【正文】 橋工程梁施工組織設(shè)計畢業(yè)論文目錄長江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書 I畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 VIII長江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)指導(dǎo)教師評審意見 XVI長江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)評閱教師評語 XVII長江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)答辯記錄及成績評定 XVIII中文摘要 XX英文摘要 XXI緒論 XXII第一章 工程概況 1 工程概述 1 設(shè)計總體要求 1 主要技術(shù)指標(biāo) 1 設(shè)計內(nèi)容 2 2第二章 方案比選 4 4 5 5 5第三章 總體布置及主梁的設(shè)計 11 11 尺寸擬定 11 截面形式 11 12 橋墩寬度 14 施工方法選擇 15第四章 橋面板設(shè)計與驗算 16 計算模型的選取 16 單向板內(nèi)力計算 16 恒載內(nèi)力以縱向取1m的板條計算 16 活載內(nèi)力 16 自由懸臂板內(nèi)力計算 17 恒載內(nèi)力以縱向梁寬為1m的板梁計算 17 活載產(chǎn)生的內(nèi)力 18 橋面板的配筋設(shè)計 19 支座處配筋設(shè)計 19第五章 主梁的設(shè)計與驗算 2活載內(nèi)力計算 21 21 22 建立計算模型 24 單元劃分 24 全橋施工階段的劃分 24 恒載、活載內(nèi)力計算 25 恒載內(nèi)力計算 25 活載內(nèi)力計算 27 內(nèi)力組合 33 承載內(nèi)力極限狀態(tài)的內(nèi)力組合 33 正常使用極限狀態(tài)的內(nèi)力組合 33 內(nèi)力組合 34 預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的確定及布置 35 預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的確定 36 預(yù)應(yīng)力束的布置 41 預(yù)應(yīng)力損失計算 42 預(yù)加力次力矩和徐變次內(nèi)力計算 44 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算 46 斜截面抗剪承載力計算 49 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算 50 電算應(yīng)力結(jié)果 50 截面抗裂驗算 59 正常使用階段豎向最大位移（撓度） 60 持久狀況應(yīng)力驗算 63 持久狀況應(yīng)力計算結(jié)果 63 混凝土截面法向壓應(yīng)力驗算 68 斜截面主壓應(yīng)力驗算 68第六章 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計與驗算 69 橋墩設(shè)計 69 橋墩選型 69 豎直荷載計算 70 橋臺設(shè)計 71 橋臺豎梁的承載力驗算 71 基底應(yīng)力驗算 72 支座計算 72 確定支座平面尺寸 72 確定支座厚度 73 支座偏轉(zhuǎn)驗算 74 支座抗滑性能驗算 75 基礎(chǔ)設(shè)計 76參考文獻(xiàn) 77結(jié) 論 78致 謝 80第一章 工程概況第一章 工程概況 工程概述谷竹（谷城至竹溪）高速公路是湖北省規(guī)劃的“六縱五橫一環(huán)”骨架公路網(wǎng)重要組成路段，起于谷城石花鎮(zhèn)陡坡店，與已建的福銀高速公路相接，經(jīng)?？悼h、房縣、竹山縣、竹溪縣等地，止于鄂陜交界處的羅漢埡附近，與擬建的陜西平利至安康高速公路相接。公路采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時速80公里/小時，；。該公路的建設(shè)對實施中部崛起和西部大開發(fā)兩大戰(zhàn)略，構(gòu)建鄂西生態(tài)文化旅游圈，加強(qiáng)中西部地區(qū)的聯(lián)系與交流，改善中西部山區(qū)交通條件有十分重要的意義。本工程位于谷竹高速公路K126+226樁號處，為地方道路與省級高速公路的相交，采用分離式立交形式，地方道路在高速公路上方采用車行天橋的形式跨越高速公路。天橋所屬地方道路設(shè)計行車速度為40km/h，荷載等級為汽車—Ⅱ級。 設(shè)計總體要求天橋所在地區(qū)位于湖北十堰地區(qū)房縣境內(nèi)，所屬地方道路為三級公路，單幅雙車道，行車速度為40km/h，荷載等級為汽車—Ⅱ級。在橋梁方案擬定時，橋型方案應(yīng)滿足橋下高速公路的通行凈空要求，橋上、橋下路面設(shè)計高程采用假定相對高程；下部結(jié)構(gòu)方案擬定時考慮湖北十堰地區(qū)一般的地形地質(zhì)條件。 主要技術(shù)指標(biāo)(1) 設(shè)計資料：橋址中線地質(zhì)斷面圖一幅； (2) 道路等級：三級公路，單幅雙車道；(3) 設(shè)計車速：40km/h；(4) 橋面凈寬：+2 m人行道及護(hù)欄；(5) 設(shè)計荷載：汽車—Ⅱ級；(6) 設(shè)計基本風(fēng)速：20 m/s ；(7) 設(shè)計基準(zhǔn)期：100年；(8) 路線相關(guān)參數(shù)：依據(jù)實際地形條件，路線縱斷面設(shè)計時，橋位路段為單向上坡，坡度2%；橋上、橋下路面設(shè)計高程采用假定相對高程；(9) 抗震要求：結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應(yīng)符合《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ00489）與《公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則》（JTG_T B02012008）的相關(guān)規(guī)定。 設(shè)計內(nèi)容設(shè)計資料的收集及設(shè)計條件分析；水文計算與方案比選；上部結(jié)構(gòu)設(shè)計；下部結(jié)構(gòu)設(shè)計；支座及其它附屬設(shè)施設(shè)計；施工技術(shù)/施工組織設(shè)計；其他。（1）設(shè)計說明書一本設(shè)計計算說明書按設(shè)計內(nèi)容，詳細(xì)說明設(shè)計依據(jù)、設(shè)計思想、方案論證、計算方法及過程、力學(xué)圖式、依據(jù)和必要的說明、設(shè)計計算成果等，要求思路明確、條理清晰、圖表整齊；電算部分，還應(yīng)附上計算程序及源程序說明書。設(shè)計計算說明書主要應(yīng)包括設(shè)計資料的收集及設(shè)計條件分析、水文計算與方案比選，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書，下部結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書，支座及其它附屬設(shè)施設(shè)計計算書，施工技術(shù)/施工組織設(shè)計*等內(nèi)容；相關(guān)設(shè)計成果應(yīng)在設(shè)計說明書與設(shè)計圖紙中都有體現(xiàn)。設(shè)計說明書應(yīng)有封面、目錄，并與設(shè)計圖紙分開，裝訂成冊。（2）設(shè)計圖表分冊一本設(shè)計圖表分冊應(yīng)包括：橋梁方案比選示意圖、橋型布置圖、上部結(jié)構(gòu)施工圖（含一般構(gòu)造圖、結(jié)構(gòu)配筋圖等）、下部結(jié)構(gòu)施工圖（含一般構(gòu)造圖、結(jié)構(gòu)配筋圖等）、附屬設(shè)施構(gòu)造圖、細(xì)部構(gòu)造圖（至少有一副手繪圖）、結(jié)構(gòu)大樣圖（至少有一副手繪圖）、施工總平面布置圖*、施工程序圖或施工工藝流程圖*、施工進(jìn)度圖*、表第 79 頁 共 80 頁第一章 工程概況格部分及其它內(nèi)容等，裝訂成冊。圖紙目錄應(yīng)參考相應(yīng)橋型橋梁結(jié)構(gòu)施工圖目錄進(jìn)行，圖紙質(zhì)量與繪圖要求應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范要求。（3）手算要求與手繪要求設(shè)計計算部分：本設(shè)計推薦學(xué)生采用相應(yīng)輔助設(shè)計軟件進(jìn)行設(shè)計，但對其主要構(gòu)件或核心內(nèi)容應(yīng)采用手算進(jìn)行校核；圖紙繪制部分：至少有3張圖紙為手繪，3張圖紙應(yīng)分別屬于不同類型的圖紙。（4）英文翻譯一本英文原文、中文譯文。第二章 方案比選第二章 方案比選建設(shè)一座橋梁，不但對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、文化和人民生活有著密切關(guān)系，而且一座重要的橋梁還對國家發(fā)展交通運輸事業(yè)，發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)文化交流和鞏固國防等方面，都具有非常重要的意義。公路橋梁的設(shè)計，根據(jù)其使用任務(wù)、性質(zhì)和所在線路的遠(yuǎn)景發(fā)展需要，應(yīng)符合技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、使用耐久、經(jīng)濟(jì)合理的要求外，還應(yīng)考慮造型美觀和有利環(huán)保的原則，同時尚應(yīng)考慮因地制宜、就地取材、便于施工和養(yǎng)護(hù)等條件。在靠近村鎮(zhèn)、城市、鐵路及水利設(shè)施的橋梁，應(yīng)結(jié)合各有關(guān)方面的要求，考慮綜合利用。(1)技術(shù)先進(jìn)在因地制宜的前提下，盡可能采用成熟的新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料和新工藝，必須認(rèn)真學(xué)習(xí)國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，充分利用最新科學(xué)技術(shù)成就，把學(xué)習(xí)和創(chuàng)新結(jié)合起來，淘汰和摒棄原來落后和不合理的東西。(2)安全可靠所設(shè)計的橋梁結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度和穩(wěn)定方面應(yīng)有足夠的安全儲備；防撞欄桿應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，人與車流之間應(yīng)做好防護(hù)欄，防止車輛撞入人行道或撞壞欄桿而落到橋下；對于修建在地震區(qū)的橋梁，應(yīng)按抗震要求采取防震措施；對于河床易變遷的河道應(yīng)設(shè)計好導(dǎo)流設(shè)施，防止橋梁基礎(chǔ)底部被過度沖刷。(3)適用耐久應(yīng)保證橋梁在100年的設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)應(yīng)能正常使用，橋面寬度能滿足當(dāng)前及以后規(guī)劃年限內(nèi)的交通流量，橋梁在通過設(shè)計荷載時不出現(xiàn)過大的變形和過寬的裂縫，橋梁結(jié)構(gòu)的下面有利于泄洪、通航或車輛和行人的通行。(4)經(jīng)濟(jì)橋梁設(shè)計應(yīng)遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則，合理選用適當(dāng)?shù)臉蛐?；?jīng)濟(jì)的橋型應(yīng)該是造價和養(yǎng)護(hù)費用綜合最省的橋型，設(shè)計中應(yīng)充公考慮維修的方便和維修費用少，維修時盡可能不中斷或中斷交通時間最短；所選的橋位應(yīng)是地質(zhì)，水文條件好，橋梁長度也較短。(5)美觀一座橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周圍的景觀相協(xié)調(diào)。而且這種外形從任何角度看都應(yīng)該是優(yōu)美的，結(jié)構(gòu)布置必須合理，并在空間有和諧的比例。橋型應(yīng)與周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素。(6)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展橋梁設(shè)計必須考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求，包括生態(tài)、水、空氣、噪音等幾方面，應(yīng)從橋位選擇、橋跨布置、基礎(chǔ)方案、墩身外形、上部結(jié)構(gòu)施工方法、施工組織設(shè)計等多方面全面考慮環(huán)境要求，采取必要的工程控制措施，并建立環(huán)境監(jiān)測保護(hù)體系，將不利影響減至最小。橋梁總跨徑一般根據(jù)水文計算來確定。其基本原則是：應(yīng)使橋梁在整個使用年限內(nèi)，保證設(shè)計洪水能順利宣泄；河流中可能出現(xiàn)的流冰和船只、排筏能順利通過；避免應(yīng)過分壓縮河床引起河道和河岸的不利變遷等。對于一座較長的橋梁，應(yīng)當(dāng)分成幾孔，各孔的跨徑應(yīng)當(dāng)多大，這不僅影響到使用效果、施工難易等，而且在很大程度上還影響到橋梁的總造價。采用的跨徑越大、孔數(shù)越少，可以降低墩臺的造價，但會使上部結(jié)構(gòu)的造價大大增加；反之，則上部的造價雖然降低，但下部結(jié)構(gòu)的造價升高。這與橋墩的高度以及基礎(chǔ)工程的難易程度有密切關(guān)系。因此，在最經(jīng)濟(jì)的橋梁分孔方式應(yīng)該使得上部和下部的總造價最少。另外，橋梁的分孔方案還要滿足許多的技術(shù)與使用要求：對于通航河流，應(yīng)首先滿足橋下的通航要求；對于在山區(qū)深谷上、水流湍急的江河上時，為了減少中間橋墩，應(yīng)加大孔徑；對于河流中存在裂隙、溶洞等不良地質(zhì)時，為避開這些區(qū)段可加大跨徑。（1）簡支梁橋梁式橋是指其結(jié)構(gòu)在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無水平推力的橋梁。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，理論計算較簡單，設(shè)計和施工的方法日臻完善和成熟。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征：a、混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；b、結(jié)構(gòu)造型靈活，可模性好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；c、結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費用較少；d、結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較小；e、可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；f、結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強(qiáng)度，因而大大限制其跨越能力；g、預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲勞的能力；h、預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過施加縱橫向預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進(jìn)一步擴(kuò)大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋（25m+25m）（2）斜腿剛構(gòu)橋斜腿剛構(gòu)在結(jié)構(gòu)上屬于端點簡支的三跨剛構(gòu)，斜腿與跨中又構(gòu)成吻合性較差的拱式結(jié)構(gòu)，具有連續(xù)粱與拱的性能，受力情況復(fù)雜。橋面兩端簡支，斜腿下端鉸接，構(gòu)成三次超靜定結(jié)構(gòu)。斜腿剛構(gòu)因其具有水平向的粱式構(gòu)件和呈斜向的支承構(gòu)件而在力學(xué)行為上兼具梁式剛構(gòu)特性和拱的特性，且在橋型構(gòu)件的組成上使受力較大的區(qū)域(跨中附近)產(chǎn)生壓力，而其受力較小的區(qū)域(近端部)讓其純彎，合理地解決了橋梁構(gòu)件中受力不均勻問題，可使橋梁各組成構(gòu)件變得勻稱。同時，整個橋梁上下部各構(gòu)件相互固結(jié)形成堅固幾何形態(tài)的整體結(jié)構(gòu)．共同受力抵抗外荷載。因此，橋梁整體性和剛度均得到提高。并大大削弱了組成構(gòu)件的內(nèi)力峰值而使構(gòu)件受力較小，這樣各構(gòu)件的體量和尺度變得輕巧和纖細(xì)。斜腿剛構(gòu)的斜腿不僅可以分擔(dān)粱部彎矩，且對中跨梁體提供壓力而使其從純彎構(gòu)件變成偏心受壓構(gòu)件，故其力學(xué)性能比傳統(tǒng)的梁式橋優(yōu)越。另一方面從橋梁的形態(tài)和力學(xué)角度看，兩斜腿與中跨主梁近似構(gòu)成“折線拱式結(jié)構(gòu)”，其力學(xué)行為呈現(xiàn)拱的特點—偏心受壓。但因其類似折線拱。構(gòu)件中的壓力線(特別是恒載壓力線)偏離構(gòu)件形心線較大，截面會產(chǎn)生較大彎矩，又向梁的特點靠近。因此僅就受力性能而言，斜腿剛構(gòu)并不比拱橋優(yōu)越。但因其橋型構(gòu)造簡單，以最有限的構(gòu)件組成最簡練的橋體形態(tài)，力的傳遞非常清晰、明了、直接。因此，橋梁材料用量指標(biāo)較低，施工也較方便，工序較少。正是由于這種橋型的特點。使它具有較大的跨越能力及較高的承載能力，特別是對中跨梁段能提供軸向力。因此粱的截面相對較小，使工程用料有所降低。其次，在施工方法上，除了采用傳統(tǒng)的纜索無支架施工、纜索有支架施工、懸臂拼裝、懸臂澆筑法外，尚可使用設(shè)備較簡單的轉(zhuǎn)體法施工。后者尤其適用于城市跨線橋、深山峽谷水流湍急、通航河道等橋下有頻繁交通運輸?shù)臉蛭皇┕ぁ? 斜腿剛構(gòu)橋（+22m+）（3）T 形鋼構(gòu)橋T型鋼構(gòu)橋是在簡支預(yù)應(yīng)力橋和大跨鋼筋砼箱梁橋的基礎(chǔ)上，在運用懸臂施工的過程中產(chǎn)生的。T 形鋼構(gòu)橋一種具有懸臂受力特點的梁式橋。從墩上伸出懸臂，跨中用剪力鉸或簡支掛梁組合而成，因墩上在兩側(cè)伸出懸臂，形同T 字，故稱此名。由于懸臂施工方法的突出的優(yōu)點，預(yù)應(yīng)力T 型鋼構(gòu)橋的近十年來得到了較快的發(fā)展，成為大跨徑橋梁中廣泛采用的結(jié)構(gòu)形式之一，跨徑從60米至170 米。預(yù)應(yīng)力混凝土T 型鋼構(gòu)橋現(xiàn)在得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。T 形鋼構(gòu)橋塊件預(yù)制時，逐塊密貼，拼裝接縫由純干接縫改進(jìn)為膠結(jié)，使之更為安全可靠。預(yù)制構(gòu)件可采用工廠或工地預(yù)制，上下部施工可同時進(jìn)行。由于張拉前砼有足夠強(qiáng)度，預(yù)應(yīng)力損失少，長期撓度可減少，質(zhì)量容易控制，幾乎不受氣溫影響，速度快，施工期短。T 形鋼構(gòu)橋有所需場地大，運輸與安裝設(shè)備較多，預(yù)制需要有很高的精確度，施工非常困難等缺點。T構(gòu)因為墩梁固結(jié)，優(yōu)點很多，既可以方便平衡懸臂施工，又可以省掉大型的支座。墩的作用使主梁彎矩減小，對比其他設(shè)計方案T構(gòu)橋具有材料用量省，施工簡便經(jīng)濟(jì)的特點，具有很高的競爭力。T構(gòu)受力特性類似懸臂梁，應(yīng)力交變的范圍小，適合采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)和懸臂施工法施工，即在墩頂兩側(cè)對稱，逐段懸臂澆筑混凝土或者拼裝預(yù)制節(jié)段，然后重復(fù)操作，繼續(xù)下一節(jié)段懸臂施工。該方法每墩有兩個工作面平行作業(yè)且多個墩可同時施工，利于縮短工期。由于節(jié)段施工是重復(fù)作業(yè)，有利于施工技術(shù)的熟練掌握，提高工效。其成橋受力同施工階段受力比較接近，懸臂施工時不用臨時支撐，因此，不會因為施工而過多地增加材料。 預(yù)應(yīng)力混凝T型剛構(gòu)橋（26m+26m）序 號方案類別比較項目第一方案第二方案第三方案預(yù)應(yīng)力混凝土 簡支梁橋（25m+25m）斜腿剛構(gòu)橋（