公路115m+2×185m+115m矮塔斜拉橋設(shè)計

1、<p>　　西 南 交 通 大 學(xué)</p><p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計</b></p><p>　　公路115m+2×185m+115m矮塔斜拉橋設(shè)計</p><p>　　年 級：2007級</p><p>　　學(xué) 號：20070192</p><p>　　

2、姓 名：溫作洋</p><p>　　專 業(yè)：土木工程</p><p>　　指導(dǎo)老師：謝 尚 英</p><p><b>　　二零一一年六月</b></p><p>　　院 系 土木工程 專 業(yè) 土木工程 </p>

3、;<p>　　年 級 2007 姓 名 趙 鵬 </p><p>　　題 目 公路115m+2×185m+115m矮塔斜拉橋設(shè)計 </p><p><b>　　指導(dǎo)教師</b></p&g

4、t;<p>　　評 語 </p><p>　　指導(dǎo)教師 (簽章)</p><p><b>　　評 閱 人</b></p><p>　　評 語

5、 </p><p>　　評 閱 人 (簽章)</p><p>　　成 績 </p><p>　　答辯委員會主任 (簽章)</p><p>　　年 月

6、 日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　班 級 07土木6班 學(xué)生姓名 溫作洋 學(xué)號 20060192 專業(yè)土木工程</p><p>　　發(fā)題日期：2010年4月5日 完成日期：2010年6月10日</p><p>　　題 目

7、 公路115m+2×185m+115m矮塔斜拉橋設(shè)計 </p><p>　　題目類型： 工程設(shè)計</p><p>　　1、本論文的目的、意義：最近幾年里，隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，對我國交通領(lǐng)域的要求也越來越高，這也促使了我國最近幾年交通樞紐的不斷發(fā)展?，F(xiàn)在大跨度橋梁的發(fā)展更是如火如荼，方興未艾！尤其是斜拉橋，在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、使用要求等各方面越來越符合時

8、代要求。本畢業(yè)設(shè)計為公路矮塔斜拉橋。在設(shè)計任務(wù)和老師的指導(dǎo)下應(yīng)完成一座橋梁結(jié)構(gòu)從最開始的橋跨布置到最后的各種檢算等一系列工作。本論文的目的是為了了解矮塔斜拉橋的特點(diǎn)、設(shè)計總體步驟、認(rèn)識到矮塔斜拉橋的主要構(gòu)件(梁、索、塔)的受力特點(diǎn),構(gòu)造特點(diǎn)。熟悉Midas里面的矮塔斜拉橋所有構(gòu)造、步驟、建模、計算。認(rèn)識到部分斜拉索初始張拉力的確定方法,合理分施工階段以及合理成橋狀態(tài)的概念。了解恒載、活載、組合計算以及初步設(shè)計中的主要檢算，同時還要完成主

9、梁的預(yù)應(yīng)力配束，以及對主梁和斜拉索的計算和檢算。 </p><p>　　本論文意義:通過畢業(yè)設(shè)計與畢業(yè)論文的寫作對矮塔斜拉橋有一個全面的認(rèn)識,并對橋梁的設(shè)計過程有很大的了解。本設(shè)計是對同學(xué)們大學(xué)四年所學(xué)知識的回顧和總結(jié)，以及為同學(xué)們將來踏上工作崗位奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　2、學(xué)生應(yīng)完成的任務(wù)</p><p>　　1) 橋跨布置，結(jié)構(gòu)尺寸擬定：</p&g

10、t;<p>　　(1) 根據(jù)所選題目要求的主跨跨度和邊跨跨度完成橋跨布置工作；</p><p>　　(2) 結(jié)合參考文獻(xiàn)資料，在教師指導(dǎo)下初步擬定結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件（塔、梁、索）的結(jié)構(gòu)形式和主要尺寸。</p><p>　　2) 主要設(shè)計及計算工作：</p><p>　　(1) 根據(jù)擬定的橋跨布置和主要結(jié)構(gòu)尺寸對斜拉橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元建模分析；</p>

11、;<p>　　(2) 對矮塔斜拉橋的主梁進(jìn)行縱向預(yù)應(yīng)力配束估算和布置（配束設(shè)計）；</p><p>　　(3) 根據(jù)斜拉橋的合理成橋恒載狀態(tài)和合施工狀態(tài)需求初步確定出斜拉索的成橋索力；</p><p>　　(4) 由軟件計算得到最終的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形成果。</p><p>　　3) 主要設(shè)計驗算工作：</p><p>　　(1)

12、根據(jù)整體受力計算中主梁內(nèi)力組合結(jié)果和配束情況對預(yù)應(yīng)力混凝土梁進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計檢算（包括構(gòu)件的強(qiáng)度檢算和抗裂性檢算）；</p><p>　　(2) 根據(jù)斜拉索的內(nèi)力組合結(jié)果進(jìn)行斜拉索的應(yīng)力檢算；</p><p>　　(3) 根據(jù)主梁變形計算結(jié)果進(jìn)行主梁的剛度檢算。</p><p><b>　　4) 圖紙工作：</b>&

13、lt;/p><p>　　要求完成不少于16張A3幅面設(shè)計圖。包括橋跨布置、主梁一般構(gòu)造、主梁縱向預(yù)應(yīng)力構(gòu)造、索塔構(gòu)造、橋墩構(gòu)造、斜拉索構(gòu)造等。</p><p>　　5) 畢業(yè)實習(xí)報告。</p><p>　　6) 外文文獻(xiàn)翻譯。</p><p>　　3、論文各部分內(nèi)容及時間分配：（共 12 周）</p><p>　　第一

14、部分 進(jìn)行文獻(xiàn)資料收集、閱讀；開始橋跨布置，外文文獻(xiàn)翻譯 (1周)</p><p>　　第二部分 完成橋跨布置和主要構(gòu)件尺寸擬定工作，斜拉橋整體建模分析 (1周)</p><p>　　第三部分 矮塔斜拉橋分階段施工計算模型的建立 (1周)</p><p>　　第四部分 部分斜拉索的設(shè)計和索力的確定，縱向預(yù)應(yīng)

15、力鋼筋的配束設(shè)計 (2周)</p><p>　　第五部分 進(jìn)行矮塔斜拉橋初步內(nèi)力計算和內(nèi)力組合，進(jìn)行初步檢算 (1周)</p><p>　　第六部分 整理設(shè)計及計算成果，匯總最終檢算成果，開始圖紙繪制工作 (1周)</p><p>　　第七部分 論文整理、圖紙繪制工作 (1周)</

16、p><p>　　第八部分完善論文寫作和圖紙繪制工作 (1周)</p><p>　　評閱及答辯 (2周)</p><p>　　備 注

17、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 年 月 日</p><p>　　審 批 人： 年 月 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　斜拉橋是將橋面用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁，是由承壓的塔，受拉的索和承彎的梁體組合起

18、來的一種結(jié)構(gòu)體系。斜拉橋是現(xiàn)在使用較多和較廣的一種橋梁體系，其基本特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)輕，跨越能力大，形式美觀，受力合理。 </p><p>　　本設(shè)計為公路115m+2×185m+115m三塔四跨預(yù)應(yīng)力混凝土單索面矮塔斜拉橋，在結(jié)構(gòu)性能上，斜拉索僅僅分擔(dān)部分荷載，還有相當(dāng)部分的荷載由梁的受彎、受剪來承受?！安糠中崩奔丛从谛崩鞯男崩潭取０崩瓨虻氖芰κ且粤簽橹?，索為輔，所以梁體高度介于梁式橋與斜拉橋之間

19、，大約是同跨徑梁式橋的 1/2倍或斜拉橋的 2倍。 </p><p>　　本設(shè)計中主梁采用單箱三室的變截面形式，使用 C50混凝土，橋面設(shè)計寬為25.5m，橋面設(shè)2％的雙向橫坡，以便于橫向排水。設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)為：公路－I級荷載。橋塔采用獨(dú)柱型橋塔，C40混凝土，總高83.5，塔底尺寸為2.2m×8m。主墩采用薄壁墩，尺寸為8m×14.19m。斜拉索對稱設(shè)置在橋面中央分隔帶處，每個索塔上對稱連有2

20、4根斜拉索，共72根。 </p><p>　　在設(shè)計之初，首先是進(jìn)行各構(gòu)件截面尺寸的擬定，在本設(shè)計中個截面尺寸的擬定是通過參考觀音巖大橋設(shè)計的。并且在Midas軟件中建立斜拉橋的計算模型。通過計算對斜拉橋的各個截面尺寸進(jìn)行優(yōu)化。同時調(diào)整斜拉索的索力。進(jìn)行成橋下的內(nèi)力組合計算。 </p><p>　　接下來是斜拉橋分階段施工計算模型的建立，通過這個過程去了解斜拉橋的施工方法和流程。 <

21、/p><p>　　然后是矮塔斜拉橋預(yù)應(yīng)力的設(shè)計，通過預(yù)應(yīng)力的估數(shù)和調(diào)整是橋梁達(dá)到合理的工作狀態(tài)。 </p><p>　　最后是進(jìn)行設(shè)計檢算，根據(jù)整體受力計算中主梁內(nèi)力組合結(jié)果和配束情況對預(yù)應(yīng)力混凝土梁進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計檢算。根據(jù)斜拉索的內(nèi)力組合結(jié)果進(jìn)行斜拉索的應(yīng)力檢算。根據(jù)主梁變形計算結(jié)果進(jìn)行主梁的剛度檢算。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 斜拉

22、橋； 矮塔斜拉橋； 懸臂施工； 設(shè)計檢算 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Cable-stayed bridge is a kind of bridge which attaches the bridge deck with many cables to the bridge tower directly. It belon

23、gs to a structure system consisting of press-bearing towers, pull-bearing cables and bend-bearing beams. With basic features of light structure, considerable cross-ability, dignified form and proper load-carrying capabil

24、ity, cable-stayed bridge is a widely-used bridge system. </p><p>　　This design is a single-cable-plane cable-stayed bridge in a highway form of 115m+2×185m+115m twin towers and four spans prestress. In

25、terms of structure and properties, the cables only burden some part load, some considerable part of remained load is borne by the beam’s being bent and sheared. The so-called “partial cable-stayed” stems from the degree

26、of cables. The load-carrying capability of partially cable-stayed bridge mainly lies in beams, then on cables. Consequently, the beam height of p</p><p>　　Main girder in this design takes the form of variabl

27、e cross-section in this third, single-box-type, with application of concrete C50. The deck design is 25.5m wide. A 2% dual cross-slope in the deck makes it convenient to drainage cross wisely. Meanwhile, for the supporti

28、ng load of this design, it should be in accordance with –I grade load standard of a highway. The bridge tower is single-cylindrical and is 81.5m high constructed by concrete C40. The size of the bottom in bridge tower is

29、 2.2m×8m</p><p>　　The size of cross-section in each component part should be fixed by way of referring to Guanyinyan Bridge before starting this design. Then a calculation model of cable-stayed bridge c

30、ould be established in Midas, a software. Moreover, an optimization to each size of cross-section could also be reached by calculation, along with the adjustments of forces in cables. The final step was to conduct a comb

31、ined calculation of in centre beneath the bridge.</p><p>　　When all the reverent calculations had been done, it was time that a calculation model in the process of staged construction be built, which would a

32、ct as a tool for designer to know the construction methods and procedure. </p><p>　　Following the above steps was the design of prestress in this partially cable-stayed bridge by whose expectancy and adjustm

33、ents the bridge could reach an ideal working condition. </p><p>　　Here came the last step to conclude this work, that is, the checks on the whole design. Firstly, the check should focus on prestress concrete

34、 girder’s performance when it was normally used under extreme condition and when its supporting capacity went through extreme one. It must base on the coordinating results of main beam’s internal forces in the course of

35、calculating global stress. Secondly, the check on stress should depend on the coordinating results of internal forces in cables. Lastly, th</p><p>　　Key Words: Cable-stayed Bridge; Extra-dosed Prestressing

36、Concrete Bridge; Cantilever Construction; Design calculation </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書II</p><p><b>　　摘要V</b></p><p>　　Abstract

37、VI</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 斜拉橋結(jié)構(gòu)概述1</p><p>　　1.2 連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)的概述2</p><p>　　1.3 矮塔斜拉橋的定義和特點(diǎn)4</p><p>　　1.4 矮塔斜拉橋的發(fā)展概況7</p>

38、<p>　　1.5 矮塔斜拉橋的設(shè)計分析9</p><p>　　1.5.1 矮塔斜拉橋的總體布置及適用跨徑9</p><p>　　1.5.2 矮塔斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系9</p><p>　　1.5.3 設(shè)計分析方法9</p><p>　　1.6 本論文的主要工作10</p><p>　　1.7 設(shè)計任務(wù)

39、書及基本質(zhì)料11</p><p>　　1.7.1 設(shè)計題目及分組11</p><p>　　1.7.2 設(shè)計主要技術(shù)指標(biāo)11</p><p>　　1.7.3主要設(shè)計參考規(guī)范11</p><p>　　1.7.4 設(shè)計參考書目11</p><p>　　1.7.5主要設(shè)計內(nèi)容要求11</p><

40、p>　　1.7.6 出圖內(nèi)容13</p><p>　　1.7.7 論文工作14</p><p>　　第2 章 橋型方案總體設(shè)計15</p><p>　　2.1 橋跨布置15</p><p>　　2.1.1 主要設(shè)計技術(shù)指標(biāo)15</p><p>　　2.1.2 本橋設(shè)計參考規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)15</p&g

41、t;<p>　　2.1.3 橋跨布置過程16</p><p>　　2.1.4 索塔控制尺寸的確定17</p><p>　　2.1.5主梁控制尺寸的確定18</p><p>　　2.1.6 斜拉索的總體設(shè)計20</p><p>　　2.2 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計施工要點(diǎn)23</p><p>　　2.2.1

42、主梁施工方法及注意事項23</p><p>　　2.2.2 橋塔和橋墩施工25</p><p>　　2.2.3 斜拉索施工26</p><p>　　2.2.4 橋面鋪裝設(shè)計27</p><p>　　第三章 矮塔斜拉橋的整體受力計算29</p><p>　　3.1 Midas 整體計算模型的建立29</

43、p><p>　　3.2 模型的主要計算參數(shù)31</p><p>　　3.3 Midas 分階段計算模型的建立34</p><p>　　3.4 恒載狀態(tài)計算結(jié)果36</p><p>　　3.4.1 分階段模型的施工階段計算結(jié)果36</p><p>　　3.4.2 分階段模型的成橋恒載狀態(tài)計算結(jié)果38</p&g

44、t;<p>　　3.5 活載狀態(tài)計算40</p><p>　　3.5.1 汽車活載在Midas 中的輸入41</p><p>　　3.5.2 主梁活載內(nèi)力結(jié)果42</p><p>　　3.5.3 斜拉索的活載內(nèi)力44</p><p>　　3.6 內(nèi)力組合46</p><p>　　3.6.1 主梁

45、的內(nèi)力包絡(luò)圖47</p><p>　　3.6.2 主梁的內(nèi)力組合47</p><p>　　3.6.3 斜拉索的內(nèi)力和應(yīng)力組合48</p><p>　　第4章 矮塔斜拉橋的主梁預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計51</p><p>　　4.1 矮塔斜拉橋的索力確定方法51</p><p>　　4.2 壓彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力估算的原理和方法

46、54</p><p>　　4.2.1 按照正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計算54</p><p>　　4.3 設(shè)計中的預(yù)應(yīng)力估算結(jié)果59</p><p>　　4.4 體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋的布束結(jié)果59</p><p>　　第五章 矮塔斜拉橋的設(shè)計檢算62</p><p>　　5.1 主梁檢算62</p>

47、<p>　　5.1.1 主梁正截面強(qiáng)度檢算63</p><p>　　5.1.2 主梁正截面抗裂性檢算64</p><p>　　5.1.3主梁剛度檢算65</p><p>　　5.2 斜拉索檢算66</p><p>　　5.2.1斜拉索的組合應(yīng)力檢算66</p><p>　　5.2.2 疲勞檢算6

48、7</p><p>　　5.3 檢算結(jié)論69</p><p>　　第六章 主要材料數(shù)量匯總70</p><p><b>　　結(jié) 論72</b></p><p><b>　　致 謝73</b></p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)74</b>

49、;</p><p>　　附錄一 Midas命令流文件75</p><p>　　附錄二 實習(xí)報告84</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 斜拉橋結(jié)構(gòu)概述 </p><p>　　斜拉橋又稱為斜張橋，是一種通過主塔上的鋼拉索拉起主梁的橋梁，是由承受壓力的塔

50、，受拉力的索和承受彎矩的梁體組合起來的一種結(jié)構(gòu)類型。它能看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁橋。其可使梁體內(nèi)彎矩減小，降低建筑物的高度，減輕了結(jié)構(gòu)的重量，節(jié)省了建筑材料。</p><p>　　斜拉橋作為一種拉索體系，比梁式橋梁具有更大的跨越能力，是大跨度橋梁的最主要的選擇之一。斜拉橋是一種自錨式結(jié)構(gòu)，斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩臺上外，還支承在由塔柱引出的斜拉索之上。索塔型式主要有有A型、倒Y型、H型、

51、獨(dú)柱型，材料有鋼和混凝土的。1955年，瑞典建成第一座現(xiàn)代斜拉橋，跨徑為182米。40多年來，斜拉橋的發(fā)展，具有強(qiáng)勁勢頭。我國70年代中期開始修建混凝土斜拉橋，改革開放后，我國修建斜拉橋的勢頭一直呈上升趨勢。目前為止建成或正在施工的斜拉橋共有3O余座，僅次于德國、日本，而居世界第三位，而大跨徑混凝土斜拉橋的數(shù)量已居世界第一。目前世界上建成的最大跨徑的斜拉橋為我國的蘇通長江大橋，主跨徑為1088米,于2008年4月2日試通車。</p

52、><p>　　表1-1世界十大斜拉橋</p><p>　　1.2 連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)的概述 </p><p>　　連續(xù)梁橋是中等跨徑橋梁中常用的一種橋梁結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是其主要結(jié)構(gòu)形式，它具有接縫少、剛度好、行車平順舒適等優(yōu)點(diǎn)，在30m～120m跨度內(nèi)常是橋型方案比選的優(yōu)勝者。</p><p>　　剛構(gòu)橋是指橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩式橋臺連為一體的

53、橋。與同類橋(如連續(xù)梁橋、T形剛構(gòu)橋)相比：多跨剛構(gòu)橋保持了上部構(gòu)造連續(xù)梁的屬性，跨越能力大，施工難度小，行車舒順，養(yǎng)護(hù)簡便，造價較低。 </p><p>　　連續(xù)剛構(gòu)橋的受力特點(diǎn)： </p><p>　?。?）綜合連續(xù)梁和 T型剛構(gòu)橋的受力特點(diǎn)，主梁做成連續(xù)梁體與薄壁橋墩固結(jié)而成； </p><p>　?。?）連續(xù)剛構(gòu)體系的梁部結(jié)構(gòu)的受力性能如同連續(xù)梁一樣； &l

54、t;/p><p>　?。?）薄壁墩底部所承受的彎矩，梁體內(nèi)的軸力隨著墩高的增大而急劇減小。 </p><p>　　連續(xù)剛構(gòu)橋的體系優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?。?）保持了連續(xù)梁的各個優(yōu)點(diǎn)； </p><p>　　（2）墩梁固接節(jié)省了大型支座的昂貴費(fèi)用，減少了墩及基礎(chǔ)的工程量； </p><p>　　（3）改善了結(jié)構(gòu)在水平荷

55、載（例如地震荷載）作用下的受力性能。 </p><p>　　正因為這樣，連續(xù)梁橋相對連續(xù)剛構(gòu)橋來說的話那就有相對的缺點(diǎn)了，連續(xù)梁橋是超靜定結(jié)構(gòu)，連續(xù)剛構(gòu)橋也是超靜定結(jié)構(gòu)，但后者因為梁要固結(jié)在墩上，所以穩(wěn)定性更好。 </p><p>　　1.3 矮塔斜拉橋的定義和特點(diǎn) </p><p>　　矮塔斜拉橋為近20年來出現(xiàn)的一種新橋型。</p><p&g

56、t;　　矮塔斜拉橋結(jié)構(gòu)體系主要有塔梁固結(jié)、梁底設(shè)支座;塔墩固結(jié)、塔梁分離;塔梁墩固結(jié)三種形式。主梁和塔具有較大的剛度，容易設(shè)計成多塔橋梁。斜拉索可錨固于塔上，也可以索鞍形式通過橋塔。 </p><p>　　矮塔斜拉橋是介于連續(xù)梁(剛構(gòu))橋與斜拉橋之間的一種新型橋梁</p><p>　　圖1-1三跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)示意圖及其彎矩示意圖</p><p>　　圖1-2七跨連續(xù)梁

57、結(jié)構(gòu)示意圖及其彎矩示意圖</p><p>　　圖1-3部分斜拉橋結(jié)構(gòu)示意圖及其彎矩示意圖</p><p>　　圖1-4多跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)示意圖及其彎矩示意圖</p><p>　　圖1-5斜拉橋結(jié)構(gòu)示意圖及其彎矩示意圖</p><p>　　綜上所述部分斜拉橋具有以下明顯的特點(diǎn)【1】：</p><p>　　(1)美學(xué)景觀特征：

58、部分斜拉橋的橋塔不高，較一般斜拉橋而言，要矮一般，所以看起來橋塔、拉索、橋面更加的和諧一致，更加凸顯出壯觀之美的感覺。</p><p>　　(2)跨徑布置靈活：部分斜拉橋不像一般斜拉橋一樣對跨徑的要求較為嚴(yán)格，部分斜拉橋可根據(jù)實際情況對橋跨進(jìn)行不同的設(shè)計，一般可分為一塔兩跨、兩塔三跨和多塔多跨等不同的橋跨布置形式。而且矮塔斜拉橋在橋梁的布置設(shè)計空間中有很大的選擇性。</p><p>　　(

59、3)施工簡便：部分斜拉橋的施工方法與連續(xù)梁橋基本相同，可采用懸澆法施工。施工中不必進(jìn)行斜拉索二次索力調(diào)整。由于部分斜拉橋較矮對于施工工藝的要求較低，而且施工工藝的復(fù)雜性也沒有一把斜拉橋難。</p><p>　　(4)經(jīng)濟(jì)性好：通過分析國內(nèi)外的部分斜拉橋、一般斜拉橋還有聯(lián)系梁橋的工程造價情況，發(fā)現(xiàn)矮塔斜拉橋型該橋型的沒延米的造價與連續(xù)梁橋相差不多，主要是低于一般斜拉橋造價，性價比高，經(jīng)濟(jì)性好。</p>

60、<p>　　1.4 矮塔斜拉橋的發(fā)展概況 </p><p>　　矮塔斜拉橋是介于梁橋與傳統(tǒng)斜拉橋之間的一種新型橋梁結(jié)構(gòu)。普遍認(rèn)為，由Christian Menn設(shè)計的建于 1981年的甘特(Ganter)大橋，是矮塔斜拉橋的雛形</p><p>　　圖 1-6 瑞士的甘特橋</p><p>　　圖 1-7 Sunniberg bridge

61、 圖 1-8 韓國 Kack-Hwa First橋</p><p>　　我國矮塔斜拉橋建造起步稍晚，2001年建成我國第一座公路與城市道路上的矮塔斜拉橋。此后，許多具有代表性的矮塔斜拉橋相繼建成，隨著國內(nèi)這類橋梁的修建，這種橋式己引起了橋梁工作者的重視，這幾座矮塔斜拉橋在建造過程中所進(jìn)行的科研，積累的設(shè)計、施工與管理經(jīng)驗，都為這種橋型在我國的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。目前，我國已建和在建的矮塔斜拉橋己近2

62、0座。 </p><p>　　1.5 矮塔斜拉橋的設(shè)計分析</p><p>　　1.5.1 矮塔斜拉橋的總體布置及適用跨徑</p><p>　　1.5.2 矮塔斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系</p><p>　　結(jié)構(gòu)體系可選3種形式。橋梁橋塔與主梁固結(jié)、橋梁主梁底架設(shè)支座的形式適用于跨度不太大的橋梁，支座噸位不至于過大，它的特點(diǎn)是塔根彎矩較小，塔兩側(cè)索力差

63、較小，結(jié)構(gòu)的整體剛度較小。矮塔斜拉橋的特點(diǎn)接近于剛度大，索差大。</p><p>　　進(jìn)行橋梁設(shè)計時，應(yīng)對結(jié)構(gòu)體系的選擇作慎重考慮，選擇最合適的形式。</p><p>　　1.5.3 設(shè)計分析方法</p><p>　　1.6 本論文的主要工作 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計的目的在于培養(yǎng)畢業(yè)生綜合能力，靈活運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的各門基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識

64、，并結(jié)合相關(guān)設(shè)計規(guī)范，獨(dú)立的完成一個專業(yè)課題的設(shè)計工作。設(shè)計過程中提高學(xué)生獨(dú)立的分析問題，解決問題的能力以及實踐動手能力，達(dá)到具備初步專業(yè)工程人員的水平，為將來走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 </p><p>　　根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書要求是公路115+2×185m+115m雙塔矮塔斜拉橋設(shè)計，從橋的受力性能、使用功能、施工難易程度、工程造價與工期等多方面進(jìn)行斜拉橋方案的設(shè)計，這里面包括主梁，主墩，索塔截面形

65、式的設(shè)計。 </p><p>　　在橋型方案確定以后，參照已建同類型橋梁的設(shè)計，進(jìn)行各部分構(gòu)件截面尺寸的初步擬定。通過建立合理的計算模型，利用Midas軟件對該橋進(jìn)行計算模型的建立。通過初步計算，在滿足安全、適用、經(jīng)濟(jì)的前提條件下，進(jìn)行截面尺寸優(yōu)化設(shè)計；同時根據(jù)規(guī)范要求，對最終選取的截面進(jìn)行檢算工作，檢算內(nèi)容包括抗壓，抗彎，抗裂等。 </p><p>　　此外，為了盡可能地了解橋梁建設(shè)方面

66、的一些新的發(fā)展動向，以便為本畢業(yè)設(shè)計服務(wù)。在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，翻閱了若干與此相關(guān)的外文及中文文獻(xiàn)資料，并將相關(guān)的知識應(yīng)用到此次畢業(yè)設(shè)計中去。同時，去橋梁施工現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)場的參觀，近距離的感受橋梁的建設(shè)施工過程。讓我得到了更多的有關(guān)施工方面的知識，并把它們整理成了畢業(yè)實習(xí)報告。</p><p>　　1.7 設(shè)計任務(wù)書及基本質(zhì)料</p><p>　　1.7.1 設(shè)計題目及分組</p>

67、;<p>　　設(shè)計題目：公路115+2×185m+115m矮塔斜拉橋設(shè)計</p><p>　　1.7.2 設(shè)計主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　公路等級：高速公路。</p><p>　　橋梁結(jié)構(gòu)形式：預(yù)應(yīng)力混凝土梁矮塔斜拉橋。</p><p>　　設(shè)計荷載：公路－Ⅰ級荷載。</p><p>　　

68、橋面坡度：橋面縱向按平坡設(shè)計；車行道設(shè)雙向2.0％橫坡。</p><p>　　橋面布置：主橋?qū)挾?5.50米[0.5米（防撞護(hù)欄）＋10.75米（行車道）＋3.00米（中間帶）＋10.75米（行車道）＋主橋0.5米（防撞護(hù)欄）]。</p><p>　　橋面鋪裝及防水：1cm瀝青混凝土磨耗層＋防水粘結(jié)層+10cm厚的鋼纖維水泥砼(鋼纖維含量為80kg/m3)＋無機(jī)滲透結(jié)晶型防水層。</

69、p><p>　　施工方法：主梁除0#段采用托架施工外，其余梁段采用掛籃懸臂澆筑施工。</p><p>　　1.7.3主要設(shè)計參考規(guī)范</p><p>　　《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTG D60-2004</p><p>　　《公路斜拉橋設(shè)計細(xì)則》JTG/T D65-01-2007</p><p>　　《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)

70、力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62－2004</p><p>　　1.7.4 設(shè)計參考書目</p><p>　　《斜拉橋》（人民交通出版社，林元培編著）</p><p>　　《現(xiàn)代斜拉橋》（西南交通大學(xué)出版社，嚴(yán)國敏編）</p><p>　　《斜拉橋》（人民交通出版社，劉士林，孟凡超等主編）</p><p>　　《大

71、跨度橋梁和城市橋梁設(shè)計》（西南交通出版社，沈銳利編）</p><p>　　《橋梁工程概論》（西南交通出版社，李亞東編）</p><p>　　《混凝土橋》（西南交通大學(xué)出版社，李喬編）</p><p>　　《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》（西南交通大學(xué)出版社，李喬編）</p><p>　　1.7.5主要設(shè)計內(nèi)容要求</p><p>　　

72、1.7.5.1 橋跨布置、構(gòu)件尺寸擬定</p><p><b>　　橋跨布置</b></p><p>　　根據(jù)所選題目要求的分跨和跨度完成橋跨布置工作。</p><p>　　結(jié)構(gòu)縱向布置時應(yīng)根據(jù)參考地形線確定墩、塔的樁位；結(jié)構(gòu)橫向布置按設(shè)計技術(shù)指標(biāo)要求確定。</p><p>　　橋跨布置中應(yīng)根據(jù)斜拉橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和參考地面線

73、、橋面線確定合理的索塔高度。</p><p>　　橋跨布置中應(yīng)調(diào)研矮塔梁斜拉橋的實例資料，確定主梁的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度（標(biāo)準(zhǔn)索距），根據(jù)矮塔斜拉橋受力特點(diǎn)擬定主梁密索段索距、無索段索距，橋塔索距等基本設(shè)計參數(shù)。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)尺寸擬定</b></p><p>　　結(jié)合參考文獻(xiàn)資料，在教師指導(dǎo)下初步擬定結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件（塔、梁、索）的結(jié)構(gòu)

74、形式和主要尺寸。</p><p>　　1.7.5.2 主要設(shè)計及計算工作</p><p><b>　　計算建模</b></p><p>　　根據(jù)擬定的橋跨布置和主要結(jié)構(gòu)尺寸對矮塔斜拉橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元建模分析。設(shè)計中的計算建模建議采用“MIDAS軟件”或“橋梁博士軟件”。計算模型應(yīng)能包括：一次成橋模型（用于校核結(jié)構(gòu)分析模型）、分階段施工模型（用于

75、進(jìn)行施工階段模擬分析及合理施工狀態(tài)確定）。</p><p>　　根據(jù)計算模型得到初步的內(nèi)力組合結(jié)果。</p><p><b>　　主梁預(yù)應(yīng)力配束設(shè)計</b></p><p>　　根據(jù)初步計算模型結(jié)果，參照連續(xù)梁橋及連續(xù)剛構(gòu)橋的預(yù)應(yīng)力配束，對矮塔斜拉橋的主梁進(jìn)行縱向預(yù)應(yīng)力配束估算和布置（配束設(shè)計）。</p><p>　　初

76、步的配束結(jié)果輸入到計算模型中，以便能考慮修正次內(nèi)力對配束設(shè)計的影響。</p><p>　　矮塔斜拉索張拉索力設(shè)計</p><p>　　依據(jù)參考資料，根據(jù)矮塔斜拉橋中索、梁間荷載分配關(guān)系，擬定一組斜拉索的初設(shè)張拉力。</p><p>　　索塔和主墩的配筋設(shè)計</p><p>　　根據(jù)索塔和主墩的初步內(nèi)力組合結(jié)果，對索塔進(jìn)行初步配筋設(shè)計。本條設(shè)計

77、工作可作為畢業(yè)設(shè)計中的推薦選作內(nèi)容。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)尺寸的調(diào)整</b></p><p>　　前述步驟中，會得到相關(guān)的初步匡算、初步檢算結(jié)果，根據(jù)這些結(jié)果對原擬定的主要結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整（如必要的加強(qiáng)或優(yōu)化）。調(diào)整后的結(jié)構(gòu)參數(shù)應(yīng)反映到計算模型中，得到相應(yīng)的計算成果。調(diào)整過程需按設(shè)計流程要求進(jìn)行，直到主要構(gòu)件能滿足相應(yīng)規(guī)范檢算要求。</p>

78、;<p><b>　　最終的計算結(jié)果</b></p><p>　　考慮配束調(diào)整、索力調(diào)整、截面調(diào)整等設(shè)計過程后，相關(guān)設(shè)計參數(shù)應(yīng)正確反映到最終的計算模型中，并由軟件計算得到最終的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形成果。</p><p>　　最終內(nèi)力計算結(jié)果需按規(guī)范要求完成相應(yīng)的內(nèi)力組合，并繪制出主要的內(nèi)力包絡(luò)圖。</p><p>　　1.7.5.3 主

79、要設(shè)計驗算工作</p><p>　　根據(jù)整體受力計算中主梁內(nèi)力組合結(jié)果和配束情況對預(yù)應(yīng)力混凝土梁進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計檢算（包括構(gòu)件的強(qiáng)度檢算和抗裂性檢算）。</p><p>　　根據(jù)斜拉索的內(nèi)力組合結(jié)果進(jìn)行斜拉索的應(yīng)力檢算。</p><p>　　根據(jù)主梁變形計算結(jié)果進(jìn)行主梁的剛度檢算。</p><p>　　根據(jù)索塔的內(nèi)

80、力組合結(jié)果對其進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計檢算（包括構(gòu)件的強(qiáng)度檢算和抗裂性檢算）。（選作內(nèi)容）</p><p>　　根據(jù)主墩的內(nèi)力組合結(jié)果進(jìn)其行正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計檢算（包括構(gòu)件的強(qiáng)度檢算和抗裂性檢算）。（選作內(nèi)容）</p><p>　　1.7.5.4 其它設(shè)計工作</p><p><b>　　施工方法及施工流程<

81、/b></p><p><b>　　主要工程數(shù)量匯總</b></p><p>　　論文中應(yīng)補(bǔ)充論述的內(nèi)容</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)對以下技術(shù)問題加以調(diào)研和論述：</p><p>　　矮塔斜拉橋的特點(diǎn)及應(yīng)用概況</p><p>　　矮塔斜拉橋預(yù)應(yīng)力配束原則和方法</p>

82、<p>　?。?） 矮塔斜拉橋結(jié)構(gòu)主要計算工作內(nèi)容和設(shè)計檢算方法</p><p>　　1.7.6 出圖內(nèi)容</p><p>　　要求完成不少于16張A3幅面設(shè)計圖。具體內(nèi)容可參考下面說明：</p><p>　　橋跨布置圖（一）（反映立面和平面的總體布置）</p><p>　　橋跨布置圖（二）(反映橫向布置）</p>

83、<p>　　主梁一般構(gòu)造圖（一）</p><p>　　主梁一般構(gòu)造圖（二）</p><p>　　主梁縱向預(yù)應(yīng)力構(gòu)造圖（一）</p><p>　　主梁縱向預(yù)應(yīng)力構(gòu)造圖（二）</p><p>　　主梁豎向預(yù)應(yīng)力構(gòu)造圖*</p><p>　　主梁橫向預(yù)應(yīng)力構(gòu)造圖*</p><p><b

84、>　　索塔一般構(gòu)造圖</b></p><p><b>　　主墩一般構(gòu)造圖</b></p><p><b>　　斜拉索構(gòu)造圖</b></p><p><b>　　斜拉索設(shè)計參數(shù)表</b></p><p><b>　　橋面鋪裝構(gòu)造圖</b>&

85、lt;/p><p><b>　　伸縮縫布置及構(gòu)造圖</b></p><p><b>　　索塔施工流程示意圖</b></p><p>　　主梁施工流程示意圖（一）</p><p>　　主梁施工流程示意圖（二）</p><p><b>　　主要材料數(shù)量匯總表</b&g

86、t;</p><p>　　1.7.7 論文工作</p><p>　　除設(shè)計圖紙外，畢業(yè)論文應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：</p><p>　　設(shè)計任務(wù)、基本資料。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計中、英文摘要。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計說明書(不少于一萬五千字)</p><p>　　與設(shè)計題目相關(guān)的設(shè)計理

87、論和技術(shù)的簡況。</p><p>　　詳細(xì)的計算、設(shè)計過程說明，包括計算公式、數(shù)據(jù)及必要的圖表以及自編程序清單等。</p><p><b>　　施工方案和步驟。</b></p><p>　　簡單的工程概算（工程數(shù)量估算）。</p><p>　　對本次設(shè)計的總結(jié)，包括自己的收獲、感想及畢業(yè)設(shè)計中存在的問題等內(nèi)容。</

88、p><p><b>　　畢業(yè)實習(xí)報告。</b></p><p>　　英文專業(yè)文獻(xiàn)的中文翻譯稿，要求英文文獻(xiàn)不少于1萬外文字符。具體翻譯文獻(xiàn)由指導(dǎo)教師給定。</p><p>　　第2 章 橋型方案總體設(shè)計</p><p><b>　　2.1 橋跨布置 </b></p><p>　　

89、本設(shè)計為公路120m+×185m+120m雙塔矮塔斜拉橋設(shè)計，方案采用預(yù)應(yīng)力混凝土墩、梁、塔固結(jié)結(jié)構(gòu)，總體布置圖見下圖2-1。</p><p>　　圖2-1 橋跨總體布置圖（單位.cm）</p><p>　　2.1.1 主要設(shè)計技術(shù)指標(biāo) </p><p>　?。?）公路等級：高速公路。</p><p>　?。?）橋梁結(jié)構(gòu)形式：雙塔三

90、跨預(yù)應(yīng)力混凝土單索面矮塔斜拉橋。</p><p>　?。?）設(shè)計荷載：公路－I級荷載。 </p><p>　?。?）橋面坡度：橋面縱向按平坡設(shè)計；車行道設(shè)雙向2.0％橫坡。 </p><p>　?。?）橋面布置：主橋?qū)挾?25.50米[0.5米（防撞護(hù)欄）＋10.75米（行車道）＋3.00米（中間帶）＋10.75米（行車道）＋主橋0.5米（防撞護(hù)欄）] <

91、/p><p>　?。?）橋面鋪裝及防水：1cm瀝青混凝土磨耗層＋防水粘結(jié)層+ 10cm厚的鋼纖維水泥砼(鋼纖維含量為 80kg/m3)＋無機(jī)滲透結(jié)晶型防水層。</p><p>　?。?）施工方法：主梁除0#段采用托架施工外，其余梁段采用掛籃懸臂澆筑施工。</p><p>　　2.1.2 本橋設(shè)計參考規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　?。?）《公路橋

92、涵設(shè)計通用規(guī)范》 JTG D60-2004 </p><p>　　（2）《公路斜拉橋設(shè)計細(xì)則》JTG/T D65-01-2007 </p><p>　?。?）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62－2004 </p><p>　?。?）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 JTG D63-2007 </p><p>　　2.1.

93、3 橋跨布置過程 </p><p>　　根據(jù)所選題目要求的主跨跨度和邊跨跨度完成橋跨布置工作。主要是要完成對立面、橫斷面、平面的布置工作，總的布跨原則有如下幾點(diǎn)： </p><p>　　結(jié)構(gòu)縱向布置時應(yīng)根據(jù)參考地形線確定墩、塔的樁位；結(jié)構(gòu)橫向布置按設(shè)計技術(shù)指標(biāo)要求確定。 </p><p>　　橋跨布置中應(yīng)根據(jù)斜拉橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和參考地面線、橋面線確定合理的索塔高度。

94、 </p><p>　　橋跨布置中應(yīng)調(diào)研部分梁斜拉橋的實例資料，確定主梁的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度（標(biāo)準(zhǔn)索距），根據(jù)矮塔斜拉橋受力特點(diǎn)擬定主梁無索段索距，橋塔索距等基本設(shè)計參數(shù)。 </p><p>　　在滿足以上原則的前提下，根據(jù)自己的實際情況本設(shè)計對橋跨進(jìn)行了如下布置： </p><p>　　在此設(shè)計中邊中跨都比較大，因此結(jié)合受力，經(jīng)濟(jì)，實用，美觀等要就所以本設(shè)計中采用懸臂現(xiàn)

95、澆施工方法，變截面的梁。 </p><p>　　由于雙室式腹板總厚度增加，主拉應(yīng)力和剪應(yīng)力數(shù)值不大，且布束容易，這是單箱雙室的優(yōu)點(diǎn)；但是雙室式也存在一些缺點(diǎn)：施工比較困難，腹板自重彎矩所占恒載彎矩比例增大等等。本設(shè)計是一座一級公路矮塔斜拉橋，綜上所述在本次橋梁設(shè)計中采用的橫截面形式為單箱三室的截面形式。</p><p>　　橋面 公路橋面構(gòu)造包括行車道鋪裝、排水防水系統(tǒng)、人行道（或安全帶

96、）、緣石、欄桿、護(hù)欄、照明燈具和伸縮縫等；橋面構(gòu)造對橋梁的主要結(jié)構(gòu)起保護(hù)作用，使橋梁能正常使用。整個橋面設(shè)計尺寸為：主橋?qū)挾?5.50米[0.5米（防撞護(hù)欄）＋10.75米（行車道）＋3.00米（中間帶）＋10.75米（行車道）＋主橋0.5米（防撞護(hù)欄）]，同時，為了利于橋面排水在本橋中設(shè)置了車行道設(shè)雙向2.0％橫坡（本橋未考慮縱向坡度）。橫坡設(shè)置的形式有：鋪裝時設(shè)三角墊層；行車道板做成斜面；再墩臺頂部設(shè)置橫坡。這三種形式各有優(yōu)劣，工程

97、實際中應(yīng)根據(jù)具體情況選擇。在本設(shè)計中本設(shè)計采用的是將行車道板做成斜面的這種方法。 </p><p>　　2.1.4 索塔控制尺寸的確定 </p><p>　　索塔的結(jié)構(gòu)形式用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土制作，根據(jù)需要也可采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。索塔的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)斜拉索的布置、橋面寬度以及跨度等因素決定。根據(jù)以上原則，在本次設(shè)計中采用的是單柱形雙索面橋塔，其結(jié)構(gòu)如圖 2-2所示： </p>

98、<p>　　圖 2-2 索塔結(jié)構(gòu)圖示</p><p>　　從橋面算起的塔高，矮塔斜拉橋要比斜拉橋低得多。據(jù)以上的依據(jù)及查閱資料規(guī)范，在本設(shè)計中主跨的長度為185m，按照上面的布置原則本設(shè)計選取塔高為22m，這個高度約為主跨的1/8.4，滿足布置要求。 </p><p>　　2.1.5主梁控制尺寸的確定 </p><p>　　2.1.5.1無索區(qū)段長度的

99、確定 </p><p>　　矮塔斜拉橋梁上無索區(qū)較之一般斜拉橋要長。另外，矮塔斜拉橋主梁是跨內(nèi)由多點(diǎn)彈性支承的連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)體系，索塔處主梁梁高大，且有支座或橋墩支承，不需設(shè)置拉索?？缰泻退鸁o索區(qū)長度，當(dāng)主梁剛度不變時，跨中無索區(qū)對主跨結(jié)構(gòu)的影響比較明顯，無索區(qū)越長，跨中彎矩和位移越大。塔旁無索區(qū)長度的增大造成中跨主梁跨中豎向位移和彎矩都同步增加。矮塔斜拉橋的無索區(qū)段與跨徑之間不存在合適比例的問題。在通常的設(shè)

100、計當(dāng)中，矮塔斜拉橋主梁上無索區(qū)的長度，索塔附近宜取 0.15-0.20倍主跨跨徑；中跨跨中宜 0.2-0.35倍中跨跨徑；邊跨部宜取 0.2-0.35倍邊跨跨徑。根據(jù)這些原則，本設(shè)計為公路120m+2×185m+120m的矮塔斜拉橋，無索區(qū)長度為塔跟部分為29.5m,跨中部分為38m,邊跨部分是46.5m，有索區(qū)長度都是48m對稱布置，圖片可參考圖2-1</p><p>　　2.1.5.2主梁的立面布置

101、 </p><p>　　矮塔斜拉橋由梁、塔、索、墩4種構(gòu)件的不同組合構(gòu)成不同的結(jié)構(gòu)體系形，從而將形成了不同的立面布置形式。梁按支承式分為連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)形式。主梁結(jié)構(gòu)體系和布置方式應(yīng)根據(jù)橋位處的各種地理環(huán)境，施工方法，結(jié)構(gòu)受力方面等因素綜合分析后確定。在相同的條件下，由于主梁結(jié)構(gòu)體系和支承條件不同使主梁、內(nèi)力和變形也隨之改變。 </p><p>　　2.1.5.3主梁端部構(gòu)造設(shè)置 <

102、/p><p>　　由于部分斜拉橋主梁有諸多的無索，主梁部處理方式與連續(xù)梁相同。當(dāng)邊跨和中跨的比值較小是，為了克服反力，將設(shè)置牛腿上作為平衡重（在橋墩處） </p><p>　　2.1.5.4主梁高度沿縱橋向的變化 </p><p>　　矮塔斜拉橋的主梁主要采用等截面和變截面這兩種形式形式，當(dāng)主跨小100m時可采用等截面形式。而當(dāng)矮塔斜拉橋主跨跨徑大于100m時，應(yīng)該采用

103、變截面形式，。本次矮塔斜拉橋設(shè)計中邊跨120m，中跨185m，于是采取變截面形式，主要是支座截面到跨中截面的二次拋物線式的變截面，而中跨，邊跨的一部分為了便于施工，不予采取變截面，直接取的邊跨 </p><p>　　2.1.5.5橫截面布置 </p><p>　　矮塔斜拉橋主梁受力性能與連續(xù)梁(剛構(gòu))橋相似，而它還要承受彎矩，不同方向的剪力，壓力，因此對橋梁的橫截面的選取英去剛度大，抗彎抗

104、壓抗扭性能好的截面。而又需求截面滿足橋梁的施工工藝等，所以該選取箱梁截面。而在在本設(shè)計中，由于跨度較大，邊跨較大，橋墩較高，為了滿足橋梁受力的需求，采用了如下圖2-3所示的單箱三室大懸臂橫斷面。 </p><p>　　圖 2-3主梁截面圖例（單位.m）</p><p>　　通過以上的敘述本設(shè)計最終將主梁設(shè)計如下：主墩點(diǎn)處梁高6.5m，跨中斷面梁高4m，梁體下緣按二次拋物線變化，箱梁頂寬25

105、.5m，箱底寬17.38m；；斜拉索布置在中室。主梁除支點(diǎn)處設(shè)橫隔板外，每根拉索錨固點(diǎn)處均設(shè)有橫隔板，間距4.0m左右。具體數(shù)據(jù)見畢業(yè)設(shè)計圖紙中的主梁分塊圖中的表格。 </p><p>　　2.1.6 斜拉索的總體設(shè)計 </p><p>　　拉索是矮塔斜拉橋的主要承重構(gòu)件之一，對結(jié)構(gòu)整體剛度和經(jīng)濟(jì)合理性要作用。一方面，斜拉索起體外預(yù)應(yīng)力索、平衡支點(diǎn)負(fù)彎矩、降低剛構(gòu)橋梁橋梁高的作用，即加固主

106、梁的作用，另一方面，一些拉索也對主梁起彈。斜拉技術(shù)是在混凝土預(yù)應(yīng)力技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，拉索相當(dāng)于預(yù)應(yīng)的體外索。不論矮塔斜拉橋還是傳統(tǒng)斜拉橋，斜拉索都必須具備抗疲勞性能、高度的承載能力、穩(wěn)定的高彈性模量、耐久性、拆換方便、錨固可靠和良好的抗腐蝕性，它不僅影響橋梁的結(jié)構(gòu)性能，而且影響到施工方法和經(jīng)濟(jì)性。 </p><p>　　2.1.6.1斜拉索的構(gòu)造 </p><p>　　部分斜拉橋拉索

107、一般都由直徑為15.4mm的環(huán)氧鋼絞線密制組合而成，起強(qiáng)度可以達(dá)到1860MPa。我國矮塔斜拉橋多數(shù)采用群錨體系，同時對錨具采取了相應(yīng)的防腐、減振措施。如蘭州小西湖黃河大橋、柳州三門江大橋等都是采用這種形式的拉索。斜拉橋的拉索構(gòu)造形式較多，可分為以下八種。</p><p>　　2.1.6.2斜拉索布索形式</p><p>　　.斜拉索布索形式與普通斜拉橋的斜拉索布索形式相比矮塔斜拉橋的布索

108、形式有許多新的特點(diǎn)： </p><p>　　為充分利用部分的高度，矮塔斜拉橋的拉索多布置成扇形。</p><p>　　(2)部分斜拉橋的巧上部結(jié)構(gòu)的剛度較大，因此部分斜拉橋特征構(gòu)件-----端錨索。 </p><p>　　(3)部分斜拉橋的受力與連續(xù)梁橋相似，主梁其主要作用，而斜拉索只是起輔助性作用的，所以，部分斜拉橋的拉索要相對少很多。</p>&l

109、t;p><b>　　圖 2-4 扇形索</b></p><p><b>　　圖 2-5豎琴形</b></p><p>　　根據(jù)體外索支承面分為單索面和雙索面兩種型式。單索面又分為單排索、雙排索，對于大部分的矮塔斜拉橋而言均采用雙排索。從橋面寬度的利用率來置成單索面由于拉索下端錨固在主梁中心線上。</p><p>　　

110、綜上所述，根據(jù)此次橋梁的具體要求，滿足抗拉及各項強(qiáng)度性能，在本次畢業(yè)設(shè)計中采用扇型單索面雙排索，并且為了使其更加保持耐久性，選用15.4mm的環(huán)氧鋼絞線。</p><p>　　2.1.6.3斜拉索間距的確定</p><p>　　部分斜拉橋的受力與連續(xù)梁橋相似，主梁作為主體結(jié)構(gòu)承受主要作用力及玩具，，拉索為輔，所以，為了方便施工在本設(shè)計里采用的主梁上索距為4m。而在橋塔上，斜拉索在塔上的索距

111、設(shè)為0.8m，而在離塔頂2m處選取第一個拉索點(diǎn)。</p><p>　　2.2 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計施工要點(diǎn) </p><p>　　2.2.1 主梁施工方法及注意事項 </p><p>　　2.2.1.1主梁施工方法 </p><p>　　矮塔斜拉橋主梁的施工方法可采用適合于梁橋施工的任一合適方法，如支架上現(xiàn)澆，懸臂澆筑，頂推法和平轉(zhuǎn)法。由于矮塔斜拉橋

112、梁體尺寸較小，各節(jié)段間有拉索，，因此對各種無支架施工法更為有利。</p><p>　　斜拉橋中主梁的各方法的適用跨度如下： </p><p>　　?支架上現(xiàn)澆法：100m左右 </p><p>　　?頂推法：不超過 200m </p><p>　　?懸臂澆筑法：可達(dá)1000m左右 斜拉橋的懸臂施工法 </p><p>

113、　　對于混凝土梁斜拉橋一般采用懸臂現(xiàn)澆施工法，也有采用懸臂拼裝施工方法的。對于鋼主梁斜拉橋，則一般采用懸臂拼接的施工方法。與梁式橋類似，采用懸臂現(xiàn)澆施工時的主要施工機(jī)具為混凝土節(jié)段掛籃；對于懸臂拼接的施工，其主要施工機(jī)具為橋面吊機(jī)。斜拉橋的懸臂施工法主要工序為：修建索塔；吊裝或現(xiàn)澆主梁節(jié)段；安裝斜拉索并張拉；兩者交替進(jìn)行直至合龍。由于在斜拉橋的懸臂施工中，影響施工質(zhì)量和成橋狀態(tài)的因素較多（如斜拉索索力大小、節(jié)段重量大小等），斜拉橋施工中

114、通常需要開展施工控制工作，對施工中的斜拉索索力、主梁線形等內(nèi)容，根據(jù)實際情況隨時進(jìn)行控制和調(diào)整。主梁采用懸臂灌注法施工，墩頂梁段分別在各墩頂灌注，其余梁段用活動掛籃懸臂灌注。墩頂0#梁段開始灌注之前，正式支座及臨時支座(即鋼筋混凝土支墩)均先就位，主跨墩支座全部臨時剛接形成固定鋼支座，活動支座應(yīng)給予臨時鎖定。</p><p>　　施工程序可以三大步驟 </p><p>　　① 先建立主墩，

115、主墩上現(xiàn)澆施工0號段，接著在0號段上建立主塔，接著利用掛籃懸臂施工（變張拉掛索變錨固施工的梁塊）。</p><p>　?、诓鸪龗旎@，進(jìn)行邊跨中跨合龍 。</p><p>　?、鄄鸪澹獬s束，建立永久支座，張拉全部剩余鋼索。 </p><p>　　2.2.1.2主梁施工主意事項 </p><p>　　①對于合攏段混凝土的灌注，應(yīng)選擇好夜間