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1、大力发展交通运输事业，是加速实现四个现代化的重要保证。四通八达的现代交通，对于加强全国各族人民的团结，发展国民经济，促进文化交流和巩固国防等方面，都具有非常重要的作用。我国幅员辽阔，大小山脉和江河湖泽纵横全国，在已通车的公路路线中尚有大量渡口需要改建为桥梁，并且随着社会主义工业、农业、国防和科学技术现代化的逐步实现，还迫切需要修建许多公路、铁路和桥梁，在此我们广大桥梁工程技术人员将不断面临着设计和建造各类桥梁的光荣而艰巨的任务。一、工程概况及方案比选（一）概述 平远街至锁龙寺高速公路是国道主干线GZ75（衡阳南宁昆明公路）位于云南省境内罗村口至昆明公路的重要段落，是云南省列为“九五”和“十五”
2、期间改造的六条主要干线公路之一。它途径红河、文山两个地州的弥勒、开远、砚山等市县，东连广西省，南接国家级边境口岸那发、河口、船头等，西接国道主干线GZ40及国道326线、国道323线，服务于滇中、滇东、滇南、滇东南等广阔地域，是云南省出海通边的主要通道，对云南乃至大西南的经济发展起着十分重要的作用。路线地处云南东南部，位于东经1024310320，北纬24502502之间。本设计路段为平远街锁龙寺高速公路11合同段庄田段，属于改地方路1。此桥梁主要用于连接攀枝花村和庄田村。（二）工程概况1地形地貌平远街锁龙寺高速公路路线起点位于砚山县平远镇，止点位于弥勒县朋普镇。行政区划包括文由州、红河州。路
3、线所经区域位于云贵高原南缘，属滇东南高原及滇中湖盆高原，根据地貌成因可分为三个小的地貌单元。本工程位于第三地貌单元内，即：K124+100K128+200段内，该地段以地表水、地下水强烈溶蚀作用、大陆停滞水堆积和地表河流侵蚀堆积作用为主，呈现出溶蚀断馅盆地的地形地貌特征。2水系路线所经区域属南盘江水系、地表水主要有绿水塘河、南盘江、甸西河。绿水塘河、甸西河均系盘江支流。根据南盘江流域洪水调查资料汇编江边站资料、江边街水文站19541969年实测流量资料及朋普七孔桥站实测流量资料，南盘江最大洪峰流量5410米3/秒（1910年），最枯流量21.1米3/秒（1963年），另外根据水文资料计算，南盘
4、江桥位于1/100的洪水水位标高为1012米，1/300的洪水水位标高为1014米。甸西河最大洪峰流量640米3/秒（1915年），最枯流量0.30米3/秒（1958年）。3气候路线所经地域位于东经1024310320，北纬24502502之间，主要属于亚热带高原季风气候。干旱季节分明，夏季多雨湿热，冬春少雨干燥。气候随海拔高度变化明显，具垂直分带特征。鹰嘴岩段（K94+000）至止点段（庄田段），位于海拔10001300米的河谷及盆地地段，年平均气温 19.2C，最高气温38.2C，最低气温-2.5C，平均年降水量795毫米，平均年蒸发量1334.1毫米左右。路线所经区域内降雨量多集中在69
5、月，占全年降雨量的6683，蒸发量最大在35月，气温最高是57月，气温最低是12月至次年2月。总的来说，路线所经区域的气候特点是：降雨丰沛，热量充足，寒、旱、风等灾害天气少，光、热、水分配合理。4地震路线所经区域地震活动频繁，是影响区域稳定性的主要因素。据历史地震记录，区内破坏性地震有9次。1919年12月21日，开远发生5.5级地震，地震烈度7度；1929年3月22日，区内西北角东经10300，北纬2400发生6.3级地震，地震烈度8度；1950年9月13日，个旧发生5.8级地震，地震烈度8度；1953年5月14日，小龙潭发生5级地震，地震烈度7度；1970年1月5日通海地震，波及本区段，造
6、成部分房屋开裂或破坏。区内地震多发生在西部，而东部较少。东部区域内地震烈度一般在56度，基本属相对稳定地区。西部地区地震活动频繁，有震次增多，震级减少趋势，历次地震烈度达68度。据云南省地震局地震队资料，现今地壳垂直变形明显，相对变化达50毫米，说明地壳仍在活动，属于不稳定地区，有可能发生破坏性地震。区内西部地震活动频繁，其震中多位于南北向断裂带及开远山字型构造的铰接复合部位，且多伴有温泉出露。根据中国地震烈度区划图和云南省各县区地震烈度分区，本公路庄田段基本地震烈度为：度基本地震烈度区。根据建筑抗震设计规范（GB500112001）的规定，庄田段设计基本地震加速度值为0.15g。构造物按交通
7、部部颁公路工程抗震设计规范要求设计。5工程地质及水文地质评价（1）地质构造本区域经历了多次构造变动，多种构造相互叠加，构造行迹比较复杂，影响本区域的构造体系主要有：开远山字型构造体系、南北向构造体系、北西向构造体系。路线K123+000止点K128+200一带为南北向构造影响区域。路线所经区域有南北向构造主干大断裂朋普开远个旧断裂于K124+400附近穿越该区域，为第四系地层所覆盖。朋普溶蚀断馅盆地即为该断裂所控制形成。（2）地层岩性K124+100K128+200一带分布河湖相黄色、灰白色粘土（其中灰白色粘土具膨胀性），灰黑色泥炭土，记忆砂、砾石土。（3）岩土物理力学指标：岩石物理力学性质指
8、标统计表 表1.1岩石名称密度（g/cm3）吸水率孔 隙率平均软化系数抗压强度（Mpa）动弹性模量Ed（MPa）动泊松比（）湿干天然状态浸水饱和灰岩白云灰岩2.592.762.512.740.9 3.52.3 8.80.860.8732.4 50.620.3 101.8砂岩2.652.732.622.700.72.11.84.70.820.9352.6107.639.2109.357134.766981.10.280.30粉砂岩2.732.622.662.84.18.611.00.726.99.12.813.136409.60.28页岩2.632.822.632.742.14.95.612.4
9、0.697.911.42.711.821667.60.32土体物理力学性质指标统计表 表1.2天然密度。g/cm3土粒比重Gs饱和度Sr%天然孔隙比e。含水量%塑限p液限l%塑性指数IP液性指数Il内聚力CkPa内摩擦角。压缩系数a1-2MPa压缩模量Es1-2MPa自由膨胀率Fs%1.642.022.742.86851000.701.652458285251118235100.4939.6134.41.925.40.090.1415.8221.8020881.641.912.662.85881000.9381.6533.658365472128348600.4967.6134.41.915.
10、00.10.1514.8619.0440881.772.062.722.7970990.631.417361625244181700.76546221.722.60.0730.0831213.71.341.872.782.86851001.011.31358724624210118390.089(即Slw)26.4825.77383.2lw-x=0.54310.8S-x=25.179.021.467.3(36.8)104.116.652.2(52.2)104.436.8(67.3)104.1340.12482.3410.300(即Slw)23.2620.92373.6lw-x=2.17351.
11、2lw-x=0.94189.318.257.1(26.7)83.813.341.7(41.7)83.426.7(57.1)83.850.14406.9111.067(即S或，（其中为一端值）主要判定，还是，以选定计算的公式；为各钢束锚固点至计算截面的平均水平距离；（）中的值是由另一端锚具变形所产生的；。的加载龄期180d；该构件所属的桥位为野外一般地区，相对湿度为75，则构件得名义厚度h由图2.1截面可得24468/558.616.0。其中，为构件的横截面面积，u为构件与大气接触的周边长度，这里u158+32+2（8+18+75+11.3+72）558.6。由此可按桥规附表4-2查得其相应的徐
12、变系数终值为：混凝土收缩应变终值为：。为传力锚固时在跨中和截面的全部受力钢筋截面重心（该设计部考虑构造钢筋，故亦为预应力钢筋截面重心）处，由（考虑加载龄期不同，按徐变系数变小乘以折减系数：）所引起的混凝土正应力的平均值：跨中： 截面： 取跨中与截面的平均值计算，则有： 将以上各式代入即得： 若按结构设计原理式（13-35）计算，则为： 考虑现行公路桥规对值计算偏大，故这里采用式（13-35）计算的值计算。现将各截面钢束预应力损失平均值及有效预应力汇总于表2.25。 各截面钢束预应力损失平均值及有效预应力汇总表 表2.25工作阶段预加应力阶段使用阶段钢束有效应力应力损失项目预加应力阶段yI使用阶
13、段yII计算截面跨中截面160.4275.152.37287.954162.6216.6912.1695.5L/4截面144.4392.852.37289.654162.6216.6910.4693.8变化截面104.54164.052.37320.954162.6216.6879.1662.5支点截面17.28334.752.37404.454162.6216.6795.6579其中： （九）预加应力阶段的正截面应力验算跨中截面可根据结构设计原理式（13-42）验算。1施工阶段构件在预加力作用下的应力限制值：混凝土标号为40号，张拉时取R0.8R为32号，由附表1-1内插得：2截面上、下缘混
14、凝土正应力上缘：其中： 截面特性见表2.17。代入上式得： 以上应力与限制值比较，均基本满足要求。3支点截面或运输、安装阶段的吊点截面的应力验算，其方法与此相同。（十）使用阶段的正应力验算 对于简支等截面预应力混凝土梁的正应力，由于配设曲线筋束的关系，应取跨中、L/4、L/8、支点及钢束突然变化处（截断或弯出梁顶等），分别进行验算。这里只给出跨中截面，按桥规相关规定验算。1截面混凝土正应力验算：(1)荷载组合I： 截面上边缘： 截面下边缘： （2）荷载组合III：截面上边缘： 截面下边缘： （属于部分预应力混凝土A类构件，验算通过。）2使用荷载作用下钢束中的应力验算以荷载组合III控制计算。由
15、结构计算原理式（13-47）有 （十一）使用阶段的主应力验算本设计取剪力与弯矩都较大的变化点截面进行计算。1截面面积矩计算图2.20 截面面积矩计算图式按图2.20和表2.17进行计算。现以梗肋a-a以上截面面积对净截面重心轴xj-xj的面积矩Sja计算为例： 同理可计算出不同计算点处的面积矩，汇总于表2.26。面积矩计算表 表2.26面积矩所对的重心轴净截面对其重心轴xj-xj换算截面对其重心轴x0-x0计算点位置a-axj-xjx0-x0b-ba-axj-xjx0-x0b-b面积矩符号SjaSjxjSjxoSjbSoaSoxjSoxoSob面积矩105（cm3）0.9030.9610.96
16、20.8200.9631.0321.0330.9082主应力计算上梗肋处（a-a）的主应力计算：1)剪应力（1）荷载组合I时 （2）荷载组合III时 2）正应力 （1）荷载组合I时 -基础计算系统输出文档文件: E:盛云华123基底面验算.sdp文档描述: 12任务标识: 12计算类别: 整体基础基底计算-数据:基底宽度B = 2.630, H = 9.630 m外力力臂方向4622.2500.078竖向合计:竖向力N = 4622.3 KN, 水平力 H = 0.0 KN, 弯矩 M = 360.5 KN-m-基底应力验算:基础最大应力Sx=191.37 = 0.0 满足-计算成功完成2）横
17、桥方向（见表5.7）基底应力及偏心验算 表5.7荷载组合情况双孔满载4568.94391.3690.0857验算荷载4622.25984.870.2131双孔单行车、人群4167.39924.480.2218注：-基础计算系统输出文档文件: E:盛云华123基底面验算.sdp文档描述: g任务标识: g计算类别: 整体基础基底计算-数据:基底宽度B = 2.630, H = 9.630 m外力力臂方向4622.2500.213竖向合计:竖向力N = 4622.3 KN, 水平力 H = 0.0 KN, 弯矩 M = 985.0 KN-m-基底应力验算:基础最大应力Sx=206.74 = 0.0
18、 满足-计算成功完成7桥墩稳定性验算1）顺桥向(1)抗倾覆稳定系数验算抗倾覆稳定系数由为最大值时控制设计。由表5.3可知：主要荷载组合由“单孔满载”控制设计：附加组合由“单孔满载+风力+汽车制动力”时控制：均满足要求。（2）抗滑动稳定系数验算地基土为密实细砂土，查桥规可知，此时由附加组合“空载+风力+汽车制动力”时控制设计：满足要求。2）横桥向（1）抗倾覆稳定系数验算基底横桥向抗倾覆稳定由“双孔单行汽车单行人群+风力”时最为不利。满足要求（2）抗滑动稳定系数验算 均满足要求。参 考 文 献【1】 姚玲森：桥梁工程，人民交通出版社，1984【2】 叶见曙：结构设计原理，人民交通出版社，1996【
19、3】 高大钊：土质学与土力学（第三版），人民交通出版社，2001【4】 冯忠居：基础工程，人民交通出版社，人民交通出版社，2001【5】 孙训方、方孝叔、关来泰：材料力学，高等教育出版社，2001【6】 中华人民共和国交通部标准：公路桥涵设计通用规范（JTJ02189），人民交通出版社，1989【7】 贾金青、陈凤山：桥梁工程设计计算方法及应用，中国建筑出版社，2002【8】 易建国：桥梁计算示例集，人民交通出版社，1990【9】 袁伦一：连续桥梁简支梁桥墩台计算实例，1994【10】“公路桥涵设计手册”编委会：公路桥涵设计手册，1991【11】浙江交通局三结合编写组：梁桥与墩台，人民交通出版社，1978【12】公路桥涵设计手册编写组：墩台和基础，人民交通出版社，1978【13】中华人民共和国交通部部标准：公路工程技术标准，1981
