目
录
第一章
绪
论 ..................................................... - 1 - 1.1
桥梁概述 ........................................................ -
1
- 1.1.1
桥梁建设的重要性 ........................................... - 1 -
1.1.2
桥梁的组成与分类 ........................................... - 1 -
1.1.3
我国桥梁建筑的成就及现状 ................................... - 2 -
1.1.4
展望 21 世纪的桥梁工程发展趋势 .............................. - 3 -
第二章
方案比选 ..................................................... - 5 - 2.1
比选原则 ........................................................ -
5
- 2.2
比选方案 ........................................................ -
5
- 2.2.1
方案设计 ................................................... - 5 -
2.2.2
方案比选及最终确定 ......................................... - 8 -
2.3
上部结构尺寸拟定及内力计算 ...................................... -
9
- 2.4
本桥主要材料 ................................................... -
10
- 2.5
悬臂浇筑施工程序 ............................................... -
11
- 2.6
设计计算依据 ................................................... -
13
- 第三章
预应力混凝土连续梁桥主梁内力计算 ............................ - 14 - 3.1
建立有限元模型 ................................................. -
14
- 3.2
最大悬臂时内力计算结果 ......................................... -
14
- 3.3
中跨合龙后的内力计算 ........................................... -
16
- 3.4
活载内力计算 ................................................... -
18
- 3.5
支座沉降次应力图 ............................................... -
24
- 3.6
活载组合 ....................................................... -
30
- 3.6.1
主力组合 .................................................. - 30 -
3.6.2
主力+附加力组合 ........................................... - 36 -
第四章
预应力钢束的估算及布置 ...................................... - 43 - 4.1
钢筋的估算 ...................................................... -
43
- 4.2 计算结果 .......................................... 错误! ! 未定义书签。
4.3
钢束布置 ....................................................... -
48
- 4.4.
钢束布置图 .................................................... -
48
- 第五章
截面检算 .................................................... - 48 - 5.1
强度检算 ....................................................... -
49
- 5.2 应力检算 ...................................................... -
50
- 5.2.1 可能造成预应力损失的因素 .................................. - 50 - 5.2.2 对不允许开裂的构件 ........................................ - 50 - 5.2.3
边跨 1/4 截面的检算 ........................................ - 51 - 5.2.4
应力检算 .................................................. - 51 - 结束语 .............................................................. - 61 - 致
谢 .............................................................. - 62 -
参考文献 ........................................................... .- 63 -
（论文）
- 1 - 第一章
绪
论
1.1
桥梁概述 1.1.1
桥梁建设的重要性
大力发展交通运输事业，建立四通八达的现代化交通网，对于加强全国各族人民的团结，发展国民经济，促进各地经济发展，促进文化交流和巩固国防，都具有非常重要的意义。在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中.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，因此桥涵是交通线中的重要组成部分，而且往往是保证全线通车的关键。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。
我国服员辽阔，大小山脉和江河湖泊遍布全国，东部临海，海湾、岛屿众多。自上世纪 80 年代我国实行改革开放以来，国民经济飞速发展，全国高速公路、高速铁路城市交通网络的建设方兴未艾。作为枢纽工程的桥梁建设的发展则突飞猛进。现如今，随着科技的进步，工业水平的提高，社会生产力的高速发展，人们对桥梁建筑提出了更高的要求。现代高速公路上迂回交叉的立交桥、高架桥和城市高架路，几十公里长的海湾、海峡大桥，新发展的城郊高速铁路桥与轻轨运输高架桥等，这些规模巨大的工程实体，构筑了现代交通靓丽的景观。纵观世界各国的大城市，常以工程雄伟的大桥作为城市的标志与骄傲。
1.1.2
桥梁的组成与分类 桥梁由"五大部件"与"五小部件"组成。
所谓“五大部件”是指桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构，它们必须通过承受荷载的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。
（1）桥跨结构。(或称桥孔结构、上部结构)。路线遇到障碍（如江河、山谷或其他路线等）的结构物； （2）支座系统。支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构预计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。
（3）桥墩。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物； （4）桥台。设在桥的两端；一端与路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端则支承桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程；
（论文）
- 2 - （5）墩台基础。是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。
所谓“五小部件”是直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为桥面构造。
（1）桥面铺装(或称行车道铺装)。铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。特别是在钢箱梁上铺设沥青路面时，其技术要求甚严； （2）排水防水系统。应能迅速排除桥面积水，并使渗水的可能性降至最小限度。城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象； （3）栏杆。（或防撞栏杆）。它既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的最佳装饰件； （4）伸缩缝。桥跨上部结构之间或桥跨上部结构与桥台端墙之间所设的缝隙，以保证结构在各种因素作用下的变位。为使行车顺适、不颠簸，桥面上要设置伸缩缝构造； （5）灯光照明。现代城市中，大跨桥梁通常是一个城市的标志性建筑，大多装置了灯光照明系统，构成了城市夜景的重要组成部分。
桥梁的分类主要有以下几种方式：
（1）按按结构体系划分为上承式、下承式、中承式； （2）按桥梁用途分为公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、人行桥、运水桥(渡槽)、其它专用桥梁(如通过管路、电缆等)； （3）按材料划分为木桥、钢桥、圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥、预应力钢筋混凝土桥； （4）按结构体系分为梁式桥、拱桥、刚架桥、缆索承重桥、组合体系桥。
1.1.3
我国桥梁建筑的成就及现状 我国历史悠久，在 15 世纪以前，许多科学技术都远远领先于同时期的欧洲。就桥梁来说，我们的祖先也曾在世界桥梁建筑史上留下光辉灿烂的篇章。
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。
汉唐以后，浮桥的运用日益普遍。而现代桥梁中广为修建的多孔桩柱式桥梁，我国早在春秋战国时期就已遍于黄河流域和其他地区。
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，迄今已有三千年左右的历史。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。
（论文）
- 3 - 石料的耐久性使其成为古代主要的桥梁建筑材料。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。
举世闻名的河北省赵县的赵州桥(又称安济桥)，则是我国古代石拱桥的杰出代表。而广东潮安县横跨韩江的湘子桥（又名广济桥）则是世界上最早的开合式桥。此外，北京永定河上始建于 1189 年的卢沟桥则因见证了中华民族勇敢地反抗外来侵略的“七七事变”而永载史册。
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。一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大、现代化品位和科技含量高的大跨径拱桥、斜拉桥、悬索桥、Pc 连续刚构桥在祖国大地上建起。同时公路铁路两用桥向着大跨度、重荷载、高时速方向发展。1957 年，第一座长江大桥——武汉长江大桥胜利建成，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。真正实现了“一桥飞架南北，天堑变通途。” 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 年建成的杨浦大桥是世界上跨度最大的结合梁斜拉桥，主跨达 602m。而 1999 建成的钢箱梁悬索桥——江阴长江大桥，主跨已达1385m。
目前国内所建桥梁不仅涵盖了梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥等五大桥梁体系，而且在许多桥型中达到或超过了世界先进水平，如最大跨度为 62m 的预应力混凝土简支梁桥（飞云江桥）、最大跨径为 146m 石拱桥（晋城新丹河桥）、平面转体施工最大跨度为 200m 的钢筋混凝土箱形桥（涪陵乌江桥）、最大跨度为 420m 的钢管混凝土拱桥（万县长江桥），以及最大跨径为 270m 的预应力混凝土连续刚构桥（虎门大桥副航道桥）等在世界上均处于领先水平。
1.1.4
展望 21 世纪的桥梁工程发展趋势 首先，桥梁界面临将面临伟大的海峡工程建设。从各国国内的交通网络发展到国际、洲际连线网络，以适应信息革命形成智能化与高效率的工农业生产需要，实现用桥梁沟通世界的梦想。现今的海峡工程桥梁跨径没有超过 2000 米，深水基础深度也在 50 米左右。而设想中的新的海峡工程将挑战前所未有的跨径和深水基础深度，如 20 世纪就曾提出桥梁方案的白令海峡工程（总长 75 公里）、联系欧洲与非洲的直布罗陀海峡工程（总长 25 公里，最大水深 900 米）等等。这些工程的建设将让桥梁工程发展到一个新的高度。
其次，科学家和工程师们还会对与建桥有关的课题和关键技术进行探讨。比如超大跨径桥梁的新型建筑材料；新的桥梁结构形式；能适应更高要求的抗风、抗震、抗海浪
（论文）
- 4 - 的技术；100~500 米深水基础施工方法；材料防腐措施及方法；智能化结构的设计理论等等。以桥梁工程的发展为契机，全方位的推动人类社会和科学技术的发展。
最后，除了面对新的工程建设外，桥梁建设者们还担负着对 20 世纪上半世纪建造的桥梁的加固、改建与修复的重任。约占上世纪总建桥梁数的 50%。由此不但引发科学家与工程师们研究有效的维修、加固措施，而且还提出安全耐久性和可靠性研究的新课题。包括结构的施工控制与质量保证体系，桥梁生命期的检测系统，桥梁损伤判断与评估等等。
（论文）
- 5 - 第二章
方案比选
2.1
比选原则 （1）
适用性 桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。
（2）
舒适与安全性 现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
（3）
经济性 设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。
（4）
先进性 桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。
（5）
美观 一座桥梁，尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。有合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。
应根据上述原则，对桥梁作出综合评估。
2.2
比选方案 2.2.1
方案设计 桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、钢构桥、梁拱组合桥和斜拉桥。从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。为确定大桥的最佳桥型方案，应进行多方案的桥型设计加以比较。
（1）
方案一：简支梁桥方案，跨径组成为：8X20m ，全桥长为 160m. 全桥为预应力混凝土简支梁桥，跨径为 64m，上部结构为箱梁，箱梁主梁为预应力梁，混凝土标号为 C50 混凝土。在施工时，先在工厂预制箱梁主梁，然后运至工地，进行吊装施工。
预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征：1）混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本较低；2）结构造型灵活，可模型好，可根据使用要求浇铸成各种形状的结构；
（论文）
- 6 - 3）结构的...