橋型方案比選

橋型方案比選橋梁工程系2014.3.13提綱橋型方案比選的意義橋型方案比選的原則橋型方案比選的案例25+40+25m分孔梁式橋型方案比選橋型方案比選的意義橋型方案比選的作用橋梁工程先導(dǎo)中的先導(dǎo)整體上決定橋梁工程的使用性能失誤和不足造成巨大損失：詳細(xì)設(shè)計(jì)和施工、運(yùn)營(yíng)階段難以彌補(bǔ)方案比選設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)計(jì)算分析——“一條腿長(zhǎng)、一條腿短”重：熱衷于橋梁結(jié)構(gòu)分析和詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算的研究輕：不大關(guān)心方案的合理性、不去質(zhì)疑方案成立的理由原因：方案設(shè)計(jì)周期短、方案評(píng)審程序簡(jiǎn)單隨意結(jié)果：粗糙的、不成熟的方案被輕易通過(guò)

有爭(zhēng)議的方案通過(guò)簡(jiǎn)單的程序取舍

極大影響我國(guó)橋梁工程的品質(zhì)橋型方案比選的原則四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)（引自周念先：橋梁方案比選，1996）安全功能經(jīng)濟(jì)美觀其它標(biāo)準(zhǔn)施工新技術(shù)新材料環(huán)保安全功能經(jīng)濟(jì)美觀橋型方案比選的原則——安全行車安全：橋面設(shè)施如中央分隔帶、分車帶或護(hù)欄等的布置橋梁通航凈空安全正例：法國(guó)Normandie大橋：主跨512m斜拉橋→主跨856m斜拉橋反例：黃石長(zhǎng)江大橋：主跨460m斜拉橋→主孔245m多孔連續(xù)剛構(gòu)地質(zhì)不穩(wěn)定的山區(qū)多孔小跨橋梁：放大橋孔，減少墩數(shù)橋梁施工階段安全：洪水、臺(tái)風(fēng)影響橋型方案比選的原則——功能橋梁功能跨越障礙承受荷載如何體現(xiàn)功能要求保證結(jié)構(gòu)受力的合理性：選擇傳力路線直接、簡(jiǎn)捷的結(jié)構(gòu)形式保證非正常運(yùn)營(yíng)條件下結(jié)構(gòu)功能的實(shí)施（地震，風(fēng)災(zāi)）地震區(qū)抗震性能好的橋型軍事或自然因素破壞后的可修復(fù)性：梁式體系優(yōu)于拱式體系小結(jié)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)先考慮橋型方案比選的原則——經(jīng)濟(jì)橋梁經(jīng)濟(jì)性能的新認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)指標(biāo)：建筑材料用量、人力資源成本、施工機(jī)械花費(fèi)、施工周期的長(zhǎng)短存在問(wèn)題：使用性能差、耐久性低、服務(wù)壽命短、全壽命經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差養(yǎng)護(hù)、維修等運(yùn)營(yíng)管理工作存在巨大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)負(fù)擔(dān)全壽命經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：從規(guī)劃、建設(shè)到運(yùn)營(yíng)、破壞整個(gè)壽命周期的總成本傳統(tǒng)指標(biāo)（設(shè)計(jì)施工成本）+運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)、管理、維修、拆除費(fèi)用目的：使得橋梁建造與整個(gè)使用期內(nèi)運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)、管理、維修、拆除費(fèi)用之和最低橋型方案比選的原則——美觀美學(xué)原則功能美、結(jié)構(gòu)美、環(huán)境美安全美、經(jīng)濟(jì)美、視覺美案例啟示中小橋（梁橋）：支承美大中橋：橋型美（拱橋、斜拉橋、懸索橋）橋型方案比選的原則標(biāo)準(zhǔn)的主次輕重安全、經(jīng)濟(jì)、功能、美觀橋型方案比選的步驟四項(xiàng)內(nèi)容（引自陳忠延等：土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南橋梁工程分冊(cè)，2000）確定橋孔孔徑：依據(jù)地形、水文等資料，布設(shè)橋孔、確定橋長(zhǎng)初擬橋梁圖式：思路寬廣、舉凡具有一定優(yōu)點(diǎn)而可能實(shí)現(xiàn)的體系方案比選和優(yōu)選初篩：剔除初擬時(shí)競(jìng)爭(zhēng)性明顯不大、或有嚴(yán)重缺點(diǎn)的體系優(yōu)選：材料（造價(jià)）、施工設(shè)備和能力、工期、養(yǎng)護(hù)和維修運(yùn)營(yíng)、

抗震性能（震區(qū)）、修復(fù)、航運(yùn)和跨線條件、美觀繪制方案圖和編制說(shuō)明書方案圖：縱向立面圖、橫向剖面圖、平面圖說(shuō)明書：設(shè)計(jì)任務(wù)、依據(jù)和原則、孔徑計(jì)算、比選論證、材料估算和依據(jù)某大橋方案比選案例（選自姚玲森橋梁工程，2008）方案1—主橋：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（40m+4×65m+40m）

引橋：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁（11×25m）方案2—主橋：預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋（50m+3×80m+50m）

引橋：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁（11×25m）某大橋方案比選案例（選自姚玲森橋梁工程，2008）方案3—主橋：鋼筋混凝土箱形拱橋（4×80m）

引橋：鋼筋混凝土平鉸坦拱（11×25m）方案4—主橋：預(yù)應(yīng)力混凝土板拉橋（45m+90m+100m+2×45m+35m）

引橋：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁（10×25m）某大橋方案比選案例（選自姚玲森橋梁工程，2008）方案比較比較項(xiàng)目方案1方案2方案3方案4施工要求技術(shù)先進(jìn)、工藝要求較嚴(yán)格，所需設(shè)備較少，占用施工場(chǎng)地少技術(shù)較先進(jìn)，工藝要求較嚴(yán)格。主橋上部構(gòu)造除用掛籃施工外，掛梁需另一套安裝設(shè)備已有成熟的工藝技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，需用大量吊裝設(shè)備，占用施工場(chǎng)地大，需勞動(dòng)力多結(jié)構(gòu)新穎，頂推法工藝已有成功經(jīng)驗(yàn)，工藝要求較嚴(yán)格。所需施工設(shè)備最少。占用施工場(chǎng)地少。因系新橋型，須先修試驗(yàn)橋取得經(jīng)驗(yàn)后才宜采用受力及使用性能屬于超靜定結(jié)構(gòu)，受力較好。主橋橋面連續(xù)，無(wú)伸縮縫，行車條件好，養(yǎng)護(hù)容易屬于靜定結(jié)構(gòu)，受力不如超靜定結(jié)構(gòu)好。橋梁平整度易受懸臂撓度影響，行車條件較差。主橋每孔有兩道伸縮縫，養(yǎng)護(hù)較麻煩拱的承載潛力大。伸縮縫多，養(yǎng)護(hù)較麻煩。縱坡較大，東岸廣場(chǎng)及引道填土太高，土方量大，土方來(lái)源困難屬于超靜定結(jié)構(gòu)，受力情況需中間試驗(yàn)驗(yàn)證，伸縮縫少，橋面平整經(jīng)濟(jì)性能總造價(jià)1862萬(wàn)元，鋼材2887t，木材3521m3，水泥17350t，勞動(dòng)力85.4萬(wàn)工日總造價(jià)1958萬(wàn)元，鋼材3307t，木材3803m3，水泥18457t，勞動(dòng)力89.5萬(wàn)工日總造價(jià)1750萬(wàn)元，鋼材1709t，木材5409m3，水泥20491t，勞動(dòng)力165.2萬(wàn)工日總造價(jià)1959萬(wàn)元，鋼材3840t，木材3421m3，水泥14949t，勞動(dòng)力90.0萬(wàn)工日。但尚無(wú)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，需做中間試驗(yàn)，故造價(jià)較高，用材較多優(yōu)選方案√預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋鋼筋混凝土箱形拱橋預(yù)應(yīng)力混凝土板拉橋討論題——梁橋方案比選題2：從受力、材料、施工和經(jīng)濟(jì)等方面對(duì)分孔(25+40+25)m的簡(jiǎn)支體系、懸臂體系、連續(xù)體系進(jìn)行橋型方案比較討論題——梁橋方案比選簡(jiǎn)支體系討論題——梁橋方案比選懸臂體系——懸臂梁雙懸臂體系單懸臂體系討論題——梁橋方案比選懸臂體系——T形剛構(gòu)帶鉸帶掛梁討論題——梁橋方案比選連續(xù)體系——連續(xù)梁等高度截面Y形墩變高度截面討論題——梁橋方案比選連續(xù)體系——連續(xù)剛構(gòu)薄壁雙墩斜腿剛構(gòu)討論鮮題——梁橋謹(jǐn)方案慨比選力學(xué)扔性能簡(jiǎn)支僅梁橋連續(xù)窯梁橋懸臂灶梁橋連續(xù)密剛構(gòu)巖橋討論刊題——梁橋棉方案珠比選懸臂稻體系集使用瘋性能懸臂張?bào)w系銜（懸浸臂梁怒橋、T形剛悅構(gòu)橋半）失鋼去競(jìng)毯爭(zhēng)優(yōu)談勢(shì)的鳥原因行車智平順凍性要引求提圾高（懸方臂體柔系接正縫處教無(wú)法贏做成展橋面撇連續(xù)孟構(gòu)造祥、影妖響行厚車平喪順）體系刺靜定擁性帶皮來(lái)結(jié)苦構(gòu)分援析的街優(yōu)勢(shì)罷不復(fù)團(tuán)存在（結(jié)幟構(gòu)計(jì)冒算技樹術(shù)的甚發(fā)展怠）連續(xù)挪體系落的優(yōu)接勢(shì)（克沸服懸轉(zhuǎn)臂體團(tuán)系的梯缺點(diǎn)師、并享覆蓋以其優(yōu)分點(diǎn)）討論卡題——梁橋索方案隙比選連續(xù)卸梁的懇施工戴方案滿堂喜支架腹現(xiàn)澆施工方法（等根高度揮截面妙、變高度截面窗）懸臂施工方法（大林跨徑旨、變高度截面搏）：雕懸臂踩澆筑煎和懸脾臂拼摘裝簡(jiǎn)支肅變連徐續(xù)施凳工方蛇法（中器小跨鑰徑、稿等高度截面藏）移動(dòng)切支架囑逐孔槳現(xiàn)澆窯施工計(jì)方法（中等獎(jiǎng)跨徑、等般高度宮截面）頂推霞施工斯方法（中伏等跨替徑、土等高殘度截自面）討論期題——梁橋竹方案捐比選簡(jiǎn)支恰梁與考等截集面連效續(xù)梁沫的經(jīng)農(nóng)濟(jì)性些能從彎牛矩圖千是否墓能判不斷哪板一種悅體系聾受力菜更合上理、涉經(jīng)濟(jì)蜻性能還更好簡(jiǎn)？彎矩狼圖對(duì)語(yǔ)比：行等截己面連積續(xù)梁扒彎矩劉絕對(duì)汁值小礦，可拘使用山較小害梁高受力聚特性脾對(duì)比唇：連井續(xù)梁殲需要到抵抗端正負(fù)演彎矩腐，采污用箱格形截拆面經(jīng)濟(jì)青性能比對(duì)比服：材料地用量敞對(duì)比跡：箱豈形截嗎面縱泡橫向希配筋存率不屑能過(guò)嚷低施工塘方法花對(duì)比白：箱譜梁難槽度增脊加等截買面與警變截這面連唯續(xù)梁凝：中茂小跨困徑橋訓(xùn)構(gòu)造扛和施控工的齊復(fù)雜略性討論啟題——梁橋畫方案響比選簡(jiǎn)支姨梁與訂等截教面連露續(xù)梁辨的經(jīng)海濟(jì)性帳能相同疑寬度（2×?xí)?6誘.7剩5m）的單幅超橋梁掌（中好孔）主要哨材料剩數(shù)量辨對(duì)比預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁（6中+2邊）預(yù)應(yīng)力等截面連續(xù)箱梁（7中）每片中梁每片邊梁合計(jì)每片中梁每片邊梁合計(jì)C50混凝土(m3)47.7648.34383.2453.156.9371.7預(yù)應(yīng)力鋼絞線(kg)梁體鋼束2195.02195.017560.02069206918164.3負(fù)彎矩鋼束//525.9525.9普通鋼筋(kg)R2351464.31482.111750.02682281318774HRB3356792.56874.954504.87909921855363（注嫂：1.數(shù)據(jù)朋來(lái)源碌：《交通交行業(yè)幫公路迫橋梁狗通用窗圖》，20挑082.數(shù)據(jù)較僅包霞括預(yù)過(guò)制梁已自身靠材料問(wèn)數(shù)量壟，不釋含橫也梁、母端橫串梁，劉橋面季系等辨工程鈔數(shù)量麗）結(jié)束鄉(xiāng)豐語(yǔ)梁橋六方案欺比選沒還有活哪些柿橋型先？預(yù)應(yīng)成力混糕凝土撕簡(jiǎn)支T梁在40慈m左右帝仍具增有經(jīng)蹦濟(jì)性損，其丸經(jīng)濟(jì)鉆跨徑蔽極限最是多賣少？等截來(lái)面與蘭變截測(cè)面連柿續(xù)箱寸梁經(jīng)剖濟(jì)跨低徑的曬分界棗是多犧少？對(duì)于來(lái)連續(xù)樹體系坡，題煤中：虛邊跨/主跨=保25憐/4配0是否挨為合遞理取拌值，憶其值桃的變壟化對(duì)霉于體聚系受拉力及場(chǎng)結(jié)構(gòu)享性能斥有何逮影響予？參考臺(tái)文獻(xiàn)周念鍛先，歐橋梁糞方案莊比選懇，19干96訴.陳忠全延殿等，灰土木輕工程專業(yè)酒畢業(yè)爭(zhēng)設(shè)計(jì)商指南欄橋某梁工愁程分冊(cè).北京鄉(xiāng)豐：中緞國(guó)水戒利水沸電出印版社臂，20圾00啄.姚玲全森，制橋梁涼工程沸（第糕二版葡）.北京漁：人寄民交宰通出槳版社薄，20僵08清.唐建紀(jì)華滴等，鄉(xiāng)豐特大最跨連凱續(xù)剛撕構(gòu)橋啊研究輝與實(shí)蛋踐—重慶屢長(zhǎng)江片大橋掠復(fù)線愉橋.北京：人蛇民交她通出覽版社老，20竟08.項(xiàng)海利帆憲等，甚橋梁郵概念土設(shè)計(jì).北京本：人民范交通塘出版訓(xùn)社，20光11賀.交通鞠部專率家