摘 要
本文根据岩寨水库大桥的桥址情况和设计要求，拟定出预应力混凝土连续梁桥（58m+92m+58m）、中承式钢管混凝土拱桥（56m+160m+56m)、双塔斜拉桥(60m+160m+60m)三个方案进行比选。本着安全、经济、实用、美观的原则，确定预应力混凝土连续梁桥为最优方案，该桥总长208m，为58m+92m+58m三跨桥梁。
本连续梁桥的设计主要包括结构尺寸拟定；预应力钢筋的估算与配置；主梁强度、应力和刚度的检算三个部分。尺寸拟定参考以往成桥经验进行，并要满足规范规定的结构构造等要求；施工方案设计，预应力钢筋按照施工成桥工况进行估算，并根据实际施工工况进行调整；主梁结构的验算包括破坏阶段的强度验算和弹性阶段的应力、抗裂性、变形验算，均应满足规范要求。本设计不对桥墩、桩基础进行配筋和验算。
在整个设计过程中，主梁部分的计算采用有限元分析软件Dr.Bridge3.0完成。
关键词：方案比选；预应力混凝土连续梁桥；中承式钢管混凝土拱桥；斜拉桥；悬臂施工；验算
III
Abstract
In this paper, according to the Rock Village Reservoir Bridge to the bridge site and the design requirements, prestressed concrete continuous beam bridge(58m+ 92m+58m), half-through CFST arch bridge(56m+160m+56m), double Towers cable- stayed bridge(60m+160m+60m) three plans were compared. In a safe, economic, practical, aesthetic principles, prestressed concrete continuous beam bridge to determine the optimal scheme, the bridge length of 208m,58m+92m+58m for the three-span bridge.
The design of continuous beam bridge include dimensions decision of the whole structure, estimation and layout of the prestressed reinforcement, checking computations of strength, stress and rigidity of the main beam, and checking computation of the infrastructure. Referred to former experience, dimensions decision should meet the structural standard demand. The prestressed reinforcement system is estimated according to the building construction status, and adjusted according to the building-by-steps construction status. The checking computations of main beam include strength at failure stage, stress, crack resistance and deformation at elastic stage. In this paper, prestressed reinforcement design and checking computation of piers and piles are not considered.
In the whole process of design, the calculation of main beam is carried out by the finite element analysis software Dr.Bridge3.0.
Key Words: schemes comparison; prestressed concrete continuous beam bridge; half-through CFST arch bridge; cable- stayed bridge; cantilever construction; checking calculation
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第1章 设计基本资料
第1章 基本资料
1.1 基本资料
1.1.1巴拉河河床断面图及地质剖面图
岩寨水库大桥位于台江县革一乡排生村境内，桥址处位于岩寨水库库区，水库原名为巴拉河，2009年下旬开始下闸蓄水，水库正常蓄水位为613m，河面宽度约为240m，水流较平缓，径向自南向北，线路与其夹角为80°，下游约5km处为岩寨水电站大坝。如图1-1所示：
图1-1 巴拉河河床断面和地质剖面图
1.1.2 水文资料及通航要求
巴拉河河道总长216km，流域面积1376km2。本流域径流由降水形成，径流与降水的时空基本相应，平均流量11.35m3/s，平均径流总量3.566亿m3。年内分配不均，5～10月径流量占全年径流量的75%；最小流量一般发生在12月～ 次年1月。本桥位于深山区，沟谷纵横，本桥通航标准为Ⅵ级航道。
本桥处于巴拉河中下游，岩寨水电站上游，距离水库大坝5km，施工受到冬季蓄水、春季发电放水、雨季洪水的三重影响：即冬季为了保持库容，岩寨水电站从10月下旬开始下闸蓄水，一直到次年3月份，在此期间，水位标高保持在正常蓄水位613m（水位标准是浙江省丽水市水利水电勘测设计研究院制定）；每年春季3月份开闸放水发电，一直到10月；雨季（从5月到10月）受巴拉河上游的降水、泄洪和发电放水的相互影响，最高洪水位达到:H1%=613.92m，Q1%=3190m3/s,V1%=0.51m/s；泄洪后死水位达到：590.0m,水位高差达23m多，水位高度及变化成了桩基、承台、垫块和墩身施工的严重制约因素。水库水位变化情况如表1-1所示：
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第1章 设计基本资料
表1-1 水位变化情况
最新水位冬季蓄水10最高洪水位 项目 泄洪死水位 （2012.3.2月～次年3月 5月～10月 0） 水位 613.0 613.9 590.0 606.0 （m） 1.1.3 线路资料和车道 施工水位 613.0 本设计线路为客专线，平面线型为直线，在纵坡的设置上采用直线坡，不设横坡，为双线铁路。 1.1.4 设计荷载
（1）恒载：①粱体自重26.5kN/m3计； ②双线二期恒载按184kN/m计； ③不均匀沉降取5cm。 （2）活载：ZK活载。
（3）列车竖向动力：桥跨结构考虑列车活载动力作用时，应将静活载所产 生的竖向效应（弯矩和剪力）乘以动力系数。
（4) 横向摇摆力取100 kN，作为一个集中荷载取最不利位置，以水平方向
垂直线路中线作用于钢轨顶面。
（5) 风力：按《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)办理。 （6）温度变化影响力：日照温差按顶板升温10度考虑。 （7）荷载组合：按可能的最不利组合情况进行计算。
组合Ⅰ（主）：自重＋二期恒载＋预加力+收缩徐变+支座沉降+列车活载 组合Ⅱ（主+附）：自重＋二期恒载＋预加力+收缩徐变+支座沉降+列车活载+温度变化
1.2 设计依据和要求 1.2.1 设计依据
1）《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）
2） 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005） 3）《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》 4）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002） 5）《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009） 6）《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005）
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