【導(dǎo)讀】中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計目錄

　　

【正文】 .計算單寬流量集中系數(shù)： dA 按平灘水位計算河寬： 325zBm? 1 6 2 1 . 1 6 8 3 4 . 9 9325zHm??按 平 灘 水 位 計 算 平 均 水 深 ： zBA H?? ??? ? ??? ??????單 寬 流 量 集 中 系 數(shù) ： 3） .計算河槽橋孔部分的過水凈寬 按 2 32 3 9 0 2 32? ? ? ? ?布置 4根 2米寬 6 米長的實體圓樁橋墩 3 2 5 2 4 3 1 7cjBm? ? ? ? 4 . 2 6 .3 3cmhm?） 橋 下 河 槽 斷 面 上 的 最 大 水 深 ： 。 6 1 6 2 . 6 7 2 65 . 1 8 . 9 6325cqhm??） 橋 下 河 槽 斷 面 上 的 平 均 水 深 ： 。 6).與汛期含沙量有關(guān)的系數(shù)： ? 。 7).計算橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù) 1??。 8.） 計 算 橋 下 一 般 沖 刷 后 的 最 大 水 深 3 / 55 / 321 / 6()cmdc j c qpQhABhhEd???????????? 假定一般沖刷線位于礫巖， 10d mm? ，則： 3 / 5 3 / 55 / 32 5 / 31 / 6 1 / 612 82 00 1 26 .33() 1 ( )1 31 7 18 .96 18 .26 6 10cmdc j c qphQABhhmEd??? ???????? ???? ? ???? ???? 一般沖刷線標高 47 .8 1 18 .2 6 29 .5 5 ( m )? ? ? 。 9） .計算橋下河槽的一般沖刷發(fā)生后，墩前行進流速： 1 / 6 2 / 3 1 / 6 2 / 30 .4 6 1 0 1 8 .2 6 4 .6 8 1 9 /pv E d h m s? ? ? ? ? 粘性土河灘一般沖刷 使用沖刷公式： 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 2 章 水文計算 14 6 / 75 / 31 ()10 .3 3 ( )1tmtj tqpLQhBhhI????????????? 橋下河灘部分通過的設(shè)計流量： 11111329 6. 86 28 1372119 1. 90 96 69 86 .9 23 5 29 6. 86 2854 4. 86 63 /ttppc t c tQwQ Q Q w wms? ? ???????? ? ?m 1 6 .7 1tmhm?橋 下 河 灘 的 最 大 水 深 ： ? ? 1 9 1 . 9 0 9 6 2 9 6 . 8 6 2 8m : 5 . 7 3 9 53 0 . 4 7 6 4 . 6 9tqhm??? ?橋 下 河 灘 的 平 均 水 深 m 31 .6 5 24 .2 5 17 .8 6 73 .7 6tjBm? ? ? ?河 灘 部 分 橋 孔 的 過 水 凈 寬 （ ） ： 代入以下數(shù)據(jù)得到： 6 / 7 6 / 75 / 31 5 / () ()1 ( ) ( )tmtj tqpLhQBhhmI??? ?????? ???? ? ???? ???? ?其 中 ： 局部沖刷 使用 651修正式計算局部沖刷 0v 河床地質(zhì)情況比較單一幾乎都為礫巖，只有少部分黏土，所以取 10d mm? 0. 140 0. 720. 140. 7210 246 33218. 26 10 18. 246 332 1010 10 434 /pphhvdddms???? ? ? ????????? ? ? ? ?????? 1. 墩形系數(shù)： 12 9 9 80 1K K K? ? ?? ? ? ? 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 2 章 水文計算 15 ： 1 1 2 211 2b h b hB b mh?? ? ? ： 1 0 . 4 5 0 . 1 5 0 . 4 5 0 . 1 51 1 1 10 . 8 ( ) 0 . 8 ( ) 0 . 8 5 0 21 0 1 0K dd? ? ? ? ? ? ? ： 39。 0 . 0 6 0 . 0 6001100 . 4 6 2 ( ) 0 . 4 6 2 ( ) 1 . 5 4 3 4 0 . 7 8 5 3 /2dv v m sB? ? ? ? ? ： 0 . 1 9 0 . 1 90 . 2 5 0 . 2 5 1 001 1 . 5 4 3 4( ) ( ) 0 . 8 3 6 04 . 6 8 1 9dvn v ?? ?? ? ? ： 139。0. 6 39。 01 1 0 0 39。000. 6 0. 8360( ) ( ) 2 ( ) ( ) nbvvh K K B v vvvm???????? ? ? ? ? ??? 橋墩基礎(chǔ)埋至深度計算 m? ? ? ?河 槽 部 分 橋 墩 的 最 低 沖 刷 線 標 高。 47 .8 1 15 .1 97 4 3. 76 27 28 .8 49 9 m? ? ? ?河 灘 部 分 橋 墩 的 最 低 沖 刷 線。 根據(jù)《鐵路橋基底埋置安全值》，重要的特大橋，大橋，按設(shè)計流量計算下，橋墩埋置深度不小于墩臺局部沖刷線下 米，所以河槽橋墩埋置深度： 2 5 . 7 8 7 3 5 . 0 2 0 . 7 8 7 3 2 0 . 7 8hm? ? ? ?； 28 .8 49 9 5. 0 23 .8 49 9 23 .8 4hm? ? ? ?河 灘 橋 墩 埋 置 深 度 ：。 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 3 章 方案比選 16 第 3 章 方案比選 橋址概況 本橋為黎湛線雙線高速鐵路的大橋。橋址處屬于平原地貌，地勢較為平坦，河床地面相對高差 36米左右。橋址處河寬 440 米，河床地質(zhì)狀況良好，主要地層為礫巖層、黏 土層，其中河槽部分主要為礫巖層，河灘部分主要為黏土層，粘土層厚 米左右。 主要技術(shù)標準 線路等級：高速鐵路 正線數(shù)目：雙線、線間距 米； 設(shè)計行速度：設(shè)計最高時速 350Km/h，初期運行速度 300km/h。 橋梁限界：符合《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》 設(shè)計荷載： ZK 荷載。 根據(jù)現(xiàn)在國內(nèi)外的高速鐵路的橋梁形式，本設(shè)計提出以下三種橋式方案：連續(xù)鋼桁梁橋、連續(xù)剛構(gòu)梁橋、鋼桁架拱橋。 橋型選擇的基本原則 本橋按雙線客運專線高速鐵路，二級通航要求設(shè)計，根據(jù)橋位水文、地質(zhì)、通 航、施工條件和工期要求情況，橋式選擇考慮以下幾個原則： （ 1）受施工條件限制，盡量減少水中部分工程量，宜采用較大跨度的橋梁方案； （ 2）由于航道按二級同行設(shè)計，滿足凈空要求和線路標高要求，故應(yīng)該采用梁高較小的橋式； （ 3）選擇工程造價低后期維護費用少的橋式方案，滿足結(jié)構(gòu)受力要求； （ 4）高鐵的高速度運行，應(yīng)該有足夠的安全可靠性，后期維修盡可能少，而且維修也應(yīng)該方便。 （ 2ⅹ 24+32+3ⅹ 90+32+2ⅹ 24） m 總體設(shè)計 該橋式如圖 31，橋跨組合為： (2 24 32)m?ⅹ 跨預(yù)應(yīng)力混凝土單箱單室簡支梁引橋 +3 90m? 下承式鋼桁梁主橋 (32+2 24)mⅹ 跨預(yù)應(yīng)力混凝土單箱單室簡支梁引橋，橋長 420 米。 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 3 章 方案比選 17 圖 31 連續(xù)鋼桁梁方案縱斷面圖（單位 :m） 主桁結(jié)構(gòu) 1）橫斷面布置 主桁結(jié)構(gòu)形式根據(jù)跨度、線路標高、通航凈空、橋址地形、工廠制造、運輸、安裝、行車條件和維修養(yǎng)護等因素進行技術(shù)經(jīng)濟比較確定采用兩片三角形桁架，主桁高 ，節(jié)間長度： 10m，主桁中心 距： 11m,兩線中心距 。該種桁架形式適用于大中小各種跨度。與其他類型的桁架相比，三角形桁架的主要優(yōu)缺點：弦桿的規(guī)格和大節(jié)點個數(shù)少；構(gòu)造簡單，用鋼量較為經(jīng)濟。 2）橋墩與基礎(chǔ) 主跨橋墩均采用圓端型實體橋墩，順橋方向 2 米長 米，采用低承臺鉆孔灌注樁， 橋墩承臺面均設(shè)于河床面以下，承臺長、寬、高分別為 7m、 6m、 2m。 3) 施工方法：伸臂法架設(shè)鋼梁 優(yōu)點： (1)具有較大的豎向剛度和橫向剛度。與同等跨度的簡支格梁相比，連續(xù)衍梁具有較小的撓度，因而其豎向剛度較大；同時，由于連續(xù)衍梁的上、下平縱聯(lián)的橫向支 撐在各支點處的橋門架上，相當于水平方向的連續(xù)衍梁，具有較小的橫向撓度，因而也具有較大的橫向剛度。另外，連續(xù)衍梁的撓度曲線勻傾連續(xù)，列車的沖擊作用小，有利于高速行車。 (2)采用大跨度連續(xù)衍架橋，在用鋼量方面，可比同跨度的簡支析架橋稍有節(jié)省，當跨度大于 100m 時，大致可省 4％一 7％左右。 (3)從搶修要求出發(fā)，連續(xù)朽架橋因具有多余約束坍塌，較易修復(fù)。 缺點： (1)連續(xù)鋼桁梁是外部超靜定結(jié)構(gòu)，若因地質(zhì)不良，基礎(chǔ)發(fā)生沉陷時，桁梁的桿件產(chǎn)生附加內(nèi)力。不過，根據(jù)研究分析，這種附加內(nèi)力對基礎(chǔ)沉 陷并不敏感，當 3 100 m? 的連續(xù)衍梁中間兩支點同時沉落 時，桿件的附加應(yīng)力最大約2． 1MPa，僅為 16Mn9 鋼基本容許 應(yīng)力的 1． 05％。若出現(xiàn)的不均勻沉陷較大，可用調(diào)整支座高度的方法來消除其影響。 (2)連續(xù)鋼桁架橋的固定支座通常設(shè)在中間支點上，使幾跨的制動力集中在一個橋墩上，故“制動墩” (沒有固定支座的橋墩 )受力很大，增加了橋墩及基礎(chǔ) 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 3 章 方案比選 18 的建設(shè)費用。 (3)連續(xù)衍架橋的桿件、節(jié)點類型多，設(shè)計不宜標準化。另外，中間支點承受負反力使支座的設(shè)計復(fù)雜化。 預(yù)應(yīng)力混凝土變高度連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計方案（ 72+90+90+90+72m） 總體設(shè)計 該方案為橋跨組合為： 7 2 m + 9 0 m + 9 0 m + 9 0 m + 7 2 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋 ,橋長 414米。見圖 32： 圖 32預(yù)應(yīng)力混凝土變高度連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計方案 梁體設(shè)計 連續(xù)剛構(gòu)梁體為三向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，縱向為全預(yù)應(yīng)力，單箱單室斜腹板箱形截面，全橋箱梁頂寬 ,底寬 8 m，包括兩側(cè)各 m的擋板，雙線中心間距為 4 米，采用標準軌距 1． 435 m。 1）橋梁高跨 ： 橋上軌道 為無道碴軌道結(jié)構(gòu)，采用縱向承軌臺支承鋼軌，軌頂至梁頂?shù)母叨葹?0． 45m，支點截面高跨比 1/13，箱梁高為 7m，支點截面與跨中截面高度之比采用 ，梁高為 ，邊跨與中跨的跨度比 ,中支點墩底直線段梁長 ，左右邊跨直線段長 19m。 2）箱梁截面：橋墩處箱梁頂板厚 1m，跨中位置及邊跨處厚 ，中間線性變化，腹板厚為 ，底板厚由跨中的 ，按線性變化至墩頂梁底板厚的 。 3）橫隔板：全梁共設(shè) 13道橫隔梁 !中墩直線處設(shè)對稱的 2道橫隔板，邊支點處設(shè)置厚為 ，跨中合 龍段設(shè)置厚 。 主橋墩設(shè)計 1）柱墩形式的確定 橋墩為普通鋼筋混凝土圓端型截面實體橋墩結(jié)構(gòu)，橋墩與主梁固結(jié)，順橋方向 3米，橋軸走向 。 施工方法： 懸臂法施工 優(yōu)點：（ 1） 減少了昂貴的大跨度橋梁支座和養(yǎng)護的麻煩； （ 2）梁墩固結(jié)可減少墩身及基礎(chǔ)的工程數(shù)量； 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 3 章 方案比選 19 （ 3）利用墩的柔度，減少上部結(jié)構(gòu)的彎矩，從而可降低建筑高度； （ 4）抗震性能好。 缺點：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)重力大，跨越能力有限，采用就地澆筑時，混凝土的質(zhì)量比較難于控制。 圖 33 承臺平面圖 圖 34 墩頂立面圖 圖 35 跨中梁截面圖 圖 36 支撐處梁截面圖 連續(xù)鋼桁拱 桁梁組合結(jié)構(gòu) (100+250+100)m 總體設(shè)計 該方案的橋跨組合為： 100 250 m +100mm ?鋼 桁 梁 鋼 桁 架 拱 鋼 桁 梁 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 3 章