炭厂沟预应力混凝土连续梁桥设计
一 方案简介和上部结构尺寸拟定
本设计方案比选后采用的是三跨预应力混凝土变截面连续梁结构。边中跨比为0.64，全联跨径为80m+125m+80m=285m。
桥上部结构采用的是单箱单室结构，箱宽为13.5m。下部结构采用的摩擦桩。
1.1设计基本资料
平曲线半径：无平曲线；
竖曲线半径：半径为无穷大，不考虑纵坡； 通航要求：无；
地震参数：不考虑地震影响。
1.2 设计标准
1.2.1 顺桥上的尺寸拟定
跨径：80m+125m+80m，施工方法为悬臂施工。
285008000125008000桥面设计标高 1436.0007001:1.57001437142714171407139751.1:20001406.5501388.5501387黄土13771367135713471376.901367.90古土壤亚粘土1359.201354.50石灰岩图1.1 桥梁纵断面图
梁高：根据规范，跨中梁高取2.8m（L/44.6），支点处梁高取7.0m（L/17.9）。 梁底曲线：选用二次抛物线形式。在支座处设3m的直线梁，以悬臂梁的悬臂为起点，梁底曲线方程为
（式中的
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3800），L为悬臂长61m。
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箱梁底板上缘曲线：箱梁底板从跨中到支点截面是按照二次抛物线逐渐变厚的，坐标原点仍为悬臂梁的悬臂起点，则箱梁底板上缘曲线方程为
1.2.2横桥向的尺寸拟定
桥面布置为：0.25m（栏杆）+0.5m（防撞栏）+1.5m（人行道）+9m（行车道）+1.5m（人行道）+0.5m（防撞栏 ）+0.25m（栏杆）=13.5m。
2%2 22403080 图1.2 桥面布置横断面图
通过桥面铺装实现双向2%的横坡。
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二 桥型方案的选择
2.1方案选择原则
在桥梁设计中要求桥梁技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理。 随着和谐社会的提出和公众环保意识的提高，生态环保已经成为一种不可或缺的考虑因素。建设在城市中的桥梁还特别注重美观大方，即遵循我国桥梁设计中还要满足美观、环境保护和可持续发展的原则。由此，对于一定的建桥条件，根据侧重点的不同可能会做出基于基本要求的多种不同设计方案，只有通过技术经济等方面的综合比较才能科学的得出最合适的设计方案。
在桥梁设计中，基本设计原则如下： （1）适用耐久
桥上应保证桥梁在100年的设计基准期内正常使用；桥面宽度满足当前以及今后规划年限内的交通流量；桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝；应考虑不同的环境类别对桥梁耐久性的影响；在选择材料、保护层厚度、阻锈等方面满足耐久性的要求；桥跨结构下面有利于泄洪、通航等要求。
具体到本三跨连续梁桥，因为是高山峡谷所以没有通航要求、不需要考虑腐蚀性水对结构的影响。
（2）安全可靠
对于设计的桥梁结构在强度和稳定方面应有足够的安全储备；防撞栏杆应有足够的高度和强度，人与车流之间应做好防护栏、防止车辆撞入人行道或破坏栏杆而落入桥梁；对于交通繁忙的桥梁，应设计好照明设施，并有明确的交通标志，两端引桥坡度不宜太陡，以避免发生车辆碰撞等引起的车祸；对于修建在地震区的桥梁，应按抗震要求采取防撞措施，对于河床易变迁的河道，应设计好导流措施，防止桥梁基础底部被过度的冲刷等。
对于该桥在设计上选用的是新泽西防撞栏杆、双菱形人行道栏杆；因处在不是地震区的沟谷，则不需要考虑抗震要求、不需要考虑桥梁基础被冲刷的要求。
（3）技术先进
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桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。积极采用国内外的新结构、新材料、新工艺和新设备，以便于桥梁的建造和架设、减少劳动强度、加快施工进度、提高施工效率、保证工程质量和施工安全。充分利用最新科学技术成就，把学习和创新结合起来，淘汰和摒弃原来落后和不合理的东西，只有这样才能提高我国的桥梁建设水平，赶超世界先进水平。 （4）经济性
桥梁设计应遵循因地制宜、就地取材和方便施工的原则，经济的桥型应该是造价和使用年限内养护费用综合最省的桥型，设计中应充分考虑维修的方便和维修费用少，维修时尽可能的不中断交通、或中断交通的时间最短。 （5）美观
一座桥梁应具有优美的外形，结构布置必须精炼，并在空间上有和谐的比例。桥型应与周围的环境向协调，城市桥梁和旅游区的桥梁，可比较对多的考虑建筑艺术上的要求。合理的结构布置和轮廓是美观的主要因素，结构细部的美学处理十分重要，另外，施工质量对桥梁的美观也有影响。
（6）环境保护和可持续发展
桥梁设计必须考虑环境保护和可持续发展的要求，包括生态、水、空气、噪音等方面，应从桥位布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等方面全面考虑环境要求，采取必要的工程控制措施，并建立环境监测保护体系，将不利影响减至最小。
2.2方案比选
合理性往往都是在比较中发现的，没有最好的，只有更合理的。所以本桥的初步设计是在综合考虑适用性、舒适与安全性、经济性、先进性、美观等多方面因素，结合本桥址处地形、地貌、水文等信息进行方案必选。
方案必选的重要流程为：综合地质、地貌、水文信息——确定桥梁长度和桥面标高——选择桥型，拟定尺寸——多方案比较，择优。
设计方案通常是从拟定桥梁型式和桥梁分孔开始。根据不同的桥梁采用合理的主跨与边跨的比值，一般选几个(通常2~3个)有特色的体系进行进一步的分析。
设计方案的评价和比较要全面考虑上述各项指标，综合分析每一方案的优缺点，最后选定一个最佳的推荐方案。按桥梁的设计原则，造价低、材料省、施工难度小、劳动
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力少和桥型美观的方案应优先采用。但当技术因素或是使用性质有特殊要求时就另当别论了，因此我们在选择时还要注重考虑设计的侧重点。技术高，造价必然会高，各个因素是相互制约的。所以在比选时必须从任务书提出的要求以及地形资料和施工条件，找出影响方案的最重要因素，分清主次，进行比选。
在本次初拟方案时，共提出80m+125m+80m的预应力混凝土变截面连续梁、75m+135m+75m的预应力混凝土连续刚构、80m+125m（挂梁长为30m）+80m T型刚构三种桥型，三种桥型均为变截面的梁。
三种桥型的上部尺寸的拟定分别综述为下：
（1）80m+125m+80m的预应力混凝土变截面连续梁：由于预应力混凝土变截面桥的边中跨之比以0.6-0.7为宜（文献[12]P480），故选取0.64的边跨比。且支点梁高选取L/17.9=7.0m，跨中梁高取L/44.6=2.8m.梁底曲线选用最常用的二次抛物线形式。
桥面宽为0.25m（栏杆）+0.5m（防撞栏）+1.5m（人行道）+9m（行车道）+1.5m（人行道）+0.5m（防撞栏 ）+0.25m（栏杆）=13.5m。故横截面可选取的是单箱单室截面。由文献[12]P480和文献[13]P84拟定出箱梁截面的细部尺寸为：箱梁顶宽为13.5m，底宽为7.5m.顶板厚度支点为70cm,再转化为35cm，其余为28cm，悬臂端厚度为20 cm，底板厚度由跨中到支点由30 cm变厚到90 cm，腹板厚度由跨中到支点从40 cm变厚到80 cm，均是按照二次抛物线变化。顶板与腹板连接处的承托选用1:3的比例,底板与腹板的连接处的承托选用1:1的比例。
具体的尺寸见预应力混凝土连续梁桥的总体布置图。
（2）75m+135m+75m的预应力混凝土连续刚构：根据文献[12]P487拟定边中跨之比选用0.556。支点梁高取L/18=7.5m，跨中梁高取L/54=2.5m.为了改善L/4— L/8截面底板的混凝土的应力，梁底截面选用1.65次曲线形式。
桥面宽为12m，横截面形式仍然选用的是单箱单室截面。由文献[2]P97、文献[12]P487和文献[13]P84拟定出箱梁的细部尺寸为: 箱梁顶宽为13.5m，底宽为7.5m. 顶板厚度除支点为30cm其余为27cm，悬臂端厚度为20 cm，底板厚度由跨中到支点由32 cm变厚到90 cm，腹板厚度由跨中到支点从40 cm变厚到70 cm，顶板与腹板连接处的承托选用1:3的比例,底板与腹板的连接处的承托选用1:1的比例。
具体的尺寸见预应力混凝土连续刚构桥的总体布置图。
(3) 80m+125m（挂梁长为30m）+80m T型刚构:根据文献[13]P202拟定边中跨之比
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