桥梁设计毕业设计.doc

桥梁设计毕业设计
篇一：桥梁专业毕业设计模板
　　西 南 交 通 大 学 本科毕业设计
　　86m+162m+86m公路预应力 混凝土连续刚构桥设计
　　年 级： 土木20XX级 学 号： 20XX0568 姓 名： 陈 梓 专 业： 土木工程 指导老师： 张清华
　　20XX年6月
　　院 系 土木工程学院 专 业 土木工程年 级 20XX级詹天佑班 姓 名 陈梓 题 目 （86m+162m+86m)公路预应力混凝土连续刚构桥
　　指导教师
　　评 语 陈梓的毕业设计题目为86+162+86m公路预应力混凝土双薄壁墩连续刚构桥设计，论文所完成的主要工作包括结构尺寸拟定、结构内力分析、预应力筋估算、结构内力组合和验算等。设计中考虑了采用悬臂浇筑施工方法条件下施工过程对于成桥内力状态的影响，考虑了预应力、混凝土收缩徐变、温度效应和支座不均匀沉降等因素所引起的次内力，在此基础上进行了施工阶段应力的控制验算；并根据内力组合结果按照规范对结构进行了承载力极限状态验算和正常使用状态验算。论文计算基本正确、设计基本合理、设计图纸和相关资料基本符合规定要求。论文达到本科毕业设计要求，同意进行答辩。
　　指导教师
　　评 阅 人
　　评 语 陈梓的毕业设计根据所确定的桥跨总体布置确定了结构主要尺寸、主梁分段及施工过程，建立了结构分析的有限元模型，进行了恒载及活载作用下的结构内力计算，据此估算并布置了预应力钢束，计算了预应力损失及温度、徐变等次内力，进行了截面验算。该生在毕业设计期间学习认真，所完成的毕业设计内容基本完整，所绘制的工程图纸基本规范，已达到本科毕业设计要求。
　　评 阅 人
　　成绩
　　答辩委员会主任
　　年 月 日
　　毕 业 设 计 任 务 书
　　班级20XX级詹天佑班学生姓名 陈梓 学号 20XX0568 发题日期：20XX 年 2 月 28 日 完成日期：20XX年 6 月 6 日 题 目 （86m+162m+86m） 公路预应力混凝土连续刚构桥设计 毕业设计目的
　　经过毕业设计，使同学们了解预应力混凝土连续刚构桥设计的基本过程，掌握预应力混凝土连续刚构桥设计的基本要素，包括桥型选择、桥跨尺寸比选、主要结构尺寸的选择、结构受力计算分析、施工方法选择等。
　　通过本次毕业设计，使同学们将四年学习的各种基本知识真正的综合起来，并用于实践，对桥梁的具体施工、使用有一个全新层次的了解，熟悉桥梁设计的步骤，为以后踏上工作岗位并尽快适应打下坚实的基础。 （二）设计资料
　　1、主要技术指标
　　 桥跨布置： 86m+162m+86m 公路预应力混凝土连续刚构桥 荷载标准：公路I级； 桥面宽度：
　　0.25m栏杆+2×3.75m车行道+3.5应急车道+0.25m栏杆=11.5m； 桥面纵坡：0% ； 桥面横坡：2%。 桥轴平面线型：直线。 2、材料规格
　　 梁体混凝土：C50级混凝土； 桥墩混凝土：C40级混凝土
　　 桥面铺装及栏杆混凝土：C30级混凝土； 承台及桩基础混凝土：C30级混凝土 预应力钢筋及锚具：
　　主梁纵向预应力钢筋可选用7-?s15.24、9-?s15.24、12-?s15.2、19-?s15.24或22-?s15.24高强度低松弛钢绞线，
　　b
　　=1860MPa，对应锚具分别为Ry=1488MPa；Ry
　　YM15-7、YM15-9、YM15-12、YM15-19
　　或YM15-22；对应波纹管直径分别为φ70、φ80、φ85、φ100mm或φ110mm 。
　　主梁竖向预应力钢筋可选用JL25精扎螺纹钢，fpk?540MPa，锚具可选用JLM25型锚具，主梁横向预应力钢筋可选用5-?s15.24高强度低松弛钢绞线，锚具可采用扁锚体系。
　　 普通钢筋：
　　受力主钢筋用HRB400钢筋，fsd=330MPa，fsd?=330MPa；非受力钢筋用HRB335钢筋，fsd=280MPa，fsd?=280MPa。
　　3、施工顺序及注意事项
　　 墩台基础施工：桥台采用明挖基础，桥墩采用钻孔桩基础。 在支架上现浇施工中间墩顶0#段 采用满堂支架施工边跨靠近边支座梁段；
　　 在中间墩顶0#段上安置悬臂挂篮设施；
　　 从中间墩顶0#段两侧采用挂篮对称悬臂施工主梁其他梁段； 施工边跨、中跨合拢段； 拆除挂篮设施和边跨支架；
　　 桥面铺装、人行道板及栏杆等后期工程施工； 设计任务
　　1、桥式方案拟定
　　说明所选择桥式适合的地理、地质环境；主要尺寸如梁截面高度、顶底板厚度与腹板厚度及其变化规律等确定的一般方法；结构受力的合理性和经济性等。
　　2、结构内力分析
　　结构内力分析基本原理描述；有限元结构分析计算和设计软件的原理及使用，包括结构计算图式的确定、单元划分、施工阶段的划分及其对应的内力计算、运营阶段内力计算等。结构内力分析，包括以下计算工作：
　　1) 自重恒载内力计算（含一期及二期恒载）； 2) 活载内力计算； 3) 主梁纵向预应力估算； 4) 纵向预应力布置； 5) 预应力损失计算； 6) 预应力次内力计算； 7) 温度内力计算（顶板升温）； 8) 横向预应力估算； 9) 支座沉降内力计算；
　　10) 收缩徐变次内力计算；（选作） 11) 荷载组合；
　　3、主要截面检算
　　基本设计计算原理描述；相关设计规范应用的具体公式、参数表征方式的使用。对主梁验算（按预应力混凝土构件验算）包括以下几方面的验算：
　　1) 持久状况承载能力极限状态下：
　　 主梁正截面强度检算；
　　 主梁斜截面强度检算（考虑竖向预应力布置）； 2) 持久状况正常使用极限状态下：
　　 预应力损失计算； 截面抗裂验算； 挠度验算；
　　3) 持久状况和短暂状况构件应力计算：
　　 主梁截面正应力验算；
　　 主梁截面主应力验算（考虑竖向预应力布置）； 主梁刚度验算
　　 施工阶段正应力计算； 4、编制设计计算说明书 5、绘制结构主要施工图
　　绘制桥梁结构主要构造图，分阶段预应力钢筋布置图，施工程序图等，要求达到A3幅面图纸不少于16张。
　　6、外文资料翻译
　　要求选择一篇外文专业科技文献（外文字符不少于10000个）翻译或用外文写出本人的毕业设计摘要（不少于500汉字，在答辩时用外语宣读）。
　　7、毕业设计的说明书不少于15000汉字。 设计依据
　　1、设计规范：
　　 中华人民共和国交通部标准，公路桥涵设计通用规范，JTG D60-20XX； 中华人民共和国交通部标准，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范，JTG D62-20XX；
　　中华人民共和国交通部标准，公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连接器规格系列，JT/T329.1-1997。
　　2、设计任务书。 （五）设计要求
　　1、根据任务书提出完成毕业设计工作计划并报指导老师认可； 2、掌握桥梁设计的基本原理和方法；
　　3、熟悉有关设计规范的应用和相关桥梁专业计算软件的使用；
篇二：桥梁毕业设计正文
　　中文题目：双鱼大桥设计
　　副 标 题：下部结构设计
　　外文题目：Damage analysis and seismic retrofitting of a continuous prestressed reinforced concrete bridge
　　毕业设计（论文）共144页
　　完成日期 20XX年6月5日 图纸共 13 张 答辩日期20XX年6月17日
　　摘要
　　本桥为钢筋混凝土预应力简支T型梁桥，先进行基础和下部设计，再进行桥面铺装设计，桥全长280m，设7跨，跨径40m，设计荷载为公路-Ⅱ级荷载，设计车速为V=80Km/h。本部分设计为该桥的下部结构设计，主要包括支座设计、盖梁设计、桥墩（桥台）设计、承台设计、桩基设计，该桥梁地处广东省广州市，是广州市绕城公路的重要组成部分，该桥建成之后，使全新通车成为了可能，为广州市的经济发展提供了自己应尽的贡献。
　　本桥设计初期，先是调阅该地段的气候、地质、水文等自然资料，并了解了当地的消费和出工情况，再查阅相应法律法规、计算方法、设计经验和原则，在此基础之上，结合目前的最新规定和当地资料，经过自己细心、认真、严谨的计算和复核而得出的。设计中所有参数、尺寸、形状、方法均是有法可依、有章可循、有例可鉴，体现出了设计的严肃性和规范性。
　　本设计中支座采用板式橡胶支座，桥墩采用的是双柱式钻孔灌注桩桥墩，承台采用T型承台，桥台采用墙式框架埋置式桥台。在计算中充分考虑了水平力、垂直力、制动力、土压力、地震力等可计算和估计出的力，为计算的准确性性提供了的保证。
　　在计算当中还采用了杠杆发、偏心压力法等现代新型计算方法，同时配用计算机和CAD等现代手段加以辅助计算，还参照了正规版的设计计算算例来帮助设计，并加以修正和复核。加大了设计的科学性。
　　关键词：桥梁；验算；设计；尺寸；规范
　　Abstract
　　The bridge is reinforced prestressed concrete simply supported T beam bridge, the first base and the lower part of the design, in overseas pavement design, bridge a total length of 280m and seven cross, 40m span, load design for highway - grade II load, design speed for V=80Km/h. This part of the design for the design of the substructure of the bridge, including bearing design, beam design, bridge pier design, platform design, pile foundation design, the bridge department, Guangzhou City, Guangdong Province, is an important part of Guangzhou city's beltway highway, after the xxpletion of the bridge, new traffic as possible, provide what they ought to do contribution for the economic development of Guangzhou city.
　　The initial design of the bridge, first access to the lot of the climate, geology, hydrology and other natural materials, and understand the local consumer and industry and trade, and then refer to the laws and regulations, calculation method, design experience and principles, on this basis, xxbined with the latest regulations and local data, after yourself carefully and seriously, rigorous calculated and checked out. In the design of all parameters, the shape, the size, the method are the laws and rules, with mirror, reflecting the seriousness and standard design.
　　The design of bearing with the laminated rubber bearings, piers of double column bored pile piers, cap with T shaped cap abutment using wall type frame buried abutment. In the calculation, the calculation and the estimated force of the horizontal force, the vertical force, the pressure of the system, the earth pressure, the earthquake force and so on are considered, and the guarantee for the accuracy of the calculation is provided..
　　In the calculation also uses the lever and eccentric pressed method, a modern new calculation method, also equipped with modern means such as xxputer and CAD aided calculation, referring to the formal version of the design calculation examples to help design, and revision and review. Increased the scientific nature of the design.
　　Keywords: bridge; checking xxputations; design; dimension; specification
　　目录
　　0 前言 .......................................................... 1
　　1 桥型方案的比选 ................................................ 2
　　1.1 技术设计标注 ................................................ 2
　　1.2 主要设计依据 ................................................ 2
　　1.3 工程地质资料 ................................................ 2
　　1.4 水温气候资料 ................................................ 2
　　1.5 桥型拟定 .................................................... 3
　　1.7 墩台类型确定 ................................................ 5
　　1.7.1 桥墩类型确定 .............................................. 5
　　1.7.2 桥台类型确定 .............................................. 6
　　2 支座设计 ...................................................... 6
　　2.1 本设计选用板式橡胶支座 ...................................... 6
　　2.2 支座平面尺寸确定 ............................................ 6
　　2.2.1 计算支座的平面形状系数 .................................... 7
　　2.2.2 计算橡胶支座的弹性模量 .................................... 7
　　2.2.3 验算橡胶支座的承压强度 .................................... 7
　　2.3 确定支座厚度 ................................................ 7
　　2.3.1 主梁的计算温差 ............................................ 7
　　2.3.2 计算汽车荷载制动力引起的水平位移 .......................... 8
　　2.3.3 确定需要的橡胶片总厚度 .................................... 8
　　2.4 支座偏转情况验算 ............................................ 8
　　2.4.1 计算支座的平均压缩变形 .................................... 8
　　2.4.2 计算梁端偏转角 ............................................ 9
　　2.4.3 偏转情况验算 .............................................. 9
　　2.5 支座抗滑稳定性验算 .......................................... 9
　　2.5.1 温度变化引起的水平力为 .................................... 9
　　2.5.2 为保证支座与梁底墩台顶面间不发生相对滑动 .................. 9
　　3 桥墩设计 ..................................................... 10
　　3.1 盖梁设计 ................................................... 10
　　3.1.1 盖梁尺寸设计 ............................................. 10
　　3.1.2 盖梁计算 ................................................. 14
　　3.1.3 截面配筋设计和承载力校核 ................................. 31
　　3.2 墩柱设计 ................................................... 40
　　3.2.1 各墩水平力计算 ........................................... 41
　　3.2.2 恒载计算 ................................................. 45
　　3.2.3 活载计算 ................................................. 46
　　3.3 桩基设计 ................................................... 53
　　4 桥台设计 ..................................................... 63
　　4.1 台帽计算 ................................................... 64
　　4.1.1 荷载计算 ................................................. 64
　　4.1.2 内力计算 .............................................
.... 68
　　4.1.3 截面验算 ................................................. 72
　　4.2 台墙计算（一片台墙） ....................................... 74
篇三：桥梁毕业设计
　　第一章 方案比选及尺寸拟定
　　第一节 工程概述
　　一、工程概况
　　1．气象资料
　　该桥位于XX省XX县境内，根据XX县地面气象站多年实际观测资料统计，本地区多年平均气温13℃，历年最高气温35.2℃（发生在1974年7月23日）；极端最低气温是-10℃（发生在1975年12月14日）；多年平均降水量435.8毫米，多年平均蒸发量1972.5mm，历年最大积雪深度3.0cm，最大冻土深度24.0m。多年平均日照时数1766.3h，多年平均湿度为59%，平均风速3.1m/s，历年最大风速12.0m/s。
　　2．水文资料
　　该桥位于XX省XX县境内的白龙江干流上河上，水文分析计算以白龙江立节水电站作为参考站，桥位处于控制流域面积9088 km2。7月到9月为主汛期，Q2％=1479 m3/s .，1月至3月为枯水期Q=69.7 m3/s。
　　3．地形地质特征
　　桥址处于河床上圆砾土厚4～5m下部为卵石层。（1）圆砾土：青灰色，结构密实，砾石磨圆度较好，分选性差，颗粒最大10cm，一般3～5cm，砂含量约占55%，砾石成分为砾岩、灰岩、变质砂岩、石英岩等，圆砾级配不良；（2）卵石：青灰色，结构密实，砾石磨圆度较好，分选性差，颗粒最大12cm （呈圆柱状），一般2～6cm，圆柱状卵石较多。卵石成分为砾岩、灰岩、变质砂岩、石英岩和结晶灰岩等。
　　4．设计资料
　　（1）跨径：标准跨径 lb= 25.00m；计算跨径 l=24.00m；
　　梁长 24.96m；梁缝为0.04m；
　　（2）桥面宽度 净 3.25+2×0.5m；
　　（3）技术标准
　　桥面宽度；桥面全宽4.25m，行车道宽3.25m；
　　荷载等级：公路—Ⅰ级；
　　防洪标准：50年一遇，Q=1479 m3/s；
　　设计基准期：100年；
　　设计桥面标高：1933.85m；
　　设计桥面纵坡：0.5％;设计桥面横坡：2％；
　　（横坡设置方法：梁端底加三角垫层）
　　二、桥型比选概述
　　进行方案比选的目的在于评估方案的可行性，特别是基础工程的可行性。
　　桥式方案比选是初步设计阶段的工作重点，一般总要进行多个方案的比较。在桥式方案中要慎重确定桥梁跨度，特别是主跨的跨度。采用大跨度对通航有利，又可以减少费力费时的工程量。但是桥长相同时采用大跨度相对小跨度而言造价要高，工期要长（较小的跨度可采用多点施工，平行作业的措施），故要加以综合比较。
　　桥跨布置必须在掌握充分资料的基础上进行，要研究在中，高低水位时的通航轨迹。通行桥跨要与航道相适应，要能覆盖各种水位时航道可能出现的变化。一般情况下，桥梁跨度比航道要求的标准宽度稍大即可，过大则没有必要。
　　以下是桥型方案比选的几个原则：比选的标准要体现科学性，要贯彻“实用、经济、安全和美观”等桥梁设计的基本原则。桥梁必须实用，要有足够的承载力，能保证行车道的畅通；舒适和安全；既满足当前的需求，有考虑今后的发展，能保证交通运输本身的需要，也考虑到支援农业，满足农田排灌的需要，通航河流上的桥梁，应满足航运的需要；靠近城市，村镇，铁路及水利设施的桥梁；只有满足这一条件后才能称得上对桥梁结构的而其他要求，即做到总造价经济，又保证工程质量和实用的安全可靠。
　　1．安全是桥梁结构设计的前提
　　安全标准可从行车安全、通航安全、基础地质条件的安全与施工安全等几个方面考虑。行车安全主要通过桥面设施的布置来实现。如根据公路等级和车流具体情况决定是否需要设置中央分割带、分车带或护拦以保证行车安全。通航安全虽然有通航净空保证，但应注意是否有拖船组成的船队通过，基础的安全一方面应该满足规范中规定的基础埋深与河流的冲刷深度和冰冻深度的关系，另一方面应检查基础附近是否有软弱下卧层。
　　2．实用是设计的基本要求
　　确定3个比选方案，在3个方案里选择传力路线较为简捷的结构形式，以保证结构受力的合理性；要满足交通运输的需求，保证行车的舒适、通畅；如果是通航河流上的桥梁，还要满足同行的要求；此外，还应考虑特殊条件下（如地震、风载）能保证结构的基本功能。要符合简单实用原则，即小跨度能满足功能要求就不采用大跨，简支梁符合要求就不用连续梁，且要优先考虑标准设计或通用设计。
　　3．经济是桥梁结构设计的保证
　　在安全、适用的前提下，经济是做出方案选择的主要因素。评价一座桥的经济性
　　可从几个方面进行：造价、工期及养护维修费用。
　　4．美观也是现代桥梁设计中必须考虑的部分
　　我国基本建设的方针是“经济、适用和在可能条件下注意美观”，大量的公路桥与铁路桥设计时应遵守这一要求，但在特大桥、城市桥以及信于风景区的桥梁，应注意选择美观的桥型方案。
　　第二节 桥式方案的比选及施工方案拟定
　　一、方案一 简支梁桥
　　（一）概述
　　简支梁桥是梁式桥中应用最早，使用最广泛的一种桥型。 它构造简单，建筑高度小，施工方便，受力简单，梁中只有正弯矩；体系温变、混凝土收缩徐变，张拉预应力等均不会在梁中产生附加内力，设计计算方便、最易设计成各种标准跨径的装配式结构。
　　由于简支梁是静定结构，结构内力不受地基变形的影响，对基础要求较低，能适用于地基较差的桥址上建桥。在多孔简支梁桥中，相邻桥孔单独受力，便于预置、架设，简化施工管理，施工费用低且破坏后易于修复。具有施工不受气候条件影响，工期短，节省模板等优点适用于桥涵分布集中并由运输及吊装设备条件的公路，就地浇注的桥涵整体性能好，施工运输机吊装设备，施工简便适用于分散或改建的单个桥涵以及不具备运输及吊装条件的公路为减少伸缩缝装置，为改善行车平整舒适，国内目前常采用桥面连续的预应力混凝土简支梁。
　　（二）基本尺寸
　　根据气象、水文资料初步拟定简支梁桥采用2×25m跨径，桥梁全长50m，桥面系连续，采用预制装配式预应力空心板梁，梁高初步拟定为90cm。下部结构为独柱式墩，桩基础；桥台为桩柱式桥台，扩大基础。
　　（三）施工方案
　　预应力空心板梁的制作方法为后张法。安装方法采用联合架桥机进行安装，其完全不设桥下支架，不受洪水威胁。
　　简支梁桥 图 1—1（单位：m）
　　二、方案二 拱桥
　　（一）概述
　　拱桥也是公路上使用较为广泛的一种桥型。拱桥和梁桥的区别不仅在外形，更重要的是受力性能方面。由力学知识可知，在竖向荷载作用下，支撑处将同时受到竖向和水平反力的共同作用。由于水平反力的作用，拱承受的弯矩将比相同跨径的梁桥小很多，从而处于主要承受轴向压力的状态。这样，拱桥不仅可以利用钢、钢筋混凝土等材料来修建，而且还能依据其受力特点，利用适合承压而抗拉性能较差的圬工材料（石料、混凝土、砖等）来修建。拱桥的跨越能力较强，构造简单，承载潜力大、技术容易掌握、可以就地取材，与混凝土梁桥相比，可以节省较多的水泥和钢材，耐久性也较好，易于维修，养护费用少，外型也较为简单。
　　但拱桥的缺点在于，一般拱桥上部结构自重较大，且存在水平推力，增加了下部结构的工程量，施工工序较多、建桥时间也较长，一般情况下未能采用高度机械化和工业化的建造方法，辅助设备和劳动力用量多；在连续多跨的大中型结构中，为防止一跨破坏而影响全桥安全，需要采取较复杂的结构措施，或应设置抵抗单行水平推力的桥墩，增加了造价；在满足桥下净空要求时，上承式拱的曲线底面将增加桥面高程，等其采用于城市立体交叉及平原地区时，将增加接线的工程量和桥面纵坡，既增大造价又对行车不利。故此处拟采用下承式拱桥。
　　（二）主要尺寸
　　由于拱肋的恒载比较均匀，初拟拱轴线为悬链线。跨径安排为一跨50m,下承式混凝土系杆拱桥，矢跨比为1/5，对公路桥h=（1/30～1/50）l,取拱肋截面高度1.6m。
　　（三）施工方案
　　系梁预应力钢丝束张拉时，需要先张拉主跨50m，架设系梁模板时，要设置一定的预拱度。
　　拱桥 图 1—2 （单位：m）
　　三、方案三 连续梁桥（简支转连续2跨25米）
　　（一）概述
　　将简支梁体在支点上连接形成连续梁。因主梁连续产生支点负弯矩，对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布要比悬臂梁合理。连续梁的优点是整体性能好，对地基适应性较强、对于预制的小箱梁，再浇注板面整体混凝土建筑高度相对较低，横行整体性好，主梁变形挠曲线平缓，有利于高速行车。预应力混凝土连续梁桥主要断面形式是箱形截面，常用于高速公路。
　　连续梁是超静定结构，基础不均匀沉降将在结构中产生附加内力，因此，对桥梁基础要求较高，通常宜用于良好的地基条件和沉降较小的基础形式。此外，初始预应力、混凝土收缩和徐变、结构温差作用等都会引起超静定结构影响力，不仅增加了设计计算的复杂程度，而且连续梁最终恒载内力的形成还依赖于不同的施工方法。箱梁截面局部温差，混凝土收缩、徐变及预加应力均会在结构中产生附加内力，增加了计算的复杂性。此外用钢量大，造价高一般多用现场浇注，施工难度大通常用于软土地基情况。如果施工处理不当引起主梁上缘开裂。
　　（二）基本尺寸
　　变高度（曲线型）连续梁，径跨布置为：两跨25米，桥全长50m。支点梁高H=（1/15～1/20）l，跨中梁高h=（1/30～1/50）l，初步拟定支点梁高2.0m，跨中梁高1.1m，下部为高承台桩。
　　（三）施工方法：上部结构采用悬臂施工，下部结构采用钢套箱方法施工。