寒溪河大桥工程设计方案

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1、寒溪河大桥工程设计方案第一章概述1.1预应力混凝土连续梁桥概述预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。本章简介其发展：由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且材料利用率低。为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自预应力结构产生之后，很多钢筋混凝土结构被其替代。预应力混凝土桥梁是在二战

2、前后发展起来的。50年代，预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米，到80年代则达到440米。在实际工程中，跨径小于400米时，预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。我国的预应力混凝土结构起步晚，但近年来得到了飞速发展。现在，我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。41连续梁和悬臂梁作比较：在恒载作用下，连续梁在支点处有负弯矩，由于负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩与同跨悬臂梁相差不大；但

3、是，在活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布优于悬臂梁。悬臂施工方法的应用使得连续梁在预应力混凝土结构中飞速发展。60年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁中，应用了逐跨架设法与顶推法；在较大跨连续梁中，则应用更完善的悬臂施工方法，这就使连续梁方案获得较强竞争力，并逐步在40—200米范围内占主要地位。无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨河大桥，预应力混凝土连续梁都发挥了其优势，成为优胜方案。目前，连续梁结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一。然而，当跨度很大时，连续梁所需的巨型支座无论是在设计制造方面，还是在养护方面都成为一个难题；而T

4、型刚构在这方面具有无支座的优点。因此有人将两种结构结合起来，形成一种连续—刚构体系。这种综合了上述两种体系各自优点的体系是连续梁体系的一个重要发展，也是未来连续梁发展的主要方向。另外，由于连续梁体系的发展，预应力混凝土连续梁在中等跨径范围内形成了很多不同类型，无论在桥跨布置、梁、墩截面形式，或是在体系上都不断改进。预应力混凝土连续梁虽然也在不断地发展，然而还有一些问题有待解决：1．发展大吨位的锚固张拉体系，避免配束过多而增大箱梁构造尺寸。2．在适宜的桥址设计修建墩梁固结的连续—刚构体系，尽可能避免采用不易调换的大吨位支座。3．充分发挥三向预应力的优点，采用长悬臂顶板的单箱截面，充分利用

5、悬臂施工方法的特点加快施工进度。另外，在设计预应力连续梁桥时，技术经济指针也是一个很关键的因素，它是设计方案合理性与经济性的标志。目前，各国都以每平方米桥面的混凝土、预应力钢筋、普通钢筋用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指针。但是，桥梁的技术经济指针的研究与分析是一项非常复杂的工作，各指标和造价指标与很多因素有关。同时，一座桥的设计方案完成后，造价指针不能仅仅反应了投资额的大小，而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运营费用在内。通过连续梁、T型刚构、连续—刚构等箱形截面上部结构的比较可见：连续—刚构体系的技术经济指针较高。因此，从这个角度来看，连续—刚构也是未

6、来连续体系的发展方向。总而言之，一座桥的设计包含许多考虑因素，在具体设计中，要求设计人员综合各种因素，作分析、判断，得出可行的最佳方案。本次设计为(52+88+52)m预应力混凝土连续梁，桥宽为2×4119.4m，分为两幅，设计时按单幅考虑。梁体采用单箱单室截面，全梁共分61个单元。由于多跨连续梁桥的受力特点，支点附近承受较大的负弯矩，跨中承受正弯矩，故采用变高度梁，按一点八次抛物线变化。这样不仅减轻了梁体自重，还增加了美观效果。由于预应力混凝土连续梁桥为超静定结构，手算工作量比较大，且准确性难以保证，所以采用Midas软件进行。1.2技术标准及设计规范1.2.1技术标准（1）设计桥梁

7、的桥位地型及地质图一份。（2）设计荷载：公路—Ⅰ级（3）桥面宽度：2×（净—18.4＋2×0.5）（4）抗震烈度：8级烈度设防（5）通航要求：通航净空235×18m（6）桥面铺装：8cm水泥混凝土+8cm沥青混凝土（7）气象条件：年平均气温22～26℃1.2.2设计规范（1）JTGD60-2004《公路桥涵设计通用规范》（2）JTGD62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（3）JTJ022-85《公路砖石及混凝土桥涵设计规范