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桥梁设计的基本步骤

桥梁设计的基本步骤
桥梁设计的基本步骤

一.主要技术条件:

(一)设计荷载

(1)恒载

梁体自重及桥面铺装:栏杆,过桥管线等;

(2)活载

汽车;挂车;人群;‘

(3)温度

整体升温;整体降温;局部温度;

(4)基础不均匀沉降。

(5)风荷载

(6)地震荷载

(7)收缩徐变

冲击与偏载在活载输入中考虑

(二)设计规范

《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)

《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-89)

《公路工程技术标准》(JTJ001-97)

《城市桥梁设计准则》(CJJ11-93)

《公路工程抗震设计规范》(JTJ027-96)

二.尺寸的拟定

1,桥面宽 B=外栏+人行道+非机动车道+车行道+分隔带+车行道+非机动车道+人行道+外栏

2,支点梁高:(1)变高度梁 H支=L跨/18(左右)

(2)等高度梁 H支=L跨/20(左右)

3,跨中梁高:(1)变高度梁 H支=L跨/40 (左右)

4,翼板悬挑长度:Lb=B/4(左右)【最大值不宜超过5.5米】

5,支点底板宽:B底=B/2(略小取值)【斜腹板可取更小值】

6,支点底板厚:hd=H支/8~H支/12

7,支点截面腹板厚:Hw=B*L/K*H支(K=400~500)

8,跨中腹板厚仅与腹板预应力有关:Hw=0.25~0.40米

9,跨中截面底板厚:hd=0.25~0.35之间,与底板纵向预应力有关。

10,顶底板厚:hT=0.20~0.40米

11,关于横隔板的设置,仅在支点截面设横隔板,横隔板厚与所选定的支座上摆纵桥向尺寸相近。

三,材料的选用:

梁体混凝土一般选用C40~C60

预应力:

(1)顶板束一般采用12-7φ5,19-7φ5,27-7φ5三种类型

(2)底板束一般与顶板束相同

(3)腹板束比顶板束小

Rby=1860Mpa 锚下控制张拉应力为1395Mpa

(4)顶板横向预应力,现在比较多采用扁锚体系,最好使用钢筋混凝土结构。(5)竖向预应力,较多采用φφ32高强精轧螺纹粗钢筋Ryb=1000Mpa,锚下控制应力为524.8KN

四.梁部纵向计算的内容和方法:

箱梁纵桥向静力计算分两部分(1)承载力极限状态(2)正常使用极限状态

根据边界条件和施工方法确定计算模式,运用院编PRBP进行上机计算

(一)计算的荷载组合

(1)一期恒载+二期恒载+基础变位+汽车+人群

(《公规》中的组合Ⅰ)

(2)一期恒载+二期恒载+基础变位+挂车

(《公规》中的组合Ⅲ)

(3)(1)+顶升(5 )

(《公规》中的组合Ⅱ)

(4)(1)+顶升( 10 )

(公规)中的组合Ⅱ)

(5)(1)+线性升温

(《公规》的组合Ⅱ)

(6)(1)+线性降温

(7)(1)+摩阻力(1)

(8)(1)+摩阻力(2)

(1)与(2)为相互反向的支座摩阻力

(9)一期恒载+二期恒载+基础变位+满布人群

(二),数据准备

比较重要的数据

(1)单元及节点坐标

(2)截面信息

(3)材料与支承信息

(4)预应力束信息

(5)施工阶段

(6)运营阶段

五,图纸组成

1,图纸目录及说明书

2,梁部总图

3,纵向预应力束总图

4,竖向预应力总图(横向)

5,梁部横断面图

6,各块件普通钢筋图

7,锚下支承垫板,支座垫板,支撑钢管及锚具图

8,桥面铺装,栏杆,泄水管设计图

9,桥面照明及灯柱设计图

10,施工步骤图(提供不平衡弯矩)

11,预拱度及设偏量表

12,过桥管线图

13,其它

关于横向分布调整系数:

一、进行桥梁的纵向计算时:

a) 汽车荷载

1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构

其分布调整系数就是其所承受的汽车总列数,考虑纵横向折减、偏载后的修正值。例如,对于一个跨度为230米的桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4 x 0.67(四车道的横向折减系数) x 1.15(经计算而得的偏载系数)x0.97(大跨径的纵向折减系数) = 2.990。汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。

2多片梁取一片梁计算时

按桥工书中的几种算法计算即可,也可用程序自带的横向分布计算工具来算。计算时中梁边梁分别建模计算,中梁取横向分布系数最大的那片中梁来建模计算。

b) 人群荷载

1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构

人群集度,人行道宽度,公路荷载填所建模型的人行道总宽度,横向分布系数填1 即可。因为在桥博中人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。城市荷载填所建模型的单侧人行道宽度,若为双侧人行道且宽度相等,横向分布系数填2,因为城市荷载的人群集度要根据人行道宽度计算。

2多片梁取一片梁计算时

人群集度按实际的填写,横向分布调整系数按求得的横向分布系数填写,一般算横向分布时,人行道宽度已经考虑了,所以人行道宽度填1。

c) 满人荷载

1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构

满人宽度填所建模型扣除所有护栏的宽度,横向分布调整系数填1。与人群荷载不同,城市荷载不对满人的人群集度折减。

2多片梁取一片梁计算时

满人宽度填1,横向分布调整系数填求得的。

注:

1、由于最终效应:

人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。

满人效应= 人群集度x满人总宽度x满人横向分布调整系数。

所以,关于两项的一些参数,也并非一定按上述要求填写,只要保证几项参数乘积不变,也可按其他方式填写。

2 、新规范对满人、特载、特列没作要求。所以程序对满人工况没做任何设计验算的处理,用户若需要对满人荷载进行验算的话,可以自定义组合。

二、进行桥梁的横向计算时

a) 车辆横向加载分三种:箱梁框架,横梁,盖梁。

1计算箱形框架截面,实际是计算桥面板的同时考虑框架的影响,汽车横向分布系数=轴重/顺桥向分布宽度;

2横梁,盖梁,汽车荷载横向分布调整系数可取纵向一列车的最大支反力(该值可由纵向计算时,使用阶段支撑反力汇总输出结果里面,汽车MaxQ对应下的最大值,除以纵向计算时汽车的横向分布调整系数来算得),进行最不利加载。

b) 对于人群(或满人)效应,在“横向加载有效区域”中已经填入了人行道分布区域,程序会据此进行影响线加载。人行道宽度填1。

横梁、盖梁计算时,这里的人群横向分布系数与汽车的相似,是指单位横向人行道宽度(1m)的支反力。在计算支反力时,这个系数已经考虑人群集度的大小,所以此时窗口中的“人群集度”应该填1。

c) 横向加载最终效应

(假设汽车车道数输入为3)如果计入车道折减系数则折减系数=0.78(公路技术规范),不计入则=1.0。

汽车效应=三辆汽车加载的效应(每辆汽车的总重为1,每轮重1/2)x汽车横向分布系数x车道折减系数。

汽车冲击力=汽车效应x冲击系数。(此时用户应自己输入汽车冲击系数,因为横向加载不知道桥梁的实际纵向跨径,但冲击系数是根据纵向跨径计算的.

汽车荷载效应:

l 结构所承受的汽车荷载大小,取决于汽车荷载的类型,和汽车荷载的横向分布系数,而与所填入的车道数无关(如果有的话)。

l 对于预制、拼装的T梁、空心板等结构,其横向分布系数可能是小于1的

小数;

l 对于整体箱梁、整体板梁等结构,其分布系数就是其所承受的汽车总列数,考虑横向折减、偏载后的修正值。例如,对于一个桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4 x 0.67(四车道的横向折减系数) x 1.15(经计算而得的偏载系数) = 3.082。汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。

人群效应和满人效应

l 对于人群效应和满人效应,程序进行加载时,既考虑了人行道宽度(或满人总宽度),又考虑了横向系数。

l 对于整体箱梁、整体板梁等结构,若如实填写了人行道宽度(或满人总宽),则横向分布系数只需填1。

l 对于预制、拼装的T梁、空心板等结构,用户应区分计算而得的横向分布系数是否包含了宽度的影响,若已含宽度影响,则宽度值填1即可。

l 用桥梁博士工具中计算所得的人群横向分布系数是包括了宽度影响的。

其它荷载的横向分布系数与此相似。关键是用户应该理解上面所列的对最终效应的解释。

2. 如果是横向加载,则效应计算如下:

汽车效应=l 多列汽车加载的效应x汽车横向分布系数x折减系数。

此处的多列车效应,是根据用户输入的车道数,通过影响线加载而得;不是简单的一列车的倍数。

l 汽车冲击力= 汽车效应x冲击系数。

此时用户应自己输入汽车冲击系数,因为横向加载不知道结构的纵向特征。

挂车效应=l 一辆挂车加载效应x挂车的横向分布系数。

人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布系数。l

满人效应=l 人群集度x满人总宽度x满人横向分布系数。

特载效应= 一辆特载效应x特载横向分布系数。l

特殊车列效应=l 一列特殊车列效应x特殊车列横向分布系数。(全桥只加一列)

中-活载效应= 0;程序不计算中活载的横向加载;l

l 轻轨效应=0;程序不计算轻轨的横向加载。

加载特点

加载时,每列汽车的总重为1KN,每轮重1/2KN;l

l 每辆挂车的车轮合计总重1KN,每轮重1/4KN;

每列特列的总重为1KN,用户在定义特列分布时,分配各轮重;l

l 每辆特载的车轮总重1KN,用户在定义特载分布时,分配各轮重。

l 程序把这些荷载的重量定义为1KN,是因为程序无法判断横向结构的纵向特征,无法计算一列车对此时需要验算的横向结构的影响力大小,这个影响力的大小体现在“横向分布系数”中。

汽车横向分布系数

l 此时的横向分布系数,已经不是真正意义的横向分布系数,它的大小就是一列汽车(或一辆挂车)对这个横向结构的作用力的大小。

l 对一个桥墩盖梁(假设可以进行横向加载),一列汽车对它的作用力大小是根据纵向结构的特征计算而得的,跟结构纵向的跨径有关。跨径越大,参加作用的汽车越多;

l 如果是连续梁,可能还要考虑其它跨的影响。

l 对截取的一段箱梁断面进行结构分析时,采用横向加载,此时一列汽车对它的作用力大小其实就是个别几个重车轮的作用力大小。

人群横向分布系数

l 对于人群(或满人)效应,在“横向加载有效区域”中已经填入了人行道分布区域,程序会据此进行影响线加载。所以此时的人行道宽度应该为1。

l 这里的人群横向分布系数与汽车的相同,是指单位人行道宽度(1m)的纵向作用力大小。一般情况下,这个纵向力会考虑人群集度的大小,所以此时窗口中的“人群集度”应该填1。

桥梁设计的基本原则

1、桥梁的基本组成部分:桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础。上部结构:桥面系、承重结构、联结部件。下部结构:桥墩、桥台、基础,上下部之间采用支座联结。 2、桥面构造:行车道铺装、排水防水系统、人行道、缘石、栏杆、护栏、照明灯具、伸缩缝 3、桥梁按受力分为:梁式桥、拱式桥、吊桥、钢架桥,按跨径分为:特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞。单孔跨径大于150m及多孔跨径总和大于1000m的为特大桥 4、支座按变形方式分为:固定支座、单向活动支座、多向活动支座 5、桥梁永久作用:结构重力、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩 6、梁式桥按截面形式分为:板桥、矩形桥、T形桥、箱形桥 7、简支梁桥的施工方法有哪些:就地现浇法、预制安装法 8、连续钢架桥施工方法:整体施工法、悬臂施工法、移动模架施工法、顶堆施工法 9、桥涵上的作用按照随时间的变化分为:可变作用、永久作用、偶然作用 10、桥梁的可变作用包括:汽车荷载、汽车荷载冲击力、离心力、汽车制动力、汽车引起的土侧压力

桥梁设计的基本原则:应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求外,还应按照美观和有利环保的原则进行设计,并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素 2、桥梁受到的作用:自重、附加恒载、交通荷载、自然因素 3、桥梁设计步骤:标准、桥型、布置、主要尺寸、确定施工方案、配筋、验算、细节设计 4、桥面为什么要进行排水和防水?排水和防水的主要措施是什么? 积水不利交通,影响耐久性。措施:纵横坡、泄水管、排水系统、桥面铺装防水功能,防排结合形成桥面防水系统 5、伸缩缝的主要功能与要求是什么? 作用:为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变影响下按静力图式自由地变形。要求:1)能保证结构温度变化所引起的伸缩变形2)车辆驶过时,应平顺、不打滑、无突跳和过大的噪声与振动3)具有安全排水防水的构造 6、箱形截面受力特点:箱形截面具有良好的抗弯和抗扭特性,箱形截面的顶板和底板是结构提供抗弯能力的主要部位,箱梁腹板主要承受结构的弯曲剪应力以及扭转剪应力引起的主拉应力。 8、桥梁有哪些基本类型?按照结构体系分类,各种类型的受力特点是什么? 答:梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥。按结构体系划分,有梁式桥、拱桥、钢架桥、缆索承重桥(即悬索桥、斜拉桥)等四种基本体系。梁式桥:梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。拱桥:主要承重结构是拱肋或拱圈,以承压为主。刚架桥:由于梁与柱的刚性连接,梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用,整个体系是压弯构件,也是有推力的结构。缆索桥:它是以承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系 9、预应力混凝土简支梁与钢筋混凝土简支梁相比有何优点? 答:钢筋混凝土构件的最大缺点是抗裂性能差。当应力达到较高值时,构件裂缝宽度将过大而无法满足使用要求,因此在普通钢筋混凝土结构中不能充分发挥采用高强度材料的作用。为了满足变形和裂缝控制的要求,则需增加构件的截面尺寸和用钢量,这既不经济也不合理,因为构件的自重也增加了。预应力混凝土是改善构件抗裂性能的有效途径。在混凝土构件承受外荷载之前对其受拉区预先施加压应力,就成为预应力混凝土结构。预压应力可以部分或全部抵消外荷载产生的拉应力,因而可推迟甚至避免裂缝的出现 10、桥梁的基本组成部分有哪些?各组成部分的作用如何? 答:有五大件和五小件组成。具体有桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明。桥跨结构是线路遇到障碍时,跨越这类障碍的主要承载结构。支座系统式支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上,应满足上部结构在荷载、温度或其他因素所预计的位移功能。桥墩是支承两侧桥跨上部结构的建筑物。桥台位于河道两岸,一端与路堤相接防止路堤滑塌,另一端支承桥跨上部结构。基础保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明与桥梁的服务功能有关。

桥梁设计流程

桥梁设计流程 1.设计资料和技术指标(地形、地质、气象水文、活载、道路等级等) 2.总体方案设计(纵向线路、桥式方案比选、横断面设计等) 3.详细设计(重要构件的尺寸拟定和细节设计) 4.手算或软件计算(成桥阶段内力和变形、施工阶段内力和变形) 针对软件计算: (1)建模 (2)荷载输入 (3)边界条件 (4)运行分析 5.根据相关规范进行强度、刚度、稳定性验算(钢结构还应做疲劳验算) 我国桥梁设计程序,分为前期工作及设计阶段。前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告。设计阶段按"三阶段设计"进行,即初步设计、技术设计与施工设计。 一、前期工作-- 预可行性研究报告和工程可行性研究报告的编制预可行性研究报告与可行性研究报 告均属建设的前期工作。预可行性研究报告是在工程可行的基础上,着重研究建设上的必要性和经济上的合理性;可行性研究报告则是在预可行性研究报告审批后,在必要性和合理性得到确认的基础上,着重研究工程上的和投资上的可行性。 这两个阶段的研究都是为科学地进行项目决策提供依据,避免盲目性及带来的严重后果。 这两个阶段的文件应包括以下主要内容: 1、工程必要性论证,评估桥梁建设在国民经济中的作用。 2、工程可行性论证,首先是选择好桥位,其次是确定桥梁的建设规模,同时还要解决好桥梁与河道、航运、城市规划以及已有设施(通称"外部条件")的关系。 3、经济可行性论证,主要包括造价及回报问题和资金来源及偿还问题。 二、设计阶段-- 初步设计、技术设计和施工设计(三阶段设计) (1)初步设计按照基本建设程序为使工程取得预期的经济效益或目的而编制的第一阶段设计工 作文件。该设计文件应阐明拟建工程技术上的可行性和经济上的合理性,要对建设中的一切基本问题作出初步确定。内容一般应包括:设计依据、设计指导思想、建设规模、技术标准、设计方案、主要工程数量和材料设备供应、征地拆迁面积、主要技术经济指标、建设程序和期限、总概算等方面的图纸和文字说明。该设计根据批准的计划任务书编制。 (2)技术设计 技术设计是基本建设工程设计分为三阶段设计时的中间阶段的设计文件。它是在已批准的初步设计的基础上,通过详细的调查、测量和计算而进行的。其内容主要为协调编制拟建工程

桥涵设计原则(完整版)

桥涵设计原则

目录 1总体原则 (3) 1.1设计技术标准(各项目具体规定) (3) 1.2注意事项 (3) 1.3制图要求 (4) 1.4材料要求 (7) 1.5工作分解 (8) 2 上部构造 (9) 2.1预应力预制拼装结构 (9) 2.2钢筋砼现浇整体箱梁结构 (11) 2.3预应力砼现浇整体箱梁结构 (14) 3 下部结构设计原则 (18) 3.1尺寸构造 (18) 3.2配筋要求 (19) 3.3下部计算 (21) 4 桥梁附属结构 (21) 4.1 桥面铺装 (21) 4.2 桥面排水 (22) 4.3 伸缩缝 (22) 4.4 防撞设施 (22) 4.5 防抛落网 (23) 4.6 桥梁支座及支座垫石 (23) 4.7 搭板 (25) 4.8 锥坡 (25) 4.9 声测管 (26) 5 小型构造(通道、涵洞、倒虹吸、渡槽) (26) 5.1通道 (26) 5.2涵洞 (27) 5.3倒虹吸 (27) 5.4渡槽 (28) 5.5其他管线保护 (28) 6拼宽桥涵 (28) 6.1桥梁 (28) 6.2涵洞、通道 (28)

1总体原则 本设计原则仅适用于跨径≤40m的桥梁结构,跨径>40m的桥梁结构应作单独研究。 1.1设计技术标准(各项目具体规定,本节所列为东北绕项目) 1.设计行车速度:120km/h 2.设计汽车荷载等级:公路—Ⅰ级。 3.桥面净宽:全宽3 4.5m(新建),0.5(墙式护栏)+1 5.25(行车道)+1.15(内侧护栏)+0.7/2(中分带); 4.设计洪水频率:特大桥1/300,其它1/100。 5.地震:地震发生概率按:50年10% 地震报告分析地震动峰值加速度系数为0.15(七度),地震设防等级八级 6.环境类别为Ⅰ类。 1.2注意事项 设计人员在开始设计之前应仔细核实以下数据,确认无误后方可开始设计,具体内容如下: 1.核实桥梁表中的桥梁中心桩号、航(河)道中心桩号、被交道中心桩号、跨径布置是否与路线数据文件保持一致;核实交角(与通航河流、被交路或管线);核实控制点坐标(迎水坡脚、老路中、侧分带等)。 2.核实设计洪水位、通航标准(Max/Min通航水位、净宽、净高)、规划大堤标准(堤顶高程、堤顶宽度、坡率、平台宽度、堤顶是否预留通道)、洪水位高程转换、航道中心线位置。根据上述控制点高程,核实纵面是否满足要求。 3.核实被交道的实测标高、实测断面、规划断面(净宽、净高)、路面是否有加铺要求?同时核查被交道路是否存在超高、曲线半径情况。根据上述控制点高程,在充分考虑被交道路的超高、横坡、桥墩盖梁尺寸、桥墩距行车道边缘距离等要求,核查主线上跨桥、支线上跨桥的桥面高程。 4.核实地面线与地形图是否基本一致。 5.核实地质资料(钻孔位置、孔深、地质参数)。 6.核查改移沟渠、改移道路的布置尺寸;明确改河方案、退堤方案。 7.挖方路段时,应注意路桥结合部的边坡坡率控制,注意检查桥跨布置及基础埋深适合性,路-桥设计人员应互相提醒。 8.核查通道、涵洞及泵站等设置是否符合所签协议的基本要求。

新规范公路桥梁设计原则

新规范高等级公路 结构设计指导原则

可编辑 高速公路桥涵研究组二O一一年十月

一、设计采用的主要技术指标 1、汽车荷载等级:公路-I级。 2、设计洪水频率:特大桥1/300;大、中、小桥、涵洞:1/100。 3、地震动峰值加速度:0.05g,相当于地震烈度Ⅵ度。 4、桥面宽度: 四车道(主线):整体式断面24.5m,分离式断面12.0m。 四车道(丙村连接线):整体式断面21.5m。 5、本项目桥梁按上下行分离设置。整体式路基外侧设0.5m砼防撞栏,内侧设0.39m 砼防撞栏,桥面预留0.11m放置盖板,中间间隔0.72m;分离式两侧各设0.5m砼防撞栏。桥梁标准横断面见下图: 图1-1 整体式路基段标准横断面 图1-2 分离式路基段标准横断面 6、整体式路基段标准横断面内侧防撞栏形式采用SA级F型防撞栏(高100cm),外侧采用加强型SS级防撞栏(高110cm);分离式路基段桥梁两侧防撞栏形式均采用加强型防撞栏。外侧防撞栏均采用外包式。 7、考虑远景可能实施维修罩面和部分特种超高车辆的通行安全,同时考虑施工净

空的要求,建议上跨高速公路及主干道的桥梁净空高度尽可能提高到

5.5m。 二、设计深度 1、普通大桥、互通匝道桥及等级路分离式桥(线外桥)设计内容包括: (1)桥位平面图(分离式立交桥应包含被交路平纵数据及图纸) (2)全桥工程数量表 (3)桥型布置图(绘出结构分联示意图) (4)梁(或板)平面布置图(含弯斜桥的布置方法示意,直线桥梁无此图) (5)箱梁一般构造图、钢束布置图、钢筋布置图等(非预制结构绘制,预制结构统一绘制通用图) (6)桥台一般构造图及相应钢筋布置图(钢筋图包括肋板、承台、桩基或扩大基础钢筋图;台帽、支座垫石、耳背墙、牛腿、挡块、U台侧墙钢筋图及U台台后排水统一绘制通用图) (7)桥墩一般构造图及钢筋布置图(一般构造图应标示出控制点标高、支座垫石位置及布置大样、地面横向地面线;钢筋图包括墩柱钢筋图、系梁钢筋图、承台钢筋图、桩基或扩大基础钢筋图;墩帽、支座垫石、挡块钢筋图统一绘制通用图);预应力盖梁需给出预应力束布置图等。 (8)桥台锥坡布置图 (9)墩台基础坐标示意图 2、特殊大桥及匝道桥,除上述图纸外,应有: (1)特殊结构相关图纸 (2)施工工序图 3、更详细细节参见《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》中施工图设计要求的规定。 三、桥面铺装 1、T梁、空心板、小箱梁等预制结构统一采用15cm防水混凝土。 2、连续箱梁等现浇结构采用10cm防水混凝土。 3、搭板处桥面铺装采用10cm防水混凝土。 四、防撞设施 1、其尺寸参见《桥梁标准横断面图》及《公路交通安全设施设计规范(JTG

桥梁设计存在的主要问题

桥梁设计存在的主要问题 桥梁设计存在的主要问题 现在,国内的结构设计过程中,有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要 。 的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等;也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题,更是对桥梁安全造成致命的损害。 而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时,出现了影响正常使用的病害与劣化;特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题,这也与施工质量低下有重要关系,典型的问题有钢筋保护层不足及目前

广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题(主要原因包括:水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等)。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响,但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。 2)设计理论和结构构造体系不够完善 在承认施工存在问题的同时,也不可否认,在桥梁设计领域,特别是关于 和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此,合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外,还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。 需要改进和努力的方向

1)应该更加重视结构的耐久性问题 桥梁在建造和使用过程中,一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用,同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域,国内从上世纪80年代以来,修建了大量的斜拉桥;虽然迄今为止出现倒塌或 强调使结构易于检查、维修,以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用,取得了较好的综合经济效益。实际上,国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。 2)重视对疲劳损伤的研究 桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变

公路桥涵设计通用规范-JTG-D60-2004

1总则 1.0.1为使公路桥涵的设计符合技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理的要求,制定本规范。 1.0.2本规范适用于公路桥涵的一般钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件的设计,不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土桥涵结构构件的设计。 1.0.3本规范按照国家标准《公路工程结构可靠度设计统一标准》 GB/T50283规定的设计原则编制。基本术语、符号按照国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》GBJ 132和国家标准《道路工程术语标准》GBJ 124的规定采用。 1.0.4本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,按分项系数的设计表达式进行设计。 本规范采用的设计基准期为100年。 1.0.5公路桥涵应进行以下两类极限状态设计: 1承载能力极限状态:对应于桥涵及其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态; 2正常使用极限状态:对应于桥涵及其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。 1.0.6公路桥涵应考虑以下三种设计状况及其相应的极限状态设计: 1持久状况:桥涵建成后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。该状况桥涵应作承载能力极限状态和正常使用极限状态设计; 2短暂状况:桥涵施工过程中承受临时性作用(或荷载)的状况。该状况桥涵应作承载能力极限状态设计,必要时才作正常使用极限状态设计; 3偶然状况:在桥涵使用过程中偶然出现的如罕遇地震的状况。该状况桥涵仅作承载能力极限状态设计。

1.0.7公路桥涵应根据其所处环境条件进行耐久性设计。结构混凝土耐久性的基本要求应符合表1.0.7的规定。 表1.0.7结构混凝土耐久性的基本要求 环境 类别环境条件最大 水灰比最小水泥用量 最低混凝土强度等级最大氯离子含量(%)最大碱含量 Ⅰ温暖或寒冷地区的大气环境;与无侵蚀性的水或土接触的环境0.55 275C25 0.30 3.0Ⅱ严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境;滨海环境0.50 300C30 0.15 3.0Ⅲ海水环境0.45 300C35 0.10 3.0 Ⅳ受侵蚀性物质影响的环境0.40 325C35 0.10 3.0 注:1有关现行规范对海水环境结构混凝土中最大水灰比和最小水泥用量有更详细规定时,可参照执行; 2表中氯离子含量系指其与水泥用量的百分率; 3当有实际工程经验时,处于Ⅰ类环境中结构混凝土的最低强度等级可比表中降低一个等级; 4预应力混凝土构件中的最大氯离子含量为0.06%,最小水泥用量为 350kg/m3,最低混凝土强度等级为C40或按表中规定Ⅰ类环境提高三个等级,其他环境类别提高二个等级;5特大桥和大桥混凝土中的最大碱含量宜降至 1.8kg/m3,当处于Ⅲ类、Ⅳ类或使用除冰盐和滨海环境时,宜使用非碱活性骨料。特大桥、大桥的含义见本规范表5.1.2注说明。 1.0.8位处Ⅲ类或Ⅳ类环境的桥梁,当耐久性确实需要时,其主要受拉钢筋宜采用环氧树脂涂层钢筋;预应力钢筋、锚具及连接器应采取专门防护措施。 1.0.9水位变动区有抗冻要求的结构混凝土,其抗冻等级不应低于表1.0.9的规定。

匝道桥设计原则共5页

公路桥梁通用图 《互通内匝道桥8.5m、10.5m、12m、15.5m桥宽n×25m、n×30m(n=3、 4、5)预应力钢筋混凝土连续箱梁上部结构通用图》编制 设计原则 中国中铁二院工程集团有限公司 交通设计研究院 二OO八年 公路桥梁通用图 《互通内匝道桥8.5m、10.5m、12m、15.5m桥宽n×25m、n×30m(n=3、 4、5)预应力钢筋混凝土连续箱梁上部结构通用图》编制 设计原则 设计负责人: 室(所)技术负责人: 处总工程师: 院总工程师: 中国中铁二院工程集团有限公司

交通设计研究院 二OO八年 一、设计依据 1、根据领导对“匝道桥8.5m、10.5m、12m、15.5m桥宽n×25m、n ×30m(n=3、4、5)预应力钢筋混凝土连续箱梁通用图立项申请” 的批复意见,开展公路桥梁通用图设计,编制本设计原则。 2、有关规范: 交通部部颁标准《公路工程技术标准》JTG B01-2019 交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2019 交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2019 3、充分收集交通院及其他设计单位设计图作为本次通用图编制参考。 二、设计内容 匝道桥8.5m、10.5m、12m、15.5m桥宽n×25m、n×30m(n=3、4、5)预应力钢筋混凝土连续箱梁上部结构通用图。 三.主要技术标准及参数 (一).技术标准 1.荷载等级:公路—I级,城—A级 2.公路等级:高速公路、一级公路、城市快速路 (二).主要参数: 1)混凝土 预应力钢筋混凝土连续箱梁梁体采用C50混凝土。

桥梁毕业设计方案比选参考

第1章基本资料 1.1基本资料 1.1.1设计标准 荷载:公路-I级+人群作用; 桥面宽度:双向两车道14+2×2m人行道,单车道宽度为3.5米,自行根据规范设计其它细部构造尺寸; 地震荷载:按六度设防; 桥面纵坡:2%,对称设置,需采用圆弧线或缓和曲线连接,曲线设置需符合相关规范要求; 桥面横坡:1.5%。 1.1.2地质情况 表1.1 里程桩号与地面高程 1.1.3 气象情况: 年平均气温20~30℃;月平均高温32.5℃;月平均低温10.6℃;最高温度42℃,最低温度3℃。 1

1.1.4通航要求 V级航道,净宽38m,净高5.0m,航道断面为矩形截面。最高通航水位6.94m。 1.2 设计依据 1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 3、《公路工程抗震设计规范》(JTG/T B02-01-2008) 4、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTG D61-2005) 5、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTG D63-2005) 6、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG61-2005)

第2章方案比选 2.1 方案拟定 2.1.1设计原则 桥梁设计必须遵照“实用、经济、安全和美观”的基本原则。 (1)符合当地复杂的地质条件,满足交通功能需要。 (2)设计方案力求结构安全可靠,具有特色,又要保证结构受力合理,施工方便,可行,工程总造价经济。 (3)桥梁结构造型简单,轻巧,并能体现地域风格,与周围环境协调。 2.1.2 方案简介 根据当地的地形地质条件、水文条件和技术标准,且由于该桥有通航要求,在布跨的时候桥墩的位置不能影响通航,拟选出以下六个初选方案分别为: 1、方案一:45m+70m+45m连续梁桥; 2、方案二:45m+70m+45mT型刚构; 3、方案三:35m+90m(拱桥)+35m下承式钢管混凝土拱桥; 4、方案四:50m+80m+30m主跨80m边跨50m的独塔斜拉桥; 5、方案五:35m+90m+35m双塔悬索桥; 6、方案六:50m+110m单塔悬索桥。 从总体布局、环境协调、技术先进性、施工可能、景观要求、技术经济等多方面考虑,且在老师的指导下,选择方案一、二、三来作工程量计算,作进一步比较。 2.2方案比较 2.2.1 预应力混凝土连续箱梁桥方案 1、孔径布置 此方案的桥孔径布置主桥为45m+70m+45m连续梁桥。该桥跨越河道是V级航道,设计时必须考虑满足通航净空的要求,还要考虑与两岸接线道路的衔接。采用预应力连续梁桥可以很好的满足上述空间限制的要求,而且施工方便,经济实用。 2、桥跨结构构造 桥跨采用三跨预应力混凝土连续梁,中跨Lmax=70m,边跨与中跨比为0.64,即 3

桥梁设计要点

桥梁设计要点 一、结构计算要点 1、根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第1.0.6条要求,公路桥涵结构的设计基准期为100年,市政桥涵据此采用设计基准期100年,各类主要构件及其使用材料应保证其设计基准期要求。 2、汽车荷载根据道路、公路等级分别采用公路-I级、公路-II级,特殊荷载根据业主要求确定。桥梁设计安全等级根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第1.0.9条,分为一级、二级、三级,重要性系数根据设计安全等级确定。设计中注意按照单孔跨径确定,对多孔不等跨径桥梁,以其中最大跨作为判断标准,同时在设计中结构重要性系数应大于等于1.0。 3、抗震设计标准:青岛市桥梁抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为0.05g。其他地区及有特殊要求桥梁根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)附录A规定的烈度和地震加速度,结合桥梁抗震规范和实施细则进行抗震设计。 4、环境类别根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第1.0.7条确定,并按照要求提出相应的耐久性的基本要求。 5、混凝土保护层厚度根据环境类别确定,详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第9.1条,当受拉区主筋保护层厚度大于50mm时,

应在保护层内设置直径不小于6mm,间距不大于100mm的钢筋网(主要用于承台下层)。 6、护栏防撞等级根据《公路交通安全设施规范》(JTG D81-2006)和《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2006)确定,中央隔离墩预制长度4米。设计规范需要在桥梁设计说明依据中列出。 7、桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计,其中正常使用极限状态不应遗漏挠度计算和预拱度设置。 8、预应力混凝土受弯构件应根据规范进行正截面和斜截面抗裂验算,并满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.3条的规定。 9、普通钢筋混凝土构件和B类预应力混凝土构件,在正常使用极限状态下的裂缝宽度,应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算,其宽度限制根据环境类别确定,详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.4.2条。 10、 T形截面梁的翼缘有效宽度和箱形截面梁在腹板两侧上下翼缘的有效宽度应根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第4.2.2条和4.2.3条进行断面折减。各类受力筋应布置在有效宽度范围内。 11、由于日照正温差和降温反温差引起的梁截面应力,可按附录B计算。竖向日照温差梯度曲线可按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.3.10条计取,桥面混凝土铺装层不计入温度梯度,沥青混凝土铺装层厚度大于10cm的按照14度计算。

道路桥梁设计通用规范要求

道路桥梁设计通用规范要求 在计算支点截面和跨中截面弯矩时,其计算跨径取梁肋之间的距离。 由于板厚与肋高之比小于1/4,支点弯矩取-0.7M,跨中弯矩取0.5M(当大于1/4,支点弯矩取-0.7M,跨中弯矩取0.7M)M为简支梁求得的跨中弯矩。 可变荷载不同时组合表:汽车制动力,流水压力,冰压力,支座摩阻力;多个偶然作用不同时参与组合。 永久作用效应的分项系数表;汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数,取1.4;当某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载的分项系数应采用汽车荷载的分项系数,对专为承受某作用而设置的结构或装置,设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值;计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载,其分项系数取与汽车荷载同值。在作用组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载外的其他的可变作用效应的分项系数,取1.4,但风荷载的分项系数取1.1;在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他可变作用效应的组合系数,当永久作用与汽车荷载和人群荷载(或其他一种可变作用)组合时,人群荷载(或其他一种可变作用)的组合系数取0.80;当除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外尚有两种其他可变作用参与组合时,其组合系数取0.70;当除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外尚有三种其他可变作用参与组合时,其组合系数取0.60;尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时,取0.50。

设计弯桥时,当离心力与制动力同时参与组合时,制动力标准值或设计值按70%取用。 偶然组合:永久作用标准值效应应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相结合。偶然作用的效应分项系数取1.0;与偶然作用同时出现的可变作用,可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。地震作用标准值及其代表式按现行《公路工程抗震设计规范》规定采用。 公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时,短期、长期效应组合。 结构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时,除特别指明外,各作用效应的分项系数及组合系数应取为1.0;各项应力限值应按设计规范规定采用。 构件在吊装、运输时构件重力乘以动力系数; 永久作用常用材料的重力密度 预加力在结构进行正常使用极限状态设计和使用阶段构件应力计算时,应作为永久作用计算其主效应和次效应,并应计入相应阶段的预应力损失,但不计入预加力偏心距增大引起的附加效应。在结构进行承载力极限状态设计时,预加力不作为作用,而将预应力钢筋作为结构抗力的一部分,但在连续梁等超静定结构中,仍需考虑预加力引起的次效应。

公路桥梁设计应注意的要点

公路桥梁设计应注意的要点 发表时间:2019-09-21T21:53:14.640Z 来源:《基层建设》2019年第19期作者:王义博 [导读] 摘要:桥梁是公路建设的重点。 身份证号:41272619881221XXXX 摘要:桥梁是公路建设的重点。桥梁施工质量直接影响公路施工质量。如何提高公路桥梁的功能,提高公路桥梁的社会效益和经济效益,是公路桥梁设计工作者迫切需要解决的问题。论述了公路桥梁设计中应注意的问题。 关键词:公路桥梁;设计;桥梁布跨;下部结构 一、公路桥梁设计设计基本要求 (一)使用上的要求 适用性是桥梁设计的首要考虑因素。大桥的行车道及行人路应足够宽阔,以应付现时的交通需求及未来的交通增长。桥下应有足够的孔洞和净空,以应付洪水,保证桥下航行安全,交通畅通。此外,作为永久性建筑物,桥梁结构应保证使用寿命,便于检查、维修和保养。 (二)强度及构造上的要求 桥梁结构构造应当合理,并具有足够的承载能力,能够保证桥上车辆和行人通畅便利,行驶安全。同时要求在制造、运输、安装、使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 (三)经济上的要求 在适用、安全的前提下,桥梁设计应当体现经济上的合理性。桥梁方案应当通过技术经济比较,构件尺寸应通过精心设计与计算,使材料消耗量最少,造价最低。从经济上考虑时,要考虑综合效益,即运营及养护和维修费用、工期长短等等。 (四)施工上的要求 桥梁结构应易于制造和安装,尽量采用标准化装配结构。有条件的,采用机械化、工厂化施工和先进的施工技术,加快施工进度,保证工程质量,提高经济效益。考虑到桥梁事故大多发生在施工阶段,如何在施工过程中充分保证桥梁的安全可靠也是设计者的重要责任。 (五)美观上的要求 桥梁应以合理的受力结构为基础,通过合理的建筑轮廓,具有美观的外形。特别对于城市和浏览地区的桥梁建筑,应反映时代风貌,注意空间比例、节奏、明暗和稳定感,分清主次,局部服从主体。 二、桥梁布跨设计要点 这是桥梁设计的主要项目之一。跨越河流的桥梁,桥梁的中线应与天然河流的洪水方向正交,以避免水流的漩涡,影响桥梁的安全。为了避免大跨径,降低建筑高度,节约投资,当桥梁跨在在建高等级公路上时,经常考虑是否可以在道路的中间隔墙设置墩。当桥梁跨越现有道路时,通常采用预制吊装结构跨越两个或多个跨度的道路,以方便施工。一般情况下,地质条件越差或下部结构投资越大,越宜采用较大的跨度,以减少支护结构的数量,从而节约投资,反之亦然。因此,大型桥梁的跨径布置往往会随着桥梁的跨径变化而变化,以体现桥梁结构的平稳性和平稳性。值得一提的是,在同一工程中,应特别注意跨的标准化分类。适当的跨径分类可以在整个工程中形成一套合理的桥梁方案,缺少交叉必然会导致方案不合理和未来的变化。 三、下部结构设计要点 下部结构设计主要是指桥墩的设计。一般高度的桥墩。也就是说,墩高小于40m的多采用柱墩或y形薄壁墩,其中柱墩使用最为普遍。立柱墩分为立柱和方柱。立柱施工时,外观质量易于控制,与桩基连接方便。但从美学角度看,方柱棱角分明,与上梁身协调一致,具有一定的视线感受力,更加美观。在力作用下横截面积相等的圆柱体和方柱。方柱的抗弯刚度大于圆柱体的抗弯刚度,受力性能优于圆柱体。当系统为连续刚体结构时,方柱可以调节两个方向的比例来调节墩的刚度,从而达到调节墩力的目的。从施工角度看,筒体施工较为简单,方柱与桩基连接一般需要加桩帽,增加工程量,而对于山区地形横向坡度较大,加桩帽会增加开挖工程量。易引起边坡失稳。山区高速公路桥台一般采用重力式桥台、肋式桥台和柱式桥台。平台控制的填充范围一般为4—10m,所以U平台高度控制在10m以内。为了适应地形,减少开挖,节约土方,平台设计必须合理划分步骤。由于抗推刚度小,当杆长较大,回填土较大时,不宜采用桩式桥台。一般回填系数控制在5m以下,连接长度控制在150m以内。埋地式加肋平台适用范围较广,但不宜过高,不宜超过12m。由于山区高速公路纵向地形陡峭,不能设置圆锥边坡。在地质条件较差时,常在U型平台下设置桩基。 四、桥梁配筋设计要点 桥墩普通钢筋混凝土帽梁设计中,常常存在帽梁的主拉应力钢筋(斜筋)的起弯点布置不合理,斜筋间距偏大,桥墩钢筋布置中,梁支座下的牛腿构造仪配置了主拉应力斜筋,但斜筋未与水平向或竖直钢筋焊接,形成了“浮筋”,预应力混凝上窄心板的悬臂翼缘板长度为1.5m,悬臂翼板的顶层仅配置了横桥向的主要受力,钢筋未配置顺桥向的纵向分布钢筋,构造不够合理,连续梁中间支承附近的腹板内未设纵向加强钢筋。梁的主拉应力区配置斜筋起弯点的规定,主要目的是保证斜截面抗弯效应不小于正截面的抗弯效应,所以应严格按规范的规定执行,靠近支点的第一排弯起钢筋顶部的弯折点,简支梁或连续梁边支点心位于支座中心截面处,悬臂梁或连续梁中间支点应位于横隔板靠跨径一侧边缘处,以后各排弯起筋的梁项部弯折点,应落在前一排弯起钢筋的梁底部弯折点处或弯折点以内,主拉应力钢筋中“浮筋”是禁用的钢筋形式,由于其两端未与主筋相焊接,不能形成有效的握裹力及锚同构造,所以也不能形成主抗拉应力的效应。因此,弯起钢筋不得采用浮筋,分布钢筋的作用,是将荷载分配传递给受力钢筋,分担混凝土收缩和温度变化引起的拉应力,固定受力钢筋的位置,故应按规范规定设置分布钢筋,板内应设垂直于主钢筋的分布钢筋,分布钢筋直径不小于8mm,其间距应不大于200mm,截面面积不宜小于板的截面面积的0.1%。在主钢筋的弯折处,应布置分布钢筋。连续梁中问支承点附近受力较为复杂,支座边缘常有局部拉应力产生在腹板和底板中设置间距较密的纵向短钢筋,有利于防止箱梁局部裂缝的展开,在支点附近剪力较大区段和预应力混凝上梁锚固区段,腹板两侧纵向钢筋截面面积应予增加纵向钢筋,间距宜为100~150m。 六、结束语 桥梁设计应遵循的设计原则,“安全、适用、经济、美观、方便施工和维护”,并针对高速公路和桥梁设计的常见问题和多个方案的选择,重视桥梁方案和施工方案的结合,实现社会效益和经济效益的高速公路从设计源头。

公路桥梁设计指导原则

公路桥涵 设计文件指导原则 (暂行版) 武汉鑫九通道桥设计公司桥涵组 二〇一四年七月

一、设计依据 1、《公路工程技术标准》(JTGB01-2003); 2、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); 3、《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005); 4、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007); 5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004); 6、《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007); 7、《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(2007年10月1日); 8、《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008); 9、《公路交通安全设施设计细则》(JTG D81-2006); 10、《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTG D80-2006); 11、《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTG/TB07-01-2006); 12、《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004); 13、《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22-2008); 14、《公路工程基桩动测技术规程》(JTG F81-01-2004)。 二、桥涵设计标准及设计指标 1、荷载等级:公路-Ⅰ级(高速公路及一级公路);公路-Ⅱ级(二级公路及 三、四级公路);四级公路以下在公路-Ⅱ 级的基础上乘以系数。 2、设计洪水频率:特大桥P=1/300、大、中、小桥及涵洞P=1 /100。 3、结构安全等级:特大、大桥为一级,中、小桥二级,涵洞为三级。 4、地震作用:地震动峰值加速度等于,相当于基本地震烈度为Ⅵ 度,特大桥及隧道等大型或者重点工程按Ⅶ 度设防。 三、设计深度 1、普通大桥、互通匝道桥及等级路分离式桥设计内容包括: (1)、桥位平面图(分离式立交桥应包含被交路平纵数据及图纸); (2)、桥位地质纵断面;

公路桥梁结构桥梁抗疲劳设计方法应用

公路桥梁结构桥梁抗疲劳设计方法应用 摘要:随着我国社会既经济的发展,公路桥梁工程建设越发的完善,但是由于我国人口众多,私家车拥有量也是与日俱增,这就导致我国公路桥梁工程的消耗使用比较严重,部分公路桥梁由于长期处于疲劳工作状态下使得其结构出现严重破损,影响交通工程的安全性。其中,桥梁工程出现疲劳的现象比较多,所以,在进行公路桥梁结构看疲劳设计时要将工作重点放在桥梁抗疲劳设计上,从而促进公路桥梁抗疲劳性能。 关键词:公路桥梁;结构桥梁;抗疲劳设计;方法应用 引言 随着我国社会经济的发展,结构桥梁工程的建设越来越多,但是在发展的同时也会越到需索刁钻的问题,其中,抗疲劳设计就是一项比较复杂而且艰难的工作。在施工与运行的过程中如果略了各类问题,就会导致工程在启动之后出现抗疲劳强度不足,出现桥梁使用年限缩小的情况。 一、影响桥梁结构抗疲劳强度因素 1.残余应力 在我国现阶段的桥梁建设中普遍采用钢结构作为桥梁的主要材料,而钢结构的抗疲劳性能基本上是受加工材料性能的影响,例如在加工阶段中冶炼、轧制、焊接等过程,都与可能会出现受热不均的现象,致使钢结构内部存在残余应力,对于钢结构桥梁来说,其一般只能承受翼缘内周期性压力应力,在高残余拉应力范围内便会出现开裂问题,而影响桥梁结构抗疲劳性能。针对钢结构中的残余应力,如果不能够完全掌握受力的峰值,还有受力的分布区域,这就很可能会造成残余应力影响钢结构质量的问题出现,尤其是对桥梁结构疲劳强度影响十分明显。 2.低温冷脆循环作用 在一般情况下,钢结构桥梁工程的施工过程对下弦和桥墩支座连接位置的集中应力以及流限状态的研究不够全面,这种钢结构桥梁受到低温冷脆循环很容易会发生脆断的现象。除此之外,当钢结构材料厚度为B≥2.5(KIC/σys)2时,钢结构平面应力逐渐趋于脆性状态,是钢结构桥梁施工设计的要点。 3.其余因素 3.1钢结构的材料特性

桥梁设计中应考虑的几个问题

桥梁设计中应考虑的几个问题 1、安全是桥梁结构设计的前提 随着改革开放的力度加大,城市车辆的飞速发展,城市交通运输十分繁忙,车速也在不断提高,桥梁结构不光要求结构自身的受力安全,而且要求桥梁构造的安全。在作乐山市大渡河龚嘴电站大桥设计中,我们设计组也进行了许多方案比选,有河中设墩的连续箱梁,有连续刚构,有上承式拱桥等桥梁结构形式。根据实际的地形、地质、地物,最后综合比较选择了中承式拱桥,一跨135米跨过,保证了急流的大渡河流水断面和桥梁结构自身安全(该桥验算荷载为特种荷载-300,已于1999年10月通车,并进行了动、静载实验,运行良好)。又如在大营坡立交桥设计中,桥墩是采用圆柱还是方柱问题上,我们设计组也进行了结构分析和讨论,最终一致选择用方柱,保证桥墩的结构刚度(因上部结构传下的偏心弯矩较大),方柱的四角采用了R15cm的圆角,以尽量减少桥下车辆对桥墩摩擦引起桥梁结构的不安全和增强桥梁建筑的美观。 2、经济是桥梁结构设计的保证 一座桥梁建筑设计的再如何漂亮,若它的造价比看上去一般化的桥梁高出许多,这座漂亮的桥梁设计也是失败的。在乐山市大渡河龚嘴电站大桥设计中,定下采用中承式拱桥后,拱圈是用钢筋砼呢,还是钢管砼?经过比选,我们设计组采用了变截面钢筋砼拱圈。因为本桥地处偏远大山之中的大渡河上,当地的砂、石料比较丰富,可就地取材,而钢管拱不仅昂贵,且钢管运距也相当远。故在桥梁设计中,在满足结构安全的前提下,应尽量地考虑经济。 3、功能在桥梁结构设计中也不应忽视

城市桥梁不同于公路桥梁,在城市交通日益剧增的情况下,桥梁方案设计中,交通组织功能也要摆在重要的地位上,尤其是立交桥,不光桥上有车辆,桥下车辆也川流不息。如果不综合考虑交通功能,下行车辆撞击桥墩或有关桥梁部分,导致桥梁坍塌,这种事故在国内外都有发生。作为桥梁设计人员必须注意这一点来进行桥梁方案比选,乃至方案确定后的桥梁分跨。在贵阳市都司路高架桥跨越中华路的大南门交叉口位置,设计者在地面设置了交通导流环岛,一跨20米跨径的桥梁正好处于环岛内。桥梁建成后,随着城市的发展,车辆的增多,该交叉口经常塞车,不得已取消了地面环岛。由于该交叉口的桥梁跨径较小,导致左转车辆的行车轨迹不顺畅,司机抱怨连天,这无疑是桥梁设计败笔。 4、美观是桥梁设计必须考虑的一部分 城市桥梁建筑不仅是交通工程中的重点建筑物,而且也是美化环境的点缀品,所以设计必须精心方案比选、精心设计、精心施工,以期求得在增加投资不多的条件下,取得桥梁美观的效果。比如在城区建一座二、三十米跨度的立交桥,不管用钢还是预应力砼,通常的做法是用一根等截面梁跨越,但由于人们的视觉有错觉,所以往往把这根梁看成是带下垂挠度的弯梁,看起来很不舒服,甚至有怕它掉下来的危险。我们在贵阳市中心环南线朝阳洞路—玉厂路立交桥方案设计中,有意把梁底线作成反拱线,在桥墩支点处稍微增加一点材料,但给桥下车辆和行人一种安全美的感觉。实际上呈反拱的下弦就等于是一根弧形托梁,这是一种最简单的支承,它融合在梁体内,变得看不出,可它能起到美化桥梁的作用。 综合考虑以上四项标准来进行桥梁方案比选,最后的设计、施工将会变得容易,建成后的桥梁才是安全美、经济美、功能美与环境、视角美。 国内桥梁设计存在的主要问题

道路桥梁设计通用设计规范 (1)

与梁肋整体连接的板,在计算支点截面和跨中截面弯矩时,其计算跨径取梁肋之间的距离。 由于板厚与肋高之比小于1/4,支点弯矩取,跨中弯矩取(当大于1/4,支点弯矩取,跨中弯矩取)M为简支梁求得的跨中弯矩。公路桥涵设计通用规范 一、总则 1、安全等级; 2、特大、大、中、小桥及涵洞分类; 标准跨径:梁式桥、板式桥以两桥墩中线之间桥中线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中线长度为准;拱式桥和涵洞以净跨为准。重要是指高速公路和一级公路上、国防公路上及城市附近交通繁忙公路上的桥梁。 二、术语 1、作用短期效应组合:正常使用极限状态设计时,永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应的组合; 2、作用长期效应组合:正常使用极限状态设计时,永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应的组合; 三、设计要求 1、桥涵布置:公路桥涵的设计洪水频率; 2、桥涵孔径 3、桥涵净空:净空高度,高速公路和一级,二级公路上的桥梁应为5米,三、四级公路上的桥梁应为米。

4、立体交叉跨线桥桥下净空应符合下列规定; 5、车行或人行天桥的宽度; 6、桥上线形及桥头引道; 7、桥面铺装、排水和防水层; 8、养护及其他附属设施。 四、作用 可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值,频遇值或准永久值作为其代表值; 可变荷载不同时组合表:汽车制动力,流水压力,冰压力,支座摩阻力; 多个偶然作用不同时参与组合。 4.1.6永久作用效应的分项系数表;汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数,取;当某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载的分项系数应采用汽车荷载的分项系数,对专为承受某作用而设置的结构或装置,设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值;计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载,其分项系数取与汽车荷载同值。在作用组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载外的其他的可变作用效应的分项系数,取,但风荷载的分项系数取;在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他可变作用效应的组合系数,当永久作用与汽车荷载和人群荷载(或其他一种可变作用)组合时,人群荷载(或其他一种可变作用)的组合系数取;当除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外尚有两种其他可变作用参与组合时,

公路桥梁施工图设计指引

公路桥梁 施工图设计指导桥梁设计部二O一三年五月

第一章桥涵设计 一、设计采用的主要技术指标 1、路基宽度参见“路基扩建宽度分布示意图(一)~(二)”,桥梁标准宽度主要为 52m和 42m两种,同时结合相应上部结构横向布置图一起使用。主线桥涵的汽车荷载等 级:公路-I级;被交路,高速及一级公路:公路-I级,二级公路以及三、四级公路:公 路-II级;四级以下:公路-II级乘以 0.75系数采用。 2、地震作用:地震动峰值加速 度等于0.05g,相当于基本地震烈度为 VI度,特大桥及隧道等大型或重点工程按 VII 度设防。 二、设计深度 1、普通大桥、互通匝道桥及等级路分离式桥(线外桥)设计内容包括: 1桥位平面图(分离式立交桥应包含被交路平纵数据及图纸) 2全桥工程数量表 3桥型布置图(绘出结构分联示意图) 4梁(或板)平面布置图(含弯斜桥的布置方法示意,直线桥梁无此图) (5)箱梁一般构造图、钢束布置图、钢筋布置图等(非预制结构绘制,预制结构统一绘制通用图) (6)桥台一般构造图及相应钢筋布置图(钢筋图包括肋板、承台、桩基或扩大基础钢筋图;台帽、座板、支座垫石、耳背墙、牛腿、挡块、U台侧墙钢筋图及 U台台后排水统一绘制通用图) (7)桥墩一般构造图及钢筋布置图(一般构造图应标示出控制点标高、支座垫石位置及布置大样、地面横向地面线;钢筋图包括墩柱钢筋图、系梁钢筋图、承台钢筋图、桩基或扩大基础钢筋图;墩帽、支座垫石、挡块钢筋图统一绘制通用图) 一桥台锥坡布置图 一墩台基础坐标示意图 2、特殊大桥及匝道桥,除上述图纸外,应有: 一特殊结构相关图纸 一施工工序图 一对拆除重建桥梁要理顺新旧桥桩基础相对关系,桩基的利用原则。 3、需要拼接的桥梁,在拼接之前,原则上不能切除原桥防撞栏,除上述图纸外,

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