桥梁工程毕业设计指导书.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流桥梁工程毕业设计指导书.精品文档.桥梁工程毕业设计指导书一、目的与要求 毕业设计的目的是使学生学会如何综合运用已学到的理论与实践知识，解决中等复杂程度桥梁工程中的规划、设计以及施工方案等方面的问题。培养学生初步具有工程师的基本技能。为此，学生必须在以下几个方面受到综合的训练和提高：1、系统地巩固和加深已学到的理论知识和桥梁实习所取得的经验；2、遵循国家的建设方针，按照“规范”、“准则”的具体规定，使用设计手册等参考书进行设计的独立工作能力；3、提高桥梁结构分析计算的能力；4、提高桥梁工程制图的基本技能；5、培养阅读文献、利用资料进行科研的能力

2、；6、了解桥梁设计的整个过程和全部内容；6、掌握设计文件的编制方法；7、熟悉与设计有关的各种设计依据、标准设计并了解有关设计参考资料。二、设计内容根据公路基本建设工程设计文件编制办法的要求，独立大桥勘测设计工作，一般应采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计。桥梁设计由说明书、设计图表、施工方案及设计概算四部分组成，是报送主管部门审批的文件。主要内容是根据批准的计划任务书的要求，通过勘测选定桥位，拟定桥梁结构型式和初步尺寸，进行方案比较，提出推荐方案。说明其特点，并提出概算造价。鉴于学生在学习有关课程的同时都作过课程作业或课程设计，又由于时间的关系，所以学生的毕业设计的重点放在桥梁初步设计。学生

3、根据“毕业设计任务书”的要求和条件，不作桥位、桥型比选，只要求学生完成以下三方面的设计内容：（一）确定桥型方案1、确定桥梁结构型式、总体布置；2、确定建桥材料的类型及种类；3、确定上部、下部结构控制截面结构尺寸。（二）内业计算及配筋设计1、计算主桥、引桥上下部结构的成桥阶段内力；2、主桥控制截面配筋设计；3、引桥上部结构（预应力）配筋计算，验算其强度、应力、刚度；4、主桥、引桥下部结构承载力计算。（三）毕业设计文档资料的整理1、编制桥梁设计计算书；2、绘制桥梁设计图纸。2.1桥型方案设计拟定图式在通过桥涵水文计算，确定桥梁总跨径以后，就要着手选择合理的桥梁结构型式。学生可根据本人“设计任务书”

4、的要求和条件，首先提出1至2种可行的桥型方案（包括上、下部结构），然后按下述步骤对每一桥型进行规划考虑：（1）桥梁分孔；（2）确定桥下通航净空和桥面标高；（3）合理选择基础型式；（4）桥头接线及纵坡；（5）材料选用；（6）绘制桥型比较方案草图；（7）综合分析每一方案的优缺点，确定最终方案。上述内容，除参阅“桥梁工程”上册外，还应考虑以下几点：1、影响分孔的因素对于大、中型桥梁、分孔问题是设计中最基本、最复杂的问题之一，必须进行深入全面的分析，才能得到比较完善的方案。（1）必须满足排洪和通航的要求；（2）从地质情况考虑，分孔后各桥墩所处位置的优劣；（3）从施工条件考虑，同一图式中不宜用多种跨径，

5、且不宜选用太大跨径；（4）宜尽量选用标准跨径；（5）当采用不等跨方案时，跨度变化不宜太多，并适当安排各跨的比例，以求受力合理及美观；（6）从建桥材料及结构型式来考虑跨度的大小，在分孔时，可利用“经济跨径”作参考。2、选用建桥材料所需考虑的因素（1）应该尽量就地取材； （2）所选材料应与选用的结构型式和跨越能力相配合；（3）综合考虑施工（工厂预制或就地施工等）、养护、美观等各方面的条件。3、选用结构型式时需考虑的因素（1）为了使结构图式经济合理，必须很好熟悉各种桥跨结构的力学和构造特点及其适用范围；（2）从地质情况来考虑选用合理的墩、台型式及上部结构型式（静定、超静定、有推力、无推力）；（3）从

6、建筑高度、跨越能力、所需材料等方面来考虑；（4）考虑施工方法和施工能力；（5）满足通航或通车的要求；（6）注意桥型美观，尽量与周围环境协调；（7）其他特殊要求，如引进新技术、新工艺等。2.2桥型方案设计制定方案 编制方案的目的是对上述选定的方案进一步细致地拟定其主要尺寸，编制技术经济指标（造价、材料用量、工期等），拟定施工方案，经技术经济比较确定一个最佳方案作为推荐方案。其主要工作内容有： 1、拟定结构（桥跨结构、墩台、基础）各部分的主要尺寸目的在于确定工程数量和计算造价之用；因而不必精确地计算各构件的内力、强度和稳定问题，而是充分利用已有的资料或类似工程设计来定出各部分的尺寸、只有在缺乏上述

7、资料时才用近似计算方法来确定各部分主要尺寸。 2、对结构的主要截面进行粗略的验算（但要保证结构的安全便用）。 3、根据已定尺寸，计算工程数量。 4、绘制桥型方案设计图。桥型方案均应有一个立面图、平面图（带有河床断面及地质概况，横向与纵向比例尺相同，一般可用1:500或1:1000）及12横断面图（比例尺可适当增大）。 立面图、平面图上应注出桥的总长、桥跨结构的计算长度：墩顶宽度、墩身侧面坡度、设计洪水位、通航水位、通航净空（用虚线表示）、桥面标高、墩台中线的里程桩号、顶面标高、基底标高、桩尖标高、锥形护坡的坡度等。 横断面图上应注出桥面宽度、人行道宽度、桥面横坡、主梁（主拱圈）尺寸、间距、墩台

8、宽度及两侧坡度、基底尺寸等。 方案设计图所涉及的有关设计问题可写入附注。 图幅及图标按附录二规定采用，通过分析比较，细化设计方案。2.3桥梁结构内力及配筋计算完成桥型方案设计之后，应进行主桥、引桥的内力计算。内力计算内容如下：1、主桥的内力计算及配筋验算成桥阶段的设计内力计算（强度组合）；（1）上部结构控制截面配筋计算；（2）上部结构控制截面持久状况正截面承载能力极限状态计算；（3）下部结构计算，确定单桩承载力，核算桩基布置方式；2、引桥的内力计算及配筋验算（1） 成桥阶段内力计算（强度组合）；（2） 上部结构配筋计算（预应力钢束的估算及布置及预应力损失计算）；（3） 控制截面持久状况正截面承

9、载能力极限状态计算；（4） 持久状况斜截面承载力验算；（5） 持久状况正常使用极限状态计算；（6） 持久状况应力验算；（7） 短暂状况应力计算；3、进行引桥下部结构计算，确定桩长、计算桩基内力、验算单桩承载力，核算桩基布置方式。内力计算可运用通用程序(SAP2000)或其它桥梁专用设计程序(MIDAS)进行, 也可采用手算方法进行。2.4 绘制桥梁结构构造图及控制截面配筋图该部分设计工作包括绘制以下的CAD图：1、上部结构构造图及控制截面配筋图；2、下部结构构造图及控制截面配筋图； 3、预应力筋布置图。2.5编制设计计算说明书设计计算说明书应包括以下部分的内容：1、标题2、中英文摘要及关键词3

10、、目录4、前言5、正文6、附录7、结论8、参考文献9、致谢设计计算说明书的排版及格式应严格按照广州大学毕业设计模版的格式要求进行。三、设计依据及标准设计3.1设计依据1、公路桥涵设计通用规范JTG D60-20042、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-20043、公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-20074、公路工程技术标准JTGB01-20035、公路桥涵施工技术规范JTJ041-20003.2标准设计 桥梁设计应尽量采用标准设计。公路工程的标准设计，包括部颁标准设计与省标准设计两类。交通部主持编制及颁发使用（或试用）的标准设计（简称部标），包括下列四种编号：1

11、、中华人民共和国交通部公路桥涵标准图 编号 JTGQB（即交通公桥标）2、交通部公路桥涵设计图 编号 JTGQS（即交通公桥设）3、交通部高速公路桥梁设计图（试用） 编号 JTG GQS（即交通高公桥设）四、设计资料摘编 为了便于设计，现将设计中所需的部分资料摘编如下，使学生参考采用。4.1桥跨结构主要尺寸的拟定当选定结构的跨径、荷载、桥面净空与标准设计或已有设计相同时，可参考它们加以拟定。若无合适资料可参考时，则桥跨结构主要尺寸需用近似方法加以确（具体计算方法可参见手册等，此处不再一一列出）。在拟定图式时，桥跨结构的建筑高度可参见表1选定。表1 桥跨结构建筑高度参考值关于钢筋混凝土桥梁中的简

12、支T梁及连续拱桁梁等的构造型式、适用条件及尺寸拟定可参见公路设计手册梁桥。表2 钢筋混凝土T型刚构挂孔桥实例桥名项目河桥市桥桥桥桥跨径(米)47.047.156.047.150.50净跨径(米)40.043.551.9643.545.5桥面净宽(米)7+21.07+21.07+21.07+21.57+21.0悬臂计算长(米)13.1015.4014.3013.3014.60悬臂梁梁高(米)1.12.71.103.071.503.501.103.071.303.10悬臂安装重(吨)21.023.024.025.024.0吊梁跨径(米)16.3016.3027.416.3016.30吊梁型式微弯板

13、工字梁组合梁微弯板工字梁组合梁T梁微弯板工字梁组合梁T梁吊梁安装重(吨)10.010.0030.010.020.0在设计中，根据设计跨径、地形、地质、施工情况等还可采用钢筋混凝土T型刚构挂孔桥的型式。现将此种桥型的设计施工实例及其主要技术经济指标列于表2。预应力混凝土简支T梁桥的主要建筑尺寸见表3，其它尺寸及技术指标可参见标准设计。表3 预应力混凝土简支T梁主要尺寸/m跨径(桥墩中距)计算跨径(支点中距)梁全长主梁高度梁端至支点距离2524.2024.961.750.383029.1429.962.000.413534.0234.962.000.474038.8839.962.300.5451

14、.0450.0051.002.500.50预应力为砼连续梁部分设计实例列于表4。钢管砼系杆拱桥部分设计实例列于表5。砼斜拉桥部分设计实例列于表6表4 预应力混凝土连续梁设计实例桥 名桥长(m)最大主跨(m)桥全宽(m)截面型式梁高H(m)，高跨比H/L特征H支H支LH中H中LEschanchtal14312831 单箱三室6.00.0476.00.047四跨连续Hirschhorn West375.88126.516.5 单箱单室6.20.0493.80.03七跨连续Gennerilliers636.617219.55 单箱双室9.00.0523.50.02五跨连续Jerantut462.41

15、15.829.62 单箱单室5.580.0483.750.032三跨连续Kuala Lepar696115.829.0 单箱单室5.580.0483.750.032多跨连续No.6 his266.6128.544.15 多箱单室6.50.0513.80.030三跨连续O Hmarsheim129.5171.9210.4分离式单箱单室9.00.0523.00.017五跨连续太田川铁路桥22211012.2单箱单室8.00.0735.00.045三跨连续Guffenbach39310812单箱单室5.720.0522.70.025多跨连续Gonstance305134.2218.38分离式单箱单室

16、8.00.0603.50.026三跨连续JoinvilleA 256B 252A 108B 102218.8分离式单箱单室5.20.0480.0512.20.0200.022三跨连续续表4 预应力混凝土连续梁设计实例桥 名桥长(m)最大主跨(m)桥全宽(m)截面型式梁高H(m)，高跨比H/L特征H支H支LH中H中LFegire514106.7520.7单箱单室5.580.0522.20.021六跨连续Stein-Sackingen24410612.92单箱单室6.250.0592.80.026三跨连续St.Brieuc52499212.0分离式单箱单室6.50.043.00.030六跨连续Ke

17、ntucky River236.798.5212.9分离式单箱单室4.80.052.440.025三跨连续Danube378.8115219.55分离式单箱单室4.350.0383.350.029五跨连续Mangfall30510818.6单箱单室5.40.055.40.05三跨连续Saint-Maurice-Interchange2703117.512单箱单室8.00.0682.00.017多跨连续Kochertal112813830.5单箱三室6.770.0496.770.049多跨连续Neue Necker22910713.8单箱单室5.30.0502.50.023三跨连续Tricalt

18、in203142.510.0单箱单室7.50.0532.50.018三跨连续Gabriel Johnson Trucker426.7106.714.0单箱单室4.780.0451.830.017有铰五跨连续续表4 预应力混凝土连续梁设计实例桥 名桥长(m)最大主跨(m)桥面全宽(m)截面型式梁高H(m)，高跨比H/L特征H支H支LH中H中LShubenacadie River440.1213.410.8单箱单室10.670.0502.440.011有铰三跨连续New Reichs865.5169.6126.1双箱单室8.780.0525.490.032五跨连续青海川桥286.6110211.6

19、5分离式单箱单室6.50.0593.00.027三跨连续Zilwankee2469119.5222.7分离式单箱单室6.10.0512.440.020三跨连续Bossuit-Kortrjk channel20810440.6多箱单室5.00.0482.50.024多跨连续Zolder214103.1216.5分离式单箱单室4.50.0442.50.024六跨连续上轮桥321.312511.9单箱单室7.50.064.30.034三跨连续大潼坎盐谷桥285.01255.2单箱单室7.50.062.40.019六跨连续Bialschina64516012.14+13.89分离式单箱单室9.50.0

20、592.60.016三跨连续Gateway162726022.2单箱单室15.00.0585.20.02三跨连续注：目前随着桥梁施工技术的进步，桥面宽度少于20m的桥梁，截面均采用单箱单室结构。表5 钢管混凝土系杆拱桥设计实例序号桥 名跨径(m)矢跨比拱轴线型结构型式拱圈(肋)截面桥总宽(m)型式高度(m)管径壁厚(mm)1江苏无锡新安北桥601/6抛物线下承式系杆拱单圆0.880016152江苏泰州引江大桥701/5.38抛物线下承式系杆拱单圆0.880016133福建福安群益大桥46抛物线中承式肋拱单圆0.880014184四川旺苍东河大桥1151/6m=1.543下承式系杆拱哑铃形2.0

21、8001014.65广东高明大桥1001/4m=1.756中承式肋拱哑铃形2.0750106浙江新安江望江大桥1201/4抛物线中承式肋拱哑铃形2.090010(12,14)109广东南海佛陈大桥112.81/5m=1.167下承式系杆拱哑铃形2.51000142511福建福清玉融大桥761/4抛物线中承式肋拱哑铃形1.98001028.412福建安溪铭选大桥901/4.5抛物线中承式肋拱哑铃形1.9800101413三峡黄柏河特大桥1601/5m=1.543上承式肋拱哑铃形2.5(2.9)8001018.514三峡下牢溪特大桥1601/5m=1.543上承式肋拱哑铃形2.5(2.9)1000

22、10(12)18.515三峡莲沱特大桥1141/5m=1.50中承式肋拱哑铃形3.0100010(12)2016广州解放大桥81.61/5抛物线下承式系杆拱哑铃形2.41200142517福建福州外沙洲大桥601/3.5m=1.347中承式肋拱哑铃形1.295014618福建仙游兰溪大桥641/3.2抛物线中承式肋拱哑铃形2.04801027.719福建福州解放大桥801/5抛物线中承式肋拱哑铃形1.8750101420江苏常熟海虞桥441/4抛物线下承式系杆拱哑铃形1.28001013.521江苏常熟之和塘桥391/3.79抛物线中承式肋拱哑铃形1.3450101122射阳河大桥68.51/

23、4抛物线下承式系杆拱哑铃形1.7550091324四川成都磨子湾大桥1201/5.5m=1.543中承式肋拱哑铃形2.001100127.526福建闽清石潭溪大桥1361/5m=1.167中承式桁肋拱四肢3.0600101227黑龙江依兰牡丹江大桥1001/4m=1.756中承式桁肋拱三肢2.5550828河南安阳文峰路立交桥1351/5m=1.05下承式系杆拱横哑铃3.06001231.429峨边县大渡河桥1401/5m=1.352下承式系杆拱横哑铃3.07201213.530广东南海三山西大桥2001/4.5m=1.3中承自锚式横哑铃3.55501028表6 混凝土斜拉桥部分设计实例(m)

24、桥 名主跨L梁高h梁宽B有效梁宽b塔高Hh/LH/Lb/B附注上海泖港大桥2002.2012.5012.0044.001/90.91/4.550.96双塔双索面天津永和大桥2602.0013.6011.0052.001/1301/5.00.81济南黄河大桥2202.7519.5019.0051.271/801/4.290.97东营黄河大桥2882.4019.5019.0057.001/1201/5.050.97蚌埠淮河大桥2242.5021.1019.0053.751/89.61/4.170.90辽宁长兴岛大桥1761.7510.5010.0040.771/1011/4.320.95犍为岷江大

25、桥2402.4014.1012.0057.001/1001/4.210.85武汉长江公路大桥4003.0029.4026.0091.001/1331/4.40.88郧阳汉江大桥4142.0015.6012.0090.421/2071/4.60.77上海南浦大桥4232.3630.2527.45105.01/1791/4.030.90上海杨浦大桥6022.9630.2527.45144.01/2031/4.180.984.2下部结构主要尺寸的拟定1、基础 常用的基础形式有刚性扩大基础、桩基础、沉井基础等。当上部结构为中、小跨径的桥梁，地表较浅深度范围内有适宜的持力层（如硬塑粘土、砂性土、岩石等）

26、，且地表无水或水深不大，围堰较易时可采用明挖的刚性扩大基础。基础埋深应考虑地质、冲刷、冻结、上部结构型式、地形及最小埋置深度等因素。基础顶面一般不高于最低水位，季节性河流不宜高出池面，基础厚度在12m左右，基础厚度超过1 m时应浇砌成台阶形。基础平面尺寸由墩、台身底面的形状尺寸确定，基础襟边最小值2030cm，并应满足基础材料刚性角的要求。刚性扩大基础的验算内容包括：持力层、软弱下卧层的强度验算、基底合力偏心距验算（控制不均匀沉降）、基础抗倾覆、抗滑动稳定验算、地基稳定验算（特殊地形条件，如基础位于斜坡上或基础下有夹层）、沉降验算等。 当地表浅层没有适宜的持力层或水深较大、围堰困难时，多采用桩

27、基础。桩的直径、根数、入土深度可参考已建成的同等规模的桥梁初步拟定。当地表以下适宜深度范围内有基岩时可采用柱桩，没有基岩时采用摩擦桩。摩擦桩的桩长也可由设计荷载，通过单桩轴向容许承载力公式反算求得。桩基础确定后应验算的内容包括：单桩轴向容许承载力、桩身强度验算、功表处桩身水平位移验算及抗裂验算。 刚性扩大基础和桩基的验算内容可根据时间的紧缓选作部分内容。2、桥墩、桥台 桥墩形式可采用实体（重力式）桥墩、桩式桥墩等。桥台形式可采用U型（重力式）桥台、埋置式桥台等。墩、台尺寸的拟定可参考已建成桥梁的有关资料，也可查阅有关设计手册来确定。附录一 交通部公路工程标准图及设计图目录（部分）（1） 公路桥

28、涵标准图图号图名跨径(米)载重净 空其他技术指标JTGQB00973装配式钢筋混凝土T型梁上部构造10、1316、20汽20挂1000.25净720.751.50净921.01.55号螺纹钢筋01173装配式钢筋混凝土T型梁上部构造10、1316、20汽20挂1000.25净720.751.50净921.0锰钢、II级钢筋01373装配式钢筋混凝土T型梁上部构造10、1316汽20挂1000.25净720.751.50净921.01.5III级螺丝钢筋016-73灌注桩墩台汽20挂100配装式钢筋混凝土T型梁上部结构墩高H513台高H31801873石拱桥6、8、1013、16汽20挂100净

29、720.75矢跨比、拱轴线型园孤线墩台高314米01973混凝土预制拱桥6、8、1013、16、2025、30汽20挂100净720.75矢跨比、01973平坦石拱桥2、3、4、5、6、8、10、13、16、20汽20挂100净720.75矢跨比、墩台高27.5米 园孤线02675装配式后张法预应力混凝土简支梁（碳素钢丝）25、30、35、40汽20挂1000.75净7+21.501.0净7+21.5002775混凝土桥墩25、30、35、40汽20挂100配JTGQB02575配JTGQB026-7502875混凝土肋形埋置式桥台25、30、35、40配JTGQB02575配JTGQB026

30、-7504677石拱桥25、30、40、50、60汽20挂100矢跨比、拱轴线型：等截面悬链线（2）公路图号图名跨径(米)载重净空其他技术指标00274预应力混凝土组合T箱梁T梁16、20箱梁16、20、25汽20挂1001.0净721.500675预应力混凝土T形刚构60(25米吊梁）汽20挂100净921.0净921.5主要材料：高强钢丝16Mn01275预应力混凝土组合箱梁10、2025、30汽20挂100净7净9冷拉IV级钢01678预应力组合箱梁下部钻孔桩桥台桥墩配JTGQS0127501980钢筋混凝土桁架拱桥25、3040、50汽20挂1000.25净720.750.25净921.01.5矢跨比、02080装配式预应力混凝土组合箱梁25、3035、40汽20挂1000.75净721.01.0净921.5附录二 设计图纸名称、图幅及图标的要求1、图幅：3号图2、图标 桥梁工程毕业设计图名图号班级比例姓名日期指导教师3、需要提交的设计图纸名称(1) 工程地质纵剖面图及桥位平面图(2) 桥型总体布置图(3) 主桥一般构造图（平、纵、横断面图）(4) 主桥预应力筋布置图(5) 引桥一般构造图(6) 引桥预应力筋布置图(7) 引桥构造钢筋布置图(8) 主、引桥墩及桩基结构及配筋图(9) 桥台结构布置图