一座桥梁完整的设计计算书.doc

一座桥梁完整的设计计算书22020年4月19日文档仅供参考，不当之处，请联系改正 目录第一部分 桥梁设计 1第一章 水文计算 11.1原始资料 11.2 水文计算 3第二章 方案比选 62.1 方案一：预应力钢筋混凝土简支梁（锥型锚具） 62.2方案二：钢筋混凝土箱形拱桥 10第三章 总体布置及主梁的设计 113.1设计资料及构造布置 113.2主梁内力计算 12第四章 预应力钢束的估算及其布置 214.1跨中截面钢束的估算与确定 214.2钢束预应力损失计算 254.3截面强度验算 284.4预加内力计算 344.5主梁斜截面验算 354.6截面应力验算 414.7主梁端部的局部承压验算 46第五章 下部结构的计算 505.1盖梁的计算 505.2桥墩墩柱计算 575.3钻孔灌注桩的设计计算 59第二部分 英文翻译 62Reliability analysis : 62可靠性分析 73结束语 错误！未定义书签第一部分 桥梁设计第一章 水文计算1.1原始资料1.1.1水文资料：浑河发源于辽宁省新宾县的滚马苓，从东向西流过沈阳后，折向西南，至海城市三岔河与太子河相汇，而后汇入辽河。

浑河干流长364公里，流域面积11085平方公里本桥位上游45公里的大家房水库，于1958年建成，该水库控制汇流面积5563平方公里，对沈阳地区的浑河洪峰流量起到很大的削减作用根据水文部门的资料，建库前浑河的沈阳水文站百年一遇洪峰流量位11700立方米/秒，建库后百年一遇推算值为4780立方米/秒浑河没年12月初开始结冰，次年3月开始化冻汛期一般在7月初至9月上旬，河流无通航要求桥为处河段属于平原区次稳定河段1.1.2设计流量根据沈阳水文站资料，近50年的较大的洪峰流量如下：大家房水库建库前1935年 5550立方米/秒1936年 3700立方米/秒1939年 3270立方米/秒1942年 3070立方米/秒 1947年 2980立方米/秒 1950年 2360立方米/秒 1951年 2590立方米/秒 1953年 3600立方米/秒1954年 3030立方米/秒大家房水库建库后1960年 2650立方米/秒1964年 2090立方米/秒1971年 2090立方米/秒1975年 2200立方米/秒1985年 2160立方米/秒根据1996年沈阳年鉴，浑河1995年最大洪峰流量4900立方米/秒（沈阳水文站）为百年一遇大洪水。

1995年洪水距今较近，现场洪痕清晰可见，根据实测洪水位，采用形态断面计算1995年洪峰流量为5095立方米/秒，与年鉴资料相差在5％之内故1995年洪峰流量可作为百年一遇流量，洪水比降采用浑河洪水比降0.0528％经计算确定设计流量为Qs＝4976.00立方米/秒，设计水位16米1.1.3地质资料：一、自然地理本桥址区地处浑河流域的冲击平原，地势较平阔河水为季节性河流，主要受底下径流或大气降水所补给汛期每年七月下旬至八月下旬，近几年，特别是 河水位历史少见的下降，以致影响工农业、甚至民众生活用水本区于北寒温带气候类型，为类型冻土区，冻结深度1.40－1.45米冬季漫长，气候比较干燥；春秋较短，稍较温湿，宜植被生长二、大地构造桥地区正位于走向北东、倾向北西二界沟断裂上，此断裂南西至营口，北东至沈阳40公里，走向北东、倾向北西的抚顺－营口断裂相交这兩断裂均属郯城－庐江大断裂带系统二界沟断裂最后一次活动时期为白垩纪三、地层及岩性桥址区地层，上部为第四纪厚6－11米的圆砾层，d>2mm为70－80％；d>20mm为32－37％，为卵石层但经过桥位附近采砾场，从河底下6－7米深挖采处的砂砾中最大可达25－35cm，个别甚至达40cm左右。

从实际使用地址资料出发，d>80-100mm颗粒，一般未予计入百分含量内，且无代表性砾石颗粒，特别稍大颗粒，岩石强度较高，无棱角，磨圆程度良好其岩性或矿物成份由花岗岩类或砂页岩、石灰岩以及其它暗色矿物构成砾石层底或风化岩顶面标高自南而北为2.8米－4.9米，由低而高坡形上升，高差2.1米左右，但由于钻孔间距较远，不知其间有无起伏砾石层下部为前震旦纪花岗岩，上部为全风化，下部为强风化或局部全风化上部为散体状，下部为碎石状且散装体1、圆砾：褐黄色或褐灰色，d>2mm为73－80％，松散，其间含粗砾砂薄层砂砾颗粒强度较高，软弱颗粒含量较少drp＝15.5mm，d95＝73.1mm，d10＝0.77mm，CU=73.1,， 2、圆砾：褐黄色或褐灰色，d>2mm为73－80％，中密，其间夹含粗砾砂薄层砂砾颗粒强度较高，磨圆或磨光程度良好drp＝15.5mm，d95＝74mm，d10＝0.77mm，CU=67.1,，3混和岩：全风化，散体状，砂砾状或土状4、混和岩：褐黄色，全风化或含强风化，碎石状或局部为散体装，砂砾状5、混和岩：褐黄色，强风化，碎石状6、混和岩：强风化，碎石状7、混和岩：褐黄色，强风化或全风化，碎石状或散体状。

8、混和岩：褐黄色，强风化，节理裂缝发育，岩石破碎，碎石状9、混和岩：褐黄色，强风化，节理裂缝发育，岩石破碎，碎石状，不能提取岩芯10、混和岩：褐黄色，强风化，节理裂缝发育，岩石破碎，碎石状，不能提取岩芯11、混和岩：褐黄色，强风化，节理裂缝发育，岩石较比破碎，碎石状，不能提取岩芯1.1.4工程地质评价1、工程地质条件良好，无不良工程地质现象或地段2、地下水位深0.77－5.40米，砂砾颗粒较大，地下水较丰富钻孔过程中于标高3－6米左右地段常常孔壁塌落，有时越发严重，以致钻孔无法继续钻进，成为废孔由于采用膨润土同聚丙乙烯胺混和成浆糊流体护壁，才能得到有效控制1.2 水文计算1.2.1桥孔长度确定：a.单宽流量公式＝水流压缩系数次稳定河段 ＝0.92则河槽平均单宽流量＝最小桥孔净长＝mb．过水面积法冲刷前桥下毛过水面积Wq＝式中：冲刷系数P取1.3 设计流速VS=Vc＝1.84因桥墩阻水而引起的桥下过水面积折减系数 ＝60>50 压缩系数Wq净过水面积Wj＝（1-桥孔净长m1.2.2壅水计算桥前最大壅水高度河滩路堤阻断流量与设计流量的比值＝572+129-45.9＝655.1m系数桥下平均流速Vm＝断面平均流速V0=m桥下壅水高度波浪高度hb1％＝0.4728m VW=15m/s平均水深，良程D＝8×102m本桥设计水位：16.0+0.095+上部结构底标高为17.73m1． 冲刷深度A 河槽的一般冲刷一般冲刷后的最大水深hp＝Q1=Q2=4275m3,B1=B2=533.43m,k=1.04,μ＝1.0，λ＝0.0625，hmax＝10.1mA——单宽流量集中系数，A＝hp＝mB 河槽处桥墩的局部冲刷桥位处的冲止流速h=13.73m,d=3m,查表得：V0＝0.9648m/s，V0′＝0.31∵V0＝Vz﹥V0 ，＝1.0，B＝4m，＝（1.3919+0.0409）1/2＝1.1970η＝＝＝0.8588hb＝kηB0.6（V0- V0′）（V/ V0）n =1.0×1.1970×40.6×（0.9648-0.31）×（1.84/0.9648）0.8588 ＝3.1349m 总冲刷深度hs＝hp+ hb＝13.73+3.13＝16.86m不考虑标高因素，总冲刷深度为16.86-16＝0.86m1.2.3结论百年一遇底设计流量为Qs＝4976立方米/秒，设计水位16米。

计算最小桥孔净长Lj＝505.6米，实际最小桥孔净长为538.3米桥前最大壅水高度，桥下壅水高度米本桥设计水位：16米，上部结构标高为17.9米计算水位距上部结构底面最小距离1.9米（按《桥规》最小距离为0.50米）以上标高均为假定标高系统 第二章 方案比选2.1 方案一：预应力钢筋混凝土简支梁（锥型锚具）2.1.1 基本构造布置（一）设计资料 1、桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m（墩中心距），全桥共：480米，分12跨，主梁全长：39.96m，桥面净空：净—9米，2×1.5人行道，计算跨径：38.88m立面及平面图图表 1（二）设计荷载汽—20，挂—100，人群荷载3.5kN/m，两侧人行道、栏杆重量分别为3.6 kN/m和1.52 kN/m2.1.2材料及工艺本桥为预应力钢筋混凝土T型梁桥，锥形锚具；混凝土：主梁采用40号混凝土，人行道、栏杆及桥面铺装用20号混凝土；预应力钢筋：冶金部TB—64标准的5㎜碳素钢丝，每束32根横断面图如下： 图2主梁截面沿纵向的变化示例：图表 3简直梁的优点是构造、设计计算简单，受力明确，缺点是中部受弯矩较大，而且没有平衡的方法，而支点处受剪力最大，如果处理不好主梁的连接，就会出现行车不稳的情况1.4 桥孔长度确定：a.单宽流量公式＝水流压缩系数次稳定河段 ＝0.92则河槽平均单宽流量＝最小桥孔净长＝mb．过水面积法冲刷前桥下毛过水面积Wq＝式中：冲刷系数P取1.3 设计流速VS=Vc＝1.84因桥墩阻水而引起的桥下过水面积折减系数 ＝60>50 压缩系数Wq净过水面积Wj＝（1-桥孔净长m1.5壅水计算桥前最大壅水高度河滩路堤阻断流量与设计流量的比值＝572+129-45.9＝655.1m系数桥下平均流速Vm＝断面平均流速V0=m桥下壅水高度波浪高度hb1％＝0.4728m VW=15m/s平均水深，良程D＝8×102m本桥设计水位：16.0+0.095+上部结构底标高为17.73m1.6冲刷深度A 河槽的一般冲刷一般冲刷后的最大水深hp＝Q1=Q2=4275m3,B1=B2=533.43m,k=1.04,μ＝1.0，λ＝0.0625，hmax＝10.1mA——单宽流量集中系数，A＝hp＝mB 河槽处桥墩的局部冲刷桥位处的冲止流速h=13.73m,d=3m,查表得：V0＝0.9648m/s，V0′＝0.31∵V0＝Vz﹥V0 ，＝1.0，B＝4m，＝（1.3919+0.0409）1/2＝1.1970η＝＝＝0.8588hb＝kηB0.6（V0- V0′）（V/ V0）n =1.0×1.1970×40.6×（0.9648-0.31）×（1.84/0.9648）0.8588 ＝3.1349m 总冲刷深度hs＝hp+ hb＝13.73+3.13＝16.86m不考虑标高因素，总冲刷深度为16.86-16＝0.86m2.2方案二：钢筋混凝土箱形拱桥（1）方案简介 本方案为钢筋。