一、课题研究现状、选题目的和意义
近年来,简支转连续连续梁桥在公路上大量的被使用。该桥型具有连续梁行车舒适、受力良好的优点,同时又具有简支梁桥施工便捷的特点,因此具有较高的使用价值。本设计拟采用简支转连续连续梁桥设计方案。
北安市四通八达,是省会哈尔滨及其它地区与边界黑河联结的重要节点,滨北、齐黑、哈黑三条铁路交汇于此,公路交通以202国道为主干,与碾北、绥北、北五省级公路形成公路骨架,公路支线连接各乡镇,形成一个市内外极为方便的公路网。全市大部分耕地地势平坦,黑土层较厚,本江段河道平坦,河床土质由表至下为砂砾,砂夹卵石,砾石,无明显滩槽分界。总之,北安市土地资源及其利用具有以下特点: (1)土地利用率、垦殖率高。市属耕地面积126458.60m2,垦殖率42.29%,高于全省25.0%的平均水平;土地利用率为97.80%,也高于全省89.9%的平均水平。市属未利用土地少,主要为分布在乌裕尔河、通肯河及其支流两岸的渍水草地。 (2)耕地利用以旱田为主,抗御自然灾害能力较差。市属耕地面积中旱田比重为98.7%,基本处于靠天吃饭状态。现有水田面积为2622.80m2,仅占耕地面积的1.3%,今后应加大投入,发展水田。 (3)林地面积大,但分布不均。市属林地面积为83059.44 m2,主要分布在市属林场境内,其中人工林为28000m2。林种多为天然次生林,经济效益较低。 (4)耕地分布在丘陵、台地、岗状、波状平原上,水土流失严重,耕地中有大量的冲刷沟,侵蚀耕地。
北安市境内河流纵横,主要有乌裕尔河、南北河、通肯河三大水系,共有27条支流,总长度953公里。三大河流发源于大兴安岭山脉西南麓。多年平均经流总量为10.86亿m3。乌裕尔河横贯市的中部,境内主干长98公里,向西流入齐齐哈尔境内的国家级自然保护区扎龙自然保护区,是扎龙自然保护区的重要水源地。南北河流域境内长度102.8公里,两岸是近10万公顷原始湿地。北安市河流特点:支流较多、河网密布、水源丰富。但由于地势起伏甚缓,河谷比降小,河道弯曲,断面窄,流量小,汛期供水排泄不畅,易于泛滥成灾。北安市十分注重水资源的保护工作,在贯彻执行国家、省有关的环保法律、法规的同时,制定了《北安市水资源管理办法》和《饮用水水源地保护办法》。北安市还大力发展蓄水、引水、提水等水源工程,闹龙河水库供水工程正式通水后,已开始封闭部分深井,城区地下水超采问题已基本解决。 受地形及构造影响,全市水资源由东北向西南随地势由高至低呈递增趋势,河水径流量由小变大,地下水含水层由薄变厚,埋层由深变浅,单井涌水量由少变多,总体来看以西南地区水资源最为丰富。
北安市属贫矿区,金属矿脉到目前尚未发现。因境内地质成矿条件差,大部分为湖泊沉积,造岩矿物较少,有色金属少于非金属矿物。已发现的非金属矿藏有: 黄铁矿:通北林业局境内,含矿地层为中生代的安山玢岩,受花岗岩的影响和热液作用而蚀变黄铁矿为细脉染状产出。储量少,黄铁矿含量为10%。
石英砂:位置在东胜乡(老山头),矿点及附近全为下新第三系松散砂砾和粘土层。该矿点交通便利,储量在10万吨左右。
建筑用砂:位置在赵光农场南。矿点附近为白垩系的沉积页岩,砂为第三系的松散砂砾层(即建筑砂)。
蓝铁矿:通肯河河谷两岸沼泽阶地有埋藏,属于第四系灰白色粘土中,呈蓝色斑状,埋藏深度1-13米左右。
磷矿:多分布在北安东南地区,储量不大,品质低,不适宜大面积开采,但可供当地农田作为肥料使用。
中石煤:南北河源,馒头山北侧,通北东南方110公里处有中石煤六层。
社会经济因素 (1)受传统农业和资源型经济模式的影响,注重眼前利益,忽视长运利益,注重对资源的开发利用,忽视对资源的保护和可持续发展,致使资源消耗,环境破坏,生态退化的速度较快。 (2)长期执行计划经济和以粮为纲的方针,片面追求种植业,农业生产单一,产业结构不合理,缺乏产品的深加工和农业综合开发能力经济效益差,市均竞争能力低。 (3)经济基础脆弱,交通、电力、水利、农机等基础设施不够完善,财力不足,工业基础薄弱,缺乏龙兴企业,缺乏经济发展的带动力和产商贸一体化格局。 技术因素 (1)缺少高新技术人才及管理人才,缺少科技产品,设备落后,工农业生产科技附加值低。 (2)缺乏现代市场经济和市场营销的科学管理机制。
政策因素 (1)目前政府的体制和职能不能适应市场经济的需要,有关改革开放和市场经济方针政策落实的不到位,鼓励民营企业,引资引才,重视科技等具体优惠政策不够完善。 (2)市区、农场、森工三大体系各自为政,相互独立和分割,客观上给区域经济、生态环境和资源合理利用的协调和统筹管理带来困难。 北安市位于我国北方,气候寒冷,年平均气温-2~1.0℃。有效活动积温仅1600~2400℃无霜期短,全年降雨量不均匀,易发生春旱,秋涝,并经常出现早霜、冰雹、大风危害。闹龙河属平原区河流,
具有坡降平缓、含砂量小等特点。本河段河道较直,植被较少。桥位附近河道较直,河床较稳定。河床土质由表至下为砂砾、砂夹卵石。在一个水文年内,畅流期为200天左右,流冰期10~15天,封冻期150天左右。畅流期内4~5月水位较低,甚至形成枯水期,可作为施工的最佳时期。汛期为7~9月。
该桥梁的修建能把重要城镇有机联接,对于开发该地区的资源、矿产提供了保证,从而推动了该地区的经济发展,提高了人民的生活水平。该处位于祖国的东部边陲,改善人民生活水平的同时,对于巩固国防也有着极为重要的政治目的。
通过本设计,把所学过的专业知识综合应用于工程设计中。学习使用规范,提高分析问题、解决问题的能力。这次毕业设计是锻炼我能力的一次最好的机会,同时也加强了自身知识的储备,为将来的桥梁设计工作打好基础。
二、设计的基本内容、拟解决的主要问题
此次设计为闹龙河大桥两阶段施工图设计,主要内容分为五大部分:
1、水文计算
水文计算为设计方案的桥梁长度、分孔方案、基础埋置深度确定以及各种标高的确定提供依据。由桥位处水文计算断面图及水文站收集的资料进行设计流量的计算,确定桥梁长度;然后根据设计水位进行桥面中心标高计算、冲刷深度计算,以此确定一般冲刷线标高、局部冲刷线标高和最大冲刷线标高。
2、上部结构设计
上部结构采用预应力混凝土简支梁,主要设计过程包括以下内容:
(1)上部结构平、纵、横设计
(2)主梁内力计算
(3)主梁预应力钢束的估算及其布置
(4)主梁截面几何特性计算
(5)预应力损失计算
(6)正常使用极限状态计算
(7)持久状况应力验算
(8)短暂状况应力验算
3、下部结构设计
本设计所选用的下部结构为双柱式墩,肋板式埋置桥台,钻孔桩基础。
主要设计过程包括以下内容
(1)墩台尺寸拟定
(2)桩长计算
4、施工方案设计
本设计上部结构采用简支施工方法,下部结构采用的方法是反循环钻孔灌注桩。
5、施工图的绘制
(1)桥梁总体布置图
(2)桥墩一般构造图
(3)桥台一般构造图
(4)主梁一般构造图
(5)预应力钢束布置图
(6)上部结构横断面图
最后,撰写设计说明书。
6、拟解决的主要问题
参考标准图及实际设计图纸,拟定桥梁上下部结构尺寸
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