【正文】 ，使得橋梁建設更加科學、合理，本橋就是基于基本橋梁理論和施工技術(shù)進行設計的。本次設計是對整個橋梁設計過程的一次系統(tǒng)的學習和總結(jié)。此工程跨河橋與跨線橋較多，通行壓力大，因此對橋梁的通行能力和工程質(zhì)量提出了較高的要求。 設計標準設計荷載：公路—II級汽車荷載橋面寬度：單幅凈寬9m 橋面橫坡：2%地震烈度：7度洪水頻率：1/100 沿線自然地理概況平原地區(qū)，沿線為七度震區(qū)。 當?shù)貧庀笄闆r多年平均氣溫為18℃，極端最高氣溫38℃，極端最低氣溫8℃。 橋型方案 構(gòu)思宗旨1. 符合本地區(qū)發(fā)展規(guī)劃，滿足交通功能需要及泄洪要求。3. 設計方案力求結(jié)構(gòu)新穎，盡量采用有特色的新結(jié)構(gòu)，又要保證結(jié)構(gòu)受力合理，技術(shù)可靠，施工方便。本方案采用等跨布置，標準跨徑30m，共三跨。結(jié)構(gòu)受力比較簡單，不受支座變位、溫度應力等影響；構(gòu)造也較簡單，制造、安裝方便，因此本方案是一種施工簡便、經(jīng)濟合理的一種橋型，在初選方案時具有一定的優(yōu)勢。共5根主梁。(3) 施工方案。2. 方案二：預應力混凝土連續(xù)箱梁橋(1) 孔徑布置。(2) 主跨結(jié)構(gòu)構(gòu)造。坡度為1：3，坡度為1：1，長10m，兩側(cè)懸臂各2m。其他位置在頂板設置橫向預應力筋。另外，在靠近橋墩處需在箱梁腹板中設置豎向預應力筋，跨中部分可疏些，以保證箱梁具備良好的豎向抗剪能力。(3) 施工方案。3. 方案三：下承式預應力鋼管混凝土拱橋 (1) 孔徑布置。(2) 上部結(jié)構(gòu)布置。橫向連系：全橋設5道等間距橫向風撐，15m一道，由Φ50010mm鋼管組成，橫撐的鋼管內(nèi)不填充混凝土。每根鋼束由12根7Φ5鋼絞線組成。(3) 橋面系。橫梁為預應力鋼高托座混凝土組合梁。橋面尺寸如下：++2++2++2++。每片橫梁內(nèi)設置兩束77Φ5鋼絞線，OVM157型錨具。中橫梁見在吊桿處設箱型加勁鋼縱梁，與其焊接，全橋共有箱型加勁縱梁22片，18片為：長寬高=70161000600mm，壁厚10mm；四片端部為：64123000600mm，壁厚10mm。鋼管拱肋吊裝采用纜索吊裝。2. 從結(jié)構(gòu)形式上看，三個方案可以分為梁式（如方案一、二）和拱式（如方案三）兩種類型。另外，方案一、二采用了分離并列的方案，將上下行分開，增強了橋梁通行能力，更便于進行交通管理。3. 從材料用量比較，方案一、二差別不大，容易得知，方案三鋼材用量明顯超過方案一、二，工程造價超過方案一、二。 方案比選結(jié)果本設計認為選擇簡支梁橋方案比較好，理由如下：1. 橋位處地勢平坦，陸地標高較低，采用梁橋可降低橋頭引道工程量，減緩橋頭縱坡，有利于行車。3. 從受力體系來說，本設計中無推力拱橋方案為超靜定結(jié)構(gòu)，墩臺的不均勻沉降、溫變、混凝土收縮等都將產(chǎn)生超靜定內(nèi)力，即附加內(nèi)力，而溫度變化引起的材料伸縮的作用是很可觀的。綜合上述分析，本設計認為工程造價和結(jié)構(gòu)受力是選擇方案的決定因素。上部構(gòu)造的構(gòu)造形式、跨徑等被確定后，進行橋梁各部構(gòu)件的詳細計算。主梁是主要承重構(gòu)件，無論從結(jié)構(gòu)安全或材料消耗上來看，它是橋梁的重要部分。橋面板的裂縫或剛度不足，將對行車路面的維護帶來麻煩，橫隔梁主要增強橋梁的橫向剛性，起分布荷載的作用。在進行工程結(jié)構(gòu)物設計時，通常總是先跟據(jù)使用要求，跨徑大小、橋面凈寬、荷載等級、施工條件等基本資料，運用對結(jié)構(gòu)物的構(gòu)造知識并參考已有橋梁的設計經(jīng)驗來擬定結(jié)構(gòu)物各構(gòu)件的截面形式和細部尺寸，估算結(jié)構(gòu)的自重，然后根據(jù)作用在結(jié)構(gòu)上的荷載，用熟知的數(shù)學、力學方法計算出結(jié)構(gòu)各部分可能產(chǎn)生的最不利內(nèi)力，在由已求得的內(nèi)力進行強度、剛度和穩(wěn)定性的驗算，以此來判斷原先所擬定的細部尺寸是否符合要求。3 主梁設計 設計概況及構(gòu)造布置1. 設計跨徑：（墩中心距離）。3. 橋涵設計洪水頻率：1/1004. 橋面凈空：凈—9+25. 材料及工藝：混凝土：主梁用C50，抗壓強度標準值=，抗壓強度設計值=；人行道，欄桿及橋面鋪裝用C30。直徑d12mm者，一律采用HRB335級鋼筋，抗拉強度標準值=335MPa，抗拉強度設計值280MPa。6. 環(huán)境：橋址位于野外一般地區(qū)，I類環(huán)境條件，年平均相對濕度為75% 。8. 施工方法：采用后張法施工，預制主梁時，預留孔道采用預埋金屬波紋管成型，鋼絞線采用TD雙作用千斤頂兩端同時張拉；主梁安裝就位后現(xiàn)澆40mm寬的濕接縫。 橫截面布置1．主梁間距和主梁片數(shù)主梁間距通常應隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標ρ很有效，故在許可的條件下應適當加寬T梁翼板。 (留2㎝工作縫，T梁上翼沿寬度為180cm)。2．主梁跨中截面主要尺寸擬定（1）主梁高度預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15~1/25。T型梁翼板厚度為18cm，翼板根部加到30cm以抵抗翼緣根部較大彎矩。在預應力混凝土梁中腹板處因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構(gòu)造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。腹板高度150cm。因此，為使受拉主筋或預應力筋在梁肋底部較集中地布置，或者為了滿足預加應力的受壓需要，就形成馬蹄形的梁肋底部，但要注意，小于1516m的腹板厚度對于澆筑混凝土是有困難的。馬蹄尺寸基本由布置預應力鋼束的需要來確定，實踐表明馬蹄面積占截面面積的10％～20％為合適。馬蹄與腹板交接處做成45176。這樣的配置，％，按上述布置，可繪出預制梁跨中截面。變化點截面（腹板開始加厚區(qū)）到支點的距離為370cm，中間還設置一節(jié)長為270cm的腹板加厚的過渡段。 橋橫截面圖（單位：cm） 主梁縱截面（單位：cm） 結(jié)構(gòu)單元的劃分按照桿系程序分析的原理，遵循結(jié)構(gòu)離散化的原則。本設計的單元劃分，每一個施工階段自然劃分為一個單元。另外，在墩頂、跨中和一些構(gòu)造變化位置相應增設了幾個單元。上述計算表明，初擬的主梁跨中截面是合理的。主梁各截面的最大內(nèi)力，是考慮了車道荷載對計算主梁的最不利荷載位置，并通過各主梁間的內(nèi)力橫向分配而求得。1. 第一階段計算結(jié)果如下（以3號梁為例，即正中主梁）：內(nèi)橫隔梁體積（如圖 ）：= m3端橫隔梁體積（如圖 ）：= m3內(nèi)橫隔梁自重：=端橫隔梁自重：=對于橫隔梁的自重，可以集中力的形式模擬，在第一階段施加于相應的單元的具體位置。用“橋梁博士”軟件計算支點橫向分布系數(shù)結(jié)果如下：計算方法： 杠桿法結(jié)構(gòu)描述：主梁間距： 4* m橋面描述：人行道 分隔帶 車行道 中央分隔帶 車行道 分隔帶 人行道 左車道數(shù) = 1, 右車道數(shù) = 1, 不計車道折減汽車等級：公路—II級人群集度： KPa影響線數(shù)值如下表所示：坐標X1梁2梁3梁4梁5梁01000001000001000001000001橫向分布系數(shù)計算結(jié)果：梁號汽車掛車人群滿人特載1020030040050計算成功完成3. 計算活載內(nèi)力求得活載的橫向分布系數(shù)后，就可以具體確定作用在一根主梁上的荷載數(shù)值，這樣就不難用一般工程力學方法來計算活載內(nèi)力。另外，由于跨中橫向分布系數(shù)與支點處有所不同，對于無中間橫隔梁或僅有一根中橫隔梁的情況，跨中部分采用不變的mc，從離支點L/4處起至支點的區(qū)段內(nèi)呈直線過渡。下面以3號梁為例，進行結(jié)果的輸出， 活荷載輸入 活載內(nèi)力值 汽車MaxM結(jié)果:單元號 節(jié)點號剪力彎矩1 1+00+001 2+00+002 2+00+002 3+02+023 3+01+023 4+02+024 4+02+024 5+02+025 5+02+025 6+01+036 6+01+036 7+00+027 7+00+027 8+01+028 8+01+028 9+02+029 9+02+029 10+00+0010 10+00+0010 11+00+00汽車MaxQ結(jié)果單元號 節(jié)點號剪力彎矩1 1+00+001 2+00+002 2+022 3+02+023 3+02+023 4+02+024 4+02+024 5+02+025 5+02+025 6+01+026 6+01+026 7+01+027 7+01+027 8+01+028 8+01+028 9+00+029 9+00+029 10+00+0010 10+02+0010 11+02+00人群MaxM結(jié)果單元號 節(jié)點號剪力彎矩1 1+00+001 2+00+002 2+00+002 3+01+013 3+01+013 4+01+014 4+01+014 5+00+015 5+00+015 6+026 6+026 7+00+017 7+00+017 8+01+018 8+01+018 9+01+019 9+01+019 10+00+0010 10+00+0010 11+00+00人群MaxQ結(jié)果單元號 節(jié)點號剪力彎矩1 1+00+001 2+00+002 2+012 3+01+013 3+01+013 4+01+014 4+01+014 5+00+015 5+00+015 6+00+016 6+00+016 7+00+017 7+00+017 8+008 8+008 99 99 10+0010 1010 11+00如果沿梁軸的各個截面處，將所采用控制設計的計算內(nèi)力值按適當?shù)谋壤呃L成縱坐標，其中右半跨的彎矩值（Mmax）對稱于左半跨，右半跨的剪力值（Qmin）反對稱于左半跨（Qmax），連接這些坐標點而繪制成的曲線，就稱為內(nèi)力包絡圖，用“橋梁博士”： 內(nèi)力包絡圖 作用效應組合值的計算為了按各種極限狀態(tài)來設計鋼筋混凝土及預應力混凝土梁，就需要確定主梁沿橋跨方向各個截面的的計算內(nèi)力，就是將各類荷載引起的最不利內(nèi)力分別乘以相應的荷載安全系數(shù)后，按規(guī)定的荷載組合而得到的內(nèi)力值。承載能力極限狀態(tài)組合I輸出結(jié)果如下：單元號 =1右節(jié)點號 = 2內(nèi)力性質(zhì)最大軸力最小軸力最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩軸力+00+00+00+00+00+00剪力+01+01+02+01+01+02彎矩+00+00+01+00+00+02單元號 =2左節(jié)點號 = 2內(nèi)力性質(zhì)最大軸力最小軸力最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩軸力剪力+02+02+02+02+02+02彎矩+00+00+01+00+00+02單元號 =3右節(jié)點號 = 4內(nèi)力性質(zhì)最大軸力最小軸力最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩軸力剪力+02