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    陜西橋梁城市景觀設(shè)計(jì)(陜西橋梁設(shè)計(jì)院)

    發(fā)布時(shí)間:2023-03-10 11:52:52     稿源: 創(chuàng)意嶺    閱讀: 76        問大家

    大家好!今天讓小編來大家介紹下關(guān)于陜西橋梁城市景觀設(shè)計(jì)的問題,以下是小編對(duì)此問題的歸納整理,讓我們一起來看看吧。

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    本文目錄:

    陜西橋梁城市景觀設(shè)計(jì)(陜西橋梁設(shè)計(jì)院)

    一、做橋梁設(shè)計(jì)一般用什么軟件好

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    橋梁,一般指架設(shè)在江河湖海上,使車輛行人等能順利通行的構(gòu)筑物。為適應(yīng)現(xiàn)代高速發(fā)展的交通行業(yè),橋梁亦引申為跨越山澗、不良地質(zhì)或滿足其他交通需要而架設(shè)的使通行更加便捷的建筑物。橋梁一般由上部構(gòu)造、下部結(jié)構(gòu)、支座和附屬構(gòu)造物組成,上部結(jié)構(gòu)又稱橋跨結(jié)構(gòu),是跨越障礙的主要結(jié)構(gòu);下部結(jié)構(gòu)包括橋臺(tái)、橋墩和基礎(chǔ);支座為橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩或橋臺(tái)的支承處所設(shè)置的傳力裝置;附屬構(gòu)造物則指橋頭搭板、錐形護(hù)坡、護(hù)岸、導(dǎo)流工程等。

    陜西橋梁城市景觀設(shè)計(jì)(陜西橋梁設(shè)計(jì)院)

    二、橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

    橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

    畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告是我們每一個(gè)即將畢業(yè)的大學(xué)生要去撰寫的,那么,關(guān)于橋梁專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告要怎么寫呢?下面是我搜集整理的橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告,歡迎閱讀。

    陜西橋梁城市景觀設(shè)計(jì)(陜西橋梁設(shè)計(jì)院)

    橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告一

    題目:山東省馬萊高速公路路基路面綜合設(shè)計(jì)

    一、 課題名稱

    《山東省馬萊高速公路路基路面綜合設(shè)計(jì)》是我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題,這也是對(duì)我們大學(xué)4年所學(xué)知識(shí)的一次最重要的檢驗(yàn)。

    二、設(shè)計(jì)背景

    我國(guó)公路建設(shè)方面成就十分顯著。我國(guó)的高速公路從1992年的652公里增加到2003年的近3萬公里,高速公路總里程僅次于美國(guó),名列世界第二。全國(guó)有16個(gè)省區(qū)高速公路突破1000公里,其中山東省突破3000公里,江蘇、廣東省突破2000公里,河北、山西、遼寧、浙江、河南、湖南、湖北、江西、安徽、廣西、四川、云南、陜西13個(gè)省突破1000公里。

    公路的技術(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善。全國(guó)等級(jí)公路占公路總里程的比重達(dá)到了86.89%,比上一年提高了1.1個(gè)百分點(diǎn);二級(jí)及以上技術(shù)等級(jí)公路達(dá)到18.9萬公里,占公路總里程的比重達(dá)到13.48%,分別比上一年和“八五”末增加0.96個(gè)和5.2個(gè)百分點(diǎn)。

    公路路面等級(jí)進(jìn)一步提高。到2001年底,全國(guó)有路面公路里程達(dá)到154.6萬公里,占公路總里程的91%;路面鋪有瀝青、水泥的等級(jí)公路達(dá)到133.6萬公里,占公路總里程的78.7%。擁有二車道及以上的寬闊好路有22多萬公里。其中高級(jí)、次高級(jí)路面公路里程達(dá)到59.6萬公里,占公路總里程比重達(dá)到42.5%,比上一年增加1.6個(gè)百分點(diǎn)。

    三、設(shè)計(jì)內(nèi)容基本概況

    馬站至萊蕪段高速公路是交通部規(guī)劃的國(guó)家重點(diǎn)公路青島至紅其拉鋪線的重要組成部分,是山東省“五縱、四橫、一環(huán)”高等級(jí)公路網(wǎng)的組成部分。馬萊高速公路的建設(shè)是加快山東半島城市群的崛起和發(fā)展、打通青島市向西出口通道的重大舉措。本路段起點(diǎn)樁號(hào)K126+000,終點(diǎn)樁號(hào)K226+400。

    所經(jīng)地區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明、光照充足、少雨多風(fēng)、氣候干燥,春夏季多偏南風(fēng)、冬季多偏北風(fēng),年平均氣溫11.0-13.0℃,最冷月平均氣溫-1.4℃,最熱月平均氣溫27.4℃,年極端最高氣溫38.0-41.0℃,年極端最低氣溫-14.5- -25.5℃,多年平均降雨量為690-900mm。降水量的季節(jié)變化很大,有明顯的旱季和雨季。平均夏季降水量最大,冬季降水量為最小。山區(qū)降水量相比平原區(qū)降水量偏多。由于該沿線地區(qū)地形復(fù)雜,地面起伏較大,熱量和降水分布不均,導(dǎo)致干燥度在地理分布上的較大差異,一般山區(qū)、山丘地區(qū)為濕潤(rùn)氣候區(qū),其它地區(qū)為半濕潤(rùn)氣候區(qū)。氣壓的月季變化是夏季最低,冬季最高,最高值一般出現(xiàn)在12月至次年的一月份。春秋季為過渡型季節(jié),春季氣壓逐漸下降,秋季迅速上升,一年之中氣壓的變化形勢(shì)呈對(duì)稱的“V”字型。工程沿線地處東亞季風(fēng)地帶,一般春末夏初多為偏南大風(fēng),冬季多為偏北風(fēng),季風(fēng)氣候顯著。

    四、設(shè)計(jì)方法與思路

    本課題主要通過文獻(xiàn)研究、社會(huì)調(diào)查、分析設(shè)計(jì)、等方法,堅(jiān)持設(shè)計(jì)與實(shí)際情況相結(jié)合。

    由于道路是一種帶裝的三維的空間結(jié)構(gòu)物,包括來路面、路基、橋涵、隧道等工程實(shí)體。故本次設(shè)計(jì)是從幾何和結(jié)構(gòu)以及環(huán)境三個(gè)研究的。

    在結(jié)構(gòu)方面,對(duì)上述路面、路基、橋涵、隧道這些工程設(shè)計(jì)總的要求是:用最小的投資,盡可能少的外來材料以及合理的養(yǎng)護(hù)力量,使它們能在自然破壞力和汽車行駛所產(chǎn)生的各種力的作用下,在設(shè)計(jì)年限內(nèi)保持使用質(zhì)量。

    對(duì)于設(shè)計(jì)的幾何方面主要研究汽車行駛與道路的各個(gè)幾何元素的關(guān)系,以保證在設(shè)計(jì)速度,預(yù)計(jì)交通量以及地形和其他自然條件下,行駛安全、經(jīng)濟(jì)、旅客舒適以及道路美觀,因此,實(shí)際上我們要涉及的是人、車、路、環(huán)境的相互關(guān)系。駕駛者的心理汽車運(yùn)行的軌跡、動(dòng)力性能、以及交通流量和交通特性都和道路的幾何設(shè)計(jì)有著直接的關(guān)系。

    此外,道路修建和汽車交通對(duì)于環(huán)境的影響也必須加以注意,特別是在修建時(shí)期,一定要注意對(duì)于周邊環(huán)境的保護(hù),盡可能的減少對(duì)地物、地貌等自然環(huán)境的破壞。

    五、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容

    1.縱斷面設(shè)計(jì)

    根據(jù)平曲線的基本完成,然后按20米的里程樁讀出每個(gè)樁號(hào)的'高程,其中包括百米樁,加樁,以及各主點(diǎn)里程樁,按水平1:2000,垂直1:200的比例初步繪出路段的縱斷面圖,然后對(duì)本路段的縱坡做出初步的安排,在設(shè)計(jì)縱坡時(shí)盡可能的使縱斷面上填挖平衡,根據(jù)具體地形和規(guī)范確定縱坡度,后進(jìn)行縱坡的調(diào)整,并推算出縱坡值,且要滿足規(guī)范的要求,接著確定轉(zhuǎn)坡點(diǎn)樁號(hào)、標(biāo)高,然后設(shè)計(jì)豎曲線:①轉(zhuǎn)坡角的計(jì)算:變坡角 W= I1-I2 (式中i1、i2分別為相交坡度線值,上坡為正,下坡為負(fù))②確定豎曲線半徑、計(jì)算其要素:豎曲線切線長(zhǎng)T=L/2=RW/2;豎曲線長(zhǎng)度L=RW;豎曲線半徑R=L/W;③計(jì)算豎曲線起、終點(diǎn)樁號(hào)極標(biāo)高。

    2.橫斷面設(shè)計(jì)

    路段路基橫斷面的結(jié)構(gòu)形式和尺寸根據(jù)公路等級(jí)、土壤地質(zhì)、任務(wù)書中規(guī)定的的指標(biāo)和公路的使用條件、施工方法等擬定一般情況下的路基橫斷面形式和尺寸,對(duì)于特殊情況下的路基按具體情況作特殊的設(shè)計(jì)。本路段一般情況下的標(biāo)準(zhǔn)路基橫斷面形式和尺寸按規(guī)范中的要求擬定。橫斷面設(shè)計(jì)方法:(1)在計(jì)算紙上繪制橫斷面的地面線。(2)從“路基設(shè)計(jì)表”中抄入路基中心填挖高度,對(duì)于有超高和加寬的曲線路段,還應(yīng)抄入“左高”、“右高”、“左寬”、“右寬”等數(shù)據(jù)。(3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查所得來的“土壤、地質(zhì)、水文資料”,參照“標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖”,畫出路幅寬度,填或挖的邊坡坡線,在需要設(shè)置各種支擋工程和防護(hù)工程的地方畫出工程結(jié)構(gòu)的斷面示意圖。(4)根據(jù)綜合排水設(shè)計(jì),畫出路基邊溝、截水溝、排灌渠等的位置和斷面形式,并注明尺寸。

    3.路基路面排水設(shè)計(jì)

    路基路面排水作為一個(gè)綜合排水系統(tǒng)總體考慮。在本路段的排水設(shè)計(jì)當(dāng)中,在所有的挖方路塹地段都相應(yīng)的設(shè)置了路塹邊溝以配合涵洞迅速的將路基范圍的水排走.路基排水設(shè)計(jì)的原則應(yīng)當(dāng)因地制宜、全面規(guī)劃,充分利用有利地形和自然水系。各種路基排水的溝渠的設(shè)置和聯(lián)結(jié)應(yīng)盡量的不占或者是少占農(nóng)田,并應(yīng)當(dāng)與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)利的建設(shè)相配合。要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級(jí)情況,就地取材、以防為主。

    ①路基在挖方路段,和原始地面線水平或傾向路基的填方處設(shè)置邊溝。邊溝采用0.6*0.6m2梯形斷面,內(nèi)側(cè)邊坡采用1:1.0坡度。邊溝縱坡同路線縱坡,采用M7.5漿切片石防護(hù)。路塹與高路堤銜接處邊溝出水口延伸至坡腳以外。邊溝水流流向涵洞進(jìn)水口時(shí),為避免沖刷,應(yīng)作適當(dāng)處治。

    ②挖方路基邊坡坡頂5m以外設(shè)置截水溝,用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流。截水溝采用0.6*0.6m2 梯形斷面,在山坡較陡時(shí),采用漿砌片石梯形斷形式。截水溝的溝底坡度不小于5%。

    ③將邊溝、截水溝、邊坡和路基附近的積水引排至路基范圍以外時(shí)須設(shè)置排水溝。排水溝視實(shí)地情況布置。

    4.邊坡防護(hù)

    一般路段夯實(shí)方格式植草,在高填路堤(填方超過8m)路段因填土較為松散,暴露在空氣中,易受風(fēng)、雨、尤其是雨水的沖刷侵蝕,設(shè)計(jì)中采用人字型大骨架護(hù)坡,骨架內(nèi)夯實(shí)種草,保證邊坡不裸露于大氣中,防止路堤邊坡或基底滑動(dòng),確保路基穩(wěn)定,同時(shí)可以收縮坡腳,減少填方數(shù)量,減少拆遷和占地面積。本設(shè)計(jì)路段主要采用人字型骨架護(hù)坡,高路塹路段匯水面積較大,加之它直接位于路面上側(cè),所以在雨水的作用下的碎落會(huì)影響路面行車的安全。同時(shí)從美觀的角度,選用了孔窗式護(hù)面墻,護(hù)面墻用M7.5漿切片石砌筑,基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)定的地基上,前趾應(yīng)低于邊溝鋪砌底面。路塹邊坡每6-10m設(shè)置成一級(jí)護(hù)面墻,上下級(jí)臺(tái)階間設(shè)置1.0-2.0m平臺(tái)并進(jìn)行封閉。護(hù)面墻厚視墻高確定,頂寬40-60cm,底寬為頂寬加0.1倍墻高。護(hù)面墻每隔10-20m設(shè)置寬2m伸縮縫一道,每隔2-3m設(shè)泄水孔,孔徑0.1m。

    5.擋土墻的布置

    為保證坡角穩(wěn)定,并盡可能節(jié)約用地,在坡角處設(shè)置了擋土墻。擋土墻設(shè)計(jì)為重力式,底部設(shè)墻趾臺(tái)階,增加路基的穩(wěn)定性;沉降縫及瀉水孔的布置:沉降縫每隔10至186米設(shè)一道,縫寬2.0厘米,用瀝青木板沿墻的內(nèi)側(cè)、外、頂三側(cè)填塞,深度為20厘米。離地面0.5米的設(shè)泄水孔,每隔兩米設(shè)一排,??着c孔的橫向間距為2米,上下排交錯(cuò)部置。

    6.路面設(shè)計(jì)

    本設(shè)計(jì)擬定了水泥混凝土路面,按設(shè)墊層和不設(shè)墊層兩種路面結(jié)構(gòu)方案。路面是公路的重要組成部分,路面的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路交通量及公路的使用任務(wù)、性質(zhì),并結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文、土質(zhì)、材料條件及實(shí)踐經(jīng)施工養(yǎng)護(hù)條件,遵循“因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)、節(jié)約投資的原則。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,作出符合使用并以環(huán)境條件相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)合理的路面設(shè)計(jì)。

    路面:⑴ 預(yù)計(jì)交通分析:水泥混凝土路面設(shè)計(jì)使用年限為30年。參照設(shè)計(jì)規(guī)范,交通量和水泥混凝土路面設(shè)計(jì)年限累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次均按一級(jí)公路的標(biāo)準(zhǔn)換算。故屬于道路重交通。擬定面層厚度采用24cm水泥混凝土。(2)本設(shè)計(jì)一共擬定了二種干濕狀態(tài)共4種路面的結(jié)構(gòu)類型。其具體結(jié)構(gòu)的類型見路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖,推薦采用路面方案為第一種。上面層為4cm細(xì)粒式瀝青混凝土,中間層為5cm中粒式瀝青混凝土,下面層為9cm粗粒式瀝青混凝土?;鶎硬捎?5cm二灰碎礫石和20cm石灰碎礫土石。在地下水較豐富的中濕路段可以加設(shè)20cm天然砂礫墊層。

    7.路基土石方調(diào)配

    (1) 填半挖斷面中,應(yīng)首先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進(jìn)行橫向平衡,然后再作縱向調(diào)配,以減少總的運(yùn)輸量。(2)土石方調(diào)配應(yīng)考慮橋涵位置對(duì)施工運(yùn)輸?shù)挠绊?,一般大溝不作跨越調(diào)運(yùn),同時(shí)尚應(yīng)注意施工的可能與方便、盡可能避免和減少上坡運(yùn)土。(3)為使調(diào)配合理,必須根據(jù)地形情況和施工條件,選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式,確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距,用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借。(4)土方調(diào)配“移挖作填”固然要考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距問題,但這不是唯一的指標(biāo),還要考慮棄方或借方占地,賠償青苗損失及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響等。(5)不同土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進(jìn)行調(diào)配,以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。(6)位于山坡上的回頭曲線路段,要優(yōu)先考慮上下線的土方豎向調(diào)運(yùn)。(7)土方調(diào)配對(duì)于借土和棄土應(yīng)事先同地方商量,妥善處理。具體步驟:(1)土石方調(diào)配是在土石方數(shù)量計(jì)算與復(fù)核完畢的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,調(diào)配前應(yīng)將可能影響運(yùn)輸調(diào)配的橋涵位置、陡坡、大溝等注在表旁,供調(diào)配時(shí)參考。(2)弄清個(gè)樁號(hào)間路基填挖方情況并作橫向平衡,明確利用、填缺與挖余數(shù)量。(3)在作縱向調(diào)配前,應(yīng)根據(jù)施工方法及可能采取的運(yùn)輸方式定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距,供土石方調(diào)配時(shí)參考。(4)根據(jù)填缺挖余分布情況,結(jié)合路線縱坡和自然條件,本著技術(shù)經(jīng)濟(jì)和支農(nóng)的原則,具體擬定調(diào)配方案。(5)經(jīng)過縱向調(diào)配,如果仍有填缺或挖余,則應(yīng)會(huì)同當(dāng)?shù)卣畢f(xié)商確定借土或棄土地點(diǎn),然后將借土或棄土的數(shù)量和運(yùn)距分別填注到借方或廢方欄中。(6)土石方調(diào)配后,應(yīng)按下式進(jìn)行復(fù)核檢查:橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+借方=填方;橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+棄方=挖方;挖方+借方=填方+棄方。

    六、畢業(yè)調(diào)研情況簡(jiǎn)介

    四月五日早晨,我們?cè)O(shè)計(jì)組一行三十余人前往位于衡陽(yáng)市附近的衡大高速公路進(jìn)行為期三天的畢業(yè)調(diào)研。

    衡大高速公路設(shè)計(jì)全線為重交瀝青混凝土路面,分三層攤鋪施工。層厚分別為4cm、5cm、6cm,體現(xiàn)了“強(qiáng)基薄面”的設(shè)計(jì)原則。基層采用水泥穩(wěn)定類剛性基參層:底基層厚20cm,下基層和上基層各17cm。用攤鋪機(jī)攤鋪。基層上面采用三層稀漿(乳化瀝青)封層防水?,F(xiàn)在基層一般不采用防水土工布防水,因?yàn)橥凉げ己兔鎸羽そY(jié)性不好,容易產(chǎn)生路面滑移和車轍?;鶎訑備?、碾壓完成后,要注意養(yǎng)護(hù):鋪麻袋防曝曬、及時(shí)灑水等。分層壓實(shí)的路基頂面能防止水分干濕作用引起的自然沉陷和行車反復(fù)作用產(chǎn)生的壓實(shí)變形,確保路面的使用品質(zhì)和使用壽命。

    邊坡防護(hù)一般包括坡面植被防護(hù)和工程防護(hù)。衡大高速兩邊的邊坡采用的是種草、鋪草皮和噴播植草三種方法。沿線工程防護(hù)多采用網(wǎng)格式、弧形、“v”字形等輕型擋土墻。

    我們同時(shí)還參觀了沿線一座大橋的施工以及排水設(shè)施和拌和廠。

    通過此次調(diào)研,我親身體驗(yàn)了許多課本上的知識(shí)在實(shí)際施工過程中的應(yīng)用。對(duì)路基、路面、擋土墻、邊溝、截水溝、拌和場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室等以往覺得比較抽象的概念有了具體和直觀的認(rèn)識(shí)。我深深地感受到自己還有許多不懂的地方需要向施工技術(shù)人員認(rèn)真請(qǐng)教。從而也讓我認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)是沒有止境的。相信在以后的工作中,我會(huì)不斷學(xué)習(xí),不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),從而升華自己所掌握的理論知識(shí)。

    七、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排

    ⑴熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù),收集資料,作好畢業(yè)設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作;(一周)

    ⑵畢業(yè)調(diào)研;(一周)

    ⑶縱斷面、橫斷面的設(shè)計(jì)及土石方的計(jì)算和調(diào)配。在這一階段,主要是設(shè)計(jì)縱斷面縱坡,繪制縱斷面圖,確定坡度;橫斷面設(shè)計(jì),繪制橫斷面圖;計(jì)算土石方并進(jìn)行調(diào)配,填寫路基設(shè)計(jì)表;(五周)

    ⑷路基工程設(shè)計(jì)。路基排水設(shè)計(jì),路基防護(hù)工程設(shè)計(jì),路基支擋工程設(shè)計(jì),軟基處理。包括:邊溝、排水溝、截水溝、急流槽、擋土墻和涵洞,以及邊坡防護(hù)和軟基處理;(四周)

    ⑸路面工程設(shè)計(jì)。包括:路面橫斷面設(shè)計(jì),瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),路面結(jié)構(gòu)方案比選,路面排水設(shè)計(jì);(一周)

    ⑹公路小橋涵洞設(shè)計(jì)。針對(duì)橋梁、涵洞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì),撓度、荷載、承載力計(jì)算;(兩周)

    ⑺編寫英文摘要與專業(yè)英語(yǔ)文獻(xiàn)翻譯;(一周)

    ⑻編制及應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序;(一周)

    ⑼編寫說明書、文件裝訂、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。(一周)

    從三月一日至六月二十日,共計(jì)十七周。

    七、主要參考文獻(xiàn)

    ⑴公路工程技術(shù)規(guī)范《JTJ01-97》公路管理司97.11;

    ⑵公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范《JTJ011-94》第一公路勘測(cè)設(shè)計(jì)院94;

    ⑶公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范《JTJ013-94》第二公路勘測(cè)設(shè)計(jì)院95.11;

    ⑷公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范《JTJ012-94》公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院94.06;

    ⑸公路瀝青路面路面設(shè)計(jì)規(guī)范《JTJ014-94》公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院97.01;

    ⑹公路路基施工技術(shù)規(guī)范《JTJ033-95》;

    ⑺《路線》設(shè)計(jì)手冊(cè)、《路基》設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)第二公路勘測(cè)設(shè)計(jì)院96.05;

    ⑻《小橋涵設(shè)計(jì)》手冊(cè) 河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院 99.01;

    ⑼《公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件編制辦法》(交公路發(fā)[612]-96)工程定額站96;

    ⑽《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范》;

    ⑾《道路交通標(biāo)志標(biāo)線》;

    ⑿《交通管理于控制》。

    八、畢業(yè)設(shè)計(jì)態(tài)度

    畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)生活的最后階段,也是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)全面化、系統(tǒng)化、延伸化的一個(gè)過程,將為以后的工作打下一個(gè)良好而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。重要性不言而喻,因此在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,我將以端正的態(tài)度面對(duì);合理安排自己的作息時(shí)間,不無故早退、曠課,嚴(yán)格遵守校紀(jì)校規(guī);獨(dú)立完成自己的任務(wù),遇到問題虛心請(qǐng)教老師和同學(xué)。爭(zhēng)取以優(yōu)秀的成績(jī)完成本次設(shè)計(jì)。

    謝謝各位老師!

    橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告二

    一、現(xiàn)狀及趨勢(shì)

    橋梁是公路、城市道路或鐵路的重要組成部分,也是國(guó)家工業(yè)和技術(shù)水平的綜合水平體現(xiàn)。

    橋梁在我國(guó)的應(yīng)用歷史悠久,最早出現(xiàn)的橋梁是木橋,但因木材本身的特性,如質(zhì)松易腐以及受材料強(qiáng)度和長(zhǎng)度支配等,不僅不易在河面較寬的河流上架設(shè)橋梁,而且也難以造出牢固耐久的橋梁來因此被石橋所取代,例如趙州橋就是典型的石拱橋。而在我國(guó)南方常見的橋梁是竹橋和藤橋,他的優(yōu)點(diǎn)是輕巧韌性好。隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)公路橋梁的建設(shè)提出了更高的要求,例如行車要舒適、平穩(wěn),建設(shè)周期要短等等。于是,簡(jiǎn)支的橋梁型式應(yīng)運(yùn)而生,并得以大量的使用,這種橋梁具有連續(xù)梁行車舒適的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)它的主梁可以先期預(yù)制,在簡(jiǎn)支狀態(tài)下安裝,然后澆筑接頭混凝土完成體系轉(zhuǎn)換,因而可以大大縮短建設(shè)工期。目前公路上中小跨徑的橋梁大量采用了這種型式的橋梁。簡(jiǎn)支變連續(xù)的方法是:在預(yù)制場(chǎng)預(yù)制好大梁,分片進(jìn)行安裝,安裝完成后經(jīng)調(diào)整位置,澆筑墩頂處接頭混凝土,更換支座,完成一聯(lián)簡(jiǎn)支變連續(xù)的過程。其受力特點(diǎn)是:主梁自重內(nèi)力即簡(jiǎn)支狀態(tài)下的內(nèi)力,即主梁在簡(jiǎn)支狀態(tài)承受自身重量;經(jīng)過體系轉(zhuǎn)換成為連續(xù)結(jié)構(gòu)后,承受二期恒載及使用活載。

    二、設(shè)計(jì)的意義

    在大四我所選的是道路橋梁方向,在今后的工作當(dāng)中我將主要從事公路橋梁這方面的建設(shè)與施工,設(shè)計(jì)的好壞將直接影響實(shí)際應(yīng)用中道路建設(shè)以及其美觀,一座橋不會(huì)因其單獨(dú)孤立地存在而被人欣賞,它必然是與周邊環(huán)境物像一起映人人們的眼簾,成為景觀設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分而存在,因此橋梁的型式要服從于周邊環(huán)境。橋作為一種人文景觀,在橋型與地形緊密結(jié)合的同時(shí),應(yīng)注重與周圍環(huán)境協(xié)調(diào),造型優(yōu)美的天橋與周圍環(huán)境的完美結(jié)合,給人們帶來的不僅是物質(zhì)上的滿足,更是精神上的愉悅與享受。

    畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)階段最后一個(gè)重要的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié),通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們能將以前所學(xué)的理論知識(shí)和工程實(shí)際結(jié)合起來,同時(shí)加深我們對(duì)知識(shí)的理解并進(jìn)一步掌握橋梁設(shè)計(jì)的基本程序、基本方法和設(shè)計(jì)步驟,培養(yǎng)我們分析、解決問題的能力。同時(shí)要求我們?cè)O(shè)計(jì)過程中熟悉相關(guān)的行業(yè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),能正確使用哪

    個(gè)規(guī)范及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)圖集,并在設(shè)計(jì)過程中要充分考慮施工的方便性,能進(jìn)行有關(guān)專業(yè)外文資料的翻譯,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的訓(xùn)練。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)的綜合訓(xùn)練,為畢業(yè)后盡快投入實(shí)際工作做準(zhǔn)備,獨(dú)立系統(tǒng)的完成一項(xiàng)工程設(shè)計(jì),解決與之有關(guān)的所有問題,這使得我們要通過運(yùn)用各種資料,完成橋梁的結(jié)構(gòu)布置,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)圖、施工圖的繪制,培養(yǎng)了我們分析和解決實(shí)際問題的能力,還有獨(dú)立思考、獨(dú)立設(shè)計(jì)、創(chuàng)新的精神。提高計(jì)算、繪圖、查閱文獻(xiàn)、編寫技術(shù)文件及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算等基本技能,使我們了解生產(chǎn)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求。

    三、主要問題

    本選題主要進(jìn)行狗子溝小橋的設(shè)計(jì)與計(jì)算,鍛煉我們的知識(shí)運(yùn)用能力。

    1、熟悉橋梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)、自然條件與周圍環(huán)境、橋位選擇、橋址處水文、工程地質(zhì)情況等;

    2、初步設(shè)計(jì)階段的主要工作;

    3、了解和熟悉規(guī)范的規(guī)定;

    4、結(jié)構(gòu)計(jì)算

    (1)、橋梁設(shè)計(jì)荷載、內(nèi)力及內(nèi)力組合計(jì)算;

    (2)、橋梁上部結(jié)構(gòu)(主梁、橋面板)設(shè)計(jì)計(jì)算;

    (3)、橋梁下部結(jié)構(gòu)(橋墩、橋臺(tái)、承臺(tái)、基礎(chǔ))設(shè)計(jì)計(jì)算;

    5、繪圖

    (1)、進(jìn)行全橋整體布置、并繪制橋型布置圖;

    (2)、繪制橋梁各構(gòu)件一般構(gòu)造圖、鋼筋構(gòu)造圖;

    四、預(yù)期目的

    保質(zhì)保量的完成畢業(yè)設(shè)計(jì),能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求。同時(shí)培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能解決一般工程技術(shù)問題的能力;培養(yǎng)自己的獨(dú)立工作能力、溝通能力、實(shí)踐能力、高度的社會(huì)責(zé)任感和勇于探索的創(chuàng)新精神;為未來從事相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

    五、難點(diǎn)

    1、雖然通過四年的時(shí)間對(duì)土木工程方面的知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí),但是對(duì)于實(shí)際應(yīng)用還是盲區(qū),因而可能產(chǎn)生設(shè)計(jì)指導(dǎo)實(shí)踐生產(chǎn)的困難。

    2、對(duì)國(guó)家規(guī)范的了解不夠深刻,可能出現(xiàn)設(shè)計(jì)上得錯(cuò)誤。

    3、對(duì)于橋梁現(xiàn)場(chǎng)地形地貌的資料不足帶來的承載力及荷載計(jì)算的偏差。

    六、步驟

    1、查資料,準(zhǔn)備開題報(bào)告

    2、橋的支座以及墩臺(tái)的選型,梁尺寸擬定

    3、按相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行荷載及內(nèi)力計(jì)算

    4、進(jìn)行橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算

    5、確定上部結(jié)構(gòu)尺寸及配筋,繪制相關(guān)圖

    6、進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算

    7、確定下部結(jié)構(gòu)尺寸及配筋,繪制相關(guān)圖

    8、編制設(shè)計(jì)說明書,整理結(jié)構(gòu)結(jié)算書,修改橋梁結(jié)構(gòu)施工圖

    七、計(jì)劃

    ;

    三、目前國(guó)內(nèi)外橋梁多采用哪種結(jié)構(gòu),以及橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)?

    1.1.1 我國(guó)公路橋梁建設(shè)水平改革開放以來,我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展,作為公路建設(shè)重要組成部分的橋梁建設(shè)也得到了相應(yīng)發(fā)展,特別是近十年來,我國(guó)大跨徑橋梁的建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)最輝煌的時(shí)期,一大批結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)復(fù)雜、設(shè)計(jì)和施工難度大和科技含量高的大跨徑橋梁相繼建成,標(biāo)志著我國(guó)的公路橋梁建設(shè)水平已躋身于國(guó)際先進(jìn)行列。近幾年建成的特大橋梁,不少在世界橋梁科技進(jìn)步中具有顯著地位。諸如正在建設(shè)的重慶朝天門大橋是世界最大跨度鋼拱橋,并創(chuàng)造了該類型橋梁十余項(xiàng)世界第一;蘇通大橋以主跨1088m為世界第一跨度斜拉橋,同時(shí)成為世界上連續(xù)長(zhǎng)度最大的雙塔斜拉橋;潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋南汊懸索橋,以1490m跨度為世界第三大懸索橋;剛通車的杭州灣跨海大橋?yàn)槭澜绲谝婚L(zhǎng)跨海大橋;萬縣長(zhǎng)江大橋?yàn)槟壳笆澜缟峡缍茸畲蟮幕炷凉皹?;此外江陰長(zhǎng)江公路大橋、香港青馬大橋,其跨度分別在懸索橋中居世界第四位和第五位;南京長(zhǎng)江二橋、白沙洲長(zhǎng)江大橋、荊沙長(zhǎng)江大橋、鄂黃長(zhǎng)江大橋、大佛寺長(zhǎng)江大橋、李家沱長(zhǎng)江大橋等特大橋的跨度名列預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋世界前十位。

    一座座橋,實(shí)現(xiàn)了天塹的跨越,縮短了時(shí)間與空間的距離,美化了秀美山川,為我國(guó)疆域的溝通和經(jīng)濟(jì)的騰飛起著了重要的作用。

    1.1.2 我國(guó)公路橋梁發(fā)展趨勢(shì) 隨著科技的發(fā)展,新材料的開發(fā)和應(yīng)用,在橋梁設(shè)計(jì)階段采用高度發(fā)展的計(jì)算機(jī)輔助手段,進(jìn)行有效的快速優(yōu)化和仿真分析,運(yùn)用智能化制造系統(tǒng)在工廠生產(chǎn)部件,利用GPS和遙控技術(shù)控制橋梁施工。目前,我國(guó)橋梁建設(shè)正在與國(guó)際接軌,開始向大跨、新型、輕質(zhì)和美觀方向發(fā)展。

    (1) 跨徑不斷增大

    目前,世界上鋼梁、鋼拱的最大跨徑已超過500m,鋼斜拉橋?yàn)?90m,而鋼懸索橋達(dá)1990m。隨著跨江跨海的需要,鋼斜拉橋的跨徑已經(jīng)突破1000m,鋼懸索橋?qū)⒊^3000m。至于混凝土橋,梁橋的最大跨徑為300m,拱橋已達(dá)420m,斜拉橋?yàn)?30m。

    (2) 橋型不斷豐富

    本世紀(jì)50~60年代,橋梁技術(shù)經(jīng)歷了一次飛躍:混凝土梁橋懸臂平衡施工法、頂推法和拱橋無支架方法的出現(xiàn),極大地提高了混凝土橋梁的競(jìng)爭(zhēng)能力;斜拉橋的涌現(xiàn)和崛起,展示了豐富多彩的內(nèi)容和極大的生命力;懸索橋采用鋼箱加勁梁,技術(shù)上出現(xiàn)新的突破。

    (3) 結(jié)構(gòu)不斷輕型化

    懸索橋采用鋼箱加勁梁,斜拉橋在密索體系的基礎(chǔ)上采用開口截面甚至是板,使梁的高跨比大大減少,非常輕盈;拱橋采用少箱甚至拱肋或桁架體系;梁橋采用長(zhǎng)懸臂、薄板件等,這些都使橋梁上部結(jié)構(gòu)越來越輕型化。

    (4) 重視美學(xué)及環(huán)境保護(hù)

    橋梁是人類最杰出的建筑之一,聞名遐爾的美國(guó)舊金山金門大橋、澳大利亞悉尼港橋、英國(guó)倫敦橋、日本明石海峽大橋、中國(guó)上海楊浦大橋、南京長(zhǎng)江二橋、香港青馬大橋,這些著名大橋都是一件件寶貴的空間藝術(shù)品,成為陸地、江河、海洋和天空的景觀,成為城市標(biāo)志性建筑。因此,21世紀(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)必將更加重視建筑藝術(shù)造型,重視橋梁美學(xué)和景觀設(shè)計(jì),重視環(huán)境保護(hù),達(dá)到人文景觀同環(huán)境景觀的完美結(jié)合。

    1.2 大跨徑橋梁的分類與特點(diǎn) 對(duì)橋梁按結(jié)構(gòu)體系分類是以力學(xué)特征為基本著眼點(diǎn),以主要的受力構(gòu)件為基本依據(jù),可分為梁式橋、拱式橋、斜拉橋、懸索橋、剛架橋五大類。

    1.2.1 梁式橋 梁式橋種類很多,也是公路橋梁中最常用的橋型,其跨越能力可從20m直到300m之間。公路橋梁最常用的大跨徑梁式橋主要為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱形梁橋(圖1-1),70年代我國(guó)公路上開始修建連續(xù)箱梁橋,到目前為止我國(guó)已建成了多座連續(xù)箱梁橋,如一聯(lián)長(zhǎng)度1340m的錢塘江第二大橋和跨越高集海峽全長(zhǎng)2070m的廈門大橋等,目前,我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁最大跨徑為165m(南京二橋北汊主橋)。由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁它具有橋面接縫少、梁高小、剛度大、整體性強(qiáng),外形美觀,便于養(yǎng)護(hù)等在構(gòu)造、施工和使用上的優(yōu)點(diǎn),近年來已成為建成較多的橋梁。其發(fā)展趨勢(shì)為:減輕結(jié)構(gòu)自重,采用高標(biāo)號(hào)混凝土。隨著建筑材料和預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展,其跨徑增大,葡萄牙已建成250m的連續(xù)箱梁橋,超過這一跨徑,也不是太經(jīng)濟(jì)的。大跨徑梁橋的上部結(jié)構(gòu)大多采用箱形截面,是因?yàn)橄湫谓孛嬗休^大的抗扭剛度,箱梁允許有最大細(xì)長(zhǎng)度,同T形梁相比徐變變形較小。由于嵌固在箱梁上的懸臂板,其長(zhǎng)度可以較大幅度變化,并且腹板間距也能放大,能適應(yīng)各種使用條件,特別適合于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、變寬度橋,因此,箱梁能在獨(dú)柱支墩上建成彎斜橋。

    連續(xù)箱梁橋的施工方法多種多樣,只能因時(shí)因地,根據(jù)安全經(jīng)濟(jì)、保證質(zhì)量、降低造價(jià)、縮短工期等方面因素綜合考慮選擇。一般常用的方法有:立支架就地現(xiàn)澆、預(yù)制拼裝(可以整孔、分段串聯(lián))、懸臂澆筑、頂推、用滑模逐跨現(xiàn)澆施工等。預(yù)應(yīng)力鋼束采用鋼絞線,可以分段或連續(xù)配束,一般采用大噸位群錨。為了減輕箱梁自重,可以采用體外預(yù)應(yīng)力鋼束。雖然連續(xù)箱梁橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土建造,能就地取材、工業(yè)化施工、耐久性好、適應(yīng)性強(qiáng)、整體性好且美觀;這種橋型在設(shè)計(jì)理論及施工技術(shù)上都發(fā)展得比較成熟。但由于結(jié)構(gòu)本身的自重大(約占全部設(shè)計(jì)荷載的30%至60%),且跨度越大其自重所占的比值更顯著增大,大大限制了其跨越能力。還有大跨徑連續(xù)箱梁要采用大噸位支座,如南京二橋北汊橋165m變截面連續(xù)箱梁,盆式橡膠支座噸位達(dá)65O0kN。這種樣大噸位支座性能如何、將來如何更換等一系列問題有待研究。

    1.2.2 拱式橋拱橋,在橋梁的發(fā)展史上曾經(jīng)占有重要地位,迄今為止,已有三千多年的歷史,當(dāng)今亦因其形態(tài)美、造價(jià)低、承載潛力大而得到廣泛的應(yīng)用,也是大跨徑橋梁形式之一,跨徑從幾十米到四百多米。我國(guó)大跨度混凝土拱橋的建設(shè)技術(shù),居國(guó)際領(lǐng)先水平。拱橋的受力特點(diǎn)為拱肋承壓、支承處一般有水平推力,按其建造材料來分,可分為圬工拱橋、鋼筋(骨)混凝土拱橋、鋼管混凝土拱橋、鋼拱橋等。

    (1) 圬工拱橋最常見的為石拱橋,我國(guó)古代石拱橋建造就有很高的成就,如修建于公元606年的河北趙縣安濟(jì)橋,跨徑37.4m,矢高7.23m,寬約9m,在跨度方面曾保持記錄達(dá)1350年之久,且至今保存完好。圬工拱橋不便于實(shí)現(xiàn)工廠化施工,施工周期較長(zhǎng),相應(yīng)的費(fèi)用較高。同時(shí),圬工材料盡管適合承壓,但其自重相對(duì)于許用應(yīng)力而言較大,因而不適于用作大跨度橋梁。

    (2) 鋼筋混凝土拱橋?yàn)楣皹虻闹饕问?,它分箱形拱、肋拱、桁架拱。根?jù)近年的實(shí)踐,常用的拱橋施工方法有主支架現(xiàn)澆、預(yù)制梁段纜索吊裝、預(yù)制塊件懸臂安裝、半拱轉(zhuǎn)體法、剛性或半剛性骨架法。我國(guó)鋼筋混凝土拱橋的發(fā)展趨勢(shì)為拱圈輕型化,長(zhǎng)大化以及施工方法多樣化。剛建成的萬縣長(zhǎng)江大橋?yàn)閯判怨羌芟涔?,跨?20m,居世界第一。

    (3) 在我國(guó)自90年代以來,鋼管混凝土拱橋(圖1-2)迅速發(fā)展,現(xiàn)已建成跨徑大于200m的十幾座,最大跨徑為2005年建成的重慶巫山長(zhǎng)江大橋(主跨460m)中承式鋼管混凝土雙肋拱橋,為世界第一鋼管混凝土拱橋。鋼管混凝土鋼管混凝土是在鋼管內(nèi)填充混凝土,使鋼管和混凝土在受壓方面實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ):鋼管借助于其內(nèi)部的混凝土其抗壓性能和穩(wěn)定性得以增強(qiáng);而內(nèi)部的混凝土由于處于三向受壓狀態(tài)而使自身的強(qiáng)度得以提高。鋼管混凝土更接近于一種新材料,具有強(qiáng)度高、塑性好、耐高溫、耐腐蝕、抗沖擊性能好等優(yōu)點(diǎn)。它不僅在力學(xué)方面性能優(yōu)越,而且在施工方面也有許多優(yōu)點(diǎn)。例如鋼管本身可以兼作模板骨架,不用拆模、支模,混凝土可以泵灌;鋼管本身可以兼作縱筋和箍筋,卷制鋼管較制作、綁扎鋼筋骨架容易。

    1.2.3 斜拉橋 斜拉橋是我國(guó)大跨徑橋梁最流行的橋型之一,目前為止建成或正在施工的斜拉橋共有40余座(圖1-3)。大跨徑混凝土斜拉橋的數(shù)量已居世界第一。整體來說,我國(guó)斜拉橋設(shè)計(jì)施工水平已邁入國(guó)際先進(jìn)行列,部分成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。目前,我國(guó)正建設(shè)的香港昂船洲大橋、建設(shè)將要通車的江蘇蘇通大橋,其主跨均達(dá)到1000m以上。我國(guó)至今已建成各種類型的斜拉橋100多座,其中有52座跨徑大于200m,數(shù)量占世界第一。斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成主要承重構(gòu)件,利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨內(nèi)增加了彈性支承,減小了梁內(nèi)彎矩,受力特點(diǎn)為外荷載從梁傳遞到索,再到索塔。選擇不同的結(jié)構(gòu)外形和材料可以組合成多彩多姿、新穎別致的各種形式。索塔型式有A型、倒Y型、H型、獨(dú)柱,材料有鋼、混凝土的。主梁有混凝土梁、鋼箱梁、結(jié)合梁、混合式梁。斜拉索布置有單索面、平行雙索面、斜索面,拉索材料有熱擠PE防護(hù)平行鋼絲索、PE外套防護(hù)鋼絞線索。斜拉橋的施工方法主要采用懸臂澆筑和預(yù)制拼裝。 斜拉橋優(yōu)點(diǎn):梁體尺寸較小,使橋梁的跨越能力增大;受橋下凈空和橋面標(biāo)高的限制??;抗風(fēng)穩(wěn)定性優(yōu)于懸索橋,且不需要集中錨錠構(gòu)造;便于無支架施工。斜拉橋缺點(diǎn):由于是多次超靜定結(jié)構(gòu),計(jì)算復(fù)雜;索與梁或塔的連接構(gòu)造比較復(fù)雜;施工中高空作業(yè)較多,且技術(shù)要求嚴(yán)格。斜拉橋作為一種拉索體系,比梁式橋有更大的跨越能力。由于拉索的自錨特性而不需要懸索橋那樣巨大錨碇,加之斜拉橋有良好的力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),已成為大跨度橋梁最主要橋型,在跨徑200~800m的范圍內(nèi)占據(jù)著優(yōu)勢(shì)。

    1.2.4 懸索橋 懸索橋是特大跨徑橋梁的主要型式之一,其造型優(yōu)美,規(guī)模宏偉,常被人們稱為“橋梁皇后”。從1883年美國(guó)建成布魯克林橋(主跨486m)開始,至今已有120多年歷史。20世紀(jì)80年代末,世界上修建懸索橋到了鼎盛時(shí)期,建成跨徑大于1000m的懸索橋17座。日本于1998年建成了世界最大跨度的明石海峽大橋(主跨1991m),將懸索橋跨徑從20世紀(jì)30年代的1000m提高到接近2000m,是世界懸索橋建設(shè)史上的一座豐碑。我國(guó)在懸索橋建設(shè)方面猶如異軍突起,1995年在國(guó)內(nèi)率先建成了汕頭海灣大橋(主跨452m),在近五年內(nèi),相繼建成西陵長(zhǎng)江大橋(主跨900m)、虎門大橋(主跨888m)、宜昌長(zhǎng)江大橋(主跨960m)以及名列世界第四位的江陰長(zhǎng)江大橋(主跨1385m),名列世界第五位的(公鐵兩用橋名列第一位)香港青馬大橋(主跨1377m)等11座大跨度懸索橋。多年來,我們積累了豐富的懸索橋設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn),已建成的潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋(主跨1490m),標(biāo)志著我國(guó)懸索橋設(shè)計(jì)和施工水平已邁入國(guó)際先進(jìn)水平行列。懸索橋由索塔、錨碇、主纜、吊索(或吊桿)和主梁(加勁梁)5大部分組成。主纜為主要承重構(gòu)件,受力特點(diǎn)為外荷載從梁通過系桿傳遞到主纜,再到兩端錨錠。主要材料為預(yù)應(yīng)力鋼索。

    懸索橋由于主纜采用高強(qiáng)鋼材,受力均勻,因此具有很大的跨越能力,但亦具有整體剛度小、抗風(fēng)穩(wěn)定性不佳產(chǎn),費(fèi)用高、施工難度大等缺點(diǎn)。此種結(jié)構(gòu)當(dāng)跨徑大于800m時(shí),方具有很大的競(jìng)爭(zhēng)力。

    四、有關(guān)橋梁的研究性報(bào)告

    研究性學(xué)習(xí)報(bào)告

    課題:橋梁的研究

    學(xué)校:

    班級(jí):

    姓名:

    研究時(shí)間:

    一、中國(guó)橋梁五十年回眸

    二、橋梁名人

    李 春

    茅以升

    林同炎

    鄧文中

    李國(guó)豪

    林元培

    馮泉鈞

    三、橋梁知識(shí)點(diǎn)滴

    1、橋梁的分類

    按使用性分為公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、機(jī)耕橋、過水橋等。

    按跨徑大小和多跨總長(zhǎng)分為小橋、中橋、大橋、特大橋。

    橋梁分類 多孔跨徑總長(zhǎng)L(米) 單孔跨徑L0(米

    特大橋 L≥500 L0≥100

    大橋 L≥100 L0≥40

    中橋 30<L<100 20≤L0<40

    小橋 8≤L≤300 5< L0<20

    涵洞 L<8 L0<5

    按行車道位置分為上承式橋、中承式橋、下承式橋。

    按承重構(gòu)件受力情況可分為梁橋、板橋、拱橋、鋼結(jié)構(gòu)橋、吊橋、組合體系橋(斜拉橋、懸索橋)。

    按使用年限可分為永久性橋、半永久性橋、臨時(shí)橋。

    按材料類型分為木橋、圬工橋、鋼筋砼橋、預(yù)應(yīng)力橋、鋼橋。

    2、橋梁結(jié)構(gòu)知識(shí)

    一.橋梁的組成部分與各部分的作用

    根樹干架在兩岸就形成了一座最簡(jiǎn)單的單孔獨(dú)木橋。其所承受的重力(豎直的)或外力(豎直的或水平的),叫做荷載。樹干作為梁,起承受重力的作用,在橋梁上的學(xué)名就叫做承重結(jié)構(gòu)。

    二.上部結(jié)構(gòu)

    近代橋梁由于所承受的載重和跨度都比較大,結(jié)構(gòu)就比上面說的要復(fù)雜一點(diǎn)。拿上部結(jié)構(gòu)來說,如果承重結(jié)構(gòu)是梁,就叫做主梁,可以用鋼(鋼板栗、鋼箱梁、銅街梁)、鋼筋混凝土(跨度不大時(shí))或預(yù)應(yīng)力混凝土做成。承重結(jié)構(gòu)如果是拱,就叫做主拱(多于一片拱時(shí)拱肋);如果是懸索,就叫做主索或大纜。

    橋面設(shè)在承重結(jié)構(gòu)上方的叫做上承式橋;橋面設(shè)在承重結(jié)構(gòu)下方的叫做下承式橋(在兩片(或數(shù)片)主梁之間用縱向的及橫向的桿件,將兩片很薄的主梁聯(lián)成一個(gè)協(xié)性較大的空間結(jié)構(gòu),以抵抗橫向的及縱向的力(風(fēng)力、車輛搖擺力、線路在曲線上時(shí)的離心力等)。這些聯(lián)結(jié)桿件形成一個(gè)聯(lián)結(jié)系統(tǒng),叫做聯(lián)結(jié)系。于是上部結(jié)構(gòu)便擴(kuò)充為四個(gè)部分,即:1.橋面;2.橋道結(jié)構(gòu);3.承重結(jié)構(gòu)及4.聯(lián)結(jié)系。

    三.下部結(jié)構(gòu)

    荷載是通過上部結(jié)構(gòu)的承重結(jié)構(gòu)傳遞至下部結(jié)構(gòu)的墩臺(tái)頂面的。為了使上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的受力明確(在支點(diǎn)處力的作用位置明確),以便進(jìn)行精確的力學(xué)計(jì)算,同時(shí)為了上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間的連接可靠,必須在上、下部結(jié)構(gòu)之間有一個(gè)保證力的作用位置明確并且連接牢固的支點(diǎn)構(gòu)造,這個(gè)支點(diǎn)構(gòu)造就叫做支座。對(duì)于梁式橋來說,由于荷載和溫度的作用,梁都會(huì)發(fā)生變形。這種變形在支座處有兩種:一種是梁彎曲時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)變形;一種是梁伸縮時(shí)的移動(dòng)變形。既允許梁作伸縮變形又允許梁作轉(zhuǎn)動(dòng)變形的支座叫活動(dòng)支座;只允許梁作轉(zhuǎn)動(dòng)變形而不能作伸縮變形的支座叫固定支座。每根梁只能有一個(gè)固定支座,其余的均為活動(dòng)支座

    橋墩與橋臺(tái)一般用磚、石砌筑或混凝土灌筑而成,在旱地上有時(shí)可用鋼做成。承受墩臺(tái)底部壓力的土壤或巖石叫做地基。如果地基具有設(shè)計(jì)需要的足夠的承載力,那么就可將墩臺(tái)身的底面根據(jù)地基承載力的大小和墩臺(tái)穩(wěn)定的需要適當(dāng)擴(kuò)大,直接支承在距地面深度不大的地基上。這個(gè)擴(kuò)大了的部分就叫做擴(kuò)大基礎(chǔ)或淺基礎(chǔ)。如果地基淺層的承載力不足以承受墩臺(tái)身傳下的壓力,則要將基礎(chǔ)下降到一定的深度,直到滿足承載力的需要為止。下降的方法一類叫沉井,一類叫沉樁。沉井與沉樁統(tǒng)稱深基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)與淺基礎(chǔ)在受力方面的不同之處在于:淺基礎(chǔ)只靠基礎(chǔ)底部面積傳遞壓力;深基礎(chǔ)則除了依靠沉井或樁尖的底部面積將壓力傳遞給地基以外,還依靠井壁和極壁與土層間的摩阻力,將一部分荷載傳至地基。所以深基礎(chǔ)的承載能力要比淺基礎(chǔ)為大。

    這樣一來,橋梁的下部結(jié)構(gòu)通常就由三個(gè)部分組成:1.支座;2. 墩臺(tái);3.基礎(chǔ)。

    橋梁結(jié)構(gòu):拱橋式

    在豎直荷載作用下,作為承重結(jié)構(gòu)的拱肋主要承受壓力。拱橋的支座則不但要承受豎直方向的力,還要承受水平方向的力。因此拱橋?qū)A(chǔ)與地基的要求比梁橋要高。下圖分別表示上承式拱橋(橋面在拱肋的上方)、中承式拱橋(橋面一部分在拱肋上方,一部分在拱助下方)與下承式拱橋(橋面在拱肋下方)。僅供人、言行走的拱橋可以把橋面直接鋪在拱肋上。而通行現(xiàn)代交通工具的拱橋,橋面必須保持一定的平直度,不能直接鋪在曲線形的拱肋上,因此要通過立柱或吊桿將橋面間接支承在拱肋上。

    下承式拱橋可做成系桿拱,即在拱腳處用一報(bào)稱為系桿的縱向水平受拉桿件將兩拱腳連接起來。此時(shí)作用于支座上的水平推力就由系桿來承受,支座不再承受水平方向的力。這樣做可以減輕地基承受的荷載,特別是在地質(zhì)狀況不良時(shí)。

    橋梁結(jié)構(gòu):斜拉橋

    斜拉橋日文稱"斜張橋",德文稱"斜索橋",英文稱"拉索橋(Cable Stayed Bridge)"。將梁用若干根斜拉索拉在塔在上,便形成斜拉橋。與多孔梁橋?qū)φ掌饋砜矗桓崩骶褪谴嬉粋€(gè)橋墩的(彈性)支點(diǎn),從而增大了橋梁的跨度。

    斜拉橋這種結(jié)構(gòu)型式古已有之。但是由于斜拉索中所受的力很難計(jì)算和很難控制,所以一直沒有得到發(fā)展和廣泛應(yīng)用。直到本世紀(jì)中,由于電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),解決了索力計(jì)算難的問題,以及調(diào)整裝置的完善,解決了索力的控制問題,使得斜拉橋成為近50年內(nèi)發(fā)展最快,應(yīng)用日廣的一種橋型。

    下承式拱橋可做成系桿拱,即在拱腳處用一報(bào)稱為系桿的縱向水平受拉桿件將兩拱腳連接起來。此時(shí)作用于支座上的水平推力就由系桿來承受,支座不再承受水平方向的力。這樣做可以減輕地基承受的荷載,特別是在地質(zhì)狀況不良時(shí)。

    橋梁結(jié)構(gòu): 梁橋式

    在豎直荷載作用下,梁的截面只承受彎短,支座只承受豎直方向的力。多孔架橋的梁在橋墩上不連續(xù)的稱為簡(jiǎn)支梁;在橋墩上連續(xù)的稱為連續(xù)梁;在橋墩上連續(xù),在橋孔內(nèi)中斷,線路在橋孔內(nèi)過渡到另一根梁上的稱為懸臂梁。支承在懸臂上的簡(jiǎn)支架稱為掛梁;伸出有懸臂的梁稱為錨梁。架式橋的梁身可以做成實(shí)腹的,也可以做成空腹的(稱為桁梁)。

    3、跨線橋橋型設(shè)計(jì)

    隨著我國(guó)公路交通事業(yè)的發(fā)展,近年來互通式立交橋和跨線橋越來越多。這些立交橋和跨線橋不僅是公路交通的重要組成部分,而且已經(jīng)成為現(xiàn)代的標(biāo)志性建筑。一個(gè)好的橋型設(shè)計(jì),能使立交橋在發(fā)揮其自身通行能力的同時(shí),體現(xiàn)出對(duì)周圍環(huán)境的美化作用,有的甚至被看作現(xiàn)代建筑中的藝術(shù)品。因而在選擇橋型時(shí),既要考慮實(shí)施的可行性,符合經(jīng)濟(jì)適用的原則;同時(shí),又要考慮建筑造型藝術(shù),滿足美觀要求。這一點(diǎn)已經(jīng)被當(dāng)今越來越多的設(shè)計(jì)者所重視,并且成為現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)的一個(gè)重要特征。本文結(jié)合筆者對(duì)“橋南村”跨線橋的設(shè)計(jì),提出應(yīng)該在適用的基礎(chǔ)上,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行美化設(shè)計(jì),并針對(duì)跨線橋橋型設(shè)計(jì)中一些認(rèn)識(shí)問題進(jìn)行探討。

    1 實(shí)例橋簡(jiǎn)介

    “橋南村”橋(以下稱為“實(shí)例橋”)是南京機(jī)場(chǎng)高速公路K17+006處的一座上跨主線的分離式跨線橋,與高速公路呈10°斜交角。橋面寬度為:7+2×0.75m,行車道凈寬7m。設(shè)計(jì)荷載:汽車—20級(jí),掛車—100。此橋處在R=2500m的凸曲線中,左右縱坡對(duì)稱,均為3%。橋下凈空高度按略超過5m設(shè)計(jì)。本實(shí)例橋上部采用5×20m普通鋼筋混凝土等高度連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu),下部采用無蓋梁獨(dú)柱式橋墩及肋板式橋臺(tái),基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁。該橋已于1997年6月28日與南京機(jī)場(chǎng)高速公路同步建成通車。

    2 橋型選擇

    通常,選擇橋型應(yīng)根據(jù)適用、美觀、經(jīng)濟(jì)合理以及設(shè)計(jì)施工的難易程度等因素進(jìn)行綜合分析,以最終確定工程實(shí)施方案。對(duì)于跨線橋而言,經(jīng)過國(guó)內(nèi)工程技術(shù)人員多年的實(shí)踐,目前所采用的型式已基本集中為預(yù)制空心板梁和等高度連續(xù)箱梁。這中間尤其以空心板梁居多。但是筆者認(rèn)為,在設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)該以首先考慮等高度連續(xù)箱梁方案為佳。其原因是:

    ⑴在當(dāng)今社會(huì),人們對(duì)于美的要求越來越高,對(duì)周圍的建筑物,也同樣要求美觀。如今的設(shè)計(jì)師應(yīng)該順應(yīng)這種要求,在對(duì)結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí),也應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行美化設(shè)計(jì)。作為跨線橋,因?yàn)橄逻呉ㄜ?,就更為引人注目。因而要盡量減少橫向墩的數(shù)量,加強(qiáng)下部空間的透視度,增加墩的纖細(xì)感,這對(duì)整個(gè)跨線高架橋是否美觀并具有現(xiàn)代的氣勢(shì),起著很重要的作用。而就這一點(diǎn)來說,只有當(dāng)采用箱形連續(xù)梁方案時(shí)才能做到,因?yàn)橄湫谓孛婵古偠群艽螅瑢?duì)于需要在其梁底下設(shè)置獨(dú)柱單支點(diǎn)的支承形式特別有利。這時(shí),下部結(jié)構(gòu)可以根據(jù)美觀要求,做成無蓋梁的獨(dú)柱式結(jié)構(gòu)。但如果上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制拼裝式板梁的話,下部就只能做成傳統(tǒng)形式的有蓋梁式墩臺(tái)結(jié)構(gòu),難以達(dá)到美觀要求。

    ⑵等高度連續(xù)箱梁橋整體性好,耐久性強(qiáng),行車舒適。箱梁頂板和底板都具有較大的面積,能有效地抵抗彎矩,受力合理。橋墩處也不需要設(shè)置伸縮縫,梁長(zhǎng)伸展,加上梁高一致,整個(gè)橋梁外型簡(jiǎn)潔優(yōu)美,線條流暢。

    ⑶對(duì)現(xiàn)代跨線橋來說,彎、坡、斜橋已越來越多。如采用預(yù)制板橋,那對(duì)彎、坡、斜的平面布置處理就比較復(fù)雜,設(shè)計(jì)和施工隨之也帶來一些問題。譬如,如何使橋梁各部位、各板塊之間準(zhǔn)確地組合,斜彎橋的各板端細(xì)部處理、端部與端部的聯(lián)結(jié)構(gòu)造以及墩臺(tái)長(zhǎng)度、墩臺(tái)軸線交角、墩臺(tái)橫坡和各點(diǎn)高差計(jì)算等等都比較繁瑣,施工中對(duì)于諸特征點(diǎn)的座標(biāo)及高程控制要求非常嚴(yán)格。再者,如果是預(yù)應(yīng)力空心板,那么實(shí)際施工中每片預(yù)應(yīng)力板梁在鋼筋張拉后的上拱值,由于混凝土齡期的不同往往會(huì)有較大差別,以至于造成板梁間連接不順暢,或是橋面鋪裝層厚度不能統(tǒng)一、甚至攤鋪困難等較為嚴(yán)重的后果,施工質(zhì)量難以保證。與斜交空心板梁相比,如采用等高度連續(xù)箱梁配以獨(dú)柱墩,則結(jié)構(gòu)輕巧,由于其上部為整體化結(jié)構(gòu),下部又無蓋梁,細(xì)部構(gòu)造比彎斜板橋好處理得多,上述一些不利之處幾乎都可以避免,有其獨(dú)到優(yōu)點(diǎn)。并且,等高度連續(xù)箱梁橋斜交跨越主線時(shí),采用獨(dú)柱單點(diǎn)支承則可將斜橋改為直橋,實(shí)際增大了主線兩側(cè)的有效凈空,相應(yīng)地加大了橋梁的跨徑。因此,這種獨(dú)柱式結(jié)構(gòu)非常適合于彎、斜橋。

    ⑷采用等高度連續(xù)梁體系,由于在橋墩支點(diǎn)處負(fù)彎矩的存在,使得其跨中正彎矩同簡(jiǎn)支空心板體系的跨中正彎矩相比顯著減小,這就意味著可以節(jié)省上部結(jié)構(gòu)的材料數(shù)量,減輕梁體自重,也使得下部結(jié)構(gòu)橋墩部分的工程數(shù)量相應(yīng)減少。這些都可以從實(shí)例橋中得到驗(yàn)證。實(shí)例橋曾對(duì)預(yù)應(yīng)力空心板梁方案作了較為詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,同樣是5孔20m的上部構(gòu)造,采用預(yù)應(yīng)力空心板梁的上部所需主要材料用量為:混凝土C50數(shù)量546.9,鋼絞線13236.1,普通鋼筋29042.2;而最后采用的實(shí)施方案—等高度連續(xù)箱梁的上部主要材料用量為:混凝土C30數(shù)量361.7,普通鋼筋105068.2。相比之下,如果考慮鋼絞線及其工藝特點(diǎn),兩種方案的綜合用鋼指標(biāo)相差不多,但是在混凝土用量上,即使不考慮強(qiáng)度等級(jí)差異(板梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)相對(duì)更高一些),普通鋼筋混凝土等高度連續(xù)箱梁比簡(jiǎn)支空心板梁竟少用混凝土將近1/3。這樣,上部構(gòu)造的重量大大減輕了,隨之當(dāng)然也節(jié)省了墩臺(tái)和基礎(chǔ)的材料用量,體現(xiàn)出技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性。還要指出的是,跨線橋目前一般常用的跨徑在16~25m之間,上述20m跨徑兩種橋型間的對(duì)比應(yīng)該說具有較強(qiáng)的代表性。因此可以講,同等橋長(zhǎng)時(shí),在跨線橋的通??鐝椒秶鷥?nèi),等高度連續(xù)箱梁型式比預(yù)應(yīng)力空心板梁主要材料節(jié)省、重量輕,上下部構(gòu)造均十分輕巧,具有很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

    3 結(jié)構(gòu)造型

    結(jié)構(gòu)造型與各部位尺寸比例應(yīng)相互協(xié)調(diào)。例如跨徑與梁高及橋下凈空比例,墩柱直徑與高度及橋梁跨徑的比例,主橋箱梁翼緣板懸挑長(zhǎng)度與梁高的比例等。在這些方面,實(shí)例橋做得非常成功,墩柱和梁體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔流暢,纖細(xì)輕巧,連續(xù)和諧。

    4 橫截面設(shè)計(jì)

    常用的箱形梁截面有單箱單室、單箱雙室、雙箱單室和雙箱雙室截面等幾種,實(shí)際采用何種橫截面形式,一般應(yīng)根據(jù)橋的寬度和施工方便性來決定。對(duì)實(shí)例橋來說,采用單箱單室截面,可以方便施工,同時(shí)也節(jié)省了材料,其箱頂寬為8.5m,箱底寬4.0m,兩側(cè)翼板各挑出2.25m,并采用直腹板。用支架法現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工時(shí),這種單箱單室的截面設(shè)計(jì)有利于全斷面一次澆筑成型,設(shè)計(jì)成直腹板則對(duì)施工更加有利。實(shí)例橋采用較大的翼板挑出長(zhǎng)度,主要是為了美觀,同時(shí)也考慮到要充分利用箱梁受力特性的變化情況,減小箱底寬度以適當(dāng)提高正彎區(qū)截面重心,充分發(fā)揮底板受力筋的作用,減輕箱梁自重。需要指出的是,雖然大挑臂的翼板設(shè)計(jì)有利于美觀效果,但對(duì)于類似本橋這樣的普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋,如果想用施加橫向預(yù)應(yīng)力來增大翼板的挑出長(zhǎng)度,則并不可取,那樣既不經(jīng)濟(jì),又使施工工藝變得復(fù)雜,而且箱室太窄,箱梁在局部荷載作用下,橫向彎曲應(yīng)力往往很大,這樣箱梁的橫向配筋就要大大增加。

    5。下部構(gòu)造

    下部構(gòu)造應(yīng)能滿足上部結(jié)構(gòu)對(duì)支撐受力的要求,同時(shí)在外形上要做到與上部構(gòu)造相互協(xié)調(diào)、布置勻稱。實(shí)例橋采用無蓋梁獨(dú)柱式橋墩,與連續(xù)箱梁的大挑臂結(jié)構(gòu)相配合,能夠充分利用橋下空間,簡(jiǎn)潔明快,外形美觀,通透性好,施工方便。對(duì)于墩柱的截面形式,一般來說取作圓形看起來更美觀一些,墩柱的直徑要根據(jù)其同上部結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)關(guān)系及所需盆式橡膠支座的平面尺寸來定。對(duì)于一般的跨線高架橋,墩柱直徑可在1.0~1.6m之間,本實(shí)例橋?qū)嶋H采用柱直徑1.1m。實(shí)例橋還將其中間的3號(hào)墩作為制動(dòng)墩,墩頂設(shè)固定支座,并加強(qiáng)了3號(hào)墩的墩柱及樁基配筋,來抵抗汽車制動(dòng)力作用。實(shí)例橋的獨(dú)柱墩基礎(chǔ)設(shè)置為單排雙鉆孔樁,樁徑1.0m,承臺(tái)按斜橋向布置,這種布置形式能使承臺(tái)在主線中央分隔帶位置順應(yīng)主線走向,較合理。另外,橋臺(tái)的形式采用肋板式,這種型式的橋臺(tái)適用性較強(qiáng)。

    6。結(jié)構(gòu)施工

    跨線高架式混凝土連續(xù)箱梁橋所采用的支架立模、現(xiàn)場(chǎng)澆筑方法,能廣泛采用現(xiàn)代施工技術(shù)和設(shè)備,尤其能適應(yīng)彎橋和有豎曲線的連續(xù)箱梁,施工中上部結(jié)構(gòu)的幾何位置易于調(diào)整。此方法在梁體施工時(shí),支架工程是主要的一項(xiàng)工作,目前多采用組合式鋼管支架。其質(zhì)量穩(wěn)定可靠,搭設(shè)速度快,可以多次周轉(zhuǎn)使用。除此以外,如能使用混凝土泵車等較先進(jìn)的設(shè)備,則更能體現(xiàn)“省”和“快”。這種非預(yù)應(yīng)力的等高度連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu),施工并不復(fù)雜,其整體現(xiàn)澆式梁更為經(jīng)濟(jì),而且非常美觀,工期也較短,經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益明顯。也因?yàn)榇朔ㄊ窃跇蛭簧犀F(xiàn)澆施工,可免去大型的運(yùn)輸設(shè)備,省去了預(yù)制吊裝用的架橋機(jī)、貝雷桁架或龍門等一些大型安裝設(shè)備,其優(yōu)勢(shì)還在于一次可以進(jìn)行多孔橋的連續(xù)澆筑施工,一氣呵成,橋梁整體性好,結(jié)構(gòu)的耐久性強(qiáng)。

    7 結(jié)束語(yǔ)

    ⑴在進(jìn)行跨線橋設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該把對(duì)結(jié)構(gòu)的美化設(shè)計(jì)放在突出位置;在考慮結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度的同時(shí),應(yīng)注重橋梁造型藝術(shù)。

    ⑵結(jié)構(gòu)造型與各部位尺寸比例應(yīng)相互協(xié)調(diào),梁體結(jié)構(gòu)要舒展流暢,講究其線型,下部構(gòu)造要簡(jiǎn)潔輕巧,通透性好。

    ⑶多跨等高度連續(xù)箱梁配以無蓋梁獨(dú)柱式橋墩,具有現(xiàn)代建筑風(fēng)格和特色。此橋型整體性好、耐久性強(qiáng)、行車舒適,所用材料省,工期較短,并且非常適合于彎、坡、斜橋形式,富有強(qiáng)大的生命力。在支架法就地澆筑可以實(shí)現(xiàn)的情況下,應(yīng)將其作為跨線高架橋優(yōu)先考慮的橋型。

    4.橋梁建設(shè)的成就與發(fā)展趨勢(shì)

    一、斜拉橋

    我國(guó)在400米以上大跨徑斜拉橋建設(shè)中,創(chuàng)造了自己獨(dú)特的風(fēng)格:

    索塔采用混凝土塔、不用鋼塔。最高的混凝土塔為徐浦大橋,塔高210米;

    索塔型式多種多樣,有A型、倒Y型、H型、獨(dú)柱;

    主梁結(jié)構(gòu)類型多種,有鋼箱梁4座、混合式5座、結(jié)合梁4座、混凝土梁7座;

    斜拉索采用平行鋼絲的有15座、鋼絞線的有3座。

    2001年建成的名列世界第三位的南京長(zhǎng)江二橋鋼箱梁斜拉橋(主跨628米)和名列世界第五位的福建青州閩江結(jié)合梁斜拉橋(主跨605米)均處于世界斜拉橋領(lǐng)先地位。整體來說,我國(guó)斜拉橋設(shè)計(jì)施工水平已邁入國(guó)際先進(jìn)行列,部分成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。目前,我國(guó)正在籌劃建設(shè)的香港昂船洲大橋、江蘇蘇通大橋,其主跨均達(dá)到1000米以上,斜拉橋建設(shè)技術(shù)將要有新的突破。

    二、懸索橋

    懸索橋是特大跨徑橋梁的主要型式之一,懸索橋優(yōu)美的造型和宏偉的規(guī)模,人們常將它稱為“橋梁皇后”。當(dāng)跨徑大于800米,懸索橋方案具有很大的競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)在90年代以前,雖也修建了60多座懸索橋,但跨徑小,橋面窄,荷載標(biāo)準(zhǔn)低。

    懸索橋由主纜、塔架、加勁梁和錨碇四部分組成。大纜以AS法(空中送絲法)或PPWS法(預(yù)制束股法)制造,美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、丹麥等國(guó)均采用AS法,中國(guó)、日本采用PPWS法。塔架型式一般采用門式框架,材料用鋼和混凝土,美國(guó)、日本、英國(guó)采用鋼塔較多,中國(guó)、法國(guó)、丹麥、瑞典采用混凝土塔。加勁梁有鋼桁架梁和扁平鋼箱梁,美國(guó)、日本等國(guó)用鋼桁架梁較多,中國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、丹麥用鋼箱梁較多。錨碇有重力式錨碇和隧道錨碇,采用重力式錨碇居多。

    三、PC連續(xù)剛構(gòu)橋

    PC連續(xù)剛構(gòu)橋比PC連續(xù)梁橋和PCT型剛構(gòu)橋有更大的跨越能力。近年來,各國(guó)修建PC連續(xù)剛構(gòu)橋很多,隨著世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展,PC連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)⒌玫礁彀l(fā)展。1998年挪威建成了世界第一stolma橋(主跨301米)和世界第二拉夫特橋(主跨298米),將PC連續(xù)剛構(gòu)橋跨徑發(fā)展到頂點(diǎn)。我國(guó)于1988年建成的廣東洛溪大橋(主跨180米),開創(chuàng)了我國(guó)修建大跨徑PC連續(xù)剛構(gòu)橋的先例,十多年來,PC梁橋在全國(guó)范圍內(nèi)已建成跨徑大于120米的有74座。世界已建成跨度大于240米PC梁橋17座,中國(guó)占7座,其中西部地區(qū)占5座(表五)。1997年建成的虎門大橋副航道橋(主跨270米)為當(dāng)時(shí)PC連續(xù)剛構(gòu)世界第一。近幾年相繼建成了瀘州長(zhǎng)江二橋(主跨252米)、重慶黃花園大橋(主跨250米)、黃石長(zhǎng)江大橋(主跨245米)、重慶高家花園橋(主跨240米)、貴州六廣河大橋(主跨240米),近期還將建成一大批大跨徑PC連續(xù)剛構(gòu)橋。我國(guó)大跨徑PC連續(xù)剛構(gòu)橋型和PC梁橋型的建橋技術(shù),已居世界領(lǐng)先水平。

    四、拱 橋

    1.石拱橋

    石拱橋是我國(guó)歷史悠久的源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的一種技術(shù)。最近又有新的突破,2001年建成的山西晉城晉焦高速公路丹河大橋,跨徑146米,是世界最大跨度的石拱橋。

    2.混凝土拱橋

    混凝土拱橋分箱形拱、肋拱、桁架拱。我國(guó)采用纜索吊裝架設(shè)法施工的最大跨度是1979年建成的四川宜賓馬鳴溪大橋(主跨150米),采用拱架法施工的最大跨度是1982年建成的四川攀枝花市寶鼎大橋(主跨170米),采用支架法施工的最大跨度是河南許溝大橋(主跨220米),采用轉(zhuǎn)體法施工的最大跨度是1990年建成的重慶涪陵烏江大橋(主跨200米)。在這個(gè)時(shí)期,國(guó)外混凝土拱橋最大跨度已達(dá)390米(前南斯拉夫克爾克橋,1980年建成)。此時(shí),我國(guó)與國(guó)外差距最少10年。1990年宜賓南門金沙江大橋在國(guó)內(nèi)首先采用勁性骨架,建成了主跨240米中承式鋼骨混凝土拱橋,接著廣西邕寧邕江大橋改進(jìn)了工藝(鋼骨采用鋼管混凝土)使這種施工方法又跨上了一個(gè)新臺(tái)階,于1996年建成了主跨312米中承式鋼骨混凝土拱橋、1997年建成的重慶萬州長(zhǎng)江大橋(主跨420米),為世界最大跨度的混凝土拱橋。與此同時(shí),貴州江界河大橋建成了世界最大跨度的混凝土桁架拱橋(主跨330米)。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上已建成跨徑超過240米混凝土拱橋15座,中國(guó)占4座,而跨徑大于300米的混凝土拱橋,世界上僅有5座,中國(guó)占3座,其中西部地區(qū)占2座(表六)。我國(guó)大跨度混凝土拱橋的建設(shè)技術(shù),居國(guó)際領(lǐng)先水平。

    (1) 鋼管混凝土拱橋

    鋼管混凝土是一種鋼-混凝土復(fù)合材料,具有高強(qiáng)、支架、模板三大作用,自架設(shè)能力強(qiáng),較好地解決了大跨徑拱橋經(jīng)濟(jì)、省料、安裝方便,后期承載能力高的問題。該橋型我國(guó)近年來發(fā)展很快,自90年代以來,我國(guó)建成跨徑大于120米鋼管混凝土拱橋40多座,建成跨徑大于200米的13座,(表七),最大跨徑為2000年建成的廣州ㄚ髻沙珠江大橋(主跨360米)中承式鋼管混凝土拱橋,為世界第一鋼管混凝土拱橋。相繼建成的還有武漢江漢三橋(主跨280米)、廣西三岸邕江大橋(主跨270米)等多座鋼管混凝土拱橋。

    表七:中國(guó)大跨徑鋼管混凝土拱橋

    目前正在建設(shè)的巫山長(zhǎng)江大橋(主跨460米),這將又是一座創(chuàng)世界紀(jì)錄特大跨徑鋼管混凝土拱橋。

    (2) 鋼拱橋

    世界最大跨徑鋼拱橋是1997年建成的美國(guó)新河橋(主跨518.2米)上承式鋼桁架拱橋;名列第二是1931年建成的美國(guó)貝爾橋(主跨504米)中承式鋼桁架拱橋;名列第三是1932年建成的澳大利亞悉尼港橋(主跨503米,公鐵兩用)中承式鋼桁架拱橋。我國(guó)大跨徑鋼拱橋修建較少,最大跨徑的鋼拱橋是四川攀枝花3002橋(主跨180米)(表八)。

    上海最近動(dòng)工建設(shè)的蘆浦大橋(主跨550米)中承式鋼箱拱橋,建成后比世界第一的美國(guó)新河橋還長(zhǎng)31.8米,將奪冠世界第一鋼拱橋。

    五、21世紀(jì)世界橋梁的發(fā)展趨向

    綜觀大跨徑橋梁的發(fā)展趨勢(shì),可以看到世界橋梁建設(shè)必將迎來更大規(guī)模的建設(shè)高潮。

    就中國(guó)來說,國(guó)道主干線同江至三亞就有5個(gè)跨海工程,渤海灣跨海工程、長(zhǎng)江口跨海工程、杭州灣跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程,以及瓊州海峽工程。其中難度最大的有渤海灣跨海工程,海峽寬57公里,建成后將成為世界上最長(zhǎng)的橋梁;瓊州海峽跨海工程,海峽寬20公里,水深40米,海床以下130米深未見基巖,常年受到臺(tái)風(fēng)、海浪頻繁襲擊。此外,還有舟山大陸連島工程、青島至黃島、以及長(zhǎng)江、珠江、黃河等眾多的橋梁工程。

    在世界上,正在建設(shè)的著名大橋有土耳其伊茲米特海灣大橋(懸索橋,主跨1668米);希臘里海安蒂雷翁橋(多跨斜拉橋,主跨286+3×560+286米),已獲批準(zhǔn)修建的意大利與西西里島之間墨西拿海峽大橋,主跨3300米懸索橋,其使用壽命均按200年標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),主塔高376米,橋面寬60米,主纜直徑1.24米,估計(jì)造價(jià)45億美元;在西班牙與摩洛哥之間,跨直布羅陀海峽橋也提出了一個(gè)修建大跨度懸索橋,其中包含2個(gè)5000米的連續(xù)中跨及2個(gè)2000米的邊跨,基礎(chǔ)深度約300米。另一個(gè)方案是修建三跨3100米+8400米+4700米的巨型斜拉橋,基礎(chǔ)深約300米,較高的一個(gè)塔高達(dá)1250米,較低的一個(gè)塔高達(dá)850米。這個(gè)方案需要高級(jí)復(fù)合材料才能修建,而不是當(dāng)今橋梁用的鋼和混凝土。

    六、橋梁技術(shù)的發(fā)展方向

    1.大跨度橋梁向更長(zhǎng)、更大、更柔的方向發(fā)展

    研究大跨度橋梁在氣動(dòng)、地震和行車動(dòng)力作用下,結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性,將截面做成適應(yīng)氣動(dòng)要求的各種流線型加勁梁,增大特大跨度橋梁的剛度;

    采用以斜纜為主的空間網(wǎng)狀承重體系;

    采用懸索加斜拉的混合體系;

    采用輕型而剛度大的復(fù)合材料做加勁梁,采用自重輕、強(qiáng)度高的碳纖維材料做主纜。

    2.新材料的開發(fā)和應(yīng)用

    新材料應(yīng)具有高強(qiáng)、高彈模、輕質(zhì)的特點(diǎn),研究超高強(qiáng)硅煙和聚合物混凝土、高強(qiáng)雙相鋼絲鋼纖維增強(qiáng)混凝土、纖維塑料等一系列材料取代目前橋梁用的鋼和混凝土。

    3.在設(shè)計(jì)階段采用高度發(fā)展的計(jì)算機(jī)輔助手段,進(jìn)行有效的快速優(yōu)化和仿真分析,運(yùn)用智能化制造系統(tǒng)在工廠生產(chǎn)部件,利用GPS和遙控技術(shù)控制橋梁施工。

    4.大型深水基礎(chǔ)工程

    目前世界橋梁基礎(chǔ)尚未超過100米深?;A(chǔ)工程,下一步需進(jìn)行100~300米深?;A(chǔ)的實(shí)踐。

    5.橋梁建成交付使用后,將通過自動(dòng)監(jiān)測(cè)和管理系統(tǒng)保證橋梁的安全和正常運(yùn)行,一旦發(fā)生故障或損傷,將自動(dòng)報(bào)告損傷部位和養(yǎng)護(hù)對(duì)策。

    6.重視橋梁美學(xué)及環(huán)境保護(hù)

    橋梁是人類最杰出的建筑之一,聞名遐爾的美國(guó)舊金山金門大橋、澳大利亞悉尼港橋、英國(guó)倫敦橋、日本明石海峽大橋、中國(guó)上海楊浦大橋、南京長(zhǎng)江二橋、香港青馬大橋,這些著名大橋都是一件件寶貴的空間藝術(shù)品,成為陸地、江河、海洋和天空的景觀,成為城市標(biāo)志性建筑。宏偉壯觀的澳大利亞悉尼港橋與現(xiàn)代化別具一格的悉尼歌劇院融為一體,成為今日悉尼的象征。因此,21世紀(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)必將更加重視建筑藝術(shù)造型,重視橋梁美學(xué)和景觀設(shè)計(jì),重視環(huán)境保護(hù),達(dá)到人文景觀同環(huán)境景觀的完美結(jié)合。

    在20世紀(jì)橋梁工程大發(fā)展的基礎(chǔ)上,描繪21世紀(jì)的宏偉藍(lán)圖,橋梁建設(shè)技術(shù)將有更大、更新的發(fā)展。

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