桥梁工程毕业设计——钢筋砼拱桥

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1、保靖县魏竹公路酉水二桥施工图设计1方案拟定与比选1.1工程背景介绍及使用要求1.1.1工程背景介绍魏家寨至竹子公路工程（以下简称魏竹公路）是提高国道209线在保靖县迁陵镇地段通行能力、满足保靖县迁陵镇发展规划、解决保靖县酉水桥危桥问题、实现国家西部大开发战略所需要的重要工程。酉水二桥是魏竹公路的关键工程。1.1.2工程使用要求保靖县魏竹公路酉水二桥，必须遵照“安全、使用、经济、美观”的基本原则进行设计，同时应充分考虑建造条件的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。（1）公路等级：山岭重丘区二级公路。计算行车速度：40Km/h；（2）桥梁全长：305m；（3）桥面宽的布置：净9m+2×

2、（2.25人行道+0.25人性栏杆）；（4）桥下通航等级：6级；（5）地震：不设防。1.2设计依据及参考书：《公路工程技术标准》JTGB01-2003《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004《公路圬工桥涵设计规范》JTGD61-2005《桥梁计算示例集》易建国,顾安邦编著.人民交通出版社。1.3施工方案的确定。1.3.1方案拟定：设计方案一：钢筋混凝土拱桥设计方案二：单塔斜拉桥第47页共48页保靖县魏竹公路酉水二桥施工图设计设计方案三：连续梁桥1.3.2方案比选表1-1方案比选表方案序号设计方案一设计方案二设计方

3、案三桥型钢筋混凝土拱桥单塔斜拉桥连续梁桥适用性1.空腹式拱桥轻巧，节省材料，外形美观，还有助于泄洪；2.抛物线拱桥优点是弯矩小，材料省，跨越能力较大；3.上承式拱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。4.主跨跨越主航道，与航道适应性好，通航净空大，防撞要求低；5.河床压缩少，有利于汛期泄洪；6.全桥只在两岸桥台各有一伸缩缝。连续梁桥是超静定结构，相对同跨径简支梁桥而言，具有整体刚度大、变形小、行车舒适等特点。安全性1.选用作为引桥的桥型，桥跨度合适，采用箱形断面，刚度大，施工安全；2.桥梁的运营养护成本在后期较低。3.全桥跨度适中，用技术先进的悬臂浇注

4、法施工能安全的建成，且在施工过程中不需用大吨位悬臂吊机和运输预制节段块件的驳船，但是，工期较长；4.全桥后期营运养护费用较高；5.行车较平顺。改变一般简支梁底板受拉、跨中弯矩最大的不利受力状态，而通过应力作用点、和性质的改变，优化受力机理，增加混凝土构件的耐久性[9]。通过分析方案，在经济上（工程费用，维修养护，运营费大小）的比较，以及以桥梁结构的经济性、实用性、安全性、美观性和施工的难易程度为考虑因素，综合个设计方案的优缺点，最终选定一个最优方案：钢筋混凝土拱桥。第47页共48页保靖县魏竹公路酉水二桥施工图设计2毛截面几何特性计算2.1基本资料2.1.1主要技术指标桥型布置：37m

5、+2×126m+16m悬链线箱形拱桥桥面净宽：0.25m（人行栏杆）+2.25m(人行道)+2×4.5m（双车道）+2.25m(人行道)+0.25m（人行栏杆）设计荷载：公路—Ⅱ级桥面纵坡：双向2%图2.1拱脚横截面（单位：cm）图2.2拱顶截面（单位：cm）2.1.2材料规格主拱圈、立柱：采用50号混凝土，容重为25kN/m3，弹性模量取3.0×107kPa；第47页共48页保靖县魏竹公路酉水二桥施工图设计桥面铺装：采用防水混凝土，厚度为10cm，容重为25kN/m3；人行道、栏杆：采用20号混凝土，容重为25kN/m3；横隔板：采用30号混凝土，容重为25kN/m3，弹性模量取3

6、.0×107kPa。2.2结构计算简图由于对称关系，全桥两跨只计算单个主拱圈共取14个单元，15个结点，各单元分别为（1×5+12×9+1×5）m。桥墩简化为固定支座。结点x、y坐标按各结点对应截面的形心点的位置来确定，结构计算简图，如图2.2所示。图2.2结构计算简图2.3主拱圈横截面设计2.3.1主拱圈横截面设计拱圈截面高度按经验计算公式计算：取为H=1.95m（包括底梁0.15m）,拱圈有七个各为1.95m宽的拱箱组成，全宽。图2.3主拱圈截面图（单位：cm）2.3.2箱形拱圈截面几何特性由桥博计算有第47页共48页保靖县魏竹公路酉水二桥施工图设计绕箱底边缘静面矩S=12.72

7、6主拱圈截面重心轴2.3.3主拱圈受力荷载2.3.3.1桥面系荷载人行道构件重：q1=75.5kN/m桥面铺装重：q2=535.325kN/m合计：q=q1+q2=610.825kN/m将桥面系荷载作为二期恒载以均布荷载的形式加在主梁上。2.3.3.2主梁自重按γ=25kN/m3的容重，以计主梁自重的形式计入恒载中。由于拱桥弯矩分布比较均匀，所以主拱圈从桥台开始每段设立7块横隔板，取水平间距为9.833/2m(方便桥博建模)。一截面有7块横隔板，板重力为：