橋梁畢業(yè)設(shè)計開題報告

1、畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告1.本課題的目的及意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析本課題的目的及意義：畢業(yè)設(shè)計的目的在于培養(yǎng)畢業(yè)生的綜合能力，它是土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)計劃中最后的一個主要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是最重要的綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，和其它教學(xué)環(huán)節(jié)不同，畢業(yè)設(shè)計要求學(xué)生關(guān)注學(xué)術(shù)動態(tài)，充分的了解國內(nèi)外橋梁設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，并靈活運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的各門基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識，結(jié)合相關(guān)設(shè)計規(guī)范，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立的完成一個專業(yè)課題的設(shè)計工作，解決與之有關(guān)的所有問題，熟悉相關(guān)設(shè)計規(guī)范、手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖以及工程實踐中常用的方法。具有實踐性、綜合性強(qiáng)的顯著特點。畢業(yè)設(shè)計學(xué)生獨(dú)立系統(tǒng)的完成一項工程設(shè)計，因而對培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、增

2、強(qiáng)工程意識和創(chuàng)新能力具有其他教學(xué)環(huán)節(jié)無法取代的重要作用。通過畢業(yè)設(shè)計這一時間較長的教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力以及實踐動手能力都會有很大的提高，還可以培養(yǎng)土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及專業(yè)課知識和相關(guān)技能，解決具體問題的能力。以達(dá)到具備初步專業(yè)工程人員的水平，為將來走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是預(yù)應(yīng)力橋梁中的一種，它具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好，特別是主梁變形撓曲線平緩，橋面伸縮縫少，行車舒適等優(yōu)點。由于懸臂施工方法的應(yīng)用，連續(xù)梁在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展。60年代初期在中等跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土

3、連續(xù)梁中，應(yīng)用了逐跨架設(shè)法與頂推法；60年代中期在德國萊茵河建成的本多夫（bendorf）橋，采用了懸臂澆筑法。隨著懸臂澆筑施工法和懸臂拼裝施工法的不斷改進(jìn)、完善和推廣應(yīng)用，在跨度為40200米范圍內(nèi)的橋梁中，連續(xù)梁橋逐步占據(jù)了主要地位。目前，無論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨河大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其獨(dú)特的優(yōu)勢，成為優(yōu)勝方案。我國自50年代中期開始修建預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，至今已有40多年的歷史，比歐洲起步晚，但近對年來發(fā)展迅速，在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、試驗研究、預(yù)應(yīng)力材料及工藝設(shè)備、施工工藝等方面日新月異，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計技術(shù)與施工技術(shù)都已達(dá)到相當(dāng)高的水

4、平。近20年來，我國已建成的具有代表意義的連續(xù)梁橋有跨徑90m的哈爾濱松花江大橋、跨徑120m的湖南常德沅水大橋、主跨125m的宜昌樂天溪橋、跨徑154m的云南六庫怒江大橋等。下表是我國目前建成的部分主要大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。雖然我國的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在不斷地發(fā)展，然而與國際先進(jìn)水平仍存在一定差距。想要趕超國際先進(jìn)水平，必須要解決好下面幾個問題：1.發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，否則混凝土保護(hù)層難以保證，密集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層層迭置又使混凝土質(zhì)量難以提高。2.在一切適宜的橋址，設(shè)計與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)剛構(gòu)體系，盡可能不采用養(yǎng)護(hù)調(diào)換不易的大噸位支座。3.

5、充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點，采用長懸臂頂板的單箱截面，既可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點加快施工進(jìn)度。另外，在設(shè)計預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也是一個很關(guān)鍵的因素，它是設(shè)計方案合理性與經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)志。目前，各國都以每平方米橋面的三材（混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋）用量與每平方米橋面造價來表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。但是，橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的研究與分析是一項非常復(fù)雜的工作，三材指標(biāo)和造價指標(biāo)與很多因素有關(guān)，例如：橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、運(yùn)輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動力和材料價格、機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)等全國基建條件。同時，一座橋的設(shè)計

6、方案完成后，造價指標(biāo)不能僅僅反應(yīng)了投資額的大小，而是還應(yīng)該包括整個使用期限內(nèi)的養(yǎng)護(hù)、維修等運(yùn)營費(fèi)用在內(nèi)。通過連續(xù)梁、t型剛構(gòu)、連續(xù)剛構(gòu)等箱形截面上部結(jié)構(gòu)的比較可以發(fā)現(xiàn)：連續(xù)剛構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較高。因此，從這個角度來看，連續(xù)剛構(gòu)也是未來連續(xù)體系的發(fā)展方向之一?？偠灾?，一座橋的設(shè)計包含許多考慮因素，在具體設(shè)計中，要求設(shè)計人員綜合各種因素，作分析、判斷，做出可行的最佳方案。2.本課題的任務(wù)、重點內(nèi)容 課題任務(wù)：課題要求根據(jù)原始設(shè)計資料按規(guī)定進(jìn)度完成蘇通大橋北引橋a-2聯(lián)的設(shè)計工作。主要有以下三方面的工作。第一，完成橋梁的方案比選及總體設(shè)計。針對給定的原始資料，對橋位提出三個可行性方案，然后進(jìn)行

7、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析比較，選出推薦方案，并論證推薦方案的優(yōu)缺點。第二，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和驗算。針對最終選定的設(shè)計方案，完成以下內(nèi)容：1、上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定；2、橋面板計算；3、全橋節(jié)段劃分；4、恒載和活載內(nèi)力計算；5、其他因素引起的內(nèi)力計算；6、內(nèi)力組合；7、配筋計算；8、預(yù)應(yīng)力束的布置及相關(guān)計算；9、全梁截面特性計算；10、強(qiáng)度及應(yīng)力驗算；11、撓度及預(yù)拱度計算；12、橋墩設(shè)計計算；13、基礎(chǔ)設(shè)計計算；第三，施工組織設(shè)計。首先要確定施工方案，然后完成簡單的施工組織設(shè)計。設(shè)計完成后要求提交計算書和圖紙。圖紙統(tǒng)一采用a3或a3加長紙張，圖紙必須符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，圖表整潔，布局合理。計算書應(yīng)文字通順，

8、用a4紙單面打印。圖紙應(yīng)與計算書正式文稿一同裝入畢業(yè)設(shè)計袋。重點內(nèi)容：在我國，安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀是橋梁設(shè)計中的主要考慮因素，安全尤為重要。所以在本設(shè)計課題中，重點要做以下兩方面的內(nèi)容：1、 橋梁方案比選及總體設(shè)計。2、 結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和驗算。構(gòu)的方案調(diào)整設(shè)計和施工圖設(shè)計，要求進(jìn)一步考慮優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置和截面尺寸，合理考慮結(jié)構(gòu)配筋，根據(jù)以下資料完成調(diào)整設(shè)計和施工圖設(shè)計。3.工程概況與背景長江公路大橋引橋項目是江蘇省高速公路干線網(wǎng)跨越長江的特大橋工程項目的重要組成部分。引橋設(shè)計標(biāo)段設(shè)計范圍為：橋梁起訖點樁號：k15+471.000k18+414.000,設(shè)計包括上、下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)工程。橋上公路等級為

9、雙向六車道高速公路，設(shè)計車速為100km/h;橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期為100年；荷載等級為公路i級。橋梁上部結(jié)構(gòu)擬采用六聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)體系，每聯(lián)連續(xù)梁的跨度由引橋的其實端向引橋與主跨橋的銜接端逐步加大。橋梁上部結(jié)構(gòu)橫斷面擬采用分離式箱型截面。長江公路大橋引橋a2聯(lián)1的跨徑為4055m,根據(jù)a2聯(lián)方案1設(shè)計確定。本設(shè)計在參考上述初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，對長江公路大橋引橋a2聯(lián)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的方案調(diào)整設(shè)計和施工圖設(shè)計，要求進(jìn)一步考慮優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置和截面尺寸，合理考慮結(jié)構(gòu)配筋，根據(jù)以下資料完成調(diào)整設(shè)計和施工圖設(shè)計。4主要設(shè)計依據(jù)1.公路鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（jtg d62-2004）2.公

10、路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（jtg d60-2004）3.公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（jt b01-2003）4.公路橋涵設(shè)計手冊墩臺與基礎(chǔ)5.公路橋涵設(shè)計手冊橋梁（上下冊）5 畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)程安排3.213.27 查閱參考文獻(xiàn)；完成初步設(shè)計；專業(yè)資料翻譯 1周3.284.3 完成墩臺基礎(chǔ)的初步設(shè)計；完成撰寫來提報告 1周4.44.17 完成橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計算 2周4.185.1 完成橋梁結(jié)構(gòu)次內(nèi)力分析計算 2周5.25.22 完成橋梁上部結(jié)構(gòu)配筋布置與計算 3周5.235.29 完成橋梁上部結(jié)構(gòu)的相關(guān)結(jié)構(gòu)驗算 1周5.306.12 繪制設(shè)計圖紙 2周6尺寸擬定.1 立截面從預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的受力特點來

11、分析，連續(xù)梁的立面應(yīng)采取變高度布置為宜；在恒、活載作用下，支點截面將出現(xiàn)較大的負(fù)彎矩，從絕對值來看，支點截面的負(fù)彎矩往往大于跨中截面的正彎矩，因此，采用變高度梁能較好地符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律，另外，變高度梁使梁體外形和諧，節(jié)省材料并增大橋下凈空。.2 橫截面梁式橋橫截面的設(shè)計主要是確定橫截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁間距、主梁各部尺寸；它與梁式橋體系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美觀要求以及經(jīng)濟(jì)用料等等因素都有關(guān)系。當(dāng)橫截面的核心距較大時，軸向壓力的偏心可以愈大，也就是預(yù)應(yīng)力鋼筋合力的力臂愈大，可以充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的作用。箱形截面就是這樣的一種截面。此外，箱形截面這種閉合薄壁截面抗扭剛度

12、很大，對于彎橋和采用懸臂施工的橋梁尤為有利；同時，因其都具有較大的面積，所以能夠有效地抵抗正負(fù)彎矩，并滿足配筋要求；箱形截面具有良好的動力特性；再者它收縮變形數(shù)值較小，因而也受到了人們的重視?？傊?，箱形截面是大、中跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁最適宜的橫截面形式。常見的箱形截面形式有：單箱單室、單箱雙室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室等等。單箱單室截面的優(yōu)點是受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量。拿單箱單室和單箱雙室比較，兩者對截面底板的尺寸影響都不大，對腹板的影響也不致改變對方案的取舍；但是雙室式存在一些缺點：施工比較困難，腹板自重彎矩所占恒載彎矩比例增大等等。本設(shè)計是一座公路連續(xù)箱形梁，采用的橫截面形式為單箱單

13、室。3 梁高與細(xì)部尺寸（1）根據(jù)經(jīng)驗確定，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的中支點主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/20 之間，而跨中梁高與主跨之比一般為1/301/50 之間。當(dāng)建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因為增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土用量增加不多，卻能顯著節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。關(guān)于截面細(xì)部尺寸的規(guī)定：支點處：h=（1/15-1/20）l，跨中h=（1/30-1/50）l箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要求和構(gòu)造兩個方面的控制。支墩處底版還要承受很大的壓應(yīng)力，一般來講：變截面的底版厚度也隨梁高變化，底板一般為25-100cm（變厚），頂板25-30cm（等厚），腹板一般為30-80cm（變厚）。確定支點處梁高為3m，跨中梁高為