毕业设计指导手册
（桥梁工程设计方向）
华中科技大学武昌分校城建学院
2013.01
目 录
第一部分 毕业设计任务书 .......................................................................................... 4
1.1 设计资料 ......................................................................................................... 4 1.2 设计依据 ......................................................................................................... 6 1.3 设计基本要求 ................................................................................................. 7 第二部分 桥梁总体布置 .............................................................................................. 9
2.1 立面布置 ......................................................................................................... 9 2.1.1 总跨径的拟定 .............................................................................................. 9 2.1.2 桥梁分孔 ..................................................................................................... 9 2.1.3 桥面标高的确定 .......................................................................................... 9 2.1.4 基础底面标高的确定 ................................................................................. 10 2.1.5 桥面纵坡的确定 ........................................................................................ 10 2.2 横截面布置 ................................................................................................... 10 2.2.1 桥面布置 ................................................................................................... 10 2.2.2 横截面设计 ............................................................................................... 11 2.3 平面设计 ....................................................................................................... 11 第三部分 桥型方案比选 ............................................................................................ 12
3.1 初拟方案 ....................................................................................................... 12 3.2 方案比选 ....................................................................................................... 12 第四部分 上部结构内力计算 .................................................................................... 14
4.1 截面尺寸拟定 ............................................................................................... 14 4.2 截面几何特征计算 ........................................................................................ 15 4.3 主梁内力计算 ............................................................................................... 17 4.3.1 恒载内力计算 ............................................................................................ 17 4.3.2 活载横向分布系数计算 ............................................................................. 18 4.3.3 计算可变作用效应 .................................................................................... 20 4.3.4 主梁作用效应组合 .................................................................................... 22 4.4 配筋计算 ....................................................................................................... 23 4.5 其它计算与验算项目 .................................................................................... 24 4.5.1承载能力极限状态计算 .............................................................................. 24 4.5.2 预应力损失 ............................................................................................... 25 4.5.3 正常使用极限状态计算 ............................................................................. 26 4.5.4 挠度计算 ................................................................................................... 27 4.5.5 持久状况应力验算 .................................................................................... 27 4.5.6 短暂状况应力验算 .................................................................................... 28 4.6 电算 .............................................................................................................. 28 第五部分 下部结构类型 ............................................................................................ 29
5.1 梁桥桥墩 ....................................................................................................... 29 5.1.1 实体桥墩 ................................................................................................... 29 5.1.2 柱式桥墩 ................................................................................................... 29 5.1.3 柔性排架桩墩 ............................................................................................ 29 5.1.4 空心薄壁墩 ............................................................................................... 30 5.1.5 轻型桥墩 ................................................................................................... 30
5.1.6 框架式桥墩 ............................................................................................... 30 5.1.7 梁桥墩帽尺寸拟定 .................................................................................... 31 5.2 梁桥桥台 ....................................................................................................... 33 5.2.1 实体重力式桥台 ........................................................................................ 33 5.2.2 轻型桥台 ................................................................................................... 33 5.2.3 梁桥桥台尺寸拟定 .................................................................................... 34
第一部分 毕业设计任务书
1.1 设计资料
1、设计题目
设计题目：***大（中）桥设计
设计题目由指导教师和学生共同确定。
2、设计标准
任务书指定桥梁所属道路等级，如高速公路、一级公路、二级公路等。 （1）汽车荷载
我国规范采用的桥梁设计荷载等级为公路-Ⅰ级、公路-Ⅱ级两个等级。汽车荷载等级应与公路等级相适应，可按表1.1选用。
表1.1 各级公路车辆荷载选用表
公路等级 设计荷载 高速公路 公路-I级 一级公路 公路-I级 二级公路 公路-II级 三级公路 公路-II级 四级公路 公路-II级 公路车道荷载的计算图示如图1.1所示。图中Pk、qk的设计值参照《公路桥涵设计通用规
图1.1 车道荷载的计算图示
（2）人群荷载
当桥梁上有行人交通流时，须考虑人群荷载。
2
当桥梁计算跨径小于或等于50m时，人群荷载标准值为3.0kNm；当计算跨径等于或大于
2
150m时，人群荷载标准值为2.5kNm；当计算跨径在50m～150m之间时，可由线性内插得到人
3、桥梁位置
桥梁位置由任务书给定的桥梁河床断面图（含地质剖面柱状图）决定，如图1.2所示。一般不指定桥梁起终点桩号及桥梁设计标高，均由学生根据河床断面情况自行确定。
4、工程地质勘察资料——桥梁下部结构设计用
河床断面图（图1.2）上绘制的地质剖面柱状图显示桥位处的地质资料，包含的地层的地质构成、地层厚度及各地层岩土的承载力标准值。柱状图只说明一个钻孔点的地层情况，将相邻点的地层连接起来，就可以大致表示出点与点之间的地层特征，从而推论整个场地的情况。
地质资料是考虑墩台基础形式和施工方法的重要依据。
5、水文资料——确定桥梁总跨径和桥梁标高用
桥梁跨越河流时，河床断面图上将显示河流的重要指标，如最高洪水位、最低水位、设计水位、设计通航水位及冲刷等。水位的指标极为重要，它直接影响到桥面标高、接坡长度及工程进度和造价。
图1.2 河床断面图
6、材料规格
对桥梁材料的规定。
《规范》第3.1.2条规定：
公路桥涵受力构件的混凝土强度等级应按下列规定采用：1、钢筋混凝土构件不应低于C20，当用HRB400、KL400级钢筋配筋时，不应低于C25。2、预应力混凝土构件不应低于C40。
《规范》第3.2.1条规定：
1、钢筋混凝土及预应力混凝土构件中的普通钢筋宜选用热轧R235、HRB335、HRB400及KL400钢筋，预应力混凝土构件中的箍筋应选用其中的带肋钢筋；按构造要求配置的钢筋网可采用冷轧带肋钢筋。
2、预应力混凝土构件中的预应力钢筋应选用钢绞线、钢丝；中、小型构件或竖向、横向预应力钢筋，也可选用精轧螺纹钢筋。
材料可参考下列数据采用。 混凝土：C50（主梁）
预应力钢筋采用Фj15.24低松弛钢绞线，每束7根。
普通钢筋采用HRB400钢筋。箍筋及构造筋采用HRB335钢筋。
表1.2 基本计算数据表
名称 项目 轴心抗压强度标准值 轴心抗拉强度标准值 混凝土(C50) 轴心抗压强度设计值 轴心抗拉强度设计值 弹性模量 抗拉强度标准值 普通钢筋 抗拉强度设计值 弹性模量 抗拉强度标准值 箍筋及构造筋 抗拉强度设计值 弹性模量 预应力钢筋 （Фj＝15.24） 抗拉强度标准值 抗拉强度设计值 弹性模量 钢筋混凝土 材料容重 沥青混凝土 钢铰线 符号 fck ftk fcd Ftd Ec fsk fsd Es fsk fsd Es fpk fpd Ep γ1 γ2 γ3 单位 M Pa M Pa M Pa M Pa M Pa M Pa M Pa M Pa M Pa M Pa M Pa M Pa M Pa M Pa KNm3 KNm3 KNm3 数据 32.4 2.65 22.4 1.83 34500 400 330 200000 335 280 200000 1860 1260 195000 25.0 23.0 78.5 1.2 设计依据
[5] 其他相关规范、标准、资料。