桥梁下部结构设计.doc

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1、辽宁工程技术大学毕业设计（论文）桥梁下部结构设计0前言随着经济不断发展，桥梁建设得到了飞速发展，它已从最开始的方便人们过河、跨海之用，已广泛应用于各种场合，它的用途不断多样化，它的形式也在最基本的三种受力体系上逐渐多样化，不仅从功能上、规模上，还从美观上、经济效益上，逐渐与时代发展相协调。所以桥梁建筑已不仅是交通线上的重要载体，也是一道美丽的风景被人津津乐道。面对着新工艺、新挑战，原有的桥梁建设正面对历史的考验，当代建设者肩负着光荣而又艰巨的任务，为明天创造历史。本设计说明书所编写的是沈阳至阜新公路桥的下部设计方案。通过上部荷载传力，拟定桥墩尺寸，以确定相应的尺寸是否满足要求，配置以合适的钢

2、筋，使提高桥墩的承载力，使达到桥梁的耐久性要求。在桥梁的使用期内，完成桥梁墩台的使命。通过本次设计，我基本上掌握了桥梁下部设计的基本内容，从选截面尺寸，到配置钢筋，每一个细节都是经过多次考虑，通过反复验算，使桥梁墩台满足要求，且以经济合理的材料用量完成。所以下部设计是要求桥梁设计者，从上部得到内力组合后，设计以适应下部使用的尺寸结构进行验算。本次设计旨在使我巩固、加深本科期间所学理论知识，使自己具备在以后工作中利用知识解决问题的的能力。87辽宁工程技术大学毕业设计（论文）1桥型方案比选沈阳至阜新公路桥，桥孔布置为5×35m的预应力混凝土箱型简支梁桥，桥梁全长175m。本桥上部为预应力混凝土箱

3、型梁，下部结构为钻孔灌注桩墩台。1.1技术设计标准1．桥面净宽：4×3.75m+0.5m=15.5m；2．荷载等级：公路-Ⅰ级荷载；3．设计洪水频率：1/100；4．环境类别：Ⅱ类环境；5．设计安全等级：二级，结构重要性系数。1.2主要设计依据1．《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)2．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）3．《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）4．《公路桥涵设计手册-墩台与基础》5．沈阳至阜新公路桥设计资料1.3工程地质资料根据地质勘察，揭露的地层岩性主要为素黏土、砾石、亚砂土、粉砂、泥岩。土层情况如下：素

4、黏土：干强度、韧性中等，厚约1.2~1.5米；砾石：松散，很少有胶结，坚硬，厚约3.5~4.7米；亚砂土：粗糙，厚约5.2-6.3米；粉砂：厚约1.5米左右；泥岩：用手可碾碎，原岩结构已破坏，厚约2.3-3.1米；87辽宁工程技术大学毕业设计（论文）泥岩：强风化，该层未穿透。土的各项系数为：1．地基土横向抗力系数的比例系数；2．桩身与土的极限摩阻力；3．土的内摩擦角35度；4．土的弹性抗力系数；5．桩尖以上土的容重；6．桩底土的比例系数；7．地基土的承载力；8．考虑入土长度影响的修正系数。1.4水文资料设计桥所在位置为独流水域，流量随季节变化较大，年平均水深为0.5m左右。地下水类型为第四季

5、空隙水，水位埋深4.0m左右，含水层主要为砾砂，厚3m左右。桥位滩面广阔，主河槽沟形相对明显，较为窄，河道弯曲。测量时无水。设计洪水频率为1/100，设计流量为504.23m³/s，设计水位为11.5米，设计流速为2.48m/s，最大冲刷线为12.56m。1.5气候资料阜新市地处北温带大陆性气候，冬寒夏热，昼夜温差大，年平均最高气温为34℃，年平均最低气温为-23℃，年平均降水量为450mm~550mm，无霜期为145~160天。1.6桥型拟定从桥梁受力体系可以将桥梁分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥和刚架桥，从安全、适用、经济和美观四个方面分析。同时，桥型的选择应充分考虑施工及养护维修的便

6、利程序。根据水文，气象、地质等条件，初拟桥型方案有三种。方案一：梁式桥87辽宁工程技术大学毕业设计（论文）梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，由于外力（恒载和活载）的作用方向与桥梁结构的轴线接近垂直，因此与相同跨径的其他结构相比，桥梁内产生的弯矩最大，因此需要用抗弯、抗拉能力强的材料来建造，适合标准跨径的中等跨径桥。这种桥结构简单、施工方便，且对地基承载力要求也不高。（图1-1）图1-1简支梁桥Fig1-1SimplebeamBridge方案二：刚架桥桥跨结构主梁与墩台整体相连的桥梁称为刚架桥。由于梁和柱两者之间是刚性连接的，在竖向荷载作用下，将在主梁端部产生负弯矩，在柱脚处产生水

7、平反力，梁部主要受弯，但其弯矩较同跨径的简支梁小，梁内有轴力作用，因此，刚架桥的受力状态介于梁桥与拱桥之间，在竖向荷载的作用下，都会产生水平推力，为此，必须要有良好的地质条件或较深的基础，也可以用特殊的构造措施来抵抗水平推力的作用。（图1-2）图1-2刚架桥Fig1-2RigidFrameBridge方案三：拱式桥87辽宁工程技术大学毕业设计（论文）拱桥主要承重结构是主拱圈或拱肋，在竖向荷载作用下，桥墩和桥台