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桥梁设计
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一、工程概况及方案比选
(一)概述
(二)方案比选
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桥梁方案比选有四项主要标准:安全,功能,经济与美观,其中以安全与经济为重。过去对桥下结构的功能重视不够,现在航运事业飞速发展,桥下净空往往成为运输瓶颈,至于桥梁美观,要视经济与环境条件而定。
一、桥型方案比选
桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。从安全、功能、经济、美观、施工、占地和工期多方面比选,最终确定桥梁形式。
桥梁的设计原则
1. 适用性

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(二)方案比选
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桥梁方案比选有四项主要标准:安全,功能,经济与美观,其中以安全与经济为重。过去对桥下结构的功能重视不够,现在航运事业飞速发展,桥下净空往往成为运输瓶颈,比如南京长江大桥,其桥下净空过小,导致高吨位级轮船无法通行,影响长江上游城市的发展。至于桥梁美观,要视经济与环境条件而定。
一、桥型方案比选
桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。任选三种作比较,从安全、功能、经济、美观、施工、占地和工期多方面比选,最终确定桥梁形式。
桥梁的设计原则
1. 适用性




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应根据上述原则,对桥梁作出综合评估。
梁桥:梁式桥是指其结构在垂直荷载作用下,其支座仅产生垂直反力,而无水平推力的桥梁。预应力混凝土梁式桥受力明确,理论计算较简单,设计和施工的方法日臻完善和成熟。
预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征:1)混凝土材料以砂、石为主,可就地取材,成本较低;2)结构造型灵活,可模性好,可根据使用要求浇铸成各种形状的结构;3)结构的耐久性和耐火性较好,建成后维修费用较少;4)结构的整体性好,刚度较大,变形较小;5)可采用预制方式建造,将桥梁的构件标准化,进而实现工业化生产;6)结构自重较大,自重耗掉大部分材料强度,因而大大限制其跨越能力;7)预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料,并明显降低自重所占全部设计荷载的比重,既节省材料、增大其跨越能力,又提高其抗裂和抗疲劳的能力;8)预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段,通过施加纵向、横向预应力,使装配式结构集成整体,进一步扩大了装配式结构的应用范围。
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拱桥:拱桥的静力特点是,在竖直荷载作用下,拱的两端不仅有竖直反力,而且还有水平反力。由于水平反力的作用,拱的弯矩大大减少。如在均布荷载q的作用下,简支梁的跨中弯矩为q/8,全梁的弯矩图呈抛物线形,而拱轴为抛物线形的三铰拱的任何截面弯矩均为零,拱只受轴向压力。设计得合理的拱轴,主要承受压力,弯矩、剪力均较小,故拱的跨越能力比梁大得多。由于拱主要是承受压力的结构,因而可以充分利用抗拉性能较差、抗压性能较好的石料,混凝土等来建造。石拱对石料的要求较高,石料加工、开采与砌筑费工,现在已很少采用。
斜拉桥:斜拉桥的特点是依靠固定于索塔的斜拉索支撑梁跨,梁是多跨弹性支撑梁,梁内弯矩与梁的跨度基本无关,而是与拉索的间距有关。它们适用于大跨、特大跨度桥梁,现在还没有其他类型的桥梁的跨度能超过它们。
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桥型
悬臂桥
T形刚构桥
预应力混凝土简支T形梁桥
斜拉桥
适用性
,,降低结构自重,恒载内力减小
超静定结构容易受温度、混凝土收缩徐变作用、基础不均匀沉降等影响,容易造成行车不顺
。。
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跨越能力大
安全性
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,容易出现裂缝,雨水浸入梁体成为安全隐患
建国初期大量采用
目前国内大量采用,安全,行车方便。

,施工技术要求高
美观性
做成变截面梁较漂亮
结构美观
结构美观
具有现代气息,结构轻盈美观。
经济性
支架昂贵,维修费用高
造价较低,工期较短
造价第二,用钢量大
造价最高
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纵观桥梁的发展,悬臂桥已经基本不采用,由于是跨线桥,跨度不大,斜拉桥一般用于大跨度的跨海、跨河大桥,以及经过上述方案的比较,决定采用预应力混凝土T形梁桥。
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二、行车道板计算

T梁翼板构成铰接悬臂板,荷载为汽-20级和挂车-100级。桥面铺装为20号混凝土,容重为25kN/m3,主梁为40号混凝土,容重为25kN/m3。铺装为两层,各为8cm、。
(以纵向1m宽的板条进行计算)
(1)每延米板上的恒载g:
桥面铺装层:××25=
T梁翼板自重
合计: g= =
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