【正文】 素，分清主次，進行比選。但當技術(shù)因素或是使用性質(zhì)有特殊要求時就另當別論了，因此我們在選擇時還要注重考慮設計的側(cè)重點。設計方案的評價和比較要全面考慮上述各項指標，綜合分析每一方案的優(yōu)缺點，最后選定一個最佳的推薦方案。有了工程量，采取相應的材料和勞動力定額以確定單價，從而確定全橋造價。其目的在于為每個橋式提供全面的技術(shù)經(jīng)濟指標，以便相互比較，科學的從中選定最佳方案。對每一圖式可在跨度、高度等方面大致按比例畫在同樣大小的橋址斷面圖上。對一般的大跨度橋梁，依據(jù)以往的設計經(jīng)驗，主跨與邊跨的比值有一個范圍，再由此選定可能實現(xiàn)的橋型圖式，鼓勵新式橋式的大膽采用。 方案比選任務在方案比較中主要有以下三項任務：一是擬定橋梁圖式，二是編制方案，三是技術(shù)經(jīng)濟比較和最優(yōu)方案的選定。積極采用國內(nèi)外的新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝和新設備，以便于橋梁的建造和架設、減少勞動強度、加快施工進度、提高施工效率、保證工程質(zhì)量和施工安全。在城市和游覽地區(qū)，要注意環(huán)保問題，較多的考慮建筑藝術(shù)。美觀性的要求橋梁建筑不僅是交通工程中的重點建筑物，而且也是美化環(huán)境的點綴品，橋梁應該具有優(yōu)美的外形，結(jié)構(gòu)布置簡練，空間比例和諧，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。橋梁設計應遵循因地制宜、就地取材和方便施工的原則，綜合考慮發(fā)展遠景和將來的養(yǎng)護維修，使其造價和養(yǎng)護費用綜合考慮后最省。此外，橋上還應有照明設備，引橋縱坡不宜過陡，地震區(qū)橋梁應該按照抗震要求采取防震措施 。安全性的要求橋梁的安全至關重要，它要求橋梁在運輸、安裝和使用的過程中，應當有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性，并具有一定的安全儲備。橋梁兩端應方便車輛的進出，同時便于檢查和維修。它要求：橋梁寬度不僅應該滿足現(xiàn)有車輛和人群的安全通暢，還應滿足今后規(guī)劃年限內(nèi)交通量增長的需要。在特定地區(qū)，橋梁還應滿足特殊要求（如地震等）。由此，對于一定的建橋條件，根據(jù)側(cè)重點的不同可能會做出基于基本要求的多種不同設計方案，只有通過技術(shù)經(jīng)濟等方面的綜合比較才能科學的得出最合適的設計方案。 2中 南 大 學 畢 業(yè) 設 計 第二章 橋式方案初步設計第二章 橋式方案初步設計 方案提出 方案設計原則隨著橋梁理論的不斷成熟，在橋梁設計中要求橋梁經(jīng)濟適用、舒適安全、外形美觀、技術(shù)合理。編寫畢業(yè)設計說明書。工程數(shù)量統(tǒng)計。擬定施工方案。擬定各方案的上下部結(jié)構(gòu)尺寸。各方案可以是懸索橋、斜拉橋、拱橋、連續(xù)體系梁橋和簡支梁橋。④ 支座： 采用GPZ（II）系列盆式橡膠支座，通航要求：Ⅳ級通航要求，設計洪水頻率：1/100，地震參數(shù)：不考慮地震。 主要設計技術(shù)標準設計荷載：公路Ⅰ級橋梁寬度：全橋采用雙向6車道，由兩幅獨立的梁組成，每幅梁寬為： m（外護欄）+ m（3行車道）+ m（內(nèi)側(cè)護欄）。℃，℃（七月），℃（一月），℃（1966年8月6日），℃（1967年1月16日）。而流域的大洪水主要由春雨和臺風雨所形成。、豐、。地質(zhì)條件為：亞粘土，部分分布，厚度3～4m；強風化砂巖，全場分布，厚度8～10m；弱風化砂巖，全場分布，厚度6～10m；弱風化斷層角礫巖，部分分布，厚度3~4m；變質(zhì)砂巖以及弱風化片巖，分布至探測深度。中 南 大 學 畢 業(yè) 設 計 基本資料II中 南 大 學 畢 業(yè) 設 計 第一章 基本資料第一章 基本資料 　　該公路建成后，將與整個重慶市以及相鄰的四川省的公路網(wǎng)相連，形成該地區(qū)的公路主骨架和快速通道，改善該地區(qū)的交通狀況和投資環(huán)境，有力地支援重慶東部落后地區(qū)的工業(yè)建設，為三峽工程提供交通保障，從而推動三峽庫區(qū)乃至整個重慶市和中國西南地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。 地質(zhì)條件本地區(qū)于長江上游，地質(zhì)條件比較好。 水文條件根據(jù)水文站多年歷史統(tǒng)計資料進行分析計算。其中3～9月的降水量占全年總量的79%，主要降水量為春雨、梅雨和臺風雨。 氣象條件本流域?qū)僦衼啛釒Ъ撅L氣候，冬夏較長，春秋較短，溫暖濕潤。平均相對濕度為76%。坡度：%，右側(cè)縱坡 ％，橫坡2％截面形式：變截面箱梁材料：① 砼： 梁體砼標號 C50 封端砼標號 C50 墩臺砼標號 C30② 鋼筋： 縱向預應力鋼筋采用12－7Φ5鋼絞線（極限抗拉強度1860MPa），普通鋼筋采用HPB335鋼筋，③ 錨具： OVM型預應力張拉錨固體系，選用與之配套的YWC型千斤頂。 設計依據(jù)與內(nèi)容 設計規(guī)范《公路橋涵設計規(guī)范》《公路工程技術(shù)標準》（JTG B012003）《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTG D602004）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG D622004）其他有關設計規(guī)范 設計內(nèi)容擬定多個橋式方案，完成其橋長確定、主跨結(jié)構(gòu)型式選擇、分孔布置、墩臺型式選擇及施工方案的選擇。結(jié)構(gòu)材料可以是鋼橋，也可以是普通混凝土及預應力混凝土橋。方案比選及評價。采用《橋梁博士》程序，完成上、下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，繪制內(nèi)力包絡圖對主要方案進行配束（筋）設計，并繪制預應力鋼束配置圖。完成3000單詞以上與畢業(yè)設計有關的外文資料翻譯。 設計成果設計說明書（含中、英文摘要）；《橋梁博士》程序輸入、輸出數(shù)據(jù)及圖形；英文翻譯資料；設計圖紙，包括：A． 第一方案橋梁立面布置圖；B． 第二方案橋梁立面布置圖；C． 連續(xù)剛構(gòu)梁主跨上部結(jié)構(gòu)圖；D． 連續(xù)剛構(gòu)梁預應力筋大樣圖；E． 連續(xù)剛構(gòu)梁預應力束配筋圖；F． 連續(xù)剛構(gòu)梁橋施工步驟圖。對建在城市中的橋梁還特別注重美觀大方，即遵循我國橋梁設計中適用、安全、經(jīng)濟、美觀的基本原則。在橋梁設計中，基本設計原則如下：使用上的要求要有足夠的承載能力，能保證行車的暢通、舒適和安全；既滿足當前的需要，又考慮今后的發(fā)展；靠近城市、村鎮(zhèn)、鐵路即水利設施的橋梁還應結(jié)合各方面的要求，考慮綜合利用。適用性的要求 修建橋梁的目的是用于交通運輸，因此其適用性極為重要。橋下凈空應滿足泄洪、通航或通車等要求。建成的橋梁應保證使用年限。根據(jù)橋上的交通情況，橋面應考慮設置人行道、緣石、護欄、欄桿等，以保證車輛和行人的安全。經(jīng)濟性的要求橋梁方案設計中，設計的經(jīng)濟性是首要考慮因素。舒適性的要求現(xiàn)代橋梁設計越來越強調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上震動沖擊。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的重要因素，此外，施工質(zhì)量也會影響橋梁的美觀性。技術(shù)性的要求橋梁設計應體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設的新技術(shù)。總的來說，橋梁設計應滿足以下幾個方面的要求：1） 滿足交通功能要求，符合地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃；2） 橋梁結(jié)構(gòu)造型簡潔、美觀，盡量采用有特色的新結(jié)構(gòu)；3） 橋型方案要保證受力合理、施工技術(shù)可靠、施工方便、反映新的科技成果。編制設計方案通常是從橋梁分孔和擬定橋梁圖式開始。一般選幾個(通常2~4個)構(gòu)思好、各具優(yōu)點、但一時還難以斷定孰優(yōu)孰差的圖式，作為進一步詳細研究而進行比較的方案。編制方案中，主要指標包括：主要材料（普通鋼筋、預應力鋼筋、混凝土）用量、勞動力數(shù)量、全橋總造價（分上、下部結(jié)構(gòu)列出）、工期、養(yǎng)護費用、運營條件、有無困難工程、特種機具。在編制方案中要擬定結(jié)構(gòu)主要尺寸，并計算主要工程量。并且在每個方案中繪制出河床斷面及地質(zhì)分層的立面圖和橫斷面圖。按橋梁的設計原則，造價低、材料省、施工難度小、勞動力少和橋型美觀的方案應優(yōu)先采用。技術(shù)高，造價必然會高，個個因素是相互制約的。在方案比選中，除了繪制方案比選圖外，還應編寫方案比選說明書。 待選的橋式方案在對本橋的設計中，通過對基本設計資料的分析和以往的設計經(jīng)驗，初步確定的進行比選的兩種橋式為：① 預應力混凝土連續(xù)梁橋② 系桿拱橋 預應力混凝土連續(xù)梁橋方案的結(jié)構(gòu)設計 橋式特點根據(jù)以往設計經(jīng)驗，在40～200m的跨徑范圍內(nèi)，與其它結(jié)構(gòu)體系比較，預應力連續(xù)梁常成為最佳的橋型方案。連續(xù)梁內(nèi)力的分布均勻、合理，若采用合理邊、中跨比，可顯著改善梁體的受力性能和施工難度。該結(jié)構(gòu)在車輛運營中具有噪音小、維修工作量小等優(yōu)點。連續(xù)梁施工方法已達到相當成熟的水平，施工難度小、工期短，經(jīng)濟效益明顯。 成橋經(jīng)驗數(shù)據(jù)表2—1 國內(nèi)預應力連續(xù)梁橋分析表橋名跨組合徑邊主跨比梁高H中H中/LH支H支/ H中珠江三橋80＋110＋801 /常德大橋＋3120＋31/沙洋漢大橋＋6111+1/6華北大橋70+100+701/6松花江大橋59+790+5931/30 主橋設計一、分孔布置對于跨河橋，分孔的主要依據(jù)是通航要求、地形和地質(zhì)條件、水文狀況、技術(shù)經(jīng)濟條件和美觀的要求。從結(jié)構(gòu)受力合理和施工方便角度考慮，對于大跨度連續(xù)梁，中間部分采用等跨布置，而邊跨則應該采用不等跨布置。綜合兩方面考慮，邊、～，邊孔橋臺支座要做成拉壓式，以承受負反力。其跨徑布置為71m+120m+71m。主橋與引橋連接處設置12cm的伸縮縫。等高度連續(xù)梁一般使用情況如下：① 跨徑一般為40～60m（國外也有達到80m跨徑者）,構(gòu)造簡單，施工快捷的連續(xù)梁。② 適應于滿堂支架施工、移動模架逐孔施工及頂推施工等。變高度梁主要適用于大跨徑預應力混凝土連續(xù)梁橋，主要特點有：① 變高度梁能更好地符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律，從絕對值看，一般情況下，支點的負彎矩大于跨中的正彎矩，結(jié)構(gòu)的抗彎剛度與彎矩分布規(guī)律基本協(xié)調(diào)。③ 變高度梁線形美觀，外型和諧，增大了橋下凈空，有利于橋下通航和降低橋頭引線標高。個別橋梁也有采用折線變化的。頂板一般采用等厚度。梁底立面曲線選用拋物線形，底板和腹板采用變厚度。截面類型預應力混凝土連續(xù)梁橋的截面形式很多，一般應根據(jù)橋梁的跨徑、寬度、梁高、支撐形式、總體布置和施工方法等方面綜合確定。目前預應力連續(xù)梁橋橫截面形式主要有板式、肋梁式和箱形截面，其中，板式、肋梁式截面構(gòu)造簡單、施工方便，但受力性能比較差。② 采用閉口截面，抗扭剛度大。④ 外形簡潔、美觀。，分兩幅，兩幅梁間距為1m。三、結(jié)構(gòu)尺寸梁高 頂板厚 底板厚變高度連續(xù)梁橋的梁高與最大跨徑之比，在跨中截面一般為1/30～1/50，支點截面可選用1/16～1/25。對于懸臂法施工的變高度連續(xù)梁橋，箱梁底板厚度隨負彎矩的增大而逐漸加厚至根部，根部底板厚度一般為根部梁高的1/10～1/12，以符合施工和運營階段的受壓要求，并在破壞階段使中性軸盡量保持在底板以內(nèi)?？缰械装迨芰ι喜豢刂圃O計，但要滿足板內(nèi)配置預應力鋼筋與普通鋼筋的要求。在本設計中支座處的底板厚為80cm，跨中處底板厚為30cm，在支座與跨中間按拋物線形變化，坐標系建在跨中直線與拋物線交接處，則梁高和梁底曲線形的拋物線方程為（方程中x的單位是m）： 底板下底緣線：，底板上底緣線：。在配筋的混凝土橋面板中，頂板的厚度與腹板間距可參考下表：表22 腹板和頂板參考尺寸腹板間距（m）10頂板厚度（㎜）180200250300本設計頂板厚度取30mm，全橋等厚。無橫向預應力時，懸臂長度不宜過大，～，當配置橫向預應力筋時，懸臂板應盡量外伸。在受力方面，箱梁腹板必須滿足截面面剪力、主拉應力和穩(wěn)定性的最小厚度要求。在預應力連續(xù)梁橋中，彎束對荷載剪力的抵消使梁內(nèi)剪應力和主拉應力較小；在變高度連續(xù)梁橋中截面高度的變化也可減小主應力值。根據(jù)剪力的分布規(guī)律，腹板宜采用變厚度形式。支點厚度一般采用300～600㎜，也有達到1m左右者。箱梁截面尺寸如下圖所示：圖22 連續(xù)梁跨中截面尺寸圖（單位：cm）圖23 連續(xù)梁支座處截面尺寸圖（單位：cm）四、下部結(jié)構(gòu)設計 橋墩、橋臺和基礎統(tǒng)稱為下部結(jié)構(gòu)，它們的主要作用是支承上部結(jié)構(gòu)并將上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載及本身自重傳遞到基礎。橋墩一般可以分為，重力式橋墩、空心橋墩、柱式橋墩、輕型橋墩和拼裝式橋墩。重力式實體橋墩一般用混凝土或片石混凝土砌筑，截面尺寸及體積較大，其自重和阻水面積也較大，外形粗壯，很少應用于城市橋梁。1） 矩形橋墩矩形橋墩截面為矩形，具有圬工較省、模板簡單、施工簡便的優(yōu)點，但對水流的阻力特別大，并促使水流紊亂而招致橋墩周圍發(fā)生較大的局部沖刷，所以矩形橋墩一般適用于無水、靜水或靠近岸邊水流流速較小處。2） 圓形橋墩圓形橋墩截面為圓形，不受水流與橋梁軸線斜交角度的限制。時應采用圓形橋墩，由于圓形橋墩的各個方向的尺寸相同，不能根據(jù)橋墩縱、橫向受力及使用要求不同的特特點采用不同的尺寸，增大了橋墩的阻水面積，故對于斜交角小于15176。同時，因為截面為圓形，不宜用石料砌筑。時的水中橋墩。（b） 空心橋墩位于山區(qū)的橋梁往往橋長且谷深而需要建造高橋墩，如果采用重力式實體橋墩，則墩身圬工量驚人、墩身的自重大而相應要求地基有較高的承載能力、地震時有較大的慣性力。根據(jù)方案比較及實橋?qū)Ρ?，混凝土空心墩比實體墩可節(jié)省20%～30%的圬工，鋼筋混凝土空心橋墩可節(jié)省圬工50%左右。墩身的立面形式一般有直坡式、臺階式和斜坡式。但根據(jù)河流的具體情況，采取下部實體墩身等措施，通過技術(shù)經(jīng)濟比較后，仍可采用空心墩。當構(gòu)造需要橋墩的橫向尺寸很寬，或橫向水平力較大時，如梁寬度大，雙線鐵路、公路、彎道橋