官山跨河大桥施工设计方案毕业论文

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1、中 南 大 学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY本科毕业论文(设计)论文题目： 官山跨河大桥施工设计方案 学生姓名： 指导老师： 学 院： 中南大学继续教育学院武汉分院 专业班级： 2011级土木工程(高升本) 完成时间： 2014年5月10日 中 南 大 学毕 业 设 计（论文）任 务 书 函授站：武汉分院 专业：土木工程（高升本） 年级：2011级 姓名：刘训超毕业设计（论文）题目：官山跨河大桥施工设计方案起止日期： 2013年8月29日2014年5月10日指导教师： 葛缘泽毕业设计（论文）要求（包括日程安排和进度）：一、日程安排和进度阶段阶 段 内 容起止时间论文指导老师亲

2、自辅导论文设计内容及注意事项13.8.29-13.8.29论文选题通过现场调研、文献查阅、网上搜集资料13.8.31-13.9.20初稿撰写根据总体设计和有关要求撰写并完成设计初稿13.10.20-14.3.1修改补充根据导师意见对初稿进行修改补充14.3.1-14.3.31文档整理按毕业设计格式要求整理文档，准备答辩14.3.31-14.4.20答辩通过现场答辩完成论文考核及老师评价14.5.10-14.5.10二、论文要求 毕业论文由题目（标题）、摘要、引言（前言）、正文、结论、参考文献和附录等几部分构成。整篇论文字数不少于8000字左右，书写方式必须为计算机打印。要求数据正确、思路清晰、

3、观点正确，逻辑合理，语句通顺，文本格式符合规范要求。注：本任务书由指导教师填写并经审查后，复印一份交学生装订在毕业设计（论文）的封面之后，原件存函授站摘 要本毕业规定设计的对象为一座500米以下50米以上的简支梁桥，且桥下有河段与本桥梁正交。本桥梁平面位于缓和曲线上，本桥全长356米，桥面宽度8.5米，路面宽度7米；设计荷载为公路级；主梁横向由5片T梁组成，梁高为：1米；两片梁之间设置5cm宽现浇湿接缝；本桥采用桩柱式桥墩，墩柱直径为1.8米圆形截面墩柱，桥桩基础直径为1.5米、1.8米和2米三种的圆形截面钻孔灌注桩，桩基础嵌入完整中风化砂岩层不小于2.5倍桩基直径；采用柱式桥台桥头，桥台均是

4、桩接盖梁其直径均为1.5米圆形截面桩基的钻孔灌注桩基础，桥台桩基础基本完全嵌入完整中风化砂岩层。桥梁上部结构手算进行主梁内力分析。横向分布系数通过桥梁博士3.0计算完成。内力计算结果包括基本组合、长期组合及短期组合作用下的弯矩图、剪力图、最大应力图。根据内力计算结果，对主梁进行了承载能力及正常使用性能的验算。盖梁承载能力验算及裂缝宽度验算与抗剪验算、墩柱承载力验算及裂缝宽度验算、桩基承载力验算及裂缝宽度验算均由自编计算机程序计算完成，墩柱与桩基的水平位移及其它效应由桥梁博士3.0计算完成。根据验算结果得出结论：设计的桥梁结构是安全、经济、合理的，并满足现行规范的要求。关键词：缓和曲线；T梁；桩

5、柱式桥墩；因素分析；对策研究。目 录 总则11 工程设计21.1桥梁名称21.2 工程地质条件21.3 桥梁工程概况21.4 技术标准51.5 桥梁设计原则51.6 设计规范62 总体设计72.1 混凝土72.2 钢材72.3 桥梁支座132.4 伸缩缝132.5 机械接头142.6 桥面防水层142.7 其他要求143 桥型选择设计153.1 方案初选153.2 方案选择194 结构布置194.1 主梁高194.2 主梁间距194.3主梁梁肋宽194.4翼缘板尺寸194.5横隔梁204.6桥面铺装205 主梁计算205.1跨中横向分布系数计算205.1.1主梁抗弯惯矩275.1.2横隔梁抗弯

6、惯矩275.1.3主梁和横隔梁的抗扭惯矩285.1.4计算参数285.1.5计算各主梁横向影响线坐标295.1.6计算各梁的荷载横向分布系数315.2支点处荷载横向分布系数345.3 主梁抗弯惯矩355.3.1横载内力计算355.3.2横载内力355.3.3活载内力计算365.3.4机械配置41结束和总结44致谢46参考文献47V总则1 为使公路钢筋混凝土简支梁桥的设计符合安全可靠、耐久适用、技术先进、经济合理的要求，特制定本规范。2 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计。3 本规范适用于公路钢筋凝土简支梁桥，钢管为圆形截面。4 采用本规范进行设计时，应同时遵守相关的国家和行业技术规范。5

7、 公路钢管混凝土拱桥应按以下两类极限状态设计：5.1 承载能力极限状态：对应于公路钢管混凝土拱桥及其构件达到最大承载能力，或出现不适于继续承载的变形或变位的状态。5.2 正常使用极限状态：对应于公路钢管混凝土拱桥及其构件达到正常使用，或耐久性的某项限值的状态。6 根据不同种类的作用（或荷载）及其对桥梁的影响，桥梁所处的环境条件，应考虑以下三种设计状况，并进行相应的极限状态设计：6.1 持久状况：桥梁建成后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。6.2 短暂状况：桥梁施工过程中承受临时性作用（或荷载）的状况。一般仅作承载能力极限状态设计，必要时才作正

8、常使用极限状态设计。6.3 偶然状况：在桥梁使用过程中偶然出现的如罕遇地震的状况。仅作承载能力极限状态设计。7 钢管混凝土结构或构件之间的连接，以及施工安装阶段（混凝土浇注前和混凝土硬结前）的承载力、变形和稳定，应按钢结构进行设计。1 工程设计1.1 桥梁名称：温州绕西南高速Sn标段官山大桥。1.2 工程地质条件：沿线地层出露地层单元较少，主要地层有上侏罗统、下白垩统、火山岩，上侏罗统分为高坞组（J3g）和西山头组（J3x），下白垩统分为管头组（Klg）和朝川组（Klc）。火山岩有喷出岩和潜火山岩；第四系主要为全新统的冲积-海积松散堆积物地层。灰黄、浅灰、灰绿色含砾砂岩、含砾岩屑砂岩夹细砂岩、

9、粉砂岩等。在区域构造上属于华南褶皱系（2），浙东南褶皱带（3）温州-临海拗陷（8）之东南部，界于黄岩-象山（11）和泰顺-温州断拗（12）之间。本项目路线走廊带内温州至镇海区域深大断裂通过，次级构造较发育，主要表现为次级断层和节理，断层的切割破坏了岩体的完整性，形成了地下水的储存运移通道，降低了边坡的稳定性，同时对位于断层带附近的桥梁桩基承载力影响较大。本标段内共发现 2 条次级断层、1 条节理密集带，断层为压性断层，带内岩体破碎，完整性差，风化强烈但不均匀。1.3 桥梁工程概况：本标段不良地质不发育，特殊性岩土有软土。主要分布在 K8+420K9+979.5 段，地处海积平原，地形平坦，路线

10、以桥梁形式通过。表部为填土，厚约 0.01.8m，结构松散，硬壳层一般厚 1-2m，呈软塑-可塑状，其下为流塑状淤泥质粘土、淤泥，性质差，厚 1.024.50m，中下部为可塑粘土、砂土及卵石等硬土。官山大桥为跨河先简支后连续预型制混凝土T梁大桥。起讫里程:K5+924.9K6+278.5,左幅全长：353.6m。本桥工程地处温州市瓯海区郭溪镇梅园村，横跨官庄河。河道与路线正交，河床稳定，基本由粗砂、硬质石块和鹅卵石铺成。河道顺直，平时沟内水量较少，雨季会有稍有较大流量，总体属山间溪河，不会影响施工。沟底常有积水，施工过程中亦可就地取水，造成施工便利。比降较大，泄洪顺畅，设计水位：2m，一般冲刷

11、线：1.6m；本桥线性为直线，与流水方向正交；桥址断面、地质情况及路线纵断面资料见附图。承接着官山隧道和官山路基的重要枢纽环节。桥梁基础采用钻孔桩基础，本桥共有钻孔桩30根，其中1.5m桩径钻孔桩6根，1.8m桩径钻孔桩3根，2.0m桩基钻孔桩21根。桥梁采用桩柱式桥墩，上部结构为预应力混凝土预制T梁，第一联简支，其余联先简支后连续，T梁跨径分为：25m、40m两种；其中25mT梁5片，40mT梁45片。官山大桥位于官山隧道大里程侧方向起讫里程为：K5+924.9K6+278.5。长353.6米。上部结构采用25+8*40m预应力混凝土T梁。桥梁2#、3#墩跨金丽温扩容线，采用40米T梁。桩基

12、距隧道边缘的最小距离为11米大于要求10米桩基深度大于隧道埋深，钻孔桩施工时不允许对隧道产生扰动，因此控制要求高。本处桩基施工为官山大桥难点。 桥梁横断面图 1.4 技术标准：1 公路等级：公路I级；2 设计速度：100km/h。3 桥梁宽度：33.0m。4 桥梁设计基准期：100年。5 设计洪水频率：1/100。6 设计安全等级：一级。 7 抗余震设计：地震动峰值加速度为0.05g（度区),按0.05g（度区）设防。8 设计洪水频率：大、中、小桥及涵洞按100年一遇设计；对受条件限制区域：如软基及其发育、控制洪水位高程超出现状地面较高，地势平坦路段，桥头受软基填土高度控制，要求新建桥梁竖曲线

13、低处梁板底高程不低于100年一遇洪水位高程：对连接到现状地方道路桥梁，新建桥梁洪水位控制按照不低于地方道路控制标准，条件具备处适当抬升。1.5 桥梁设计原则（1）适用耐久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。建成的桥梁应确保足够使用年限，并便于加固和维修。（2）舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调行车顺畅性，尽量减轻车辆在桥上的振动与冲击。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有足够的刚度、强度、稳定性和耐久性。（3）经济性所选的桥位应是地质、水文条件较好，综合考虑道路线形与桥梁建造难易。桥梁设计应遵循因地制宜、就

14、地取材和方便施工的原则。并且桥梁的桥型应该是造价和使用年限内养护费用综合最省的桥型，设计中应该充分考虑维修的方便，维修时尽可能不中断交通，或使中断交通的时间最短。（4）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。（5）美观该桥梁，坐落于泰安市的郊区，更应具有优美的外形，与周围的景致相协调，彰显和谐的搭配。合理的桥跨布局和轮廓是美观的主要因素，不应把美观片面的理解为豪华的装饰。1.6 设计规范：1 公路工程技术标准（JTG B012003）；2 公路桥涵设计通用规范（JTG D602

15、004）；3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）；4 公路圬工桥涵设计规范（JTG D612005）；5 公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D632007）；6 公路桥涵养护规范（JTG H112004）；7 公路涵洞设计细则（JTG/T D65042007）；8 公路工程抗震设计规范（JTJ 00489）；9 公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02012008）；10 公路桥涵施工技术规范（JTG/T F502011）；11 公路桥梁抗风设计规范（JTG/T D60012004）；12 公路工程质量检测评定标准（JTG F80/12004）；13 公路工程

16、基桩动测技术规程（JTG/T F81012004）；14 公路交通安全设施设计规范（JTG D812006）；15 公路交通安全设施设计细则（JTG/T D812006）；16 公路工程基本建设项目设计文件编制办法（交公路发【2007】358号）；17 内河通航标准（GB 501392004）；18 内河航道与港口水文规范（JTS 14512011）；19 公路桥梁盆式橡胶支座（JT3912009）；20 公路工程混凝土结构防腐蚀技术规程（JTG/T B07012006）；21 关于进一步加强桥梁预应力施工质量管理通知（浙交【2012】125号）；2 总体设计：2.1混凝土：预应力混凝土连续T

17、梁均采用C50混凝土；桥面铺装：沥青结构层：改性沥青混凝土AC-16C厚4cm+改性沥青混凝土AC-20C厚6cm；预制板梁顶板桥面设置有现浇调平层，10cm厚C50钢筋混凝土；伸缩缝处混凝土采用C50聚丙乙烯纤维混凝土；墩台帽、立柱、柱间系梁、护栏座、防撞墙均采用C30混凝土；钻孔桩注桩、承台、桩间系梁、撘板均采用C25混凝土；按照公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）的要求，结合公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTG/TB07-01-2006）对不同的受力构件根据环境分类及作用等级分类，控制混凝土的最大水灰比、最小胶凝材料用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量、最大碱含量等见下

18、表。耐久性设计要求表结构部件最大水胶比最小胶凝材料用量（kg/m）最大氯离子含量（%）最大碱含量（kg/m）预应力混凝土T梁、空心板0.364200.063墩身、钢筋混凝土盖梁0.453800.33桥台、桩基0.553200.33桥台护坡在设计水位以下的部位采用M7.5浆砌片石防护，路上桥梁和位于设计水位以上的部分采用空心六角混凝土块植草防护。2.2 钢材：钢束采用预应力混凝土用钢丝（GB/T 5224-2003）标准的高强度低松驰钢绞线，直径为S 15.2mm，面积为A=139m，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，1000h后应力松驰率不大于2.5%，钢绞线的弹性模量Ep=195000M

19、Pa。普通钢筋：采用R235光圆钢筋、HRB335带肋钢筋两种。钢筋直径10mm者为R235钢筋，直径10mm为HRB335钢筋。钢筋标准应符合GB 1499.1-2008和GB 1499.2-2007的规定，凡需要焊接的钢筋均应满足可焊要求。弯钩设置长度应不低于设计要求，同时应符合规范要求长度。预应力钢材.钢绞线采用PC高强度低松弛（级松弛）七股型钢绞线，其应符合图纸要求及GB/T 5224-2003预应力混凝土用钢绞线17相关要求。钢绞线主要技术要求应符合如下规定：钢铰线公称直径：15.2mm截面面积：139.0mm2抗拉强度标准值：fpk=1860MPa弹性模量：E=1.95105MPa

20、松弛率：0.03预应力钢束与管道的摩阻系数：u=0.17预应力管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：k=0.0015（塑料波纹管）一端锚具变形及钢束回缩值小于等于：6.0mm预应力锚具：必须采用成品锚具及其配套设备，并应符合中华人民共和国国家标准预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T 14370-2007）、中华人民共和国交通行业标准公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器试验方法及检验规格（JT 329.2-97）等技术要求。本设计文件中出现的所有锚具代号，仅作为构造示意，不作为指定要求，施工时可选用质量可靠、各项性能指标符合要求的锚具。预应力体系：符合国际预应力混凝土协会（FIP）后张应力体系的验收

21、建议的要求。波纹管采用塑料波纹管，应满足预应力混凝土桥梁用塑料波纹管（JT/T529-2004）的要求。预应力张拉、管道压浆应按关于进一步加强桥梁预应力施工质量管理通知（浙交2012125号）有关规定执行，采用智能张拉压浆工艺。桥面铺装钢筋采用D10冷轧带肋焊接钢筋网，其主要技术指标应满足GB13788-2008冷轧带肋钢筋标准的要求。网片间采用扣接法搭接，搭接长度为20cm，相邻网片错开50cm搭接。具体要求详见钢筋焊接网混凝土结构技术规程（JGJ 114-2003）施工。其他钢材：除特殊规定外，其余均采用A3钢，其技术性能比须符合国家标准碳素结构钢GBT700-2006的规定。 2.3桥梁

22、支座：预制T梁采用盆式支座，现浇连续箱梁采用盆式支座，门式墩桥边盖梁底支座均选用盆式支座。2.4 伸缩缝：80型以下型号伸缩缝采用型钢伸缩缝，其橡胶为氯丁橡胶，80型以上可选模式或梳齿型伸缩缝等，要求模数式伸缩缝位移箱间距不超过100cm，梳齿型伸缩缝构件连接安全可靠，所有伸缩缝性能应符合公路桥梁伸缩装置JT/327-2004的规定或相关行业技术标准的规定。业主可跟据省厅关于伸缩缝选型有关文件要求、在用项目调研等选用适用产品。伸缩缝选型与板梁端预留槽口尺寸有关，项目业主应在边跨板梁或现浇梁端部浇筑前明确，并告知设计单位。2.5 机械接头：应符合中华人民共和国行业标准钢筋机械连接通用技术规程（J

23、GJ107-2010）中I级接头要求。主筋钢筋直径25mm，宜采用机械连接。2.6桥面防水层：根据浙江省桥梁建设成功经验，防水粘结层采用热喷改性沥青。对于沥青路面，由于其孔隙率较高，没有防水作用，于是水的渗入和滞留，在温度和荷载综合作用下，不仅造成面层的松散、剥落和坑槽破坏，而且，渗入水会造成基层软化、强度降低，进而诱发面层更加严重的破坏。同样，水泥混凝土路面也存在类似问题。另外在道路修建中，各式各样的桥梁在公路的总里程中占有相当部分比例，在实际工程中也常出现诸如立交桥桥面渗水、铺装层剥落、桥面板破碎等问题。研究表明，水的渗入是造成这些破坏的最直接和最重要的原因之一。为了保护桥面板，防止车辙或

24、履带直接磨耗桥面，并借以分散车轮的集中荷载，通常用水泥混凝土和沥青混凝土铺装桥面，而为满足防水性好、稳定性好、抗裂性好、耐久性好以及层间粘结性好的使用要求，一般都要在桥面铺装层间设置防水层。2.7 其他要求：材料及工程质量应符合公路工程质量检验评定标准（JTG F80/12004）、公路桥涵施工技术规范（JTG/T F502011）的要求。3 桥型选择设计3.1 方案初选（拟定桥型图式）根据桥梁设计原则，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期等多方面比选，初步确定梁桥、拱桥、刚架桥三种桥梁形式。3种方案的比较表暂列于后。方案一、预应力混凝土简支梁桥图2.1 预应力混凝土简支梁桥（单位：cm

25、）方案二、上承式拱桥图2.2 上承式拱桥(单位：cm)方案三、刚架桥图2.3 刚架桥(单位：cm)三种桥型方案主要优缺点比较表方案比较项目第一方案第二方案第三方案预应力混凝土简支梁桥上承式拱桥刚架桥主要特征(1)混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本较低；(2)结构造型灵活，可模性好，可根据使用要求浇铸成各种形状的结构；(3)结构的耐久性和耐火性较好，建成后维修费用较少；(4)结构的整体性好，刚度较大，变形较小；(5)可采用预制方式建造，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产；(6)结构自重较大，自重耗掉大部分材料的强度，因而大大限制其跨越能力；(7)预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料，

26、并明显降低自重所占全部设计荷载的比重，既节省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲劳的能力；(1)跨越能力较大；(2)能充分就地取材，与混凝土梁式桥相比，可以节省大量的钢材和水泥；(3)耐久性能好，维修，养护费用少，外形美观，构造较简单；(4)自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，当采用无铰拱时，对地基要求高；(5)与梁桥相比，上承式拱桥的建筑高度较高使桥面标高提高，使两岸接线长度增长，或者使桥面纵坡增大，既增加了造价又对行车不利。(1)主梁的恒重和车辆荷载都是通过主梁与斜腿相交处的横隔板，再经过斜腿传至地基上。这样的单隔板或承三角形的隔板将使此处梁截面产生较大的负弯矩峰值

27、，使得通过此截面的预应力钢筋十分密集，在构造布置上比较杂。(2)预应力、徐变、收缩、温度变化以及基础变位等因素都会使斜腿刚架桥产生次内力，受力分析上也相对较复杂。(3) 该方案的斜腿与地面水平线的夹角为36，使施工难度增加。适用性(1)在无特殊需求通航要求的航道采用多跨简支分离式桥型，满足桥下净空的要求。(2)河床的压缩少，有利于汛期泄洪。(3)桥面伸缩缝多，桥面连续易开裂。但考虑到为分离式桥型，桥面本身受到的荷载变少，因而桥面的稳定性得到的了保证。(4) 属于静定结构，受力较好，行车条件好，养护也容易。(1)上承式拱桥的跨度大，满足桥下净空的要求。同连续刚构体系一样，在桥下没有特殊需求通航要

28、求的航道中采用跨越能力较大的拱桥，显得没有必要。(2)河床压缩较多，泄洪能力较好。(3) 拱的承载能力大，但伸缩缝较多，养护较麻烦，纵坡较大，引道填土太高，土方量大，土方来源困难。(1)本身主桥的跨度很大，也满足桥下净空的要求。但是在无特殊需求通航要求的航道中采用连续刚构体系显得没有必要。(2)河床的压缩多，汛期泄洪能力较差(3) 属于静定结构，桥面平整度易受悬臂挠度影响，行车条件较差，伸缩缝易坏。安全性(1)跨度适中，简支T型梁桥的施工方便，工期较短。(2)采用预制T梁，可以在工厂预制施工，质量可靠，工期有保障。(3)行车较平顺(1)跨度大，在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受很大水平推力。对

29、下部结构和地基的要求性高。(2)施工较为复杂，施工机具也较多，工期较长。(3)桥面平顺，但是伸缩缝和变形缝较多，养护费用大(1) 主梁与斜腿均采用箱形截面，且在斜腿基脚之间采用固结构造，施工较为复杂，而且工期较长。(2)对地基的要求高。(3)后期维护和检测费用高。工艺技术要求技术先进，工艺要求较严格，所需设备较少，占用施工场地少。已有成熟的工艺技术经验，需用大量的吊装设备，占用施工场地，劳动力多。技术较先进，工艺要求较严格，桥梁上部结构出用挂篮施工外，挂梁需另用一套安装设备。美观性桥型简洁明快，与周围环境的协调性好。桥型结构复杂，与周围的协调性较差桥型简洁明快，与周围的协调性好。3.2方案选择

30、从结构形式看，三个方案可以分为梁式和拱式两种类型。从受力的角度看，梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，故与同样跨径的其他结构相比，主梁产生的弯矩最大。拱式桥的主要承重结构是拱圈，这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力，这种水平推力将显著抵消荷载所引起在拱圈内的弯矩，因此与同跨径的梁相比，拱的弯矩和变形要小得多从而跨越能力大。总的来说，三个方案均符合要求，简支梁桥构造简单，施工困难少，工期短，连续梁桥变形和缓，伸缩缝少，刚度大，行车平稳，但施工工期长，施工困难。拱桥外形美观，构造简单，能就地取材，能耐久，而且养护、维修费用少；但自

31、重比较大，相应的水平推力也较大。综上所述，再结合地形，推荐方案一：混凝土简支梁。4 结构布置4.1主梁高：以往的经济分析表明钢筋混凝土T形简支梁高跨比的经济范围大约在 之间，本桥取，则梁高取1m。4.2主梁间距：装配式钢筋混凝土T形简支梁的主梁间距一般选在1.62.2之间，本桥选用1.6m。4.3主梁梁肋宽：为保证主梁抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，通常梁肋宽度为15cm18cm，鉴于本桥跨度16m按较大取18cm。4.4翼缘板尺寸：由于桥面宽度是给定的，主梁间距确定后，翼缘板宽即可得到1.6m。因为翼缘板同时又是桥面板,根据受力特点,一般设计成变厚度与腹板交接处较厚,通常取

32、不小于主梁高的,本设计取12cm,翼缘板的悬臂端可薄些，本设计取8cm。4.5横隔梁：为增强桥面系的横向刚度，本桥除支座处设置端横隔梁外，在跨中等间距布置三根中间横隔梁，间距4385m，梁高一般为主梁高的左右，取0.8m，厚度取1216之间，本设计横隔梁下为16cm，上缘18cm。4.6桥面铺装：采用2cm厚的沥青混凝土面层，9cm的C25号混凝土垫层。5 主梁计算5.1跨中横向分布系数计算mc(按比拟正交异板法计算)结构自重集度主梁横隔梁边主梁中主梁=20.67=1.34KN/m桥面铺装层(含防水层)=0.047.0023+0.047.0024/5=2.632 KN/m栏杆和人行道=52/5

33、=2.00KN/m合计边主梁=16.00kN/m中主梁=16.672kN/m恒载内力计算：边主梁结构自重产生内力内力截面位置边梁主梁弯矩（KN.M）剪力（KN）弯矩（KN.M）剪力（KN）X=001560162.55X=570.3878594.3381.28X= 760.500792.440汽车、人群荷载产生内力计算：按杠杆原理法计算支点处横向分布系数： 图1 杠杆原理法计算横向分系数图示(单位:cm)汽车、人群荷载产生内力计算：1#=0.875=0.438=1.6562#=1=0.5 =03#=（0.250+0.940）=0.595 =0按偏心压力法计算：设此桥有刚度强大的横隔梁,结构长宽比

34、为：，可按偏心压力法计算跨中横向分布系数；半桥各根主梁横截面均相等,梁数n=5,梁间距为1.60m图2 偏心压力法计算横向分布系数图示(单位:cm)1#粱的横向影响线竖标值为： =+=25.60 =+=0.60=0.40=-0.20=(4.60+2.80)=0.463 =(4.80+0.30+)=0.7312#梁的横向影响线竖标值为： =+=0.40 =0=(6.20+4.40+3.10+1.30)=0.47 =(6.40+0.30+)=0.4653#粱的横向影响线竖标值为： =0.2=0.4 =0.2荷载横向分布系数汇总：梁号荷载位置公路II级人群荷载备注1# 5#跨中Mc0.4630.73

35、11按“偏心压力法”梁端Mo0.4381.656按“杠杆原理法”2# 4#跨中Mc0.4700.465按“偏心压力法”梁端Mo0.50按“杠杆原理法”3#跨中Mc0.40.2按“偏心压力法”梁端Mo0.5950按“杠杆原理法”均布荷载和内力影响线面积计算： 类型截面公路-级(kn/m)人群(kn/m)影响线面积影响线图10.50.75=7.8753.00.75=2.25=47.537.8752.25=35.657.8752.25=2.447.8752.25=5.487.8752.25=9.75图3 主梁断面图图4 横隔梁断面图平均厚：h=10cm ax=CM5.1.1主梁抗弯惯矩Ix(160-

36、18)103+(160-18)10(30.2-)2+181003+18100(50-30.2)2=3119262主梁比拟单宽抗弯惯矩JX/cm5.1.2横隔梁抗弯惯矩由于横隔梁截面有变化，故取平均值来确定一般有效宽度，横隔梁取两根边主梁轴线距离。l7b=7233=1630cm 查表得 则求横隔梁截面重心位置ay5.1.3主梁和横隔梁的抗扭惯矩对于T形梁翼板刚性连接情况应有式（2527）来求，对于主梁肋：主梁翼板的平均厚度：h1= 查表得c=0.291则 ITx=0.291（10010）18 2=152740cm4 对于横隔梁： 查表得c=0.285则：ITy=0.285（8510）17 3=1

37、05015cm4 所以由下式：ITxITy=1/3h131/bITx1/aITy=1/3103152740/160105015/385=1370cm4/cm5.1.4计算参数和5.1.5计算各主梁横向影响线坐标已知0.5926 从附表“G-M”计算图表可查得影响线系数K1和K0。影响线系数K1和K0系数梁位荷载位置B0校核K100.7950.8850.9951.1101.2051.1100.9950.8850.71957.981.0801.1401.2001.2201.11010.8100.7000.6008.021.5001.4501.3701.20010.8000.6500.5400.43

38、07.9751.9501.571.291.10.940.80.630.530.47.922.131.681.331.080.830.770.550.430.337.9K000.630.8111.181.31.1810.810.637.911.451.431.391.351.190.930.650.390.058.082.91.921.781.421.010.650.260.190.558.033.552.832.121.430.840.350.150.550.958.124.543.542.31.430.6100.550.951.447.93注：校核用公式用内插法求实际梁位处的K1和K0值对于

39、1号梁KK+（KK）=0.31K+0.69 K对于2号梁KK+（K K）0.69K+0.31 K对于3号梁KK 5.1.6计算各梁的荷载横向分布系数 梁号算式荷载位置B0-1K1=0.31K1+0.69K11.6401.5431.3951.1880.9690.7630.6130.5030.402K0=0.31K0+0.69K02.6812.3271.9311.4470.9070.5160.062-0.279-0.614K1K0-1.041-0.784-0.536-0.2590.0620.2470.5510.7821.016A=(K1K0)-0.103-0.078-0.053-0.0260.00

40、60.0250.0540.0770.101K0+A2.5782.2491.8781.4210.9130.5410.116-0.202-0.5130.5160.4500.3760.2840.1830.1080.023-0.040-0.1032K1=0.69K1+0.31K11.3701.3541.3171.2061.0340.8620.7000.5900.483K0=0.69K0+0.31K01.8591.8311.7531.5161.1090.7560.311-0。062-0。428K1- K0-0.489-0.477-0.436-0.310-0.0750.1060.3890.6520911A

41、=(K1K0)-0.049-0.047-0.043-0.031-0.0070.0110.0380.0650.090K0+A1.8101.7841.7101.4851.1020.7670.3500.003-0.3380.3620.3570.3420.2970.2200.1530.0700-0.0683K1K100.7950.88509951.1101.2051.11009950.8850.795K0K000.3200.6801.0251.3801.5001.3801.0250.6800.320K1- K00.4750.205-0.030-0.270-0.295-0.270-0.0300.2050

42、.475A=(K1K0)0.0470.020-0.003-0.027-0.029-0.027-0.0030.0200.047K0+A0.3670.7001.0221.3531.4711.3531.0220.7000.3670.0730.1400.2040.2710.2940.2710.2040.1400.073各梁影响线竖标值计算表影响线上最不利位置布置荷载后可按相应影响线的坐标值求得主梁的荷载的横向分布系数。1号梁汽 mcq=1/2 (0.425+0.290+0.176+0.049)=0.47人群 mcr0.750.479=0.3592号梁汽 mcq=1/2 (0.352+0.3+0.214

43、+0.095)=0.481人群 mcr0.750.359=0.2693号梁汽 mcq=1/2 (0.161+0.266+0.292+0.225)=0.472人群 mcr0.750.110=0.083在影响线上按横向最不利布置荷载后，就可按相应的影响线竖标值求得主梁的荷载横向分布系数：图4 荷载横向分布系数图5.2 支点处荷载横向分布系数m0采用杠杆原理法计算。绘制横向影响线图，在横向按最不利荷载布置，如图 图5 支点处横向分布系数图1号梁汽 mcq=1/20.438人群 mcr1.4220.75=1.0672号梁汽 mcq=1/21=0.5人群 mcr （影响线为负故不布载）3号梁汽 mcq=

44、1/2 (10.188)=0.594人群 mcr=0各主梁横向分布系数荷载跨中跨支点1号梁2号梁3号梁1号梁2号梁3号梁汽车0.4700.4810.4720.4380.5000.594人群0.3590.2690.0831.067005.3主梁的内力计算5.3.1横载内力计算主梁：g1=横隔梁：边主梁：g2=中主梁：0.7321.46桥面铺装层：g3=栏杆和人行道：g4=52/5=2作用于边主梁的全部恒载：g=8.05+0.73+3.71+2=14.49作用于中主梁的全部恒载：g=8.05+1.46+3.71+2=15.225.3.2横载内力计算便主梁的剪力和弯矩如图Mx=Qx= =图6 横载内

45、力分析简图图7 横载内力计算简图横 载 内 力剪力Q弯矩MX=0X=X= X=0X=X= 边主梁112.356.100326.4435.2中主梁118.059.000342.8457.15.3.3活载内力计算影响线面积计算表项目计算图示影响线面积MM1/2M=1/8L21/2=1/815.52=30M1/4M=3/32L21/2=3/3215.52=22.5Q1/2M=0Q0M=1/2 L =1/215.5=7.75图8 截面弯矩集中荷载作用下的计算公式为： 分布荷载作用下的计算公式为：双车道不折减，=111则对于1号梁：汽车 :跨中弯矩：M=1.2210.470(166.53.875+7.8

46、7530)=505.8KNm弯矩： M =1.2210.470(166.52.906+7.87522.5)=379.3 KNm跨中剪力：Q=1.2210.470(166.50.5+7.8751.938)=56.5 KNm剪力： Q=1.2210.470(166.50.75+7.8754.36)=91.4 KNm支点剪力：Q=1.2210.438(166.51+7.8757.75)=121.7 KNm人群：qr=30.75=2.25 KNm跨中弯矩M =0.3590.75330=24.2 KN 弯矩: M =0.3590.75322.5=18.2 KN跨中剪力：Q=0.3590.7531.938

47、=1.6KN 剪力： Q=0.3590.7534.36=3.5 KN支点剪力： Q=1.0670.7537.75=18.6 KN则对于2号梁：汽车跨中弯矩：M=1.2210.481(166.53.875+7.87530)=517.7 KNm弯矩： M=1.2210.481(166.52.91+7.87522.5)=388.2 KNm跨中剪力： Q=1.2210.481(166.50.5+7.8751.938)=57.9 KNm剪力： Q=1.2210.481(166.50.75+7.8754.36)=93.5 KNm 支点剪力： Q=1.2210.5(166.51+7.8757.75)=138

48、.9 KNm人群：跨中弯矩: M=0.2690.75330=18.2弯矩: M=0.2690.75322.5=13.6跨中剪力： Q=0.2690.7531.938=1.2 剪力： Q=0.2690.7534.36=2.6支点剪力： Q=0则对于3号梁：汽车 跨中弯矩： M=1.2210.472(166.53.875+7.87530)=508.0弯矩： M=1.2210.472(166.52.91+7.87522.5)=381.0跨中剪力： Q=1.2210.472(166.50.5+7.8751.938)=56.8剪力： Q=1.2210.472(166.50.75+7.8754.36)=9

49、1.8 支点剪力： Q=1.2210.594(166.51+7.8757.75)=165.0人群：跨中弯矩 M=0.0830.75330=5.6弯矩: M=0.0830.75322.5=4.2跨中剪力： Q=0.0830.7531.938=0.4 剪力： Q=0.0830.7534.36=0.8支点剪力： Q=06号主梁内力组合序号荷载类别弯矩M剪力QX=0X=X= X=0X=X= （1）恒载0326.4435.2112.356.10（2）汽车荷载0379.3505.8121.791.456.5（3）人群荷载018.224.218.63.51.6（4）1.2（1）1.4（2）0.81.4（3）

50、0943.01257.5326.0199.280.9（5）（1）0.7（2）1（3）0610.1813.5216.1123.641.2（6）（1）0.4（2）0.4（3）0484.4647.2168.494.123.2（7）56.356.352.364.297.8（8）提高系数3（9）提高后组合943.01257.5335.6199.280.9控制设计计算内力943.01257.5335.8199.280.97号主梁内力组合序号荷载类别弯矩M剪力QX=0X=X= X=0X=X= （1）恒载0342.8457.1118.059.00（2）汽车荷载0388.2517.7138.993.557.9（

51、3）人群荷载013.618.202.61.2（4）1.2（1）1.4（2）0.81.4（3）0970.11293.7336.1204.682.4（5）（1）0.7（2）1（3）0628.1837.7215.2127.141.7（6）（1）0.4（2）0.4（3）0503.5671.5173.697.423.6（7）565657.96498（8）提高系数（9）提高后组合970.11293.7336.1204.682.4控制设计计算内力970.11293.7336.1204.682.48号主梁内力组合序号荷载类别弯矩M剪力QX=0X=X= X=0X=X= （1）恒载0342.8457.1118.0

52、59.00（2）汽车荷载0381.0508.0165.091.856.8（3）人群荷载0 4.25.600.80.4（4）1.2（1）1.4（2）0.81.4（3）0949.51266.0372.6200.280.0（5）（1）0.7（2）1（3）0613.7818.3233.5124.140.2（6）（1）0.4（2）0.4（3）0496.9662.5184.096.022.9（7）56.256.26264.299.4（8）提高系数（9）提高后组合949.51266.0372.6200.280.0控制设计计算内力949.51266.0372.6200.280.05.3.4机械配置根据节点工期结合合同约定，合理配置机械设备，详见下表。钻孔灌注桩机械设备配置表序号机械、设备名称规格单位数量1汽车吊25T台22砼运输车8m3辆103挖掘机PC220台24装载机ZL50台35运输汽车20m3台46冲击钻8T台257发电机组2