一、概述
拟建合肥市白沙岗大桥，桥梁起点桩号K3+0，桥梁终点桩号K3+40，设计中桥梁起点和终点桩号可以适当调整，桥址处的详细的地形地质情况如下图。
图1. 合肥市白沙岗大桥地形地质图
二、技术标准
公路等级：城市道路
设计行车速度：40km/h；
桥梁宽度：2.5m（人行道，包括栏杆）+ 7.5m (机动车道) + 2.5 m（人行道，包括栏杆）＝12 m；
汽车荷载等级：公路2 级；人群荷载标准值：3kN/m2；
桥梁环境类别：Ⅱ类
桥梁设计基准期：100年；
桥梁结构设计安全等级：二级
桥面纵坡：±2%双向纵坡；
桥面横坡：行车道设±2.0%的横坡，人行道设置2%的横坡；
三、设计依据
1、相关设计规范
(1)《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015
(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2012(征求意见稿)
(3)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007
(4)《公路桥涵养护规范》 JTG H11-2004
(5)《公路工程技术标准》JTG B01-2014
(6)《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2007
(7)《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-2005
(8)《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
(9)《铁路桥梁钢结构设计规范》TB10002.2-2005
(10)《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》TB10002.4-2005
(11)《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB10002.5-2005
(12)《高速铁路设计规范(试行)》TB 10621-2009
2、参考书
(1)范立础主编，《桥梁工程》(上册)[M]，北京：人民交通出版社，2012年8月
(2)顾安邦主编，《桥梁工程》(下册)[M]，北京：人民交通出版社，2011 年 6 月
(3)陈宝春主编，《桥梁工程》 [M]，北京：人民交通出版社， 2009年 2 月
(4)房贞政主编，《桥梁工程》[M]，北京：中国建筑工业出版社， 2004 年 4 月
(5)周水兴等主编《桥梁工程》(第2版)，重庆大学出版社，2011年7月。
(6)姚玲森主编，《桥梁工程》 [M] ，北京：人民交通出版社，1995 年 7 月
(7)范立础编著：《预应力混凝土桥梁》，人民交通出版社，1987年。
(8)徐岳等编著：《预应力混凝土连续梁桥设计》，人民交通出版社，2000年5月。
(9)李保林编著：《高墩大跨连续刚构桥》，人民交通出版社，2001年10月第1版。
(10)邬晓光、邵新鹏等编著：《刚架桥》，人民交通出版社，2001年4月第1版。
(11)陈宝春，钢管混凝土拱桥设计与施工，人民交通出版社，1999
(12)林元培，.斜拉桥，人民交通出版社，2004
(13)徐光辉、胡明义主编：《公路桥涵设计手册－梁桥（上册）》，人民交通出版社，1996年3月第1版。
(14)刘效尧、赵立成主编：《公路桥涵设计手册－梁桥（下册）》，人民交通出版社，2000年6月第1版。
(15)公路桥涵计算手册编写组，《拱桥》(上)、(下) [M]，北京：人民交通出版社
(16)易建国主编：《桥梁计算示例丛书-混凝土简支梁（板）桥》，人民交通出版社，2001年5月第2版。
(17)王国鼎主编．《桥梁计算示例集》 - 拱桥（一）、（二） [M] ， 人民交通出版社，北京， 2000
四、相关资料
桥梁结构采用的材料种类一般都较多，就毕业设计而言，为便于设计时参考，一般对主要结构采用指定的方式予以适当范围限定。这与实际工程设计有所不同，因为实际设计条件之一就是材料的选定。而材料的选定既与结构型式相关，也与桥梁所在地材料资源量及资源成本相关，必须就事论事，具体分析采用。主要材料指标包括：
(1) 混凝土（应进行计算确定）：以预应力混凝土连续梁和连续刚构为例，预应力混凝土简支梁桥可参照或略低于此指标。
1主梁混凝土：跨度大于200m者用C60级混凝土，其余用C50级混凝土；
2 桥墩混凝土：C40级混凝土；
3 桥面板及栏杆混凝土：C30级混凝土；
4 桥面铺装层混凝土：C40级防水混凝土；
(2) 预应力钢筋及锚具：
主梁纵横向预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，竖向预应力钢筋采用精轧螺纹钢筋。
桥梁用钢绞线一般用七股钢绞线，即由七股φ5直径的钢丝绕制而成的钢绞线，为高强度低松弛钢绞线，用符号φS15.24表示，单根钢绞线公称直径15.24mm，公称断面面积为140.00mm2。在公路规范(JTG D62-2012)中，其抗拉强度标准值和抗拉、抗压强度设计值分别为fpk=1860MPa、fpd=1260MPa和f’pd=390MPa。单根钢绞线符号为1-φS15.24，对应的圆形锚具规格为YM15-1，称为单孔锚具，其他多于2孔的锚具称为群锚，譬如YM15-3表示由3-φS15.24组成的群锚。群锚锚具常用规格有YM15-4、YM15-5、YM15-6~7、YM15-8~9、YM15-12、YM15-14、YM15-16、YM15-19、YM15-22、YM15-24、YM15-27、YM15-31及YM15-37等多种形式。对应波纹管直径分别为(外径)φ56、φ56、φ67、φ77、φ87、φ92、φ97、φ102、φ107、φ117、φ117、φ117、φ132和φ142mm。
横向预应力钢筋可采用横排的扁锚锚固的钢绞线预应力体系。常用扁锚孔道锚具一般有YMB15-2、YMB15-3、YMB15-4及YMB15-5等，对应波纹管直径分别为(外径高×宽)φ19×50、φ19×60、φ19×70和φ19×90mm。其它可参考《公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连接器规格系列(JT/T329.1-1997)》。
精轧螺纹钢筋用JL表示，常用直径为18、25、32和40mm，连续梁和连续刚构桥主梁竖向预应力钢筋一般用JL25或32。在公路规范中，其抗拉强度标准值和抗拉、抗压强度设计值分别为fpk=930MPa、fpd=770MPa和f’pd=400MPa。对于JL32钢筋，对应锚具为M34×3(螺距)，孔道直径43mm，锚垫板边长a =140mm，相邻锚板中心距离不小于15cm。一般情况下，竖向预应力钢筋沿纵向布置的间距在50cm ~ 100cm。
(3) 普通钢筋：
可查阅《混凝土结构设计规范 GB50010-2010》，通常桥梁上采用的普通钢筋主要有光圆钢筋HPB300和热处理带肋钢筋HRB335、HRB400和余热处理钢筋RRB400。其中，光圆钢筋HPB300相当于原I级钢筋，常用规格为直径d=8、10、12、14、16、18和20mm，抗拉、抗压强度设计值分别为fsd=195MPa和f’sd=195MPa；热处理带肋钢筋HRB335相当于原II级钢筋，常用规格为直径d=10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40和50mm，抗拉、抗压强度设计值分别为fsd=280MPa和f’sd=280MPa；热处理带肋钢筋HRB400相当于原III级钢筋，常用规格为直径d=10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40和50mm，抗拉、抗压强度设计值分别为fsd=330MPa和f’sd=330MPa；余热处理钢筋RRB400相当于原III级钢筋，常用规格为直径d=8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36和40mm，抗拉、抗压强度设计值分别为fsd=330MPa和f’sd=330MPa。一般情况下，受力主筋用HRB335钢筋(II级钢筋)，非受力钢筋用HPB300钢筋(I级钢筋)。
五、设计要求
在规定的时间内，要求每个学生独立完成
桥梁设计以下方面的内容：
1、方案比选
方案比选是桥梁设计过程中的一个极其重要的内容。只有通过详细的优选，才能产生出一个良好、完美的设计方案。根据现代化桥梁设计的要求，一个桥梁的方案比选，主要应考虑下列要求：技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理、美观和有利环保。在毕业设计阶段，学生应当在教师的指导下，完成方案比选中的下述内容：
(1) 确定桥孔孔径
根据所拟地形、水文等资料，确定可靠桥位，接着进行桥孔布设，确定桥长。
(2) 初拟桥梁图式
拟定方案比选阶段的桥梁图式时，思路一定要宽广，只要满足必需的孔径要求，可暂不管经济、美观与否，都可提出，以做到集思广益，一般要求提出较好的5～7个方案以供比较。比较方案可不拘材料类型，也可同时考虑上、中、下承式各种桥型。总之，凡具有一定优点而有可能实现的体系，在初拟图式时均可提出。拟定方案时，通常先考虑主孔要求，再考虑边孔和引桥，能用标准跨度时，宜优先考虑采用定型图。
(3) 方案评比和优选
初拟图式(4～6个)完成后，经过初步分析，将其中竞争性明显不大，或有严重缺点的体系逐步删去。最后提出3~4个具有特色的体系(至少3个)，经进一步分析评比后，从中选出最佳的推荐方案。各方案在评比时，应注意它们的评比条件应力求相同，例如：桥梁总长(两桥台侧墙的端距)应接近，桥面与桥头接线的标高应相同，冲刷线下的基础埋深要相同。
方案评比的主要内容是：材料(造价)；施工设备和能力；工期；养护和维修运营；抗震性能(若桥址位于地震区)；美观等。
(4) 绘制方案图与编制说明书
方案比较阶段的工作成果为绘制方案图与编制说明书。方案图应绘制纵向立面图、平面图和横向剖面图。立面图上应标明：桥梁总长度；桥跨结构的计算跨度；同一墩顶上相邻支座的中距；墩台顶帽宽度与墩台斜度；各类水位诸如枯水位、高水位、通航水位与计算洪水位的标高；桥梁纵坡大小等主要数据以及桥墩台的编号。横剖面则应标明车行道、人行道以及总宽度；主梁的间距，拱宽尺寸；墩台基础的横向尺寸以及横坡大小。平面图上则要求自桥上俯视，标明桥的主要平面尺寸（栏杆、人行道与车道、墩台中距等）。各方案图上还应列出方案的主要材料数量，并附注各项说明，诸如图面比例、采用规范名称、荷载等级等。
上述方案比选的工作都应整理成说明书，说明书内容应包括：① 设计任务、编制方案的根据与原则；② 桥梁孔径计算；③方案评比的论证说明；④工程材料的估算和依据等。说明书应言简意赅，其中引用的文献资料名称以及冗繁的计算过程均应列入附录备查。
2、结构内力分析
根据方案比选后的推荐方案进行分析计算，包括结构内力分析基本原理描述，有限元结构分析计算和设计软件的原理及使用，结构计算图式的确定、单元划分、边界条件、施工阶段的划分及其对应的内力计算、运营阶段内力计算等。
3、预应力钢筋设计计算
此部分内容包括基本设计计算原理描述，相关设计规范应用的具体公式、参数表征方式的使用，构造要求，具体的计算分析过程描述和表格化数据罗列。
4、结构验算
此部分内容包括基本设计计算原理描述，相关设计规范应用的具体公式、参数表征方式的使用以及具体的计算分析过程描述和表格化数据罗列。
5、设计计算书
设计计算书的内容包括：桥式方案拟定和比较的基本原则、设计思路以及主要结构尺寸拟定原理的综合叙述和阐述；结构主要施工方法选定的叙述；主要设计计算原理和方法的叙述；结构在主要荷载效应(内力弯矩、剪力、轴力、变形位移等)下的计算分析过程及具体计算结果和分析。
设计说明书总字数不少于15000字。
具体内容及顺序附后说明。
6、绘制结构主要施工图
要求用A3幅面图纸绘制，20张左右为宜。根据所选桥型，图纸内容及顺序参考如下：
(1)封面
(2)设计说明书：内容包括桥梁结构方案的概述，设计依据、规范等，各设计荷载取值、计算方法，主要经济技术指标，桥梁结构设计计算的主要方法，采用的主要工程材料，施工方法及顺序；
(3)设计图纸目录
(4)桥式方案比选图
(5)桥梁总体布置图
(6)上部结构横断面构造图
(7)上部结构一般构造图
(8)主梁分段预应力钢筋布置图(包括纵向立面、平面和各个横断面布置，以及预应力钢筋要素图表等)
(9)上部结构普通钢筋构造图
(10)施工程序图
(11)桥墩构造及配筋图
(12)桥台构造及配筋图
(13)其他构造及配筋图(如系梁、盖梁、支座垫石等)
