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简支梁桥设计原则、选线、拟订跨径，这些都需要精通~

发布于：2022-09-01 14:37:01 来自：道路桥梁/桥梁工程 [复制转发]

设计原则、选线、拟订跨径

1、桥梁应根据公路功能、等级、通行能力及抗洪防灾要求，结合水文、地质、通航、环境等条件进行综合设计。

大桥桥位应选择在河道顺直稳定、河床地质良好、河槽能通过大部分设计流量的河段，尽量保证与河道垂直或者直接跨越河道。大跨径桥梁的选择一般服从通航及规划要求。简支梁桥的桥墩不宜过密，避免形成墩林，影响美观。

中桥桥位的选择原则上应服从路线的总方向，路桥应综合考虑。一般应尽量避免桥梁与河流斜交，以避免增加桥梁长度而提高造价。通航河流不应出现偶数跨，桥梁斜交角度不大于30度（根据新规范通用图最大斜交角为30度），注：旧规范通用图斜交角最大为45度。中桥跨径的选择一般以最经济方案为基础，综合考虑美观、实用等因素。

小桥涵的桥位的选择原则上应服从路线走向，当遇到不利的地形、地质和水文条件时，应采取适当的措施，不应因此而改变线路。小桥的跨径选择一般以不压缩河道，影响泄洪为原则，通过参考上下游桥梁跨径，综合考虑现场实际情况来确定。

桥位不宜选择在河汊、沙洲、古河道、急弯、汇合口、港口作业区及易形成流冰、流木阻塞的河段以及断层、岩溶、滑坡、泥石流等不良地质的河段。

通用规范3.1.3规定对通航河流桥梁，墩台沿流水方向的轴线应与最高通航水位时的主流方向一致。当斜交不能避免时角度不大于5度，否则应增加通航净宽。

桥梁全长含义：有桥台的桥，两岸侧墙或者八字墙尾断距离，无桥台的桥，桥面系长度。

桥梁平面设计

1、平面线形

桥梁平面线形必须与桥头引道平面线形相配合。单跨简支梁应做成直桥，多跨特殊情况可做成弯桥。桥梁平面线形宜采用大半径曲线（一般宜采用极限最小平曲线半径的4～8倍），以便于桥上平纵组合，降低桥头引道的高度。山区公路桥涵平面布置服从路线整体线形设计要求，可以减少展线长度、大大节省工程量。

通用规范3.3.6管线不得入侵公路净空界限，严禁天然气输送管道，输油管道利用公路桥梁跨越河流。天然气输送管道离开特大、中桥距离大于100m离开小桥50m。高压线跨河塔架的轴线与桥梁的最小间距，大于一倍塔高。

城市桥梁新规范9.7.5及3.0.19规定不得在桥上铺设污水管、压力大于0.4mpa燃气管及其他有毒可燃、腐蚀的液气管。严禁在地下通道内铺设大于10kv的电缆及其他有毒可燃、腐蚀的液气管。口径较大的管道不宜外露。

2、横断面设计

桥面净宽：是指桥梁建筑限界的横向宽度，它包括行车道宽度和侧向宽度（二级及以下公路为土路肩宽度减去0.25m）之和。上承式桥梁桥面净空的净高没有限制，故桥面净空即指桥面净宽。

桥面宽度：是指桥面宽度与护栏（栏杆、缘石、安全带等）宽度及护栏外侧宽度之和.

对主干路和次干路城市桥梁如无人行道应设检修道宽度为0.5-0.75m。

对主干路和快干路桥上横坡一般为2%。次干路和支路为1.5%-2%。人行道设计1%-2%向车道横坡。两侧排水孔之间的纵坡不小于0.3%-0.5%。

3、纵断面设计

桥面净空：桥梁人行道、行车道上符合公路建筑限界，保证行车安全的最小空间。

桥面最小纵坡不小于0.3%（市政规范6.0.6）。桥上纵坡不大于4%，位于市政混合交通繁忙处桥上及引道纵坡最大不大于3%，引道纵坡不大于5%（通用规范3.4.1）梁底高程一般中小桥取洪水位以上0.5m（详细规定可见通用规范3.3.2）。

桥型选择及上部结构

中小桥常用形式

梁式体系——钢筋混凝土及预应力混凝土空心板、T梁、连续箱梁、钢筋混凝土连续整体板等；

拱式体系——主要为石拱桥和钢筋混凝土拱桥等圬工结构；

刚架桥——主要为斜腿刚构；

（一）方案比选过程

1. 拟定桥梁图式

编制设计方案，通常是从桥梁分孔和拟定桥梁图式开始。在作出分孔规划后，就可对所设计的桥梁拟出一系列各具特点而可能实现的桥梁图式。在拟定图式时，思路要宽广，宁可多画几个图式，也不要遗漏可能的桥型与布置方式。每一图式可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例在同样大小的桥址断面图上。

下一步工作就是经过综合分析和判断，剔除一些在技术经济上有明显不足的图式，并从中筛选出2～4个构思好，各具优点，但是一时还难以判断孰优孰劣的图式，以此进行下一步的比较。

2. 编制方案

编制方案的目的在于提供各个中选图式的技术经济指标，以便经过相互比较，科学地从中选定最佳方案。这些指标包括：主要材料用量、劳动力（包括专业技术工种）数量、全桥总造价（分上、下部结构列出）、工期、养护费用、运营条件、有无困难工程、是否特种机具、是否美观等。为了获得上述的前三项指标，通常可充分利用已有资料或通过一些简便的近似验算，对每一方案拟定结构主要尺寸。并计算主要工程量。有了工程数量，乘以相应的材料和劳动定额以及扩大单价，就不难得出每个方案的所需材料和劳动力数量，并进而估算全桥造价。其他的一些问题，虽难以得到数量指标，也应进行适当的概略评价。每一方案应绘出总体布置图。

3. 经济技术比较和最优方案的选定

设计方案的评价和比较，是要全面考虑上述各项指标，综合分析每一方案的优缺点，最后选定一个符合当前条件的最佳推荐方案。有时，占优势的方案还可吸取其他方案的优点进一步加以改善，如果改动较多时，甚至最后中选的方案可能是集聚各方案长处的另一个新方案。

一般来说，造价低、材料省、劳动力少的应是优秀方案，但实际上并不尽然，因为有时但其他技术因素或使用要求上升成为设计的主要矛盾时，就不得不放弃较为经济的方案。所以在比较时必须从任务书提出的要求、所绘的原始资料以及施工等条件中，找出所面临问题的关键所在，分清主次，才能探索出适合于各具体情况的最佳方案。

（二）上部结构

目前中小跨径基本采用交通部部颁通用图，常用结构为3种：

钢筋混凝土或预应力混凝土板桥

1.常用跨径:钢筋混凝土板桥一般用于跨径小于等于8m以下的桥梁中，预应力混凝土板则多用于跨径为8～20m的桥梁中，一般情况下，简支板桥跨径不超过25m。

2.建筑高度:建筑高度一般为跨径的1/20～1/25。

3.特点:构造简单，建筑高度小，施工方便。能有效地降低路基平均高度；容易适应路线各种线形要求‘与T梁相比，材料更经济。

4.适用范围:最常用的桥型，可广泛地用于城市立交、高架桥，软土地基桥梁；在建筑高度受到严格限制时为首选桥型。10、13、16、20m预应力板的板高为600、700、800、950mm；6、8、10m钢筋混凝土空心板的板高为320、420、500mm

预应力混凝土T梁

1. 常用跨径: 20～40m。

2. 建筑高度: 建筑高度一般为跨径的1/15。

3. 特点: 外形简单，制造方便。

4. 适用范围: 在建筑高度不受限制时，采用该形式比较经济，标准图最大跨径40m。

5. 应用情况: 有部颁标准图

钢筋混凝土或预应力混凝土连续箱梁

1.常用跨径:40～160m，世界上最大跨径为160m。

2.建筑高度:建筑高度一般跨径较小时可采用等截面，梁高为跨径的1/18～1/20。

跨径较大时采用变截面，支点高跨比为1/16～1/20。跨中高跨比为1/30～1/50

3.特点:挖空率高，用量省，自重小；截面抗扭刚度大，动力特性好，应力分布合理。

4.适用范围:适用于各种中大桥梁及弯桥、斜梁桥；通常要求基础较为良好。

桥梁墩台

桥梁墩台主要由墩台帽、墩台身和基础三部分组成。墩台除了要承受上部结构的荷载外，还要承受流水压力、水面以上的风力及可能出现的船只或漂流物的撞击力，对于桥台还需承受土压力，因此一般来说受力相对复杂；同时由于经常需要水下施工，墩台的施工也是桥梁施工的难点。桥梁不仅上部结构形式多样，下部结构的形式也不断的发展，目前主要向美观及轻型合理的方向发展。桥梁墩台的类型复杂多样，本章主要介绍最基本、最常用的墩台形式。

经常使用的桥梁墩台大体可以分为两大类。一类是重力式墩台，其主要特点是依靠自身重力来平衡外力保持其稳定，此类墩、台身比较厚实。第二类是轻型墩台，这类墩台形式较多，而且各自都有各自的特点和使用条件。

（一）桥墩台设置

表4.4.1 桥墩台设置以及考虑的因素

表4.4.2 桥墩类型及特点、使用范围

表4.4.3 桥台类型及特点、使用范围

（二）桥梁墩台选择原则

桥梁墩台形式选择应注意以下问题：

1. 符合因地制宜、就地取材和便于施工、养护的原则，达到适用、安全、经济、与周围环境协调、造型美观的目的：

2. 注意结构受力；

3. 注意土质构造、地质条件；

4. 注意水文、水利及河床性质

桥梁上下部结构共同作用、互相影响。故应重视上下部结构的合理组合。桥梁上下部结构在某种情况下很难截然分开，特别是墩梁固结的预应力混凝土连续刚构桥，这就要求下部结构造型与上部构造与周围环境密切配合，使桥梁构造达到和谐、匀称。墩台的施工方法与构造形式有关，高桥墩、薄壁直墩和无横隔板的空心墩采用滑动模板连续浇筑、具有较高的经济效益，而装配式桥墩常在带有横隔板的空心墩、V型吨、Y型墩等形式中采用。因此，选择墩台形式时还应从实际出发，尽量采用标准化、自动化的施工工艺，以提高工程质量，加快施工速度，节约投资。