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二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：
1、工程概况
商丘市位于华北平原，处于黄河冲积平原上，本次设计为一条流入黄河的支流。水文情况如下：河床宽约 120 余米。桥位处地质情况较好，表层为粘土覆盖层，下层为砂 岩。区域内无不良地质现象，属抗震有利地段。
年平均降水量为 1100mm，最大年降水量 1789mm，雨季为 7～8 月份。年平 均气温 9℃，年平均最高气温 14.2℃，极端最高气温 39℃，7 月平均气温为
+25℃，1 月平均气温为-10℃。风力 7 级，风速 15m/s。土壤冻结深度为 1.0m。
桥长和净高不受设计流量和水位控制，水文计算仅作为计算冲刷、确定基底和
标高的依据。
技术标准： 1．设计跨径：300m左右
2．桥面净宽12m
3．设计荷载：公路II级；
4．水文情况：不考虑通航要求。
2. 设计方案
2.1 方案拟定阶段根据给定的毕业设计任务书和河床的样子，通过比较桥型的结构特点，受力特点，以及现在公路桥梁设计规范，确定桥梁总跨径，桥孔分孔，初拟桥梁 图示，基础以及墩台的形式，墩台横断面尺寸设计，上下部构造主要尺寸的拟定，根据刘老师和鲁老师的要求写出两套可行方案。
3. 进行桥梁方案的比选
3.1 方案一：变截面预应力混凝土连续梁桥
随着交通运输特别是高等级公路的迅速发展，对行车平顺提出了更高的要 求。而多伸缩缝的 T 型简支梁难以满足要求，超静定结构连续梁桥以其结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点而得到了迅速发展。
（1）跨径布置：90m+124m+90m,总长 304m
（2）桥梁上下部结构构造：上部结构拟采用变截面箱梁，单箱单室形式， 箱梁底端曲线拟定为二次抛物线；支点梁高 7.6m，跨中梁高 4.0m；箱梁支点截 面底板厚 90cm，顶板厚 25cm，腹板厚 90cm；跨中截面底板厚 28cm，顶板厚 25cm，腹板厚 50cm。支座使用盆式橡胶支座。下部结构采用双柱式桥墩，墩下 为钻孔灌注桩，墩台柱，承台等构建均采用高强混凝土砌筑。
（3）施工方案;拟采用悬臂浇筑法施工；大跨径预应力混凝土连续梁桥采用
悬臂施工时，存在墩梁固结和体系转换的工序，结构稳定性应予以重视，施工 较为复杂。
（4）桥型布置图见图 1.4。
图 1.4 变截面预应力混凝土连续梁桥桥型布置图（单位：cm）
（5）截面构造图见图 1.5，下部结构构造图见图 1.6
图 1.5 截面构造图（单位：cm） 图 1.6 下部结构构造图（单位：cm）
3.2 方案二：预应力混凝土简支梁桥
混凝土肋梁桥具有受力明确、构造简单、施工方便等优点，是在中小跨境桥梁中应用最广的桥型。
（1）跨径布置：42m+5x44m+42m，总长 304m
（2）桥梁上下部结构构造：上部结构采用装配式简支 T 梁，每个截面有六片相同的 T 型梁组成，T 梁顶板平均厚 20cm，梁肋宽 2m，梁高 2m。下部结构
采用排柱式桥墩，墩下为钻孔灌注桩，墩台柱，承台等构件均拟采用高强混凝 土砌筑。
（3）施工方案：拟采用支架施工。
（4）桥型布置图见图 1.7。
图 1.7 预应力混凝土简支梁桥桥桥型布置图（单位：cm）
（5）截面构造图见图 1.8，下部结构构造图见图 1.9。
图 1.8 截面构造图（单位：cm） 图 1.9 下部结构构造图（单位：cm）
表 1 方案比选表
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桥 型
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预应力混凝土简支梁桥
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变截面预应力混凝土连续梁桥
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适 用 性
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全桥伸缩缝只有两道，行车 舒适:此桥不考虑通航要求， 跨径可以跨过沟谷标高较低 的一段，两桥墩均可避免高 墩形式，跨径布置合理，对 环境要求相对较低。施工工 艺较为成熟。简支梁受力明 确，受无缝钢轨因温度变化 产生的附加力、特殊力的影 响小，设计施工易标准化、 简单化；但其梁高较大，景 观稍差，行车条件 也不如连续梁。
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连续梁空心板结构与同 等跨度的简支梁相比， 可以降低梁高，节省工 程数量，有利于争取桥 下净空，并改善景观； 其结构刚度大，具有良 好的动力特性以及减震 降噪作用，使行车平稳 舒适，后期的维修养护 工作也较少。
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安 全 性
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预应力混凝土 T 形梁桥有结构简单，受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大等优点。T 型梁桥在我国公路上修建最多，早在50、60 年代，我国就建造了 许多 T 型梁桥，这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用。墩顶设置有滑动支座时，温度变化，混凝土收 缩对上下部结构产生的超静定内力较小，有较好的抗震能力且桥具有较好的整体性，安全性好。
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但连续梁对基础沉降要求严格，特别是由于联长较大，桥上无缝钢轨因温度变化而产生的水平力很大，使得梁体与墩台之间的受力十分复 杂，加大了设计难度。安全性较好。
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美 观 性
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梁桥建筑简洁明快，流畅，线条美观，大方，与周围环境协调好，桥型比较美观。通体具有现代气质，美观大方。
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线型型轻巧、平整、线路流畅，将给城市争色不少但连续梁对基础沉降要求严格，特别是由于联长较大，桥上无缝钢轨因温度变化而产生的水平力很大，使得梁体与墩台之间的受力十分复杂，加大了设计难度。
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经 济 性
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造价：一片主梁体积0.3704×17=6.297m3，全桥的总体积为75.564m3，桥面铺装10cmC30防水混凝土24.472m3，3cm的沥青铺装7.3416m3，但中间桥墩费用极大（上部费用较少）。装配式t梁可以上下结构同时施工，缩短工期，另类节约施工成本。支架施工减少大型施工设备费用等。
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由于目前缺乏经济指标的资料，而各地区的计算又不一致，故暂按材料用量来衡量。一片主梁的体积为26.453m3，全桥总体积为132.265m3，桥面铺装的垫层为10cm的防水混凝土，沥青混凝土的3cm，它们体积分别为24.472 m3、7.3416 m3 。
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综上所述，根据桥位所处地方，根据当地环境以及桥梁适用性，安全性， 美观性，经济性综合考虑，预选桥梁为装配式预应力混凝土简支 T 梁桥。
4.预应力混凝土T梁桥的设计现状
4.1预应力T梁的施工
1.预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料，并明显降低自重所占全部设计荷载的比重，既节省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲劳的能力；预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段，通过施加纵向、横向预应力，使装配式结构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围。
2.由于在下部结构施工的同时便可以进行上部结构的预制，因而节约了施工时间，加快了施工速度，有利于提高经济效益。 整片梁的吊装就位仅需要吊装设备，简支梁的预应力筋张拉可在工厂进行，而负弯矩的布置或张拉可在梁上或挂蓝上进行，因而减少了施工设备，又可避免造成地面障碍，在拥挤的市区或风景区以及城市立交桥等一些要求施工中不能中断交通的工程中特别适用。避免采用大量的脚手架，可保护环境，节约用费。
4.2设计现状
现在的t梁设计在于根据实际情况去设计出跨径更大、结构更轻便的预应力简支梁桥，如折线先张法。还有就是对预应力钢筋的布置和张拉，以及新材料张拉的性能研究上。预应力混凝土结构在中小跨径公路桥梁占有主导地位。在役预应力混凝土桥梁有效预应力本身就是未知参数之一,预应力设计值和实际值之间的巨大差异可能会影响服务功能,甚至会导致安全事故。 通过模型试验系统分析研究预应力混凝土结构的应变、挠度、自振频率与预应力变化之间的关系,探索预应力有效值的预测方法。
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