榕江大桥设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着我国国民经济的迅速发展和经济的全球化，大力发展交通运输事业，建立四通八达的现代交通网络，这不仅有利经济的进一步发展，同时对促进文化交流、加强民族团结、缩小地区差别、巩固国防等方面也都有非常重要的意义。

桥梁是一种功能性的结构物，从古至今，人类从未停止过对桥梁安全性、经济性与美学的追求，很多桥梁不仅成为重要的交通枢纽而且成为令人赏心悦目的艺术品，具有鲜明的时代特征，至今仍被人们所赞叹。

随着科学技术的进步和经济、社会、文化水平的提高，人民对桥梁建筑提出了更高的要求。经过几十年的努力，我国桥梁建设近年来发展迅速，桥梁设计由初期中、小桥到大型斜拉桥、悬索桥，结构体系和施工工艺都有很大发展。大跨径梁桥、吊桥、斜拉桥的设计、施工水平不断提高，但中等跨径桥梁的设计、施工水平发展相对缓慢，结构形式仍然以简支空心板和简支t梁为主，一些中小跨径大桥采用先简支后连续箱梁和支架现浇连续梁。简支梁桥设计、施工简便，工期短。但桥面伸缩缝较多，行车条件差；跨中弯矩大而墩顶弯矩为零，结构受力不合理；梁高仅受跨中截面弯矩控制，其它截面材料不能得到充分利用随着高速公路、铁路提速和高速铁路的建设，混凝土简支梁仍是桥梁的主要桥型，并且向整体大跨方向发展，因此简支梁桥的施工设备和技术尚需进一步研究同时伴随着全球交通业的快速发展，桥梁建造业也随之迅速发展。新的桥梁结构形式不断地被创造和应用。通过科研单位，设计单位和施工单位的共同努力，这些新型结构桥梁的设计及施工工艺正在不断完善。就目前来说，桥梁设计方面的问题相对较易得到解决，但施工阶段和混凝土生成过程方面是和整个工程质量管理体系的落实、完善分不开的，必须从施工人员素质、技术、工艺上等各方面提高。

2. 研究的基本内容与方案

设计标准

1、计算行车速度：100Km/h。

2、荷载：公路I级。

3、桥宽：左右线分离，分离式路基宽13m，桥梁与路基同宽。宽度布置为12m（行车道） 2×0.5m（防撞护栏）。

4、高程：采用1985年国家高程基准。

5、坐标：采用1954年北京坐标系。

6、地震烈度：地震动峰值加速度小于0.05g。

7、桥面横坡：单向2%(半幅桥)。

方案介绍

1.1方案一------ 双塔斜拉桥

1.1.1方案选择理由

斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥由索塔主梁、斜拉索组成。此处为“V”字型峡谷，桥面距坡面距离较远，利用斜拉桥大跨径的特点一跨越过山谷部分，可降低施工难度以及施工成本。

1.1.2方案简介

孔径布置：主跨部分长300m，宽13m。左右主塔高度为60m，面设有2％的横坡，其中间标高高于外侧标高。道路宽13m，两侧布置0.5m防撞墙。全桥采用等截面形式。桥梁布置见图1-1,横断面布置见图1-2。

图1-1 桥梁布置（单位：cm）

图1-2 横断面布置（单位：cm）

1.2方案二----预应力混凝土连续刚构桥

1.1.1方案选择理由

连续刚构桥的特点是，行车平顺，通畅，安全，可满足交通运输要求施工技术成熟，方法简单，易掌握，需要的机具少，无需大型设备，可充分降低施工成本，所用材料普通，价格低，成桥后养护费用少，需要大型支座，需较多预应力钢筋，基础施工复杂。此处地形险要，该桥型施工简单，并且若主桥部分取大跨径则可降低桥墩高度。

1.2.2方案简介

桥跨布置：30m 120m 250m 120m，全长520m。桥面设有2％的横坡，其中间标高高于外侧标高。道路宽13m，两侧布置0.5m防撞墙。布置简图见图1-3，横断面布置见图1-4。

图1-3 预应力混凝土连续刚构桥横断面简图（单位：cm）

图1-4 横断面布置（单位：cm）

1.2.3构造和尺寸介绍

（1）主梁结构构造：上部结构为变截面箱梁。主要采用高强混凝土以及大吨位预应力体系来实现主梁的轻型化。

（2）下部构造：全桥基础均采用钻孔灌注摩擦桩，桥墩为圆端形实体墩。

1.3方案三------ 钢筋混凝土等截面悬链线无铰拱桥

1.1.1方案选择理由

拱桥是在竖直平面内以拱作为上部结构主要承重构件的桥梁。拱桥是向上凸起的曲面，其最大主应力沿拱桥曲面作用，沿拱桥垂直方向的最小主应力为零。拱桥的主要优点是：跨越能力强，能充分的就地取材，与混凝土梁式桥相比，可以节省大量的钢材和水泥；耐久性能好，维修养护费用少。此处地形适合利用拱桥结构，主桥部分跨过山谷，同时与地形相适应，其外形美观。

1.3.2方案简介

本方案为钢筋混凝土等截面悬链线无铰拱桥。主桥部分长为350m，主桥部分二十五跨每跨均采用10m跨径。桥面板采用空心板，可以减轻上部构造的重量。主拱圈采用箱形截面的拱圈。道路宽13m，两侧布置0.5m防撞墙。桥梁布置见图1-5，拱圈截面尺寸见图1-6。

图1-5 拱桥的布置简图（单位cm）

图1-6 拱圈截面尺寸（单位：cm）

1.3.3构造及尺寸说明

本桥拟用拱轴系数m=2.24，净跨径为350m，矢跨比为1/7。桥面行车道宽13m,两边各设0.5m的护栏。面设有2％的横坡，其中间标高高于外侧标高。

2方案比选

2.1原则：技术先进、安全可靠、适用耐久、经济美观、环境可持续发展。

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。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，对以上介绍的三种桥型进行方案选。毕设对造价的要求较低，经济性不做专项比较。

桥型优缺点标比较表

方案的最终确定：经考虑，连续钢构的设计较简单，受力特点明确，因此选泽了方案二。

3. 研究计划与安排

第七学期20-21周：熟悉设计任务、调研、外文文献翻译；

第八学期1-2周：进行开题报告撰写、开题答辩；

第八学期第3周：桥梁分孔，方案比选，确定最佳方案；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 中华人民共和国行业标准．公路桥梁设计通用规范（jtgd60-2004）．北京：人民交通出版社，2004．

[2] 中华人民共和国行业标准．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （jtgd62-2004）．北京：人民交通出版社，2004．

[3] 中华人民共和国行业标准．公路桥涵地基与基础设计规范（jtg d63-2007）．北京：人民交通出版社，2007．