1、LOGO 指导教师：指导教师：桥梁设计桥梁设计 班级：班级：学生：学生：学号：学号：（一）设计任务 四川成安渝高速公路简阳段沱江大桥国道四川成安渝高速公路简阳段沱江大桥国道318318（319319）线简阳）线简阳城区内，跨越沱江河流，该桥始建于城区内，跨越沱江河流，该桥始建于19671967年，为多孔跨径不通航大年，为多孔跨径不通航大桥，总长度近桥，总长度近40m40m。20082008年年7 7月月2525日，汶川地震后被鉴定为危桥的简日，汶川地震后被鉴定为危桥的简阳沱江大桥被爆破拆除。随着阳沱江大桥被爆破拆除。随着20092009年成安渝高速路德修建，需在原年成安渝高速路德修建，需在原址
2、附近架设特大桥梁。址附近架设特大桥梁。（二）方案比选（二）方案比选 方案比选是桥梁工程设计中最基础的工作。唯有通过详细、科方案比选是桥梁工程设计中最基础的工作。唯有通过详细、科学地优选，方能提出合理的设计方案。同样，中有在合理设计方案学地优选，方能提出合理的设计方案。同样，中有在合理设计方案基础上，才能实现桥梁最优设计。基础上，才能实现桥梁最优设计。1 1 桥梁设计的原则桥梁设计的原则 桥梁是公路、铁路和城市道路的重要组成部分，特别是大、桥梁是公路、铁路和城市道路的重要组成部分，特别是大、中桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重要意义。因此，桥梁中桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重
3、要意义。因此，桥梁工程的设计应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求，工程的设计应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求，同时应满足美观、环境保护和可持续发展的要求。同时应满足美观、环境保护和可持续发展的要求。2.2.方案比选步骤方案比选步骤 桥梁设计方案的比选和确定可按下列步骤进行：桥梁设计方案的比选和确定可按下列步骤进行：(1)(1)、明确各种高程的要求、明确各种高程的要求 (2)(2)、桥梁分孔和初拟桥型方案草图、桥梁分孔和初拟桥型方案草图 (3)(3)、方案初筛、方案初筛 (4)(4)、详绘桥型方案、详绘桥型方案 (5)(5)、编制估算或概算、编制估算或概算 (6)
4、(6)、方案选定和文件汇总、方案选定和文件汇总 3 3 详绘桥型方案及方案类比选出最优方案详绘桥型方案及方案类比选出最优方案 综合考虑技术和经济上的可行性，最终确定的三个构思好综合考虑技术和经济上的可行性，最终确定的三个构思好、各具特色的方案分别是混凝土刚架拱桥、混凝土拱桥、混凝土、各具特色的方案分别是混凝土刚架拱桥、混凝土拱桥、混凝土连续梁桥。再对它们从建设造价、养护费用、建设工期、营运适连续梁桥。再对它们从建设造价、养护费用、建设工期、营运适用性、美观等诸多因素综合分析，最终确定一个最优的设计方案用性、美观等诸多因素综合分析，最终确定一个最优的设计方案。4.4.推荐桥型推荐桥型刚架拱桥设计
5、要点刚架拱桥设计要点 刚架桥是在桁架拱桥、斜腿刚架桥等基础上发展起来的另一刚架桥是在桁架拱桥、斜腿刚架桥等基础上发展起来的另一种新型桥，属于有推力的高次超静定结构。由于它具有构件少、种新型桥，属于有推力的高次超静定结构。由于它具有构件少、质量小、整体性好、刚度大、施工简便、造价低、造型美观等优质量小、整体性好、刚度大、施工简便、造价低、造型美观等优点，被广泛用于点，被广泛用于25m25m-70m70m的桥梁。的桥梁。5.5.推荐桥型推荐桥型刚架拱桥施工方法刚架拱桥施工方法 桥型方案确定中，施工方法是其重要的内容之一。根据前人桥型方案确定中，施工方法是其重要的内容之一。根据前人施工经验和近几年较
6、成功的工程实例，推荐采用的施工方法为：施工经验和近几年较成功的工程实例，推荐采用的施工方法为：上部结构采用预制安装，主拱圈及桥台桩基部分采用现浇的方法。上部结构采用预制安装，主拱圈及桥台桩基部分采用现浇的方法。（三）方案比选全桥主要尺寸及细部结构尺寸拟定 （四）、全桥截面特性计算（五）、施工阶段内力计算（六）、全桥结构内力计算 1.横向分布系数计算 对于汽车、人群荷载的横向分布系数m的计算公式如下：汽车：人群：式中：、对应于汽车和人群荷载集度的荷载横向分布影响线竖标。2qqmrrmqqqr（1 1）支点处采用杠杆原理法计算横向分布系数，即把横向结）支点处采用杠杆原理法计算横向分布系数，即把横向
7、结构（桥面板和横隔梁）视作在主梁上断开而简支在其上的简构（桥面板和横隔梁）视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁。结构简化体系如下图：支梁。结构简化体系如下图：（2 2）跨中截面处采用偏心压力法计算横向分布系数，即把横隔梁）跨中截面处采用偏心压力法计算横向分布系数，即把横隔梁视作刚性极大的梁。结构简化体系如下图：视作刚性极大的梁。结构简化体系如下图：2 2.恒载内力计算恒载内力计算 为简化计算，使用结构力学求解器来进行恒载在结构上为简化计算，使用结构力学求解器来进行恒载在结构上所产生的内力，弯矩图和计算结果数据输出如下：所产生的内力，弯矩图和计算结果数据输出如下：3 3.活载内力计算活载内力计算
8、 裸肋承受人群荷载时的内力计算裸肋承受人群荷载时的内力计算 裸肋承受汽车荷载时的内力计算裸肋承受汽车荷载时的内力计算 加载车道荷载于最不利位置时的弯矩图：加载车道荷载于最不利位置时的弯矩图：车道荷载布置在最有利位置时如下图所示：车道荷载布置在最有利位置时如下图所示：由上图输出结果可以得出：由上图输出结果可以得出：结点结点3 3处的最大弯矩、轴力和剪力为：处的最大弯矩、轴力和剪力为：-694.083597(KNm)694.083597(KNm)，-422.453168,131.964011422.453168,131.964011 结点结点3 3处的最小弯矩、轴力和剪力为：处的最小弯矩、轴力和剪
9、力为：141.605150(KNm)141.605150(KNm)，-726.153657726.153657，-85.44214485.442144 其它截面计算方法同上。其它截面计算方法同上。4.4.控制截面配筋计算控制截面配筋计算 跨中截面配筋计算：跨中截面配筋计算：首先按照首先按照T T型截面受弯考虑，设钢筋布置两排型截面受弯考虑，设钢筋布置两排 1.01.0 19.119.132003200160160（6406406060160/2160/2）48895(KNm)M=631.91129(KNm)48895(KNm)M=631.91129(KNm)属于第一类属于第一类T T型截面。型
10、截面。631.91129631.91129106/106/（1 119.119.13200320058025802）=0.0307=0.0307 查钢筋混凝土矩形截面受弯构件正截面受承载力计算系数表查钢筋混凝土矩形截面受弯构件正截面受承载力计算系数表得：得：根据钢筋面积配置受拉配筋：根据钢筋面积配置受拉配筋：10102525，则，则4906mm24906mm2布置如图布置如图1 1所示所示：图图1 1 图图2 2 图图3 3 同理：同理：结点结点3 3处截面配筋如图处截面配筋如图2 2 结点结点1212处截面（弦杆）配筋如图处截面（弦杆）配筋如图3 3 结点结点2 2左侧截面配筋如图左侧截面配
11、筋如图4 4 图图4 4 （七）全桥结构验算全桥结构验算 正截面承载能力验算正截面承载能力验算 跨中截面配筋计算：跨中截面配筋计算：首先按照首先按照T T型截面受弯考虑，设钢筋布置两排型截面受弯考虑，设钢筋布置两排 大学本科的学习生活即将结束。在此，我大学本科的学习生活即将结束。在此，我要感谢所有曾经教导过我的老师和关心过要感谢所有曾经教导过我的老师和关心过我的同学，他们在我成长过程中给予了我我的同学，他们在我成长过程中给予了我很大的帮助。本文能够顺利完成，要特别很大的帮助。本文能够顺利完成，要特别感谢我的导师老师，感谢各位老师的关心感谢我的导师老师，感谢各位老师的关心和帮助。和帮助。最后向所有关心和帮助过我的人表示真心最后向所有关心和帮助过我的人表示真心的感谢。的感谢。致谢！致谢！
