桥梁3-总体设计

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1、总体设计的原则公路桥涵应根据所在公路的使用任务、性质和将来的发展需要，按照安全、适用、经济、美观和有利环保的原则进行总体设计，应具有合理的构造形式。对于桥梁结构构造的处理，应遵循设计规范的要求、正确地进行结构设计，合理地确定桥梁各部位尺寸和构造细节，满足强度、刚度、稳定性和耐久性的要求。设计者不仅要关注桥梁运营阶段的使用性能，还应特别关注结构物在施工期间的变形和稳定。保证桥梁结构在建筑过程按照设计预先制定的控制方案实施。特别是施工、运营各个阶段的边界条件与设计计算、分析假定是否一致。一、设计的一般要求（1）适用方面要求：必须保证桥上车辆和行人的通畅，满足交通量增长需求，桥下要满

2、足泄洪、通车、通航等的要求。确定桥上安全设施的设置、桥下最不利净空，进行合理的总体布置。（2）经济上的要求：应体现经济上综合效益的合理性。因地制宜、就地取材、合理选用适当桥型。满足快速施工要求，尽可能减少中断交通的施工。同时考虑养护、维修等方面的问题。（3）结构和构造要求：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（4）施工要求：桥梁结构应便于制造和架设，尽量采用先进的施工工艺，保证工程质量、施工进度和施工安全。（5）美观上的要求：特别是城市立交和城市桥梁，应给人以美感，与周围环境协调，关键是结构的合理布局，受力明确、各部尺寸比

3、例协调、简洁、通透。（6）环保上的要求：应综合考虑施工及运营时期对周围环境的影响。在施工期间的施工噪音、弃碴、降尘、废水等的处理。以及运营时期的车辆噪音、路面排水等的综合防治。对于重点地段对环境的影响应进行专题研究。二、桥梁的设计程序设计程序应包括：设计前期、设计阶段和设计后期三个阶段：1．设计前期包括：项目预可行性研究、编制项目建议书、工程可行性研究（方案设计）2．设计阶段包括：初步设计、施工图设计。3．设计后期包括：施工配合，参加实验、鉴定，设计回访和工程设计总结。三、桥位的选择与布置桥位的选择是一座桥梁设计时首先解决的问题，它会影响到桥梁的规模、投资、施工难易、工期和使用

4、安全等。（1）大、中桥原则上服从道路路线总体要求，综合确定。对于特殊大桥，对于路线总体方向起控制点作用。（2）小桥涵的位置应服从路线走向，如遇到不利地形、不良地质和水文条件时，应通过技术手段加以解决，而不能降低路线质量。（3）桥梁的线形应尽量采用直线和标准跨径，以简化设计和施工。大、中桥一般应选择2～3个桥位，进行各方面的综合比选，以确定最合理桥位。还应考虑河流的水流特征、地质条件等以求桥梁的经济合理性、安全性和稳定性。桥梁墩台沿水流方向的轴线，应与通航水位的主流方向一致，必须斜交时，交角不宜大于5o，以利于航行安全。桥梁的线形应尽量采用直线和标准跨径，以简化设计和施工。四、桥

5、梁净空桥梁净空包括：桥面净空和桥下净空。（1）桥面净空是指：保证车辆、行人安全通过桥梁上方的空间界限。在该净空界限范围内，不得有桥跨构件或其它任何装置侵入，详见《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）第3.3.1条。图7—4公路建筑界限。公路建筑界限（2）桥下净空是指：通航、泄洪、流水、流冰、流木或车辆通行等所需要的净跨和净高。桥下通航净空界限详见《内河通航标准》（GBJ139—90）的规定。铁路桥桥下净空见右图。处于弯道上的桥梁，应根据线路要求设置加宽和超高。据此我们可以确定桥梁的最小跨径和桥面标高。铁路建筑界限五、孔径设计和桥型选择桥孔设计是根据桥梁跨越障碍物的性

6、质，合理确定桥长、分跨、桥梁选型、桥面标高、基底标高等，以满足桥下泄洪、通航或其它交通的净宽要求。（1）桥梁的净跨径及总跨径桥梁的净跨径对于梁式桥为设计洪水位（通航水位）上，两个相邻桥墩之间的净距。多孔桥梁净跨径的总和称为桥梁的总跨径。桥梁的总跨度必须保证桥下有足够的泄洪面积，使河床不产生过大的冲刷。应根据墩台埋置深度、河床水流流速、冲刷深度等因素确定。（2）桥梁的分孔与跨径桥梁的分孔关系到桥梁的总造价。跨径和孔数不同时，上部结构和墩台的总造价不同。跨径越大孔径越少，上部结构造价越高，而墩台的造价就越低。上、下部结构合理布置，将使造桥梁总价最省。桥梁桥面的最低标高应为：式中：H

7、p———设计洪水位；∑Δh———各种雍水使水面升高之和；Δhj——桥下净高；Δhd——上部结构建筑高度；桥面标高不同桥跨结构型式均有其适用跨径、结构的力学特性和对地基基础的不同要求。按照桥位处河床的具体情况和拟定的桥梁结构跨径进行组合配置，选出适当的桥跨结构，拟定出结构的主要尺寸。桥梁结构合理形式并非有特定的单一的结构形式，应特别注意桥梁的先进性、经济合理性，同时注意与周围环境协调。应通过各种结构方案的比选来确定。可以认为一种受力明确、构造合理的结构形式必然会显现出匀称、美观、稳定的外观。对