桥梁的总体设计 毕业设计

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1、1方案比选和总体设计1.1方案比选根据现代化桥梁设计的要求，一个桥梁的方案比选应考虑下列标准：安全、功能、经济与美观，其中安全和经济最为重要。同时还应综合考虑桥梁的受力特点，建桥材料，适应跨度，施工条件，经济安全等方面来综合比较，最终选定一种构造合理造价经济的优美适用的桥型。1.1.1桥梁设计的基本要求(1)使用上的要求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。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。(2)结构尺寸和构造上的要求整个桥梁结构及其各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。桥

2、梁结构的强度应使全部构造及其连接构造材料抗力或承载能力具有足够的安全储备。对于刚度的要求，应使桥梁在荷载作用下的变形不超过规定的容许值，过度的变形会使结构的连接松弛，而且挠度过大会导致高速行车困难，引起桥梁剧烈振动，使行车不适，严重则会危及桥梁结构的安全。结构的稳定性，是要桥梁结构在各种外力作用下，具有保持原来形状和位置的能力。例如，桥跨结构和墩台的整体布置导致倾倒或滑移，受压构件不致引起纵向屈曲变形等。在地震区修建桥梁时，在计算和构造上还要满足抵御地震破坏力的要求。(3)经济上的要求桥梁设计应体现经济上的合理性。设计的经济性一般应占首位。在设计前应进行详细周密的技术经济比较，使桥梁的总

3、造价和材料等消耗最少。经济性应综合考虑到发展远景及将来的养护和维修等费用。桥梁设计应根据因地制宜、就地取材、方便施工的原则，合理选用适当的桥型。此外，能满足快速施工要求已达到缩短工期的桥梁设计，不仅能降低造价，而且提早通车在运输上将带来很大的经济效益。(4)施工上的要求桥梁结构应便于制造和架设。应尽量体现现代桥梁建设的新技术，同时还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)美观上的要求一座桥梁，尤其是坐落于城市上的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。城市桥梁和游览地区的桥梁，可较多的考虑建筑艺术上的要求。合理的结构布局

4、和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。651.1.2桥梁的综合评估（1）梁桥梁式桥是指其结构在垂直荷载的作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平推力的桥梁。预应力混凝土梁式桥受力明确，理论计算较简单，设计和施工的方法日臻完善和成熟。预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征：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，变性较小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

5、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，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⑧.预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段，通过施加纵向、横向预应力，使装配式结构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围。（2）板桥无论对钢筋混凝土还是预应力混凝土装配式板桥来说，跨径增大，实心矩形截面就显得不合理。因而将截面中部部分地挖空，做成空心板，不仅能减小自重，而且对材料的充分利用也是合理的。钢筋混凝土空心板目前使用范围在6~16m。空心板较同跨径的实心板重量小，运输安装方便，而建筑高度又

6、较同跨径的T梁小，因此目前使用较多。相应于这些跨径的板厚，对于钢筋混凝土板为0.4~0.8m。（3）拱桥拱桥的静力特点是，在竖直力作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且还有水平反力。由于水平反力的作用，拱的弯矩大大减少。如在均布荷载的作用下，简直梁的跨中弯矩为，全梁的弯矩图呈抛物线形，而拱轴为抛物线形的三铰拱的任何截面弯矩均为零，拱只受轴向压力。设计合理的拱轴，主要承受压力，弯矩、剪力均较小，故拱的跨越能力比梁大得多。由于拱是主要承受压力的结构，因而可以充分利用抗拉性能较差、抗压性能较好的石料，混凝土等来建造。石拱对石料的要求较高，石料加工、开采与砌筑费工，现在已很少采用。由墩、台承受水平

7、推力的推力拱桥，要求支撑拱的墩台和地基必须承受拱端的强大推力，因而修建推力拱桥要求有良好的地基。对于多跨连续拱桥，为防止其中一跨破坏而影响全桥，还要采取特殊的措施，或设置单向推力墩以承受不平衡的推力。（4）梁拱组合桥65软土地基上建造拱桥，存在桥台抵抗水平推力的薄弱环节。为此采用大吨位预应力筋以承担拱的水平推力；预应力筋的寄体是系梁，即加劲纵梁，从而以梁式桥为基体，按各种梁桥的弯矩包络图用拱来加强。这样可以使桥梁结构轻型化，同时能提