毕业设计（论文）
目录
1.桥型方案比选 (3)
1.1 桥梁总体规划原则 (3)
1.2 方案比选 (3)
1.2.1 桥梁形式的比选 (3)
1.2.2 桥梁截面形式的比选 (5)
1.2.3 桥墩方案的比选 (5)
2.设计资料及构造布置 (7)
2.1 桥面净空 (7)
2.2 技术标准 (7)
2.3 桥面铺装 (7)
2.4 地质条件 (7)
3.上部结构尺寸拟定及内力计算 (8)
3.1 概述 (8)
3.1.1 主跨径的拟定 (8)
3.1.2 主梁尺寸拟定（跨中截面） (8)
3.2 桥梁设计荷载 (8)
3.2.1 主梁内力计算 (9)
3.2.2 活载作用下内力求解 (11)
3.2.3 荷载组合 (23)
4.预应力筋的设计与布置 (26)
4.1 纵向预应力筋的设计与布置 (26)
4.1.1 纵向预应力钢筋设计计算 (26)
4.1.2 纵向预应力钢筋弯起设计 (28)
4.2 主梁截面几何性质计算 (30)
5.主梁截面几何特性计算表: (32)
6.预应力损失计算 (35)
6.1 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失σL1 (35)
6.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝引起的应力损失σL2 (35)
6.3 钢筋与台座之间温差引起的预应力损失σL3 (36)
6.4 混凝土弹性压缩引起的应力损失σL4 (36)
6.5 预应力筋松弛引起的应力损失σL5 (37)
6.6 混凝土收缩和徐变引起的应力损失σL6 (37)
7.主梁应力、挠度验算 (40)
7.1 预加应力阶段的正截面应力验算 (40)
7.1.1 短暂状态的正应力验算 (40)
7.1.2 持久状态的正应力验算 (41)
7.1.3 使用阶段的主应力的验算 (41)
7.1.4 非预应力筋计算 (43)
7.1.5 斜截面抗剪性验算 (43)
7.2 抗裂性验算 (44)
7.2.1 作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 (44)
1
35m+45m+35m 整体式预应力混凝土连续箱梁桥施工图设计
7.2.2 作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算45
7.3 挠度验算 (46)
8.锚固区局部承压计算 (48)
8.1 局部受压区尺寸要求 (48)
8.2 局部抗压承载力计算 (48)
9.下部结构设计计算 (50)
9.1 桥墩设计计算 (50)
9.1.1 竖向荷载计算50
9.1.2 水平荷载计算51
9.1.3 配筋计算52
9.2 桩基础及承台的设计 (53)
9.2.1 承台的设计53
9.2.2 桩的设计53
9.2.3 桩的内力及位移计算55
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毕业设计（论文）
1.桥型方案比选
1.1 桥梁总体规划原则
桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。任选三种作比较，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。桥梁设计原则适用性
桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。
舒适与安全性
梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的现代桥竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
经济性
设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。
先进性
桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。
美观
一座桥梁，尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。
1.2 方案比选
1.2.1 桥梁形式的比选
方案比选应完成以下内容：
（1）确定桥孔孔径。根据桥位附近的地形、水文等资料，确定一河一桥或一河多桥的可靠桥位，接着进行桥孔布设，确定桥长，如需要约束桥孔，则应根据?公路桥规?的要求计算冲刷系数，且不能超过规定的容许值。
（2）初拟桥梁图式。拟定方案比选阶段的桥梁图式时，要满足必需的孔径要求，可暂不管经济、美观与否。初拟方案时，通常先考虑主孔要求，再考虑边孔或
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35m+45m+35m 整体式预应力混凝土连续箱梁桥施工图设计
引桥，能用标准跨度时，宜优先考虑采用定型图，桥长不大时，往往不分正桥和引桥，而是统筹全长来设计。
（3）方案评比和优选
各方案在评比时，应注意他们的评比条件应力相同，例如桥梁全长应接近，桥面与桥头引线的标高是否一致，冲刷线下的基础埋深要相同。方案评比的主要内容是：①材料（造价）；②施工设备和能力；③工期；④养护和维修运营；
⑤修复⑥抗震性能（若桥址位于地震区）⑦航运和跨线条件；⑧美观。
应根据上述原则，对桥梁作出综合评估。
方案比选表
比较项目第一方案第二方案第三方案
主桥跨桥型预应力混凝土连续钢筋混凝土简支
梁拱组合桥
梁梁
预应力混凝土连续
软土地基上建造拱
桥，存在桥台抵抗水梁桥在垂直荷载的
平推力的薄弱环节。作用下，其支座仅产
为此采用大吨位预应生垂直反力，而无水在垂直荷载的作
力筋以承担拱的水平平推力。结构造型灵用下，其支座仅产
推力；预应力筋的寄活，可模型好，可根生垂直反力，而无
体是系梁，即加劲纵
主桥跨结构特点据使用要求浇铸成水平推力。结构造
梁，从而以梁式桥为各种形状的结构，整型灵活，整体性
基体，按各种梁桥的体性好，刚度较大，好，刚度较大，
弯矩包络图用拱来加变性较小。受力明
强。这样可以使桥梁确，理论计算较简
结构轻型化，同时能单，设计和施工的方
提高这类桥梁的跨越法日臻完善和成熟
能力
侧面上看线条明晰，跨径一般，线条明
跨径较大，线条非常晰，但比较单调，
建筑造型与当地的地形配合，美，与环境和谐，增
与景观配合很不
显得美观大方加了城市的景观
协调。
养护维修量小小较大
设计技术水平经验较丰富，国内先经验丰富，国内先经验一般，国内一般进水平进水平水平
施工技术满堂支架法：结构不预制 T 型构件，运转体施工法：对周围
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毕业设计（论文）
发生体系转换，不引至施工地点，采用的影响较小，将结构
起恒载徐变二次矩，混凝土现浇，将 T 分开建造，再最后合
预应力筋可以一次型梁连接，其特点拢，可加快工期，是
布置，集中张拉等优外型简单、制造方近十年来新兴的施工
点。施工难度一般便，整体性好方法，施工难度较大工期较短较短较长
综上所述，连续梁受力明确，受无缝钢轨因温度变化产生的附加力、特殊力的影响小，设计施工易标准化、简单化、可明显缩短工期。再结合所选地区的地质和地形情况。本次设计选用预应力钢筋混凝土连续箱梁桥作本桥的桥梁形式，并采用整体式设计。
1.2.2 桥梁截面形式的比选
梁部截面形式考虑了箱形梁、组合箱梁、槽型梁、T 型梁等可采用的梁型。连续单箱梁方案该方案结构整体性强，抗扭刚度大，适应性强。景观效果好。该方案需采用就地浇筑，现场浇筑砼及张拉预应力工作量大，但可全线同步施工，施工期间工期不受控制,对桥下道路交通影响较其他方案稍大。
简支组合箱梁结构整体性强，抗扭刚度大，适应性强。双箱梁预制吊装，铺预制板，重量轻。但从桥下看,景观效果稍差。从预制厂到工地的运输要求相对较低，运输费用较低。但桥面板需现浇施工,增加现场作业量，工期也相应延长。但美观较差，并且徐变变形大，对于无缝线路整体道床轨道结构形式来说，存在着后期维修养护工作量大的缺点。
槽型梁为下承式结构，其主要优点是造型轻巧美观，线路建筑高度最低,且两侧的主梁可起到部分隔声屏障的作用，但下承式混凝土结构受力不很合理，受拉区混凝土即车道板圬工量大，受压区混凝土圬工量小，梁体多以受压区(上翼缘)
压溃为主要特征，不能充分发挥钢及混凝土材料的性能。同时，由于结构为开口截面，结构刚度及抗扭性较差，而且需要较大的技术储备才能实现。
T 型梁结构受力明确，设计及施工经验成熟,跨越能力大,施工可采用预制吊
装的方法，施工进度较快，工期较短。
相比之下，连续单箱梁方案该方案结构整体性强，抗扭刚度大，适应性强。因此，结合工程特点和施工条件，选用连续箱梁桥。
1.2.3 桥墩方案的比选
桥墩类型有重力式实体桥墩、空心桥墩、柱式桥墩、轻型桥墩和拼装式桥墩。重力式实体桥墩主要依靠自身重力来平衡外力保证桥墩的稳定，适用于地基良好的桥梁。重力式桥墩一般用混凝土或片石混凝土砌筑，街面尺寸及体积较大，
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大学生结构设计大赛指导 大连民族学院土木建筑工程学院 二OO八年十月
目录 一结构设计大赛的意义及背景 (1) 二结构设计大赛的题目 (2) 三采用的材料及其性能 (5) 四评分办法 (6) 五方案的确定及理论分析 (8) 六制作技巧 (9) 七往届大赛的题目及作品介绍 (13)
一、结构设计大赛的意义及背景： 结构设计大赛是一项极富创造性，挑战性的科技竞赛。它旨在通过对所学知识的综合运用和团队精神，提高同学的动手能力与思维能力，突出创新精神，加强同学之间的合作与交流，培养团队精神，丰富同学的课余生活。通过结构设计大赛可以很好地将课堂理论与实际工程紧密结合起来，培养大学生的设计与计算能力，全国性大学生结构设计竞赛已被教育部列为大学生9项科技竞赛之一。2005年，由国家教育部高等教育司和中国土木工程学会教育工作委员会联合主办，在浙江大学举行了全国第一届大学生结构设计竞赛，比赛的题目是：“高层建筑结构模型的制作和加载试验”。全国第二届大学生结构设计竞赛将于2008年10月由大连理工大学承办，竞赛题目是：“两跨两车道桥梁模型的制作和移动荷载作用的加载试验”。 2007年5月，由辽宁省教育厅高教处主办，由大连理工大学承办了第一届辽宁省大学生结构设计竞赛，竞赛题目是：“承受运动荷载的桥梁结构模型设计”，我校获得了二等奖1项，三等奖2项，并获得最佳结构奖和最佳组织奖。同时，我校在历届大连市大学生结构设计竞赛中都获得了非常好的成绩。刚刚结束的第四届大连市大学生结构设计竞赛的题目是：“两跨双车道桥梁结构模型设计、制作和移动荷载作用的加载试验”,与全国第二届大学生结构设计竞赛的题目相同，我校获得了一等奖1项，二等奖1项，并获得3项优秀奖及最佳组织奖。我校为丰富校园学术氛围，提高学生的创新设计能力，也已举办过3届结构设计大赛，同学们踊跃参加，收到了很好的效果。
8m钢筋混凝土空心板简支梁桥 上部结构计算书 7.1设计基本资料 1.跨度和桥面宽度 标准跨径：8m（墩中心距） 计算跨径：7.6m 桥面宽度：净7m（行车道）+2×1.5m（人行道） 2技术标准 设计荷载：公路-Ⅱ级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m计算，人群荷载取3kN/m2 环境标准：Ⅰ类环境 设计安全等级：二级 3主要材料 混凝土：混凝土空心板和铰接缝采用C40混凝土；桥面铺装采用0.04m 沥青混凝土，下层为0.06m厚C30混凝土。沥青混凝土重度按23kN/m3计算，混凝土重度按25kN/m3计算。 钢筋：采用R235钢筋、HRB335钢筋 2.构造形式及截面尺寸 本桥为c40钢筋混凝土简支板，由8块宽度为1.24m的空心板连接而成。 桥上横坡为双向2%，坡度由下部构造控制
空心板截面参数：单块板高为0.4m ，宽1.24m ，板间留有1.14cm 的缝隙用于 灌注砂浆 C40混凝土空心板抗压强度标准值Mpa f ck 8.26=，抗压强度设计值 Mpa f cd 4.18=，抗拉强度标准值Mpa f tk 4.2=，抗拉强度设计值Mpa f td 65.1=， c40混凝土的弹性模量为Mpa E C 41025.3?= 图1 桥梁横断面构造及尺寸图式（单位：cm ） 7.3空心板截面几何特性计算 1.毛截面面积计算 如图二所示 2)-4321?+++=S S S S S A （矩形 2 15.125521cm S =??= 2 cm 496040124=?=矩形S 225.1475)5.245(cm S =?+= 2 35.2425.2421cm S =??=
桥梁工程课程设计及计算书 设计题目: 桥梁工程课程设计 学院：土木与建筑学院 指导老师：汪峰 姓名： 学号： 班级： 2014年6月
一、基本资料 1．标准跨径：20 m 计算跨径：19.50 m 主梁全长：19.96 m 2．桥面净宽：净7.5 m+2×0.25 m 3. 车辆荷载：公路— 级 4. 人群荷载：3.0 KN/m2 5. 选用材料： 钢筋：采用HRB300钢筋，HRB335钢筋。 混凝土：主梁C40 人行道及栏杆：C25 桥面铺装：C25（重度24KN/m） 6. 课程设计教材及主要参考资料： 《桥梁工程》.姚玲森编.人民交通出版社，1990年 《桥梁工程》.邵旭东等编.人民交通出版社，2007年 《桥梁工程》.范立础编.人民交通出版社，2001年 《简支梁桥示例集》.易建国编.人民交通出版社，2000年 《桥梁工程课程设计指导书》.桥梁教研室.哈尔滨工业大学教材科， 2002年 《梁桥设计手册》.桥梁编辑组.人民交通出版社，1990年 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）人民交通出版社北京 《拱桥设计手册（上、下）》.桥梁编辑组.人民交通出版社，1990年 《配筋混凝土结构设计原理》袁国干主编，同济大学出版社 二、桥梁尺寸拟定 1．主梁高度：h=1.5m 梁间距：采用5片主梁，间距1.8m。 2．横隔梁：采用五片横隔梁，间距为4×4.85m,梁高1.0m, 横隔 梁下缘为15cm,上缘为16cm。 3．主梁梁肋宽：梁肋宽度为18cm。 4．桥面铺装：分为上下两层，上层为沥青砼厚2.0cm, 下层为C25 防水混凝土垫层厚10.0cm。桥面采用1.5%横坡。 5．桥梁横断面及具体尺寸：（见作图）
枣庄学院第一届结构设计大赛第九组作品设计计算书 学校名称：枣庄学院 专业名称：土木工程专业 学生姓名：蒋文忠吴少波杨广晓黎斌邵淑营 指导教师：高志飞张秀丽 二〇一四年五月
理论分析计算书目录 一、设计说明 (3) 1、方案构思 (3) 2、结构选型 (4) 3、结构特色 (4) 二、方案设计 (5) 1、设计基本假定 (5) 2、模型结构图 (5) 3、节点详图 (5) 4、主要构件材料表及结构预计重量 (5) 三、结构设计计算 (6) 1、静力分析 (6) 2、内力分析 (6) 3、承载力及位移计算 (7) 四、结构分析总结 (8)
一、设计说明 根据竞赛规则要求，我们从模型制作的材料抗压特性，冲击荷载形式和静力加载大小要求等方面出发，结合节省材料，经济美观，承载力强等特点，采用比赛提供的木材细杆和木板，502胶水味粘结剂精心设计制作了结构模型。 1、方案构思 模型主要承受竖直静荷载，竖直静荷载较容易满足。 （1）本结构主要构思是想利用腹杆的轴力来抵抗荷载的作用 （2）设计的总原则是：尽可能的利用竖向支撑的腹杆来提高柱子的承载力而在柱子之间辅以细杆来稳定结构，并利用木材的抗拉性能，及抗压性能来抵抗荷载的作 2、结构选型 由于梯形具有较强的稳定性，而且在平面上容易找平，我们选择梯形为主体结构框架，桁架受力均匀简单，仅受轴力，便于木材性能的发挥。 2.1结构外形 结构上平面为跨度为900mm的等边三角形，内部采用空间桁架结构加强稳定性。 2.2材料截面选择
主体下弦杆截面为四根8*6的杆件粘接而成,两边的两个侧杆截面为5*3的杆件，保证抗压的同时减轻材料的质量。上弦杆为截面为四个5*3的杆件，两侧腹杆为两个截面8*6的杆件，中间三个腹杆为截面5*3的杆件。 2.3节点设计 主体框架结构相交的节点由于杆的倾斜在加静载时会引起较大的剪力，在连接时用小木片填充密实，再用水平短木条相连使木条在下面顶住节点上部斜梁，在加载处节点贴上薄木片来增大接触面积，从而来增大节点强度，从而在结构受力计算时一些节点模拟成刚节点。 3、结构特色 这个结构是在我们制作结构对结构进行试验的多次循环反复而后的出来的结构，它凝聚了所有的试验所得的经验。 它的优点： （1）从结构的外形上看，我们选择梯形作为主体形状，受力均匀，加载方便，上宽下窄，形状渐随着高度逐渐变化，有活力。 （2）根据结构力学求解器软件建立的模型分析，可得出结构位移最大点，针对这一情况，我们改造出变截面柱，成为我们结构一大特色。 （3）斜梁相交时，用胶水加固，这大大提高了斜梁的稳定性和强度。 （4）结构有效的节约了材料，采用合适的杆加固，经济适用。 （5）结构模仿实际工程，采用腰梁，增强抗震性和稳定性。 （6）根据结构力学求解器软件建立的模型分析结果，我们加强顶部和支座强度。
第一章设计资料 1.1设计内容 ①根据已给地形图等设计资料，选择三至四种以上可行的桥型方案，拟定桥梁结构主要尺寸，根据技术经济比较，推荐最优方案进行桥梁结构设计。 ③对推荐桥梁方案进行运营阶段的内力计算，并进行内力组合，强度、刚度、稳定性等验算。 ④选择合理的下部结构形式，拟定构件尺寸，并进行内力计算，内力组合、配筋设计。 ⑤绘制桥梁总体布置图、上部结构一般构造图、钢筋构造图、桥台一般构造图、桥墩盖梁一般构造图、桥墩盖梁配筋图。 ⑥编写设计计算书。 1.2设计技术标准 1、设计桥梁的桥位地型及地质图一份 2、设计荷载：公路—I级； 3、桥面净空：净－2×0.5+9=10米 4、桥面横坡：1.5% 5、最大冲刷深度：2.0m 6、地质条件：根据断面图确定 7、桩基础施工方法：旋转钻成孔 8、安全系数：γ0=1 1.3采用材料： （1）预应力钢筋：? s15.2钢绞线 （2）非预应力钢筋：直径D≥12mm用HRB335, 直径D≤12mm用R235； （3）混凝土：
主梁混凝土采用C50； 铰缝为C30细集料混凝土； 桥面铺装采用C40沥青混凝土； 栏杆及人行道板为C30混凝土； 盖梁、墩柱用C30混凝土； 系梁及钻孔灌注桩采用C30混凝土； 桥台基础用C30混凝土； 桥台台帽用C30混凝土； （4）锚具用OVM锚 1.4主要技术规范 JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》 JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTJ 022-85《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》 JTJ 024-85《公路桥涵地基与基础设计规范》 第二章方案比选 在我国，安全、经济、适用、美观是桥梁设计中的主要考虑因素，安全尤为重要。桥梁结构造型简洁，轻巧，设计方案力求结构新颖，保证结构受力合理，技术可靠，施工方便。本设计桥梁的形式可以考虑以下形式：连续梁桥、拱桥、斜拉桥三种形式。 2.1拟定方案 (1)方案一：箱型连续梁桥 对于桥孔的分跨主要考虑以下影响因素：桥址地形、水文地质条件、墩台基础支座等构造，力学的要求。 本设计采用三跨桥孔布置，边跨长度可取为中跨的0.5—0.8倍。本桥总长215m，本设计跨度组合为：60米+95米+60米
1) 计算图1所示T 梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。桥梁荷载为公路—Ⅰ级，桥面铺装为80mm 厚C50 混凝土配@φ8100钢筋网；容重为253 kN/m /；下设40mm 厚素混凝土找平层；容重为233 kN/m /，T 梁翼板材料容重为253 kN/m /。 图 1 铰接悬臂行车道板 （单位：mm ） 解：a .恒载及其内力（以纵向1m 宽的板条进行计算） 每延米板上的恒载g ； 钢筋混凝土面层g 1：...kN/m 008?10?25=200 素混凝土找平层g 2：...kN/m 004?10?23=092 T 梁翼板自重g 3: ....kN/m 008+014 ?10?25=2752 合计： i g =g .kN/m =567∑ 每米宽板条的恒载内力 弯矩 ...kN m Ag M gl 2201 =- -?567?100=-284?2 1=2 剪力 g ...kN Ag Q l 0=?=567?100=567 b .公路—Ⅰ级荷载产生的内力 要求板的最不利受力，应将车辆的后轮作用于铰缝轴线上，见图2，后轮轴重为P =140kN ，着地长度为 2=0.2m a ,宽度为 2b .m =060，车轮在板上的布置及其压力分布图见图1-1
图2公路—Ⅰ级荷载计算图式（单位：mm ） 由式 ...m ...m a a H b b H 1212=+2=020+2?012=044=+2=060+2?012=084 一个车轮荷载对于悬臂根部的有效分布宽度： ...m>1.4m a a l 10=+2=044+142=186(两后轮轴距) 两后轮的有效分布宽度发生重叠，应一起计算其有效分布宽度。铰缝处纵向2个车轮对于悬臂板根部的有效分布宽度为： ....m a a d l 10=++2=044+14+142=326 作用于每米宽板条上的弯矩为： () ()A p b P M l a μ10=-1+-24 ..(.).140084=-13??10-2?3264 .kN m =-2205? 作用于每米宽板条上的剪力为： () ..kN .Ap P Q a μ140=1+=13?=279122?326 c. 行车道板的设计内力 ...(.).(.).kN m ......=45.88kN A Ag Ap A Ag Ap M M M Q Q Q =12?+14?=12?-284+14?-2205=-3428?=12?+14?=12?567+14?2791 2) 如图23所示为一座桥面板为铰接的T 形截面简支梁桥，桥面铺装厚度为0.1m ，净跨径为1.4m ，试计算 桥面板根部在车辆荷载作用下的活载弯矩和剪力。（车辆前后轮着地宽度和长度分别为：m b 6.01=和 m a 2.01=；车辆荷载的轴重kN P 140=） 1.4 0.1 板间铰接 图23 解：（1）荷载
黑龙江省大学生结构设计 大赛 作品名称：塔吊 参赛队员: 指导老师：
目录 一．设计说明书 (3) 1.方案构思 (3) 2.结构选型 (4) 二．方案设计 (4) 1.CAD三维图 (4) 2.实体结构 (5) 3.节点祥图 (8) 三．计算书 (8) 1. 结构分析 (8) （1）结构周期 (9) （2）结构九模态 (11) 2.节点分析 (11) 3.位移计算 (11) （1）位移表 (11) （2）位移图 (12) 4.轴力图、弯矩图 (13) （1）轴力图 (13) （2）弯矩图 (14) 5. 结构计算假定、各单元性能参数和模型材料 (15) 四. 结构分析总结 (15) 五. 结语 (16)
一. 设计说明书 现代结构讲究结构和美学相适应，在满足结构功能的通时体现建筑美，同时也传递一种精神，一种理念。这是本作品设计的源泉，打破传统塔吊的结构型式，体现了力与美的完美结合。 图1. 塔吊 1. 方案构思 形象是结构内在品质物化的外在形态，是表现结构内涵和个性的形式和语言系统。为使我们的结构能给人留下特别的印象，考虑从各种技术手段上来表现结构形象。塔吊在我们建筑施工领域是不可却少的一部分，当下的塔吊种类也相对单一，所以设计出一个既美观又实用而且质量轻便的塔吊是一个重要的工作。此次比赛我们致力于设计出一个最合理，质量最轻，且无多余联系的塔吊体系。同时也希望能够在未来的生产生活中有很大的促进作用。
我们的结构采用两个三角形对插在一起撑起一个整体，塔身共8根主承重杆件，整个结构外观简洁、新颖。 2. 结构选型 从材料力学中我们学到，结构会受到拉、压、弯、剪、扭共四个力。从力学可分析，三角形是最稳定的结构，我们的结构采用两个三角形，利用三角斜撑的稳定性，结构上部荷载就可逐层分解到下部支架，受力均匀，从而使整个结构稳定。考虑到比赛中模型先后受到侧向荷载和竖向荷载，其中以侧向荷载为主要控制荷载，模型结构选择了框架和撑杆构成的体系，框架结构主要承受竖向荷载，撑杆主要承受侧向荷载，从而保证结构具有足够的侧向刚度，控制其侧向位移在规定范围内。 二.方案设计 1.CAD三维图 图2. 俯视图
钢筋混凝土简支T形梁桥设计 1.1基本设计资料 1、跨度和桥面宽度 （1）标准跨径：10m。 （2）计算跨径：9.6m。 （3）主梁全长：9.96m。 （4）桥面宽度：1.5m（人行道）+净-7m（行车道）+0.5m（防撞栏）。 2.技术标准 设计荷载：公路—Ⅱ级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m计算，人群荷载为3kN/m2。 环境标准：Ⅰ类环境。 设计安全等级：二级。 3.主要资料 （1）混凝土：混凝土简支T形梁及横梁采用C50混凝土：桥面铺装上层采用0.03m沥青混凝土，下层为厚0.06～0.13m的C50混凝土，沥青混凝土重度按 26kN/m3计。 （2）钢材：主筋采用HRB335钢筋，其它用R235钢筋。 4.构造截面及截面尺寸
图1-1 桥梁横断面和主梁纵断面图（单位：cm) 如图1所示，全桥共由5片T形梁组成，单片T形梁高为0.9m,宽1.8m；桥上横坡为双向1.5%，坡度由C50混凝土桥面铺装控制；设有三根横梁。 1.2 主梁的计算 1.2.1 主梁的荷载横向分布系数计算 1.跨中荷载横向分布系数 桥跨内设有三根横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的宽跨比为： B/l=9/9.6=0.9375>0.5。故先按修正的刚性横隔梁法来绘制横向影响线和计算分布系数m c。 （1）计算主梁大的抗弯及抗扭惯性矩I和I T： 1）求主梁截面的重心位置x(见图1-2)： 图1-2 主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图式 翼缘板的厚按平均厚度计算，其平均厚度为h1=1/2×(10+16)cm=13cm
则(18018)1313/2901890/2 23.24(18018)139018 x cm cm -??+??= =-?+? 2)抗弯惯性矩I 为 I=[1/12×(180-18)×133+(180-18)×13×(23.24-13/2)2+1/12×18×903 +18×90× （90/2-23.24）2] cm 4 =2480384 cm 4 对于T 形梁截面，抗扭惯性矩可进似按下式计算： 31m T i i i i I c b t ==∑ 式中 b i 、t i──── 单个矩形截面的宽度和高度； c i ──── 矩形截面抗扭刚度系数； m ──── 梁截面分成单个矩形截面的个数。 I T 的计算过程及结果见表1-1。 表1-1 I T 计算表 即得I T =2.631×10-3m 4 (2)计算抗扭惯性矩β：对于本次计算，主梁的间距相同，将主梁近似看成等截面，则得 2 1 1(/) T GI l B EI βξ= + 式中，G=0.425E ；I T =2.631×10-3m 4；I=2480384 cm 4； l=9.6m ；B=1.8×5=9.0m ；ξ=1.042 代人上式，计算得β=0.949。 （2） 按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值
长安大学2016年大学生结构设计竞赛赛题 竹质塔结构模型设计、制作与测试 1.竞赛模型 设计能够承受一定的竖向荷载和水平地震作用的竹质塔结构模型，具体结构形式不限，可为四根、六根或八根柱组成的框架式空间结构，也可为其他结构。模型包括小振动台系统、上部塔结构模型和塔顶铁块三个部分，铁块通过热熔胶固定于塔顶，塔结构模型由参赛选手制作，并通过螺栓和竹质底板固定于振动台上，图1给出了一示意性结构图。 图1 模型立面示意图(单位：mm) 2. 模型要求 2.1 几何尺寸要求： (1) 底板：塔结构模型用胶水固定于模型底板上，底板为330mm×330mm×
8mm的木板（如图2所示），底板用螺栓固定于振动台上。 (2) 模型大小：模型总高度应为900mm，允许误差为±3mm。总高度为模型底板顶面至塔顶(模型顶面)上表面的垂直距离，但不包括塔顶铁块的高度。模型顶面为平面，应满足安全放置铁块的要求。模型底面尺寸不得超过220mm×220mm的正方形平面，塔顶不得小于150mm×150mm的正方形平面，即整个模型需放置于该正方形平面范围内，可为等截面结构也可为变截面结构，模型底面外轮廓与底板边缘应有足够的距离以保证螺栓能顺利紧固。模型的主要受力构件应合理布置，整体结构应体现“创新、轻巧、美观、实用”的原则。 图2模型底板示意图(单位：mm) 2.2 模型及附加铁块安装要求： (1)利用热熔胶将附加铁块固定在塔顶上，可在顶层设置固定铁块辅助装置，但辅助装置和铁块不能超出塔顶范围且不能直接跟柱接触。 (2) 提供的铁块为底边150mm高50mm的长方体，重量约为8.83 kg。 3. 加载设备介绍
桥梁结构设计理论方案 作品名称 参赛学校 参赛队员、 专业名称 指导教师 大庆市大学生结构创新设计竞赛组委会 二○一一年
目录
1设计说明 根据本次大赛要求及所提供材料，本组成员秉承“安全、节省、承载力高、美观”原则，设计此桥梁“步步精心”结构模型。桥梁以桁架结构为主体，尽量做到受力均匀，拉杆和压杆合理分布。其中“杆件承载力充分利用和桥身自重轻”为此设计最大亮点。 1.1设计构思 在接到比赛要求最初，本组成员经过分析得出“材料本身承载力强、材质轻、只适合粘结”的结论，初步确定以“平面结构，主梁主要承力，桁架结构”为大体思路。 为减轻桥梁自重，我们决定尽量多用拉杆，但在模拟加载过程中，发现此想法难以实现。遂改用另一种减重方式，即尽量使每根杆都受力均匀，所受最大拉（压）力和最小拉（压）力差值最小。 1.2结构选型 在确定“平面结构、主梁主要承力、桁架结构”为大体思路后，设计步骤如下： ①根据大赛尺寸要求，初步确定桥梁的跨度、高度和宽度； ②根据以往经验和资料分析，设计出桥梁大体模型； ③以实际情况为准，提取计算简图； ④利用结构力学求解器软件对结构进行模拟加载，计算出各杆所承受轴力及弯矩，以确定桥 梁各单元杆件截面尺寸； ⑤结合杆件密度，取最优荷重比。 1.3详细计算 1.3.1设计资料 根据大赛要求，可以确定桥梁跨度L=1300mm，净跨L0=1200mm，桥宽B=185mm，由经验和资料初步确定桥高H=150mm，竖向腹杆间距由比赛小车车轮中心轴距离确定，选为120mm。
1.3.2桥梁形式、尺寸及支撑布置 根据上述原则，最终确定桥梁如图1-1,1-2 图1-1正视图 图1-2俯视图 1.3.3基本假定 ①节点粘结处按照铰接计算； ②支座简支； ③荷载取为竖直集中静荷载，分别作用在结点和单元上 ④考虑动荷载影响，计算荷载取为实际荷载1.2倍； ⑤忽略桥本身自重， ⑥材料材质均匀。 ⑦定义杆件单元和结点码，下文提到单元和结点码皆基于此定义 图1-4
桥梁结构设计理论方案作品名称蔚然水岸 参赛学院建筑工程学院 参赛队员吕远、李丽平、李怡潇、赵培龙 专业名称土木工程 一、方案构思 1、设计思路 对于这次的设计，我们分别考虑了斜拉桥、拱桥、梁式桥和桁架桥的设计方案。斜拉桥可以看作是小跨径的公路桥，且对刚度有较高的要求，所以斜拉桥对材料的要求比较高，对于用桐木强度比不上其他样式的桥来得结实；拱桥最大主应力沿拱桥曲面而作用，而沿拱桥垂直方向最小主应力为零，可以很好的控制桥梁竖直方向的位移，但锁提供的支座条件较弱，且不提供水平力，显然也不是一个好的选择；梁式桥有较好的承载弯矩的能力，也可以较好的控制使用中的变形，但桥梁的稳定性是个很大的问题，控制不了桥梁的扭转变形，因此，我们也放弃了制作梁式桥的想法；而桁架桥具有比较好的刚度，腹杆即可承拉亦可承压，同时也可以较好的控制位移用料较省，所以，相比之下我们最后选择了桁架桥。 2、制作处理
（1）、截杆 裁杆是模型制作的第一步。经过试验我们发现，截杆时应该根据不同的杆件，采用不同的截断方法。对于质地较硬的杆应该用工具刀不断切磋，如同锯开；而对于较软的杆应该直接用刀刃用力按下，不宜用刀口前后切磋，易造成截面破损。 （2）、端部加工 端部加工是连接的是关键所在。为了能很好地使杆件彼此连接，我们根据不同的连接形式，对连接处进行处理，例如，切出一个斜口，增大连接的接触面积；刻出一个小槽，类似榫卯连接等。 （3）拼接 拼接是本模型制作的最大难点。由于是杆件截面较小，接触面积不够，乳胶干燥较慢等原因，连接是较为困难的。我们采取了很多措施加以控制，如用铁夹子对连接处加强压、用蜡线进行绑扎固定等。对于拱圈的制作，则预先将杆件置于水中浸泡并加上预应力使其不断弯曲，并按照先前划定的拱形不断调整，直至达到理想形状。 在拱脚处处理时，先粘结一个小的木块，让后用铁夹子施加很大的压力，保证连接能足够牢固。 乳胶粘接时要不断用电吹风间断性地吹风，使其尽快形成粘接力，达到强度的70%（基本固定）后即可让其自行风干。 （4）风干 模型制作完成后，再次用吹风机间断性地吹粘接处，基本稳定后，让其自然风干。 （5）修饰
桥梁的工程量计算 桥梁工程量计算规则 预算基价项目的工程量计算规则： ㈠桩基 钢筋混凝土方桩、板桩按桩长度（包括桩尖长度）乘以桩横断面面积计算； 钢筋混凝土管桩按桩长度（包括桩尖长度）乘以桩横断面面积，减去空心部分体积计算； 钢管桩按成品桩考虑，以吨计算。 焊接桩型钢用量可按实调整。 陆上打桩时，以原地面平均标高增加1m为界线，界线以下至设计桩顶标高之间的打桩实体积为送桩工程量。 支架上上打桩时，以当地施工期间的最高潮水位增加0.5m为界线，界线以下至设计桩顶标高之间的打桩实体积为送桩工程量. 船上打桩时，以当地施工期间的平均水位增加1m为界线，界线以下至设计桩顶标高之间的打桩实体积为送桩工程量。㈢㈣㈤㈥ 灌注桩混凝土体积按设计桩面积乘以设计桩长（桩尖到桩顶）加超钻0.5m的几何体积计算。 ㈡现浇混凝土 混凝土工程量按设计尺寸以实体积计算（不包括空心板、梁的空心体积），不扣除钢筋、铁丝、铁件、预留压浆孔道和螺栓所占的体积。㈢预制混凝土
预制空心构件按设计图尺寸扣除空心体积，以实体积计算。空心板梁的堵头板体积不计入工程量内，其消耗量以在预算基价中考虑。 预制空心构件按设计图尺寸扣除空心体积，以实体积计算。空心板梁的堵头板体积不计入工程量内，其消耗量已在定额中考虑。 预制空心板梁，凡采用橡胶囊做内模的，考虑其压缩变形因素，可增加混凝土数量，当梁长在16m以内时，可按设计计算体积增加7%，若梁长大于16m时，则增加9%计算。如设计图以注明考虑橡胶囊变形时，不得再增加计算。 预应力混凝土构件的封锚混凝土数量并入构件混凝土工程量计算。安装预制构件已m3为计量单位的，均按构件混凝土实体积（不包括空心部分）计算。 ㈣砌筑 砌筑工程量按设计砌体尺寸以立方米体积计算，嵌入砌体中的钢管、沉降缝、伸缩缝以及0.3m3以内的预留孔所占体积不予扣除。 ㈤挡墙、护坡 1．块石护底、护坡以不同平面厚度按m3计算。 2．浆砌料石、预制块的体积按设计断面以m3计算。 3．浆砌台阶以设计断面的实砌体积计算。 4．砂石滤沟按设计尺寸以m3计算。 ㈥立交箱涵 1．箱涵滑板下的肋楞，其工程量并入滑板内计算。 2．箱涵混凝土工程量，不扣除0.3m3以下的预留孔洞体积。
第1组 设计说明 作品名称龙骨桥 作品重量342g
建筑方案说明 1、建筑材料 A0绘图纸两张、200ml白乳胶、线。在实际制作中常常在白纸之间刷上胶，故所用的材料实际上是纸胶复合材料。根据组委会提供的参考资料可知：纸胶复合材料受拉时呈现线弹性和脆性，受拉弹性模量为E t=2492.2 N/mm2，抗拉强度设计值为f t=32.91N/ mm2；不失稳的情况下纸管的抗压强度设计值为E c=7.18 N/mm2，是理想的弹塑性材料，受压弹性模量为f c=831.89 N/mm2。其抗拉强度设计值f t是抗压强度设计值f c的4倍多，可见纸的受拉性能比受压性能好的多。 2、建筑工程 我们利用纸胶的抗拉、抗压和抗弯性能，及绳子的抗拉强度高而无刚度特点，用纸胶构件和绳子搭制一座跨度1040mm，桥宽190mm 的纸桥。通过最合理的结构设计，构件尺寸设计和最优的构件组装方法，以达到在用料最省的条件下尽可能地通过更大的荷载，使荷质比达值最大，充分发挥材料的力学性能。 结构设计说明 1、结构的选型 按设计要求，小车的速度较慢，故可以不考虑荷载的动态效应，即把每一时刻的荷载都当作静荷载处 理。小车从杆的一端移到另一端，内应 力最大处的包络图如右图所示，为一抛
物线方程y=-(x-1/2)^2+1/2,取其为设计拱轴线，在拱的构造上我们用三根杆做成梯形来代替合理拱轴线。 拱桥按桥面的位置分为上承式，中承式，下承式。 上承式桥优点是桥面系构造简单，拱圈与墩台的宽度较小，桥上视野开阔，施工方便；缺点是桥梁的建筑高度大，纵坡大和引桥长。一般用在跨度较大的桥梁。 中承式桥的优点是建筑高度较小，引道较短；缺点是桥梁宽度大，构造较复杂，施工也较麻烦。 下承式桥的优点是桥梁建筑高度很小，纵坡小，可节省引道长度；缺点是构造复杂，拱肋施工麻烦。一般用于地基差的桥位上。 按照有无水平推力分可分为有水平推力和无水平推力。 在竖向荷载作用下拱脚对墩台无水平推力作用的拱桥。其推力由刚性梁或柔性杆件承受，属于内部超静定、外部静定的组合体系拱桥。适用于地质不良的桥位处，墩台与梁式桥基本相似，体积较大，只能做成下承式桥，建筑高度很小，桥面标高可设计的很低，降低纵坡，减小引桥长度，因此可以节约材料。但是，结构的施工比较复杂。 在竖向荷载作用下拱脚对墩台有水平推力作用的拱桥。水平推力可减小跨中弯矩，能建成大跨度的桥梁。造型美观，城市桥梁一般优先选用，可做成上承式、中承式桥。缺点是，对地质要求很高，为防止墩台移动或转动，墩台须设计很大，施工较麻烦。 我们知道在纸桥加载的时候，并没有提供水平力，由这一点在综合考虑以上两方面我们采取的是下承式拱桥。主拱和承梁的截面选
附件1 竞赛主题与细则 一、竞赛题目 移动偏载作用下两等跨双车道连续桥梁结构模型。 二、模型制作 1.模型制作材料 模型制作材料为组委会统一提供的230克巴西白卡纸、铅发丝线和白胶。任一参赛队不得使用组委会指定以外的其它任何材料，否则将直接取消参赛资格，并通报。 2.模型尺寸要求 桥梁的类型不限，但必须保持主梁和桥面为连续梁（连续梁判定：提交作品时，将中支座撤掉，在中支座位置处加0.5kg静荷载，桥梁结构不发生破损为标准），模型的纵桥向长度要求在区间（2000，2020）mm范围内，横桥向宽度要求在（200，300）mm 范围内。桥面设置两个车道，每个车道宽不得小于100mm，因两车道之间设有行车导索，所以车道之间不能有立柱、拉索一类的构件。桥面以下的模型高度不得大于200mm，桥面高差不得大于20mm。模型具体长度尺寸拟定请参考试验平台示意图，试验加载支架见附图1所示，试验加载支架细部尺寸见附图4所示。 桥面要求满铺且能承受加载小车的荷载。模型除与支座、两端下
压板、前端挡板接触外，不能与加载装置的其他部位接触。为保证小车能够顺利通过，模型应根据加载小车的尺寸，预留足够的通行空间，并能够满足给定的加载装置，请参赛队注意加载装置给定的条件。 3.挠度测点布置 每跨在跨中布置两个挠度测点，测点位于两个行车道中心位置，挠度测试点位于桥面底面，故每个参赛队提交作品时，需用彩色笔在每跨跨中桥面顶面及桥面底面绘制标线，同时绘出两个行车道中心线，挠度测点处需设刚性横梁。 4.支座条件 加载装置设置3个支座，位于一条直线上，两端支座的中心距为2010mm，中间支座位于外侧两端支座的中点位置。支座沿顺桥方向宽度为30mm，支座沿横桥方向长度为300mm。两个端支座提供竖向支撑和顺桥向约束，中间支座仅提供竖向支撑。边支座和中支座顶面距桥面距离为150mm，试验整个过程中3个支座固定不动。 5.加载小车尺寸 加载小车外轮廓最大尺寸为长200mm，宽90mm，高150mm，具体见附图2、附图3所示。 三、加载试验 1.加载方案 进入决赛的模型加载方案分为两次加载。第一次额定加载，即双车道同向移动额定荷载工况；第二次为极限加载，即单车道移动自定
桥梁计算书规定 一．混凝土连续梁结构（含预应力、钢筋砼结构） ●（一）静力计算采用荷载 ●1．活载：按规范取用 ●汽车冲击力： ●汽车荷载的冲击力为汽车荷载乘以冲击系数。 ●总体静力计算的冲击系数按照《公路桥涵设计通用规范》( JTG D60-2004 )的规定计 算，悬臂板上冲击系数采用1.3。 ●2．支座沉降：桥梁不均匀沉降采用1/3000跨径。 ●3．温度：体系温度按（如150C合拢）升温，降温计算；日照梁上温度梯度仅计沥青 层作为桥面铺装，沥青层下砼调平层不考虑温度梯度作用、折减； ●4．砼弹性模量折减： ●1）计算结构强度及应力时不折减; ●2）计算结构变形时折减，按新规范取用； ●5．梁体计算时砼容重按预应力结构26KN/m3，普通钢筋混凝土结构25KN/m3；沥青 混凝土容重：24kN/m3、混凝土调平层容重：25 kN/m3 ●6．桥梁下部结构考虑纵横向外力组合； ●7．曲线段桥梁按规范考虑离心力； ●8．梁体偏载、剪滞影响按弯矩增大1.2~1.25。 ●9.支座摩阻力按作用于支座上的竖向力乘以支座的摩擦系数计算；盆式活动支座的摩擦 系数为0.05，板式活动支座（聚四氟乙烯板与不锈钢板）摩擦系数为0.06。 ●（二）动力荷载 ●设计风速按基本风压换算； ●施工风速根据施工周期确定。 ●（三）计算控制及注意问题 ●预应力梁体 ?小于100米跨径预应力结构按部分预应力A类构件设计； ●2）施工阶段 ●（1）注意挠度计算及预拱度设置； ●（2）注意计算局部应力； ●（3）按规范控制砼拉、压应力（建议拉应力不大于-0.5 Mpa），钢束应力。
●对于悬臂浇注连续梁施工阶段荷载： ●（1）施工时桥面一侧均布荷载2KN/m; ●（2）挂篮重；冲击系数u=0.2； ●（3）砼容重不均匀性，主跨侧26 KN/ m3，边跨侧25KN/ m3； ●（4）节段差； ●（5）施工风力； ●（6）悬臂施工时一侧挂篮脱落。 ?使用阶段 ●（1）长期效应控制砼无拉应力，短期效应控制砼拉应力不大于0.5Mpa；钢束应力不 超规范；弹性阶段C50混凝土压应力不大于15MPa（规范规定不大于16.2 MPa）。 短期效应主拉应力不大于-1.3 MPa。弹性阶段混凝土主压应力标准值不大于17.5 MPa （规范规定不大于19.4MPa），弹性阶段混凝土主拉应力标准值≤-1.3 MPa按构造配置箍筋，大于-1.3 MPa按规范7.1.6配置箍筋。 ●（2）注意挠度计算； ●4）注意支座偏移量的设置； ●5）注意梁体预应力径向力引起的整体、局部应力计算及处理； ●6）原则上预应力控制张拉应力腹板束采用1395 MPa，顶、底板束采用1339 MPa， 采用塑料波纹管，计算参数u=0.155，k=0.0015；预应力钢束松弛率：0.035；一端锚具变形、钢束回缩及垫板压密值：6mm； ●7）钢束定位网采用“井”字形，钢筋直径10mm，定位网在钢束直线段每80cm一道， 曲线段每50cm一道；计算钢束曲线段保护层厚度； ●2．普通钢筋混凝土结构 ●1）桥面板及框架整体计算，变高梁注意加入预应力径向力，注意控制底板裂缝宽度， 汽车布载工况考虑周全； ●2）横梁计算注意由于腹板刚度不同而引起的腹板传力不同。 ●3）普通钢筋混凝土梁体裂缝控制不大于0.18mm； ●4）梁体腹板近支座处1倍梁高箍筋加强； ●5）普通钢筋混凝土梁体主筋按受力需要，并要考虑受扭、剪滞等影响； ●下部结构 ●1）墩身：按规范钢筋砼计算。 ●2）承台：计算考虑抗弯、撑杆-系杆强度、冲剪、剪切、主拉应力等； ●3）桩：计算考虑偏压强度、裂缝宽度、地基承载力； ●4）计算考虑墩顶水平位移，基础总沉降量、相临墩台沉降差；
钢筋混凝土T 型梁桥设计计算书 1 行车道板内力计算 1.1恒载产生的内力 以纵向1米宽的板条进行计算如图1.1所示。 图1.1铰接悬臂板计算图示（单位：cm ） 沥青混凝土面层：= 0.02×1.0×21= 0.42/kN m C25号混凝土垫层：=0.06×1.0×24=1.44/kN m T 形翼缘板自重： = 0.100.16 1.025 3.25/2 kN m +??= 合计：g=i g ∑=++=0.42+1.44+3.25=5.11/kN m 每米宽板条的恒载内力： 弯距：22011 5.110.95 2.3122AG M gl kN m =-=-??=-? 剪力：0 5.110.95 4.85AG V gl kN ==?=1.2荷载产生的内力 按铰接板计算行车道板的有效宽度如图1.2所示）。 由<<桥规>>得=0.2m ，=0.6m 。桥面铺装厚度为8cm ，则有： =+2H=0.2+2×0.08=0.36m =+2H=0.6+2×0.08=0.76m 荷载对于悬臂板的有效分布宽 度
为:=+d+2=0.36+1.4+1.90=3.66m 冲击系数采用1+=1.3， 作用为每米宽板条上的弯矩为： 01(1)/2(/4)AP M P a l b μ=-+??- 1.3140/2/3.66(0.950.76/4)=-??-18.90KN m =-? 作用于每米宽板条上的剪力为： 图1.2 荷载有效分布宽度图示（cm ） 140(1) 1.324.8622 3.66 AP P V KN a μ=+=?=? 1.3内力组合 承载能力极限状态内力组合： 1.2 1.4 1.2 2.31 1.418.9029.23j Ag Ap M M M KN m =+=-?-?=-? 1.2 1.4 1.2 4.85 1.424.8640.62j Ag Ap V V V KN =+=?+?= 1.4 截面设计、强度验算 （HRB335钢筋：335sk f MPa =，280sd f MPa =，C25混凝土：16.7,ck f MPa = 1.78,11.5, 1.23tk cd td f MPa f MPa f MPa ===） 翼缘板的高度：h=160mm ；翼缘板的宽度：b=1000mm ；假设钢筋截面重心到截面受拉边缘距离=35mm ，则=125mm 。 按<<公预规>>5.2.2条规定：010()2d u c x M M f bx h γα==- 1.029.2311.51000(0.125)2 x x ?=???- 解得：x=0.0224m 验算00.550.1250.0688()0.0224()h m x m ξ=?=>= 按<<公预规>>5.2.2条规定：sd s cd f A f bx = 211.5 1.00.0224/280920s A mm =??= 查有关板宽1m 内钢筋截面与间距表，考虑一层钢筋为8根由规范查得可供使
大学生桥梁设计方案 作为一具土木学子，我们的目标是成为一名优秀的土木工程师，所以我们想经过参加如此的一次结构设计大赛，提早感觉下“工程师”的味道。我们设计并制作了这座模型桥。这座桥，我们采纳了悬索与歪拉结合的方式固定，使桥身更具有力度感。桥梁设计的基本要求有：安全可靠，适用耐久，经济合理，美观。桥梁设计的基本原则 桥梁是铁路、公路或都市道路的重要组成部分，特别是大、中桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重要意义。所以，公路桥梁应依照所在公路的作用、性质和今后进展的需要，除应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求外，还应按照美观和有利环保的原则进行设计，并思考因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。 1．安全可靠 所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有脚够的安全储备。 防撞栏杆应具有脚够的高度和强度，人与车流之间应设防护栏，防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而降到桥下。 关于交通繁忙的桥梁，应设计好照明设施，并有明确的交通标志，两端引桥坡度别宜太陡，以幸免发生车辆碰撞等引起的车祸。 关于河床易变迁的河道，应设计好导流设施，防止桥梁基础底部被过度冲刷；关于通行大吨位船舶的河道，除按规定加大桥孔跨径外，必要时设置防撞构筑物等。 对修筑在地震区的桥梁，应按抗震要求采取防震措施；关于大跨柔性桥梁，尚应思考风振效应。 2．适用耐久 桥面宽度能满脚当前以及将来规划年限内的交通流量。 桥梁结构在经过设计荷载时别浮现过大的变形和过宽的裂缝。 桥跨结构的下方要有利于泄洪、通航或车辆和行人的通行。 桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散，而别致产生交通阻塞现象等。 思考综合利用，方便各种管线的搭载。 3．经济合理 桥梁设计应遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则。 经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型。设计中应充分思考维修的方便和维修费用少，维修时尽可能别中断交通，或使中断交通的时刻最短。 所挑选的桥位应是地质、水文条件好，并使桥梁长度较短。 桥梁应思考建在能缩短河道两岸运距的位置，以促进该地区的经济进展，产生最大的效益。关于过桥收费的桥梁就能吸引更多的车辆经过，达到尽快回收投资的目的。 4．技术先进 在因地制宜的前提下，桥梁设计应尽可能采纳成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。在注意仔细学习国内外的先进技术、充分利用最新科学技术成就的并且，努力创新，淘汰和摒弃原来降后和别合理的设计思想。惟独如此才干更好地贯彻适用、经济、安全、美观的原则，提高我国的桥梁建设水平，赶上和超过世界先进水平。5．曼观 一座桥梁应具有优美的外形，而且这种外形从任何角度看都应该是优美的。结构布置必须简练，并在空间上有和谐的比例。桥型应与身边环境相协调，都市桥梁和遨游区的桥梁，可较多地思考建造艺术上的要求。合理的结构布局和轮廓是桥梁美观的要紧因素，另外，施工质量对桥梁美观也有很大妨碍。 6．环境爱护和可持续进展 桥梁设计应思考环境爱护和可持续进展的要求。从桥位挑选、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工办法、施工组织设计等全面思考环境要求，采取必要的工程操纵措施，
算例 某13米桥梁计算书（含全部项目） 本计算书中包括桥涵水文的计算、恒荷载计算、活荷载计算桩长、以及挡墙的计算。 荷载标准：公路Ⅱ级乘0.8的系数 桥面宽度：净4.5+2×0.5m 跨度：13孔×13m 1、工程存在问题 *****桥位于***闸下游1000m处，建于1982年，为钢筋砼双排架式桥墩，预制拼装型板梁桥面，17孔，每跨8.85m。总长150.45m，宽5.3m。该桥运行20多年，根据***省水利建设工程质量监测站检验测试报告检测结果如下：（1）桥墩 A．桥墩基础 桥墩基础为抛石砼，设计强度等级为150＃，钻芯法检测砼现有强度代表值为16.4MPa。 B．排架立柱及联系梁 立柱设计强度等级为200＃，超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.0～18.3MPa。联系梁设计强度等级为200＃，超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.7MPa。 立柱外观质量总体较差，局部区域麻面较重。立柱砼碳化深度最大值为31mm，最小值为5mm，平均值为14mm。立柱钢筋保护层实测厚度为20mm，钢筋目前未锈，但碳化深度平均值已接近钢筋保护层厚度。通过普查，全桥64根立柱中有12根35处箍筋锈胀外露，有6处联系梁主筋外露。 C．盖梁 盖梁设计强度等级为200＃，超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为
17.4～21.5MPa。 盖梁外观质量一般，梁体砼总体感觉较疏松。盖梁砼碳化深度最大值为24mm，最小值为9mm，平均值为18mm。，盖梁主筋侧保护层实测厚度为9～13mm，底保护层实测厚度29～42mm，砼碳化深度已超过钢筋侧保护层厚度，盖梁主筋已开始锈蚀。通过普查，全桥32根盖梁中共有14根15处主筋锈蚀膨胀，表层砼脱落，主筋外露，长度15～70cm；有28处箍筋锈胀外露。 （2）T型梁 T型梁设计强度等级为200＃，每跨中间两根T型外观较好，两边T型梁外观较差。T型梁砼碳化深度最大值为20mm，最小值为7mm，平均值为14mm。T型梁主筋保护层设计厚度为20mm，砼碳化深度已经接近钢筋保护层设计厚度，实际保护层相对较薄的主筋已经开始锈蚀。通过普查，全桥34根边梁中共有9根10处肋梁主筋锈蚀膨胀，砼开裂或脱落，长度15～160cm；全桥34根边梁中共有15根工52处肋梁箍筋锈胀外露，有13块三角形隔板钢筋锈胀，表层脱落。 （3）桥台 两侧浆砌石桥台总体没有大的变形，左岸桥台浆砌石有纵向和斜向裂缝，右岸桥台浆砌石发现斜向裂缝，裂缝较长较宽。 （4）桥面及栏杆 桥面铺装层破损露石，栏杆老化损坏，钢筋外露，且多处被撞。 （5）桥墩基础防护工程 该桥的底部和侧向的防护工程水毁现象非常严重。左岸浆砌石护坡全部损毁、坍塌，7＃桥墩基础裸露，基础下土壤已经开始流失，出现空洞。浆砌石护底下游的土壤（砂质）已全部被水流带走，经常受水流冲刷的护底局部已被淘空，护底已出现不同程度的损坏，危及桥墩基础乃至整座桥梁的安全。 （6）结论 由于该桥原设计标准较低，长期超负荷运行，工程老化失修，水毁严重，且为中和岛内防洪抢险撤离的主要通道，选取方案时优先考虑拆除重建方案。 2、设计标准 荷载标准：公路Ⅱ级乘0.8的系数； 桥面宽度：净4.5+2×0.5m；