【正文】 胡娜：翟家河大橋設(shè)計(jì) 30 圖 1/2中跨配筋立面圖 圖 1/2中跨配筋平面圖 W1W2W3W3 W4W5 W6 W7W8Z2 Z3Z4 Z5Z6 Z7 Z8565554525150494847464544434241403938373635343053T2T1T4T3T6T5T8T7T10T9T12T11T14T13T16T15T18T17 T19T20T21T22 T24T23 T25T26T27T28T29T30T31T32T33T34 T36T35 T37T38T39T40T42T41W10Z1 Z2 Z3Z4 Z5 Z6 Z7 Z82021屆土木工程（橋梁）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 各截面配筋數(shù)量表如下表 所示 ： 表 各截面配筋數(shù)量表（單位：束） 截面號 實(shí)際布束上緣 實(shí)際布束下緣 截面號 實(shí)際布束上緣 實(shí)際布束下緣 1 2 16 29 104 0 2 2 16 30 104 0 3 2 16 31 104 0 4 2 16 32 104 0 5 2 16 33 104 0 6 6 16 34 104 0 7 10 16 35 104 0 8 14 14 36 98 0 9 18 12 37 92 0 10 22 10 38 86 0 11 26 8 39 80 0 12 30 6 40 74 0 2021屆土木工程（橋梁）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 以下表 是對 3 種估數(shù)的綜合歸納，從而得出最終的鋼筋估數(shù)結(jié)果： 表 鋼筋估數(shù)結(jié)果表 鋼束（根） 節(jié)點(diǎn)號 正常極限狀態(tài)Ⅱ 正常極限狀態(tài)Ⅲ 承載極限狀態(tài)Ⅰ 鋼筋估算結(jié)果 最小值 最大值 最小值 最大值 56(下緣 ) 192（ 16） 12（上緣） 360（ 30） 32（上緣） 1780 1808（ 56+48） 46（上緣） 353 724（ 42） 胡娜：翟家河大橋設(shè)計(jì) 26 預(yù)應(yīng)力束布置 布置原則 （ 1）縱向預(yù)應(yīng)力鋼束為結(jié)構(gòu)的主要受力鋼筋，為設(shè)計(jì)和施工方便，進(jìn)行了對稱布束，錨頭布置盡量靠近壓應(yīng)力區(qū)，且預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置，其重心線不得超出束界范圍?；炷凛S心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 cdf = MPa ，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取 0r =。在初步估算預(yù)應(yīng)力力筋數(shù)量時，當(dāng)中性軸位于受壓翼緣內(nèi)，箱形截面可按矩形截面計(jì)算，但是當(dāng)忽略實(shí)際上存在的雙筋影響時（受拉區(qū)、受壓區(qū)均有預(yù)應(yīng)力筋）會使計(jì)算結(jié)果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許的。取預(yù)應(yīng)力重心距上緣距離為 ，根據(jù)表 可求得 sk =； xk =； se =； xw =I/ xy = m3； sw =I/sy = m3； 則根據(jù)（ ）可得到： ? yxn ? 根 （ 2）估算橋 墩中心截面（ 32）上緣所需預(yù)應(yīng)力鋼筋 由表 可知： maxkM =+006KNm? ； mxkiM =+006KNm? 。取預(yù)應(yīng)力重心距上緣距離為 ，根據(jù)表 可求得 sk =。當(dāng)然同樣可以按單側(cè)配筋估算，并按式 （ ） 分別配置上下緣預(yù)應(yīng)力筋。 由于此處為估算值，所有應(yīng)力計(jì)算均可粗略地選用毛截面特性。取預(yù)應(yīng)力重心距上緣距離為 ，根據(jù)表 可求得 sk =； xk =； 2021屆土木工程（橋梁）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 取預(yù)應(yīng)力鋼筋重心距下緣距離為 根據(jù)表 可求得 sk =。 由式（ ）到（ ）計(jì)算所得，即為按截面上下緣滿足截面抗裂要求時所需配的預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量范圍。即當(dāng)上緣配筋情況已知時，則采用式（ ）估算下緣配筋，或當(dāng)下緣配筋情況已知時，則采用式（ ）估算上緣配筋。 1）按正常使用極限狀態(tài)的正截面抗裂 驗(yàn)算要求估束 根據(jù)《公拉預(yù)規(guī)》第 條，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)對正截面的混凝土拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算，以滿足正截面抗裂要求。 17 最不利荷載組合 見表 最不利荷載組合表 表 最不利荷載組合 階段 節(jié)點(diǎn) 最大軸向力 (kN) 最小軸向力 (kN) 最大剪力 (kN) 最小剪力 (kN) 最大彎矩(kN 梁段力筋布置采用三向預(yù)應(yīng)力，包括縱向預(yù)應(yīng)力，橫向預(yù)應(yīng)力和豎向預(yù)應(yīng)力，主要進(jìn)行縱向預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)，對于橫向預(yù)應(yīng)力和豎向預(yù)應(yīng)力在力筋布置時做簡要說明。m ) 最大懸臂階段（ 47階段） 12 +03 +05 32 278 +03 +06 46 +04 +05 56 中跨合攏階段（ 50階段） 12 426 +03 +05 32 830 +03 +06 46 713 +03 +05 56 713 924 成橋 階段（ 51 階段） 12 +3 +03 +05 32 +3 +03 +06 46 +3 +04 +05 56 +3 +03 表 使用階段和承載極限組合主 梁內(nèi)力計(jì)算結(jié)果 階段 節(jié)點(diǎn) 最大軸向力 (kN) 最小軸向力 (kN) 最大剪力 (kN) 最小剪力 (kN) 最大彎矩 (kN 注：按照橋梁博士里 中交 04 的規(guī)定：正常使用狀態(tài)Ⅰ即 長期效應(yīng)組合； 正常使用狀態(tài)Ⅱ即短期效應(yīng)組合； 正常使用狀態(tài)Ⅲ即標(biāo)準(zhǔn)值組合。 將全橋共分為 156 個單元，橋面系 110 個單元，非橋面系 46 個單元。為了便于計(jì)算，需要將橋梁簡化為結(jié)構(gòu)計(jì)算圖式，橋梁工程常因其跨度較寬度大很多，因此將縱向分析模型近似處理成桿件結(jié)構(gòu)。 6根樁的樁徑 均為 米，凈間距 米 ,埋深 均約 25 米。其跨中、根部截面如下圖 ， 所示： 圖 跨中箱形截面 圖 支點(diǎn)箱形截面 下部結(jié)構(gòu) 四個主墩均采用雙薄壁柔性墩，中心間距為 ，縱橋向?qū)挾葹?，橫橋向 寬2021屆土木工程（橋梁）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 終選方案簡介及結(jié)構(gòu)尺寸擬定 ： 設(shè)計(jì)依據(jù)： a)主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)資料： 橋?qū)挘?2 3m（人行道） +2 12m（凈） +1m（分隔帶） 設(shè)計(jì)荷載：設(shè)計(jì)荷載：公路 Ⅰ級 ,人群： 地質(zhì)情況：一般 b）材料規(guī)格： 箱形截面混凝土： C50； 人行道混凝土： C50； 橋墩混凝土： C40； 基礎(chǔ)混凝土： C30. 橋面鋪裝：用 100cm 厚的防水混凝土作鋪裝層， 30cm厚的瀝青混凝土作磨耗層 2021屆土木工程（橋梁）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2）混凝土用量省，鋼筋用量少，橋面連續(xù)行車舒適度高，且視野開闊，同時外觀簡潔，大方，而且施工技術(shù)成熟，有許多已成橋可以借鑒與參考。 各 方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 表 方案比選表 方案類別 比較項(xiàng)目 比較項(xiàng)目 方案一 方案二 方案三 主橋跨橋型結(jié)構(gòu) 五跨連續(xù)梁橋 單塔雙索面斜拉橋 三跨連續(xù) 剛 構(gòu)橋 主梁高度 根部 ，跨中 根部 10m，中部 3m 跨徑布置 92m+3 140m+92m 2 185m 105m+180m+105m 下部結(jié)構(gòu) 雙薄壁柔性墩及樁基 礎(chǔ) 樁基礎(chǔ) 樁基礎(chǔ) 養(yǎng)護(hù)維修工作量 少 多 少 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)技術(shù)水平 經(jīng)驗(yàn)多 ,有很多已成橋作為參考，施工經(jīng)驗(yàn)成熟 有較成熟的經(jīng)驗(yàn) ,國際先進(jìn)水平 ,有很多成橋參考 經(jīng) 驗(yàn)豐富 ,有很多已成橋梁參考，施工經(jīng)驗(yàn)成熟，設(shè)計(jì)理論先進(jìn) 施工方法和難易程度 施工和養(yǎng)護(hù)都比較容 易 用懸臂澆注 ,預(yù)制構(gòu)件的精確度要求高 ,施工復(fù)雜 .且索力難以控制 掛籃懸臂澆筑施工，不需要大型起重設(shè)備，需大量模板，造價低 造型 造型美觀，結(jié)構(gòu)輕盈 索塔高 ,主橋體量大 ,顯的雄偉 ,與景觀相輝映 外型美觀 ,跨越能力大 ,橋下凈空大 ,視野開闊，行車順暢，雙薄壁柔性墩受力好 工程數(shù)量 混凝土（立方 m） 鋼筋、鋼材（ t） 鋼鉸線（ t） 胡娜：翟家河大橋設(shè)計(jì) 6 總的來說，以上三個方案都滿足要求，但每個橋型都有自己的特點(diǎn)，從工程數(shù)量上看，預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋材料較省，造型美觀，但其受溫度變化及混凝土收縮影響產(chǎn)生的縱向位移也就比較大，使伸縮縫及活動支座的構(gòu)造復(fù)雜化。 6 個車道，設(shè)有一米寬的中央分隔帶，橋面凈寬 31 米。從根部到跨中（兩端）箱梁底緣按二次拋物線變化，箱梁頂板寬15m，底板寬 8m，翼緣板懸臂長為 3m，底板厚度從 變化到 ，腹板厚從箱梁根部為 ,至跨中處厚為 m，主梁采用 C50 混凝土澆筑。 方案比較說明 ： 方案比選依據(jù)經(jīng)濟(jì) ,實(shí)用 ,安全 ,美觀 ,有利于環(huán)保的原則 ,從總體布局、環(huán)境協(xié)調(diào)、技術(shù)先進(jìn)性、施工可行性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等多方面考慮后 ,選出以下三個圖式來編制橋型比較方案 方案一 :五跨連續(xù)梁橋方案 (圖 ) 總體布置和結(jié)構(gòu)體系：此方案的主橋跨徑布置為 92m+3 140m+92m，邊主跨之比為。 人行道寬： 2 3M 3).主航道高 20M, 凈寬 120M. 4).橋面縱坡 :% 5).橋面橫坡 :% 設(shè)計(jì)依據(jù)及參考文獻(xiàn) 1） 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 (JTG D6004)； 2） 《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTG D6105)； 3） 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTG D6204)； 4） 《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTJ02485)； 5） 橋梁工程（上冊） —— 范立礎(chǔ)編；橋梁工程（下冊） —— 顧安邦編； 胡娜：翟家河大橋設(shè)計(jì) 2 橋位縱斷面地形資料 橋位縱斷面地形 表 里程樁號（ m） 地面高程（ m） 里程樁號（ m） 地面高程（ m） K1+300 +700 +323 +720 +340 +740 +360 +760 +380 +780 +400 +800 +420 +820 +440 +840 +460 +860 +480 +880 +500 +900 +520 +920 +540 +940 +560 +960 +580 +980 +600 K2+000 +620 +020 +640 +040 +660 +060 +680 +080 2021屆土木工程（橋梁）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2021屆土木工程（橋梁）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 基巖以紫紅色粉砂質(zhì)泥巖和泥巖砂巖為主，夾長石石英砂巖，覆蓋層 15m 氣象情況 最高溫度： ℃ 最低溫度： ℃ 最大風(fēng)速： 27m/s 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 1） .設(shè)計(jì)荷載：公路 Ⅰ級 ,人群： 2). 車道寬： 12M+1M+12M。 3)主跨為 105m+180m+105m 三跨連續(xù)剛構(gòu)橋方案； 4)主跨為 130m+520m+130m 自錨懸索橋方案； 5)主跨為 75m+4 120m+75m 預(yù)應(yīng)力混凝土 T形鋼構(gòu)方案； 6)主跨為 360m 飛燕式拱橋方案 。 主梁截面：箱梁根部梁高為 ，跨中及端部梁高均為 ，而引橋采用 35m 預(yù)胡娜：翟家河大橋設(shè)計(jì) 4 制 T 梁，梁高 。橋面縱坡采用 %，全橋分為左右兩幅，設(shè)單向橫坡為 %。 5 圖 三跨連續(xù) 剛 構(gòu)橋 主梁截面：主跨連續(xù) 剛 構(gòu)部分主梁截面采用雙腹式單箱截面，根部采用 10m 的箱形截面，跨中采用 3m的箱形截面，主梁截面采用 次拋物線的變高度梁； 35m 跨徑的簡支梁采用 2m高的等截面形式，主梁采用標(biāo)準(zhǔn) T 梁。 比選結(jié)果 可選 可選 優(yōu)選 經(jīng)過以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推薦方案三為作為終選方案，其優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)： 1）該方案滿足了安全，經(jīng)濟(jì)，適用，美觀和有利于環(huán)保的要求，滿足結(jié)構(gòu)受力合理，技術(shù)可靠，施工方便，造價較少的原則。 綜上所述，從技術(shù)上考慮，目前，國內(nèi)外已經(jīng)修建了大量連續(xù)剛 構(gòu)橋，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此，該橋型是一種比較成熟的橋型，無論在設(shè)計(jì)理論和施工方法上，都有成功的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒和參考，從而為設(shè)計(jì)和施工提供技術(shù)上的保障。 變截面梁墩頂處梁高與最大跨徑的關(guān)系：梁高為 1/171/20L，依據(jù)此關(guān)系根部梁高取 . 變截面梁跨中處梁高與最大跨徑的關(guān)系：梁高為 1/501/60L, 依據(jù)此關(guān)系跨中梁胡娜：翟家河大橋設(shè)計(jì) 8 高取 . 梁底高度曲線采用 次拋物 線變化以跨中梁底為原點(diǎn)，曲線方程為：h= %，頂板厚不變?nèi)?35cm，跨中處底板厚 25cm，根部底板厚 120cm，以便布置預(yù)應(yīng)力束，箱梁底板按 次拋物線變化以跨中梁底為原點(diǎn)，曲線方程為： h 底 =；截面腹板厚度采用 40cm、和 70cm 兩種。承臺縱橋向?qū)? 米，橫橋向?qū)? 米，厚 米。 胡娜：翟家河大橋設(shè)計(jì) 10 第 3 章 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 橋梁模型的意義 橋梁是一個復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，不同的 橋梁型式其上