开题报告-濮台二级公路魏寨简支桥梁设计

毕业设计（论文）开题报告土木与建筑工程学院2013届题目濮台二级公路魏寨简支桥梁设计课题类型设计课题来源自拟课题学生姓名辉学号专业土木工程年级班土木工程专升本111指导教师职称高级工程师讲师填写日期2013年3月17日一、本课题研究的主要内容、目的和意义本工程位于濮阳市华龙区魏寨河上，标准跨径为21M。设计荷载采用公路级汽车荷载，该桥的设计时速为60KM/H,人群荷载3KN/M2，每侧护栏重量取6KN/M。本工程的设计使用年限为50年。（一）主要内容研究T型简支梁桥的设计与计算,包括桥梁桥梁结构总体布置、结构形式及尺寸拟定，桥梁结构设计（桥面系的设计、主梁设计、主梁内力计算、横隔梁设计、桥横隔梁内力计算、横隔梁的配筋与验算、面板设计、桥面板的内力计算、翼缘板的配筋与验算、挠度和预拱度的计算等），设计图纸（桥梁总体布置图，桥面系构造与布置图，主梁、横隔梁、桥面板构造与配筋图）。（二）目的和意义本次设计能够帮助学生系统地巩固大学期间所学的基本理论知识和桥梁工程专业知识，能够综合运用所学课程自主创新，培养学生分析问题和解决问题的能力；通过以濮台二级公路魏寨简支桥梁设计为毕业设计熟悉简支桥梁的结构形式，掌握简支桥梁的设计原则、设计方法、步骤，提高计算、绘图、查阅文献、使用桥梁规范手册和编写技术文件等基本技能，从而深入了解公路钢筋混凝土简支桥梁在结构计算、构造物配筋、挠度验算及裂缝控制等方面的设计规范、计算方法及设计思想等内容和要求，进一步加深和掌握所学的专业知识，为毕业后从事桥梁技术工作打好基础。二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。对于中、小跨径桥梁，目前在公路上应用最广的是标准跨径的钢筋混凝土简支梁桥，施工方法有预制装配和现浇两种，简支梁桥是梁式桥中应用最早的。其构造简单，架设方便，结构内力一般不受地基变形，温度改变的影响。它的特点是外形简单，制造方便，横向横隔梁联结，整体性也较好（一）国内研究现况无论公路桥梁还是天路桥梁，中小跨径桥梁占主导地位，其中混凝土简支桥梁又占绝对数量。混凝土简支桥梁由于结构简单、受力明确、施工方便，是我国量大而广的中小跨径桥梁的首选结构。我国在1968年建成了第一座跨径为20M的预应力混凝土简支梁桥。随后，这种桥梁得以广泛的推广和应用，最大跨径达40M。2008年，我国跨度最大的简支梁桥达成二线跨成南高速立交桥架设成功，该简支梁桥采用新工艺、新材料和新技术，跨度达到80M。自改革开放以来，尤其是20世纪90年代以来，我国交通基础设施建设得到了飞速的发展，简支梁桥的技术水平也有所提高，对其以后的发展起到了很大的作用。其中简支T型梁在我国公路上修建最多，早在50、60年代，我国就修建了很多T型梁桥，这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用，而且简支T型梁设计的研究有相当一段时间，技术上也已很成熟，我们在前人的基础上进行探索和创新，使之朝着“安全、实用、经济、美观”的趋势发展。（二）国外研究现况在国外梁桥的发展要比国内的先进，不管是在设计技术还是施工水平都领先于国内。国外的发展主要体现在跨径不断增大、桥型不断丰富以及结构不断轻型化。在结构材料方面不断轻质、高弹模。国外西方国家早在19世纪工业革命以来，科技水平呈现出跨越式发展，国外简支梁桥的技术在19世纪中期已经趋于成熟，1977年奥地利建成了一座简支梁跨径达76M的阿尔姆桥。一直以来，简支梁桥皆因构造简单成为小跨径桥梁的首选结构形式，但由于材料本身所固有的力学特性，简支梁桥的跨径要小于其他桥梁，针对这一问题，国外通常采取新工艺来改善这一缺点。近年来，由于各项生产工艺和科技水平的发达，国外在简支梁桥的材料性能、现代化设计等方面也有很大的突破。（三）发展趋势目前国内外的简支梁桥已经逐步走向了成熟，但仍然有很大的发展空间1、结构设计方面，目前各国的桥梁设计理论，都在由容许应力状态理论向极限状态理论过渡，我国已经开始了可靠度理论的研究，正在积极创造条件迈入国外先进的基于可靠度理论的极限状态设计时代，以充分发挥结构潜在的承载能力，充分利用材料强度，使桥梁结构安全度的确定更加科学可靠。2、结构材料方面，新材料对简支桥梁的发展具有关键性作用。新材料应具有高强、高弹模、轻质的特点，只有这样，才能打破传统钢筋混凝土简支梁桥跨径小的缺点；同时，在特殊使用要求下的特种混凝土正在得到推广应用，商品混凝土和泵送混凝土正在取代传统的施工方法3、现代化科技应用方面，一些现代化设备给结构和力学理论注入了新的生命力。未来的桥梁将向更长、更大、更柔方向发展，也将更加注重桥梁美学及环境保护。三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证（一）本课题采用的研究方法1、利用结构力学的基本原理进行内力计算；2、根据混凝土设计原理进行梁、板钢筋的配置；3、根据荷载效应的组合运用极限状态设计方法进行各构件的变形验算及裂缝验算等。（二）本课题采取的技术路线主梁截面形式及尺寸拟定桥面铺装桥梁的整体布置主梁内力计算与配筋验算承载力是否合格是否整理资料，进行毕业答辩设计出图（三）可行性论证此方案是按照T型简支梁桥设计的基本程序和基本方法进行设计的，符合桥梁设计规范。设计中的桥面板内力计算、主梁内力计算以及横隔梁内力计算都是依据结构设计原理。根据此方案设计可以完成本课题的设计任务。经过相关资料的收集及课题调研，确定了设计方案，了解熟悉了办公软件及AUTOCAD画图软件的运用，基本可以完成本次设计。此桥梁的修建有助于联系两方之间的交通，有利于当地经济的发展。四、预期结果（或预计成果）1、设计说明书部分（1）桥梁设计说明书（2）结构设计计算书2、设计图纸部分（1）桥梁总体布置图（车道布置，桥面铺装的类型和厚度，桥面纵、横度，桥面防水与排水设置，桥面伸缩缝，人行道、栏杆和护栏布置。）（2）主梁布置图（主梁分块图）（3）主梁一般构造图（平面图、纵剖面图、横截面图及参数表）横隔梁一般构造图（平面图、纵剖面图、横截面图及参数表）五、研究进度安排序号进度安排要求周数备注1课题调研、资料收集和文献阅读及开题报告等工作2周2桥梁整体布置与基本构造设计1周3主梁截面设计、荷载分布计算、内力计算、配筋与验算5周4横隔梁截面设计、配筋与验算2周5行车道板内力计算、配筋与验算2周6设计图纸绘制1周7整理并准备答辩1周六、主要参考文献1姚玲森桥梁工程M北京人民交通出版社，20082贾金青，陈凤山桥梁工程设计计算方法及应用（第二版）M北京中国建筑工业出版社，2009113徐岳，王亚军，万振江预应力混凝土连续梁桥设计M北京人民交通出版社，20004刘立新，叶燕华结构设计原理M武汉武汉理工大学出版社，201115邵旭东，程翔云，李立峰桥梁设计与计算M北京人民交通出版社，20076黄侨，王永平桥梁混凝土结构设计原理计算示例M北京人民交通出版社，20067张树仁，黄侨公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计原理M北京人民交通出版社，2004118白国良，王毅红混凝土结构设计武汉武汉理工大学出版社，2011119李柏岩，张维琪中国桥梁发展史浅谈J林业科技报，20074878810邵旭东桥梁工程M北京人民交通出版社，200711李廉锟结构力学（第五版）北京高等教育出版社，2010712李继业