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摘 要

本次设计参考了以往苗家坪大桥的设计图纸和要求，通过不同的桥梁跨径，根据文献上所给地形和其他设计参数，结合国家相关规范和样图，进行方案设计。采用钢管混凝土系杆拱桥，跨径为112m，系梁高为3.4m 在端部加强。

本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。参考已有设计和要求，对主桥进行总体布置设计，然后对上部结构进行内力、配筋计算，再进行强度、应力验算。同时，本设计严格遵从交通部颁布实施的关于此类桥梁设计、施工规范，最终达到了理论与实践相结合。

关键词：钢管混凝土,系杆拱桥,预应力

ABSTRACT

The content of the present desigen is on the miaojiaping Bridge. . I design the bridge based on the terrain, design parameters, relevant Standards, bridges which have been built, and the relevant literature. whichadopts the form of concrete-filled steel tube tied arch bridge. The span arrangement is112m. The height ofthe tie girder on the support is 2.2m,and the height of beam is1.1m.This essay focuseson the design and calculation process of the bridge. Firstly,comparison anddetermination a better between two types is done and overall disposaldesign of the mainspan. Secondly finished the calculation of theinternal force andreinforcing bar on thesuperstructure. Thirdly, check theintensity, stress anddeflection.Finally, check the substructure.

The main contents of the design are as the follows. Lastly, the construction flow diagram is drawn. This design conforms to the relevant Standards which are issued by the ministry of communications, and it combines theory with practice.

KEY WORDS: concrete-filled steel tube,tied-arch bridge,prestressed concrete

目 录

摘 要 I

ABSTRACT Ⅱ

第一章 概述以及相关资料 1

1.1桥梁概述 1

1.2 桥梁简介 1

1.3工程概况 3

1.4 技术标准 4

1.5 自然概况 4

1.6 设计规范 5

第二章 拱桥方案设计 6

2.1 目前桥梁主要施工概述 7

2.2主拱圈设计 7

2.3哑铃拱肋的设计 8

2.4横撑构造 8

2.5梁端构造 9

2.6 吊杆 10

2.7 主要材料及技术性能 10

第三章 设计荷载及荷载组合 12

3.1 恒载 12

3.2活载 13

3.3附加力 13

3.4荷载组合 14

第四章 内力计算 15

4.1 单元划分 15

4.2边界条件 16

4.3 索力调整 17

4.4拱肋内力应力计算 18

4.5 钢管混凝土拱肋应力验算 19

4.6 吊杆内力验算 23

4.7 预应力计算损失 32

第五章 梁截面配筋计算 33

5.1 主梁截面预应力配筋 35

5.2短横梁配筋 37

5.3纵梁配筋 39

5.4截面强度检算 40

第六章 桥墩桩台初步设计 41

6.1支座 42

6.2桩基础设计 44

参考文献 46

致 谢 47

第1章 概述以及相关资料

1.1 桥梁概述

桥梁是供铁路、公路、渠道、管线跨越河流、山谷或其它障碍并具有承载力的架空建筑物，因此桥梁成为了陆路交通中的重要组成部分，在当今飞速发展的经济建设时期，交通的便捷尤为重要，而作为陆路交通的联系纽带桥梁，其建设的重要性空前提高，在国民经济中占有重要的地位。桥梁的基本组成分为以下四部分:上部结构、下部结构、支座和附属设施。

上部结构是跨越障碍的主要承重结构，是桥梁支座以上跨越桥孔的总称，也称为桥跨结构。对于大跨度的桥梁结构，桥跨结构的构造比较复杂，施工也相当困难。下部结构包括桥墩、桥台、承台和桩基础，一般把设置在桥两端的称为桥台，设置在桥中间部分的称为桥墩。此外，有些桥台还与路基相衔接，具有抵御路堤土压力，防止路堤填土滑坡和坍塌的作用。桥墩和桥台底部的奠基部分，称为基础。基础承担了从桥墩和桥台传来的全部荷载，这些荷载包括竖向荷载以及地震力、船舶撞击桥墩和水流等引起的水平荷载，由于基础深埋于水下地基中，在桥梁施工中是难度较大的一个部分，也是确保桥梁安全的关键之一。桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件，它负责将桥梁上部结构和变形可靠地传递给下部结构，支座不仅要传递很大的荷载，并且要保证上部结构按设计要求能产生一定的变位。桥梁的支座一般分为固定支座和活动支座。支座设在桥墩和桥台的顶部。

桥梁的结构型式很多，根据其受力情况可分为梁式桥、拱式桥、刚构桥、悬索桥等组合体系；桥梁结构有梁、拱、索三大基本受力体系。另外，由上述三大基本体系的相互组合，派生出在受力上也具有组合特点的多种桥型如：梁式桥， 对于中小型跨径桥梁，目前在公路中应用最广的是标准跨径的钢筋混凝土简支梁，斜拉桥等。

总结国内外钢管混凝土拱桥发展的历史和经验，不难发现当前还存在一些急需解决的问题：

1. 理论研究相对滞后，跟不上发展步伐，对钢管混凝土拱结构的受力性能研究才刚刚开始，没能突出钢管混凝土这样一种特殊的组合材料，特别对受力中钢管对混凝土的紧箍力考虑不够；

（2）钢管混凝土拱桥的有限元计算理论缺乏统一性，空间分析中，对计算模型的研究不多；

（3）钢管混凝土拱桥中，钢管混凝土拱肋是典型的压弯构件，理论分析中对钢管混凝土组合材料在复杂受力状态下的本构关系还不明确；

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