第一章 绪论 2 设计

2020-03-01 158浏览

  • 1.第一章 绪论 主要内容 1. 概述 2. 桥梁的设计原则与程序 3. 桥梁设计荷载 4. 桥面构造 10:55 1
  • 2.第一章 绪论 第二节 桥梁的设计原则与程序 Ø 桥梁设计的基本原则 Ø 桥梁设计的主要内容 Ø 桥梁建设的基本程序 Ø 桥梁设计的基本资料 Ø 桥梁纵、横断面设计及平面设计 Ø 桥梁设计方案的比较和选择 Ø 桥梁规范、工作细则和常用手册 10:55 2
  • 3.第一章 3 绪论 1.桥梁设计的基本原则 适用 经济 安全 美观 环保 在满足功能的前提下，做到结构安全、经济上合 理、具有一定的审美价值、与环境协调。 10:55
  • 4.第一章 绪论 2.桥梁设计的主要内容 Ø 桥位选择 Ø 确定桥梁必需的长度和高度 Ø 选择合理的桥梁结构形式并拟定桥跨及墩台基础方案， 即选择桥式及初拟结构尺寸 Ø 对桥跨、墩台、基础进行结构设计，确定桥梁各部分 的合理尺寸，保证桥梁在强度、刚度及稳定性方面的 要求 Ø 施工图设计 10:55 4
  • 5.第一章 5 绪论 港珠澳大桥桥位比选 10:55
  • 6.第一章 6 绪论 3.桥梁设计的基本程序（大桥） 设计阶段 前 期 工 程 预可行性 研究报告 可行性 研究报告 建设程序 项目 建议书 可行性 研究报告 主管省（市）计划部门审批 投资在限额以上时 工程立项 设计 任务书 建设单位审批 招投标及 施工准备 招标文件 技术设计 建 设 单 位 审 批 开工报告 施工图 设计 10:55 投资在限额以上时 由国家发展计划委员会审批 由国家发展计划委员会审批 初步设计 三 阶 段 设 计 主管省（市）计划部门审批 施 工 阶 段
  • 7.第一章 绪论 预可行性研究报告与可行性研究报告的编制 预可行性研究报告：在工程可行的基础上，着重研 究建设上的必要性和经济上的合理性。 Ø 工程必要性论证——现有车流量、设计车流量、必 要性 Ø 工程可行性论证——制定桥梁标准、自然条件及周 围环境、桥式方案、桥位 Ø 经济可行性论证——造价及回报、资金来源及偿还 10:55 7
  • 8.第一章 绪论 可行性研究报告：在预可行性研究报告审批后，在必要 性和合理性得到确认的基础上，着重研究工程上和投 资上的可行性。 Ø 调查工作——地形测量，地质勘探，水文资料，当 地 的资源环境 Ø 桥梁标准的制订（荷载、车速、i、R、通航等级、 车道数、宽、抗震） Ø 桥位的选择 Ø 桥式方案的比较 10:55 8
  • 9.第一章 绪论 初步设计 Ø 进一步开展水文、勘测工作 Ø 桥式方案比选，推荐准备采用的较好方案 Ø 科研项目立项，对需要进一步研究的课题立项 Ø 指导性施工组织设计 Ø 工程概算 10:55 9
  • 10.第一章 绪论 技术设计 Ø 技术补充勘探 Ø 结构总体及细部的技术设计 Ø 实施科研项目 Ø 结构各部分详细的设计图纸 Ø 修正概算 只对技术比较复杂的桥梁！！！ 10:55 10
  • 11.第一章 绪论 施工图设计 Ø 施工图设计钻探 Ø 绘制施工图 Ø 编制工程预算 中小桥可以简化程序 Ø 国外施工设计由施工承包商完成 Ø 国内所有设计由设计单位完成 10:55 11
  • 12.第一章 绪论 4.桥梁设计的基本资料 Ø 桥梁的任务—确定桥梁的规模 Ø 选择桥位—确定路桥的关系等 Ø 测量地形—测绘地形图 Ø 桥位钻探—工程地质报告 Ø 水文调查—确定桥梁跨径和净空 Ø 风向、风速及地震资料 Ø 其他情况—材料、电力、施工道路等 10:55 12
  • 13.第一章 绪论 水文即根据桥位区域江河湖泊的水位、流量、流速等基础资料确定桥梁设计所 需要的最高、最低通航水位，常水位，设计频率的洪水位等设计参数。 根据《公路桥涵设计通用规范》( JTG D60-2015)，第3.2.9条：高速公路、 一级公路上特大桥的设计洪水频率为1/300，大桥为1/1000 10:55 13
  • 14.第一章 绪论 5.桥梁纵、横断面设计及平面设计 平面设计 纵断面设计 确定孔径 桥梁分孔 确定桥梁标高、桥下净空及纵坡 横断面设计 10:55 14
  • 15.第一章 绪论 平面布置 Ø 线形、桥头引道平顺。 Ø 曲线桥梁应符合路线规定。 Ø 桥轴线尽量与水流流向正交，避免斜交。 Ø 满足两岸用地规划，减少两岸接线占地拆迁。 10:55 15
  • 16.第一章 绪论 Ø 桥梁应尽可能设在直线上，困难条件下必须设在曲线上时，应尽量采用 交大的曲线半径。铁路桥梁采用有砟桥面、跨度大于40m时，曲线半径 不宜小于600m；采用明桥面，跨度大于40m或桥长大于100m时，曲线半 径不宜小于1000m。 Ø 高速铁路的曲线半径应与线路的设计车速相匹配。 Ø 应尽量避免采用反向曲线。 10:55 16
  • 17.第一章 绪论 长大桥梁的平面路线布置呈“S”形、"C”形等，使主通航孔桥轴线 与水流夹角更加合理，并且可避免长直线段线路，引起驾驶疲劳。 同时桥梁景观也更加流畅多变。 10:55 17
  • 18.第一章 10:55 绪论 18
  • 19.第一章 绪论 浙江台州椒江二桥工程位于台州市东部台州湾椒江入海口，其中主桥桥梁长 3702m，全线为一级集散双向六车道公路，设计时速80km，桥梁主跨为480m 钻石型双塔双索面斜拉桥。 10:55 19
  • 20.第一章 20 绪论 椒江二桥 位于椒江下游， 航道繁忙，周 围港口码头密 集，调研布设 桥轴线时严格 执行如下几条 规范： 10:55
  • 21.第一章 绪论 21 Ø 航迹线与桥轴线夹角按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)要 求，桥轴线的法线与航迹线的夹角小于5°。 Ø 桥轴线与码头距离按《河港工程总体设计规范》(JTJ 212-2006 )要求， 桥梁与上下游码头的安全距离(净距)分别不应小于4L和2L,L为码头设 计船或靠泊码头船队的实际长度。 10:55
  • 22.第一章 绪论 22 工程可行性研究阶段确定三个桥位方案: A方案即规划桥位，该桥位北岸位于涛江闸西的老鼠屿，南岸穿浙江九 洲药业股份有限公司厂区、经海正药业东侧接疏港大道，椒江二桥桥梁全 长3548m，与航迹线夹角74°03' 45" 。该方案桥中线的法线与航道夹角偏大， 达到15.90° 10:55
  • 23.第一章 绪论 23 B方案桥位北岸位于涛江闸西的老鼠屿，距离海螺水泥码头465 m，南岸线位经浙 江花蝶染料化工厂东侧向南穿过腾云山、部队营房再穿山后向西偏转接疏港大道。该 方案避开岩头变电所及海正药业厂房。椒江二桥桥梁全长3640 m ,与航迹线夹角85°00' 07"，与航道夹角约5°，满足规范交角不宜大于5°的要求。 10:55
  • 24.第一章 24 绪论 C方案该桥位北岸位于距老鼠屿西侧约150m的炮台山山脚，距离海螺水泥码头221 m，南岸穿浙江九洲药业股份有限公司厂区接疏港大道，椒江二桥桥梁全长3460 m， 与航迹线夹角85°03' 27"，即桥中线的法线与航道夹角约4. 9°，满足规范交角不大于 5°要求，但是前提是要拆迁海螺水泥码头，政策处理难度大。同时南、北两岸均有一 个“S"弯，线形较差。 对以上三个桥位方案进行 比较后得出结论，B方案具有基 本符合城市总体规划、桥位中 心线与航迹线接近正交、地面 建筑拆迁具有可实施性、工程 综合造价(考虑厂房设备搬迁造 价)较低等优点，具有较明显优 势，故推荐为实施桥位。 10:55
  • 25.第一章 绪论 确定孔径 Ø 孔径：一座桥内所有各跨各自净跨径的总和。 Ø一般桥梁：水文计算。 Ø 要求：排洪面积足够，冲刷小。 Ø 浅基础：总孔径大，路堤不压河床。 Ø 深基础：允许较大冲刷，总孔径小。 10:55 25
  • 26.第一章 绪论 桥梁分孔 Ø 跨径越大，孔数越少，上部结构造价高，墩台造价低。 最经济的分孔，使上下部结构的总造价最低。 Ø 通航河流：满足通航要求。 Ø 平原区：主槽布置跨径大的通航孔。 Ø 山区深谷：加大跨径，可采用特大单孔跨越，减少中间 桥墩。 10:55 26
  • 27.第一章 绪论 Ø 不利地质段：移桥基，加跨径 Ø 多孔跨径的比例： 钢筋砼三跨连续梁：中跨/边跨 = 1.00 / 0.70-0.60 五跨连续梁: 1.00 / 0.90 / 0.65 多孔桥梁：奇数跨（结构对称） Ø 基础工程：在大桥施工中起控制作用，应减少基础 数量，加大跨径。 Ø 美观要求：整体规划桥梁分孔时应考虑 10:55 27
  • 28.第一章 10:55 绪论 28
  • 29.第一章 29 绪论 苏通大桥 地形地貌 10:55
  • 30.第一章 绪论 桥下净空 Ø 根据设计洪水位、桥下通航（通车）净空等需要， 结合桥型、跨径等确定。 Ø 梁桥：梁底高出设计洪水位（包括壅水和浪高）不 小于50cm，支座底面高出设计洪水位不小于25cm。 Ø 无铰拱桥：拱脚淹没深度不超过拱圈矢高的2/3，拱 顶底面高出设计洪水位1.0m。 Ø 通航孔：通航净空：在桥跨中垂直于流水方向所规 定的空间界限（多边形图）。 Ø 立体交叉：车辆净空高度（桥梁横断面设计）。 10:55 30
  • 31.第一章 31 绪论 桥梁标高 Ø 通航桥孔应满足通航净空的要求； Ø 桥下通车桥孔应满足建筑净空限界的要求； Ø 桥的两端能够与公路或城市道路顺利衔接。 10:55 设计水位 设计通航水位 最高流冰水位 ≥0.5m 满足流水净空的要求； ≥0.25m Ø
  • 32.第一章 绪论 纵坡 ü 单向或双向坡度的桥梁，对于不太长的小桥，可以做成平坡桥 ü 桥上纵坡不宜大于4% ü 桥头引道纵坡不宜大于5% ü 位于市镇混合交通繁忙处的桥梁，桥上纵坡和桥头引道纵坡均 不得大于3%，并应在纵坡变更的地方按规定设置竖曲线 10:55 32
  • 33.第一章 南 浦 大 桥 10:55 绪论 33
  • 34.第一章 10:55 绪论 34
  • 35.第一章 10:55 绪论 35
  • 36.第一章 绪论 横断面设计 Ø 桥面净空： Ø 人行道宽度：0.75m，1m，大于1m按0.5m的倍数增加 Ø 人行道、安全带：应高出行车道至少 20-25cm Ø 弯道桥梁：按路线要求加宽、设超高 Ø 桥面排水：设横坡1.5%-3.0% 10:55 36
  • 37.第一章 10:55 绪论 桥梁建筑限界(单位:mm) 37
  • 38.第一章 10:55 绪论 38
  • 39.第一章 10:55 绪论 39
  • 40.第一章 10:55 绪论 40
  • 41.第一章 10:55 绪论 41
  • 42.第一章 42 绪论 6.桥梁设计方案的比较和选择 明确各种标高 的要求 方案选定和 文件汇总 最佳的推荐 方案 编制估算或 概算 10:55 桥梁分孔和初拟桥型 方案草图 方案初筛 详绘桥型方案
  • 43.第一章 绪论 7.桥梁规范、工作细则和常用手册 桥梁的设计施工和运营必须以现行的规范为依据 Ø 桥梁设计-----设计规范 Ø 桥梁施工-----施工规范 Ø 桥梁运营-----养护规范 Ø 细则和手册提供了参考 Ø 规范的特点——国家技术、装备水平、工程经验等的体现 Ø 强制性 Ø 科学性----理论上、实验上、经验上 Ø 局限性----随着工程实践不断的修订 10:55 43