上官伯段高坎大桥设计方案

摘  要

　　本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定，对高坎--上官伯段的高坎大桥进行方案比选和设计的。对该桥的设计，本着"安全、经济、美观、实用"的八字原则，本论文提出两种不同的桥型方案进行比较和选择：方案一为预应力混凝土简支梁桥，方案二为  拱桥。经由以上的八字原则以及设计施工等多方面考虑、比较确定预应力混凝土简支梁桥（锥形锚具）为推荐方案。

　　在设计中，桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在使用工程中恒载以及活载的作用利，采用整体的体积以及自重系数，荷载集度进行恒载内力的计算。运用杠杆原理法、偏心压力法求出活载横向分布系数，并运用最大荷载法法进行活载的加载。进行了梁的配筋计算，估算了钢绞线的各种预应力损失，并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度和变形验算、锚固区局部强度验算和挠度的计算。下部结构采用以钻孔灌注桩为基础的双墩柱，采用盆式橡胶支座，并分别对桥墩和桩基础进行了计算和验算。

　　本设计全部设计图纸采用计算机辅助设计绘制，计算机编档、排版，打印出图及论文。还有，翻译了一篇英文短文"Reliability analysis".

　　关键词：预应力混凝土、简支梁桥、钻孔灌注桩、锥形锚具、AutoCAD.

Abstract

　　This is a partial struct design of a flyover crossing that is over the railway in Gaokan-Shangguanbo, according to designing assignment and the standard of road and bridge. For the purpose of make the type of the bridge corresponding with the ambience and cost saving, this paper provides two different types of bridge for selection: the first one is pre-stressed concrete continuous bridge; the second one is double cantilever half through no-thrust arch bridge. After the comparisons of economy, appearance, characteristic under the strength and effect, the first one is selected.

　　In this design, The checking calculation of strength of main girder was preceded not only in prestressed statement but also in using statement, deflection,precamber and the assessment of reinforcing steel bar were checked too.

　　The pier of the bridge was basing on digging pile, and adopted rubber pot bearing. According to the characteristic of the overpass bridge and spot condition, it adopted the method that the cantilever job placing combined with bracket job placing.

　　All of the design drawings were protracted by AutoCAD. Except that the thesis called A note on dynamic fracture of the bridge bearing due to the great Hanshin–Awaji earthquake was translated into Chinese, and made a report on.

　　Keywords: prestressed concrete、AutoCAD、simple supported beam bridge、cast-in-place pile、cone anchorage device.

　　目录

　　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公里的大伙房水库，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：

　　大伙房水库建库前

　　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

　　大伙房水库建库后

　　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。

　　1.2 水文计算

　　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）

　　2.2方案二：钢筋混凝土箱形拱桥

　　第三章 总体布置及主梁的设计

　　3.1设计资料及构造布置

　　3.2主梁内力计算

　　第四章  预应力钢束的估算及其布置

　　4.1跨中截面钢束的估算与确定

　　4.2钢束预应力损失计算

　　4.3截面强度验算

　　4.4预加内力计算

　　4.5主梁斜截面验算

　　4.6截面应力验算

　　4.7主梁端部的局部承压验算

　　第五章  下部结构的计算

　　5.1盖梁的计算

　　5.2桥墩墩柱计算

　　5.3钻孔灌注桩的设计计算

　　第二部分 英文翻译

　　可靠性分析

主要参考文献

　　[1]姚玲森主编：《桥梁工程》，人民交通出版社，1998

　　[2]中华人民共和国交通部部标准：《公路路线设计规范》，1994

　　[3]金成  主编：《预应力混凝土梁拱组合桥梁》人民交通出版社，2001

　　[4]中华人民共和国交通部部标准：《公路桥涵设计通用规范》1989

　　[5]叶见曙主编：《结构设计原理》，人民交通出版社，2000

　　[6]毛瑞祥、程翔云主编：《基本资料》，人民交通出版社1997

　　[7]徐光辉、胡明义主编：《梁桥》（上、下册），人民交通出版社，1996

　　[8]汪祖铭，晚崇礼主编：《墩台与基础》，人民交通出版社，1997

　　[9]《公路桥涵设计手册》编写组：《墩台与基础》，人民交通出版社，1978

　　[10]中华人民共和国交通部部标准：《公路桥涵施工技术规范》1989

　　[11]中华人民共和国交通部部标准：《公路沥青路面设计规范》1997

　　[12]易建国主编：《桥梁计算示例集》，人民交通出版社，1991

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