1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

１ 选题的意义

本次毕业设计要求在该地区某一河段设计一桥梁，从而改善该地区各

区域之间交通环境，加快经济发展，满足地区之间迅速增长的交通之间的要求。

该地区地形平坦，起伏不大，该桥梁必定会存在高填陡坡及桥涵等。要求我们充

分应用所学专业理论，理论联系实际，运用桥梁有关技术标准及定额，进行工程

施工图设计和技术分析；培养和训练我们的专业设计能力、独立解决综合问题的

能力和计算机应用能力。通过毕业设计这一环节，培养学生综合运用大学中所学

的基础理论、基本知识和基本技能，分析和解决桥梁工程中实际问题的能力。同时，也是学生从学校走向社会，从理论到实践的适应性过渡阶段。

2 桥梁的定义

桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。 桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成，上部结构又称桥跨结构，是跨越障碍的主要结构；下部结构包括桥台、桥墩和基础；支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。

3 桥梁的基本功能

桥梁是一种具有承载能力的架空建筑物，它的主要作用是供用铁路、公路、渠道、管线和人群等跨越江河、山谷或其他障碍，是交通线的主要组成部分。在市政建设中，桥梁和涵洞的造价约占道路总造价的10％～20％。由于桥梁修建的艰巨性，因此它往往是市政工程中的关键工程。随着科学技术的进步，桥梁设计理论和建造技术的不断发展，人们建造了许多高大的立交桥、城市高架桥及跨越江、河和海湾(或海峡)的大桥，这些巨大的实体工程常常使人们产生美的感受，激发人们的自豪感，成为人们生活环境中使人印象深刻的标志性建筑物。因此，桥梁建筑也常作为一种空间艺术结构存在于社会中。

4 桥梁基本构造

桥梁主要由桥跨结构、墩台、基础、附属工程等部分组成。随着大型桥梁的增多、结构先进性和复杂性的增强、对桥梁使用品质的要求越来越高，如今桥梁由"五大部件"与"五小部件"组成。

所谓”五大部件”是指桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构，它们必须通过承受荷载的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。五大部件：桥跨结构(或称桥孔结构、上部结构)、支座系统、桥墩、桥台、墩台基础。前两个部件是桥跨上部结构，后三个部件是桥跨下部结构。所谓”五小部件”，是直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为桥面构造。五小部件：桥面铺装(或称行车道铺装)、排水防水系统、栏杆（或防撞栏杆）、伸缩缝、灯光照明。

5 混凝土连续梁桥的特点

混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。

预应力混凝土连续梁桥在设计中必须以各个截面的最大正、负弯矩的绝对值之和，也即按弯矩变化的幅值布置预应力筋。在公路桥上，由于恒载弯矩占总弯矩的比例较大，实际上支点控制设计的是负弯矩，跨中控制设计的是正弯矩(因支点上的活载正弯矩与恒载负弯矩之和为负弯矩；跨中的活载负弯矩与恒载正弯矩之和是正弯矩)。在梁体中，弯矩有正、负变号的区段仅在支点到跨中的某一区段。这样，预应力束筋并不增加太大的用量，就能满足设计的要求。

连续梁桥是超静定结构，基础不均匀沉降将在结构中产生附加内力，因此，对桥梁基础要求较高，通常宜用于地基较好的场合。此外，箱梁截面局部温差，混凝土收缩、徐变及预加应力均会在结构中产生附加内力，增加了结构设计的复杂性。

预应力混凝土连续梁桥的立面布置一般采用不等跨的形式。因为如采用等跨布置，则边跨内力将控制全桥设计，而这样做是不经济的。一般边跨长度选为中跨跨径的0.5#8212;0.8倍，钢筋混凝土连续梁桥取偏大值是边跨与中跨控制截面内力基本相同。

6 总结

总的来讲，桥梁建设的基本目标是安全,实用,经济,美观.围绕这一基本目标,桥梁技术的发展应表现在:桥梁具有较大的跨越能力和承载能力,车辆能安全运行于桥上并使旅客有舒适感;讲究经济效益,力图降低造价;结构优美并考虑其与周围环境的协调.

21世纪建成的新型大桥在实现桥梁的基本功能之外，更体现着科学技术的进步，桥梁技术的发展。

参考文献：

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初步设计方案

1 工程概况

1.1主要技术标准

（1）公路等级：双向六车道一级公路；

（2）设计行车速度：80km/h；

（3）设计基准期：100年；

（4）安全等级：一级；

（5）荷载等级：公路一I级；

（6）设计洪水频率：大、中、小桥及涵洞等小型构造物1/100；

（7）桥面宽度：双幅34.5m；

（8）桥梁横坡：2%；

（9）设计基本地震动加速度峰值：0.1g，抗震设防类别为B类；

（10）桥梁工程场地类别：Ⅳ类场地

1.2主要材料

主梁采用的是C55混凝土材料的变截面箱梁。桥墩采用C40混凝土材料。桥梁下部采用群桩基础，采用C30混凝土材料。无通航要求。

2 方案选定

考虑到与前后联的协调性，跨径布置为51m 80m 51m，实际桥长182m，为三跨连续梁桥。采用混凝土连续梁体系。

2.1 截面形式及截面尺寸确定

支点处截面

跨中截面

2.2方案比选

经过对其所在桥位地形、地貌和周边既有建筑的考察，并结合该市的规划，同时考虑航道的规划发展。分别提出一个推荐方案一个比较方案。推荐方案采用预应力混凝土连续梁桥。比较方案采用连续钢构桥。下面进行方案比较分析

预应力混凝土连续箱粱是常用的一种桥梁结构形式，属于超静定体系。其在恒载、活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使其内力状态比较均匀合理。结构刚度大，变形小，动力性能好，丰梁变形挠曲线平缓，有利于高速行车。可采用悬臂施工法、顶推法、逐跨施工法施工，充分应用预应力技术的优点使施工设备机械化，生产工厂化；采用预制厂，预制主梁，然后安装就位，张拉负弯矩钢筋，形成连续结构，施工速度快

连续钢构是墩梁固结的连续结构，预应力混凝土连续刚构桥既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的特点，又有T型刚构桥不设支座、施工方便的优点，且有很大的顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度，它利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移，能满足特大跨径桥梁的跨越及受力要求，同时在一定条件下具有用料省、施工简便、养护费用低等优点。连续刚构体系另一个特点是钢构桥的整体刚度较大，地震反应会比连续梁桥大 而连续梁则需要设置制动墩或是采用专用抗震支座减小地震作用。

连续刚构桥与连续梁的主要区别在于柔性桥墩的作用，使结构在竖向荷载作用下基本上属于一种墩台无推力的结构，而上部结构具有连续梁桥一般特点。

方案比选表

通过比较发现，连续钢构抗扭刚度大，但施工复杂，抗震性能差，桥墩抗冲击能力差，预应力混凝土连续梁桥，施工方便，受力性能良好，养护工程量小，造价相对而言较低，所以本设计拟采用预应力混凝土箱型连续梁桥。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.拟定至少两个初步设计方案，并进行比较给出推荐方案(包括施工方法)；

根据桥梁手册和桥梁工程课本中的构造要求，初步确定跨径布置和横截面尺寸，并用CAD绘制出截面形式

2.完善桥墩、桥台的方案设计，在此基础上进行桩长计算；

根据已确定的上部结构，计算支座反力，选取支座，根据支座形式和桥墩高度确定桥墩尺寸(参见《墩台与基础手册》)。

3.桥梁上部的结构内力分析与计算(包括桥面板计算)；

计算控制截面的最大最小剪力和其对应的弯矩；计算最大最小弯矩和其对应的剪力；进行荷载组合。工具：MIDAS、excel及手工

4.桥梁上部结构次内力分析计算(温度、基础沉降、收缩和徐变)；

温度及墩台基础沉降次内力计算；预加力产生的次内力计算。工具：MIDAS及手工

5.桥梁上部结构配筋计算及结构验算；

配筋计算；预应力损失及有效预应力计算等。工具：手工和机算结合

应力验算；变形验算等。工具：采用手工结合MIDAS、excel

6.绘制结构施工图

总体布置图，主梁一般构造图，主梁预应力钢束构造图等。工具：采用CAD

设计进程安排

设