文档介绍：0 前言
随着经济不断发展,桥梁建设得到了飞速发展,它已从最开始的方便人们过河、跨海之用,已广泛应用于各种场合,它的用途不断多样化,它的形式也在最基本的三种受力体系上逐渐多样化,不仅从功能上、规模上,还从美观上、经济效益上,逐渐与时代发展相协调。所以桥梁建筑已不仅是交通线上的重要载体,也是一道美丽的风景被人津津乐道。
面对着新工艺、新挑战,原有的桥梁建设正面对历史的考验,当代建设者肩负着光荣而又艰巨的任务,为明天创造历史。
本设计说明书所编写的是沈阳至阜新公路桥的下部设计方案。通过上部荷载传力,拟定桥墩尺寸,以确定相应的尺寸是否满足要求,配置以合适的钢筋,使提高桥墩的承载力,使达到桥梁的耐久性要求。在桥梁的使用期内,完成桥梁墩台的使命。
通过本次设计,我基本上掌握了桥梁下部设计的基本内容,从选截面尺寸,到配置钢筋,每一个细节都是经过多次考虑,通过反复验算,使桥梁墩台满足要求,且以经济合理的材料用量完成。所以下部设计是要求桥梁设计者,从上部得到内力组合后,设计以适应下部使用的尺寸结构进行验算。本次设计旨在使我巩固、加深本科期间所学理论知识,使自己具备在以后工作中利用知识解决问题的的能力。
1 桥型方案比选
沈阳至阜新公路桥,桥孔布置为5×35m的预应力混凝土箱型简支梁桥,桥梁全长175m。本桥上部为预应力混凝土箱型梁,下部结构为钻孔灌注桩墩台。
技术设计标准
:4×+=;
:公路-Ⅰ级荷载;
:1/100;
:Ⅱ类环境;
:二级,结构重要性系数。
主要设计依据
1.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)
2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)
3.《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)
4.《公路桥涵设计手册-墩台与基础》
工程地质资料
根据地质勘察,揭露的地层岩性主要为素黏土、砾石、亚砂土、粉砂、泥岩。
土层情况如下:
素黏土:干强度、韧性中等,~;
砾石:松散,很少有胶结,坚硬, ~;
亚砂土:粗糙,-;
粉砂:;
泥岩:用手可碾碎,原岩结构已破坏,-;
泥岩:强风化,该层未穿透。
土的各项系数为:
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水文资料
设计桥所在位置为独流水域,流量随季节变化较大,。地下水类型为第四季空隙水,,含水层主要为砾砂,厚3m左右。
桥位滩面广阔,主河槽沟形相对明显,较为窄,河道弯曲。测量时无水。设计洪水频率为1/100,³/s,,,。
气候资料
阜新市地处北温带大陆性气候,冬寒夏热,昼夜温差大,年平均最高气温为34℃,年平均最低气温为-23℃,年平均降水量为450mm~550mm,无霜期为145~160天。
桥型拟定
从桥梁受力体系可以将桥梁分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥和刚架桥,从安全、适用、经济和美观四个方面分析。同时,桥型的选择应充分考虑施工及养护维修的便利程序。根据水文,气象、地质等条件,初拟桥型方案有三种。
方案一:梁式桥
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(恒载和活载)的作用方向与桥梁结构的轴线接近垂直,因此与相同跨径的其他结构相比,桥梁内产生的弯矩最大,因此需要用抗弯、抗拉能力强的材料来建造,适合标准跨径的中等跨径桥。这种桥结构简单、施工方便,且对地基承载力要求也不高。(图1-1)
图1-1 简支梁桥
Fig 1-1 Simple beam Bridge
方案二:刚架桥
图1-2 刚架桥
Fig 1-2Rigid Frame Bridge
方案三:拱式桥
拱桥主要承重结构是主拱圈或拱肋,在竖向荷载作用下,桥墩和桥台将承受水平推力。同时,墩台向拱圈或拱肋提供水平反力,这将大大抵消拱圈或拱肋中的由荷载产生的弯矩。因此,与同跨径的梁式桥相比,拱桥的弯矩、剪力和变形却要小得多,拱圈或拱肋以受压为主。拱式桥不仅跨越能力大,外形也比较美观,在允许条件按下,修建拱桥往往是经济合理的。但而为了确保安全,下部结构(特别是桥台)和地基必须具备能承