浅析特大桥桥位设计
郭赵元21710131
（东南大学交通学院；江苏南京211189）
摘要：大型跨江海桥梁的桥位设计涉及到桥梁建设规模及桥梁本身安全两个方面, 桥梁桥位的选择, 对桥梁的建设和运营至关重要。本文中以红水河特大桥为例，通过对有关桥梁涉水项目的分析与研究,阐述了可研阶段桥位的比选重点，并依据国家相关行业标准，简要分析总结了大型跨江海桥梁桥位设计的主要方法和内容。
关键词：桥位勘测设计；红水河特大桥；经验总结
Some Analysis on Super Bridge Sites-design
GUO Zhao-yuan 21710131
(Southeast University Transportation School; Jiangsu Nanjing 211189)
Abstract: The large-scale cross-the big river bridge sites design involves two aspects to the bridge construction scale and bridges safety, bridge sites selection, construction and operation of the bridge is essential. This article take Red River Bridge as an example, on the bridge the wading project's analysis and research on the feasibility study stage than the election of the bridge sites focused briefly analyzed in accordance with the relevant national industry standard, give some analysis on super bridge sites-design. Key Words:Bridge sites survey and design; the Hongshui River Super Bridge; Lessons Learned
桥位的选择, 是桥梁设计中的重要环节, 尤其在工程设计的前期阶段, 选出正确合理的跨河位置, 确定好桥位线路, 是工程实施的基础。对技术复杂、修筑困难的特大桥, 控制线路方案的重大桥梁, 水文复杂地区及其他影响面较广的桥梁, 桥位选线应引起足够重视。沿线的桥涵布置, 除应满足排泄洪水、确保铁路安全运营要求外, 还应配合农田排灌和其他水利设施的需要, 以及城乡水陆交通的发展规划等。因此, 桥位布置应根据水文、地形、地质等自然条件, 因地制宜地加以确定。
1桥位设计的重要性
选择理想的桥位、合理的孔跨与墩位布设, 确定合适的桥高、桥长及埋置深度是桥位（桥渡）设计关键所在, 桥位设计的好坏, 可直接影响到桥梁的安全运营。下面介绍有关工程实例, 来说明桥位设计对大型桥梁工程的影响重要性。
1）湖北境内的黄石长江大桥, 由于大桥选址在水运繁忙且弯曲河段, 不良的水流特点和地理位置, 加上驾引人员应变能力较差, 造成碰撞事故频发。说明桥位选择与墩位布设不合理。
2）荆江大桥横跨沙市三八滩, 原设计的左、右两大通航桥孔（左孔跨度500 m, 右孔跨度300 m），在1998 年大水后, 经历了冲刷→淤长→冲刷的交替发展过程, 使该段河势发生较大变化, 通航条件恶化, 导致左、右两大通航桥孔均不能通航, 现航道被迫改槽至荆州大桥非通航设计的8 号、9 号孔通航,造成非通航桥孔通航的被动局面。说明对工程河段的演变趋势进行探讨等方面不够深入, 孔跨布置不合理。
3）桥位冲刷是造成桥位水害、威胁行车安全的最大因素。1995 年统计了155 座桥位遭受过122次的水害中, 基础埋深不足的就有42 次; 其他各种导致水害的原因, 如桥位选择不当、设计流量偏小等, 也都以冲刷的形式将桥位破坏。其深层
次的原因, 则为对河流演变及河流冲刷的性质认识不足。在苏通长江公路大桥设计复核中, 依据河床演变资料, 提出将桥轴线下移300 m, 南塔墩南移100 m,以避开徐六径深槽延伸对南塔墩的影响, 其主要考虑河床演变对桥墩埋深的影响。
2桥位设计的内容及要求
2.1桥位设计的基本内容
特大型桥梁水文研究的主体是（桥渡）桥位设计, 桥位设计的任务是: 确定桥梁跨越水域的位置（即桥位选择）、孔跨布置、墩位布设、桥梁长度、基础埋置深度以及行近路堤设计和导流防护建筑物的布设等, 桥位设计涉及到桥梁建设规模及桥梁本身安全2个方面。工程实践中, 大型桥梁水文研究依托有关涉水专题研究, 而涉水专题研究项目的设立主要考虑以下2个方面: 一是项目审批涉及到的研究专题, 作为河道管理部门对该工程批复建设的依据。二是桥位设计中所涉及到的关键技术参数, 以控制桥梁建设规模及确保桥梁本身安全, 为大桥设计提供科学依据。大型桥梁涉水项目研究路线见图1。
图1 大型桥梁涉水项目研究路线
2.2桥位设计的一般要求
1）桥位系包括桥涵建筑物、导流建筑物以及桥涵附近路堤在内的一个整体。应根据不同河段的特点, 结合地形、地质地貌及水文等自然条件进行。
2）应选择河滩较窄、河槽宽的地点跨越,并避免在有河汊、岛屿、沙洲、老河道、急弯、河流汇合口附近以及易形成流冰或流木阻塞的地点通过。
3）桥梁应尽可能与洪水的主流流向正交, 且宜选在河槽与河谷方向一致的河段。如不一致, 在通航的河流上, 当河槽流量占全河流量的70%以上时, 则以河槽流向为准; 当河槽流量占全河流量的30%以下时, 则以河滩流向为准。
4）水利化地区、水库地区以及通航河流上的桥位, 应避开水闸、引水或分水口门等水利工程, 充分了解地方规划, 全面考虑。
5）桥位宜选在地基土质较好, 适宜于建造墩台路基的地段, 应避免通过岸坡滑坍、泥沼、冻土、盐渍土、岩溶发育、移动沙丘及其他地质不良地段。在地震区的桥位, 应根据铁路工程的抗震规范进行。
6）技术复杂、修复困难或重要特大桥的桥位, 在已定线路大方向的前提下, 应根据河流形态、地质特点、通航条件、地面设施、施工布局以及与地方工业、农业发展的关系, 在较大的范围内作全面比选确定。当方案比选结果相仿时, 应优先采用水文及地质条件较好的桥位。
3红水河特大桥桥位设计
3.1基本设计资料
1）工程地质
项目所在红水河沿岸为峡谷地貌,相对高差200~300m,支沟纵横、工程地质条件较为复杂。河谷呈V 形,两岸横坡30°~ 40°；地表基岩裸露,为钙质泥岩夹薄层灰岩;贵州岸岩层略为顺向且有卸荷裂隙发育,桥轴线宜远离冲沟布置,广西岸则为逆向坡;表层强风化层5~10m。
2）地震安全
项目区总体上构造轻微,断裂较少、褶皱平缓、地块稳定。区域地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s, 桥梁设计按相关规定设防。
3）库区水位
项目区域属珠江流域红水河水系,其间的龙滩水电站属国家特大型水电工程, 分两期设计,目前建成的一期坝顶高程382m,正常蓄水位375 m。二期规划坝顶高程406.5 m, 正常蓄水位400 m。测时水位约350 m、水深约90m。从长远计,桥位设计时按蓄水位400m 控制,墩台设计的控制高程则按目前蓄水位375 m设计。
4）航道码头
项目所在的龙滩库区通航标准为内河IV 级航道,桥下通航净空[2]要求为:净宽120m,净高8m。桥梁设计荷载标准为公路I 级。另外,
桥位周边有
羊里港及规划的罗妥港,项目建设应与港区相协调。
3.2桥位方案比选
在明确银川至龙邦公路黔桂交界处总体走向的基础上,围绕红水河特大桥桥位选择进行了方案比选工作。其桥位选择原则为：选取库面较窄、岸坡平顺、地质稳定、泥沙沉积较小河段跨越, 桥轴线尽可能与河道正交;同时结合通航要求避开河道险滩、急弯、汇流口以及水工设施、港口作业区和船舶锚地,选择在通航较为稳定、顺直且具有足够通航水深的河段上布置。经反复筛选、优化,结合路线总体方案主要提出了峨坝桥位和坝泥桥位方案进行比选,简述如下：
1）峨坝桥位方案。
起于罗甸上罗妥,经峨村、峨坝,由坝泥上游2km 处以跨径190m+480 m+190m 斜拉桥跨越红水河(龙滩电站),跨河进入广西境接上乐业至百色高速公路,路段长11.935km。计有桥梁 4 295m/13座,隧道3 320 m/5座,桥隧比63.80%。
2）坝泥桥位方案。
起于罗甸上罗妥,沿库区边缘经罗妥乡、罗翁,于坝泥上游约800 m处以210m+500m+210m 的斜拉桥跨红水河，跨河进入广西境接上乐业至百色高速公路,路段长11.770km。计有桥梁 4 355m/12座,隧道3 445 m/6座,桥隧比66.27%。
3）桥位方案比较
两桥位方案地质条件相当,里程及桥隧工程也相差不大,省界跨越红水河的桥型、跨径也基本相当,但坝泥桥位方案的桥梁中多2座连续刚构,且库区蓄水使坝泥桥位方案有6座桥的桥墩位于水下,其中广西境百楼1号连续刚构桥主墩更是低于设计水位约40m,施工难度极大。此外,坝泥桥位方案还与规划建设的罗妥港(500t级码头)选址略有干扰。而峨坝桥位方案投资相对较省,利于施工,对港口无干扰。经综合论证比选,推荐采用峨坝桥位方案。
4特大桥桥位设计方法小结
4.1特大桥桥位设计关键步骤
1）河床演变分析
河床演变分析主要介绍建设项目所在河段的
历史演变过程与特点, 分析其近期河床的冲淤特性
和河势变化情况, 明确河床演变的主要特点、规律和原因, 结合水利规划实施安排, 对河道的演变趋势进行预估。河势演变在桥渡( 桥位) 设计中, 作为基础资料, 指导定、动床河工模型试验, 为项目审批所涉及到的研究项目( 防洪影响评价、通航论证及安全评估) 提供依据。同时通过拟选桥址河段河床演变分析, 以及定、动床河工模型试验, 从保持河势稳定( 特别是工程后滩槽的稳定) , 尽量减少工程对防洪、泄洪影响的专业角度, 结合通航论证, 提出桥位设计的初步建议。为桥梁的选址、孔跨布置、基础埋深提供科学依据; 提出更加经济合理的桥型方案, 从而达到节约工程投资的目的。
2）防洪影响评价
根据相关行业标准, 大型涉水建筑必须进行防洪影响评价, 以及建设大型涉水建筑物对河道影响的专题研究。水利部建管司就涉水工程防洪影响评价报告的编写和研究内容公布了《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则（试行）》。根据该导则的精神, 作为河道管理部门对该工程批复建设的依据。研究内容包括:
(1)现场河道地形、水文、泥沙、地质测量勘探工作；
(2)河床演变分析及稳定性分析；
(3)定、动床模型试验研究对河道行洪影响及建桥对河道河势、滩槽演变的影响；
(4)数学模型研究建桥对河道水动力条件的影响；
(5)编制涉水工程防洪影响评价报告。
3）通航论证及航行安全评估
根据有关航道及航行安全管理条例, 在大江、大河上建大型桥梁涉水工程, 可能影响的航道及航行安全, 需进行通航论证和航行安全评估两项专题研究, 该专题中关键技术难题涉及到河势分析和试验研究内容, 特别是工程后滩槽的变化, 会直接影响通航孔布置, 危及航行安全, 这一点往往是桥梁设计中桥墩布置的关键技术, 也是桥梁建成后是否影响河道通航的关键。可采用河工模型试验研究来解决其关键技术难题。
4.2不同地区桥位设计一般方法
1）山区河流桥位设计
山区的铁路由于地形复杂、工程艰巨, 往往得多次跨河, 因此必须作深入细致的工作, 注意多方案比选, 尽可能选择技术条件较好的桥位。
(1)山区河流比较稳定。沿河谷线选择桥位时, 可以在较长的河段范围内选择技术经济合理的桥位。
(2)注意河滩与河槽的划分, 桥长不能小于河槽宽度。在有较大河漫滩的开阔河段山区平坝漫流河段, 要适当加长桥长以排泄漫滩的流量。
(3)不宜采用大型导流工程, 锥坡不宜伸入河槽。
(4)注意急弯卡口阻水壅高作用对沿河线路的影响, 沿河路堤不能侵占河槽。应考虑隧道弃渣等的排泄对过洪的影响。
(5)桥位线路如受条件限制必须跨越河口段时, 应尽量在距离汇合口的上游或下游稍远处通过,以免河床冲淤反复多变, 影响建筑物的安全。
(6)应尽量保持天然水系和水流的天然状态, 一般应逢沟设置桥涵。
2）山前区河流桥位设计
在山前区冲积锥宽河的3 个不同河段上, 上游狭窄河段, 桥长最短, 桥位最易确定, 桥梁布置也比较容易; 下游收缩河段已脱离冲积锥边缘进入盆地平原, 洪水带来的推移质砂石冲积物已为数不多, 水流平稳, 河槽比较稳定, 也宜于建桥; 在中游扩散段上建桥, 无论桥梁布置式样、桥孔大小、桥梁净高以及导流建筑物布置问题均难以正确解决。洪水时在桥下通过大量砂石的情况下,河床的逐年淤高是一个复杂的问题。建桥前, 河床宽阔, 停积砂石的面积较大, 建桥后, 水流受到挤压, 河床淤高的速度就加快,桥梁过水工作条件就很恶劣。以往修建在这种河段上的桥梁, 很少有不发生水害区。对于通过中游扩散河段扩散口附近的线路，水流分支摆动范围不大, 可以集中设桥。桥位设计时, 应注意几点：
(1)山前区变迁性河段类似于原游荡河段, 但可考虑一河多桥方案, 也可采用强大的导流工程并汊设桥, 并进行技术经济比较。
(2)线路穿越山麓地带时, 应从大范围考虑, 提高线路通过冲积扇上游的山口地带, 或降低线路通过下游水流归档河段, 尽可能绕避冲积扇地带。
(3)必须穿越冲积扇的桥梁, 仍是当前桥位设计最困难的课题之一。可以一河多桥或用强大控导工程一桥跨越, 要进行技术经济比较。
(4)跨越冲积扇河段时, 应须估淤高速度, 适当提高净空。
3）平原河流桥位设计
铁路通过平原区河流时, 应对河道的稳定状态作充分的调查研究, 作为桥位选择的基础。一般来说, 在顺直微弯河段选择桥位的水文问题尚较少, 比较困难的是蜿蜒河段和游荡河段上的桥位。
平原河流流经地区一般地势平坦, 农田村舍散布其间, 或筑有河堤防洪, 因此在这些地区修筑铁路建造桥梁, 必须注意桥前壅水值不应过大, 以免漫过河堤或淹没农田房舍; 不要因隔绝某
些支汊河道而妨碍灌溉排涝; 也不要过多地引起水流状态改变而影响地方防洪。对于具有辽阔河滩的蜿蜒河段( 或称平原宽滩河流) , 在考虑桥前壅水水位时, 除考虑对地方有无危害外, 还应考虑线路上游侧由于顺路堤方向的水位升高及下游侧顺路堤方向的水位降低, 使路堤上下游两侧形成水位差。若该水位差数值较大, 将会使路堤下产生渗流而影响安全。在这些情况下设置适当的河滩桥以降低上游河滩的水位和减小路堤上下游的水位差是有利的。平原河流在桥位设计时, 应注意几个问题：
(1)平原河流种类较多, 演变各异。但对比较稳定的顺直段、分汊形和弯曲形河段,常规设计方法基本适用。但对游荡形河流, 其设计方法还应重点进行研究。
(2)平原河流常有相对比较稳定的藕节相间的特点。设计桥位时宜尽可能选择在节点处跨越, 这对自由弯曲形、分汊形和游荡形河段更为重要。
(3)除游荡形河流外, 通常桥长不宜小于河槽宽度。决定平原河流的桥长时, 滩槽流量分配, 压缩孔径引起的壅水高度, 上下游水位差, 桥下冲刷流速和冲刷深度, 以及绕流锥坡和导流建筑物的流速等, 皆不能超过允许值。通常不宜以开挖、铺砌来提高泄洪能力。
(4)在游荡形河流上, 不能以全河均匀过流条件计算决定桥长, 不宜采用长大导流工程。
(5)分汊河流上可以一河两桥, 但要注意分析两汊消长趋势和交替速度, 采用一河两桥时, 要注意固滩导流工程, 控制消长趋势。游荡形河段上不宜用多桥跨越。
(6)对有淤积堆高的游荡形河段, 要适当提高净空。
5结语
随着大规模基础设施的建设和综合国力的提高, 跨江跨海的千米级公路、铁路桥的建设将不断
地提到议事日程。本文从红水河特大桥桥位设计着手，对特大桥桥的桥位设计关键技术进行了粗略的分析探讨。总而言之，桥位线路方案选择必须全面考虑各项技术经济因素, 大范围内对数座桥位全面综合考虑。
参考文献
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北京: 中国铁道出版社, 2000.
[7]中交公路规划设计院. 苏通长江公路大桥跨
江大桥工程初步设计[R].北京: 2002.
附录
目录
浅析特大桥桥位设计 (1)
Some Analysis on Super Bridge Sites-design (1)
1 桥位设计的重要性 (1)
2 桥位设计的内容及要求 (2)
2.1 桥位设计的基本内容 (2)
2.2 桥位设计的一般要求 (2)
3 红水河特大桥桥位设计 (2)
3.1 基本设计资料 (2)
3.2 桥位方案比选 (3)
4 特大桥桥位设计方法小结 (3)
4.1 特大桥桥位设计关键步骤 (3)
4.2 不同地区桥位设计一般方法 (3)
5 结语 (4)
参考文献 (5)
桥梁设计创新 一、创新的思路 创新就是桥梁发展的动力,就是桥梁建筑艺术的灵魂,没有创新的艺术犹如一潭死水,没有一点活力,日复一日,终究会越来越腐朽。同时,创新也必须以实践为基础,也需要用理论来指导。作为设计人员,如何在设计中寻求创新,同时在创新的同时也能实现结构的合理呢? 1、设计人员应具有创新的意识,必须意识到创新的重要性与必要性。同时应具有创新的能力,掌握一定的创新技巧,要勇于突破定势思维,打破传统观念与经验的束缚,充分发挥主观能动性与想象力,不迷 信权威,发展广泛的兴趣。创造力并不就是在任何情况下都能自发地表现出来的,必须通过创新的素质教育与训练才能获得开发与提高。 2、设计人员应以本专业的基础知识为核心,建立起创造发明的“游击区”。使专业基础知识与其她知识相互渗透,共同结合成一个网络式整体结构。还应开发智能因素,包括培养精确的观察力,提高记忆力,培养注意力、想象力与操作能力。除了创造力之外,创造性人才还应具备创造精神与创造人格。创造精神主要包括有好奇心、探究兴趣、求知欲、对新事物的敏感、对真知的执着追求,勇于发现、发明、革新,有开拓进取、百折不挠的精神,这就是一个人创造的灵魂与动力;创造人格主要包括创造责任感、使命感、事业心、执着的爱、顽强的意志与毅力,能经受挫折、失败的良好心态,以及坚韧顽强的性格,这就是创造出成果的根本保证。 3、桥梁设计中的创新必须以结构受力合理为基础,以满足功能要
求为前提。力就是创新应考虑的主导因素。因此,设计人员应掌握好力学知识,桥梁结构必须能明确反应力流,使力的传递途径一目了然。 4、由于美学具有相对性,人类审美观念就是会发生变化的,桥梁美学设计实践应与人们不断变化的美学观念同步,创新不能脱离人类审美观念。桥梁设计人员应该对人们美学观念的变化具有敏锐的洞察力,美学观念的变化就是微妙的,因此应不断以新的眼光观察这些微妙的变化,不能墨守成规,从这些微妙的变化中预测出美学观念的发展趋势,作为未来设计创新的依据。 5、要努力推进新材料与新工艺的发展,不断改进力学分析方法,提高分析技能、分析速度与准确度,在掌握好力学知识与分析手段的前提下,运用各种创新手段,充分发挥人的想象力与创造力,争取不断 创造出结构更合理、更先进、更美观的桥梁形式以适应不断变化的美学观念。最后,还要注意总结前人的设计经验与教训,“前事不忘,后事之师”,学习前人并不就是照抄照搬别人的劳动成果,也不就是纯粹学习已经过时的结构形式,而就是学习前辈在当时历史条件下的创新精神与创新方法。 二、创新的基本技法 1、组合法 组合法,就是一种以综合分析为基础,并按照一定的原理或规则对现有事物或系统进行有效的综合,从而获得新事物、新系统的创造方法。 组合法的内在原理很复杂,形式也多种多样。组合法在具体应用
预应力混凝土连续弯箱梁桥设计 方、-1 预应力混凝土连续弯箱梁桥设计 摘要：老龙沟二号桥为山西运（城）■三（门峡）高速公路上的一座跨深谷桥梁，为预应力混凝土单箱单室等截面连续弯箱梁。文中以该桥施工图设计为根据，对其设计特点及施工顺序进行了简单介绍。 关键词：预应力混凝土弯箱梁斜腹板设计 一、概述运平至三门峡高速公路是国道主干线209 （二连浩特至河口）公路山西境内的一部分，是山西省quot;大quot;字型公路主骨架的重要组成部分，是晋煤外运主要通道之一。老龙沟二号桥位于209国道运城至平陆段内的山岭重丘区，跨越老龙沟，为双幅分离式高速公路大桥，桥梁全宽20.5mo 两幅桥之间的分离带为50cmo设计行车速度为60km /ho桥梁中心桩号为K17+930,起点中心桩号为K17+825,终点桩号为K18+035o该桥位于平曲线为圆曲线内，路线中心线半径为251m, 左幅桥中心线半径为256.25m,右幅桥中心线半径为245.75m。桥梁纵断面部分位于半径为R= 13000m的竖曲线内。竖曲线两边纵坡分别为3. 8%和3%,竖曲线半径为R= 13000m, T=117m, E=0. 526m。横桥向设有5%的超高。桥梁结构体系为单箱单室等截面预应力混凝土连续弯梁桥。 二、技术及工程用材（表1）设计荷载：汽车■超20级挂车-120。地震基本烈度：VII度。温度：极端最高温度43°C,最低温度-13.2°C,常年平均温度14. 6°Co支座沉降：0. 015m。
三、桥址区自然概况1?地形、地貌老龙沟二号桥位于山岭重丘区，跨越老龙沟，沟谷呈quot;Vquot;字型，地形起伏很大，山岭陡峭，沟谷幽深，属中条山脉西南段的低山重丘区，地层上部为坡积物，下伏为太古界二长花岗片麻岩，高差达80m o 2.气象桥址区属温带大陆性季风气候，一年四季分明，夏季干热多雨，冬季寒冷干燥，春秋季风较温和。年平均气温14. 6°C,最冷一月平均气温-1O C,极端最低气温-13. 2°C, 最热平均气温27.6°C,极端最高气温43°Co最大冻深33cm,最大积雪厚14cm，平均风速3.5m/s,最大风速18m/s,主导风向为东风。3.水文桥梁跨越老龙沟为V字型沟，两边基岩裸露，灌木荆棘丛生，沟壁陡峭，沟底平常只有一股细流流淌，水量受季节控制，雨季洪水时，流量增大，最深水位达1?1.5m,枯水期流量减少，水位只有1.5?0.8m左右。洪水主要由两边区域的山坡降雨汇流而成。4.工程地质桥址区分布的主要是太古界涕水群的变粒岩和后期燕山期泥合花岗岩以及由于热液变质作用形成的花岗片麻岩。其中夹有多层片麻岩。该区处于构造发育区，且中条山前大断裂至今仍在活动。使得岩石风化变质严重、节理、裂隙发育，岩石破碎。 四、主要材料1.混凝土上部结构主桥箱梁采用50号混凝土；防撞护栏釆用30号混凝土。下部结构桥墩釆用40号混凝土；基础釆用25号混凝土；桥头搭板、桥台耳墙、背墙均采用25号混凝土。2.钢材钢筋：直径12mm者，均釆用II级(20MnSi)热扎螺纹钢筋；直径V12mm者，釆用I级(A3)光圆钢筋。钢板：应符合GB700-65规定的A3钢材。3?其他锚具及管道成孔：主桥箱梁锚具釆用OVM15-12型，OVM15-12型连接器及其配套的相关配件，管道成孔采用内径为90mm的钢波纹管。支座均釆用KPZ系列抗震型
目录 第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定（一）、桥梁总体布置 （二）、桥孔分跨 （三）、截面形式 （四）、上部结构尺寸拟定 （五）、计算模型 第二章结构内力计算 （一）、恒载内力计算 1.第一期恒载（结构自重） 2.第二期恒载(桥面二期荷载） (二)、活载内力计算 （三）、支座位移引起的内力计算（四）、温度引起的次内力计算：（五）、上述各种力的分类 第三章荷载组合 （一）、作用和作用效应
（二）、承载能力极限状态下的效应组合 （三）、正常使用极限状态下的效应组合 1.作用短期效应组合 2.作用长期效应组合 （四）、荷载组合表汇总： 第四章预应力钢束的估算与布置 （一）、按承载能力极限计算时满足正截面强度要求（二）、按照正截面抗裂要求计算预应力钢筋数量（三）、预应力钢束的布置 第5章截面的验算 （一）施工阶段正截面法向应力验算 （二）受拉区钢筋的拉应力验算 （三）使用阶段正截面抗裂验算 （四）使用阶段斜截面抗裂验算 （五）使用阶段正截面压应力验算 （六）使用阶段斜截面主压应力验算
（七）使用阶段正截面抗弯验算 （八）使用阶段斜截面抗剪验算 （九）使用阶段抗扭验算 第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定 （一）、桥梁总体布置 本设计方案采用三跨预应力混凝土变截面连续梁结构，全长105m。设计相等长度的三跨，每跨长度为35m。 支架现浇施工方案：搭设满堂脚手架，浇筑箱梁混凝土，待混凝土强度达到 设计强度的100%后进行预应力张拉，然后拆除脚手架，浇筑防撞护栏，铺设桥 面钢筋网，浇筑桥面铺装混凝土。 （二）、桥孔分跨 连续梁桥有做成三跨或者四跨的，也有做成多跨的，但一般不超过六跨。对于桥孔分跨，往往要受到如下因素的影响：桥址地形、地质与水文条件，通航要求
现代化公路桥梁设计的创新理念 发表时间：2019-06-20T11:42:16.230Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年4期作者：吴涛 [导读] 城市基础设施建设在不断完善，公路桥梁的设计建设不但要达到城市化的功能需要，同时还应该顺应时代的发展。 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司安徽枞阳 246700 摘要：公路桥梁是现代建筑工程的重点项目，它在人类的日常生活中起着十分重要的作用。随着国民生活水平的不断提高，对于交通基础设施的质量要求也越来越高，传统的公路桥梁设计方案已经无法满足现代社会的实际运输需求。接下来，论文将探析现代化公路桥梁设计的创新理念，以期促进我国基础设施工程的创新发展。 关键词：公路桥梁；设计内容；理念创新 引言 城市基础设施建设在不断完善，公路桥梁的设计建设不但要达到城市化的功能需要，同时还应该顺应时代的发展。所以很多新型的设计理念不断在实际项目中得以运用，下面将重点对当前的公路桥梁设计中新理念的应用展开分析和研究。 1现代化公路桥梁设计相关内容综述 1.1现代化公路桥梁设计理念分解 公路桥梁是现代建筑工程的重要组成部分，它在现代化交通运输体系中扮演着至关重要的角色。与传统设计理念相比，现代化公路桥梁设计的水平得到显著的提升，它不仅可以满足人们的审美需求，还能为人们提供更加多样化的服务。设计人员可以结合建筑地的实际情况，将设计理念与周边的环境相融合，达到更加良好的设计效果。 近年来，我国建筑行业取得了突飞猛进的发展，设计理念也在不断丰富，传统的公路桥梁设计已经无法满足当今社会的建筑需求，现代化公路桥梁设计应当以环保为主要前提，以功能性为依据，不断地提高桥梁整体质量，创建出具有中国特色风格的设计作品。设计人员在开展设计工作前，需要综合考察建筑地周边的环境，必须保证桥梁与周边的环境相吻合，采用高科技环保材料，重视对各项数据的计算，树立起科学的设计理念，进而使桥梁的性能得到显著的提高，为人们的外出通行创造良好的条件。 1.2开展现代化公路桥梁设计的必要性 近年来，我国交通运输事业得到飞快的发展，各区域间的往来越来越频繁，交通基础设施的运输负担不断增大。在公路桥梁的设计实践当中，设计人员往往将重心放在桥梁本身的强度上，而忽略了其耐久性问题，致使桥梁无法达到建筑工程的刚性需求，也无法产生良好的设计效果。公路桥梁进入到使用阶段后，各种大大小小的安全问题随之出现，桥梁很容易受到周边环境及地质灾害等影响，致使后续的维修工程明显增加，为工程项目带来不必要的负担。对此，设计人员应当创新思想，结合不同区域的环境及地质情况，开展现代化设计工作，不断地总结设计经验，充分地掌握影响桥梁安全性与功能性的因素，在此基础上做出科学可行的设计方案，使公路桥梁的质量真正地得到保障。 1.3影响我国公路桥梁设计安全性的因素 目前，影响我国公路桥梁安全性的主要因素为施工技术问题。施工选择的技术方案可行性不够或者施工设备的使用不当，都会影响公路桥梁的总体质量。由于施工人员没有按照国家规定的施工规范开展施工工作，致使许多工程在竣工后都会出现裂缝、移位等问题，为工程项目带来巨大的经济损失。 路桥施工是一个复杂且系统的过程，不同施工阶段需要设置不同的重点规划项目，还需要合理地安排设计时间。但在一些地势情况较为复杂的工程项目当中，由于设计人员并没有对设计方案进行可行性评估，致使后续的施工受到严重的阻碍，使项目最终留下诸多地安全隐患。 此外，除设计与技术问题外，维护工作的缺失也是影响路桥工程质量的关键因素。由于公路桥梁本身具有特殊性，因此需要设计人员采取一定的科学手段，对桥梁进行精细化的维护。如果人员对维护工作不予重视，致使前期维护工作不到位，各项施工都无法达到参数标准，最终导致桥梁损坏。对此，设计人员应制定科学的养护方案，并安排专人开展施工现场监督工作，以实现对施工过程的全方位、动态化维护。 2公路桥梁设计关键性要求 从当前公路桥梁的设计发展历史分析，在最初阶段中，主要体现的是粗犷型的设计，随着人类社会的不断发展和进步，公路桥梁的设计也在逐步的探索发现，已经发生了巨大的改观，具体从以下方面加以突显。 2.1设计基础 公路桥梁的设计理念要体现出精细化的要求，当前很多工程的设计标准要求过高，反而失去了设计的初衷。 2.2成本价值 公路桥梁在设计过程中，首先要保证的是整体工程的质量，同时还应该控制工程的成本，这是提高工程经济效益的关键。 2.3设计环境 在公路桥梁设计中，应该深入了解当前公路桥梁建设施工所在地区的地质条件、影响设计的因素以及周边地理环境所带来的影响，从而确保施工顺利进行。 2.4功能要求 公路桥梁的设计都要从当地的发展趋势方面入手，要以政府的发展需要为导向，还应该考虑到当地的人文历史环境，体现出功能性的具体需要。 2.5实施技术 公路桥梁的设计到实施主要包含了下面两个方面，其一是设计人员要具备非常专业的技术知识，从专业结构设计以及结构数据分析，同时还应该具备较强的审美观；其二是设计人员应该非常清晰的了解设计方案，同时也要具备非常强的专业技术和责任感。
一．桥梁初步设计 一工程概况 本册设计为猛河大桥初步设计，猛河位于湖南省境内。大桥的建设对推动该地区的经济发展具有十分重要的意义。 本桥设计综合考虑该地区地形、地貌、通航、河床特征、泄洪要求，在满足使用要求的前提下，力求结构经济安全，施工方便。 二设计规范 1．《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）； 2．《公路桥涵设计通用规范》（JTG-2004）； 3．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG-2004）； 4．《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-1985）； 5．《公路工程可靠度设计统一标准》（GB/T50283-1999）； 6．《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）； 7．《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 026-90）； 8．《公路工程抗震设计规范》（JTJ 005-96）； 9．《钢结构设计规范》（GBJ17-88）. 三技术标准 根据设计要求，主要技术指标如下： 1．设计荷载：一级公路，双向六车道； 2．设计车速：80km/h； 3．桥面宽度：双幅分离式，每幅桥宽17.5m：0.5m防撞栏+2m人行道+2.5m 右路肩+11.25m行车道+0.75m左路肩+0.5m防撞栏，两幅桥之间间距 0.5m. 4．桥面坡度: 纵坡3%，横坡1.5%；
5．通航标准：III-(2)级1个航道 ,双向通航孔，净高H为10m，净宽B为150m，上低宽b为131m，侧高h为6m,通航水位为326.473m；航道等级 Ⅲ-（2） 6．设计洪水频率: 按百年一遇洪水频率,设计水位为337.765m； 7．设计基准期：100年。 四水文地质概况 本桥工程区段为K3+700～K4+400，桥址位于内陆河，环境类别为Ⅰ类（温暖或寒冷地区的大气环境、与无侵蚀性的水或土接触的环境），桥位与河道两岸顺直。两堤间距约700m，桥址河床断面属宽滩式河床断面。 地质勘探结果表明，桥位区地质情况一般，河滩位置依次是低液限黏土，容许应力[σ0]=250 KPa；弱风化泥质灰岩，容许应力[σ0]=1000 KPa；微弱风化泥质灰岩，容许应力[σ0]=1200 KPa；微风化白云质灰岩，容许应力[σ0]= 2000 KPa，河槽部分依次是砂砾层，容许应力[σ0]=550 KPa，砂卵层，容许应力[σ0]=1200 KPa，根据上述地质条件，设置端承桩。 五大桥设计方案 5.1 大桥总体方案构思 全面贯彻“安全、实用、经济、美观”的技术方针。 （1）造价要求。所选桥型力求技术先进, 结构独特有别于附近已建桥梁, 同时满足工程数量省、造价低、投资少、经济合理的原则。 （2）施工要求。所选桥型应满足有成熟施工经验、所需施工设备少、工艺简单的要求, 以减小施工难度、加快施工进度、节省投资金额、保证施工质量。 （3）通航要求。为减少船舶撞墩的机率, 确保桥梁的安全, 适当增大和合理布置通航孔跨径, 并且抵抗船舶撞击具有足够的安全, 同时所选桥应保证在施工时不能影响船只通行。 （4）景观要求。桥梁作为一种功能性的结构物，同时也是一种美学的艺术。所以在满足桥梁实用功能和桥下通航要求的前提下，力求桥梁造型美观，使大桥
连续弯梁桥悬灌施工工法 1.前言 随着悬臂灌注法越来越广泛地应用于施工中，其施工技术也趋于成熟，但从有关资料查知，该方法用于连续弯梁桥中的施工并不多见。本工法是在2006年～2007年中铁七局集团郑州公司承建的武汉天兴洲公铁两用长江大桥北岸引桥连续弯梁桥悬灌施工中，通过成立科技攻关小组，开展调研和技术攻关，不断完善施工工艺，经过总结整理形成的。通过大桥检测单位检测的应力和线性数据说明，悬灌箱梁线性圆顺，悬灌施工平衡且安全，抗风能力强，横向稳定性好，各种工况下应力和挠度均满足设计和规范要求，施工工艺具有先进性和安全性，社会效益和经济效益显著，对桥梁的悬灌施工具有很高的应用价值和指导作用。 2.工法特点 2.1梁体采用菱形挂篮（图2-1、2-2）悬臂浇注施工。挂篮结构简单、轻便、受力合理、横向稳定性好、行走一次到位，模板升降全部采用机械化和自动化，提高生产效率、降低工人劳动强度； 2.2模板和内外作业平台一次安装形成封闭整体，施工作业防护设施齐全，安全可靠； 2.3箱梁节段线性圆顺，两端悬臂重量平衡，混凝土应力及挠度变化稳定，节段施工横向稳定性好、抗风能力强； 2.4受环境影响小，可在较恶劣的气候条件下施工，且保证桥下正常的通航要求；
2.5施工方法简单，易于掌握；且有较好的社会效益和经济效益； 2.6需配置较完整的配套机械设备，机械化程度高； 图2-1 挂篮施工正面图
图2-2 挂篮施工侧面图 3.适用范围 本工法适用于公路、铁路预应力混凝土连续刚构悬臂浇注施工，尤其是安全因素复杂、风力在10级以下的大跨度预应力混凝土连续刚构。 4.施工工艺及关键技术 4.1工艺原理 利用墩身预埋牛腿焊接三角形托架（图4-1）浇注墩顶0#、1#梁段，在1#梁段顶面沿纵向对称安装悬臂菱形挂篮（图2）。挂篮是一个能沿梁顶纵向滑道滑动的承重构架，其后端锚固在已浇注完梁段上，在挂篮前端悬挂平台上可进行下一个梁段的模板、钢筋、预应力管道安设、混凝土灌注和预应力张拉、压浆等作业。完成一个梁段的循环后，挂篮对称纵向前移并锚固，两端对称平衡进行下一梁段的施工，如此循环直至悬臂灌注完毕。通过挂篮横向连接和箱梁腹板设置
连续梁桥设计毕业设计公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
目录 第一章绪论................................................................ 第一节桥梁概述.................................................... 第二节方案比选 (3) 一、比选方案的主要标准.......................................... 二、方案编制.................................................... 第二章结构尺寸拟定............................................... 第一节结构尺寸拟定 (7) 一、桥梁横向布置................................................ 二、细部尺寸.................................................... 第二节截面几何特性................................................ 一、毛截面面积 ................................................. 二、惯性矩及刚度参数 ........................................... 第三章主梁内力计算............................................... 第一节横向分布系数的计算.......................................... 第二节恒载内力计算................................................ 一、单元化分.................................................... 第三节活载内力计算................................................ 一、冲击系数()u+1的计算......................................... 二、活载布载 (20) 第四章次内力计算 ................................................. 第一节基础位移引起的次内力计算.................................... 第二节温度应力引起的次内力计算. (24) 第三节混凝土收缩徐变引起的次内力计算.............................. 第五章作用效应组合Ⅰ............................................. 第一节承载力极限状态作用效应组合 (28) 第二节正常使用状态作用效应组合.................................... 第六章预应力筋的估算............................................. 第一节计算原理....................................................
大跨度现代悬索桥的设计创新与技术进步 <讲稿） 杨进 <中铁大桥勘测设计院有限公司） 1.前言 自20世纪90年代开始，原铁道部大桥局自主设计建造了广东省汕头海湾现代悬索桥，随后又设计建成三峡坝下的西陵长江现代悬索桥。从此开始在中国大陆地区逐步形成了现代悬索桥在设计、计算、施工、构件制造、机械设备以及主缆、吊索与防腐材料等方面的产业链。从而使悬索桥结构在大陆地区得到了蓬勃的发展与应用。 2005年前后，中铁大桥勘测设计院在承担安徽省马鞍山长江大桥的“予可”、“工可”研究工作中，根据江段的河势演变情况，放弃了当地推荐的一跨2000M的悬索桥方案，建议考虑三塔双主跨悬索桥的等效方案，以节约工程费用。随后，江苏省决定兴建泰州长江大桥。在建桥方案的征集评议之后，建桥主管采纳了本人推荐的三塔双大跨的悬索桥方案。并于2007年正式被批准开工建设。 悬索桥是以主缆、主塔和与之相匹配的两端锚碇为主体的承重结构。主梁退居为只对体系具有加劲的作用。承重主缆受拉明确，所用材料得以充分发挥其极限强度。桥梁的工程造价与其主跨的大小直接关连。在宽阔深水的江河和海域，在不影响通航顺畅和水流态势的条件下，采用多塔多主跨悬索桥方案，将是在技术上和经济上较为合理可行的选择。在设计中，只要注意处理好位于主孔中间各塔在顺桥向的可挠性；以保持在单跨活载满布的条件下的主缆水平拉力的平衡传递问题。其他方面似无太大的技术难点。 下面分别介绍工程完成过半的泰州长江公路大桥的工程实际情况。以及正待国家审批即将开工的武汉市中环线鹦鹉洲长江城市公路大桥的设计方案研究。两者均为大跨度三塔悬索桥，因其所在的环境条件各有不同，从而在技术方案上各自具有不同代表性的特点。 2．泰州长江公路三塔双主跨悬索桥 2．1 泰州长江公路大桥采用三塔双主跨悬索桥的环境适应性
以上文献主鏗见诸于国内近30年來Ifi 科技期刊巧仑文集，此外*还有不少研究生 的学S 论文以混嶽土桥樂咒候温度效应为研究主额】*''?丁可：廉为r 贾隊 刘开元、李 全林、郭河、徐钢、谢青华、帯源等在他们的领士学位论艾中大务以实麻拼梁工程为 背疑，根据有fsfe^无方法对混凝上ffi 梁的n 照ffl 度场进行tts 让算.进而对最不利温度 分布卜箱袈弁内外约束卜的产牛前ffl 度应力进行计算?值得一提的是，刘开元社ft 线 箱荣左不同支祇方式.不同圆心甬、不同褊莘梯歴荷《作用下的支S 力y 及位移和应 力变化规i#进行『参数研究.刘华液、王毅、江剑、彭友松等人的醇上学蛍论丈人多 战科研课題或S 金拘依托，系统地W 究了混凝上桥架气候温?效应.王毅和汪甸还都 参与f 对人却混凝土连续樂或连续刚构温度场少则戲月、多则数年的长期观测.他们 提出传感器存箱梁截向中的优优布昔、梯便温苣取值的?率分析尊问题并提出 了解决问題的办注。 1.1.2混凝土箱梁温度作用效应 由于混凝土箱梁的温度作用产生的应力称为混凝土箱梁的温度应力。 约 束而产生的温度应力又分别称为温度内约束应力和温度外约束应力。 于温度 在混凝土箱梁结构的非线性分布而使构件各部分因温度的收缩不均匀而产生的约束应力， 于这种 应力在箱梁截面上是自平衡的， 也称为温度自约束应力， 简称温度自应力。对于属于超静定 结构的 桥梁而言，赘余约束会阻止结构由于温度而产生的变形， 由此产生的应力称为温度外约束应 力，也 称为温度次应力，相应的内力称为温度次内力。 事实上，对悬拼或悬浇的方法施工的混凝土连续梁的一个节段而言，若其任意时刻 场 可表达联）t ，则任意时刻t 的实际竖向温差分布应表示为 D 双）t 一双0）t ,其中命为该节段施 工完毕的 时刻，D 联）t 表示t 时刻的竖向温差分布。 但对于绝大多数的桥梁而言 D 双0）t 都是未知的， 因此在无 法忽略D 双0）t 的条件下是不可能准确求出温度应力的。 然而随着时间的推移， 徐变的发展 可以基本 消除D 联肠）引起的初始温度应力，运营阶段的 算#[]。因此 本文中所指的竖向温差分布如无特别注明，均指 （一）外形：由顶板、底板、肋板及梗腋组成 1、 顶板： 除承受结构正负弯矩外，还承受车辆荷载的直接作用。在以负弯矩为主的悬壁梁及 T 形刚 构桥中，顶板中布置了数量众多的预应力钢束， 要求顶板面积心须满足布置钢束的需要， 厚 度一般取18— 25cm 。 2、 底板 因混凝土箱梁的内、外 温度内约束应力是指由 t 的温度 t 时刻的温度应力只要通过 D 双）t 就可以计 D 双）t ，而不是D 联）t 一联0） t 。
摘要 .............................................................................................................................................. I V Abstract -------------------------------------------------------------------------------------- V 前言 ................................................................................................................................................. V 第一章设计基本资料与主要技术指标.. (1) （一）、工程概况-------------------------------------------------------------------------- 1（二）、设计技术标准-------------------------------------------------------------------- 1（三）、有关设计资料-------------------------------------------------------------------- 1 1.4 基本计算数据：------------------------------------------- 2第二章桥型方案比选 (3) 2.1 比选原则： ---------------------------------------------------------------------------- 3 2.2 桥型方案： ---------------------------------------------------------------------------- 3 结论： --------------------------------------------------------------------------------------- 6工作流程： --------------------------------------------------------------------------------- 6第三章主梁截面尺寸的拟定 (7) 3.1 设计特点及受力特点：------------------------------------------------------------- 7 3.1.1 设计特点----------------------------------------------- 7 3.1.2受力特点----------------------------------------------- 7 3.2 结构尺寸拟定： ---------------------------------------------------------------------- 7 3.2.1 主桥箱梁构造------------------------------------------- 7 3.2.2 主梁截面尺寸拟定--------------------------------------- 7 3.3 毛截面几何特性计算---------------------------------------------------------------- 8第四章主梁作用效应计算 (13) 4.1 施工过程及各施工过程计算力学图式------------------------------------------ 13 4.2结构自重作用效应计算------------------------------------------------------------- 16
浅谈连续弯梁桥设计(一) 【摘要】本文介绍了曲线桥梁的受力特点，分析了弯梁桥设计时应考虑和注意的几个问题【关键词】弯梁桥制约因素受力特点结构设计1概述 目前弯梁桥在现代化的公路及城市道路立交中的数量逐年增加，应用已非常普遍。尤其在互通式立交的匝道桥设计中应用更为广泛。由于受地形、地物和占地面积的影响，匝道的设计往往受到多种因素的限制，这就决定了匝道桥设计具有以下特点：⑴匝道桥的桥面宽度比较窄，一般匝道宽度在6～11m左右。⑵由于匝道是用来实现道路的转向功能的，在城市中立交往往受到占地面积的限制，所以匝道桥多为小半径的曲线梁桥，而且设置较大超高值。⑶匝道桥往往设置较大纵坡，匝道不仅跨越下面的非机动车道，有时还需跨越主干道和匝道，这就增大了匝道桥的长度。由于匝道桥具有斜、弯、坡、异形等特点，给桥梁的线型设计和构造处理带来很大困难。 2弯梁桥的平面及纵、横断面布置 随着高等级公路在路线线形方面的要求越来越高，要求桥梁设计完全符合路线线形，所以桥梁的平面布置，基本上应服从整体线形布置的要求，桥梁纵坡也应服从路线纵坡。为了抵抗梁截面的弯矩和扭矩，在弯梁桥设计中多采用箱形截面。由于桥面超高的需要及梁体受扭时外边梁受力较大的需要，故可在桥梁横向将各主梁布置做成不同的梁高，如图一所示。为了构造简单，方便施工，也可将主梁做成等高度的，其超高横坡由墩台顶面形成，如图二所示。3弯梁桥结构受力特点 3.1梁体的弯扭耦合作用 曲梁在外荷载的作用下会同时产生弯矩和扭矩，并且互相影响，使梁截面处于弯扭耦合作用的状态，其截面主拉应力往往比相应的直梁桥大得多，这是曲梁独有的受力特点。弯梁桥由于受到强大的扭矩作用，产生扭转变形，其曲线外侧的竖向挠度大于同跨径的直桥；由于弯扭耦合作用，在梁端可能出现翘曲；当梁端横桥向约束较弱时，梁体有向弯道外侧“爬移”的趋势。 3.2内梁和外梁受力不均 在曲线梁桥中，由于存在较大的扭矩，因而通常会使外梁超载、内梁卸载，尤其在宽桥情况下内、外梁的差异更大。由于内、外梁的支点反力有时相差很大，当活载偏置时，内梁甚至可能产生负反力，这时如果支座不能承受拉力，就会出现梁体与支座的脱离，即“支座脱空”现象。 3.3墩台受力复杂 由于内外侧支座反力相差较大，使各墩柱所受垂直力出现较大差异。弯桥下部结构墩顶水平力，除了与直桥一样有制动力、温度变化引起的内力、地震力等外，还存在离心力和预应力张拉产生的径向力。 故在曲线梁桥结构设计中，应对其进行全面的整体的空间受力计算分析，只采用横向分布等简化计算方法，不能满足设计要求。必须对其在承受纵向弯曲、扭转和翘曲作用下，结合自重、预应力和汽车活载等荷载进行详细的受力分析，充分考虑其结构的空间受力特点才能得到安全可靠的结构设计。 4弯梁桥的结构设计 直梁桥受“弯、剪”作用，而弯梁桥处于“弯、剪、扭”的复合受力状态，故上、下部结构必须构成有利于抵抗“弯、剪、扭”的措施。 4.1弯梁桥的弯扭刚度比对结构的受力状态和变形状态有着直接的关系：弯扭刚度比越大，由曲率因素而导致的扭转弯形越大，因此，对于弯梁桥而言在满足竖向变形的前提下，应尽可能减小抗弯刚度、增大抗扭刚度。所以在曲线梁桥中，宜选用低高度梁和抗扭惯矩较大的箱形截面。
桥涵初步设计细则 一、主要技术指标 1、采用设计速度为80Km/h的双向四车道高速公路标准，整体式路基宽度为24.5m，桥梁标准断面详见下图： 2、主线桥涵设计荷载等级：公路-I级； 被交路（高速公路及一级公路：公路-I级，二级公路以及三、四级公路：公路-II 级；四级以下：公路-II级乘以0.6～0.8系数采用）。 3、地震作用：地震动峰值加速度为0.05g。 4、设计洪水频率：特大桥1/300，大、中、小桥及涵洞1/100。 5、考虑远景可能实施维修罩面和部分特种超高车辆的通行安全，同时考虑施工净空的要求，上跨县道（含县道）以上等级路的桥梁净空高度尽可能提高到5.5m，标注为5.5 m；水泥路及乡道标注为5.0m，其它标注为4.5m。 二、设计深度 1、主线桥梁上部构造通用图（含数量表、标准横断面、一般构造图、钢束布置图）
20m预应力混凝土小箱梁（整体式路基0°、15°、30°） 25m预应力混凝土小箱梁（整体式路基0°、15°、30°） 30m预应力混凝土小箱梁（整体式路基0°、15°、30°） 40m预应力混凝土小箱梁（整体式路基0°） 具体图纸参见各跨径的上部构造通用图 2、主线桥梁下部构造通用图（与主线桥梁上部构造通用图对应） 预应力混凝土分体小箱梁（含20、25、30m、40m跨径桥台一般构造图、桥墩一般构造图） 具体图纸参见下部构造通用图 3、涵洞通用图 ф1.5m钢筋混凝土圆管涵（0°～45°、5°一级） 2.0、4.0、6.0m钢筋混凝土盖板涵（0°～45°、5°一级） 2.0、4.0、6.0m钢筋混凝土箱涵（0°～45°、5°一级） 具体图纸参见涵洞通用图（总体组未出，待定） 4、普通大桥、匝道桥设计容包括（按图纸出版顺序排列）： A）全桥工程数量表 B）桥位平面图 C）桥位工程地质纵断面图（地勘单位统一设计，地质情况特殊或复杂的特大桥还需提供工程地质平面图） D）桥梁方案比较表（一般桥梁无，有比较方案的桥梁需增加，具体样式如下图）
科技创新活动 题目：纸质桥梁模型制作年级专业：2011级水利水电工程班级：一班 学生：* * *（组长） * * * * * * * * * * * * * * * 指导教师：* * * 日期：2013年7月11日
城乡建设与工程管理学院 11级水利水电工程专业1班科技创新活动任务书——之纸质桥梁模型制作 1、桥梁模型要求： （1）桥梁模型总长度1000mm，制作误差不得超过10mm总宽度250mm，制作误差不得超过5mm，可采用多种桥梁型式。 （2）桥面须是水平的。 （3）桥的制造必须保证假设小车的正常通过。假设小车的尺寸是长30cm宽21cm高19cm的平板小车。 2、材料要求：A0绘图纸及白乳胶 3、加载方法：在桥梁跨中逐渐加载直至模型失效。失效标准为：（1）模型无法按照现场条件正确安装就位； （2）因模型的部件障碍或变形过大或模型发生破坏等原因，使得小车不能顺利到达彼岸。 （3）桥梁在加载的过程中最大挠度超过2.5cm。 （4）超出正常允许情形的其它失效情况。 4、分组要求：全班57人分成10组，其中7组6人，3组5人。 5、模型加载时间：星期四下午2点开始。 6、评分标准：本活动以锻炼学生的创新思维及团结协作为目的，评
分根据学生的作品及在活动中的参与表现综合评分。． 科技创新活动报告 ——纸质桥梁模型设计 一、模型结构分析 (一)、材料力学性能分析 纸作为模型材料，其力学性能特点是受拉性能良好，抗撕裂能力差，抗弯压能力近似为零。将纸折成圆筒并用乳胶粘结后，可承受一定的压力，但受长细比的限制，多为压杆失稳状态的受力破坏。可承受少许弯矩。 乳胶的粘接性能：纸带对接时强度降低，纸带侧接时，强度较高，认为与母材强度相同。 (二)、构件力学性能 经过分析，纸卷成圆筒后，承拉能力远大于承压能力。在此构件力学性能分析的基础上，我们一致认为：方案应多选择为拉杆，压杆短而受力小，尽量不使其受弯矩。 二、设计方案分析 在模型结构分析的基础上，我们对以下几种设计方案进行了分析。1.简支梁。简支梁受部分均布荷载。由于构件受弯是非常不利的，因此如果选用简支梁的形式，梁纵截面应选用鱼腹梁的形式。但制作难度大。如果梁为几片相同形状的纸粘接加厚而成，则侧面易失稳。因此不便采用。 2.拱形结构。拱桥最适于承受均布荷载，但在制作上较费材料。由于
一、桥梁博士连续梁建模步骤 一、Dr.Bridge系统概述 Dr.Bridge系统是一个集可视化数据处理、数据库管理、结构分析、打印与帮助为一体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。该系统适用于钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁、刚构、连续拱、桁架梁、斜拉桥等多种桥梁形式的设计与计算分析，不仅能用于直线桥梁的计算，同时还能进行斜、弯和异型桥梁的计算，以及基础、截面、横向系数等的计算。在设计过程中充分发挥了程序实用性强、可操作性好、自动化程度较高等特点，对于提高桥梁设计能力起到了很好的作用。 利用本系统进行设计计算一般需要经过：离散结构划分单元，施工分析，荷载分析，建立工程项目，输入总体信息、单元信息、钢束信息、施工阶段信息、使用阶段信息以及输入优化阶段信息（索结构），进行项目计算，输出计算结果等几个步骤。 二、离散结构与划分单元 1、在进行结构计算之前，首先要根据桥梁结构方案和施工方案，划分单元并对单元和节点编号，对于单元的划分一般遵从以下原则： (1)对于所关心截面设定单元分界线，即编制节点号； (2)构件的起点和终点以及变截面的起点和终点编制节点号； (3)不同构件的交点或同一构件的折点处编制节点号； (4)施工分界线设定单元分界线，即编制节点号；
(5)当施工分界线的两侧位移不同时，应设置两个不同的节点，利用主从约束关系考虑该节点处的连接方式； (6)边界或支承处应设置节点； (7)不同号单元的同号节点的坐标可以不同，节点不重合系统形成刚臂； (8)对桥面单元的划分不宜太长或太短，应根据施工荷载的设定并考虑活载的计算精度统筹兼顾。因为活载的计算是根据桥面单元的划分，记录桥面节点处位移影响线，进而得到各单元的内力影响线经动态规划加载计算其最值效应。对于索单元一根索应只设置一个单元。 2、本例为3x30m的三跨连续梁，截面在支座处加大以抵抗较大建立，同时利于端部锚固区的受力，所以该变截面点处取为单元节点，端点也应取为节点，每跨跨中是取为节点，其余节点是根据计算的精度要求定取。 本例共33个节点，划分为32个单元，离散图如下所示： 三、模型的建立 1、项目的建立
预应力混凝土连续弯箱梁桥设计 摘要：老龙沟二号桥为山西运（城）-三（门峡）高速公路上的一座跨深谷桥梁，为预应力混凝土单箱单室等截面连续弯箱梁。文中以该桥施工图设计为根据，对其设计特点及施工顺序进行了简单介绍。 关键词：预应力混凝土弯箱梁斜腹板设计 一、概述运平至三门峡高速公路是国道主干线209（二连浩特至河口）公路山西境内的一部分，是山西省quot;大quot;字型公路主骨架的重要组成部分，是晋煤外运主要通道之一。老龙沟二号桥位于209国道运城至平陆段内的山岭重丘区，跨越老龙沟，为双幅分离式高速公路大桥，桥梁全宽20.5m。两幅桥之间的分离带为50cm。设计行车速度为60km ／h。桥梁中心桩号为K17+930，起点中心桩号为K17+825，终点桩号为K18+035。该桥位于平曲线为圆曲线内，路线中心线半径为25lm，左幅桥中心线半径为256.25m，右幅桥中心线半径为245.75m。桥梁纵断面部分位于半径为R＝13000m的竖曲线内。竖曲线两边纵坡分别为3．8％和3％，竖曲线半径为R＝13000m，T＝117m，E=0．526m。横桥向设有5％的超高。桥梁结构体系为单箱单室等截面预应力混凝土连续弯梁桥。 二、技术及工程用材（表1）设计荷载：汽车-超20级挂车-120。地震基本烈度：Ⅶ度。温度：极端最高温度43℃，最低温度-13.2℃，常年
平均温度14．6℃。支座沉降：0．015m。 三、桥址区自然概况1．地形、地貌老龙沟二号桥位于山岭重丘区，跨越老龙沟，沟谷呈quot;Vquot;字型，地形起伏很大，山岭陡峭，沟谷幽深，属中条山脉西南段的低山重丘区，地层上部为坡积物，下伏为太古界二长花岗片麻岩，高差达80m。2．气象桥址区属温带大陆性季风气候，一年四季分明，夏季干热多雨，冬季寒冷干燥，春秋季风较温和。年平均气温14．6℃，最冷一月平均气温-1℃，极端最低气温-13．2℃，最热平均气温27.6℃，极端最高气温43℃。最大冻深33cm，最大积雪厚14cm，平均风速3.5m/s，最大风速18m/s，主导风向为东风。3．水文桥梁跨越老龙沟为V字型沟，两边基岩裸露，灌木荆棘丛生，沟壁陡峭，沟底平常只有一股细流流淌，水量受季节控制，雨季洪水时，流量增大，最深水位达1～1.5m，枯水期流量减少，水位只有1.5～0.8m左右。洪水主要由两边区域的山坡降雨汇流而成。4．工程地质桥址区分布的主要是太古界涑水群的变粒岩和后期燕山期泥合花岗岩以及由于热液变质作用形成的花岗片麻岩。其中夹有多层片麻岩。该区处于构造发育区，且中条山前大断裂至今仍在活动。使得岩石风化变质严重、节理、裂隙发育，岩石破碎。 四、主要材料1．混凝土上部结构主桥箱梁采用50号混凝土；防撞护栏采用30号混凝土。下部结构桥墩采用40号混凝土；基础采用25号混凝土；桥头搭板、桥台耳墙、背墙均采用25号混凝土。2.钢材钢筋：直径12mm者，均采用Ⅱ级（20MnSi）热扎螺纹钢筋；直径＜12mm者，采用Ⅰ级（A3）光圆钢筋。钢板：应符合GB700-65规定的A3钢材。3．其