预应力混凝土简支空心板桥

装配式预应力混凝土简支空心板桥

毕业设计任务书

第一章概述

发展交通事业，实现四通八达的现代化交通，对发展国民经济，巩固国防具有非常重要的作用。在公路、铁路、城市和农村道路交通以及水利等建设中，为了跨越各种障碍（如河流、沟谷或其他线路）必建各种类型的桥梁与涵洞，因此，桥涵又成为陆路交通中的重要组成部分。在经济上，桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的10%-20%，特别是在现代高等级公路以及城市高架道路的修建中，桥梁不仅在工程规模上十分巨大，而且也往往是保证全线早日通车的关键。在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要高度快速、机动的现代战争中具有非常重要的地位。考虑到沙河两岸具有许多工厂、商业区、大量高层建筑房屋，政府有关部门计划在沙河之上建一座桥梁，以方便两岸人民、发展两岸经济，并命名为“利民桥”。

第二章方案比较

为了获得适用、经济和美观的桥梁设计，有关部门进行了深入细致的调查和研究，并结合有关方面的要求综合考虑，满足使用、经济、结构尺寸、构造、施工、美观上的要求，做出几种方案，最后通过技术、经济等方面的综合比较获得最优设计。

方案一：预应力混凝土连续梁桥（8×8m）

方案二：预应力混凝土简支板桥（16×4m）

方案三：钢筋混凝土双曲拱桥（32×2m）

表2-1 方案比较表

通过以上三种方案比较，从使用效果、造价、材料等诸多方面看，第二方案优点最多。第一方案由于“利民桥”属于城市桥梁且桥跨较小，造价较高不宜采用；第三方案由于在城市施工，施工场地不宜占大且土方来源困难，不宜采用。所以第二方案最为合理。

第三章 初步设计

第一节 原始资料

一、水文数据资料

设计洪水为频率为2%，设计流量为：,/9623s m Q s =设计流速为s m V /1.40=， I L =0.8，e=0.8，波浪高度取0.5m 。

二、气象资料：

当地最热日月平均气温23.5C o ，最冷日月平均气温-6.1C o ，极端最高温38C o ，极端最低温度-25.0C o ，地面冻土深0.8m ，设计风速s m v /17=。

三、地质资料

据工程地质勘察报告（钻探深度为20m ），桥位河床下的地质条件如下表：

表3-1 河床下地质资料报告表

许承载力[]kPa 700=σ，空隙比e=0.95，夹有淤泥质粘土，层厚为1m 。

四、设计荷载

公路-II 级 人群荷载：3.02/m kN 桥面宽度：净-7＋2×1.0m 道路等级：II 级 本河道不通航 抗震设防烈度为7度

第二节 水文计算

一、过水面积计算

设计水位拟订为983.33m ,水面宽度69.606m

过水面积：A 1=0.333×0.12×2

1

=0.02 2m

A 2=4.9×（0.12＋3.16）×21

=8.036 2m

A 3=27.3×（3.16+3.91）×21

=96.506 2m

A 4=3.4×（3.91+4.44）×21

=14.195 2m

A 5=15.3×（4.44+4.08）×21

=65.1782m

A 6=12.9×（4.08+2.76）×2

1

=44.1182m

A 7=2.76×5.496×

2

1

=7.584 2

m

A

qx =A

1

＋A

2

＋A

3

＋A

4

＋A

5

＋A

6

＋A

7

=235.637 2

m

设计过水面积：W=q

s /v

=962/4.1=234.6342

m

A

qx －W=235.637－234.634=1.0032

m

取标准跨径l=16m分为4跨，桥长64m，桥墩宽取1.2m。

l j=15.1m； p=1.2m； Q p=962m3/s； L j=60.4m

λ=d/l0=1.2/64=0.01875，ε=1－

1.

151.4

375

.0⨯

=0.8982；

A q =

()ν

λ

ε

3

1⋅

-

⋅

⋅p

Q

p=

()1.4

01875

.0

1

2.1

8982

.0

962

⨯

-

⨯

⨯

=221.8492

m

A J =A

Q

×（1-λ）=217.6892

m

二、桥面标高

非通航河流： H

mm =H

P

＋h

h j

h

∆

+

∆

+

∆

∑

h j

∆查《桥涵水文》表12-4 h j

∆=0.5m

桥面铺装采用防水混凝土铺装，上面层为3㎝厚的细粒式沥青混凝土与5㎝厚的中粒式沥青混凝土，下面层为10cm厚的C40防水混凝土。

波浪高度 h

l

=0.5m

∴=

∆h2/3×0.5=0.33m H P=983.33m

∴ H mm=983.33+0.33+0.5+0.88=984.95m

三、桥梁墩台的冲刷计算

（一）一般冲刷深度计算

河槽为粘土质河槽 I

l =0.3； e=0.95； h

max

=4.44m； L

j

=60.4m；

h=A c/L c=235.637/64=3.682单宽流量集中系数：ξ=1.3；桥孔侧收缩系数：ε=0.8982；