桥梁设计连续刚桥毕业设计.doc

第一章 设计资料与方案比选 1.1 设计资料、指标与依据 1.1.1 设计资料 ① 地形、地貌 新洲大桥位于广州市海珠区与番禺区之间水域，横跨官洲河与仑头河交汇处，河面宽约700m，河床地形较平坦，局部有采砂船采砂后形成的凹坑。桥址东南岸为一砖厂，地形平坦开阔，标高在2.20-3.60m之间；西北岸种植香蕉、荔枝等果树，地形平坦，标高在0.8-1.4m之间。 场区属珠江三角洲冲积平原和河流冲积地貌。 ② 气象 桥址所属地区属于亚热带季风气候，具有四季分明、气候温暖、多雨，无霜期长等特点。根据1960~2001年气象资料： 多年平均气温：21.8℃； 极端最高气温：37.4℃； 最高月平均气温：7月份28.6℃，8月份28.5℃； 极端最低气温：―0.4℃； 最低月平均气温：1月份13.8℃，2月份14.7℃； 降雨量：4~9月为雨季，占全年降雨量的81.8%，年平均降雨量1702.5mm； 累年十分钟平均最大风速：24 m/s，东南向； 累年瞬间最大风速：37 m/s，东北向； 近十年年平均相对湿度78%。 ③水文 新洲大桥桥区水域处于珠江三角洲河网区，它上承北江、西江、流溪河等径流，下纳南海潮流，属河口区。桥区水域水位呈周期性变化，潮流为往复流，既受径流作用，又受潮流影响，具有水丰沙少和潮汐作用为主的特性。 珠江流经三角洲后，水道纵横，河涌成网。珠江多年平均径流总量达3260亿m3，桥址处水道年平均径流总量为81.4亿m3，年平均径流量为258.1 m3 /s，下游通虎门口出海。汛期珠江流域丰富的水量对河口区的水文要素影响明显；枯水期径流量大大减少，河口区水文要素则主要受海洋水文控制，形成了明显的水文环境季节性变化的特点。 桥位处属不正规半日潮混合潮型，在一个太阳日内两涨两落，相邻的两高潮或低潮的高度不相等，涨潮历时与落潮历时也不相等，且不等值每天都在变化。据桥位下游的大虎站资料统计，多年平均涨潮量约为2288.38亿m3，在珠江八大口门中居首位。多年平均山潮比为0.26，属潮汐作用为主的河口。多年平均潮差1.69m，最大潮差3.64m，为珠江八大口门最大值。 根据相关分析，新洲大桥桥位潮位特征值为： 最高潮位：3.15m 平均高潮位：1.56 m； 最低潮位：-1.15 m 平均低潮位：-0.08 m； 平均潮差1.63 m； 平均涨潮历时：5小时46分 平均落潮历时：7小时01分； 设计水位：经水文分析计算桥址处三百年―遇水位为3.494米； 通航水位：二十年―遇最高通航水位为3.07米； 二十年―遇最低通航水位：-0.77米。 ④工程地质 桥址处土层可分为两部分，上部为冲海积层，厚13.6~15m，由淤泥质粘土和中粗沙组成，层位比较稳定；下部为残积层，厚0~1.5m，由含砂亚粘土组成。下伏基岩岩性不同，北岸为白垩系红色沙砾岩，南岸为震旦系混合岩。根据钻孔揭示的地质情况，以弱风化岩或微风化岩作为桩基础的持力层。 通过物探本桥桥址场地内未发现隐伏断层、破碎带、构造软弱带等不良地质现象。 ⑤地震 根据《京珠高速公路广珠北段（新洲-坦尾）工程场地地震安全性评价报告，桥址处地震基本烈度为Ⅶ度。 1.1.2 设计技术指标 1）计算行车车速：120km/h； 1）荷载等级：汽车超20级，挂车－120； 2）桥面宽度：2×(0.5+16.0+0.5)＝2×17.0m，中缝1m，总宽35m； 3）桥面横坡：单向2.0﹪； 4）桥梁风荷载：最大风速37m/s； 5）航道等级：设计最高通航水位：3.07 m；主孔按通航2000吨级杂货船标准，仑头水道、官山水道通航净宽不小于135 m，上底宽不小于100m；净空高度在最高通航水位以上25 m； 6）地震烈度：地震基本烈度Ⅶ度； 7）设计洪水频率：1/300年； 8）船舶撞击力：横桥向6000kN，顺桥向3000kN； 9）墩台不均匀沉降：主桥2cm； 1.1.3 设计依据 1）《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-89））JTJ 004-89）JTJ 011-89）））85m+3×155m+85m的双幅连续刚构桥的设计方案。 1.2.2 尺寸的拟定 本设计参阅了国内外同类桥型的尺寸拟定，同时，参阅了其它与该桥跨径相当的连续梁桥的细部尺寸设计，在指导老师的建议指导下，单幅桥的细部尺寸拟定如下。 ① 主梁尺寸拟定 采用单箱单室主梁截面，箱顶宽17m，底面宽9m。 变截面梁，墩顶处梁高与最大跨径的关系：梁高为1/16～1/20L，取L/18，即h1=155/18=8.61m ，取8.7m。 变截面梁跨中处梁高与最大跨径的关系：梁高为1/30～1/50L，取L/50，即h2=155/50=3.1m；取3.0m，梁底曲线选用3/2次抛物线变化，以跨中梁底为原点，曲线方程