【精品】桥梁工程课程设计指导书

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1、桥梁工程课程设计指导书结构设计应包括上部结构设计和下部结构设计两大部分。上部结构设计的主要内容有：截面尺寸的拟定，内力计算（包括恒载内力、活载内力和附加内力的计算，内力组合，内力包络图的绘制），配筋设计，施工阶段和使用阶段的应力验算，最终承载能力极限状态强度验算，刚度验算，有的桥型如拱桥的主拱圈，斜拉桥的主塔等还需进行稳定性验算。下部结构设计的主要内容有：桥墩、桥台及其基础的设计计算。最后是结构总体施工方案说明。课程设计的过程也是学生熟悉和应用设计规范的过程，在此阶段要求学会遵循《公路桥涵设计规范》进行桥梁上部结构设计，并达到熟练掌握的程度。一、截面尺寸的拟定细部尺寸的确定可参

2、考已建成的相同桥型，相近跨径、桥宽、荷载标准的桥梁的截面尺寸；可根据方案的具体情况进行设计。设计时耍考虑以下儿方面因素：（1）受力。如：在梁式体系屮截面主要受弯，其上下缘承受拉、压力而腹板承受剪力。因此顶部和底板的厚度应由拉、压应力控制，腹板厚度由剪应力控制。T梁的翼缘板和箱梁的顶板除了作为主梁的一部分承受纵向弯矩外，还起桥面板的作用，承受横向弯矩，这部分尺寸必需先定下来，以免到最后加大返工工作量。因此，在梁式体系中计算内容的第一部分，就是桥面板的计算。拱式体系的主拱圈主要承压，因此其截面一般是对称的。截面尺寸除了要满足压应力的要求外，述应具有一定的抗弯能力。无钱拱桥是三次超静

3、定结构，拱圈高度定得高，虽然能增大截面的抗弯能力，但超静定次内力也相应增大，不一定有利，所以要兼顾各方面因索后选定。（2）构造。有时候截面尺寸不是受力控制而是构造控制。如钢筋混凝土梁的受拉区，混凝土不受力，仅起保护钢筋的作用，此时构件的尺寸在混凝土满足规范要求的保护层厚度的前提下尽量取小值，以减少构件自重；预应力混凝土简支T梁或箱梁的顶、底板，腹板厚度除了应满足受力要求外还应考虑预应力管道的布置要求，采用什么预应力体系，管道外径尺寸多大，如果需要多排或多列布置则考虑排、列间距后再加上外面普通钢筋和混凝土保护层即为构造要求的板厚，在预应力筋锚固截面还需考虑锚垫板的尺寸大小及锚头所

4、占的最小尺寸等。(3)施工。不同的施工方法对截面尺寸的要求也不相同。如采用整体浇筑施工法，则要求一定的构造厚度，以适应混凝土的浇捣，而采用滑模施工法的构件尺寸在满足结构受力和管道钢筋布置的条件下有可能进一步减少。下面以梁式体系屮箱梁截面为例(T梁截面详见教科书)，说明其各部分尺寸的拟定。箱梁横截面的形式是根据桥宽和施工考虑来确赵的。当桥宽在12m以内时一般采用单箱单室，桥宽在12〜17m时用单箱双室，桥宽在17〜22ni左右时，可采用二个单室双室或三个单箱联合。当桥宽继续扩大到30m左右时，可釆用二个单箱双室或三个单箱。箱梁由顶板、底板、腹板等各部分组成，它们的尺寸拟定如下。1

5、)顶板厚度的确泄：顶板的耳度取决于顶板的跨径和顶板内纵、横向管道的布置，锚头所占的最小尺寸和施工水平。其尺寸可根据以下经验公式估算：d山F15cm36式中:d为腹板净距(cm)根据一些已建成的箱梁桥统计资料，悬臂施工长度在70m以内，板跨在3〜6m时,—般采用20—25cm。2)箱梁悬臂板长度的确定：箱梁悬臂板的长度，可用很据已建桥资料统计归纳的近似公式进行初拟。如：单箱单室箱梁单箱双室箱梁c/b=0.24—0.00048L+0.0058Z?IIldAc/b=0.16-0.0012L+0.007/?IilaA两个分离单箱c//,=0.37-0.00148Lmax式中：c为一侧悬

6、臂板长度；b为箱梁顶宽。此外，该长度也与结构形式有关。在T构屮，悬臂的长度往往受到挂孔吊梁的制约，因此悬臂板较短，一般在2m以内，不能充分发挥大箱大悬臂的优点。但在较接T构，连续刚构中悬臂板可外伸到2.5〜3.0m或更多一些，从而可获得更为经济的指标。口前悬臂板外伸的长度越來越长，如上海市黄浦江奉浦人桥是一座五跨变截面预应力连续梁，跨径组合为：85.15+125x3+85.15/77,横截而采用单箱单室箱梁，箱顶宽18.6m,箱底宽8.6m,悬臂宽度每侧达5.0mo悬臂板长度的加大不仅使上部构造工程量减少，更重要的是大大地减少了桥墩墩身与基础的宽度。当悬臂板长度较大时，为了改善

7、板的受力，可采用板下加劲和设置斜撑的方式。3）腹板厚度的确定：无论是悬臂体系或是连续体系，越靠近支点则剪力越人,因此当跨径较大时，腹板厚度往往采用变厚度方式，即从跨中向支点逐渐加厚,而支点附近这部分增加的口重可直接传到桥墩，对梁的根部不会产生太大的弯矩。当腹板高度不超过6m时，腹板的厚度可采用下式计算：—+5（cw）+管道尺寸36式中:h为高度（cm）在连续体系屮，由于产生正弯矩，预应力筋和预应力束大都布置在腹板屮,因此它们的腹板较厚，一般约为35〜40cm,或更厚些。4）底板厚度的确定：在