双向6车道主桥全长300m跨径组合60m+90+90m+60m计算书.doc

兰州市某黄河大桥设计 目 录 第一章 设计资料 1 第一节 设计的基本资料及主要内容 4 第二节 设计依据 4 一、工程地质条件 4 二、主要气象资料 6 第三节 设计标准 6 一、主要的技术标准 6 二、设计依据 7 第二章 兰州市某黄河大桥桥型方案比选 9 第一节 工程概况 9 第二节 主桥桥型方案构思 9 一、方案一：双塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥 9 二、方案二:三跨拱桥 10 三、方案三：三跨预应力混凝土连续刚构桥 10 四、方案四：四跨预应力混凝土连续梁桥 11 五、主桥方案综合比较 11 第三节 连续梁桥的优越性 12 第三章 截面的几何特性计算 14 第一节 悬臂截面的确定 14 第二节 主梁各截面尺寸拟定 15 一、主梁高度选取 15 二、箱梁底板厚度 15 三、箱梁顶板厚度 15 四、箱梁腹板厚度 15 五、箱梁翼缘厚度 15 六、各截面尺寸及截面几何特性 15 七、墩顶、跨中截面细部尺寸 16 第四章 主梁内力计算 18 第一节 有限元模型的建立 18 一、有限元理论 18 二、结点划分 18 第二节 恒载内力的计算 19 一、概述 19 二、内力计算 24 第三节 活载内力计算 27 第五章 应力条件组合及估束 36 第一节 应力条件组合 36 一、汽车荷载冲击系数的计算 36 二、汽车活载产生的内力计算 36 三、荷载组合 38 第二节 预应力筋的估算及布置 43 一、钢束布置 43 二、估束 43 三、钢束汇总 47 第六章 主验算梁 48 第一节 承载能力的验算 48 一、受弯构件正截面承载力验算 48 二、受弯构件斜截面承载力验算 52 第二节 抗裂性的验算 53 一、正截面的抗裂性验算 53 二、斜截面的抗裂性验算 57 第三节 应力验算 60 一、正截面混凝土的法向压应力 61 二、中支点处钢束拉应力 62 三、斜截面的主压应力 63 总 结 66 致 谢 67 参考文献 68 第一章 设计资料 第一节 设计的基本资料及主要内容 兰州市某黄河大桥工程是兰州市“8”字形环路的枢纽工程，是109国道和212国道最便捷的过境桥梁，也是兰州市“十五”期间的重点工程，位于七里河黄河大桥下游3.16 km，城关黄河大桥上游4.03 km,距中山铁桥2.3 km.桥址处河床宽300m，西侧上游500余米处靠南岸有一沙洲，丛生树木，将主流挑向南岸，受南岸沙咀阻挡，主流拐向北岸，故桥址处，主流从1号墩（北岸）至2号墩通过。而南侧河床形成较窄（宽约135m）的浅滩，低水位时露出卵石滩，高水位时被淹没。 主桥全长300m，跨径组合：60m+90m+90m+60m 。边跨/主跨=0.67。主梁上部为单箱单室，顶板宽13.2m，顶板宽6.5m，梁高2.25～5m，腹板厚35～70㎝，顶板厚25～40㎝；墩顶H/L=1/18，跨中H/L=1/40；以距墩中心两边1.5m处到两边跨中位置，底板内膜抛物线方程为:Y=- 0-195, 底板外膜抛物线方程为: Y=-0.000015224X -225；腹板厚度按阶段变化。 并且桥面设置横坡坡度为2%。该桥是双幅桥面，采用两桥分修，然后中间搭接成整体。由于两桥结构对称，故设计时可只考虑一幅桥的情况。 第二节 设计依据 一、工程地质条件 （一）地形地貌 桥址处河床宽300m，西侧上游500余米处靠南岸有一沙洲，丛生树木，将主流挑向南岸，受南岸沙咀阻挡，主流拐向北岸，故桥址处，主流从1桥墩（北岸）至桥墩通过。而南侧河床形成较窄（宽约135m）的浅滩，低水位时露出卵石滩，高水位时被淹没。 （二）地层结构及岩、土性质 1、桥墩于刘家堡隐伏活动断裂的北盘，表层堆积5.3～5.6m厚的第四系全新统冲积（）卵石、漂石，河岸人工堤坝有3.6m厚的填筑土；其下为上第三系中新统咸水河组中段棕红色、暗红色泥岩；其中桥墩在23.75m以下为上第三系中新统咸水河组下段（））桥墩位于刘家堡隐伏活动断裂南盘，表层有3.5m厚的填筑土；其下为第四系全新统冲积（）））） 仅见于南岸桥墩Q4卵石的底部，厚 1.6 m，中密，饱和。\U+2160级松土。 (3)、卵石（） 见于、桥墩表层，卵石厚5.3～5.6m。m。灰色，青灰色，为硬质岩石，潮湿至饱和，中密。卵石颗粒粒径80～40mm居多，由北向南逐渐变细。Ⅲ级硬土。 (4)、卵石（） 仅见于桥墩的下部（14.9m以下），灰白色、灰色，颗粒粒径分布不均，成分均为硬质岩石，中密至密实，饱和。Ⅲ级硬土。 (5)、漂石（） 仅见于北岸1桥墩填筑土下部，厚5.3m，灰白色、灰色，粒径大于200mm 约65%，余为卵砾石及杂砂等充填，中密，饱和，Ⅳ软石。 (6)、泥岩（））桥墩，埋深23.