土木工程道桥方向大桥设计公路Ⅱ级荷载毕业设计.doc

1、 星河大桥设计（公路 -级荷载 ) (桥面净空为净 11m+2 1.5m的人行道 ) The Galaxy Bridge Design（ A highway-II load） (Net 11m + 2 1.5 m Sidewalk) 独创性声明 本人声明所呈交的毕业设计（论文）是本人在指导教师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以引用标注之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，没有伪造数据的行为。 毕业设计（论 文）作者签名： 签字日期： 年 月 日 毕业设计（论文）版权使用授权书 本毕业设计（论文）作者完全了解学校有关保留、使用论文的规定。同意学校保留并向有关管

2、理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津城市建设学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。 （保密的毕业设计（论文）在解密后适用本授权说明） 毕业设计（论文）作者签名： 指导教师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 摘 要 本桥为星河大桥，全长 220米，该公路设计为公路级。该桥设计有三种方案，分别为预应力简支 T梁桥、简支 T梁桥、和空心板桥。经过方案比选、工程量计算，选用装配式预应力简支梁桥为最终方案。该设计总体方案为装配式预应力简支 T梁，全长 220米 ,分 6跨，净 11

3、m 2 1.5m。设计说明书分为三章，分别是桥梁初步设计， 桥梁上部结构设计及 钻孔灌注桩、双柱式桥 墩的计算，后面附参考资料与设计规范。 关键词： T型梁桥 ；上部结构；钻孔灌注桩； ABSTRACT The Galaxy Bridge Design, the length of 220 meters, the highway design for highway- level. The bridge design has three scheme, were simply supported beam bridge,prestressed T simply supported beam b

4、ridge, and the hollow slab T. After the alternative schemes, work load calculation, choose prestressed beamtocolumn beam bridge for the project. The overall design scheme for the prestressed beamtocolumn simply-supported T beam, the length of 220 meters, six points across, and net 11 m + 2 x 1.5 m.

5、The design specification is divided into three chapters, respectively is bridge preliminary design, bridge at the structure design and bored piles, double column type pier calculation, behind with references and design standard. Keywords: T bridge; The upper structure; Bored piles; 目 录 第 1 章 桥梁初步设计

6、1 1.1 设计方案的初步拟定 1 1.2 绘制桥梁方案图 1 1.3 工程量计算 1 1.4 方案比选 5 第二章 总体布置及主梁的设计 6 2.1 设计资料及构造布置 6 2.2 主梁内力计算 9 2.3 预应力钢束的估算及其布置 19 2.4 计算主梁截面几何特性 25 2.5 钢束的预应力损失计算 29 2.6 主梁截面承载力与应力验算 32 2.7 局部抗压承载力验算 36 2.8 横隔梁内力计算 37 第三章 下部结构 45 3.1 设计资料 45 3.2 盖梁计算 45 3.3 桥台墩柱设计 60 3.4 钻孔桩计算 64 致 谢 71 参考文献 72 第一章 桥梁初步 设计 1

7、 第 1 章 桥梁初步设计 .设计方案的初步拟定 1.1.1 方案一： 11 20m 钢筋混凝土 T 型简支梁桥 1. 梁高 h=1.8m，每跨 l =20m，实际的梁长 l =19.96。 2.桥面标高：因为该桥没有通航要求，梁底的标高为： 6+0.75=6.75 桥面铺装： 5cm的沥青混凝土面层， C20 的混凝土防水层 4cm，桥面标高为： 6.75+1.8+0.09=8.64m。 3.桥梁结构主要尺寸拟定：初步拟定桩径为 1.4m，桩的长度为 25m， 1.1.2 方案二： 6 40m 预应力混凝土 T型梁桥 1. 梁高 h=1.8m，每跨 l =40m，实际的梁长 l =39.96

8、。 2.孔径设置：本方案具体见图，因为不考虑通航要求，桥面标高只需要满足泄洪即可。 3、墩基础：两端桥台均为重力式桥台 ,桩径为 1.6m，桩的长度 28 没。 1.1.3 方案三： 预应力空心板桥 1梁高 0.95hm ，每跨 20lm ，实际梁长 19.96lm ，共 11 跨，全长为 220m，结构一般尺寸构造详见附图 1，由于不考虑通航要求，桥面标高只需满足 泄洪需要。 2、确定桥面标高 m in 0sjH H h h h 式中： minH 桥面最低高程（ m） sH 设计水位，取 6pHm h 考虑、雍水、浪高等综合因素，取 0.8hm jh 桥下净空安全值，取 mhj 5.0 0h

9、 上部结构建筑高度， 0 9 5 1 1 1 0 6 1 .0 6h c m m 则 m i n 6 0 . 8 0 . 5 1 . 0 6 8 . 3 6Hm 3、桥梁结构主要尺寸拟定 根据标准图集公路桥涵设计图和公路级荷载要求，拟定桥梁上下部结构的造尺寸，结构一般尺寸构造详见附图 1 1.2 绘制桥梁方案图 具体见桥梁方案比选横断面布置图 1.3 工程量计算 第一章 桥梁初步 设计 2 1.3.1 方案一： 11 20 钢筋混凝土简支 T型 梁桥 一、上部结构： 1、主要材料： 混凝土： T 型梁采用 C30 号混凝土，行车道桥面铺装垫层采用 C20 号防水混凝土。 钢筋：主筋一般采用 H

10、RB335 级钢筋，其它也采用 HRB235 钢筋。 2、预制钢筋混凝土 T 型梁：（单跨 ） 混凝土： 内梁 18.6. 3m 边梁 19.4 3m 钢筋： 内梁 5321.0 边梁 7657.6 人工： 内梁 463.8 人工 边梁 323.8 人工 3、桥面的铺装：（单跨 ） 沥青面层： 10 3m 4、人行道以及铺装： 混凝土： 14.0 3m 钢筋： 493 人工： 450 工日 木材： 0.48 3m 表 1-1 上部结构工程量汇总表 项 目 混凝土 ( 3m ) 钢筋 (t ) 人工 (人工 ) 木材 ( 3m ) 数 量 443.63 77.23 3743.5 0.48 二、下

11、部结构： 1、主要材料： 、 混凝土 ：墩、台帽采用 C20 号钢筋混凝土，桩柱也采用 C20 号钢筋混凝土。 、钢筋：墩、台帽、 桩柱主筋 配筋均 采用 HRB335 钢筋。 2、桥台： 桥台 1： 台柱 +台帽 +耳墙 +背墙： 混凝土： 13.28 3m 钢筋： 1382.4 人工 ： 130 工日 木材： 0.54 3m 桩柱： 混凝土： 32.2 3m 钢筋： 468.2 人工： 1136 工日 木材： - 桥台 2： 第一章 桥梁初步 设计 3 台柱 +台帽 +耳墙 +背墙： 混凝土： 22.15 3m 钢筋： 1322 人工： 185 工日 木材： 0.78 3m 桩柱： 混凝土

12、： 33.16 3m 钢筋： 502.5 人工： 128.6 工日 木材： - 3、桥墩： 表 1-2 项 目 混凝土 钢筋 人工 木材 ( 3m ) (kg ) (工日 ) ( 3m ) 1 墩帽 +墩身 18.0 560.8 48.4 0.53 墩柱 25.34 384.4 74.8 0.55 2 墩帽 +墩身 14.4 542.4 40.1 0.48 墩柱 29.32 467.5 90.2 0.67 3 墩帽 +墩身 14.3 542.6 40.6 0.48 墩柱 32.88 486.5 98.7 0.77 4 墩帽 +墩身 13.7 552.2 41.5 0.49 墩柱 31.1 48

13、6.0 44.5 0.48 5 墩帽 +墩身 16.2 578.45 48 0.58 墩柱 28.84 436.2 40.3 0.45 6 墩帽 +墩身 16.8 564.58 44.8 0.52 墩柱 30.18 440.42 38.8 0.46 表 1-3 下部结构工程量汇总表 项 目 混凝土 ( 3m ) 钢筋 (t ) 人工 (工日 ) 木材 ( 3m ) 数 量 352.98 10.5 1186.4 8.44 表 1-4 附属工程工程量汇总 项 目 混凝土( 3m ) 钢材 (t ) 人工 (工日 ) 木材 ( 3m ) 草袋（个） 数 量 / 0.321 0.073 2033.0

14、36975 第一章 桥梁初步 设计 4 5、临时工程： 汽车便道： 人工： 47+416=463 工日 临时边桥： 人工： 10 4.4=44 工日 钢材： 10 0.252=2.52t 木材： 10 0.343=3.43 3m 假设输电线录： 人工： 10 7.4=74 工日 木材： 10 1.222=12.22 3m 钢材 :10 0.026=0.26t 表 1-5 临时工程工程量汇总 项 目 混凝土 ( 3m ) 钢材 (t ) 人工 (工日 ) 木材 ( 3m ) 数 量 / 2.66 576.3 14.35 表 1-6 全桥工程工 程量汇总 项 目 混凝土( 3m ) 钢材 (t )

15、 人工 (工日 ) 木材 ( 3m ) 其它 草袋（个） 沥青混凝土( 3m ) 数 量 695.72 70.24 7440.4 24.32 36975 4.89 1.3.2 方案二： 6 40m 装配式预应力混凝土 T 型梁桥 表 1-7 上、下部工程工程量汇总 材料 结构 混凝土)( 3m 钢筋（ kg ） 人工（工日） 木材（ 3m ） 上部结构 主梁 1486.8 114654.2 23684 82.23 桥面铺装 52.8 420 0.94 下 桥台 96.8 3854.4 770 1.28 第一章 桥梁初步 设计 5 部 结 构 承台 1122 577056 8220 3.60 桩

16、基础 1294.4 844520 15730.68 总计 4855 1544691.2 49878.6 88.04 1.3.3 方案三：预应力空心板桥 表 1-8 方案三工程工程量汇总 项 目 混凝土 ( 3m ) 钢材 (t ) 人工 (工日 ) 木材 ( 3m ) 沥青混凝土 ( 3m ) 数 量 694.61 69.71 7437.2 22.31 4.89 1.4 方案比选 1.4.1 方案比较 表 1-9 三种方案工 程量比较： 项目 混凝土 ( 3m ) 钢筋 (t) 人工（工日） 木材 ( 3m ) 方案一 4855 1544691.2 49878.6 88.04 方案二 697.

17、82 68.97 8220.1 36.5 方案三 1394.98 117.24 26320.98 54.2 1.4.2 方案推选 依据设计构思综合考虑，桥梁方案应该满足受力合理、技术可靠、结构新颖、施工方便的原则，以上方案均满足这一要求。从安全和稳定性来讲， 第二 方案有很好的抗震性能，为首选方案；从材料用量来比较，第二方案提供了详细的工程量，而且混凝土和钢材用量较少，如果单从材料费用考虑，第二方案较为经济；从施工难度以及工期来看，第二方案结构简单，施工方便，施工周期较短。第一种方案工艺较复杂，对施工质量要求较高，需要技术熟练的施工队伍。第三方案是整体现浇，考虑到工程量以及工期，第三种方案排除。显然，第二方案最为可行。 综合以上因素以及数据统计，第二种方案为最优方案即推选方案，它的技术要求较为简单，施工周期较短，工程用材较少，造价合理，再结合工程经验以及当地的实际情况 ，并且考虑建桥级别、设计人员的设计能力等一些因素，第二方案是推荐方案中比较优秀的方案。