连续梁桥、连续刚构指导书
连续梁桥

及以上跨径应用变截面;
梁底曲线可用折线(易放样)、抛物线 (较多)、圆曲线、正弦曲线; 梁根部高度约取最大跨径的 1/15 ( PC 梁 取 1/15 ~ 1/20 ),跨中高度约取最大跨径的 1/15 ~1/25(PC梁跨中高度按构造选择)。
4.横截面 截面多选用宽矮式,条形截面多选用多 室箱。
2.跨径比 边中跨比取 0.65 ~ 0.8 ,跨数少取大值,跨数
多取小值,边中跨比小于0.5时,边跨需设拉力支座
或配压重;
连续梁多用不等跨布置,但多于三跨的中间跨
多用等跨布置;
不同跨度的连续梁相接时,宜设过度跨,过渡
跨跨径为相邻跨径的平均值;
一联连续孔数一般不超过5跨
3.截面高度
跨径 20m 左右连续梁桥可用等截面, 30m
5.箱梁截面对比 单箱双室比单箱单室桥面板的正 ( 负 ) 弯 矩可减小70%(50%),但增加的肋板增加了自重 和施工难度 单箱多室与分离式箱相比,前者施工难 度较大;分离箱可用不同线形,适应曲线桥
超高要求,活载横向分布较均匀;单箱单室
总宽可达 25m 左右,分离双箱总宽则可达 50m 。
箱梁翼板横断面可选板(空心、实心板)、 T形梁、I形梁、箱形梁 PC连续梁跨径超过 40m时多用箱形截面, 因为箱形截面为封闭截面,抗扭刚度大,箱
梁顶底板可在跨中、支座处有效抵抗正负弯
矩。
中等跨度可用等截面、大跨度多用变截 面; 等截面连续梁多用逐孔施工和顶推施工 法,变截面多用悬臂施工法;
变截面连续梁:适用70~120m,大于120m跨径,目前较少见
加大连续梁根部高度可减小跨中正弯矩;
二、连续梁桥构造
(一)几何构造
第7章 混凝土连续刚构桥

计算截面包括全部混凝土截面,一般不考虑普通钢筋的影响。 在主梁与支柱相交接的区域,其截面惯性矩与其他地方相比要大得 多,可视为趋于无限大,此区域的变形实际上非常之小,因此在计 算内力时,可不考虑此区域变形的影响,用刚臂模拟二者的连接。
刚臂
4、刚构桥计算要点:基本原则和计算假定
斜腿刚构桥——受力形式接近拱桥,可获得较大跨度或 较小的梁高
1、概述:主要类型(斜腿刚构桥)
1、概述:主要类型(斜腿刚构桥)
1、概述:主要类型(斜腿刚构桥)
安康汉江桥,标准名称为石庙沟铁路大桥,位于陕西省安康水电站的专用 线上,襄渝铁路石庙沟车站附近。1983年建成。 主跨为176m,主梁分跨:56+3×64+56(m)。 桥墩采用圆形空心墩,设有水平板铰与主梁相连以传递斜腿刚构的纵向水 平力。
由梁和柱组成的组合体系桥梁 在竖向荷载作用下,主梁在与 墩连接的部位将产生负弯矩 在竖向荷载作用下,刚构桥的 桥墩除承受压力外,还承受弯 矩作用,可通过墩的抗弯刚度 分担梁部跨中正弯矩 梁和墩同时承受弯矩、剪力和 轴力 墩底既有竖向力也有水平力, 对基础的要求高
均布荷载q
1、概述:结构体系特点
均布荷载q
均布荷载q连续梁桥Fra bibliotek均布荷载q
三跨连续梁桥
VS
三跨连续刚构桥
恒载、活载负弯矩卸载作用基本与连续梁接近; 桥墩参加受弯作用,使主梁弯矩进一步减小; 弯矩图面积减小,跨越能力更大,能够更为有效地控制梁高; 线形匀称,无需大型支座,经济性一般优于连续梁桥; 超静定次数更高,更易受基础变位、温度变化等因素影响。
结构体系特点 刚构桥的主要类型 刚构桥的常用计算图示
桥梁施工(简支、连续、连续刚构)

❖ 支座:设置在墩(台)顶,用于支承上部结 构的传力装置。不仅传递荷载,而且要保证 上部结构按设计要求能产生一定的变位。
❖ 附属设施:包括桥面系、伸缩缝、桥梁与路 堤衔接处的桥头搭板与锥形护坡。
❖ 跨越公路、铁路、通航河流的桥梁以及城市 桥梁,流入泄水管中的雨水,应汇集在纵向 排水管(或排水槽)内,并通过设在墩台处 的竖向排水管流入地面排水设施或河流中。
1、泄水漏斗;2、泄水管;3、钢筋混凝土斜槽;4、横梁;5、纵向排 水管;6、支撑结构;7、悬吊结构;8、支柱;9、弧形箍;10、吊杆
桥面纵、横坡的设置
❖ 要求: (1)桥面伸缩缝处连续铺设,不可切断; (2)桥面纵向应铺过桥台背; (3)桥面在主梁受弯作用处应设置防水层。
防水层类型:
①洒布薄层沥青或改性沥青
②高分子聚合物(如环氧树脂)涂胶
③沥青或改性沥青防水卷材
注:设计时应选用便于施工、坚固耐久、质量稳定 的防水材料。为避免防水层在施工过程中被损坏, 其上宜铺设厚度1cm沥青混凝土或单层表面处治; 当采用柔性防水层(使用卷材)时,为了增强桥 面铺装的抗裂性,应在其上的混凝土铺装层或垫 层中铺设钢筋网,网格尺寸为15cmx15cm至 20cmx20cm。
桥面构造
❖ 桥面部分:包括桥面铺装、防水与排水设施、 伸缩装置、人行道(或安全带)、缘石、栏 杆和灯柱等构造。桥面部分虽然不是主要承 重结构,但它对桥梁功能的正常发挥,对主 要构件的保护,对车俩行人的安全以及桥梁 的美观等都十分重要。
桥面构造横截面(双向车道)
桥面布置
❖ 双向车道布置:行车道的上下行交通布置在 同一桥面上,中间用画线分隔。同时存在上 下行机动车与非机动车,车辆只能中速或低 速行驶,若交通量较大,往往造成交通留滞。
连续刚构桥设计方法

连续刚构桥设计⽅法连续刚构桥设计概述⼀、连续刚构桥的特点作为梁桥的⼀种,连续梁桥有着结构刚度⼤、变形⼩;动⼒性能好;⽆伸缩缝、⾏车平顺的优点。
⽽连续刚构桥是由T型刚构桥演变⽽来的,其结构特点是梁体连续、梁墩固结。
这样既保持了连续梁⽆伸缩缝、⾏车平顺的优点,⼜保持了T型刚构不设⽀座、不需转换体系的优点。
且有很⼤的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度,能满⾜⼤跨度桥梁的受⼒要求。
⼆、连续刚构桥的适⽤范围连续刚构桥上部主梁的受⼒与连续梁桥基本相似;下部桥墩由于结构的整体性,温度和收缩徐变造成的内⼒⼗分显著。
因此其桥墩应该有⼀定的柔度。
使⽤⾼强度、轻质混凝⼟是⼤跨度梁桥的发展⽅向之⼀。
⽬前世界上已建成的连续刚构桥最⼤单跨为挪威斯托尔马桥(Stolma),主跨301⽶,国内最⼤单跨为虎门⼤桥辅航道桥,主跨270⽶。
三、设计时需收集的基础资料设计时应围绕桥位选择、桥墩位置、跨径、⽴⾯布置、结构体系、施⼯⽅法等因素,对桥梁建设的⾃然条件和功能要求有充分的了解。
1、⾃然条件包括(1)地形地貌、控制物等;(2)⼯程地质条件;(3)⽔⽂条件;(4)⽓象条件;(5)地震。
2、功能要求包括(1)桥梁本⾝使⽤功能,如铁路桥梁、公路桥梁、城市桥梁、轨道交通、⼈⾏桥等;(2)桥下功能要求,如通车、通航等。
四、桥型⽅案的选择设计时应根据桥梁建设条件,结合技术可⾏性、施⼯难度、⼯程风险与进度、经济合理性、景观协调性等因素,进⾏桥型⽐选,确定桥梁的跨径布置。
五、上部结构构造尺⼨连续刚构桥设计时,可根据⼯程实践统计,初步拟定构造尺⼨,再进⾏具体计算复核。
1、边、中跨跨径⽐⼀般在0.52~0.58之间。
当边、中跨⽐较⼩时,边跨现浇段较短,可减少边跨现浇段⽀架,对施⼯有利,但应保证各种⼯况下边墩处⽀座不出现负反⼒。
2、梁的截⾯形式连续刚构桥多采⽤箱形截⾯,其具有良好的抗弯和抗扭性能。
根据桥梁宽度,可采⽤单箱单室、单箱多室等截⾯形式。
3、梁⾼桥梁跨度在60⽶以内时,可考虑采⽤等截⾯⾼度,构造简单,施⼯快捷。
连续刚构桥梁毕业设计设计书

第一章绪论1。
1设计特点预应力混凝土连续刚构桥设计的一般步骤:参照已有的设计拟定结构几何尺寸和材料类型,模拟实际的施工步骤,计算恒载及活载内力;然后再根据实际情况确定温度、沉降等荷载,计算其产生的内力,并与恒、活载内力进行正常使用与承载能力组合。
这是设计过程中的第一次组合(BSAS完成),两种组合的结果分别作为按正常使用和按承载能力估算钢束的计算内力。
估算出各截面的钢束后,按照一定要求将钢束布置好,重新模拟施工过程并考虑预应力的作用,计算恒载内力。
由于钢束对截面几何特性的影响,温度、沉降等内力也需重新计算,但其与钢束估算时计算得到的结果差别非常小。
各种荷载作用下的内力计算出来后,需进行承载能力组合和正常使用组合,以进行截面强度验算、应力验算和变形验算,这是设计过程中的第二次组合。
如各项验算均满足要求且认为合理,则设计通过。
如有些截面的有些验算通不过,则需调整钢束甚至修改截面尺寸后重新计算,直到各项验算均通过为止。
如上所述,设计过程一般包括两次组合。
第一次组合是为了估算钢束。
此时钢束还未确定,也就无法考虑预加力的作用.由于预加力对徐变有很大影响,故估算钢束时一般也不考虑收缩徐变的影响.况且,此时用的几何特性都是毛截面几何特性,所以第一次组合的内力不是桥梁的实际受力状态,仅供估束参考。
根据估束结果确定钢束数量和几何形状后,考虑预加力和收缩徐变的影响重新计算的内力是当前配束下的受力.如各项验算均通过,那么可作为最终结果。
如个别截面不满足,但两次组合结果相差不大,可适当调整钢束后重新计算;如两次组合结果相差很大,则应将第二次组合内力作为估束依据重新估束,再重复进行验算,直到各项验算全部通过且两次组合结果相差不大为止.总之,设计的过程就是一个逐次迭代逐次逼近的过程.有经验的设计人员可能一次就能通过,但对我们初次设计,可能需“迭代”多次,甚至需要修改截面尺寸.预应力混凝土连续刚构桥采用悬臂施工法需在施工中进行体系转换,经过一系列的施工阶段而逐步形成最终的连续刚构体系。
连续刚构桥设计方法

连续刚构桥设计方法一、连续刚构桥的特点作为梁桥的一种,连续梁桥有着结构刚度大、变形小;动力性能好;无伸缩缝、行车平顺的优点。
而连续刚构桥是由t型刚构桥演变而来的,其结构特点是梁体连续、梁墩固结。
这样既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点,又保持了t型刚构不设支座、不需转换体系的优点。
且有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度,能满足大跨度桥梁的受力要求。
二、连续刚构桥的适用范围连续刚构桥上部主梁的受力与连续梁桥基本相似;下部桥墩由于结构的整体性,温度和收缩徐变造成的内力十分显著。
因此其桥墩应该有一定的柔度。
使用高强度、轻质混凝土是大跨度梁桥的发展方向之一。
目前世界上已建成的连续刚构桥最大单跨为挪威斯托尔马桥(stolma),主跨301米,国内最大单跨为虎门大桥辅航道桥,主跨270米。
三、设计时需收集的基础资料设计时应围绕桥位选择、桥墩位置、跨径、立面布置、结构体系、施工方法等因素,对桥梁建设的自然条件和功能要求有充分的了解。
1、自然条件包括(1)地形地貌、控制物等;(2)工程地质条件;(3)水文条件;(4)气象条件;(5)地震。
2、功能要求包括(1)桥梁本身使用功能,如铁路桥梁、公路桥梁、城市桥梁、轨道交通、人行桥等;(2)桥下功能要求,如通车、通航等。
四、桥型方案的选择设计时应根据桥梁建设条件,结合技术可行性、施工难度、工程风险与进度、经济合理性、景观协调性等因素,进行桥型比选,确定桥梁的跨径布置。
五、上部结构构造尺寸连续刚构桥设计时,可根据工程实践统计,初步拟定构造尺寸,再进行具体计算复核。
1、边、中跨跨径比一般在0.52~0.58之间。
当边、中跨比较小时,边跨现浇段较短,可减少边跨现浇段支架,对施工有利,但应保证各种工况下边墩处支座不出现负反力。
2、梁的截面形式连续刚构桥多采用箱形截面,其具有良好的抗弯和抗扭性能。
根据桥梁宽度,可采用单箱单室、单箱多室等截面形式。
3、梁高桥梁跨度在60米以内时,可考虑采用等截面高度,构造简单,施工快捷。
(参考资料)连续刚构桥
6.3 预应力混凝土连续刚构桥连续刚构桥一般用在长大跨径、高墩桥梁上,其结构构造特点是中间桥墩采用墩梁固结,下部结构一般采用柔性桥墩,以减少因主梁的预应力张拉、温度变化、混凝土收缩、徐变等作用引起的变形受到桥墩约束后产生的次内力。
连续刚构桥在桥墩抗弯刚度较小时其工作状态接近于连续梁桥。
与连续梁桥相比较,它在采用悬臂法施工时和使用阶段,墩顶与梁一直保持固结状态。
连续刚构桥的主要优点在于可以减少大型桥梁支座和养护上的麻烦,减少桥墩及基础工程的材料用量。
本节内容主要介绍中、大跨径桥梁中常用的连续刚构桥的力学特点、适用范围以及构造上的一些特点,能使读者对该类桥型有一定的认识和理解。
6.3.1力学特点及适用范围在受力方面,上部结构仍为连续梁特点,但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变、 温度变化引起的弹塑性变形对上部结构内力的影响。
桥墩因需有一定柔度,所受弯矩有所减少,但在墩梁结合处仍有刚架受力性质。
由于桥墩参与工作,连续刚构桥与连续梁桥的工作状态有一定区别, 连续刚构桥由活载引起的跨中区域正弯矩比同跨径连续梁桥的小。
当墩高达到一定高度后,两者上部结构的内力相差不大。
对三跨连续刚构与三跨连续梁上部结构的弯矩进行比较可知:两者梁根部的恒载、活载弯矩基本一致;桥墩高40m 时,两者梁跨中恒载、活载弯矩相差小于10%;连续刚构桥墩根部恒载、活载弯矩随着桥墩加高而减小,但墩高达到40m 以上时减小的速率很小;连续刚构梁体内的恒载、活载轴向拉力随着桥墩加高而减小,但墩高达到30m 以上时减小的速率很小。
当设计跨度超过100m 时,预应力混凝土连续刚构桥可作为连续桥梁的比选方案。
6.3.2 立面布置及构造特点1.立面形式连续刚构桥一般有两个以上主墩采用墩梁固结,墩梁固结的部分多在大跨、高墩上采用,它利用高墩的柔度来适应结构内预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的纵向位移,即把高墩视做一种摆动的支承体系。
连续刚构桥一般采用柔性桥墩, 柔性桥墩立面形式主要有三种。
连续刚构箱梁桥合拢段施工
谢 谢!
合拢口的临时锁定 1、内外刚性支撑锁定措施 在箱梁顶、底板顶面预埋钢
板,将刚性支撑焊接(或 栓结)在预埋钢板上;并 在箱梁顶、底板中央纵向 设置内刚性支撑共同锁定 合拢口。
内外刚性支撑锁定措施
连续刚构桥的施工方法——合拢段施工
2、外(或内)刚性支撑和张拉临时束共同锁定
即除用外(或内)刚性支撑锁定外,再利用部分 预应力束临时张拉,以抵抗降温时产生的收 缩变形
4. 合拢口的锁定,应迅速、对称地进行。
连续刚构桥的施工方法——合拢段施工注意要 点
5. 合拢口混凝土宜比梁体提高一级,并要求早 强,最好采用微膨胀混凝土,并须作特殊配 比设计,浇注时应认真振捣和养护。
6. 为保证浇筑混凝土过程中,合拢口始终处于 稳定状态,必要时浇注之前可在各悬臂端配 重,加、卸载均因对称梁轴线进行。
连续刚构桥的施工方法——合拢段施工
3500
6000
9000
6000
3500
5号台 4号墩
3号墩
2号墩
1号墩 0号台
按T构连续梁顺序合拢
应当指出的是,不同的悬灌和合拢程序,其引起的结构恒载 内力不同,故采用不同的悬灌和合拢程序将在结构中产生不 同的最终恒载内力,对此应在设计和施工中予以充分考虑。
连续刚构桥的施工方法——合拢段施工
3、仅设刚性外(或内)刚性撑锁定 即根据实际受力要求,仅布置外(或内)刚 性支撑即可满足要求。
连续刚构桥的施工方法——合拢段施工注意要 点
1. 掌握合拢期间的气温预报情况,测试分析气 温变化规律。
2. 根据结构情况及梁温的可能变化情况,选定 适宜的合拢方式并作力学计算。
3. 选择日气温较低、温度变化幅度较小时锁定 合拢口并灌注合拢段混凝土。
连续刚构设计计算书
连续刚构设计计算书1 技术标准及设计规范1.1 技术标准(1)公路等级:高速公路(2)设计速度:主线120km/h(3)路基宽度:整体式42 米(4)荷载等级:公路-Ⅰ级(5)分离式桥梁宽度:宽度20.6 米(6)设计洪水频率:1/300(特大桥)(7)场地环境类别:地表以上Ⅰ类,地下Ⅵ类(化学腐蚀环境)(8)地震动峰值加速度:0.10g(9)坐标系采用2000 国家大地坐标系;高程系采用1985 国家高程基准。
1.2 设计规范(1)公路工程技术标准(JTG B01-2014);(2)工程建设标准强制性条文(公路工程部分2002);(3)公路勘测规范(JTG C10-2007);(4)公路工程地质勘察规范(JTG C20-2011);(5)公路路线设计规范(JTG D20-2017);(6)公路工程水文勘测设计规范(JTGC30-2015);(7)公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTG/T B07-01-2006);(8)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015);(9)公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005);(10)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 3362-2018);(11)公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007);(12)公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)(13)公路工程抗震规范(JTG B02-2013)(14)公路桥梁伸缩装置通用技术条件(JT/T 327-2016)(15)混凝土结构耐久性设计规范(GB/T 50476-2019)(16)公路与市政工程下穿高速铁路技术规程(TB 10182-2017)(17)公路与市政工程下穿高速铁路技术规程(TB 10182-2017)2 主要材料2.1 混凝土本桥梁结构用混凝土可采用桥梁高性能混凝土,其矿物掺合料、化学外加剂、配合比设计、施工工艺、养护与验收等技术要求可参照四川省公路工程技术指南《桥梁高性能混凝土制备与应用技术指南》(SCGF51-2010)执行。
连续刚构桥工程设计方案
连续刚构桥工程设计方案第一章概述1.1地质条件1.2主要技术指标桥面净宽:2X 12m^ 0.5m (分离式) 设计荷载:公路-I 级 行车速度:80km/h 桥面横坡:2% 通航要求:无温度:最高年平均温度34C ,最低年平均温度-10 C 。
1.3设计规范及标准1、 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)。
2、 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)。
3、 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000 )。
4、 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62-2004)5、 《公路桥涵圬工设计规范》(JTG D61-2005)U I图1-1 桥址纵断面图第二章方案比选2.1概述桥式方案比选是初步设计阶段的工作重点,一般要进行多个方案比较。
各方案均要求提供桥式布置图,图上必须标明桥跨位置,高程布置,上、下部结构形式及工程数量。
对推荐方案,还要提供上、下部结构的结构布置图,以及一些主要的及特殊部位的细节处理图。
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,最后选定一个符合当前条件的最佳推荐方案。
有时,占优势的方案还应吸取其他方案的优点进一步加以改善。
2.2比选原则设计从安全性、技术适用性、施工难度、设计施工周期、经济性、实用性和观赏性等几方面对各比选方案进行评比,其中安全性为主要因素。
2.3比选方案根据设计任务要求, 依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位地质地形条件,拟定了三个比选方案:方案一:预应力混凝土连续刚构桥方案二:上承式钢管混凝土拱桥方案三:独塔斜拉桥2.3.1 预应力混凝土连续刚构桥1.结构受力特点⑴在高墩大跨径桥梁中,与其它结构体系比较,预应力混凝土连续刚构桥常成为最佳的桥型方案。
⑵预应力砼充分发挥了高强材料的特性,具有强度高、刚度大、变形小以及抗裂性能好的优点。
⑶结构伸缩缝数量少,高速行车平顺舒适,维修工作量小,维护简单。
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康锐 毕业设计指导书 第 1 页 预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥
毕业设计指导书
康锐 预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥是应用广泛的公路和铁路桥梁形式,已经发展形成了相对成熟的设计施工技术方法,作为毕业设计的选择桥型,具有代表性。
一、设计题目 1、毕业设计的目的 经过毕业设计,使同学们了解预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥设计的基本过程,掌握预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥设计的基本要素,包括桥型的选择,桥跨尺寸的比选,主要结构尺寸的选择,结构受力计算分析,施工方法选择等。 通过毕业设计,同学们应对预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥设计有较全面的了解,能独立进行同类桥梁的计算分析,对预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥施工方法有一定的了解。 2、桥型的选择
预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥属于梁式桥类型。其基本承重结构为预应力混凝土主梁和墩柱。顾名思义,连续梁和连续刚构桥桥跨结构主梁采用多跨连续体系,有三个或者三个以上支点;在结构自重与外荷载作用下,主梁承受着交变的正负弯矩作用;连续梁在连续的中间支点处设置大吨位竖向支座,因此连续梁的最大跨度受中间支点竖向支座吨位的限制;连续刚构桥采用主梁与中间支墩完全的结构性连接而实现墩梁直接固结传力,无中间支点竖向支座构造,但同时主梁与中间桥墩在支点处的变形必须协调一致,因此连续刚构桥要求中间桥墩的结构刚度能适应主梁变形,中间桥墩具有较大的高度,同时采用具有相对较低的抗弯刚度的所谓柔性墩结构体系,如双薄壁墩结构。根据其一般的内力分配规律,为达到结构尺度分布协调、受力合理,并具有良好经济性的目的,中大跨度连续梁和连续刚构桥采用变截面的主梁结构,以期在结构刚度和内力分配上协调康锐 毕业设计指导书 第 2 页 一致。结合公路、铁路桥梁等桥面宽的实际情况,变截面采用改变截面高度的方法实现。根据连续梁和连续刚构桥的特点,连续梁和连续刚构桥适宜于在跨越较大河流或深谷等障碍情况下,采用分段无支架悬臂施工;连续梁适合在墩高小、跨度适中的情况下使用,而连续刚构桥宜在大跨高墩情况下采用。 桥型选择,既要考虑工程要求,又要考虑工程地形地质条件,同时还必须重视结构物与环境的协调。所谓地形地质条件,是桥梁所在工程位置的地形地貌及基础工程地质状况。采用哪一种基本桥跨结构型式,首先要考虑地形条件,然后是地质条件,因为所选定的结构型式只有具备了相对较好的地形地质条件,才能达到经济合理的要求。 作为工程结构物,桥梁不仅要满足基本的交通功能,还要成为环境中的一个亮点,为周围环境增辉添彩。 桥型的选择,同时要结合跨径与跨径组合的要求。因为跨径大小、分跨多少及分跨布置,与桥梁所跨越障碍物的要求,如通航净空、设计洪水位及最大径流量等要求相关。力求做到既经济合理又美观适用。 桥型的选择是一个综合的课题,它既包涵了工程本身各种要素的要求,又涉及到环境工程甚至人文方面的因素;桥型选择的优劣不仅在工程经济上十分重要,桥梁的建设对周围环境也必将产生长远的影响。 因此毕业设计之首要任务,就是进行桥型选择,同学们必须用一定篇幅叙述桥型选择的基本原则和方法,阐述所选桥型的依据,综合分析桥型的经济技术指标及其与环境的适应性等。 3、确定题目
在选择了基本桥型后,也就可以给毕业设计确定题目。对于毕业设计而言,确定题目就限定了设计的基本类型和所包含的基本任务。 为了方便工作,在一般情况下,指导教师在同类题目之下,要限定主要的跨径尺寸和分跨数目。这样,毕业设计题目也就包括了跨径等基本参数。
二、毕业设计任务 毕业设计任务是分发给同学们完成的工作任务,以及必要的基本设计参数。 (一) 设计资料 作为一种练习和考核手段,毕业设计资料一般不包括地形及地质资料,而要求同学们就所选题目,陈述所选桥型所适应的最佳地形、地质条件。因此,设计资料主要包括: 康锐 毕业设计指导书 第 3 页 1、主要技术指标 (1) 孔跨布置:即跨径分布组合。孔跨的布置应与周围环境、地形地貌和地质条件相适应,同时孔跨的跨径比例应达到桥梁整体造型美观的目的。 (2) 荷载标准:是桥梁基本功能要求的重要指标。荷载标准直接反映出桥梁通行荷载类型和承载能力水平。就目前我国公用交通设施而言,一般有三种桥梁类型,即公路桥梁、铁路桥梁和城市道路桥梁,其相应的荷载标准为: a) 公路荷载:公路-I级、公路-II级; b) 城市道路荷载:城-A级,或城-B级; c) 铁路荷载:中-活载; d) 人群荷载:2.5~4kN/m2;
(4) 桥面净空:是桥梁交通功能的基本指标之一。对于不同的交通类型,桥梁的桥面净空条件各不相同。对于毕业设计,一般取典型类型作为代表: a) 高速公路:2×(0.50m防撞栏杆+11.75m车行道<3m应急停靠+7.5m车行道+1.25m左路沿带>+2m/2中间分隔带)=26.50m;净空高度不小于5m; b) 城市道路:0.25m栏杆+3m人行道+16m车行道+3m人行道+0.25m栏杆=22.50m;净空高度不小于5m; c) 铁路:单线3.9m线路+2×1.5m人行道,或双线2.45+6+2.45m线路+2×1.5m人行道;净空高度不小于6.6m; (5) 桥下净空:实际工程设计要考虑桥梁跨越河道通航净空宽度、高度以及过水断面对设计洪水流量、洪水位高程等要求,或跨越公路、铁路净空宽度、高度等方面要求。作为毕业设计,同学们应针对性地进行分析叙述,阐明所选桥跨所能适应的情况。 (6) 桥面纵坡:桥面纵坡是桥梁线形设计的重要指标,属于线路设计的内容之一,纵坡的大小及其变化还应与线路平面曲线线形设计综合考虑。在进行毕业设计时,由于主要工作在于桥跨结构设计,为方便起见,一般考虑最简单情形,即取通过桥跨线路纵坡为0%(平坡)。 (7) 桥面横坡:桥面横坡设置的主要目的是为了桥面横向排水,由于公路和城市道路桥梁桥面较宽,公路及城市道路1.5~2.0%,而铁路桥面相对较窄,一般取1.5%。横坡的设置是从桥跨线路中线向两侧放坡,在平面圆曲线和缓和曲线段,还要结合设计行车车速所需要的线路超高统一考虑。 (8) 桥轴平面线型:桥跨结构轴线是线路中线的组成部分,平曲线的设置必须与竖曲线(纵坡线形)结合考虑。但在毕业设计中,一般取桥跨轴线为直线,以方便设计布置和计算。 康锐 毕业设计指导书 第 4 页 桥梁设计实际上首先要进行线路平、纵线形设计,这既属于桥梁所在线路的总体设计的范畴,也是桥梁在总体布置、桥位比选,以及桥型与桥跨分跨设计所要涉及的内容;同时桥位比选涉及到桥梁水文分析计算与河道走向、河岸地形地物条件等多种因素。在毕业设计中,这些内容都被简化,但同学们应适时予以叙述说明。 2、材料规格 桥梁结构采用的材料种类一般都较多,但就毕业设计而言,指导教师为同学们便于设计时参考,一般对主要结构采用通过指定的方式予以适当范围限定。这与实际工程设计有所不同,因为实际设计条件之一就是材料的选定。而材料的选定既与结构型式相关,也与桥梁所在地材料资源量及资源成本相关,必须就事论事,具体分析采用。主要材料指标包括: (1)预应力混凝土连续梁和连续刚构桥主梁混凝土:跨度大于200m者用C60级混凝土,其余用C50级混凝土;连续刚构桥中间墩用C40级混凝土; (2) 承台及桩基础混凝土:C30级混凝土; (3) 桥面板及栏杆混凝土:C30级混凝土; (4) 桥面铺装层混凝土:S6级C30或C40级防水混凝土; (5) 预应力钢筋及锚具: 连续梁、连续刚构桥主梁纵横向预应力钢筋一般用高强度低松弛钢绞线;连续梁和连续刚构桥主梁竖向预应力钢筋用精轧螺纹钢筋。 桥梁用钢绞线一般用七股钢绞线,即由七股φ5直径的钢丝绕制而成的钢绞线,为高强度低松弛钢绞线,用符号φS15.24表示,单根钢绞线公称直径15.24mm,
公称断面面积为140.00mm2。在公路规范中,其抗拉强度标准值和抗拉、抗压强度设计值分别为fpk=1860MPa、fpd=1260MPa和f’pd=390MPa。单根钢绞线符号为1-
φS15.24,对应的圆形锚具规格为YM15-1,称为单孔锚具,其他多于2孔的锚具
称为群锚,譬如YM15-3表示由3-φS15.24组成的群锚。群锚锚具常用规格有
YM15-4、YM15-5、YM15-6~7、YM15-8~9、YM15-12、YM15-14、YM15-16、YM15-19、YM15-22、YM15-24、YM15-27、YM15-31及YM15-37等多种形式。对应波纹管直径分别为(外径)φ56、φ56、φ67、φ77、φ87、φ92、φ97、φ102、φ107、φ117、φ117、φ117、φ132和φ142mm。 针对预应力混凝土空心板等薄壁构造的构件,也可采用横排或竖排的扁锚。常用扁锚孔道锚具一般有:YMB15-2、YMB15-3、YMB15-4及YMB15-5等,对应波纹管直径分别为(外径)φ19×50、φ19×60、φ19×70和φ19×90mm。其它可参考《公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连接器规格系列(JT/T329.1-1997)》。 康锐 毕业设计指导书 第 5 页 精轧螺纹钢筋用JL表示,常用直径为18、25、32和40mm,连续梁和连续刚构桥主梁竖向预应力钢筋一般用JL25或32。在公路规范中,其抗拉强度标准值和抗拉、抗压强度设计值分别为fpk=930MPa、fpd=770MPa和f’pd=400MPa。对于JL32
钢筋,对应锚具为M34×3(螺距),孔道直径φ43mm,锚垫板边长a =140mm,相邻锚板中心距离不小于15cm。 (9) 普通钢筋: 桥梁上采用的普通钢筋主要有光圆钢筋R235和热处理带肋钢筋HRB335、HRB400和余热处理钢筋KL400。其中,光圆钢筋R235相当于原I级钢筋,常用规格为直径d=8、10、12、14、16、18和20mm,抗拉、抗压强度设计值分别为fsd=195MPa和f’sd=195MPa;热处理带肋钢筋HRB335相当于原II级钢筋,常用规格为直径d=10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40和50mm,抗拉、抗压强度设计值分别为fsd=280MPa和f’sd=280MPa;热处理带肋钢筋HRB400相当
于原III级钢筋,常用规格为直径d=10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40和50mm,抗拉、抗压强度设计值分别为fsd=330MPa和f’sd=330MPa;余热处理钢筋KL400相当于原III级钢筋,常用规格为直径d=8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36和40mm,抗拉、抗压强度设计值分别为fsd=330MPa和f’sd=330MPa。一般情况下,受力主钢筋用HRB335钢筋(II级钢筋),非受力钢筋用R235钢筋(I级钢筋)。 3、预应力混凝土连续梁和连续刚构桥施工顺序及涉及计算要点 (1) 墩台基础施工:中间墩基础桩基采用钻孔桩基础。先施工桩基础,再施工承台及墩柱; (2) 在支架上施工中间墩顶0#段; (3) 在满堂支架上施工边跨靠近边支座梁段; (4) 在中间墩顶0#段上安置悬臂挂篮设施(依据题目跨度不同,可拟取单边挂篮设施集中荷载1000~1200kN); (5) 从中间墩顶0#段两侧利用悬臂挂篮设施逐段对称施工主梁; (6) 施工合龙梁段; (7) 安装桥面栏杆(可近似取荷载集度4kN/m); (8) 铺设桥面铺装层及人行道板(可拟定为8cm厚)。