畢業(yè)設計開題報告-空心板

畢業(yè)設計開題報告-空心板畢業(yè)設計開題報告-空心板/畢業(yè)設計開題報告-空心板1.目的與意義（含國內外的研究現(xiàn)狀分析）設計的目的:畢業(yè)設計是由學生獨立、系統(tǒng)完成一項工程設計。因而有利于培養(yǎng)學生的綜合素質,增加工程意識,以與創(chuàng)新能力具有其他教學環(huán)節(jié)無可比擬的重要作用。通過畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié),學生獨立運用本科四年所學基礎課程,以與查閱相關規(guī)范手冊,分析、解決設計中出現(xiàn)的問題,培養(yǎng)了學生在以后工作實踐中解決處理遇到的問題的能力,提高橋梁結構分析能力和運用電算能力,使用商業(yè)軟件和計算程序,以與提高計算機輔助設計水平,從而具備初步工程人員素質,為將來工作崗位打下良好的基礎。設計的意義（理論或實際、含國內外研究現(xiàn)狀分析）:空心板是由井式板演變而來的，它起源于德國，由前聯(lián)邦德國工程師MULLER·Leopold首先提出，當時被稱為“B-Z體系”，源自德文的蜂巢式混凝土空心樓板。之后，G.Franz教授對這種板進行了試驗研究，提出了在靜力荷載作用下可采用剛度等效的實心無梁樓蓋的計算方法。20實際50年代,我國在修建大量小跨徑鋼筋混凝土橋梁的同時,開始對預應力混凝土橋梁進行研究與實驗。1956年在公路上建成了一座跨徑為20m的預應力混凝土簡支梁橋,之后,這種橋梁便得到了廣泛使用,并提出了裝配式預應力混凝土簡支梁橋的系列標準設計。國外自20世紀30年代就已出現(xiàn)混凝土預制空心板,并在實際工程中得到應用。雖然這種樓蓋具有節(jié)約混凝土、生產化高、質量穩(wěn)定等優(yōu)點,但其整體性差、抗震性能不好、建筑布置不靈活、開洞困難、使用功能受限。隨著人們物質需求的不斷提高和建筑功能要求的復雜化,預制空心板已難以適應抗震設計與建筑市場的需要,在實際工程中也已逐漸退出應用行列?，F(xiàn)澆混凝土空心無梁樓蓋改善了預制單向空心板的缺點,發(fā)展了其優(yōu)點受到行業(yè)的廣泛關注,并在實際工程中得到了大量的應用。進入20世紀90年代,我國的工程師提出了采用輕質高強的空心薄壁內膜作為空心板的成孔內膜,從而降低了現(xiàn)澆空心板的施工難度,為空心板的大范圍應用開辟了廣闊的空間。國內學者在空心板的研究方面也取得了一些初步成績?？招陌遄鳛榱簶虻囊环N截面形式,空心板截面梁在目前橋梁中廣泛使用,隨著橋梁結構形式和近年來高速公路與城市交通的迅猛發(fā)展,以與預應力施工技術的不斷進步,我國已擁有越來越多的預應力混凝土空心板梁橋。裝配式簡支空心板橋由于結構構造簡單,施工方便,在中小型橋梁中得到較廣泛應用。其結構形式是在并排放置的預制板梁的縱向接觸面上設置企口縫,在縫內伸入交叉鋼筋,或僅在預制梁的翼板間焊接鋼板,再在接縫處現(xiàn)澆混凝土形成整體。裝配式板橋做成橫截面被顯著挖空的空心板橋,這種結構除了梁肋和上部翼緣板外,在底部尚有擴展的底板,因此它提供了能承受正、負彎矩的足夠的混凝土受壓區(qū)?？招陌辶簶虻牧硪恢匾攸c,是在一定的截面面積下能夠獲得較大的抗彎慣矩,而且抗扭剛度也比較大,在偏心活載作用下各梁肋的受力比較均勻。因此空心板截面能適用較大跨徑的懸臂梁橋和連續(xù)梁橋,也可以來修建全截面均參與受力的預應力混凝土簡支梁橋。預應力混凝土空心板,其常用跨徑為16-20m。采用此類橋梁時特別注意塊件之間鉸縫的連接強度,不然的話很容易引起橋面縱向裂縫?？招陌褰孛婺苓m應各種使用條件,特別適合于預應力混凝土連續(xù)梁橋、變寬度橋。因為嵌固在箱梁上的懸臂板,其長度可以較大幅度變化,并且腹板間距也能放大；空心板梁有較大的抗扭剛度,因此,空心板梁能在獨柱支墩上建成彎斜橋；空心板梁容許有最大細長度；應力值較低,重心軸不偏一邊,同T形梁相比徐變變形較小。同時,空心板截面也存在一些不足之處,需要引起設計者的充分重視。如空心板面屬薄壁結構。除受力鋼筋外,還需配置大量構造鋼筋,這對于中等路徑的橋梁,有時會導致用鋼量比工字形式或T形截面增多。而對于大跨徑橋梁、由于空心板截面乃實腹式粱,比起空腹式的桁架式結構自重大。而減輕自重是大跨徑橋梁的重要課題,因而在設計時必須采取措施減輕自重,以節(jié)省材料,使造價經濟。預應力混凝土空心板橋的跨徑可以達到8、10、13.16.20

米,主要有以下優(yōu)點:采用高強度鋼筋,可以節(jié)省約20%40%的鋼筋量。預應力可以大幅度提高梁的抗裂性能和耐久性能,利用高標號混凝土可以使截面尺寸減小,梁自重減輕,也增大橋梁的跨越能力,也利于施工運輸和架設。由于混凝土的全面受壓,充分發(fā)揮了混凝土的抗壓性好的優(yōu)勢,提高了梁的剛度。

本畢業(yè)設計以八一路延長線空心板橋為背景,進行橋梁結構設計,并繪制相關圖紙。畢業(yè)設計是把前面學過的課程的一個大的總結,是對基礎工程,橋梁工程,結構設計原理等幾門課程的總結,是大學幾年來知識積累的綜合運用,是理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié)。通過本次設計,應對箱形截面橋梁的設計過程理解的更透徹一些,同時這次畢業(yè)設計對我們將來的工作和學習都是重要的經驗,也是我們將來立足于社會的需要。2.基本內容和技術方案設計的基本內容:2.1設計標準(1)設計荷載:機動車道公路-I級。(2)橋面寬度:0.5m欄桿+2.5m人行道+14m行車道+0.5m防撞墻(3)橋梁結構:25m空心板2.2設計資料(1)欄桿計算,(2)墩柱蓋梁,(3)鉸縫計算,(4)墩柱計算,（5）樁基計算2.3設計依據(1)公路工程技術標準(JTGB01-2014)(2)公路鋼筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTGD62-2004)(3)公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范(JTGD63-2007)(4)徐光輝,胡明義.公路橋涵設計手冊-梁橋（上）.人民交通出版社,2000(5)廖朝華.公路橋涵設計手冊從書-墩臺與基礎.人民交通出版社,20132.4設計內容(1)構造形式與尺寸擬定,毛截面幾何特性計算；內力計算,預應力鋼筋估算與布置；換算截面幾個特性計算；空心板強度計算；鋼束預應力損失估算；施預應力階段空心板截面應力計算,試用階段空心板截面應力驗算；空心板變形驗算；鉸縫計算；欄桿計算；蓋梁計算,墩柱計算,樁基計算。(2)用CAD繪制橋梁平、縱、橫布置圖和一般構造圖2.5主要任務2.5主要任務(1)查閱不少于15篇的相關資料,其中英文文獻不少于3篇。,完成開題報告。(2)編寫設計說明書不少于60頁。(3)繪制圖紙折算為A3不少于20張左右。(4)完成英文不少于20000字符、中文不少于5000字符的英文文獻翻譯。設計的技術方案:(1)設計資料:技術資料和設計資料；(2)結構尺寸:主梁間距和主梁尺寸擬定；(3)主梁內力計算:恒載計算、活載內力計算和內力組合；(4)預應力鋼筋面積估算與鋼束布置:預應力鋼筋面積估算和預應力鋼束布置；(5)主梁截面幾何特性計算:截面面積與慣距計算和梁截面對重心軸的凈計算；(6)鋼束預應力損失：預應力鋼束與管道壁的摩擦損失、由錨具變形,鋼束回縮引起的預應力損失、預應力鋼筋分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的應力損失、鋼筋松弛引起的預應力損失、混凝土收縮徐變引起的預應力損失；(7)主梁截面強度與應力驗算:截面強度驗算、截面應力驗算、抗裂性能驗算、主梁變形（撓度）計算；(8)梁端錨固區(qū)的局部承壓驗算:局部承壓尺寸要求、局部抗壓承載力計算；(9)行車道板計算:翼緣板內力計算與配筋、腹板間連續(xù)單向板的內力計算與配筋；(10)蓋梁、柱式橋墩和鉆孔灌注樁計算:橋墩尺寸、蓋梁計算、橋墩墩柱計算、鉆孔灌注樁計算:3.進度安排(1)第一周（2月24日～3月21日):設計準備工作；(2)第二周－第三周(3月3日～3月16日):主梁間距和主梁尺寸擬定；(3)第四周－第五周(3月17日～3月30日):恒載計算、活載內力計算和內力組合；(4)第六周(3月31日～4月6日):預應力鋼筋面積估算和預應力鋼束布置；(5)第七周(4月7日～4月13日):主梁截面幾何特性計算；(6)第八周(4月14日～4月20日):鋼束預應力損失；(7)第九周(4月21日～4月27日):主梁截面強度與應力驗算；(8)第十周－第十一周(4月28日～5月11日):梁端錨固區(qū)的局部承壓驗算,行車道板計算；(9)第十二周－第十三周(5月12日～5月25日)：蓋梁、柱式橋墩和鉆孔灌注樁計算,用AutoCAD繪制橋梁整體布置平縱橫布置圖和主體結構構造圖；(10)第十四周(5月26日～6月1日):復印與打印裝訂。4.參考文獻[2]姚玲森.橋梁工程[M].北京:人民交通出版社,2011[3]易建國.混凝土土簡支梁（板）橋（第三版）[M].北京:人民交通出版社,2006[5]《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60-2004）[S].北京:人民交通出版社[6]《公路鋼筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTGD62-2004）[S].北京:人民交通出版社[7]《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》JTGD63-2007[S].北京:人民交通出版社[8]閆志剛.鋼筋混凝土與預應力混凝土簡支橋梁結構設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008[9]公路橋涵設計手冊梁橋上冊[M].北京:人民交通出版社,1996[10]公路橋涵設計手冊梁橋下冊[M].北京:人民交通出版社,1998[11]公路橋涵設計手冊墩臺與基礎[M].北京:人民交通出版社,2013[12]公路橋涵設計手冊基本資料[M].北京:人民交通出版社,1993[13]E.Cuenca,P.Serna.Failuremodesandsheardesignofprestressedhollowcoreslabsmadeoffiber-reinforcedconcrete[J].Composites.PartB,Engineering,2013,45B(1):952-964[14]Yi-qiangXiang,ChengXing,Lin-haiShaoetal.LateralLoadDistributionofArticulatedHollowSlabBeamBridgeStrengthenedbyTransversePrestressedForce[C].TrendsinCivilEngineering.Part1.2012:1646-1649.[15]JunTaoKang,XueFengWang.Analyingthetransversedistributioncoefficientofthecrackinghollowslabbridge[C].2011InternationalConferenceonElectricTechnologyandCivilEngineering.