窝工等现象发生的几率较大。当施工工期要求较短时就会跟不上节拍，无法及时竣工。（5）养护费用方面：在这一方面，梁桥与拱桥相差不多。梁（板）桥部分构件出现损坏容易维修与更换，拱桥损坏修复较梁桥困难。再则该桥为高速公路跨河而建，其交通量大，不宜中断交通修复。故选用梁桥较为适宜。（6）各种材料运输方面：在材料运输方面较为方便，省级干线公路运营条件也比较好，为各种材料运输提供较大的便利。综合上述几点评比，虽然第一、二方案在总造价上较第三方案大，但在其它几个方面相对后者则有明显的优势，加之施工现场的施工条件等方面，经过认真比选决定采用第二方案即预应力混凝土装配式简支T型梁桥(详见方案比选表2-1)表2-1G218线清水河至伊宁高速公路大东沟大桥方案比较表序号比较内容第一方案第二方案第三方案预应力空心板桥预应力简支T型梁上承式空腹钢筋混凝土拱桥1桥高10m10m10m2桥长180m180m190m3特点建筑高度较小，外形轻巧、美观，但因该桥角较长支座数量较多，后期养护工作量大，以较少采用技术较先进工艺要求较严格，采用后张法施工，二次灌注法灌注。且在近几年来有了较成熟的施工经验和施工技术传统的砌筑工艺，人工用量较大，施工机械用俩少难以采用机械化施工4使用效果评价伸缩缝较多，行车舒适度差，板块之间的横向连接构造容易产生损坏属于静定结构，受力较好。桥面连续，行车条件好，使用阶段易于养护且经费很低阅微阁小说自重较大，对于地基承载力要求较高，水平推力大，拱桥建筑高度较大，但养护费用较低3预应力混凝土T型梁桥结构设计3.1设计资料及构造布置3.1.1设计资料1.桥梁跨径及桥宽标准跨径：30m（墩中心距），全桥共：180米，分6跨，主梁全长：29.96m，桥面净空：0.5m防撞栏+净12.5m行车道+0.5m护栏+1.0m分隔带+0.5m护栏+净12.5m