桥梁毕业设计(论文)

第一章绪论

第一节连续刚构桥概述

连续刚构桥也可称为具有墩梁固结的连续梁桥。桥梁中的墩梁固结部分通常在需要布置大跨、高墩时才采用。从结构适应位移角度看，刚构体系利用高墩的柔度来适应结构由预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化等应起的纵向位移，即把高墩视为一种可摆动的支承体系。边跨桥墩因墩高较矮，相对刚度增大，当其不能起到摆动作用时，需在桥墩的顶部或底部设铰，以适应纵向位移。对长大桥梁，连续刚构体桥往往是刚构主体与连续梁的组合。

刚构桥一般是指桥跨结构和墩台整体相连的桥梁。其特点为：由于两者之间是刚性连接，在竖向荷载作用下，将在主梁端部产生负弯矩，因而将减少跨中正弯矩，跨中截面尺寸也相应的减小。刚构桥在竖向荷载作用下，支柱将承受压力外，还承受弯矩。支柱一般也由混凝土构件做成，其在竖向荷载作用下，一般都产生水平推力。刚构桥一般都做成超静定的结构形式，故混凝土收缩，温度变化，墩台不均匀沉降和预应力等因素都会在结构中产生附加内力。在施工过程中，当结构体系发生转换时，徐变也会引起附加内力。有时，这些附加内力可占整个内力相当大的比例。

第二节连续刚构桥的特点

一、连续刚构桥的主要特点

连续刚构桥的主要特点表现在以下几个方面：

1、墩梁固结有利于悬臂施工，且可以减少大型支座及其养护维修和更换；

2、在受力方面，上部结构仍表现出连续梁的特点，但必须计入由于桥墩受力及混

凝土收缩、徐变和温度变化应起的变形对上部结构的影响；因桥墩具有一定的柔度，与T型刚构桥相比，其根部所受的弯矩很小，而在墩梁结合处仍有刚架受力特点；

3、在构造方面，主梁常采用变截面箱形梁，桥墩多采用矩形和箱形截面的柱式墩

或双薄壁墩；在桥梁两端的伸缩装置应能适应结构纵向位移的需要，同时，桥台处需设置控制水平位移的的挡块，以保证结构的水平稳定性。

二、连续刚构桥的基本受力特点

连续梁的基本受力特点可归纳为：

1、随着墩高的增加，连续刚构的墩顶以及跨中弯矩趋近连续梁者；

2、墩的轴向力和墩底弯矩随墩高的增加急剧减少；

3、两墩之间的梁部所受到的轴向力随墩高的增加而急剧减少。

因此，连续刚构桥的梁的高跨比h/L 等设计参数可参照连续梁桥取值（适当偏小）。对带双薄壁墩的连续刚构桥，其梁部弯矩与双薄壁墩的截面尺寸和兼具有较大的关系，梁高选择时应考虑这一因素。

第二章 设计原则和主要技术标准

第一节 工程概况

兰州小西湖黄河大桥是兰州市小西湖黄河大桥工程的一部分。该工程由北滨河路立交、黄河大桥、中滨河路立交及西津东路立交等四部分组成，大桥北起黄河北岸的华夏灶具厂与北滨河路立交相连，南讫黄河南岸与中滨河路立交相接。兰州市小西湖黄河大桥是跨越黄河的一项枢纽工程，对兰州的经济发展具有战略意义。

第二节 自然条件、地质、水文、气象、地震

一、自然地理及气象

桥址处河床宽300m ，西侧（上游）500余米靠南岸有一沙洲，丛生树木，将主流挑向南岸，受南岸沙咀阻挡，主流拐向北岸。而于南侧河床形成较宽（宽约135m ）的浅滩，低水位时露出卵石滩，高水位时被淹没。

桥位处最热月平均气温22.3℃；最冷月平均气温-6.4℃。极端最高气温39.1℃；极端最低气温-23.1℃.最大日较差30.2℃。基本风压值为500Pa 。历年最大风速17.0m/s ；历年极大风速27.6m/s 。平均相对湿度59.4%；最大冻结深度1.20m 。年最大降水量546.7mm ；历年月最大降水量236.2mm ；历年日最大降水量96.8mm 。

二、 地层岩性

（一）、地层结构及岩、土性质

1#、2#、3#

桥墩位于刘家堡隐伏活动断裂的北盘，表层堆积5.3～5.6m 厚的第四系全新统冲积（14a Q ）卵石、漂石、河岸人工堤坝有3.6m 厚的填筑土；其下为上第三系中新统咸水河组中段棕红色、暗红色泥岩；其中2#桥墩在23.75m 以下为上第三系中新统咸水河组下段（1N X 1）淡黄色夹姜黄色疏松块状砂岩；4#桥墩位于刘家堡隐伏活动断裂南盘，表层有3.5m 厚的填筑土；其下为第四系全新统冲积（14a Q ）卵石和中砂；再下为第四系下更新统冲积（11a Q ）卵石。全新统地层与下更新统地层无明显界限，临近黄河，全新统地层一般厚6～9m 。其岩、土性质叙述与下：

1、填筑土（14m Q ）

见于南北两岸，厚3.5～5.6m 。淡黄色或灰黑色，以粉土为主，含煤渣、砖块及卵砾

石，松散。

2、中砂（14a Q ）

仅见于南岸4#桥墩Q 4卵石的底部，厚1.6m ，中密，饱和。Ⅰ级松土。

3、卵石（14a Q ）

见于2#、3#、4#桥墩表层，卵石厚5.3～5.6m 。灰色，青灰色，为硬质岩石，潮湿至饱和，中密。卵石颗粒粒径80～40mm 居多，由北向南逐渐变细。Ⅲ级硬土。

4、卵石（11a Q ）

仅见于4#桥墩的下部（14.9m 以下），灰白色、灰色，颗粒粒径分布不均，成份均为硬质岩石，中密至密实，饱和。Ⅲ级硬土。

5、漂石（11a Q ）

仅见于北岸1#桥墩填筑土下部，厚5.3m ，灰白色、灰色，粒径大于200mm 约65%，余为卵砾石及杂砾等充填，中密，饱和，Ⅳ级软石。

6、泥石（1N X 2）

据钻探揭示，厚度大于23m ，棕红色、暗红色为主，泥质胶结，含钙质，岩芯一般为柱状，每段长30～50㎝，最长1.0m 。锤击成凹痕，不易破裂，浸水易崩裂，露于空气中易产生龟裂缝。上部3m 裂隙较发育，以下裂隙逐渐减少。成岩作用差，强风化层与弱风化层无明显界线，从节理发育程度判断，风化层厚度约3m 。风化线下Ⅳ级软石。

7、砂岩（1N X 1

）

仅见于2#桥墩，埋深23.75m ，顶面高程1488.25m ，淡黄色夹姜黄色，以中、细砂为主。泥质胶岩，胶结性很差，岩芯为10～30㎝长的柱状，手捏成松散砂粒，未见层理，为块状松散砂岩，岩层中含地下水。在侧限条件下不扰动其天然状态，很密实，强度较高。Ⅳ级软石。

岩、土参数的选用

重度γ、粘聚力C 、内摩擦角φ、桩尖处土的容许承载力[0σ]、天然湿度的岩石单轴极限抗压强度a R 、桩周土的极限摩擦力i τ

中砂 γ=19.0KN/3m ；00.36=φ；KPa i 50=τ

卵石 γ=23KN/3m ；00.42=φ；全新统卵石[0τ]=600 KPa 、KPa i 200=τ；下

更新统卵石[0σ]=700KPa 、KPa i 250=τ

泥岩 γ=22.1 KN/3m ；C=30 KPa ；035=φ ；强风化层：[0σ] =500 KPa 、

a R =1300KPa ；微风化层：[0σ] =700 KPa ；a R =1800 KPa