悬索桥设计(图纸图片+施工方案+施工工艺+论文) 第2页
本课题为小跨度吊桥设计。
悬索桥是指以主缆受拉为主要承重构件的桥梁结构。在桥梁设计时，当需要桥梁跨度在600m及以上时，总是首选悬索桥这一经典桥型。其原因是以高强钢丝作为主要承拉结构的悬索桥具有跨越能力大、受力合理、最能发挥材料强度和造价经济等特点，同时还以其整体造型流畅美观和施工安全快捷等优势而倍受推崇。我国是悬索桥的发源地，古代悬索桥的修建比欧洲早1000多年。现代悬索桥以高速公路为契机，揭开了新的历史篇章。从20世纪90年代起，已经建成了汕头海湾大桥，西陵长江大桥，广东虎门大桥，江阴长江大桥，香港青马大桥等一系列悬索桥。西方发达国家和日本在大跨悬索桥的建设上更是世界领先。
悬索桥相对于其他结构桥梁结构更加复杂，结构受力分析也很困难，在此背景下从事悬索桥的设计更有挑战性，也更有实际意义。
悬索桥主要由桥面系、主索、抗风索、桥塔、吊杆、锚碇等部分组成。大跨度悬索桥都有加劲梁，考虑到本桥跨度相对较小，不设加劲梁。本桥全长94m，分三跨对称布置，根据桥址地形图和当地自然条件选取主跨为68m边跨各13m。本设计主要工作就是在此基础上熟悉悬索桥的一般构造和特点，掌握柔性吊桥的全桥设计方法，包括上面提到的所有各部结构，利用结构力学、结构设计原理、桥梁等基本相关知识，解决钢桥面系、单索及索塔的计算。根据给定的已知条件，选择构件结构形式和具体尺寸，然后根据所给荷载进行计算，根据桥梁规范和要求进行荷载组合，用容许应力法和极限状态法进行各部验算。
我知道大跨悬索桥的建设，要经过调研、规划、设计、制造和施工等阶段，常常需要10年左右的时间。实际工作并不一定很顺利。常常要反复进行桥梁方案比选、论证、修正和结构受力分析试算及工程造价的费用估算、概算和预算。由于设计时间紧迫和本人水平有限，设计中难免会有考虑不到之处和错误。我会多查参考书和设计规范，多请教指导老师和同学，争取把失误控制到最小。
我要通过这次设计全面复习过去学过的基础知识和专业知识，根据自己在设计过程中发现的知识盲点及时补上，然后不断学习需要的新的专业知识，尽自己所能在保证质量的前提下尽快完成设计任务。
目的：
1. 熟悉悬索桥的一般构造及其特点；
2. 掌握柔性吊桥的全桥设计方法，包括主索、桥面系、索塔等；
3. 利用结构力学、结构设计原理、桥梁等基本课程的相关知识，解决钢桥面系、单索、及索塔的计算；
4. 扩大知识面，培养独立思考、独立分析解决问题的能力。
设计资料：
1. 设计荷载：人行3.5kN/m2，验算荷载汽-10级；
2. 桥面净宽：行车道宽3m，两侧人行避车道宽0.42m；
3. 风 力：基本风压500Pa；
4. 温度变化：当地最高温度+42 。C；当地最低温度-20 。C；安装温度20 。C；
5. 地质状况：由上至下主要为人工填土，粉质粘土和风化黑云斜长片麻岩构成，详细分布及允许承载力见附图表。
6. 主要材料：按照《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》要求执行。
设计内容：
1. 根据地质、平面布置及建桥目的等基本条件，进行桥梁方案比选，主要选择桥梁位置、跨度、吊桥的主要控制参数等；
2. 选择一个方案作为设计方案，进行设计，主要包括：
（1） 桥面系设计
（2） 主索设计
（3） 挠度验算
（4） 抗风索设计
（5） 吊杆、索夹设计
（6） 桥塔设计
（7） 锚碇设计
3. 绘图，主要完成：总体布置图，主索一般构造图，索夹、吊杆一般构造图，桥塔构造图，桥塔配筋图，锚碇构造图。
进度安排：
总时间3月8日至6月16日，共14周
第一周：查阅参考文献，进行方案比选，完成各主要参数选取；
第二至九周：进行悬索桥结构设计；
第十至十二周：CAD绘图并打印毕业设计；
第十三至十四周：修改、完成装订毕业设计，并组织答辩。
主要参考文献及设计规范：
[1] 徐君兰. 桥梁计算示例集 悬索桥[M].北京：人民交通出版社，1991
[2] 周远栎 徐君兰. 钢桥[M]. 北京：人民交通出版社，1991
[3] 徐君兰. 悬索桥[M]. 北京：人民交通出版社，2001
[4] 小西一郎. 钢桥，第一分册[M].北京：人民铁道出版社，1981
[5] 尼尔斯J.吉姆辛. 缆索承重桥梁[M].北京：人民交通出版社，1992
[6] 交通部. 公路桥涵设计规范[S].北京：人民交通出版社，1999
[7] 吴恒立. 悬索与悬索桥及薄壁杆件理论[M].重庆：重庆大学出版社，1987
[8] 钱冬生 陈仁福. 大跨悬索桥的设计与施工[M].成都：西南交大出版社，1999
[9] 刘健新 胡兆同. 大跨度悬索桥[M].北京：人民交通出版社，1996
[10] 公路索的特性[J]. 铁道建筑技术，1997(5.6)：23~40
[11] 冯忠居. 基础工程[M].北京：交通出版社，2001
[12] 雷俊卿. 悬索桥设计[M].北京：人民交通出版社，2002
[13] 周孟波. 悬索桥手册[M].北京：人民交通出版社，2003
[14] 陈仁福. 大跨悬索桥理论[M].成都：西南交通大学出版社，1994
[15] 李富文. 钢桥[M].北京：中国铁道出版社，1976
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