橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)中期報(bào)告

1、.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題 目：嫩江大橋連續(xù)箱梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)院 （系） 交通科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè) 橋梁與隧道工程 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 班 號(hào) 指導(dǎo)教師 開(kāi)題報(bào)告日期 精品.說(shuō) 明一、中期報(bào)告應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：1論文工作是否按開(kāi)題報(bào)告預(yù)定的內(nèi)容及進(jìn)度安排進(jìn)行；2目前已完成的研究工作及結(jié)果；3后期擬完成的研究工作及進(jìn)度安排；4存在的困難與問(wèn)題；5如期完成全部論文工作的可能性。二、中期報(bào)告由指導(dǎo)教師填寫(xiě)意見(jiàn)、簽字后，統(tǒng)一交所在院（系）保存，以備檢查。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽字： 檢查日期： 精品.1、 研究方案及進(jìn)度安排，預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)：表1 進(jìn)度安排時(shí) 間應(yīng) 完 成 的 內(nèi) 容天數(shù)2013.3.

2、12013.3.20收集相關(guān)資料、熟悉設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容、理論以及計(jì)算軟件202013. 3.212013.3.30橋梁結(jié)構(gòu)各構(gòu)件截面尺寸擬定，截面幾何性質(zhì)計(jì)算102013. 3.312013.4.20橋梁結(jié)構(gòu)初步有限元建模，計(jì)算恒載等各種作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析202013.4.212013.5.20預(yù)應(yīng)力鋼筋估算與配置，箱梁應(yīng)力與強(qiáng)度驗(yàn)算302013.5.212013.5.30橋墩設(shè)計(jì)102013.5.312013. 6.30整理計(jì)算數(shù)據(jù)、繪制設(shè)計(jì)圖紙，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文302、 工作進(jìn)度1 第一階段進(jìn)度：3.1 在哈爾濱工業(yè)大學(xué)圖書(shū)館和數(shù)據(jù)庫(kù)中借閱、下載了開(kāi)題報(bào)告中所列參考文獻(xiàn)；3.2 安裝mida

3、s civil、auto cad等軟件完畢；3.3 認(rèn)真閱讀、熟悉和理解了畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)內(nèi)容。2 第二階段進(jìn)度：本階段完成了橋梁各截面尺寸的擬定，并計(jì)算出截面幾何特性。122.1 各箱梁截面尺寸：主橋箱梁采用單箱單室斷面，主跨墩頂高度為7.3m，跨中高度2.8m，其間的梁高在縱橋向按1.65次拋物線變化，拋物線方程為y= 0.006048x1.65+2.8，在midas軟件中由于不能精確輸入方程式，故只輸入了拋物線次數(shù)1.65，進(jìn)行近似計(jì)算。箱梁全寬12.75m，其中，底板寬6.25m，翼緣板長(zhǎng)度為3.25m。翼緣板厚度分成兩段變化，端部為0.2m，在距離端部2.8m處為0.50m，根部為0.

4、95m，其間按直線變化。底板與腹板相交處設(shè)置0.6m0.3m的承托。箱梁的頂板厚度為0.3m；腹板在跨中35m范圍內(nèi)為0.50m，向支點(diǎn)方向依次過(guò)渡為0.5m、0.6m、0.7m、0.85m； 底板厚度在跨中為0.30m，在墩頂根部為0.9m，其間按1.65次拋物線變化。據(jù)此，主要截面尺寸擬定如下：精品.精品.圖 1 箱梁跨中截面精品.精品.圖 2 箱梁橫隔板截面精品.精品.圖 3 箱梁墩頂根部截面精品.圖 4 橋墩截面由于變截面過(guò)多，在midas civil軟件中按其截面豎向高度在縱橋向按1.65次拋物線變化；底板厚度在跨中為0.30m，在墩頂根部為0.9m，其間按1.65次拋物線變化，利用

5、變截面組功能在跨中截面與墩頂根部截面之間建立起變截面，在此不一一列出其截面尺寸。共建立110個(gè)截面。11.12.12.2 截面特性：在midas civil軟件的截面表格中可以查看所有截面的截面特性，為節(jié)省篇幅，在此只列出幾個(gè)主要截面的截面特性。精品.表2 主要截面截面特性截面面積asyaszixxiyyizzcypcymczpczm外周長(zhǎng)內(nèi)周長(zhǎng)跨中9.35.62.220.69.887.86.46.41.01.830.013.6墩頂根部21.37.711.1162.5151.7156.86.46.43.63.739.020.0橫隔板46.936.334.4292.6230.7201.56.46

6、.43.43.939.04.6橋墩27.923.323.399.646.689.93.13.12.32.320.80.0表中asy（）：?jiǎn)卧植孔鴺?biāo)系y軸方向抵抗剪力的有效抗剪面積。asz（）：?jiǎn)卧植孔鴺?biāo)系z(mì)軸方向抵抗剪力的有效抗剪面積。ixx（）：繞單元局部坐標(biāo)系x軸的扭轉(zhuǎn)慣性距。iyy（）：繞單元局部坐標(biāo)系y軸的慣性距。izz（）：繞單元局部坐標(biāo)系z(mì)軸的慣性距。cyp（m）：沿單元局部坐標(biāo)系+y軸方向，單元截面中和軸到邊緣纖維的距離。cym（m）：沿單元局部坐標(biāo)系-y軸方向，單元截面中和軸到邊緣纖維的距離。czp（m）：沿單元局部坐標(biāo)系+z軸方向，單元截面中和軸到邊緣纖維的距離。czm（

7、m）：沿單元局部坐標(biāo)系-z軸方向，單元截面中和軸到邊緣纖維的距離。外周長(zhǎng)（m）：截面外輪廓周長(zhǎng)。內(nèi)周長(zhǎng)（m）：箱型或管型截面的內(nèi)輪廓周長(zhǎng)。3 第三階段進(jìn)度：12343.1 邊界條件四個(gè)墩底處建立固結(jié)點(diǎn)，主梁兩邊跨端點(diǎn)處建立交接點(diǎn)。精品.圖 5 模型邊界條件3.2 建立節(jié)點(diǎn)：169個(gè)；和單元：主梁?jiǎn)卧?62個(gè)、橋墩單元16個(gè)，共162個(gè)。嫩江大橋midas模型3.3 定義結(jié)構(gòu)組、邊界組、荷載組和鋼束組。1.23.4 結(jié)構(gòu)組：共定義了結(jié)構(gòu)組70個(gè)。1-0&1、2-0&1、3-0&1、4-0&1結(jié)構(gòu)組為施工零號(hào)塊，各含6個(gè)單元；圖 6 1-0&1、2-0&1、3-0&1、4-0&1結(jié)構(gòu)組1-21-1

8、4、2-22-14、3-23-14、4-24-14結(jié)構(gòu)組為其他懸臂澆筑的結(jié)構(gòu)，各含左右對(duì)稱的2個(gè)單元；圖 7 1-21-14結(jié)構(gòu)組1-橋墩、2-橋墩、3-橋墩、4-橋墩是橋墩的結(jié)構(gòu)組；圖 8 橋墩結(jié)構(gòu)組精品.除此還定義了合攏段結(jié)構(gòu)組、左邊跨現(xiàn)澆段結(jié)構(gòu)組、右邊跨現(xiàn)澆段結(jié)構(gòu)組、總合攏段結(jié)構(gòu)組、主梁縱梁結(jié)構(gòu)組和支承節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)組，在此就不一一列出圖示。2344.14.24.34.43.4.1 邊界組：共定義邊界組14個(gè)。 包括支承、左邊跨現(xiàn)澆段、右邊跨現(xiàn)澆段、臨時(shí)固結(jié)、永久支座和橋臺(tái)連接等。3.4.2 荷載組：共定義荷載組114個(gè)。 包括與1-21-14、2-22-14、3-23-14、4-24-14結(jié)

9、構(gòu)組相對(duì)應(yīng)的掛籃1掛籃13-8和混凝土濕重1混凝土濕重13荷載組共33個(gè)； “左邊跨合攏段掛籃1”荷載組，次邊跨合攏段掛籃2-1、2-2、4-1、4-2荷載組，中跨合攏段掛籃3-1、3-2荷載組，“右邊跨合攏段掛籃5”荷載組共8個(gè)； “左邊跨合攏段混凝土濕重1”荷載組，次邊跨合攏段混凝土濕重2-1、2-2、4-1、4-2荷載組，中跨合攏段混凝土濕重3-1、3-2荷載組，“右邊跨合攏段混凝土濕重5”荷載組共8個(gè)； 鋼束1-011-14、2-012-14、3-013-14、4-014-14荷載組與 “合攏段鋼束1” “合攏段鋼束5”荷載組共61個(gè)； 另外，還定義了自重、二期恒載、邊跨合攏配重和次邊

10、跨合攏配重荷載組共4個(gè)。3.4.3 鋼束組：共定義鋼束組18個(gè)。3.5 靜力荷載為midas模型添加施工時(shí)靜力荷載，包括自重、掛籃重、混凝土濕重、二期恒載、合攏段配重、預(yù)應(yīng)力鋼束的預(yù)應(yīng)力等。精品.3.4.4 掛籃重：在midas軟件中模擬掛籃時(shí)，采用的方法是將每一個(gè)掛籃對(duì)前一個(gè)已澆筑完畢且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的混凝土單元產(chǎn)生的作用效應(yīng)等效為一個(gè)施加在前一單元節(jié)點(diǎn)上的豎直向下集中力和彎矩。合攏段掛籃產(chǎn)生的集中力為-73.55kn，彎矩為-36.77kn.m，懸澆段掛籃產(chǎn)生的集中力為-627.6kn，彎矩為-904.66kn.m，如下圖所示。圖 9 靜力荷載掛籃重3.4.5 混凝土濕重：在midas軟件中

11、模擬施工階段混凝土濕重時(shí)，采用的方法是將每一個(gè)單元的混凝土濕重對(duì)前一個(gè)已澆筑完畢且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的混凝土單元產(chǎn)生的作用效應(yīng)等效為一個(gè)施加在前一單元節(jié)點(diǎn)上的豎直向下集中力和彎矩。具體單元混凝土濕重和其產(chǎn)生的集中力、彎矩見(jiàn)下表。表3 混凝土濕重作用效應(yīng)表單元號(hào)混凝土濕重knm（kn/m）單元號(hào)集中力knm（kn/m）1.00350.34262.7630.001573.883147.762.001167.812919.5331.001465.492930.983.001051.032364.8232.001537.743459.924.001051.032364.8233.001584.333960.

12、815.001051.032364.8234.001463.903659.756.00467.13467.1335.001361.983404.947.001284.593532.6336.001406.533867.958.001251.593441.8837.001330.373658.519.001300.463576.2738.001284.593532.6310.001254.293135.7239.00233.56116.7811.001340.153350.3840.00233.56116.7812.001444.643611.5941.001284.593532.6313.00

13、1410.863174.4442.001251.593441.8814.001355.362710.7243.001300.463576.2715.001455.612911.2244.001254.293135.7216.001369.932397.3745.001340.153350.3817.001461.292557.2546.001444.643611.5918.001336.612004.9247.001410.863174.4419.001413.352120.0348.001355.362710.7220.001743.543051.2049.001455.612911.222

14、1.00797.34598.0150.001369.932397.3722.001173.44586.7251.001461.292557.2523.001173.44586.7252.001336.612004.92精品.24.00797.34598.0153.001413.352120.0325.001861.783258.1254.001743.543051.2026.001496.662244.9955.00797.34598.0127.001416.472124.7156.001173.44586.7228.001564.102737.1757.001173.44586.7229.0

15、01467.242567.6858.00797.34598.01單元號(hào)集中力knm（kn/m）單元號(hào)集中力knm（kn/m）59.001861.783258.12103.001361.983404.9460.001496.662244.99104.001406.533867.9561.001416.472124.71105.001330.373658.5162.001564.102737.17106.001284.593532.6363.001467.242567.68107.00233.56116.7864.001573.883147.76108.00233.56116.7865.00146

16、5.492930.98109.001284.593532.6366.001537.743459.92110.001251.593441.8867.001584.333960.81111.001300.463576.2768.001463.903659.75112.001254.293135.7269.001361.983404.94113.001340.153350.3870.001406.533867.95114.001444.643611.5971.001330.373658.51115.001410.863174.4472.001284.593532.63116.001355.36271

17、0.7273.00233.56116.78117.001455.612911.2274.00233.56116.78118.001369.932397.3775.001284.593532.63119.001461.292557.2576.001251.593441.88120.001336.612004.9277.001300.463576.27121.001413.352120.0378.001254.293135.72122.001743.543051.2079.001340.153350.38123.00797.34598.0180.001444.643611.59124.001173

18、.44586.7281.001410.863174.44125.001173.44586.7282.001355.362710.72126.00797.34598.0183.001455.612911.22127.001861.783258.1284.001369.932397.37128.001496.662244.9985.001461.292557.25129.001416.472124.7186.001336.612004.92130.001564.102737.1787.001413.352120.03131.001467.242567.6888.001743.543051.2013

19、2.001573.883147.7689.00797.34598.01133.001465.492930.9890.001173.44586.72134.001537.743459.9291.001173.44586.72135.001584.333960.8192.00797.34598.01136.001463.903659.7593.001861.783258.12137.001361.983404.9494.001496.662244.99138.001406.533867.9595.001416.472124.71139.001330.373658.5196.001564.10273

20、7.17140.001284.593532.6397.001467.242567.68141.00467.13467.1398.001573.883147.76142.001051.032364.8299.001465.492930.98143.001051.032364.82100.001537.743459.92144.001051.032364.82101.001584.333960.81145.001167.812919.53精品.102.001463.903659.75146.00350.34262.76圖 10 靜力荷載混凝土濕重3.4.6 二期恒載：二期恒載為施加在單元上的豎直向

21、下均布力，-61.4kn。圖 11 靜力荷載二期恒載3.4.7 合攏段配重：合攏段配重施加在39、73、75、109號(hào)節(jié)點(diǎn)上，為-295.6kn豎直向下的集中力和147.8kn.m的彎矩。圖 12 靜力荷載配重3.4.8 預(yù)應(yīng)力鋼束的預(yù)應(yīng)力荷載：由于施工階段預(yù)應(yīng)力鋼束輸入工作尚未完全結(jié)束，故預(yù)應(yīng)力荷載在此就不列出。3.6 移動(dòng)荷載： 設(shè)置有兩車道，輪間距為1.8m，車輛類型按公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)jtg b01-2003選擇ch-cd類型，建立了一個(gè)移動(dòng)荷載工況。3.7 定義施工階段：共23個(gè)施工階段。圖 13 施工階段1（8天）精品.圖 14 施工階段2（8天）圖 15 施工階段3（8天）圖 16

22、 施工階段4（8天）圖 17 施工階段5（8天）圖 18 施工階段6（8天）圖 19 施工階段7（8天）精品.圖 20 施工階段8（8天）圖 21 施工階段9（8天）圖 22 施工階段10（8天）圖 23 施工階段11（8天）圖 24 施工階段12（8天）圖 25 施工階段13（8天）精品.圖 26 施工階段14（15天）圖 27 邊跨合攏（8天）由于后續(xù)施工階段的midas模型在此難以區(qū)分不同，故不再列出有關(guān)圖示，僅給出施工工期：解除邊跨臨時(shí)固結(jié)（1天），次邊跨開(kāi)始合攏（5天），次邊跨合攏（8天），中跨開(kāi)始合攏（5天），中跨合攏（8天），解除中墩臨時(shí)固結(jié)（1天），二期荷載（10天），使用十年

23、（3650天）。3.8 各施工階段開(kāi)始時(shí)，在恒荷載作用下產(chǎn)生的彎矩：圖 28 施工階段1, 最大負(fù)彎矩為-933kn.m圖 29 施工階段2, 最大負(fù)彎矩為-2460kn.m圖 30 施工階段3, 最大負(fù)彎矩為-4057kn.m圖 31 施工階段4, 最大負(fù)彎矩為-6277kn.m圖 32 施工階段5, 最大負(fù)彎矩為-8897kn.m圖 33 施工階段6, 最大負(fù)彎矩為-15550kn.m精品.圖 34 施工階段7, 最大負(fù)彎矩為-20570kn.m圖 35 施工階段8, 最大負(fù)彎矩為-925090kn.m圖 36 施工階段9, 最大負(fù)彎矩為-304900kn.m圖 37 施工階段10, 最大

24、負(fù)彎矩為-362900kn.m圖 38 施工階段11, 最大負(fù)彎矩為-423700kn.m圖 39 施工階段12, 最大負(fù)彎矩為-493800kn.m圖 40 施工階段13, 最大負(fù)彎矩為-568000kn.m圖 41 施工階段14, 最大負(fù)彎矩為-648100kn.m圖 42 邊跨合攏, 最大負(fù)彎矩為-611100kn.m圖 43 解除邊跨臨時(shí)固結(jié), 最大負(fù)彎矩為-611100kn.m圖 44 次邊跨開(kāi)始合攏, 最大負(fù)彎矩為-615800kn.m圖 45 次邊跨合攏, 最大負(fù)彎矩為-631700kn.m精品.圖 46 中跨開(kāi)始合攏, 最大負(fù)彎矩為-629500kn.m圖 47 中跨合攏, 最

25、大負(fù)彎矩為-628300kn.m圖 48 解除中墩臨時(shí)固結(jié), 最大負(fù)彎矩為-624400kn.m圖 49 二期荷載, 最大負(fù)彎矩為-729400kn.m3.9 縱向預(yù)應(yīng)力束估算與配置4.54.64.74.83.8.1 配置原則縱向預(yù)應(yīng)力束的布置應(yīng)滿足以下三個(gè)條件： i 在正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)滿足使用階段的應(yīng)力要求：荷載短期效應(yīng)組合下，截面上下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力；荷載標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合下，截面上下緣壓應(yīng)力小于0.5f ck ii 在施工階段，應(yīng)滿足短暫狀況正應(yīng)力的要求：截面上下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力；截面上下緣壓應(yīng)力小于0.7f ck iii 在承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)滿足正截面抗彎承載力的要求。一般來(lái)說(shuō)，預(yù)應(yīng)力配置應(yīng)滿足i、ii條件，后驗(yàn)算條件iii。若承載能力不足，可配置一定數(shù)量的普通鋼筋。3.8.2 按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計(jì)算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足彈性階段的應(yīng)力要求和塑性階段的強(qiáng)度要求。但由于受壓區(qū)面積較大，上、下緣的壓應(yīng)力不是控制因素。為簡(jiǎn)便計(jì)，可只考慮上、下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力的限制條件，即上緣，下緣。（1） 若最大彎矩和最小彎矩異號(hào)，需在截面上、下緣均布置預(yù)應(yīng)力筋。設(shè)上緣預(yù)應(yīng)力筋為，下緣為，則由、產(chǎn)生的應(yīng)力為：精品.上緣 ，下緣將上式代入上下緣應(yīng)