桥梁工程设计

1、兰州交通大学毕业设计（论文） 1 1 兰州交通大学毕业设计 土木工程学院 桥梁工程 I I 摘要摘要 本毕业设计的对象为一座 330m 简支梁桥，该桥位于长寿北部新区， 跨越桃花溪。桥梁平面位于直线段上，全长 100 米，宽度 32 米，设计荷 载为公路-I 级。主梁横向由 14 片 T 梁组成，梁高均为 2.0m，两片梁之间 设置 60cm 宽现浇湿接缝。本桥采用桩柱式桥墩，直径 1.5m 的圆形截面墩 柱及直径 1.8m 的圆形截面钻孔灌注桩，桩基础嵌入完整中风化基岩面 5.4m 以下；采用重力式 U 型桥台，桥台基础为直径 1.5m 的钻孔灌注桩基 础。 桥梁上部结构采用 Midas 程序进行分析计算，分析模型为单片简支 T 梁，仅分析一片边梁，中梁偏安全的采用边梁的分析结果来进行验算。横 向分布系数通过桥梁博士 3.0 计算完成。内力计算结果包括基本组合、长 期组合及短期组合作用下的弯矩图、剪力图、最大应力图。根据内力计算 结果，对主梁进行了承载能力及正常使用性能的验算。盖梁承载能力验算 及裂缝宽度验算与抗剪验算、墩柱承载力验算及裂缝宽度验算、桩基承载 力验算及裂缝宽度验算均由

2、自编计算机程序计算完成，墩柱与桩基的水平 位移及其它效应由桥梁博士 3.0 计算完成。 根据验算结果得出结论：设计的桥梁结构是安全、经济、合理的，并 满足现行规范的要求。 关键词：桥梁；荷载组合；内力；验算；承载能力 1 1 Abstract The object in this graduation project is a simply supported three-span girder bridge ( 330m) in New Zone of Changshou North and straddles Taohua Stream. The bridge is straight on the plane with 100 metres in length and 32 meters in width.The bridge is a part of a highway which the design load is Highway-I- level. The main beam is made up of 14 T-beams that are 2.0m high and t

3、he adjacent beams are linked by pouring wet joint with 60cm in width between the two beams. Substructure is made up of circular section piers with a diameter of 1.5 and circular section bored pouring pile foundation with a diameter of 1.8 m, the pilings of foundation are embedded into the intack moderately differentiated rock with a depth of 5.4m. The concrete gravity abutment is 6.5m high with a type of U and supported by pile foundation. Analysis of superstructure in the bridge be done by usin

4、g Midas Civil Trial 2006. Simply supported single T-beam is used as analysis model in the program, only one edge beam is analysed and the mid beam using the same result in analyzing on safe side. Transverse distributing coefficient can be exported by using Dr bridge 3.0. The calculations include bending moment diagram, shear force diagram and maximum stress under basic/long-term/short-term load combination. According to the calculations, checking of capacity and performance of normal use of the

5、beam have been done. Checking of capacity/crack width/shear strength of bent cap, capacity /crack width of piers and piles are done by Dr bridge 3.0. According to the calculation results, the bridge designed in this graduation project was safe, economical and reasonable, and it is qualified for the present bridge design specifications . Keywords:Bridge;Load combination; Inner Force; Capacity 1 1 目录目录 第一章第一章 设计说明设计说明.1 第一节第一节 工程概况工程概况.1 第二节第二节 设计依据及规范设计依据及规范1 一、设计依据.1 二、主要设计规范.1 第三节第三节 地质概况地质概况.2

6、 一、地形地貌.2 二、地质构造.2 三、地层岩性.2 四、不良地质现象及主要工程地质问题.3 五、地震.3 六、水文地质条件.4 第二章第二章 设计计算设计计算.6 第一节第一节 采用的技术标准及参数采用的技术标准及参数 6 第二节第二节 主要材料及计算参数主要材料及计算参数6 一、混凝土.6 二、普通钢筋.7 三、预应力钢材.7 四、预应力锚具及管道.8 第三节第三节 主要结构设计主要结构设计 .8 第四节第四节 主梁结构验算主梁结构验算 .9 一、计算模型与恒载取值.9 二、主梁内力计算及验算.11 （一）横向分布系数计算11 （二）选择控制截面12 （三）计算结果（1 号梁）.12 （四）主梁截面验算17 （五）挠度验算27 （六）支座承载力验算28 第五节第五节 下部结构验算下部结构验算28 2 2 一、盖梁验算.28 （一）承载能力验算29 （二）裂缝宽度验算30 （三）抗剪验算31 二、桥墩墩柱验算.32 （一）墩底截面承载力验算33 （二）裂缝宽度验算35 三、桥墩桩基验算.36 （一）桥墩桩基承载力验算36 （二）墩桩水平位移及作用效应 37 四、桥台桩基验算.38

7、（一）桥台桩基承载力验算38 （二）桥台桩基水平位移及作用效应 40 第四节第四节 结论结论 43 第三章第三章 施工方案设计要点施工方案设计要点44 一、下部构造.44 二、上部构造.45 三、其它.46 结束语结束语48 致谢致谢49 参考文献参考文献50 1 1 第一章第一章 设计说明设计说明 第一节第一节 工程概况工程概况 本桥位于长寿北部新区渡南路西延伸段，跨越桃花溪。桥梁结构形式为 330m 简 支梁桥，桥梁起点桩号 K0+696.217 米, 终点桩号 K0+796.217 米，全长 100 米；桥梁 平面位于直线段上，双向四车道，标准宽度 32 米，行车道宽 24 米，人行道宽 4 米双 侧布置。 第二节第二节 设计依据及规范设计依据及规范 一、设计依据一、设计依据 1林同棪国际工程咨询（中国）有限公司与业主方签订的设计合同。 2长寿北部新城渡南路西延伸段道路平面、纵断面设计图纸。 3地质勘察报告（中冶成都勘察研究总院有限公司） 4 长寿北部新城渡南路西延伸段道路工程初步设计 （林同棪国际工程咨询（中国）有限公司） 5 关于桃花溪及支流改道方案协调会会议纪要 （重庆市长

8、寿北部新区管委会 2010.02） 6长寿北部新城渡南路西延伸段道路工程初步设计的批复 （长建初设201143 号） 7业主提供的其它资料文件。 二、主要设计规范二、主要设计规范 1 公路桥涵设计通用规范 （JTG D602004） 2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D622004） 3 公路桥涵地基与基础设计规范 （JTG D632007） 4 公路桥梁抗震设计细则 （JTG/T B02-01-2008） 5 公路桥涵施工技术规范 （JTJ0412000） 6 公路圬工桥涵设计规范 （JTG D61-2005） 7 城市桥梁工程施工与质量验收规范 （CJJ 2-2008） 8 混凝土结构设计规范 （GB50010-2002） 2 2 第三节第三节 地质概况地质概况 一、地形地貌一、地形地貌 长寿区地壳隆起成陆于一亿三千万年前，属川东平行岭谷弧形褶皱低山丘陵区。 长江北岸地势顺大巴山支脉由东北向西南呈阶梯下降，东侧黄草山（亦名东山，海拔 800m700m 左右） ，中偏西侧明月山（亦名西山，海拔 500m900m，主峰白云山 1034m，为全区最高峰） ，西部边缘

9、铜锣山（海拔 500 米600 米）将全境切割为“三 山两槽”地形。三山之间丘陵波状起伏，梯田层，冲田密布。东西二山之间沿长垫公 路两侧地势平缓，渡舟、双龙为较大平坝。 拟建区地势较低，地形总体变化一般，地貌类型受地层岩性、地质构造控制明显， 泥岩发育位置地势相对较高、地面起伏较小，道路沿线仅见一个小山包。地面起伏变 化小，多以斜坡、平坝、沟谷等地形为主，属于构造剥蚀、侵蚀浅丘地貌。拟建道路 范围内地面高程 311.50m320.22m，高差 9.42m。 二、地质构造二、地质构造 拟建工程区在构造上位于梁平向斜南端的南东翼，岩层呈单斜产出，产状：倾向 270290，倾角 58。岩层产状平缓，未发现断层构造，地质构造简单。 场区内泥质砂岩较发育，泥质砂岩中风化裂隙及卸荷裂隙发育，但无规律性。场 区内局部地带泥质砂岩中有两组构造裂隙发育：一组倾向 1315、倾角 80；另 一组倾向 300320、倾角 75；裂隙间距一般 23m，裂面较平直，张开宽度 0.52mm，无充填物，延伸长度一般 34m，属剪切裂隙。主要分布在岩体表部，范 围局限，对岩体的完整性影响甚微。场区内泥岩强风化层网状风化裂隙发育，中风化 层中裂隙不发育。 三、地层岩性三、地层岩性 拟建道路沿线主要出露地层为第四系全新统和侏罗系中统沙溪庙组(J2s)。第四系地 层主要由耕土、素填土、细砂、粉质粘土组成。侏罗系中统沙溪庙组地层主要由泥质 砂岩和泥岩组成。 现将场区内岩性特征分述如下： 1第四系土层（Q4） 耕土(Q4)：红褐色、褐色，主要由粘性土组成，多根系分布，厚度较小，小于 1m。 素填土：(Q4ml)：红褐色、黄褐色、杂色，主要由粘土、碎块石及角砾组成，碎块 3 3 含量 15-35%,成分以强风化泥质砂岩、泥岩为主,呈棱角状-次棱角状,粒径一般在 2- 30cm 之间,结构较为紧密，孔隙较小，为修建道路是堆积，局部可见。 细砂（Q4al+pl）：黄褐色，松散稍密，湿，混大量粘粒，夹粉质粘土夹层。该层 主要分布于桃花溪河岸两侧，本次钻探揭露层厚 1.24.7m。该层土石等级为级，土 石类别为普通土。 粉质粘土(Q4el+dl)：红褐色、黄褐色，多呈可塑状，刀

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