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2、 方案比选 桥梁设计原则： （1）适用性
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满足公路交通和铁路的正常运行，以及将来交通量增长的需要。建成的桥梁应保证在使用年限内满足交通要求，并便于检查和维修。 （2）舒适与安全性
现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 （3）经济性
设计的经济性一般应占首位。经济性应综合考虑发展远景及将来的养护和维修等费用。 （4）美观
一座桥梁，，应与周围的景致相协调。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。
2.1 方案一、预应力混凝土简支梁桥(详见设计图纸方案一)
预应力混凝土简支T梁桥，共8跨，每跨40m，则桥面部分全长40×8＝320m，桥面净空为满足要求，依据水文计算，取桥面净空为7m 。桥面宽度为设计标准值9m＋2×0.75m人行道。主梁全长为39.96m，计算跨径为38.88m。
预应力混凝土T梁的优点在于：预应力混凝土可看作是一种预先储存了足够压力的新型混凝土材料。对混凝土施加预压力的高强度钢筋（或称力筋），既是加力工具，又是抵抗荷载所引起构件内里的受力钢筋。预应力混凝土梁桥能最有效地利用现代高强度材料（高强混凝土，高强钢材），减小构件截面，显著降低自重所占全部设计荷载的比重，增大跨径，扩大了混凝土结构的适用范围。全预应力混凝土梁宰使用荷载下不出现裂缝，即使是部分预应力混凝土梁在常遇荷载下也无裂缝，鉴于能全面参与工作，梁的刚度就比通常开裂的钢筋混凝土梁要大。可以显著减小建筑高度，使大跨径桥梁做得轻柔美观。扩大了对多种桥型的适应性，而且还提高了结构的耐久性。预应力技术的采用，为现代装配式结构提供了最有效的接头和拼装手段。根据需要可在纵向、横向和竖向等施加预应力，使装配式结构集整成理想的整体，扩大了装配式桥梁的使用范围，提高了运营质量。
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施工方案:简支T梁桥可分为整体式和装配式两种结构。这里考虑采用装配式简支结构，其具有建桥速度快、工期短、模板支架少等优点而应用广泛。下部结构采用钻孔灌注桩施工。同时简支梁桥做预应力结构适用跨径为20m—50m之间，该设计符合此跨径要求。 2.2 方案二、钢筋混凝土连续箱梁桥（详见设计图纸方案二）
该设计取跨度为35m，共9跨，桥梁全长315m。钢筋混凝土连续梁桥，虽然在力学性能上优于简支梁和悬臂梁，可适用于更大跨径的桥型方案，但同悬臂梁一样，同时存在正、负弯矩区段，通常采用箱型截面梁，其构造较复杂；跨径较大时，梁体重量过大不易装配化施工，而往往要在工费昂贵的支架上现浇。钢筋混凝土连续梁，还因支点负弯矩区段存在，不可避免地将在梁顶产生裂缝，桥面虽有防护措施，但仍常因雨水侵蚀而降低使用年限。仅在城市高架、小半径弯桥中有少量应用。
施工方案:根据桥跨的整体情况，首选逐孔施工，这样可以进行流水施工，并且可以进行很好的施工组织设计，在施工方面无论从人力、材料、工具、工期、场地等方面都是比较合理的。施工方法选用满堂支架施工，便于计算。下部结构采用钻孔灌注桩施工。 2.3 方案三、双塔斜拉桥（详见设计图纸方案三）
(1)孔径布置。本方案为双塔斜拉桥，主梁设计为钢箱梁。 孔径布置为60+200+60m，桥梁全长320m，桥面宽为10.5m。
(2)受力形式。本桥是一种形式独特的双塔斜拉桥，其恒载主要由主塔和斜拉索承受，活载由钢箱梁及拉索和主塔共同承受，荷载通过拉索传至主塔。
(3)视觉效果。斜拉桥高耸直立的主塔，配以柔性的拉索，将整个劲性主梁悬挂起来，刚性与柔性的完美结合，给人以美的享受。
综合比较， 三者钢筋及混凝土用量相仿，且都满足桥梁设计中适用性、舒适与安全性、经济性、美观的基本原则。但方案二和方案三施工较困难，工期较长，故选取方案一预应力混凝土简支梁桥为北京九渡河桥梁方案。 3、 设计资料及构造布置 3.1 设计资料 3.1.1、选定方案：
综合考虑，选取预应力混凝土简支T梁桥，共8跨，每跨40m，则桥面部分全长40×8＝320m，。桥面净空为满足要求，依据水文计算，取桥面净空为7m 。桥面宽度为设计标准值9m＋2×0.75m人行道。
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其中，R＝0.75m,W=9.0m,桥面宽度共计10.5m 3.2.2、荷载标准
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主梁全长为39.96m，计算跨径为38.88m,车道布置如下：
由设计题目可知，荷载为公路－Ⅱ级，由相应规范得：
车道荷载的均布标准值qk＝7.875KN/m，人群荷载均布标准值qk＝2.25KN/m 由线性内插法计算得集中荷载标准值Pk＝320KN
人群荷载：因为计算跨径为38.88m<50m，所以人群荷载取3.0kN/m2
人行道以一块板为单元，按标准值4.0kN/m2的均布荷载计算。计算人行道栏杆时，作用在栏杆立柱顶上的水平推力标准值取0.75kN/m，竖向为1.0kN/m。 3.3.3、材料
桥面铺装：
C30防水混凝土厚10cm，容重r2=24KN/m3； 普通沥青混凝土面层厚9cm，容重r3=23KN/m3 栏杆与人行道构件重量的作用力为5 KN/m 主梁、横隔梁：
主梁、横隔梁混凝土采用C50，钢筋混凝土材料容重：r1=25KN/m3，其力学性能如下表示：
材料 项目 弹性模量（Mpa） 容重（吨/米3） 标准抗压强度fck（Mpa） C50号混凝土 34500 2.50 32.4 13
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设计抗压强度fcd（Mpa） 标准抗拉强度ftk（Mpa） 设计抗拉强度ftd（Mpa） 预应力钢筋：
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22.4 2.65 1.83 预应力钢筋采用ASTM A416-97a标准的低松弛钢绞线（1×7标准型），抗拉强度标准值fpk=1860MPa，抗拉强度设计值fpd=1260MPa，公称直径15.24mm，公称面积140mm2,弹性模量Ep=1.95×10MPa;锚具采用夹片式群锚。 非预应力筋：
非预应力筋HRB400级钢筋，抗拉强度标准值fpk=400MPa抗拉强度设计值fpd=330MPa。箍筋采用HRB335级钢筋，抗拉强度标准值fpk=335MPa，抗拉强度设计值fpd=280 MPa。钢筋弹性模量均为ES=2.0×105MPa 3.2横截面布置 3.2.1、主梁高度
预应力混凝土简支梁桥的主梁高跨比通常在1?1，考虑主梁的建筑高度和预应
1525力钢筋的用量，标准设计的高跨比约为1?1，因此，主梁高度取用200cm 。
17193.2.2、主梁间距与主梁片数
全桥宽10.5米，取主梁间距2.10米（T梁上翼缘宽度为208cm，留2cm施工缝），因此共设5片主梁。
3.2.3、T梁翼板及腹板布置
T梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板抗压强度的要求。预制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板加厚到250mm，以抵抗翼缘根部较大的弯矩。腹板宽取200mm。 3.2.4、
横截面沿跨长的变化，该梁的翼板厚度不变，马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定，马蹄面积占截面总面积的10%~20%为适宜，因主梁需要配置较多的钢束，将钢束按
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三角过渡，高度120mm，以减小局部应力。 3.2.5
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三层布置，一层最多排三束，拟定马蹄宽度为400mm，高度200mm，马蹄与腹板交接处做
横截面沿跨长的变化：本设计主梁采用等高形式，横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变，马蹄部分为配合钢束弯起而从跨径四分点附近开始向支点逐渐抬高。梁端部分区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，同时也为布置锚具的需要，在距梁端4980mm范围内逐渐将腹板加厚到与马蹄同宽。 3.2.6
分别在桥跨、1/4、1/2、3/4、及梁端处布置5道横隔梁，布置型式如下图所示(部分)：
3.2.7、桥梁横街面布置如下图所示：
4、 桥梁上部结构荷载计算 4.1、行车道板内力计算
4.1.1、结构自重及内力(按纵向1m宽的板条计算) (1)、每延米板上的结构自重g
沥青表面处置g1 0.09×1.0×23＝1.98 KN/m 15