XX大桥桥主桥跨径组合为(30+45+30)m,主跨跨越203国道。公路工程征稿,该桥采用双向六车道高速公路标准,路基宽度为28m,桥面宽27.0m,设计速度为120km/h,设计荷载采用公路Ⅰ级,高速公路中净高标准采用5.0m,在0号台设置80型伸缩缝,在3号墩设置160型伸缩缝。

  设计标准:

  1.设计荷载:公路Ⅰ级。

  2.正线数目:双线。

  3.路基宽度:28m;桥面宽度:27.0m。

  4.设计速度:v=120km/h

  5.净高标准:净高>5.0m。

  主要工作内容:方案比选;尺寸拟定;下部结构(主桥桥墩、过渡桥墩及其基础)的内力计算与组合;配筋设计和验算;绘制设计的比选方案图、推荐方案图、下部结构的尺寸构造图及配筋图

  01

  方案设计及比选

  比选的原则:适用、经济、安全、美观、环保和满足可持续发展的要求。

  方案截面预应力混凝土连续(推荐方案)

  1 .主跨跨径组合:(30m+45m+30m)三跨预应力混凝土连续梁桥。

  2.下部结构构造: 1号桥墩与2号桥墩采用变截面实体墩,桥台采用肋板式桥台,锥形护坡坡度为1 : 1.50;3-号墩位采用双柱式桥墩,墩柱顶设一盖梁。

  方案:斜拉

  下部结构构造: 0号桥台采用T形重力式桥台,台身拟用6m高,;3号桥墩采用5.6m高的空心墩。1号墩位与2号墩位处为索塔所在位置,其高度为28m,基础均采用钻孔桩基础。

  方案燕式体系筋混凝土拱

  下部结构构造: 0号桥台采用T形重力式桥台,台身高度拟用6.0m;1—3号墩位采用圆端形桥墩,墩高拟用6.4m,基础均采用钻孔桩基础。

  根据以上三种设计方案,从适用性、特点、安全性、受力性能及技术方面等主要因素进行比较,将方案一作为优选设计方案。

  上部Midas建模要点

  简化模型。单元选择在横截面的中—上部。

  建立总体坐标系。将总体坐标系的坐标原点建立在箱梁左端的截面顶缘上。

  划分单元长度。将0号块、跨中部分及边跨合拢段处理成不变截面,其余梁单元处理成变截面组。总共有77个节点,74个梁单元。在22—1与58—2号节点处设置支撑点,为1#与2#主桥桥墩位置。

  由于本设计为连续梁桥的下部结构设计,故只需考虑支座反力,按支反力影响线加载。

  02

  桩基计算

  在本设计中,进行内力计算与配筋设计时,首先我用Midas软件对XX大桥主桥部分的上部结构自重、二期恒载、活载进行了提取,同时考虑其一联的制动力及温度力的影响,对两墩一台进行了最不利的荷载组合(承载能力极限状态),并进行了实体墩、双柱式墩、桥台台身其桩基进行计算、配筋和验算。进行各项设计验算时,有以下三个验算结果不符合设计要求:

  1. 实体墩墩顶位移偏大,不满足限值要求。

  2. 各桩基的单桩承载力不满足要求,需对其进行扩底处理以满足单桩承载力的要求。

  3. 桥台的地基承载力不满足要求,需对其进行加固处理

  结论:本设计从设计的科学性与合理性上符合设计要求,配筋方面较富余,但地基的安全性上有待提高。