桥梁工程毕业设计优秀毕业设计

1、 HYPERLINK / 带给你不一样的东西！ HYPERLINK / 带给你不一样的东西！二 八 届 毕 业设 计西江大桥设设计学 院：公公路学院院专 业：桥桥梁工程程姓 名：xxxx学 号：xxxx指导教师：xxxx完成时间：20008年6月11日二八年年六月毕业设计（论论文）任任务书课题名称 xxxx学院(部) 公 路 学 院 专 业 桥 梁 工 程 班 级 21102004011 学生姓名 xxxx学 号 2100204401002 4 月 228 日 至 6月12日 共 6 周指导教师(签字) 教学院长(签字) 2008年年 04月 24日一、设计内内容（论论文阐述述的问题题）1、方

2、案比比选。2、推荐方方案的桥桥型布置置、一般般构造、预预应力体体系、施施工方案案。3、施工阶阶段、使使用阶段段各种作作用效应应计算。4、承载能能力极限限状态组组合、正正常使用用极限状状态组合合、弹性性阶段截截面应力力组合。5、持久状状况、短短暂状况况、偶然然状况验验算。6、绘制上上部结构构的一般般构造图图、钢结结构构造造图及施施工示意意图。7、编写设设计计算算书。二、设计原原始资料料（实验验、研究究方案）(一) 设设计条件件：1、桥梁跨跨径布置置：自行行确定。 2、设计荷荷载：公公路一级级。3、桥面宽宽度：（双双幅）净净2155m+2.00m+220.5m (防撞拦) 4、桥面面横坡：2%。5

3、、通航要要求：220.00m200m。 6、桥梁梁为直线线桥，竖竖曲线自自行确定定。7、材料：钢材采采用Q3345，Q3770；混凝土土：50号；预预应力钢钢筋：j15钢绞绞线，极极限强度度18660MPPa; 非预应应力钢筋筋：直径径12mmm的用级螺纹纹钢筋，直直径12mmm的用级光圆圆钢筋；锚具：HVM锚或OVM锚。三、设计完完成后提提交的文文件和图图表（论论文完成成后提交交的文件件）(一) 计计算说明明书部分分：设计计算书书一套。由由中、英英文摘要要、设计计说明、计计算内容容三部分分组成。摘摘要要写写清设计计概况及及主要内内容，设设计说明明要写清清设计背背景、技技术指标标、采用用的规范

4、范标准、使使用的材材料、设设计要点点、施工工方法。计计算内容容的基本本原理、公公式、参参数取值值或来源源，以及及内附主主桥上部部结构施施工程序序示意图图，主要要作用效效应图、组组合包络络图、验验算结果果以及施施工阶段段包络图图、施工工预抛高高等。(二) 图图纸部分分：1、桥梁方方案比选选图（包包括纵、横横断面）。2、推荐方方案总体体布置图图（包括括立面、平平面、横横断面）。3、主梁一一般构造造图。4、主塔一一般构造造图。5、桥梁施施工程序序示意图图。四、毕业设设计（论论文）进进程安排排序号 设计（论论文）各各阶段名名称 日期（教教学周）1 方案比比选 92 桥型布布置、主主梁尺寸寸拟定 100

5、3 结构建建模 114 结构内内力计算算 1121135 验算、调调整 1441556 结构稳稳定与动动力分析析 1167 绘制图图纸 178 设计说说明书、英英文翻译译 189 准备答答辩 19五、主要参参考资料料1、叶见曙曙. 结构设设计原理理M. 北京：人民交交通出版版社, 119977.2、范立础础. 桥梁工工程M. 北京：人民交交通出版版社, 220000.3、周远棣棣 徐君兰. 钢桥M .北京：人民交交通出版版社.4、小西一一郎. 钢桥M .北京：中国铁铁道出版版社, 19882.5、林元培培. 斜拉桥M. 北京：人民交交通出版版社, 220044.6、公路桥桥涵设计计通用规规范（

6、JTGG D660-220044）S.北京：人民交交通出版版社, 220044.7、吉姆辛辛. 缆索承承重桥梁梁M. 北京：人民交交通出版版社, 220022.8、戴永宁宁. 南京长长江第三三大桥钢钢索塔技技术M. 北京：人民交交通出版版社, 220055.9、北京迈迈达斯技技术有限限公司. MMIDAAS使用手手册R，20004.长安大学毕毕业设计计（论文文）开题题报告表表课题名称西江大桥设设计课题来源自选项目课题类型工程设计指导教师xxx学生姓名xxx学号210200401102专 业桥梁工程毕业设计（论论文）是是高等工工科院校校本科培培养计划划中最后后一个重重要教学学环节，是是毕业前前的

7、综合合学习阶阶段,是深化化、拓宽宽、综合合教和学学的重要要过程,是对大大学期间间所学专专业知识识的全面面总结。目的是使学生在学完培养计划所规定的基础课、技术基础课及各类必修和选修专业课程之后，通过毕业设计这一环节，较为集中和专一的培养学生综合运用所学的基础理论，基本知识和基本技能，分析和解决实际问题的能力。和以往的理论教学不同，毕业设计是要学生在老师的指导下，独立地，系统地完成一个工程设计，以期能掌握一个工程设计的全过程，在巩固已学课程的基础上，学会考虑问题、分析问题和解决问题，并可以继续学习到一些新的专业知识，有所创新。国内外研究究现状：随着交通事事业的进进一步发发展，桥桥梁设计计的要求求越

8、来越越高。跨跨线桥在在设计、建建设过程程中对桥桥下净空空，桥梁梁的建筑筑高度有有很多的的限制。这这样采用用混凝土土梁桥、刚刚构就不不能满足足这一要要求，而而斜拉桥桥确可以以满足以以上要求求。 斜拉桥将主主梁，拉拉索和主主塔以不不同形式式组合形形成不同同的结构构体系以以适应不不同的地地形地质质条件。该该桥型有有结构受受力性能能好、变变形小、伸伸缩缝少少、行车车平顺舒舒适、造造型美观观、抗震震能力强强等优点点而成为为最富有有竞争力力的主要要桥型之之一。现在国内的的斜拉桥桥正向世世界一流流水平推推进，在在推进过过程中有有两个问问题需要要认真研研究：一一是施工工过程中中，未合合龙前结结构抗风风问题；二

9、是斜斜拉桥梁梁和塔的的稳定问问题。前前者主要要通过施施工措施施加以解解决，后后者主要要通过理理论研究究得到解解决。国国内有许许多专家家学者正正在进行行深入的的研究。设计的主要要内容：1、根据设设计任务务书要求求，综合合考虑地地质地形形条件、经经济条件件、景观观条件以以及交通通条件，结结合工期期要求进进一步对对斜拉桥桥、拱桥桥和连续续钢构等等进行了了进一步步比较，最最后确定定以斜拉拉桥为推推荐方安安。2对推荐荐方案进进行结构构设计：桥梁总总体布置置，合理理选择建建筑材料料，拟订订结构与与构件的的几何尺尺寸，通通过middas civvil桥梁计计算软件件建模。3对模型型进行索索力调整整，进行行成

10、桥及及施工阶阶段的内内力计算算，并进进行内力力组合。4通过手手算计算算并评价价桥梁的的抗风与与抗震性性能。5绘制上上部结构构的一般般构造图图、钢筋筋构造图图及施工工示意图图。6. 编写写设计计计算书。本次设计拟拟借助计计算机、MIDDAS CIVVIL软件、桥桥梁CAD软件、图图板、丁丁字尺等等工具。本设计的难难点及解解决办法法：难点一： 结构细细部几何何尺寸拟拟订解决办法：参照已已建成的的相同桥桥型，相相近跨径径、桥宽宽、荷载载标准的的桥梁的的截面尺尺寸根据据方案的的具体情情况进行行设计。设设计时要要考虑受受力、构构造、施施工等方方面的因因素。难点二： 结构内内力计算算解决办法：计算恒恒载内

11、力力时，精精确模拟拟各个施施工阶段段（安装装单元、拆拆除单元元、张拉拉预应力力、移动动挂篮等等）的受受力，反反映在结结构约束束、荷载载列向量量和总刚刚度矩阵阵等随施施工阶段段而发生生变化。悬悬臂施工工涉及到到非常多多的施工工工况，且且预加力力和徐变变产生的的次内力力的计算算较复杂杂，故设设计时可可借助桥桥梁电算算程序完完成。设计计划用用八周的的时间来来完成，具具体安排排如下：第9周，根根据地形形、交通通环境等等条件建建立比选选方案，进进行桥型型方案比比选，确确定以斜斜拉桥为为推荐方方案；第10周，查查阅有关关组合梁梁的书籍籍、期刊刊等资料料，根据据公路路桥规、钢钢桥规、桥桥梁工程程和组组合梁相

12、相关资料料等进行行总体布布置、尺尺寸拟订订；第11113周根据据所学的的结构构设计原原理、桥桥梁工程程知识识，利用用MIDDAS CIVVIL软件等等进行内内力计算算；第14115周根据据结构构设计原原理、结结构力学学和材材料力学学等的的原理进进行手算算验算与与调整；第16周，进进行结构构稳定与与动力分分析；第17118周，最最后完成成计算书书书写及及图纸绘绘制。第19周，准准备答辩辩。设计完提交交的文件件和图纸纸：1、计算说说明书部部分：1. 中英英文摘要要：摘要要要写清清设计概概况及主主要内容容。2设计说说明：要要写清设设计背景景、技术术指标、采采用的规规范标准准、使用用的材料料、设计计要

13、点、施施工方法法。3计算内内容：基基本原理理、公式式、参数数取值或或来源，以以及主桥桥上部结结构施工工程序示示意图，主主要作用用效应图图、组合合包络图图、验算算结果以以及施工工阶段包包络图、施施工预抛抛高等。2、图纸部部分：1. 桥梁梁方案比比选图（包包括纵、横横断面）。2. 推荐荐方案总总体布置置图（包包括立面面、平面面、横断断面）。3. 一般般构造图图。4. 预应应力钢筋筋布置图图。5. 桥梁梁施工程程序示意意图。指导教师意意见及建建议：指导教师签签名： 年 月 日注：1、课课题来源源分为：国家重重点、省省部级重重点、学学校科研研、校外外协作、实实验室建建设和自自选项目目；课题题类型分分为

14、：工工程设计计、专题题研究、文文献综述述、综合合实验。 22、此表WS由学生生填写，交交指导教教师签署署意见后后方可开开题。毕业设计（论论文）设设计说明明书课题名称 西江大大桥设计计 学院(部) 公 路 学 院专 业 桥 梁 工程班 级 2 11 0 2 00 4001 学生姓名 xxxx学 号 2 1 00 2 0 1101002 4 月 28 日至 6 月12 日共 6 周指导教师(签字) 教学院长(签字) 2008 年 66 月 12 日摘 要本设计根据据设计要要求及地地理地质质情况拟拟定了三三个比选选方案：双塔斜斜拉桥、四四跨连续续刚构、地地锚式悬悬索桥。经经比较将将双塔斜斜拉桥确确定

15、为推推荐方案案，进行行了细部部尺寸拟拟定，并并利用桥桥梁专业业软件Middas Civvil建立了了简化模模型。对对全桥在在施工阶阶段和成成桥阶段段进行受受力和变变形分析析。此外外，对全全桥进行行了稳定定分析。最最后，根根据规范范对全桥桥进行了了抗风评评价。针针对该模模型进行行了静活活载下的的内力分分析、应应力验算算及变形形验算。经经分析比比较证明明该桥设设计计算算正确，内内力分布布合理，符符合设计计任务要要求。关键词：双塔塔斜拉桥桥；钢桥桥塔；结结构设计计；结构构分析AbstrracttAccorrdinng tto tthe asssignnmennt oof ddesiign, geeo

16、grraphhic andd hyydraauliic ccondditiionss, tthreee ttypees oof bbriddgess arre ppressentted whiich aree twwo-ppyloon ccablle-sstayyed briidgee, PPC cconttinuuouss riigidd frramee brridgge aand susspennsioon bbriddge. Affterr coompaarinng ttheiir ccharractterss coomprreheensiivelly, thee dooublle-pp

17、yloon ssteeel ccablle-sstayyed briidgee iss chhoseen aas tthe maiin ddesiign schhemee. TThrooughh drrawiing-up dimmenssionns, a ffiniite eleemennt mmodeel wwas esttibaalisshedd byy Miidass Ciivill sooftwwaree. TThe anaalysse oof sstreess andd diistoortiion wass coonduucteed bbothh inn thhe ccompplis

18、shedd sttagee annd tthe connstrructtionn sttagee. TThe staabillityy peerfoormaancee off thhe ppyloom aand thee whholee brridgge wwas alsso eenvaalueed. Movveovver, thhe wworkk waas ddonee too ennvalluatte tthe ressisttencce oof tthe briidgee aggainnst winnd aand earrthqquakke. Aftter callcullatiion

19、andd chheckkingg off thhe sstreess, diistoortiion of moddel undder deaad lloadd annd lliviing loaad, thee reesullt sshoww thhat thee deesiggn iis uup tto tthe demmandds.Key WWordds: twoo-pyylonn caablee-sttayeed bbriddge; stteell pyylonn; sstruuctuurall deesiggn; strructturaal aanallysiis 毕业设计（论文）报告

20、纸目录第一章 西西江大桥桥方案比比选31.1概概述31.2比比选方案案简介41.3方方案评价价6第二章 总总体设计计 .72.1技技术标准准.72.2设设计规范范及标准准 .72.3桥桥梁总体体结构形形式.72.4设设计荷载载及荷载载组合.102.5计计算模型型 112.6计计算理论论.14第三章 斜斜拉桥分分析.1663.1成成桥阶段段索力确确定.1663.2施施工阶段段分析1193.3成成桥阶段段分析.233.4结结构验算算分析.322第四章 施施工方案案简介.35致谢.37第2页 共37页参考文献.37第2页 共37页第一章 方方案比选选1.1概概述1.1.11方案比比选原则则1.认真贯

21、贯彻国家家的各项项政策、法法规，以以及国家家和部颁颁标准、规规范、规规定和办办法；2.使用安安全耐久久，保养养维护方方便，行行车舒适适；3.技术先先进可靠靠，施工工方便、快快捷，便便于工厂厂化，标标准化施施工，确确保施工工工期；4.经济上上合理适适度，上上、下部部工程投投资适当当，节省省投资；5.充分考考虑堤防防要求，满满足江堤堤防洪和和跨线的的净空的的需要；6.尽量减减少拆迁迁、改线线的工程程数量、降降低投资资；1.1.22考虑因因素1.地形地地貌桥位位于长长江两侧侧，属斜斜坡浅丘丘及河流流阶地地地貌。长长江两侧侧为冲洪洪积河流流阶地，阶阶面高程程1892200m,向西侧侧延伸为为斜坡浅浅丘

22、。地地形总体体南北两两侧高，地地面坡度度较大，坡坡角约3055，中间间为较平平缓的长长江阶地地。2.气象本区位于亚亚热带温温湿季风风气候区区，常年年平均气气温188.4，极端端最高气气温41.3，极端端最低气气温-2.3，最冷冷月（一一月）平平均气温温7.5，常年年平均降降雨量111855mm，多多年平均均相对湿湿度79。3.风况桥位位于长长江上游游，年平平均主导导风向以以北风为为主，平平均风速速1.11m/s，最大大风速228.44m/s。按交交通部公公路桥涵涵设计规规范（JTJJ0211-899）中全国国风压分分布图，桥桥址位于于5000Pa等压线线上，按按公路路桥梁抗抗风设计计指南，桥桥

23、梁设计计风速考考虑如下下：桥址址区100年一遇10mmin设计基基本风速速为V10=24.0522m/s，施工工期间采采用10年一遇遇基本风风速199.799m/s。4.地层岩岩性拟建场地的的地层主主要为第第四系全全新统残残坡积低低液限粘粘土Q4el+dl、冲冲洪积低低液限粘粘土、砂砂土及卵卵石土Q4al+pl，长长江北岸岸陡坡处处第四系系崩坡积积Q4coll的块石石土，在在两岸斜斜坡部位位有少量量基岩出出露地表表，基岩岩为侏罗罗系中统统沙溪庙庙组J2s砂岩岩、泥岩岩及泥质质粉砂岩岩、粉沙沙质泥岩岩。5.规划道道路该路为双向向六车道道，桥梁梁为直线线桥梁，规规划路宽宽33mm。通航航净空要要求

24、为220m2000m。1.2比比选方案案简介根据桥位区区水文，气气象、地地质，通通航，防防洪等建建设条件件，结合合桥梁建建设工期期，施工工条件，桥桥面宽度度，景观观要求等等实际情情况，适适宜的桥桥型为斜斜拉桥、连连续钢构构或悬索索桥。在在方案设设计时，就就双塔斜斜拉桥、连连续钢构构及悬索索桥进行行多方案案比较。1.2.11方案一一：双塔塔斜拉桥桥1.桥跨布布置该方案为双双塔三跨跨双索面面斜拉桥桥，主桥桥跨布置置为40+1600+3770+1160+40=7700m，边边主跨比比为0.443，塔高92.5，高跨跨比1/4，采用用半漂浮浮体系，桥桥面设双双向横坡坡为2%。2.主梁主梁断面采采用钢主

25、主梁与混混凝土板板共同受受力的结结合梁，拉拉索锚固固处高33m,跨中高高3.4422mm,桥面宽宽35mm，顺桥桥向每隔隔5m设置置一道横横隔梁。3.索塔索塔包括索索塔顶部部锚固段段、上塔塔柱、中中塔柱、下下塔柱和和三道横横梁。索索塔顶部部锚固段段、上塔塔柱和两两道上横横梁采用用Q3770钢，中中塔柱为为钢-混组合合结构，中中横梁及及下塔柱柱为预应应力钢筋筋混凝土土结构。索索塔高992.55m。4.斜拉索索该方案采用用双索面面扇形体体系，全全桥共设设136组斜拉拉索。拉拉索最大大倾角71，最小小倾角为为25，斜拉拉索采用用7mmm镀锌高高强度低低松弛钢钢丝，匹匹配相应应冷铸镦镦头锚具具。顺桥桥

26、向标准准索距为为10mm,对靠近近边跨端端头附近近的尾索索进行加加密，索索距为77.5mm,23.55m。5.基础承台厚6.5m，顺顺桥向332m，横横桥向332m。采采用钻孔孔灌注桩桩群桩基基础，桩桩径2.5m。6.施工方方法主桥采用悬悬臂拼装装法施工工，引桥桥为预制制拼装法法。1.2.22方案二: 四跨连连续刚构构1.桥跨布布置主跨跨径：1500+2770+2270+1500=7440米，边主主跨比：1500/2770=00.566。2.主梁采用单箱单单室箱形形截面，桥桥面采用用双幅桥桥面，单单幅桥面面宽17米，中央央分隔带带宽2米。3.基础基础采用大大直径钻钻孔灌注注桩群桩桩基础。桩桩径

27、2.5m，桩桩中心距距5.775m。承承台为矩矩形承台台，厚为为5m，承承台尺寸寸为26.6116m，采采用C40混凝土土。桥墩墩采用双双薄壁空空心墩，外外部尺寸寸49mm,壁厚0.5m。4.施工要要点1.桥梁上上部采用用挂篮悬悬臂浇注注施工，施施工时要要对称浇浇注，应应注意立立摸高程程的合理理设置，准准确控制制悬浇高高程，主主梁边中中跨合拢拢高差应应控制在在cm以内内。2.施工后后的主梁梁备用预预应力束束孔处理理如下：顶板束束孔灌浆浆封填，底底板束孔孔留下备备用，但但不穿预预应力束束。3.箱梁悬悬浇施工工时在底底板上的的施工孔孔不封堵堵，作为为箱梁的的通气孔孔。采用悬臂拚拚装法施施工。1.2

28、.33方案三: 地锚式式悬索桥桥1.桥跨布布置跨径布置为为： 2000+6600+2000=10000mm； 边跨与主跨跨跨度比比为2000/6000=00.333，垂跨跨比f/LL=600/6000=11/100。2.主塔主塔采用门门式型混混凝土桥桥塔,桥面以以上塔高高66.25mm,桥面下下设一道道横梁。塔塔柱为变变截面矩矩形混凝凝土塔，外外形轮廓廓尺寸为为4.86.4mm(顺桥向)5mm。3.加劲梁梁:主梁断面采采用扁平平钢箱梁梁的形式式，桥面面净宽333m，钢钢横梁桥桥中线处处高2.80mm,顺桥向向每隔55m设置置一道。4.吊杆:全桥共设长长短吊杆杆81根，吊吊杆间距距12mm,由镀

29、锌锌高强低低松弛钢钢丝束构构成。5.锚碇：采用重力式式锚碇。6.基础:采用钻孔灌灌桩基础础,承台厚厚6.000m,矩形为为24mm24mm，有16根桩，桩桩径2.5m。.7.施工：采用满堂支支架施工工，先架架设主梁梁，再搭搭设主缆缆，悬挂挂吊杆，成成桥。1.3方方案评价价根据桥梁设设计的原原则“适用、经经济、安安全、美美观”及桥型型方案应应满足结结构新颖颖、受力力合理、技技术可靠靠、施工工方便的的原则对对以上三三个方案案进行评评价。方案一：双双塔斜拉拉桥是斜斜拉桥体体系中采采用最为为广泛的的形式，索索面为双双索面倾倾斜布置置，具有有很好的的抗扭、抗抗风性能能。索塔塔顶部拉拉索锚固固区采用用钢塔

30、段段可以减减小基础础工程量量，提高高抗震性性。桥面面体系主主梁受轴轴力和弯弯矩，支支撑体系系以拉索索受拉和和索塔受受压为主主。拉索索的作用用相当于于在主梁梁跨内增增加了若若干弹性性支撑，从从而大大大减小了了梁内弯弯矩、使使主梁内内力分布布更加均均匀合理理，桥梁梁跨越能能力显著著增大，。斜斜拉桥是是超静定定结构，使使用性能能好。主主桥桥面面连续，无无伸缩缝缝，行车车条件好好。方案二：预预应力混混凝土连连续刚构构桥结构构线条明明快流畅畅，与周周围景观观搭配协协调。此此桥采用用平衡悬悬臂施工工法，由由于结构构上墩梁梁固结，为为多次超超静定，次次内力较较大。为为减小次次内力的的敏感性性，必须须选择抗抗

31、压刚度度较大，抗抗推刚度度较小的的单壁或或双壁的的薄壁墩墩，使墩墩适应梁梁结构的的变形。通通过加大大梁根部部梁高，可可以使正正弯矩减减小，主主梁大部部分承受受负弯矩矩，施工工较简单单。修建建时须采采用高墩墩大跨，当当墩的高高度较矮矮时将受受到限制制，对基基础要求求较严格格。对连续钢构构方案进进行了详详细的分分析计算算，分析析表明：由于边边主墩较较矮，在在恒载、活活载及温温降工况况组合下下，虽然然采取了了边跨配配重措施施，边跨跨主墩仍仍产生巨巨大的偏偏心弯矩矩，边主主墩不能能满足受受力要求求。若抬抬高桥面面标高加加大边主主墩高度度以改善善受力，势势必增加加引桥长长度，经经济上无无可比性性。方案三

32、：地地锚式悬悬索桥跨跨越能力力大，轻轻型美观观，抗震震性能好好，但该该桥位处处受地质质条件限限制需要要巨大的的重力式式锚碇，占占用桥端端空间多多，而且且对施工工要求高高，满堂堂支架架架设主梁梁时，影影响通航航，另外外，需建建造较高高的桥塔塔，施工工难度较较大，否否则桥塔塔的景观观性差。近年来，我我国在斜斜拉桥建建设方面面取得了了突出的的成绩，积积累了丰丰富的设设计和施施工建设设经验。我我国已建建和在建建的斜拉拉桥多以以混凝土土材料为为主，钢钢材选用用较少，桥桥塔材料料除南京京三桥外外基本上上也都为为混凝土土塔，从从长远来来看，由由于混凝凝土材料料拆除后后不可再再用，对对环境污污染大，且且混凝土

33、土材料的的延性差差，抗震震性能指指标较差差。综上所述，根根据目前前的社会会经济水水平和技技术水平平，考虑虑桥梁是是技艺结结合的产产物，与与周围环环境景观观协调的的要求，故故最终决决定采用用双塔斜斜拉桥方方案。第二章 总总体设计计2.1技技术标准准1）道路等等级 高速公公路2）桥面宽宽度 2215mm +2.0m（中中央分隔隔带）+20.5m（防防撞栏杆杆）=33mm3）设计荷荷载 公路I级4）桥面横横坡： 2%5）设计年年限 1100年2.2设设计规范范及标准准依据的规范范有：1) 中华华人民共共和国行行业标准准（交通通部发布布） 公路路工程技技术标准准（JTJJ0011-19997）2）中华

34、人人民共和和国行业业标准（交交通部发发布）公公路桥涵涵设计通通用规范范（JTJJD600-20004）3）中华人人民共和和国行业业标准（交交通部发发布） 斜拉拉索热挤拉拉索技术术标准（征征求意见见稿）4）中华人人民共和和国行业业标准（交交通部发发布） 公路路斜拉桥桥设计规规范（试试行19966-12-01）2.3桥桥梁总体体结构形形式2.3.11.结构设设计材料料参数1. 普通通钢筋采用I级和和II级钢筋筋，其技技术标准准符合国国家GB 130013-91和GB 14999-991的规定定。2. 预应应力钢铰铰线采用j115钢铰线,公称直直径155.244mm，标标准强度度18660Mppa

35、，弹性性模量为为1.995*1105MMPA,锚具采采用OVMM15-22型群锚锚系列及及相应钢钢铰线匹匹配的成成套产品品，包括括锚垫板板、锚头头、夹片片和螺旋旋筋等。4. 钢材材钢板梁横梁梁及防撞撞护栏立立柱采用用符合GB.T15591-94要求的的低合金金钢Q3445-DD，纵梁梁采用Q3770，防撞撞护栏横横梁采用用符合GB/T 15991-994要求的的低合金金钢Q3990-DD。高强度螺栓栓应符合合GB 30777-888的要求求，螺母母及垫圈圈应符合合GB 6999-888的要求求。普通螺栓应应符合 GBB 7000-888或GB 30777-888的要求求。5. 焊接接材料焊接材

36、料应应结合焊焊接工艺艺，通过过焊接工工艺评定定试验进进行选择择，保证证焊缝性性能不低低于母材材，工艺艺简单，焊焊接变形形小，所所选焊条条，焊剂剂，焊丝丝均应符符合相应应国家标标准的要要求。CO2气体保保护焊的的气体纯纯度应大大于99.5。6 斜拉索索钢丝及及锚具斜拉索采用用直径为为7mmm的镀锌锌高强度度低松弛弛钢丝，应应符合GB 52223-885的要求求。冷铸铸锚锚杯杯及螺母母采用40CCr，抷件件为锻件件，符合合YB/T 0036.7要求。2.3.22.结构形形式根据桥位区区水文，气气象、地地质，通通航，防防洪等建建设条件件，结合合桥梁建建设工期期，施工工条件，桥桥面宽度度，景观观要求等

37、等实际情情况，跨跨径布置置为40（端锚锚跨）+1660（设辅辅助墩51+1099）+3770+1160+407700m。方案总体结结构形式式为采用用半飘浮浮体系。主主跨L1=3700m，边边跨L2=1600m，L2/L1=0.443，且距距边跨551m处处设一辅辅助墩，以以改善梁梁的受力力性能。主主桥在索索塔处设设置12.5MNN的盆式式橡胶支支座，上上游侧为为单向支支座，下下游侧为为双向支支座，在在横向设设置6MN的单向向支座作作为侧向向抗风支支座，在在辅助墩墩及过渡渡墩处设设置了抗抗拉400吨、抗抗压13000吨拉压压盆式橡橡胶支座座。1.索塔桥面以上索索塔高992.55米，塔顶顶拉锁锚锚

38、固区为为钢塔段段，采用用Q3770。上塔塔段采用用钢混混凝土的的组合材材料。下下塔段采采用预应应力混凝凝土，桥桥面以下下承台以以上索塔塔高58米。索塔塔共设三三个横梁梁。图2-1 钢塔段示意图钢塔段与普普通的混混凝土索索塔相比比，体积积小，自自重轻，抗抗震性能能好；施施工方面面，采用用工厂化化加工，易易于保证证精度，机机械化程程度高，工工期快。由由于钢截截面刚度度小，且且以受压压为主，设设计上必必须考虑虑结构局局部屈曲曲和失稳稳。虽然然钢索塔塔本身造造价较混混凝土索索塔高，但但其与基基础相结结合的总总造价反反而较低低，这是是因为钢钢索塔自自重轻使使基础尺尺寸较小小。图2-1 钢塔段示意图为了方

39、便索索塔的施施工放样样、立模模、钢筋筋绑扎，保保证索塔塔线形及及拉索的的精确定定位，在在索塔塔塔柱中应应设置劲劲性骨架架，特别别对倾斜斜塔柱更更是必不不可少。劲劲性骨架架由等边边角钢焊焊接而成成。斜拉桥的索索塔一般般较高，一一般为主主跨的1/221/5左右，本本斜拉桥桥索塔高高92.5m（桥桥面以上上），为为主跨的的1/4，桥塔塔上部采采用等截截面全钢钢结构，桥桥塔下部部采用变变截面预预应力混混凝土结结构，塔塔中部采采用钢混凝土土组合材材料。上塔柱的截截面为矩矩形空心心截面，截截面为550000mm34000mmm（纵横），切切角为4904500mm桥塔塔壁厚纵纵桥向336mmm，横桥桥向30

40、0mm，桥桥塔顺桥桥向设两两道壁板板，如图图2-1所示。2.斜拉索索斜拉桥上部部结构的的自重和和活载通通过斜拉拉索传递递到塔柱柱上。斜斜拉索由由钢索和和锚具组组成。斜斜拉索主主要承担担拉力，其其技术经经济指标标为：强强度、刚刚度、耐耐疲劳性性能、耐耐腐蚀性性能、施施工难易易及价格格。斜拉索钢丝丝采用部部颁行业业标准斜斜拉桥热热挤聚乙乙烯拉索索技术条条件（JT/T6-94）直径径为7mmm镀低低松弛钢钢丝，其其抗拉强强度不低低于16770MPPa。锚具具采用冷冷铸锚。全全桥共采采用了134组拉索索。拉索索布置形形式为双双索面扇扇形体系系。拉索索在索塔塔上的锚锚固形式式为内侧侧对称锚锚固。塔上拉索

41、间间距从上上到下依依次为22m113+22.5mm2，3.55m。顺顺桥向标标准索距距为100m,对靠近近边跨端端头附近近的尾索索进行加加密，索索距为77.5mm,23.55m。拉拉索全桥桥共计104根，成成对称形形式布置置，具体体参见全全桥布置置图。斜拉索在风风力作用用下，气气流在拉拉索的背背面生成成卡门涡涡流，涡涡流脱落落的频率率正好与与斜拉索索自身的的某一阶阶频率合合拍，使使斜拉索索受激产产生震动动。另外外，主梁梁与索塔塔的震动动也会引引起斜拉拉索的震震动。斜斜拉索的的震动使使其在根根部出现现反复绕绕曲，索索中的钢钢丝产生生附加的的绕曲应应力。这这种绕曲曲应力的的反复作作用，将将加速钢钢

42、丝的疲疲劳。另另外，斜斜拉索的的持续震震动会使使人们对对桥梁结结构的可可靠性和和稳定性性产生怀怀疑。因因此，斜斜拉索必必须进行行防震设设计。本方案采用用气动控控制法。将将斜拉索索原来的的光滑表表面做成成带螺纹纹的非光光滑表面面。通过过提高斜斜拉索表表面的粗粗糙度，使使气流经经过拉索索时在表表面边界界层形成成湍流，从从而防止止涡激共共震的产产生，防防止斜拉拉索的风风振。拉拉索表面面的条纹纹还能防防止雨振振的发生生。3.主梁：由于桥面宽宽度较宽宽，工期期较紧，若若主梁采采用预应应力混凝凝土结构构，抗裂裂性及综综合施工工质量难难以保证证，施工工中不可可预见的的因素较较多，施施工风险险性较大大；若采采

43、用钢箱箱主梁，则则用钢量量过大，经经济性难难以保证证。综上上，本方方案采用用钢主梁梁与混凝凝土板共共同受力力的结合合梁形式式，同时时保证了了施工质质量和经经济性。主梁断面如如图2-2所示。图2-2 主梁断面图主梁采用钢钢梁与混混凝土板板共同受受力的结结合梁，主主梁为Q3770，横隔隔梁是Q3445，图2-2组合梁截面示意图混凝土土板采用用C60混凝土土。图2-2 主梁断面图图2-2组合梁截面示意图下部结构基基础均为为桩基础础。主桥桥面铺铺装采用用0.88cm厚厚的沥青青混凝土土铺装桥梁支座采采用盆式式橡胶支支座。2.4设设计荷载载及荷载载组合2.4.11设计荷荷载恒载(永久久荷载)：结构构自重

44、,二期恒恒载。活载(基本本可变荷荷载)：公路I级。温度影响力力(其他可可变荷载载)：结构构整体升升温200C； 结构整整体降温温20C。支座沉降：设三个个支座沉沉降组，每每个支座座可能沉沉降取-0.001m，取取沉降组组合的最最大效应应。2.4.22主要荷荷载组合合根据结构各各部分对对强度、刚刚度、稳稳定性的的验算需需要,设计中中考虑的的主要荷荷载组合合见表2-1。组合种类荷载组合内内容组合1自重+二期期荷载+汽车荷荷载+支座位位移组合2自重+二期期荷载+汽车荷荷载+支座位位移+系统升升温+风荷载载组合3自重+二期期荷载+汽车荷荷载+支座位位移+系统降降温+风荷载载表2-1 荷载组组合2.5计

45、计算模型型2.5.11.建立几几何模型型模型采用韩韩国大型型土木工工程软件件Middas Civvil 6.771版建立立。该模模型共有有3099个节点点，310个单元元。主梁梁和塔柱柱采用梁梁单元，拉拉索采用用桁架单单元，在在做施工工阶段分分析时，把把桁架单单元全部部替换为为索单元元进行分分析，最最后再将将索单元元转换为为桁架单单元进行行成桥阶阶段分析析。材料特性表表如表2-2。表2-2 材料特特性表名称类型弹性模量(kN/m2)泊松比热膨胀系数数1/T比重(kN/mm3)主梁Q3902.06000e+00880.31.20000e-00557.69880e+0011横梁Q3452.0600

46、0e+00880.31.20000e-00557.69880e+0011斜拉索C503.45554e+00770.21.00000e-00552.50000e+0011桥面板c603.59992e+00770.21.00000e-00552.50000e+0011拉索镀锌高强钢钢丝2.05000e+00220.31.20000e-00557.85000e-00882.5.22.边界条条件索塔的底端端采用固固端约束束，辅助助墩和边边跨采用用一般支支撑条件件。辅助助墩和边边跨的边边支撑约约束竖向向（即约约束Dz），塔塔梁处采采用弹性性支撑进进行竖向向和横向向限位。2.5.33.荷载定定义恒荷载自重

47、：为施施工阶段段程序自自动加上上，且考考虑到梁梁的加劲劲肋、横横隔板及及灯柱等等的影响响，及等等效后钢钢与混凝凝土自重重换算的的原因，自自重取本本身的0.5501倍。二期恒载：二期恒恒载的集集度q=661kNN/m活载等依据据设计要要求及公公路桥涵涵设计通通用规范范取值值。2.5.44.定义施施工阶段段全桥共定义义了21个施工工阶段，采采用正装装分析的的方法。施施工阶段段分别定定义如下下：CS0：建建造桥墩墩，施工工桥塔，塔塔梁处为为临时固固结；CS1：施施加挂篮篮荷载，吊吊装桥面面板，挂挂斜拉索索17及18；CS2：挂挂篮前移移，吊装装桥面板板，挂斜斜拉索16及19；CS3：挂挂篮前移移，吊

48、装装桥面板板，挂斜斜拉索15及20；CS4：挂挂篮前移移，吊装装桥面板板，挂斜斜拉索14及21；CS5：挂挂篮前移移，吊装装桥面板板，挂斜斜拉索13及22；CS6：挂挂篮前移移，吊装装桥面板板，挂斜斜拉索12及23；CS7：挂挂篮前移移，吊装装桥面板板，挂斜斜拉索11及24；CS8：挂挂篮前移移，吊装装桥面板板，挂斜斜拉索10及25；CS9：挂挂篮前移移，吊装装桥面板板，挂斜斜拉索9及26；CS10：挂篮前前移，吊吊装桥面面板，挂挂斜拉索索8及27；CS11：挂篮前前移，吊吊装桥面面板，挂挂斜拉索索7及28；CS12：挂篮前前移，吊吊装桥面面板，挂挂斜拉索索6及29；CS13：挂篮前前移，吊吊

49、装桥面面板，挂挂斜拉索索5及30；CS14：挂篮前前移，吊吊装桥面面板，挂挂斜拉索索4及31；CS15：挂篮前前移，吊吊装桥面面板，挂挂斜拉索索3及32；CS16：挂篮前前移，吊吊装桥面面板，挂挂斜拉索索2及33；CS17：挂篮前前移，吊吊装桥面面板，挂挂斜拉索索1及34；CS18：挂篮前前移，吊吊装桥面面板，主主跨和龙龙；CS19：拆除挂挂篮，体体系转换换。CS20：施加二二期恒载载，成桥桥。2.5.55.模型单单元与节节点表图2-3 结构模型图有限元模型型如图2-3示： 图2-3 结构模型图当索与梁间间的倾角角增大，则则索力减减小，虽虽然由于于索力的的减小，索索塔的截截面可以以相应减减小但

50、塔塔的高度度与索的的长度都都要增加加，。拉拉索倾角角为45度时，拉拉索材料料最经济济。根据据资料统统计，拉拉索的倾倾角宜控控制在25至45左右右。模型拉索单单元信息息如下表表2-3。 拉索名称单元号长度（m）水平倾角（）拉索1183,2217,2511,2668179.77527拉索2184,2218,2522,2669175.99427拉索3185,2219,2533,2770171.99327拉索4186,2220,2544,2771164.33727拉索5187,2221,2555,2772154.66228拉索6188,2222,2566,2773144.99329拉索7189,222

51、3,2577,2774135.33131拉索8190,2224,2588,2775125.77832拉索9191,2225,2599,2776116.66634拉索10192,2226,2600,2777107.44536拉索11193,2227,2611,277897.99939拉索12194,2228,2622,277989.12242拉索13195,2229,2633,288080.56645拉索14196,2230,2644,288172.43350拉索15197,2231,2655,288264.46656拉索16198,2232,2666,288357.23362拉索17199,2

52、233,2677,288451.07771拉索18234,2200,3022,288551.43371拉索19235,2201,3033,288657.66662拉索20236,2202,3044,288765.10056拉索21237,2203,3055,288873.18850拉索22238,2204,3066,288981.41145拉索23239,2205,3077,299090.04442拉索24240,2206,3088,299198.98839拉索25241,2207,3099,2992108.11536拉索26242,2208,3100,2993117.44834拉索27243

53、,2209,3111,2994126.99632拉索28244,2210,3122,2995136.55431拉索29245,2211,3133,2996146.22129拉索30246,2212,3144,2997155.99528拉索31247,2213,3155,2998165.77427拉索32248,2214,3166,2999175.55927拉索33249,2215,3177,3000185.44726拉索34250,2216,3188,3001195.33925表2-3 拉索单单元信息息2.6计计算理论论2.6.11.总体概概述斜拉桥是一一种高次次超静定定结构，其其力学结结构行

54、为为和一般般桥梁有有所不同同。对于于梁式桥桥梁结构构，如果果结构尺尺寸、材材料、二二期恒载载都确定定以后，结结构的恒恒载内里里随之基基本确定定，无法法进行较较大的调调整；而而对于斜斜拉桥，首首先是确确定其合合理的成成桥状态态，即合合理的线线性和内内力状态态，其中中最主要要的是斜斜拉索的的初张力力。斜拉桥静力力分析的的基本过过程大致致可以分分为以下下三步：（1）确定定成桥的的理想状状态，即即确定成成桥阶段段的索力力、主梁梁的内力力、位移移和桥塔塔的内力力。（2）按照照施工过过程、方方法和计计算的需需要划分分施工阶阶段。（3）计算算确定施施工阶段段的理想想状态，经经过多次次反复才才可以达达到成桥桥

55、阶段的的理想状状态。2.6.22.斜拉桥桥索力调调整理论论斜拉桥不仅仅具有优优美的外外形，而而且具有有良好的的力学性性能，其其主要优优点在于于，恒载载作用下下斜拉索索的索力力是可以以调整的的。斜拉拉桥可以以认为是是大跨径径的体外外预应力力结构。在在力学性性能方面面，当在在恒载作作用时，斜斜拉索的的作用并并不仅仅仅是弹性性支撑，更更重要的的是它能能通过千千斤顶主主动地施施加平衡衡外荷载载的初张张力，正正是因为为斜拉索索的索力力是可以以调整的的，斜拉拉索才可可以改变变主梁的的受力条条件。活活载作用用下斜拉拉索对主主梁提供供了弹性性支撑，使使主梁相相当于弹弹性支撑撑的连续续梁。由由此可见见，对于于斜

56、拉桥桥而言，斜斜拉索的的初张力力分析是是非常重重要的。图2-4 调索说明图张拉斜拉索索时，实实际上已已经将该该斜拉索索脱离出出来单独独工作，因因为斜拉拉索的张张力和结结构的其其它部分分无关，而而只与千千斤顶有有关，因因此在张张拉斜拉拉索时，其其初张力力效应必必须采用用隔离体体分析。设设在某个个阶段张张拉第5号和6号索时时，其初初张力分分别为P5和P6。首先先将斜拉拉索从结结构中隔隔离出来来，其内内力为初初张力P5和P6，而斜斜拉索对对结构的的影响可可以采用用一对反反向的集集中力作作用在桥桥塔和主主梁上，如如图2-4所示。将将主梁和和桥塔上上的集中中力等效效为节点点荷载，迭迭加进入入右端的的荷载

57、向向量中，求求解结构构平衡方方程得到到结构的的位移。图2-4 调索说明图斜拉桥的调调索方法法较多，目目前较为为常用的的主要有有刚性支支撑连续续梁法、零零位移法法、倒拆拆和正装装法、无无应力状状态控制制法、内内力平衡衡法等。（1）刚性性支承连连续梁法法刚性支承连连续梁法法是指成成桥状态态下，斜斜拉桥主主梁的弯弯曲内力力和刚性性支撑连连续梁的的内力状状态一致致。因此此，可以以非常容容易地根根据连续续梁的支支承反力力确定斜斜拉索的的初张力力。（2）零位位移法零位移法的的出发点点是通过过索力调调整，使使成桥状状态下主主梁和斜斜拉索交交点的位位移为零零。对于于满堂支支架一次次落架的的斜拉桥桥体系，其其结

58、果与与刚性支支承连续续梁法的的结果基基本一致致。（3）倒拆拆和正装装法倒拆法是斜斜拉桥安安装计算算广泛采采用的一一种方法法，通过过倒拆、正正装交替替计算，确确定各施施工阶段段的安装装参数，使使结构逐逐步达到到预定的的线形和和内力状状态。（4）无应应力控制制法无应力控制制法分析析的基本本思路是是：不计计斜拉索索的非线线性和混混凝土收收缩徐变变的影响响，采用用完全线线性理论论对斜拉拉桥解体体，只要要保证单单元长度度和曲率率不变，则则无论按按照何种种程序恢恢复还原原后的结结构内力力和线形形将与原原结构一一致。应应用这一一原理，建建立斜拉拉桥施工工阶段和和成桥状状态的联联系。本设计中采采用以控控制主梁

59、梁线形为为主兼顾顾主塔位位移的零零位移法法，进行行斜拉索索索力的的调整和和优化。第三章 斜斜拉桥分分析3.1成成桥阶段段索力确确定斜拉桥索力力调整采采用以控控制主梁梁线形为为主兼顾顾主塔位位移的零零位移法法，首先先根据拟拟定的截截面尺寸寸和所选选材料建建立计算算模型，为为了调索索方便，此此时模型型中的所所有索单单元均用用桁架单单元代替替，并给给桁架单单元给了了1kN的单位位初拉力力，施加加约束条条件，给给全桥施施加自重重和二期期恒载。运运行分析析后，利利用Middas软件中中后处理理阶段中中的未知知荷载系系数模块块，设置置主梁和和主塔的的控制参参数，根根据初步步给出的的未知荷荷载系数数和主梁梁

60、线形、主主塔位移移的控制制结果，手手动对未未知荷载载系数进进行调整整，调整整时按照照以线形形即控制制条件为为目标的的原则进进行调整整。为了保证桥桥梁的线线型与受受力，在在自重与与二期恒恒载作用用下主梁梁线型和和主塔变变位必须须控制在在一定范范围内，从从而确定定出拉索索的初拉拉力。进进行索力力调整时时选取主主梁上的的点作为为约束条条件，由由于结构构为对称称结构，所所以只要要求约束束结构的的一半，所所选的部部分参数数控制情情况如表表3-2：表3-2：约束条条件及参参数控制制情况表表所约束节所在位置控制参数限值(m)理论控制值值166主梁Dz0.02-0.02-0.0007167主梁Dz0.02-0