10m空心板梁橋

1、第一章設(shè)計(jì)原始資料1.1、工程概況1.1.1X程概況：南方某平原區(qū)河流，橋位河段的水面比降0.7%,m=35,經(jīng)實(shí)地調(diào)查波浪推進(jìn)長(zhǎng)度D=3Kmh縱=0.95m,風(fēng)速15/s。該地區(qū)汛期一般為七、八級(jí)風(fēng)，風(fēng)壓為550pa。無(wú)漂流物及通航要求，該地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深為0.6m,地面以下均為中砂，d95=0.72mm汛期含沙率為7kg/m31.1.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：公路等級(jí)：公路-I級(jí)設(shè)計(jì)速度：80km/h洪水頻率：1/50斜交角度：15°橋梁寬度：凈寬11.50+2X0.5m1.1.3地質(zhì)條件土層名層厚a0tp容重雜粘土2.36022019圓砂1.013050019全分化粉砂巖0.423083019強(qiáng)

2、分化粉砂巖2.030095019中分化粉砂巖6.34001700191.1.4構(gòu)思宗旨(1) 符合交通發(fā)展規(guī)劃，滿足交通功能需要；橋梁結(jié)構(gòu)造型簡(jiǎn)潔，輕巧，反映新科技成就，體現(xiàn)人民智慧；設(shè)計(jì)方案力求結(jié)構(gòu)新穎，保證結(jié)構(gòu)受力合理，技術(shù)可靠，施工方便;與高速公路的等級(jí)和周邊環(huán)境相宜；學(xué)習(xí)等截面梁橋的設(shè)計(jì)過(guò)程；學(xué)習(xí)橋梁設(shè)計(jì)軟件。1.1.5材料(1)混凝土：C30混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值？ck=20.1MPa,抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?cd=13.8MPa,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn).值？tk=2.01MPa,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值10MPau?td=1.39MPa，彈性模量Ec=3.0(2)鋼筋：采用HRB335,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fsk=2

3、80MPa，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd=280MPa，鋼筋的彈性模量Es=2.0x105MPa。(1) 1.2水文計(jì)算1.2.1設(shè)計(jì)原始資料橋面平面圖橋位地質(zhì)縱剖面圖南方某平原區(qū)河流，橋位河段的水面比降0.7%,m=35地面以下均為中砂，d95=0.72mm汛期含沙率為7kg/m3經(jīng)實(shí)地調(diào)查波浪推進(jìn)長(zhǎng)度D=3Kmh縱=0.95m,風(fēng)速15/s。(2) 該地區(qū)汛期一般為七、八級(jí)風(fēng)，風(fēng)壓為550pa。(3) 無(wú)漂流物及通航要求，同時(shí)也不考慮抗震等。(4) 洪雨季節(jié)一般為六、七、八、九、十月。(5) 設(shè)計(jì)流量為57n3/s，設(shè)計(jì)水位為1693.58m,設(shè)計(jì)流速為1.23m/s。(10)該地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深為0.

4、6m1.2.2河段類(lèi)型判斷該河段位丁平原與山區(qū)的過(guò)渡地帶，河床地質(zhì)條件較好，河岸比較齊整，其河床多為礫石，沖淤變化不大，主槽寬淺，極少擺動(dòng)，平面順直，綜合判斷為山前區(qū)穩(wěn)定性河段。1.2.3水文計(jì)算B(橋長(zhǎng))=10m橋?qū)?2.50m,河寬7.93m,水深2mQ=V*AA=7.93*2=15.86m2濕周X=12,R=A/X=15.86/12=1.32由曼寧公式得C=R6=(1.32)6=41.89m/sn0.025由謝才公式得v=c、.Ri=41.89、1.32*0.0006=1.18m/sQ=VA=7.93*1.18=9.36m3/s1.2.4擬定橋長(zhǎng)該河屆丁穩(wěn)定性寬灘性河段，查規(guī)范橋涵水文與

5、水力學(xué)采用12-9式計(jì)算業(yè)段計(jì)其中R=7.93K1=1hc=1.9代入上式._1(I(1.97.93)0.06=1.099.36qc=1.187.93Lj=丁36=7.28m1.091.18故橋梁方案按10m左右布孔為宜。1.2.5沖刷計(jì)算1)一般沖刷非粘性土質(zhì)，全部按河槽計(jì)算，根據(jù)公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范中式641修正式,式中：Bz造床流量下河槽寬度(Bz=20mHz造床流量下的河槽平均水深(mHz=0.95m；d河槽泥砂平均粒徑(mmd=0.72mmE與汛期含沙量有關(guān)的系數(shù)，由公路工程橋涵水文勘測(cè)設(shè)計(jì)中表E=0.66&=1.167.3.12知Hcm=3mQpLj-qcBc0.06；

6、=K1()hc其余數(shù)據(jù)與上同，代入上式，hp=10.06m橋下最低沖刷線高程Hs=Hp-hs=1693.58-10.06=1683.52m1.2.6計(jì)算橋面標(biāo)局雍水高度氏=土=(1.182/9.8X1.9)=0.074<1即設(shè)計(jì)流量通過(guò)時(shí)為緩流ghcV0=vc=vs=1.18m/s橋孔側(cè)收縮系數(shù)e=1-0.375頭=1-0.3751118=0.96l10橋墩阻水引起過(guò)水?dāng)嗝嬲蹨p系數(shù)r=：=£3=0.13沖刷系數(shù)p=1.2沖刷前橋下含橋墩在內(nèi)的毛計(jì)算過(guò)水?dāng)嗝婷娣eAqQsep(1-r)Vs9.360.961.2(1-0.13)1.18=11.02凈水面積Aj=(1-r)&=

7、(1-0.13)11.02=9.587m水流阻力系數(shù)=0.05VM=1x(Qp+vc)=-x(_96+1.18)=1.213m/s2Aj29.587Z=.VM2V02)=0.05X(1.2132-1.182)=0.004m因?yàn)樵摵訛樯絽^(qū)與半山區(qū)河流所以橋下雍水高度Az=Z=0.004m波浪高度由經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行波浪高度的計(jì)算:hL=2.31.3th0.7（憩）0.7_Vw_0.0018（Kd?D）0.45th-0.13th|0.7（業(yè)）0.7:Vw_gVW式中：hL計(jì)算波浪高度；h平均水深（；h=1.9mD計(jì)算浪程（m；D=3000mg重力加速度（m/s2）g=9.80m/s2Vm風(fēng)速（m/s）;

8、Vm=15m/sKd有效浪程系數(shù)查水力學(xué)及橋涵水文表128B由丁一=0.946,用內(nèi)插入法可得KD=1.00Dx-x（注：thx=；x二）計(jì)算橋面標(biāo)高時(shí)通常代|hL計(jì)入將數(shù)據(jù)代入上式，可得最終波浪高度hL=0.533m'巾=z'+2hL=0.004+20.533=0.359m33（3）橋面最低標(biāo)局本河段流水現(xiàn)象不嚴(yán)重，亦無(wú)流木和較大漂浮物，無(wú)通航和抗震要求，其他引起水位升高的因素均可略去不計(jì)。故：Hmin=Hp、：h：hj：h°Hp設(shè)計(jì)水位£Ah考慮雍水，浪局，波浪雍局，河灣超局，水拱，局部股流雍局（水拱與局部股流雍高只取其大者），床面淤高，漂浮物高度等諸因

9、素的總和；（mhj橋下凈空安全值，取為0.5mAho橋梁上部建筑物高度，包括橋面鋪裝高度，此處取為2mHmin=1693.58+0.359+0.5+2=1696.439m因?yàn)槁访鏄?biāo)高為1696.439m所以Hmin=1696.439m第二章橋梁初步設(shè)計(jì)的基本程序2.1橋梁結(jié)構(gòu)的總體布置和初步方案擬定2.1.1立面布置（一）孔徑的擬定橋梁孔徑的擬定主要根據(jù)泄洪的要求。在公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003）表5.0.4中規(guī)定了不同等級(jí)公路的設(shè)計(jì)洪水頻率，如高速公路、一級(jí)公路上的大、中、小橋和涵洞的設(shè)計(jì)洪水頻率均規(guī)定為1/100:二級(jí)公路上的大、中橋規(guī)定為1/100，小橋和涵洞為l/50;三級(jí)

10、公路上的大、中橋規(guī)定為1/50;四級(jí)公路的小橋規(guī)定為1/25等。在橋位附近的水文站可以調(diào)查得到相應(yīng)這些設(shè)計(jì)頻率的流量和水位，然后在已知橋位的河床斷面上可求出橋下順利宣泄設(shè)計(jì)洪水所需的最小過(guò)水面積，從而確定橋臺(tái)的臺(tái)口位置。在有的情況下可將橋臺(tái)位置適當(dāng)往河心方向推，以縮短橋長(zhǎng)，節(jié)省造價(jià)。如寬灘河流、深基礎(chǔ)橋梁等。應(yīng)該注意的是總跨徑的縮短會(huì)引起過(guò)水面積減小，流速加大，從而導(dǎo)致沖刷加大以及橋前壅水高度的加大。在確定基礎(chǔ)埋置深度及周?chē)ㄖ?、農(nóng)田的安全時(shí)應(yīng)考慮這一因素。（二）跨徑的擬定在求得總的孔徑后，還需進(jìn)一步進(jìn)行分孔布置，即確定是一跨還是多跨過(guò)河（路線），如果是多跨布置，即是確定橋墩的位置。對(duì)丁跨河橋

11、梁，分孔的主要依據(jù)是通航要求，地形和地質(zhì)條件、水文狀況、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件和美觀的要求。橋梁的分孔和造價(jià)有很大的關(guān)系，跨徑和孔數(shù)不同時(shí)，上部結(jié)構(gòu)和墩臺(tái)的總造價(jià)是不同的。跨徑越大，孔數(shù)越少，上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)就越大，而墩臺(tái)的造價(jià)就越小。反之,墩臺(tái)的造價(jià)可能較上部結(jié)構(gòu)的大。另外，當(dāng)遇到水深較深或河床地質(zhì)不良等的河流，其基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工均較復(fù)雜，造價(jià)就高，跨徑宜選得大一些；反之，對(duì)丁寬淺河床，水深不大（如北方的季節(jié)性河流），而且河床地質(zhì)較均勻的河流，橋墩和基礎(chǔ)的造價(jià)就低，跨徑就可以選得小一些。一般認(rèn)為最經(jīng)濟(jì)的造價(jià)就是要使上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的總造價(jià)最低。對(duì)丁通航河流，則首先應(yīng)滿足通航要求。將通航孔布置在主航道位

12、置，其余的橋孔跨徑則選用經(jīng)濟(jì)跨徑，但對(duì)丁變遷性河流，考慮航道可能發(fā)生變化，則需多設(shè)幾個(gè)通航孔。從結(jié)構(gòu)受力合理和用材經(jīng)濟(jì)出發(fā)，連續(xù)體系的分跨布置要考慮合理的跨徑比例，如邊跨與中跨的比例。采用的施工方法和跨徑布置也有密切的關(guān)系，如同樣是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，采用支架施工和采用懸臂施工其邊跨與中跨的比例就不相同。采用支架施工的，邊跨長(zhǎng)度可取中跨的0.8倍左右是經(jīng)濟(jì)合理的；采用懸臂施工法，考慮到一部分邊跨采用懸臂施工外，剩余的邊跨部分還需另搭腳手架施工。為使腳手架長(zhǎng)度最短，則邊跨長(zhǎng)度取中跨長(zhǎng)度的0.65倍為宜。三跨帶掛孔的單懸:臂梁橋，邊孔也稱(chēng)錨固孔，在自重和荷載作用下錨孔產(chǎn)生的彎矩對(duì)中孔有卸載作用，

13、它的跨長(zhǎng)一般為中孔的0.60.8倍。錨孔太短會(huì)使靠近橋臺(tái)的梁端產(chǎn)生負(fù)反力。中孔的掛梁長(zhǎng)度約為中孔的0.30.4倍。鋼筋混凝土懸臂梁橋因承受負(fù)彎矩時(shí)頂面受拉有裂縫之患，一般不宜將懸臂做得過(guò)長(zhǎng)，約在0.150.3倍中孔跨徑。單孔雙懸臂梁，當(dāng)主梁采用T梁截面時(shí)，懸臂長(zhǎng)度一般為中孔長(zhǎng)的0.30.4倍。采用箱形截面的鋼筋混凝土雙懸臂梁橋，為使跨中的最大和最小彎矩的絕對(duì)值大致相等，充分發(fā)揮跨中部分底板的受壓作用，懸臂長(zhǎng)度甚至可達(dá)中跨長(zhǎng)度的0.40.6倍。懸臂過(guò)長(zhǎng)時(shí)活載撓度將增大。對(duì)丁有推力體系，如拱橋，在多跨布置時(shí)為避免橋墩承受單向推力，盡量采用等跨布置。橋墩位置的選擇還應(yīng)取決丁墩位處的河床地質(zhì)條件，應(yīng)置

14、丁穩(wěn)定可靠的地基上，避免設(shè)在巖石破碎帶或斷層等不良地質(zhì)地基上。跨徑的選擇還與施工能力有關(guān)，有時(shí)選用較大的跨徑雖然在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上是合理的，但由丁缺乏足夠的施工技術(shù)能力和機(jī)械設(shè)備，也不得不放棄而改用較小跨徑。橋梁分孔是個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題，各種各樣的條件和要求往往互相發(fā)生矛盾。例如：跨徑100m以下的公路橋，為了盡可能符合標(biāo)準(zhǔn)跨徑，不得不放棄采用按經(jīng)濟(jì)要求確定的孔徑：從備戰(zhàn)要求出發(fā)，等跨布置是最佳選擇，以便搶修和互換；但有時(shí)因工期很緊，為減少水下工程，需要減少橋墩加大跨徑。（三）橋面標(biāo)高的確定橋面標(biāo)高或在路線縱斷面設(shè)計(jì)中已定，或根據(jù)設(shè)計(jì)洪水位、橋下通航需要的凈空來(lái)確對(duì)丁非通航河流，梁底一般應(yīng)高出設(shè)計(jì)洪

15、水位（包括壅水和浪高）不小丁0.5m，高出最高流冰水位0.75m：支座底面高出設(shè)計(jì)洪水位不小丁0.25m,高出最高流冰水位0.50m。對(duì)丁無(wú)皎拱橋，拱腳允許被設(shè)計(jì)洪水位淹沒(méi)，但一般不超過(guò)拱圈欠高的2/3,拱頂?shù)酌嬷猎O(shè)計(jì)洪水位的凈高不小丁1.0m。對(duì)丁有漂流物和流冰阻塞以及易淤積的河床，橋下凈空應(yīng)分情況適當(dāng)加高。在通航及通行木筏的河流上，橋跨結(jié)構(gòu)之下，自設(shè)計(jì)通航水位算起，應(yīng)能滿足通航凈空的要求。當(dāng)允許建筑高度富裕時(shí)，可考慮上、中、下承式的各種橋型；如建筑高度限制很?chē)?yán)，多半要采用下承式或超靜定體系。（四）基礎(chǔ)底面標(biāo)高的確定基礎(chǔ)底面標(biāo)高主要取決丁地基的地質(zhì)條件和河流的沖刷深度。1.地基的地質(zhì)條件（1

16、）巖石地基。當(dāng)覆蓋土層較?。òL(fēng)化層）時(shí)，通常將基礎(chǔ)直接修建在活除風(fēng)化層后的巖面上；當(dāng)風(fēng)化層很厚時(shí)，埋深應(yīng)按風(fēng)化層的風(fēng)化程度、沖刷程度及相應(yīng)的允許承載力來(lái)確定；當(dāng)巖層表面斜傾時(shí)，應(yīng)避免將同一基礎(chǔ)的一部分置丁巖層，另一部分置丁非巖層上，以防止結(jié)構(gòu)物由丁不均勻沉降而傾斜或破裂。對(duì)丁大橋的基礎(chǔ)，當(dāng)沖刷較嚴(yán)重時(shí)，除應(yīng)活除風(fēng)化層外，尚應(yīng)視基巖強(qiáng)度將基礎(chǔ)嵌入一定深度或采用其他錨固措施，使基礎(chǔ)與基巖連成整體。（2）非巖石地基。對(duì)均質(zhì)土層，基礎(chǔ)埋深可按荷載大小和地基土的承載力來(lái)確定，當(dāng)多層交錯(cuò)時(shí)，為避免不均勻沉降，各基礎(chǔ)應(yīng)放在相同的持力層上。2.河流沖刷深度（1）小橋涵基礎(chǔ)。無(wú)沖刷時(shí)，基礎(chǔ)埋深應(yīng)在地面或河床

17、底以下（巖石地基除外）至少im有沖刷時(shí)埋深應(yīng)在局部沖刷線以下不少丁lm；如河床上有鋪砌層時(shí)，埋深宜在鋪砌層頂面以下至少1m（2）大、中橋基礎(chǔ)。有沖刷時(shí)，其埋深應(yīng)按公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ024-85）中表3.1.1選用。（五）橋面縱坡的確定橋面設(shè)置縱坡首先有利丁排水，同時(shí)，在平原地區(qū)，還可以在滿足橋下通航凈空要求的前提下降低墩臺(tái)標(biāo)高，減少橋頭引道土方量，從而節(jié)省工程費(fèi)用。橋面的縱坡，一般都做成雙向縱坡，在橋中心設(shè)置豎曲線，縱坡一般不超過(guò)3%為宜。橋梁當(dāng)受到兩岸地形限制時(shí)，允許修建坡橋，但大、中橋和城市橋梁橋面縱坡不宜大丁4%,位丁市鎮(zhèn)混合交通繁忙處橋面縱坡不得大丁3%。2.1.2橫截

18、面布置橫截面設(shè)計(jì)主要包括橋面布置和上部承重結(jié)構(gòu)（如梁式橋中的主梁，拱橋中的主拱圈）的橫截面設(shè)計(jì)。（一）橋面布置橋面的寬度取決丁橋上交通的需要，在公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003）表6.0.6-1中，給出了不同公路等級(jí)的行車(chē)道凈寬標(biāo)準(zhǔn)，一般在畢業(yè)設(shè)計(jì)資料里作為設(shè)計(jì)要求已經(jīng)給出。在可能條件下，在高速公路、一級(jí)公路上，一般以建上、下行兩座獨(dú)立橋梁為宜。城市交通的公路橋橋面寬度應(yīng)考慮到城市交通工程規(guī)劃要求予以適當(dāng)加寬。橋上人行道與行車(chē)道的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)需要而定，并與前后線路布置配合。自行車(chē)道與行車(chē)道之間，必要時(shí)應(yīng)設(shè)適當(dāng)?shù)姆指粼O(shè)施。（二）橫截面設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)原則橋跨結(jié)構(gòu)橫截面采用什么形式主要與結(jié)構(gòu)

19、體系、跨長(zhǎng)、荷載等級(jí)、施工方法等因素有關(guān)。在某些特定條件下，如城市橋梁，還要滿足美觀要求。結(jié)構(gòu)體系。不同的體系，其受力特點(diǎn)也各不相同。如梁式橋的主梁是以它的抗彎能力承受荷載的，同時(shí)也要保證它的抗剪(或主拉應(yīng)力)。因此對(duì)梁式橋截面的基本要求是用最經(jīng)濟(jì)的面積提供最大的抗彎慣矩；即用最小的自重提供最大的承載能力。對(duì)丁簡(jiǎn)支體系，它只產(chǎn)生單向正彎矩，在鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁中，受拉區(qū)主要是鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋起作用，因此混凝土面積可以減小到只需符合規(guī)范的構(gòu)造要求，對(duì)鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋能起保護(hù)作用即可，但受壓區(qū)應(yīng)保證有足夠的承壓面積；所以簡(jiǎn)支體系一般跨徑在30m以上的大多做成一T-梁，30m以下的為施工方便

20、，大多采用板式截面。10m左右的小橋可采用整體澆筑的鋼筋混凝土實(shí)體板式截面。在連續(xù)體系和懸臂體系中，由丁有正負(fù)彎矩區(qū)，因此選擇截面時(shí)要考慮這一因素?？缍炔淮蟮匿摻罨炷吝B續(xù)或懸臂梁橋，如采用T型截面，則應(yīng)對(duì)支點(diǎn)附近截面的腹板加寬，或局部增加底板，以提高截面抗壓和抗剪能力。當(dāng)跨徑超過(guò)5060m時(shí)，可做成預(yù)應(yīng)力橋，截面可采用箱形。這樣不僅保證了正負(fù)彎矩區(qū)的受力，也保證了施工階段的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。拱橋的主拱圈是以受壓為主的壓彎構(gòu)件，其截面不僅要能夠提供抗彎慣矩，而且應(yīng)提供足夠的承壓面積。除采用滿堂支架施工的拱橋外，在體系轉(zhuǎn)換的各施工階段截面要承受較大彎矩，這些彎矩對(duì)拱圈截面的設(shè)計(jì)往往起控制作用。但一旦

21、拱圈合攏，推力起作用后，截面上會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的軸力，對(duì)改善截面的受力是很有利的?？玳L(zhǎng)因素?？缍刃〉臉蛄?520m),其截面設(shè)計(jì)主要考慮要形狀簡(jiǎn)單，施工方便，因此板式截面用得較多。但隨著跨長(zhǎng)的增大，自重內(nèi)力所占的比重迅速加大，因此希望截面的尺寸盡量小，材料盡量采用輕質(zhì)高強(qiáng)。但跨長(zhǎng)越大要求截面的抗力也越大，這是一對(duì)矛盾。中等跨度的橋梁(2040m),采用肋式截面的較多，如T型，I型，冒型等，大跨度橋梁一般都采用箱形截面。近年來(lái)，在中等跨度以上的拱橋設(shè)計(jì)中采用鋼管混凝土截面的也不少，其截面形狀有圓形的，橢圓形的，啞鈴形的，還有把鋼管做成勁性骨架，夕卜包混凝土的等。由丁鋼管混凝土施工方便，受力合理，因此得

22、到迅速推廣。(1) 施工因素。橋梁的施工方法很多，有整孔安裝、支架施工、纜索吊裝、頂推法、勁性骨架施工、懸臂施工等。不同的施工方法，截面的受力也不同，因此設(shè)計(jì)的要求也不相同。如整孔安裝和支架施工，沒(méi)有復(fù)雜的體系轉(zhuǎn)換，基本上是一次落架的受力狀態(tài)，而且采用這些施工方法的橋梁，一般跨度不大，因此大多采用經(jīng)濟(jì)，施工方便的板式截面。中等跨度以上的梁式橋絕大多數(shù)設(shè)計(jì)成連續(xù)體系或懸臂體系，采用懸臂施工方法。為保證施工中的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，橫截面基本采用箱梁。在頂推施工中，每個(gè)截面都要經(jīng)受正負(fù)彎矩的作用，箱形截面也是它的首選方案。在拱橋施工中，無(wú)支架和少支架施工方法采用較多，首先要將拱圈合攏，然后再施工拱上建筑和

23、橋面系。因此采用肋式截面、箱形截面和鋼管混凝土組成的各種形狀的截面的較多，便丁吊裝合攏。當(dāng)采用勁性骨架施工時(shí)，由鋼管和外包混凝土組成的箱形截面無(wú)疑是一種優(yōu)選方案。2.截面形式梁式橋的橫截面有板式，肋式和箱式等幾種形式。拱橋的橫截面形式可視上承式、中承式和下承式選用，上承式拱橋主要采用板式，肋式和箱式截面，中等跨度以上的拱橋一般采用無(wú)支架、少支架施工方法施工。為便丁吊裝,合攏，采用鋼筋混凝土肋拱和箱形拱的較多。中承式和下承式拱橋則采用矩形，I字形，箱形等肋式截面。近年來(lái)鋼管混凝土在拱橋中的使用也越來(lái)越普遍，其截面形式有圓形，橢圓形，啞鈴形。2.1.3平面設(shè)計(jì)大、中橋梁的線型，一般為直線，當(dāng)橋面受

24、到兩岸地形限制時(shí)，允許修建曲線橋。也允許修建斜橋，其斜度一般不大丁45°,通航河流上不宜大丁5°橋墩沿水流方向的軸線與通航水位的主流方向交角）。小橋涵的線型及其與公路的銜接，可按路線的要求布置。2.1.4初擬方案根據(jù)以上的布置和設(shè)計(jì)原則可以根據(jù)自己的設(shè)計(jì)條件著手方案的初擬工作。初擬方案時(shí)，思路要寬，只要滿足孔徑要求，暫不管經(jīng)濟(jì)、美觀與否，都先提出來(lái)，但結(jié)構(gòu)體系和地質(zhì)地形條件要相符。如地質(zhì)條件差時(shí)不宜采用拱式體系和超靜定體系，以免產(chǎn)生過(guò)大的附加力，如要做拱式體系，可設(shè)計(jì)成無(wú)推力的梁、拱組合體系，在寬淺河床上采用多跨梁式平橋是經(jīng)濟(jì)、合理的，在跨越深谷，或水深較深，地質(zhì)條件較好的

25、橋位，采用拱式體系既能與周?chē)h(huán)境很好協(xié)調(diào)，乂可達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的要求等。在此階段一般要求提出45個(gè)方°初擬方案不要求嚴(yán)格按比例尺畫(huà)，即在跨度、建筑高度、欠跨比等方面大體上按照比例即可。為了便丁比較，每個(gè)圖式都要徒手畫(huà)在同樣大小的橋址橫斷面上。為此，可用厘米紙，先畫(huà)一個(gè)橋址斷面圖，然后復(fù)以透明紙隨手勾出草圖方案即可。如系跨河橋，則要在河床斷面圖上畫(huà)出常水位、設(shè)計(jì)洪水位、通航水位與線路設(shè)計(jì)標(biāo)高；如系跨線橋，則應(yīng)畫(huà)出橋下凈空的范圍?？紤]方案時(shí)，通常先考慮主孔要求，再考慮邊孔或引橋。橋長(zhǎng)不大時(shí)，往往不將正橋和引橋分別考慮，而是統(tǒng)籌全長(zhǎng)來(lái)設(shè)計(jì)。2.2橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案比選初擬方案完成后，通過(guò)初步分析

26、，將其中明顯競(jìng)爭(zhēng)性不大的體系刪去，提出23個(gè)個(gè)有特色的體系作進(jìn)一步分析評(píng)比，這23個(gè)比選方案應(yīng)力求受力合理，施工可行。然后按以下比選標(biāo)準(zhǔn)選出最佳推薦方案。比選標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)安全、功能、經(jīng)濟(jì)與美觀。其中以安全與經(jīng)濟(jì)為重。至丁橋梁美觀，要視經(jīng)濟(jì)與環(huán)境條件而定。（一）安全安全標(biāo)準(zhǔn)可從行車(chē)安全、通航安全、基礎(chǔ)地質(zhì)條件的安全與施工安全等幾方面考慮。行車(chē)安全主要通過(guò)橋面設(shè)施的布置來(lái)實(shí)現(xiàn)。如根據(jù)公路等級(jí)和車(chē)流具體情況決定是否需設(shè)置中央分隔帶、分車(chē)帶或護(hù)欄以保證行車(chē)安全。通航安全雖然有通航凈空保證，但應(yīng)注意是否有拖船組成的船隊(duì)通過(guò)，另外橋下水流方向是否與橋梁垂直，如遇到這些情況均應(yīng)適當(dāng)加大橋梁跨徑?；A(chǔ)的安全一

27、方面應(yīng)該滿足規(guī)范中規(guī)定的基礎(chǔ)埋深與河流的沖刷深度和冰凍深度的關(guān)系，另一方面應(yīng)檢查基礎(chǔ)附近是否有裂縫、斷層、溶洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象存在，由此檢查橋梁分孔是否合理。施工期間結(jié)構(gòu)的安全也是應(yīng)考慮的重要因素，如果設(shè)計(jì)要求編制施工組織計(jì)劃，則要注意洪水和颶風(fēng)對(duì)橋梁施工的不利影響，一般要求在洪水來(lái)臨之前橋墩的施工面要超出設(shè)計(jì)洪水位。（二）功能橋梁的功能無(wú)非是兩方面：一是跨越障礙（河流、山谷或線路）,二是承受荷載。在具備這兩種功能的23個(gè)比選方案中，應(yīng)選擇傳力路線直接、簡(jiǎn)捷的結(jié)構(gòu)形式，以保證結(jié)構(gòu)受力的合理性。此外，還應(yīng)考慮非正常運(yùn)營(yíng)條件下（如地震、風(fēng)載）能保證結(jié)構(gòu)功能的實(shí)施。如在地震區(qū)修建橋梁要考慮抗震性能好的

28、橋型。梁式體系比拱式體系好，無(wú)皎拱比有皎拱好，整體式的比組合式的好，擴(kuò)大基礎(chǔ)比樁基礎(chǔ)好，低樁比高樁好等。同時(shí)方案中需要考慮軍事或自然因素破壞后的修復(fù)難易。軍事?lián)屝揸P(guān)系戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)，自然災(zāi)害修復(fù)關(guān)系人民的生命財(cái)產(chǎn)。一般來(lái)說(shuō)，梁式體系較拱式體系容易修復(fù)。從這一意義上講，小跨能滿足功能要求的就不做大跨；能用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)或通用設(shè)計(jì)的宜優(yōu)先考慮。（三）經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)一座橋的經(jīng)濟(jì)性可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：造價(jià)、工期及養(yǎng)護(hù)維修。1. 造價(jià)它包括材料費(fèi)、人工費(fèi)、機(jī)具設(shè)備費(fèi)。材料費(fèi)的估價(jià)由丁目前缺乏經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的資料，而且各地區(qū)計(jì)算方法乂不一致，暫按材料用量來(lái)衡量。估算材料用量的方法有：1）采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)與通用設(shè)計(jì)時(shí)，可按所附材料表

29、查用。2）參考同類(lèi)體系、同荷載標(biāo)準(zhǔn)、相近跨度的已建橋梁的工程數(shù)量。如每平方米的材料用量等?？蓞⒖加嘘P(guān)橋梁設(shè)計(jì)總結(jié)資料求得；如缺乏這類(lèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)字時(shí)，可參考結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙的主要尺寸進(jìn)行估算。3）根據(jù)教材或參考書(shū)中提出的構(gòu)造尺寸以及經(jīng)驗(yàn)尺寸，定出總體設(shè)計(jì)的輪廓尺寸，然后對(duì)主要結(jié)構(gòu)的少數(shù)控制截面進(jìn)行粗略的驗(yàn)算。驗(yàn)算時(shí)可僅按主力組合進(jìn)行。在材料用量比較中，主要考慮鋼材、混凝土（水泥）、木材的用量。按照我國(guó)目前情況，需多注意節(jié)約鋼材與木材，當(dāng)設(shè)計(jì)有特殊要求或?yàn)榱藵M足教學(xué)要求時(shí)，也允許采用鋼橋。每個(gè)方案都要求給出材料指標(biāo)，即每平方米橋面上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的混凝土，高強(qiáng)鋼絲（鋼絞線）和普通鋼筋的用量，以作經(jīng)濟(jì)比較

30、。（2）人工費(fèi)和機(jī)具設(shè)備費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)各地區(qū)有很大差別，可根據(jù)概預(yù)算定額標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行估算。工期一座橋梁建設(shè)工期的長(zhǎng)短與造價(jià)有很大的關(guān)系，橋梁作為線路的一部分，應(yīng)該要求做到“線路修到那里，橋也通到那里”，以保證機(jī)具、材料、人員的輸送，而且線路早日交付運(yùn)營(yíng)，可以使國(guó)民經(jīng)濟(jì)早一天獲益，否則損失就很難估算。影響工期的因素很多，在建橋資金有保障的前提下，有基礎(chǔ)工程量的大小、結(jié)構(gòu)形式、施工方法等。尤其是基礎(chǔ)工程，因此，在地質(zhì)條件復(fù)雜，河水較深的橋位可適當(dāng)加大跨徑，以減少基礎(chǔ)施工的難度。另外,選擇的橋型可優(yōu)先考慮工廠化，預(yù)制裝配程度高的；上下部結(jié)構(gòu)可平行施工的方案上、下部結(jié)構(gòu)類(lèi)型多的橋梁，要求特種機(jī)具設(shè)備的或新體系的

31、工期也長(zhǎng)；非就地取材的橋型，不僅造價(jià)高，而且工期長(zhǎng)；采用腳手架施工的工期長(zhǎng)，而且有水毀之虞，都需一一加以考慮。2. 養(yǎng)護(hù)與維修在橋梁規(guī)定使用期限內(nèi)經(jīng)常維修費(fèi)用的多少需要考慮，混凝土橋的養(yǎng)護(hù)和維修費(fèi)用比鋼橋要低得多，當(dāng)遭受軍事或自然因素破壞后的修復(fù)，梁式橋比拱橋方便。（四）美觀我國(guó)基本建設(shè)是遵循安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利環(huán)保的原則。因?yàn)橐蛔鶚蛄和且粋€(gè)城市的標(biāo)志，一個(gè)城市的驕傲。國(guó)外橋梁設(shè)計(jì)現(xiàn)已對(duì)美觀提到重要的地位，認(rèn)為是反映人類(lèi)文化成就的組成部分，并給人以精神上的陶冶和享受。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的造型與當(dāng)?shù)氐匦?、景物的協(xié)調(diào)，橋梁輪廓尺寸應(yīng)比例勻稱(chēng)，各部結(jié)構(gòu)要協(xié)調(diào)平衡，如梁式橋應(yīng)避免頭重腳輕的肥

32、梁瘦柱外形：桁架橋要求腹桿方向變化少、避免重復(fù)交義；拱橋拱上建筑的跨中高度與墩臺(tái)上的高度比例不能相差懸殊；中承式拱應(yīng)注意橋面上下部分的比例協(xié)調(diào)，黃金分割是建筑中常用的確定比例的規(guī)則；風(fēng)景區(qū)跨谷橋的橋墩，由中孔至兩側(cè)邊孔的距離以遞減收小較為美觀；跨線立交橋，主梁或上部結(jié)構(gòu)與橋墩以纖細(xì)為美，切忌橋臺(tái)側(cè)墻長(zhǎng)大，既耗費(fèi)坊工，有礙觀瞻，乂妨礙視線，影響車(chē)速，這在高速公路中更顯得必要;橋墩外形亦可作多種變化；風(fēng)景區(qū)的橋梁外表，必要時(shí)也可著色美化。除了以上四方面主要的比選標(biāo)準(zhǔn)，施工設(shè)備和施工能力也是必需考慮的一個(gè)方面。每一個(gè)比選方案都應(yīng)初步考慮采用什么施工方法，根據(jù)所給的施工設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)條件制訂施工方案。從經(jīng)

33、濟(jì)、工期等方面比較各個(gè)方案的可選性。以上各點(diǎn)僅提供了評(píng)比方案應(yīng)該考慮的主要方面，供啟發(fā)思考。必需注意，以上各點(diǎn)既有聯(lián)系，也有矛盾，而且各方案本身具有自己的特點(diǎn)。方案的選定關(guān)系到造價(jià)的高低、工期快慢與施工質(zhì)量，是橋梁設(shè)計(jì)中的重要階段。在此，只能根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供的資料，抓住主要矛盾，進(jìn)行分析評(píng)比，提出自己的評(píng)比結(jié)論，征得指導(dǎo)教師同意后，提出推薦方案，進(jìn)入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。應(yīng)該指出的是，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段主要是學(xué)習(xí)，而且時(shí)間和個(gè)人的能力有限，因此最后所選的推薦方案不宜選擇結(jié)構(gòu)復(fù)雜或跨徑太大的橋型。2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法和步驟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)包括上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩大部分。上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有

34、：截面尺寸的擬定，內(nèi)力計(jì)算（包括包載內(nèi)力、活載內(nèi)力和附加內(nèi)力的計(jì)算，內(nèi)力組合。內(nèi)力包絡(luò)圖的繪制），配筋設(shè)計(jì)，施工階段和使用階段的應(yīng)力驗(yàn)算，最終承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算，剛度驗(yàn)算，有的橋型如拱橋的主拱圈，斜拉橋的主塔等還需進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：橋墩、橋臺(tái)及其基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算。最后是結(jié)構(gòu)總體施工方案說(shuō)明。2.3.1上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）截面尺寸的擬定在方案階段只是初步選定了截面的形式和輪廓尺寸（如梁高，翼緣寬度等），其余的細(xì)部尺寸（如箱梁的頂板厚度、底板厚度、腹板厚度、加腋尺寸等）尚未最后決定。細(xì)部尺寸的確定可參考已建成的相同橋型，相近跨徑、橋?qū)?、荷載標(biāo)準(zhǔn)的橋梁的截面尺寸；可根據(jù)方案

35、的具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮以下幾方面因素：1. 受力。如：在梁式體系中截面主要受彎，其上下緣承受拉、壓力而腹板承受剪力。因此頂板和底板的厚度應(yīng)由拉、壓應(yīng)力控制，腹板厚度由剪應(yīng)力控制。T梁的翼緣板和箱梁的頂板除了作為主梁的一部分承受縱向彎矩外，還起橋面板的作用，承受橫向彎矩，這部分尺寸必需先定下來(lái)，以免到最后加大返工工作量。因此，在梁式體系中計(jì)算內(nèi)容的第一部分，就是橋面板的計(jì)算。拱式體系的主拱圈主要承壓，因此其截面一般是對(duì)稱(chēng)的。截面尺寸除了要滿足壓應(yīng)力的要求外，還應(yīng)具有一定的抗彎能力。無(wú)皎拱橋是三次超靜定結(jié)構(gòu)，拱圈高度定得高，雖然能增大截面的抗彎能力，但超靜定次內(nèi)力也相應(yīng)增大，不一定有利，

36、所以要兼顧各方面因素后選定。構(gòu)造。有時(shí)截面尺寸不是受力控制而是構(gòu)造控制。如鋼筋混凝土梁的受拉區(qū)，混凝土不受力，僅起保護(hù)鋼筋的作用，此時(shí)構(gòu)件的尺寸在混凝土滿足規(guī)范要求的保護(hù)層厚度的前提下盡量取小值，以減小構(gòu)件自重；預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁或箱梁的頂、底板，腹板厚度除了應(yīng)滿足受力要求外還應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力管道的布置要求，采用什么預(yù)應(yīng)力體系，管道外徑尺寸多大，如果需要多排或多列布置則考慮排、列間距后再加上外面普通鋼筋和混凝土保護(hù)層即為構(gòu)造要求的板厚，在預(yù)應(yīng)力筋錨固截面還需考慮錨墊板的尺寸大小及錨頭所占的最小尺寸等。施工。不同的施工方法對(duì)截面尺寸的要求也不相同。如采用整體澆筑施工法，則要求一定的構(gòu)造厚度，以適應(yīng)

37、混凝土的澆搗，而采用滑模施工法的構(gòu)件尺寸在滿足結(jié)構(gòu)受力和管道鋼筋布置的條件下有可能進(jìn)一步減少。（二）內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算包括包載內(nèi)力和活載內(nèi)力計(jì)算，如果是超靜定結(jié)構(gòu)則還應(yīng)計(jì)算由丁溫度變化，混凝土收縮、徐變，墩臺(tái)不均勻沉降等引起的次內(nèi)力，如果是超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)則應(yīng)計(jì)算張拉預(yù)應(yīng)力引起的預(yù)應(yīng)力二次矩等。.包載內(nèi)力計(jì)算包載內(nèi)力包括自重內(nèi)力和后期包載內(nèi)力（如橋面鋪裝、人行道、防撞欄桿、燈柱等）兩部分。其中自重內(nèi)力和結(jié)構(gòu)的施工方法有密切關(guān)系。如果結(jié)構(gòu)采用分階段施工，體系不斷轉(zhuǎn)換，則截面的包載內(nèi)力應(yīng)是各施工階段內(nèi)力疊加的結(jié)果。在初步設(shè)計(jì)時(shí)，自重內(nèi)力的計(jì)算有二種方法：采用一次落架法計(jì)算，然后和活載內(nèi)力、附加

38、內(nèi)力組合后繪制內(nèi)力包絡(luò)圖，作為配筋設(shè)計(jì)的依據(jù)。但是如果采用懸臂施工法施工時(shí)，實(shí)際內(nèi)力包絡(luò)圖在支點(diǎn)和跨中與一次落架的內(nèi)力包絡(luò)圖相比有較大差別，前者的支點(diǎn)負(fù)彎矩較后者的大，而跨中正彎矩卻小得多。使得用一次落架法疊加的內(nèi)力包絡(luò)圖配出的預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)在支點(diǎn)處顯得不足，而在跨中處偏多。此時(shí)可用乘系數(shù)的方法來(lái)減小這些差別，如支點(diǎn)負(fù)彎矩乘以1.1的系數(shù)，跨中：正彎矩乘以0.50.6的系數(shù)。如此配出的束數(shù)是否恰當(dāng)，可在施工階段驗(yàn)算時(shí)進(jìn)行調(diào)整。按施工程序進(jìn)行計(jì)算，但此時(shí)不考慮預(yù)應(yīng)力（也無(wú)法考慮）和徐變的影響，施工荷載可用集中力近似代替。這樣計(jì)算的自重內(nèi)力與實(shí)際受力情況比較符合。1 .活載內(nèi)力計(jì)算活載內(nèi)力可按下式計(jì)

39、算：S=（1+卜）1-miPi-yi（1）式中：*為沖擊系數(shù)；-為車(chē)道折減系數(shù)；mi為橫向分布系數(shù)；Pi為車(chē)輛軸重；yi為內(nèi)力影響線坐標(biāo)。亳,-,和一可據(jù)結(jié)構(gòu)形式、跨長(zhǎng)、車(chē)道數(shù)查規(guī)范計(jì)算，內(nèi)力影響線坐標(biāo)可用計(jì)算，這里主要說(shuō)明橫向分布系數(shù)計(jì)算中的一些問(wèn)題。（1）各種計(jì)算方法的適用對(duì)象。在橋梁工程課程中介紹過(guò)好幾種求荷載橫向分布系數(shù)的方法，有剛性橫梁法、剛接梁法、皎接梁法、G-M法。對(duì)丁不同的上部結(jié)構(gòu)和橫截面形式；可采用不同的方法進(jìn)行計(jì)算。例如：對(duì)丁寬跨比B/l<0.5,并具有可靠橫向聯(lián)結(jié)的梁系結(jié)構(gòu)可采用剛性橫梁法；對(duì)丁采用剛性聯(lián)結(jié)的多個(gè)單箱截面，可采用剛接梁法；對(duì)丁剛性聯(lián)結(jié)的二個(gè)單箱單室截

40、面或單箱多室截面，可采用杠桿法或剛接梁法；對(duì)丁皎接空心板橋可采用皎接梁法；對(duì)丁密排梁系，尤其是寬橋，G-M法是一種比較合適的計(jì)算方法。在拱式體系中，對(duì)丁雙肋式下承式或中承式拱橋，系桿拱橋一般采用杠桿法，多肋的上承式拱橋一般采用剛性橫梁法。支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)都是采用杠桿法。（2）非簡(jiǎn)支體系荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算。上述方法的荷載橫向分布系數(shù)都是在簡(jiǎn)支梁橋的跨中截面上推導(dǎo)出來(lái)的，即得到的是跨中截面的荷載橫向分布系數(shù)。計(jì)算彎矩時(shí)其他截面（除支點(diǎn)截面）只是借用了此值：計(jì)算剪力時(shí)，支點(diǎn)截面上采用的是杠桿法，從支點(diǎn)截面到第一片橫梁（或1/4跨）直線變化。當(dāng)設(shè)計(jì)采用的是懸臂梁或連續(xù)梁體系，通常的做法是

41、：借用簡(jiǎn)支梁的值；參考橋梁工程教材中介紹的方法進(jìn)行修正；采用空間程序計(jì)算內(nèi)力影響面，在影響面上加載。由丁活載內(nèi)力在全部結(jié)構(gòu)內(nèi)力中占的比例不大，尤其跨度大時(shí)活載內(nèi)力所占比例更小，因此，活載橫向分布系數(shù)有些差別，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力影響不大，故一般采用第一種方法。2 .附加內(nèi)力計(jì)算附加內(nèi)力是指風(fēng)力或離心力等某些可變荷載引起的內(nèi)力。2. 結(jié)構(gòu)次內(nèi)力計(jì)算在超靜定結(jié)構(gòu)中，溫度變化，混凝土收縮、徐變，預(yù)應(yīng)力張拉，墩臺(tái)的不均勻沉降和位移都會(huì)產(chǎn)生次內(nèi)力，這些次內(nèi)力雖然都可用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，但學(xué)生在運(yùn)用程序時(shí)應(yīng)掌握這些計(jì)算的基本概念以及注意參數(shù)的取用，能定性的判斷計(jì)算結(jié)果的正確性。（三）內(nèi)力組合設(shè)計(jì)應(yīng)按持久狀況承載

42、能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩種組合進(jìn)行。持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算應(yīng)按要求，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載力及穩(wěn)定計(jì)算，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的傾覆和滑移的驗(yàn)算。在進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，使用（或荷載）的效應(yīng)（其中汽車(chē)荷載應(yīng)計(jì)入沖擊系數(shù)）應(yīng)采用其組合設(shè)計(jì)值，結(jié)構(gòu)材料性能采用其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算，采用使用（或荷載）的短期效應(yīng)組合、長(zhǎng)期效應(yīng)組合或短期效應(yīng)組合并考慮長(zhǎng)期效應(yīng)組合的影響，對(duì)構(gòu)件的抗裂、裂縫寬度和撓度進(jìn)行驗(yàn)算，并使各項(xiàng)計(jì)算值不超過(guò)規(guī)范限值。在上述各種組合中，汽車(chē)荷載效應(yīng)可不計(jì)沖擊系數(shù)。在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力作為荷載考慮，荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.0,對(duì)連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)計(jì)

43、入由預(yù)應(yīng)力、溫度作用等引起的次效應(yīng)。（四）繪制內(nèi)力包絡(luò)圖在內(nèi)力組合的基礎(chǔ)上就可以繪制包絡(luò)圖了。包絡(luò)圖有彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖，它們是配筋設(shè)計(jì)的依據(jù)。當(dāng)同一截面有多片主梁時(shí)，可選用各片梁的最大值。由丁計(jì)算了兩種極限狀態(tài)的內(nèi)力組合值，因此彎矩和剪力各個(gè)包絡(luò)圖。（五）配筋設(shè)計(jì)截面的配筋設(shè)計(jì)可根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教材中提供的公式進(jìn)行，同一截面的預(yù)應(yīng)力筋（或鋼筋）可按正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)的最大組合內(nèi)力配置，然后取其大值。在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中為了防止預(yù)留管道在施工中堵塞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)多留34個(gè)孔道。在正負(fù)彎矩區(qū)，如果需要調(diào)整束數(shù)，則當(dāng)截面承受負(fù)彎矩時(shí)，截面下部需多配n束，則上部也要相應(yīng)地增加n束才能滿足&

44、#39;上0的條件。同理，在承受正彎矩時(shí)，截面上部需多配n束，則下部也應(yīng)相應(yīng)多配n束。（六）施工驗(yàn)算施工驗(yàn)算是按照施工步驟，把荷載效應(yīng)逐階段進(jìn)行疊加，每一階段的計(jì)算荷載包括節(jié)段自重，施工荷載（施工機(jī)具、施工人員、模板等）和預(yù)應(yīng)力。如果用程序進(jìn)行驗(yàn)算，則應(yīng)確定每一階段的計(jì)算圖式，把荷載全部作用到正確位置進(jìn)行計(jì)算。在驗(yàn)算構(gòu)件吊裝階段的應(yīng)力時(shí)應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。（七）應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)力驗(yàn)算主要指正常使用階段的應(yīng)力計(jì)算。對(duì)丁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要進(jìn)行變形和裂縫寬度的驗(yàn)算；預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)主要驗(yàn)算在使用荷載和預(yù)加力作用下，混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力，變形及B類(lèi)構(gòu)件裂縫寬度，值得注意的是，在進(jìn)行變形計(jì)算時(shí)，不論構(gòu)件處在開(kāi)

45、裂或不開(kāi)裂狀態(tài)，都假定是理想的彈性體，只是構(gòu)件的剛度要進(jìn)行折減。（八）強(qiáng)度驗(yàn)算彎起鋼筋的抗剪承載能力（kN）:YoVsTDIfxris%As斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算公式（KN:Vsb=0.7<10J3fsAsinbsVsc=ae0.4510bJ20.6Pffsv2.3.2下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下部結(jié)構(gòu)包括橋墩、橋臺(tái)和基礎(chǔ)。它們的設(shè)計(jì)與上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一樣也由類(lèi)型選擇、尺寸擬定、內(nèi)力計(jì)算、強(qiáng)度驗(yàn)算、穩(wěn)定性驗(yàn)算及抗震驗(yàn)算等幾部分組成，對(duì)丁鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土墩臺(tái)還應(yīng)進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)。由丁不同類(lèi)型的墩臺(tái)其計(jì)算項(xiàng)目和計(jì)算方法也不相同，因此這部分內(nèi)容可參考公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)墩臺(tái)與基礎(chǔ)第二、三章中的設(shè)計(jì)與計(jì)算部分。2.3

46、.3施工方法設(shè)計(jì)正規(guī)的施工設(shè)計(jì)應(yīng)包括施工程序設(shè)計(jì)、施工設(shè)備的設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)、繪制施工進(jìn)度表、場(chǎng)地布置及綜合概預(yù)算。由丁畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間限制，只要求做施工方法設(shè)計(jì)并繪制施工流程圖。這里所指的施工方法應(yīng)包括上、下部結(jié)構(gòu)。施工方法在擬定方案時(shí)就已選定了，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的自重內(nèi)力的計(jì)算和施工方法有密切關(guān)系。在選擇施工方法時(shí)要考慮工期、造價(jià)的因素，在場(chǎng)地條件許可或橋址離預(yù)制場(chǎng)近的條件下優(yōu)先考慮預(yù)制裝配方案，為搶工期，盡量考慮上、下部同時(shí)施工的方案?；A(chǔ)和墩臺(tái)施工應(yīng)安排在枯水期，在洪水到來(lái)以前最好把橋墩搶出設(shè)計(jì)洪水位。施工設(shè)備的選擇，盡可能采用一機(jī)多用，利用率要高。一座橋的施工，不宜采用多種施工方法，這樣會(huì)增加

47、機(jī)具設(shè)備費(fèi)用，加大造價(jià)。這些僅是選擇的原則，在具體設(shè)計(jì)時(shí)不可能做到盡善盡美，只能抓住主要矛盾。2.4工程施工圖的繪制2.4.1工程設(shè)計(jì)圖的內(nèi)容橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖是設(shè)計(jì)工程師們根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)文件的要求及相關(guān)設(shè)計(jì)資料（如建橋點(diǎn)的道路狀況、交通量、地質(zhì)、地理、水文等條件），以橋梁規(guī)范為依據(jù)，結(jié)合長(zhǎng)年積累的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行系統(tǒng)細(xì)致地規(guī)劃、分析，設(shè)計(jì)繪制而成的，圖紙反映了設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)構(gòu)思和設(shè)計(jì)意圖。概括地說(shuō)“橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖是橋梁工程中所用的一種按照一定原則繪制而成的能夠十分準(zhǔn)確表達(dá)橋梁結(jié)構(gòu)的外形輪廓、大小尺寸、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和所選材料的圖樣”。橋梁工程設(shè)計(jì)圖包括橋梁基礎(chǔ)；下部結(jié)構(gòu)的承臺(tái)、橋墩、橋臺(tái)；上部結(jié)構(gòu)主梁、欄桿

48、、分隔帶、伸縮縫等；橋頭引道工程；附屆設(shè)施；以及說(shuō)明結(jié)構(gòu)概貌、施工方法等特征的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。橋梁施工人員依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范，將設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖正確地在現(xiàn)實(shí)中加以反映。所以，正確地繪制工程設(shè)計(jì)圖紙是非常重要的。畢業(yè)設(shè)計(jì)繪制施工圖的目的，就是讓學(xué)生了解橋梁工程施工圖的內(nèi)容，學(xué)會(huì)施工圖的繪制方法及如何利用圖紙表現(xiàn)工程設(shè)計(jì)意圖。2.4.2設(shè)計(jì)圖的繪制1.圖紙標(biāo)準(zhǔn)圖紙的規(guī)格即圖紙幅面的大小尺寸有全國(guó)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：圖紙幅面的基本尺寸為五種，代號(hào)分別為A0、A1、A2、A3A4。為適應(yīng)建筑物的具體情況，該標(biāo)準(zhǔn)乂規(guī)定了圖紙的長(zhǎng)邊可以加長(zhǎng)，圖幅尺寸及加長(zhǎng)規(guī)定見(jiàn)表2-1，表2-2表2-1圖幅尺寸（m

49、m基本幅而代號(hào)A0A1A2A3A4BX1841X1189594X841420X594297X420297X210C105a25表2-2圖紙長(zhǎng)邊加長(zhǎng)尺寸（mm幅而代號(hào)長(zhǎng)邊尺寸長(zhǎng)邊加長(zhǎng)后尺寸A011891338148716351784208122302387A184105112611472168218922102A259474389210411189133814871635178419322081A342063184110511261147216821892圖紙中的圖標(biāo)是說(shuō)明設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)人員、圖名、圖紙編號(hào)、設(shè)計(jì)日期、圖紙比例等的表格。2.圖線型式及用途在設(shè)計(jì)圖中，為了表達(dá)不同的意思，并達(dá)到圖形

50、的主次分明，必須采用不同的線型和不同寬度的圖線來(lái)表達(dá)。線型分為實(shí)線、虛線、點(diǎn)劃線、折斷線、波浪線等。線的寬度用B作單位，其值按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以表2-3取用。表2-3線寬表線寬比線寬(mm)B2.01.41.00.70.50.350.5b1.00.70.50.350.250.180.35b0.70.50.350.250.182.4.3施工圖的編排順序和表現(xiàn)意圖一套橋梁施工圖按其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度不同，可以由幾張圖甚至上白張圖紙組成，為活晰地表達(dá)結(jié)構(gòu)圖的層次，設(shè)計(jì)人員往往按照?qǐng)D紙內(nèi)容的主次關(guān)系系統(tǒng)地編排圖紙順序，一般遵循的原則為：基本圖在前，詳圖在后：總圖在前，局部圖在后；主要部分在前，次要部分在后；布置圖

51、在前，構(gòu)件圖在后。橋梁結(jié)構(gòu)施工圖一般常用的排列順序是：圖紙目錄，設(shè)計(jì)總說(shuō)明，總平面圖，結(jié)構(gòu)總體布置圖，基礎(chǔ)圖，承臺(tái)圖，橋墩、橋臺(tái)圖，上部承重結(jié)構(gòu)圖，橋面系圖，附屆構(gòu)件圖。畢業(yè)設(shè)計(jì)階段施工圖的組成和內(nèi)容：結(jié)構(gòu)總體布置圖一一表明橋梁結(jié)構(gòu)的總體概貌?；A(chǔ)立面布置圖一一反映基礎(chǔ)底部與持力層的相對(duì)位置關(guān)系?；A(chǔ)構(gòu)造配筋圖一一反映基礎(chǔ)的具體構(gòu)造布置和配筋情況。橋墩構(gòu)造配筋圖一一反映橋墩的具體構(gòu)造布置和配筋情況以及橋墩與上部結(jié)構(gòu)支承（支座）的相互關(guān)系。橋臺(tái)構(gòu)造配筋圖一一反映橋墩的具體構(gòu)造布置和配筋情況以及橋臺(tái)與上部結(jié)構(gòu)、引道的相互關(guān)系。主梁構(gòu)造圖一一反映上部承重結(jié)構(gòu)的構(gòu)造布置及與施工方法有關(guān)的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。主梁

52、普通鋼筋配筋圖一一根據(jù)主梁構(gòu)造圖及結(jié)構(gòu)受力情況配置的鋼筋。主梁預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖一一反映預(yù)應(yīng)力鋼束的布置情況。施工順序圖反映結(jié)構(gòu)的整個(gè)施工過(guò)程。(1) 第三章方案比選3.1設(shè)計(jì)方案3.1.1第一方案：裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支板梁橋孔徑布置：10E全長(zhǎng)10米，寬12.50m。由丁為簡(jiǎn)支板梁橋，每跨之間還留有5厘米的伸縮縫。橋面設(shè)有1.5%的橫坡，其中問(wèn)標(biāo)局局丁外側(cè)標(biāo)局。(2) 主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造：全橋采用等截面箱梁組合梁。每跨設(shè)有9片板梁，全橋共計(jì)9片板梁。橋面設(shè)有1.5%的橫坡，2%勺縱坡,其中間標(biāo)高高丁外側(cè)標(biāo)高。(3) 下部構(gòu)造：采用三圓柱式橋墩；擴(kuò)大基礎(chǔ)。橋臺(tái)采用U型橋臺(tái)。(4) 施工方案：全橋采用

53、裝配式施工方法。裝配式空心板梁橋的發(fā)展：簡(jiǎn)支板形截面梁以其優(yōu)良的力學(xué)特性一具有較大的剛度和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大、橋下視覺(jué)效果好等優(yōu)點(diǎn)。而被廣泛地應(yīng)用丁城市橋梁和高等級(jí)公路立交橋的上部結(jié)構(gòu)中。簡(jiǎn)支板梁橋是和簡(jiǎn)支T梁同時(shí)發(fā)展起來(lái)的斜面形式。(1) 3.1.2第二方案：裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁孔徑布置：10E全長(zhǎng)10米，寬12.50m。由丁為簡(jiǎn)支T梁橋，每跨之間還留有4厘米的伸縮縫。橋面設(shè)有1.5%的橫坡，2%勺縱坡。其中間標(biāo)高高丁外側(cè)標(biāo)高。(2) 主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造：全橋采用等跨等截面T型梁，主梁?jiǎn)柧?.20m。預(yù)制T梁寬為1.8m，現(xiàn)澆濕接縫0.50m,預(yù)制梁間的

54、翼板和橫隔板待T梁架設(shè)后再現(xiàn)澆，以加強(qiáng)橫斷面的整體性。中心梁高2.30m,肋厚0.20m,馬蹄寬0.40m,高0.40m,T梁翼緣端部厚0.18m,翼緣根部厚0.30m。橫隔板間距為6.5米。單跨設(shè)有8片T梁，全橋共計(jì)8片T梁。橋面設(shè)有1.5%的橫坡，2%的縱坡。其中問(wèn)標(biāo)局局丁外側(cè)標(biāo)局。(3) 下部構(gòu)造：采用三圓柱式橋墩；擴(kuò)大基礎(chǔ)。橋臺(tái)采用T梁橋墩。(4) 施工方案：全橋采用裝配式施工方法。裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁：預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大等優(yōu)點(diǎn)。T型梁橋在我國(guó)公路上修建最多，早在50、60年代，我國(guó)就建造了許多T型梁橋，這種橋型對(duì)改善我

55、國(guó)公路交通起到了重要作用。80年代以來(lái)，我國(guó)公路上修建了幾座具有代表性的預(yù)應(yīng)力混凝上簡(jiǎn)支T型梁橋(或橋面連續(xù))，如河南的鄭州、開(kāi)封黃河公路橋，浙江省的飛云江大橋等，其跨徑達(dá)到62m吊裝重220t。T形梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的已經(jīng)很少了,從16m到50m跨徑，大多都是采用預(yù)制拼裝后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁。預(yù)應(yīng)力體系采用鋼絞線群錨，在工地預(yù)制，吊裝架設(shè)。其發(fā)展趨勢(shì)為：采用高強(qiáng)、低松弛鋼絞線群錨：混凝土標(biāo)號(hào)4060號(hào)；T形梁的翼緣板加寬，25m是合適的；吊裝重量增加；為了減少接縫，改善行車(chē)，采用工型梁，現(xiàn)澆梁端橫梁濕接頭和橋面，在橋面現(xiàn)澆混凝土中布置負(fù)彎矩鋼束，形成比橋面連續(xù)更進(jìn)一步的“準(zhǔn)連續(xù)”結(jié)構(gòu)。

56、其最大跨徑以不超過(guò)50m為宜，再加大跨徑不論從受力、構(gòu)造、經(jīng)濟(jì)上都不合理了。大丁50m夸徑以選擇箱形截面為宜。目前的預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力張拉后上拱偏大，影響橋面線形，帶來(lái)橋面鋪裝加厚。為了改善這些缺點(diǎn)，建議預(yù)制時(shí)在臺(tái)座上設(shè)反拱，反拱值可采用預(yù)施應(yīng)力后裸梁上拱值的1/22/3。(1) 3.1.3第三方案：變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋孔徑布置：10m,全長(zhǎng)10m寬12.50m.橋面設(shè)有1.5%的橫坡，2%勺縱坡，其中問(wèn)標(biāo)局局丁外側(cè)標(biāo)局。(2) 主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造：上部結(jié)構(gòu)為變截面箱梁。采用雙幅分離的的單箱雙室形式。主要采用高強(qiáng)混凝土以及大噸位預(yù)應(yīng)力體系來(lái)實(shí)現(xiàn)主梁的輕型化。(具體尺寸擬定

57、見(jiàn)圖3/2)下部構(gòu)造：上、下行橋的橋墩基礎(chǔ)是連成整體的，全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注摩擦樁，橋墩為圓端形實(shí)體墩。(3) 施工方案：全橋采用懸:臂節(jié)段澆筑施工法。變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋發(fā)展概況：連續(xù)剛構(gòu)橋也是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋之一，一般采用變截面箱梁。我國(guó)公路系統(tǒng)從80年中期開(kāi)始設(shè)計(jì)、建造連續(xù)剛構(gòu)橋，至今方興未艾。連續(xù)剛構(gòu)可以多跨相連，也可以將邊跨松開(kāi)，采用支座，形成剛構(gòu)一連續(xù)梁體系。一聯(lián)內(nèi)無(wú)縫，改善了行車(chē)條件；梁、墩固結(jié)，不設(shè)支座；合理選擇梁與墩的剛度，可以減小梁跨中彎矩，從而可以減小梁的建筑高度。所以，連續(xù)剛構(gòu)保持了T形剛構(gòu)和連續(xù)梁的優(yōu)點(diǎn)。連續(xù)剛構(gòu)橋適合于大跨徑、高墩。高墩采用柔性薄壁，如同擺柱，對(duì)主梁嵌固作用減小，梁的受力接近丁連續(xù)梁。柔性墩需要考慮主梁縱向變形和轉(zhuǎn)動(dòng)的影響以及墩身偏壓柱的穩(wěn)定性；墩壁較厚，則作為剛性墩連續(xù)梁，如同框架，橋墩要承受較大彎矩。由丁連續(xù)剛構(gòu)受力和使用上的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋時(shí)，優(yōu)先考慮這種橋形。當(dāng)然，橋墩較矮時(shí)，這種橋型受到限制。近年來(lái)，我國(guó)公路上修建了