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大桥的设计方案

1.1 研究的目的及意义 为了跨越各种障碍(如河流、沟谷或其他线路等),必须修建各种类型的桥梁与涵洞,因此桥涵是交通线路中的重要组成部分。特别是现代高等级公路以及城市高架道路的修建中,桥梁往往是保证全线早日通车的关键。在经济上,一般说来桥梁和涵洞的造价平均占公路总造价的10~20%,而且随着公路等级的提高,其所占比例还会加大。在国防上,桥梁是交通运输的咽喉,在需要快速机动的现代战争中具有非常重要的地位。

1.2 国内外研究现状 目前世界上跨径最大的斜拉桥,为1999年建成的日本的多多罗桥,主梁为钢箱梁,主跨达890m。 我国是世界上文明发达最早的国家之一,在世界桥梁建筑史上我们的祖先也写下了不少辉煌灿烂的篇章。 据史科记载,在距今约三千年的周文王时,我国就已在宽阔的渭河上架过大型浮桥。 近代的大跨径吊桥(或称悬索桥)和斜拉桥也是由古代的藤、竹吊桥发展而来的,在各国有关桥梁的历史书上,大都承认我国是最早建造吊桥的国家。 至今尚保留下来的古代吊桥有四川沪定县的大渡河铁索桥 (1706年),以及灌县的安澜竹索桥(1803年)等。 在秦汉时期,我国已广泛修建石梁桥。世界上现在尚保存着的最长、工程最艰巨的石梁桥,就是我国于1053~1059年在福建泉州建造的万安桥,也称洛阳桥。 1240年建造的福建漳州虎渡桥,也是最令人惊奇的一座梁式石桥。此桥总长约335m,某些石梁长达23.7m,沿宽度用三根石梁组成,每根宽1.7m高1.9m,重量达200t,该桥一直保存至今。 举世闻名的河北省赵县的赵州桥(又称安济桥),是我国古代石拱桥的杰出代表。 新中国成立后,随着社会主义建设的向前发展,桥梁建设同其他各条战线一样,也出现了突飞猛进的局面。 1957年,第一座长江大桥——武汉长江大桥的胜利建成,既结束了我国万里长江无桥的状况,又标志我国的现代化桥梁技术水平提高到了新的起点。 1969年我国又胜利建成了举世瞩目的南京长江大桥,这是我国自行设计、制造、施工,并使用国产高强钢材的现代化大型桥梁。 1993年建成的世界上跨度最大的结合梁斜拉桥——杨浦大桥,主跨为602m。

1998年建成的香港青马大桥,为钢箱梁悬索桥,主跨1377m,而1999建成的钢箱梁悬索桥——江阴长江大桥,主跨已达1385m。 纵观国外桥梁建设发展的历史,对于促进和发展现代桥梁有深远影响的,是继意大利文艺复兴后18世纪在英国、法国和其他西欧国家兴起的工业革命。它推动了工业的发达,从而也促进了桥梁建筑技术方面空前的发展。 1855年起,法国建造了第一批应用水泥砂浆砌筑的石拱桥。 目前,最大跨度的石拱桥是1946年瑞典建成的绥依纳松特桥,跨度为155m。 目前,世界上跨度最大的连续刚构桥,为1998年建成的挪威斯托尔马(Stolma)桥,主跨301m,桥跨布置94m+301m+72m。 世界上第一座具有钢筋混凝土主梁的斜拉桥,是1925年在西班牙修建跨越坦波尔河的水道桥(主跨60.35m)。

1.3 论文研究的内容及设计思路 1.3.1 主要研究内容 完成某装配式钢筋混凝土简支T梁计算与设计,主要包括桥梁下部结构计算、主梁计算、盖梁计算及绘制相关设计图,充分了解桥梁的构造、设计规范与计算知识。

1.3.2设计的总体思路 本桥为三跨12米装配式钢筋混凝土简支T梁桥,连续桥面。道路与河道交角99°,本次设计桥梁为斜桥,斜交角度9°。桥梁总长36米(斜长),全宽14.64米。桥面设1.5%的单向横坡,由支座垫石变高形成。桥墩为柔性排架墩,钻孔灌注桩基础。 第2章 某大桥设计方案 2.1 工程基本概况 2.1.1 工程概况 某桥位于朝阳区规划六里屯路上,位于东四环西侧、红领巾公园北约78m,上跨两湖连通渠。规划六里屯路为城市次干路,红线宽60米,分上下行两幅路,单侧路面交通为单向3车道,北桥在修建两湖连通渠工程时已建成。连通渠在拟建桥处上口宽36m。新建桥梁不缩窄设计河道上口宽,不减小设计河道行洪断面,为满足连通渠通航要求,设计跨河桥的梁底高程须高于设计常水位2.5m以上。 本次设计桥梁为斜桥,与河道交角99°拟建桥梁为三跨简支T梁现浇连续桥面结构,桥长36米,桥梁标准跨径12m。宽14.64米,机动车道宽10.5米,单侧设人行道3.54米(含栏杆),另一侧设防撞护栏。主梁为宽腹T梁,下部为盖梁、桩接柱结构。 桥梁面积约527m2。 2.1.2 工程地质概况 1. 地层土质: 在勘察深度范围内,按着地层岩性和工程性质分为人工堆积层和第四纪洪冲积层两大层。 人工堆积层: 表层1.10~3.40m为中下密的房渣土①层,轻亚粘土、亚粘土填土①1层。 第四纪沉积层: 标高32.62~34.79m以下为中下密~中密的亚粘土、轻亚粘土②层,中-中上密的轻亚粘土、亚粘土②1层; 标高25.42~25.85m以下为密实的细砂、中砂③层; 标高21.59~22.22m以下为中密的卵石④层间有密实的粗砂④1层。 标高17.79~18.35m以下为中密~中上密的重亚粘土、中亚粘土⑤层,中上密的轻亚粘土、亚粘土⑤1层; 标高10.82~11.75m以下为密实的细砂⑥层。 本次最大钻深28.0m,达标高7.92m,止于细砂⑥层。关于上述土层的分布规律、埋藏条件及特征,原位测试的综合统计结果,详见“剖面图”及“地层岩性及土的物理力学性质综合统计表”。 2. 地下水条件: 本次2003年7月实测钻孔水位标高见下表: 序号 埋深(单位:m) 标高(单位:m) 地下水类型 第一层水 3.70~3.80 32.09~32.22 层间滞水

第二层水 12.40~13.00 22.92~23.29 潜 水

第三层水 23.90~25.10 10.82~11.75 潜 水

. 3. 工程地质评价: (1). 抗震设防烈度及地震影响 根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001,拟建场区的抗震设防烈度为Ⅷ度。设计基本地震加速度为0.20g。 (2). 地震液化判定 根据本次钻探实测数据,本场地无土层液化问题。

2.1.3 设计依据及规范 1. 北京市规划委员会” ”(第120期) 二○○七年五月十三日; 2. 北京市测绘设计研究院于2006年12月提供的桥区地形图; 3. 泛华建设集团有限公司提供的《六里屯路水系连通渠桥梁工程岩土工程勘察报告》(2003市081) 4. 设计合同(2007.5.10) 5. 技术规范: ⑴ 《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2004) ⑵ 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62—2004) ⑶ 《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTG D63—2007) ⑷ 《城市桥梁设计荷载标准》 (GJJ77—98) ⑸ 《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)

2.1.4 桥梁设计标准 1. 设计荷载:城-B级 2. 结构安全等级:二级,γ0=1.0;环境类别:II类; 3. 设计基准期:桥梁结构的设计基准期为100年; 4. 地震动峰值加速度系数0.2g 5. 梁底高于设计常水位2.5m以上、梁底净高高于50年一遇设计洪水位0.5米以上;

2.2 桥梁设计的总体布署 本桥为三跨12米装配式钢筋混凝土简支T梁桥,连续桥面。道路与河道交角99°,本次设计桥梁为斜桥,斜交角度9°。桥梁总长36米(斜长),全宽14.64米。桥面设1.5%的单向横坡,由支座垫石变高形成。桥墩为柔性排架墩,钻孔灌注桩基础。 2.2.1 下部结构设计布署 桥台为三桩式盖梁桥台,盖梁为现浇钢筋混凝土结构,混凝土强度等级:C30,盖梁长14.4米,高1.1米,宽1.2米。钻孔灌注桩桩径1.2米,桩长14米,混凝土强度等级:C30水下混凝土。桥墩为三桩式盖梁结构,盖梁为现浇钢筋混凝土结构,混凝土强度等级:C30,盖梁长13.8米,高1.1米,宽1.2米。墩柱采用直径1.0米圆形钢筋砼柱,高4.3米,采用C30砼现浇。每根柱下设直径1.2米钻孔灌注桩一根,桩长13.5米,混凝土强度等级:C30水下混凝土。桩头间设1.0x0.7米矩形截面现浇钢筋砼系梁。

2.2.2 上部结构设计步署 上部结构采用预制钢筋混凝土宽腹T梁,梁长(斜长)11.96米,梁高0.85米,预制翼板宽1.1米,梁间距1.6米,翼板湿接头宽0.5米。横桥向设9片T梁,边梁2片,中梁7片。预制T梁混凝土强度等级:C40。 桥面采用复合式桥面铺装,总厚度190㎜,下层为100㎜C40纤维混凝土桥面铺装,聚丙烯晴纤维含量:0.9kg/m3。上层为90㎜沥青混凝土铺装。桥面横坡1.5%。90㎜沥青混凝土铺装分为上下两层,上层为细粒式沥青砼AC-13(C)40mm,下层为中粒式沥青砼AC-16(C)50mm。

2.2.3 附属结构设计步署 桥梁支座选用GJZ200X300X41矩形板式橡胶支座,共54块。两端桥台各设3米长现浇钢筋混凝土桥头搭板,纵坡为5%。两端桥台处设XLM80型桥梁伸缩缝。中间各梁间设连续桥面。栏杆采用钢栏杆,其花饰、颜色由业主确定。 桥墩柱、盖梁抗冻等级:F250;桥面砼抗渗等级:W 6。 为防止冲刷,桥中心线上下游河底及边坡均采用厚0.4m浆砌石护砌。护砌范围桥中心线上游与北桥护砌接顺,桥中心线下游护砌30m。

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