互通式立体交叉K65+687跨线桥施工图设计

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.毕业设计(论文)开题报报告题目：茶庵庵铺互通通式立体体交叉KK65+6877跨线桥桥方案比选与与施工图图设计 课 题 类类 别： 设计 eq oac(,) 论文 学 生 姓姓 名： 周伟其其学 号： 2000718803002222班 级： 桥土077-022班专业（全称称）： 土木木工程（桥梁工工程方向向）指 导 教教 师： 韩艳艳 20011年年3月一、本课题题设计（研研究）的的目的：（一）目的的1、通过桥桥梁毕业业设计使使学生运运用所学学的课程程系统的

2、的训练，以以便掌握握桥梁的的基本理理论、基基本知识识和基本本计算方方法；2、通过毕毕业设计计的实践践，理论论联系实实践，独独立完成成设计，不不断提高高分析问问题和解解决问题题的能力力；3、通过毕毕业设计计，不断断提高查查阅文献献、计算算、绘图图、使用用桥梁规规范和设设计手册册，编写写技术文文件，运运用电脑脑等基本本技能，树树立正确确的设计计思想，逐逐步掌握握设计原原则、设设计方法法和设计计步骤；准守纪纪律，遵遵守校规规、校纪纪，严谨谨负责，实实事求是是，刻苦苦钻研，相相互协作作，勇于于创新。4、总而言言之，应应当：熟悉桥梁设设计的整整个过程程,加强强对规范范手册的的了解和和应用；掌握桥梁的的基

3、本概概念，增增强综合合运用各各种所学学知识的的能力；提高桥梁结结构分析析能力和和运用电电算能力力，使用用商业软软件或者者其他计计算程序序；提高利用计计算机辅辅助设计计（CAAD）的的水平；培养独立解解决实际际问题的的能力；培养严肃认认真，一一丝不苟苟的学习习态度和和刻苦钻钻研、勇勇于创新新的科学学精神。（二）技术术标准1按设计计任务书书、指导导书及桥桥位河床床地质断断面图进进行设计计；2设计跨跨径：自自行拟定定；3设计荷荷载：公公路级； 4桥面净净宽：净净11.75mm + 220.55 m防防撞栏。5其他的的具体要要求请见见毕业设设计指导导书。二、设计（研研究）现现状和发发展趋势势（文献献综

4、述）：（根据方案案比选中中所用到到的桥型型进行讲讲述）（一）连续续梁桥2.1.11连续梁梁桥简介介两跨或两跨跨以上连连续的梁梁桥，属属于超静静定体系系。连续续梁在恒恒活载作作用下，产产生的支支点负弯弯矩对跨跨中正弯弯矩有卸卸载的作作用，使使内力状状态比较较均匀合合理，因因而梁高高可以减减小，由由此可以以增大桥桥下净空空，节省省材料，且且刚度大大，整体体性好，超超载能力力大，安安全度大大，桥面面伸缩缝缝少，并并且因为为跨中截截面的弯弯矩减小小，使得得桥跨可可以增大大。2.1.22连续梁梁桥优点点 连连续梁桥桥是中等等跨径 HYPERLINK /view/113819.htm 桥桥梁中常常用的一一

5、种桥梁梁结构，预预应力混混凝土连连续梁桥桥是其主主要结构构形式，它它具有接接缝少、刚刚度好、行行车平顺顺舒适等等优点，在在30-1200m跨度度内常是是桥型方方案比选选的优胜胜者。而而横张预预应力混混凝土技技术在TT型梁、箱箱型梁、空空心板桥桥三座常常规跨径径简支梁梁桥中的的应用，取取得了明明显的技技术经济济效益。为为拓宽横横张预应应力技术术的应用用范围，将将其应用用到更大大跨度的的连续梁梁桥中就就显得尤尤为必要要了。 主梁是连续续支承在在几个桥桥墩上。在在荷载作作用时，主主梁的不不同截面面上有的的有正弯弯矩，有有的有负负弯矩，而而弯矩的的绝对值值均较同同跨径桥桥的简支支梁小。这这样，可可节省

6、主主梁材料料用量。连连续梁桥桥通常是是将35孔做做成一联联，在一一联内没没有桥面面接缝，行行车较为为顺适。连连续梁桥桥施工时时，可以以先将主主梁逐孔孔架设成成简支梁梁然后互互相连接接成为连连续梁。或或者从墩墩台上逐逐段悬伸伸加长最最后连接接成为连连续梁。近近一、二二十年，在在架设预预应力混混凝土连连续梁时时，成功功地采用用了 HYPERLINK /view/1205075.htm 顶推推法施工工，即在在桥梁一一端（或或两端）路路堤上逐逐段连续续制作梁梁体逐段段顶向桥桥孔，使使施工较较为方便便。连续续梁桥主主梁内有有正弯矩矩和负弯弯矩，构构造比较较复杂。此此外，连连续梁桥桥的主梁梁是超静静定结构

7、构，墩台台的不均均匀沉降降会引起起梁体各各孔内力力发生变变化。因因此，连连续梁一一般用于于地基条条件较好好、跨径径较大的的桥梁上上。19966年年建成的的美国亚亚斯托利利亚桥，是是目前跨跨径最大大的钢桁桁架连续续梁桥，它它的跨径径为3776米。（二）斜拉拉桥2.2.11 斜拉拉桥的概概念斜拉桥又称称斜张桥桥，是将将 HYPERLINK /view/139123.htm 主梁用许许多拉索索直接拉拉在桥塔塔上的一一种 HYPERLINK /view/113819.htm 桥梁梁，是由由承压的的塔，受受拉的索索和承弯弯的梁体体组合起起来的一一种 HYPERLINK /view/1195986.htm

8、 结构构体系。其其可看作作是拉索索代替支支墩的多多跨弹性性支承连连续梁。其其可使梁梁体内弯弯矩减小小，降低低建筑高高度，减减轻了结结构重量量，节省省了材料料。斜拉拉桥由 HYPERLINK /view/139171.htm 索索塔、主主梁、斜斜拉索组组成。2.2.22斜拉桥桥的受力力状态及及特点 桥桥承受的的主要荷荷载并非非它上面面的汽车车或者火火车，而而是其自自重，主主要是我我们脚下下的主梁梁。现在在我们就就分析这这个： 我们以以一个索索塔来分分析。索索塔两侧侧是对称称的斜拉拉索，通通过斜拉拉索将索索塔主梁梁连接在在一起。现现在假设设索塔两两侧只有有两根斜斜拉索，左左右对称称各一条条，这两两

9、根斜拉拉索受到到主梁的的重力作作用，对对索塔产产生两个个对称的的沿着斜斜拉索方方向的拉拉力，根根据受力力分析，左左边的力力可以分分解为水水平向向向左的一一个力和和竖直向向下的一一个力；同样的的右边的的力可以以分解为为水平向向右的一一个力和和竖直向向下的一一个力；由于这这两个力力是对称称的，所所以水平平向左和和水平向向右的两两个力互互相抵消消了，最最终主梁梁的重力力成为对对索塔的的竖直向向下的两两个力，这这样，力力又传给给索塔下下面的 HYPERLINK /view/139222.htm 桥桥墩了。 斜拉索数量量再多，道道理也是是一样的的。之所所以要很很多条，那那是为了了分散主主梁给斜斜拉索的的

10、力而已已。2.2.33不同类类别的斜斜拉桥 根据空跨的的布局斜斜拉桥可可以分为为双塔三三跨式、独独塔双跨跨式、三三塔四跨跨式和多多塔多跨跨式。双塔三跨式式斜拉桥桥是一种种最常见见的孔跨跨布置方方式。由由于它的的主跨跨跨径较大大一般用用于跨径径较大的的河流。在这类桥式式中，边边跨与主主跨的比比例非常常重要，为为了在视视觉上清清楚地表表现主跨跨，边主主跨之比比应小于于0.55.从受受力上看看，边主主跨之比比与斜拉拉桥的整整体刚度度、端锚锚索的应应力变幅幅有着很很大的关关系。当当主跨有有活载时时边跨梁梁端点的的端锚索索产生正正轴力（拉拉力），而而当边跨跨有活载载时端锚锚索又产产生负轴轴力（拉拉力松减

11、减），由由此引起起较大应应力幅而而产生疲疲劳问题题。边跨跨较小时时，边跨跨主梁刚刚度较大大，边跨跨拉索较较短，刚刚度也就就相对较较大，因因而此时时边跨的的索塔的的锚固作作用就大大，主跨跨的刚度度也就相相应增大大。对于于活载比比重较小小的公路路和城市市桥梁，合合理的边边主跨比比为0.400.445，而而对于活活载比重重较大的的铁路桥桥梁，边边主跨之之比宜为为0.22000.255，同样样道理，斜斜拉桥的的边跨应应比相同同跨径混混凝土斜斜拉桥的的跨径小小。独塔双跨式式斜拉桥桥也是一一种较常常见的孔孔跨布置置方式，由由于它的的主孔跨跨径一般般比双塔塔三跨式式的主孔孔跨径小小，适用用于跨越越中小河河流

12、和城城市通道道。独塔双跨式式斜拉桥桥的主跨跨跨径与与边跨跨跨径之比比一般为为1.22522，但多多数接近近1.552，两两跨相等等时，由由于失去去了边跨跨及辅助助墩对主主跨变形形的有效效约束作作用，因因而这种种形式较较少采用用。斜拉桥与悬悬索桥一一样，很很少采用用三塔四四跨式或或多塔多多跨式。原原因是多多塔多跨跨式斜拉拉桥中的的中间塔塔塔顶没没有端锚锚索来限限制它的的变位。因因此，已已经是柔柔性结构构的斜拉拉桥或悬悬索桥采采用多塔塔多跨式式将使结结构柔性性进一步步增大，随随之而来来的是变变形过大大。2.2.44斜拉桥桥的施工工工艺及及描述主梁施工主梁除钢主主梁和叠叠合梁采采用工厂厂加工制制作，

13、现现场起吊吊拼装形形成外，预预应力混混凝土主主梁大多多采用挂挂篮现浇浇或支架架现浇，少少数也有有采用预预制拼装装法完成成。挂篮篮悬浇法法由于其其造价较较低，且且主梁线线形易于于控制，采采用较为为广泛。在在我国，挂挂篮悬浇浇从后支支点发展展大前支支点(也也称“牵索式式挂篮”），从从小节距距发展到到大节距距，从轻轻型发展展到超轻轻型从节节段施工工周期115天发发展到最最快4天天，技术术已经逐逐渐成熟熟。牵索索式挂篮篮的采用用提高了了挂篮承承载能力力，加快快了施工工速度。索塔及索塔塔基础施施工目前中国斜斜拉桥无无论采用用H形，倒倒Y形，还还是钻石石形索塔塔，均采采用钢筋筋混凝土土结构。钢钢筋混凝凝土

14、索塔塔的形成成，主要要取决于于支架和和模板工工艺。近近年来大大多采用用简易支支架或无无支架施施工法；索塔施施工模板板、提模模、翻模模及爬模模工艺，其其中爬模模造价较较低，浇浇注节段段高达669米米，施工工速度快快，外观观较光滑滑。斜拉拉桥因为为其跨径径较大使使得主塔塔墩基础础竖向荷荷载相应应较大，从从而基础础工程相相应较大大。索塔塔基础一一般采用用桩基础础、钢围围堰、沉沉井、或或围堰加加桩基础础施工方方法。拉索施工拉索的加工工一般采采用热剂剂PE防防护法在在工厂或或现场加加工。拉拉索锚头头有热铸铸和冷铸铸两种，大大多采用用冷铸锚锚头。拉拉素大多多系整束束集中防防护张拉拉，但也也有个别别采用平平

15、行钢绞绞线分束束防护张张拉。斜斜拉索的的张拉、牵牵引与张张拉。随随着斜拉拉桥的跨跨径增大大，拉索索长度和和质量随随之增大大，其张张拉、牵牵引及张张挂的力力度与难难度随之之增大。一一般采用用放盘法法自下而而上牵引引到位或或采用整整盘吊装装上梁后后牵引上上塔。三、设计（研研究）的的重点与与难点，拟拟采用的的途径（研研究手段段）：3.1 方方案比选选的原则则1、安全方方面（结结构尺寸寸和构造造上）：在强度方面面：足够够的安全全储备；在刚度方面面：控制制变形稳定性方面面：保持持原形状状和位置置的能力力。2、使用上上的要求求：适用用耐久保证在1000年的的设计基基准期内内正常使使用桥面宽度满满足当前前以

16、及今今后规划划年限内内的交通通流量；利于泄洪，通通航（跨跨河桥）或或车辆和和行人的的通行（旱旱桥）；桥梁的两端端方便于于车辆的的进入和和疏散；考虑综合利利用，方方便各种种管线的的搭载。3、经济上上的要求求：合理理的经济济选择造价和和养护费费用综合合最省的的桥型；遵循因地制制宜，就就地取材材和方便便施工的的原则； 桥位应考考虑建在在能缩短短河道两两岸的运运距，促促进该地地区的经经济发展展，产生生最大的的效益；对于过过桥收费费的桥梁梁应能吸吸引更多多的车辆辆通过，达达到尽可可能快回回收投资资的目的的。4、施工上上的要求求：技术术先进 在因地地制宜的的前提下下，尽可可能采用用成熟且且先进的的新结构构

17、、新设设备、新新材料和和新工艺艺。5、美学和和景观上上的要求求：美观观着经济的发发展、人人们生活活水平的的提高，桥桥梁美学学越来越越受到重重视。6、环境保保护和可可持续发发展多方面考虑虑环境要要求，采采取必要要的工程程控制措措施，建建立环境境监测保保护体系系，将不不利影响响减至最最小。3.2 设设计方案案比选 （一）方方案一：720mm预应力力混凝土土连续梁梁桥 该桥结结构的组组成：茶庵铺互通通式立体体交叉KK65+6877跨线桥桥全长1140mm。横截截面布置置采用CC50分分幅双箱箱3室的的箱形截截面。全全桥采用用等截面面形式。箱梁截面顶宽12.75米，底板宽10.00米，平均梁高1.42

18、米，箱梁顶板厚度采用30厘米，腹板厚度为40厘米，底板厚度50厘米。具体尺寸见图1-1和图1-2。图1-1 立面图图（单位位：cmm）图1-2 横断面面图（单单位：ccm）使用该结结构的原原因：优点：单跨跨跨径小小，比较较经济，可可采用顶顶推施工工，不影影响桥下下公路通通行。也也可以采采用落地地支架施施工。缺点：单跨跨20mm采用箱箱梁，施施工复杂杂度要比比T梁高高，不利利于装配配式施工工。适用范围：适用于于山区公公路等对对美观要要求不高高，但对对安全性性要高的的公路所采用的的施工方方法：下部结构：钻孔灌灌注柱基基础施工工、桥墩墩立钢模模现浇施施工上部结构：移动模模架法施施工（二）方案案二：（

19、660+880）mm独塔单单索面斜斜拉桥该桥结构构的组成成：茶庵铺互通通式立体体交叉KK65+6877跨线桥桥全长1140mm。横截截面布置置采用CC50单单箱3室室的箱形形截面。全全桥采用用等截面面形式。箱梁截面顶宽28.1米，底板宽14.00米，梁高3.00米，箱梁顶板厚度采用28厘米，腹板厚度为30厘米，底板厚度25厘米。具体尺寸见图2-1和图2-1。图2-1 立面图图（单位位：cmm）图2-1横横断面图图（单位位：cmm）使用该结结构的原原因：优点：可采采用分节节段斜拉拉悬臂挂挂篮施工工，桥型型美观。缺点：箱梁梁高度较较大，整整体造价价高，拉拉索不利利于维护护。适用范围：适用于于城市或

20、或近郊，对对经济要要求不高高，但对对美观有有要求的的公路。所采用的的施工方方法：下部结构：钻孔灌灌注柱基基础施工工、双肢肢薄壁墩墩立模板板现浇施施工上部结构：斜拉悬悬臂挂篮篮施工 (三)方案案比选方案一二桥型名称预应力混凝土等截面连续梁桥独塔单索面斜拉桥1跨径布置（m）720m（60+80）m2截面形式等截面单箱三室箱形截面等截面单索面三室箱形截面3梁高（m）1.42m3.00m4上部结构施工方法移动模架法施工斜拉悬臂挂篮施工5施工安全性易于施工，施工难度小施工难度较大6使用效果全桥连续梁，无伸缩缝，行车舒适，易于养护采用斜拉桥，行车舒适，效果美观，但较方案一难养护7工程量工程量小工程量大8养

21、护维修量较小较大9工 期较短较长10经济性比方案二经济比方案一不经济11安全性强度高、刚度高、稳定性好强度高、属于柔性结构风度相对方案一要低、稳定性相对方案一要低（四）总结结通过方案比比选，预预应力混混凝土等等截面连连续梁桥桥比独塔塔单索面面斜拉桥桥，桥梁梁建筑高高度小，工工程量小小，施工工难度小小，可以以采用多多种施工工方法，工工期较短短，易于于养护。另另外该桥桥是位于于山区的的高速公公路桥，对对于美观观要求低低。综上上，设计计最终确确定采用用预应力力混凝土土等截面面连续梁梁桥。（五）设计计（研究究）的重重点与难难点，拟拟采用的的途径（研研究手段段）：（1）重点点：1）箱梁细细部尺寸寸的拟定

22、定；2) 预应应力钢筋筋的计算算与布置置；3) 连续续梁桥恒恒载状态态下内力力、位移移的计算算；（2）难点点：1)预应力力筋的张张拉及施施工过程程中预应应力损失失；2) 混凝凝土的收收缩徐变变；3) 预应应力设计计。4）各部分分验算（3）拟采采用途径径：1) 用桥桥梁计算算软件AANSYYS准确确模拟整整个施工工过程及及成桥状状态；2) 先计计算成桥桥状态下下包括二二期恒载载的内力力，确定定所需的的预应力力的大小小、预应应力钢筋筋的种类类和布置置位置，并并通过手手算和电电算的对对比，确确定合适适的状态态；3) 利用用Auttocaad绘图图软件进进行相关关施工图图纸的绘绘制，并并用Miicro

23、osofftooffiice办办工软件件整理资资料，汇汇总毕业业设计成成功；四、设计（研研究）进进度计划划：1、熟悉悉毕业设设计的任任务和要要求、调调研、撰撰写开题题报告、准准备好上上机条件件（1-3周）；2、收集集资料、方方案比选选、拟定定推荐方方案的结结构尺寸寸=交比比选方案案报告和和图纸（33-5周周）3、推荐荐方案上上部结构构设计计计算、电电算（55-9周周）； 对对于比较较容易计计算的内内容采用用手算，对对于相对对难以计计算但适适合电算算的部分分采用AANSYYS进行行计算。4、 配配筋计算算（100-111周）； 采采用结构构设计原原理进行行配筋。5、强度度、刚度度、稳定定性验算算

24、（111-122周）； 采采用ANNSYSS进行复复核。6、下部部结构设设计计算算（122-133周）； 手手算加AANSYYS电算算。7、绘制制施工图图（133-155周）； 包包括手绘绘和caad绘制制。8、专业业文献翻翻译（116周）。9、 整整理资料料、汇总总结果、准准备答辩辩（177周）10、 答答辩 五、参考文文献：1JTJJ 0001-003，公公路工程程技术标标准SS北北京：人人民交通通出版社社，200032JTGGD622-20004，公路钢钢筋砼及及预应力力砼桥涵涵设计规规范SS北北京：人人民交通通出版社社200043JTGGD600-20004，公路桥桥涵设计计通用规规范

25、SS北北京：人人民交通通出版社社，20004 4JTJJ 0224-007，公公路桥涵涵地基与与基础设设计规范范S北京京：人民民交通出出版社，20075邵旭东东桥梁梁工程M北北京：人人民交通通出版社社，200076范立础础，顾安安邦桥桥梁工程程(上、下下册)(土木工工程专业业用)M北北京：人人民交通通出版社社，200027姚玲森森桥梁梁工程(公路与与城市道道路工程程专业用用)M北北京：人人民交通通出版社社，200088颜东煌煌，田仲仲初，李李学文桥梁结结构电算算程序设设计 M北北京：湖湖南大学学出版社社，200029李传习习，夏桂桂云大大跨度桥桥梁结构构计算理理论MM北北京：人人民交通通出版社社，2000210周念念先桥桥梁方案案比选M北北京：人人民交通通出版社社，1999711王文文涛刚刚构连续组组合梁桥桥M北北京：人人民交通通出版社社，1999512范立立础预预应力混混凝土连连续梁桥桥M北