开题报告-三房河桥设计.docx

+江苏大学本科生毕业论文（设计）开题报告学院： 江苏大学京江学院 专业： 土木工程(交通土建工程) 学号： 4131114102 专业： 土木工程 学 生 姓 名刘畅指 导 教 师张会杰论文（设计）题目三房河桥设计与本课题有关的国内外研究情况：1. 桥梁设计的发展 改革开放以来，我国公路建设事业迅猛发展，作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到了相应发展，特别是近二十年来，我国大跨径桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期，一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和科技含量高的大跨径桥梁相继建成，标志着我国的公路桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。近几年建成的特大桥梁，不少在世界桥梁科技进步中具有显著地位。诸如的重庆朝天门大桥是世界最大跨度钢拱桥，港珠澳大桥东接香港西接珠海和澳门,总长55公里,是世界已建设中的最长跨海大桥，京沪高速铁路丹阳至昆山段特大铁路桥,全长164.85公里,是世界第一长桥大桥纵贯苏南平原河网化地貌,跨公路铁路水路,以现代化高铁桥梁的傲然姿态,跨越苏南大地，位于湖北巴东县境内的四渡河大桥,是沪渝高速公路控制性桥梁工程,主跨900米,桥面距谷底560米,相当于200层楼高,是已建成通车的世界第一高桥今年9月10日,杭瑞高速公路控制性工程尼珠河大桥正式合龙,大桥桥面距谷底564米,建成通车后将刷新世界第一高桥纪录我国大跨度桥梁建设已经达到世界领先水平，是我们桥梁工程专业的学生引以为豪和继续学习、不断创新的动力源泉。当然，世界上大跨度桥梁的建设也取得了很大的建设成就，如美国、日本和欧洲的英国、丹麦等。到目前为止，我国的大跨度桥梁建设总体上说，仍然处于赶超阶段，局部领先的水平。2. 桥梁设计的技术发展一直以来，随着桥梁的不断发展，桥梁的设计技术也在不断地完善。近代桥梁建造，促进了桥梁科学理论的兴起和发展。1857年有圣沃南在前人对拱的理论、静力学和材料力学研究的基础上，提出了较完善的梁理论和扭转理论。这个时期连续梁和悬臂梁的理论建设也建立起来。桥梁桁架分析（如华伦桁架和豪式桁架的分析方法）也得到解决。19世纪70年代后经德国人K.库尔曼、英国人W.J.M兰金和J.C.麦克斯韦等人的努力，结构力学获得很大的发展，能够对桥梁各构件在荷载作用下发生的应力进行分析。这些理论的发展，推动了桁架、连续梁和悬臂梁的发展。19世纪末，弹性拱理论已较完善，促进了拱桥发展。20世纪20年代土力学的兴起，推动了桥梁基础的理论研究。现代桥梁按建桥材料可分为预应力钢筋混凝土桥、钢筋混凝土桥和钢桥。20世纪30年代，预应力混凝土和高强度钢材相继出现，材料塑性理论和极限理论的研究，桥梁振动的研究和空气动力学的研究，以及土力学的研究等获得了重大进展。从而，为节约桥梁建筑材料，减轻桥重，预计基础下沉深度和确定其承载力提供了科学的依据。3.梁桥结构形式简支梁桥的主梁以孔为单元，两端设有支座，是静定结构。一般适用于中、小跨度，结构简单，制造、运输和架设均甚方便，多做成标准设计，以便于构件生产工艺工业化、施工机械化，提高质量，降低造价用简支梁时，为保证桥面行车平顺，常作成桥面连续的简支梁。两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，因而梁高可以减小，由此可以增大桥下净空，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少，并且因为跨中截面的弯矩减小，使得桥跨可以增大。无论是何种形式的桥梁，桥梁设计都要对于桥梁所处地段进行地质勘测，水文调查和环境调查；然后根据实际情况进行桥梁的纵断面设计、横断面设计和平面布置设计，最后进行基础设计。现代随着国家的飞速发展。基础建设蓬勃兴起，桥梁的建设也一步步迈向了新的台阶，世界桥梁将实现新型、大跨、轻质、灵敏和美观的国际桥梁发展新目标，未来桥梁大有可为。本课题研究的主要内容及方法： 1.研究内容:目标桥梁为三房河桥。，根据所获得的原始资料进行合理的桥梁设计，满足它对于现实跨度，结构受力和变形，强度配筋的要求。三房河平面图和立面图如下： 2.毕设材料：1、 桥涵设计标准、技术规范及计算参数的选取1） 桥涵设计标准、技术规范及强制性条文中华人民共和国交通部部颁标准的：公路工程技术标准（JTG B01-2014）；公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015）；公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）；公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）；公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）；公路桥梁加固设计规范（JTG/T J22-2008）；公路桥涵养护规范（JTG H11-2004）；公路桥涵设计细则（JTG/T D65-04-2007）；公路工程抗震规范（JTG B02-2013）；公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008）；公路桥涵施工设计规范（JTG/T F50-2011）；公路桥梁抗风设计规范（JTG/T D60-01-2004）；公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）；公路工程基桩动测技术规程（JTG/T F81-01-2004）；公路交通安全设施设计规范（JTG D81-2006）；公路交通安全设施设计细则（JTG/T D81-2006）；公路工程基本建设项目设计文件编制方法（交公路发【2007】358号）；内河通航标准（GB 50139-2014）；内河航道与港口水文规范（JTS 145-1-2004）；公路桥梁板式橡胶支座（JT/T 4-2004）；公路桥梁板式橡胶支座规格系列（JT/T 663-2006）；公路桥梁盆式支座（JT/T 391-2009）；公路工程混凝土结构防腐技术规程（JTG/T B07-01-2006）。2）设计荷载：公路-I级汽车荷载；人群荷载：3.0kN/m23）设计洪水频率和水位：防洪标准采用 50 年一遇，设计洪水频率 P=1/50，设计洪水水位：4.26-4.57，各个桥梁根据所跨越河流的具体情况取值。4）地震设计烈度：地震动峰值加速度系数0.05，基本烈度为VI度。5）环境类别：II类环境。6）桥梁宽度： 桥梁全宽50m，其路幅布置为3.0m（人行道）+5.0m（非机动车道）+2.0m(侧分带）+11.5m（行车道）+7.0m（中央分隔带）+11.5m（行车道）+2.0m（侧分带）+5.0m（非机动车道）+3.0m（人行道）=50.0m，桥梁按双幅设计。7） 桥面铺装： 桥梁行车道处采用10cm厚C50钢筋砼+防水层+10cm厚沥青砼；人行道采用3cm花岗岩面板铺装。8） 防撞护栏等级：SB级。9） 通航要求：乐琯运河桥所跨河道为内河VII级航道通航标准，通航10） 尺寸：净宽25m、净高3.5m；西岑1#桥所跨河道为内河准VII11） 级航道通航标准，通航尺寸：净宽12m，净高3.0m。其余技术指标均按照交通部部颁公路工程技术标准（JTG B01-2014）执行。3.研究方法： 1）根据已有资料，设计至少三种桥式方案，并进行比选，比选原则： 考虑安全性（强度、刚度、稳定性）、 考虑经济性（经济适用）、 考虑使用耐久性（设计基准期内正常使用使用）、 考虑施工技术（应地制宜，采用先进技术）、 考虑环境保护 2）对已确定的桥式方案进行结构设计及施工方案确定，确定设计的难点与重点，和解决手段。并 采用手算计算承载能力极限状态下结构内力，布置预应力钢筋，并进行正常使用极限状态的验算。（对于，在计算中常见的荷载横向分布系数的计算方法，可以根据具体的情况，采用以下五种方法进行计算：杠杆原理法、偏心修正压力法、铰接梁法、钢接梁法、比拟正交异性板法；在设计内力的计算中，考虑正常使用极限状态进行内力组合/承载能力极限状态进行内力组合的弯矩设计值，以及剪力设计值，可以相互验证） 3）运用程序计算结构的配筋并与手算结果对比。 4）绘制桥面板、主梁、横隔梁、桥墩、基础等构件的一般构造图及配筋图。 5）运用程序计算结构的配筋结果并进行校核。 6）进行施工组织设计包括施工方案的选定、工程量计算和施工组织设计本课题所需要解决的问题：（1） 根据所给资料拟定三种桥式方案，通过多方面的对比，选择出最为安全、适用、经济合理的桥型方案。（2） 根据选定的桥型，确定合理的构件尺寸，使其能满足规范要求，满足安全适用的要求。（3） 成桥状态下的结构分析：主梁的内力计算（确定桥梁计算图式、分析结构几何特征、荷载横向分布系数计算、恒载内力计算、活载内力计算、内力组合等）。（4） 截面的钢筋配置：通过结构的内力分析，计算出所需配置的钢筋，并对钢筋进行合理的配置，使其满足安全、经济的要求。（5） 运用程序计算结构的配筋并与手算结果对比。（6） 施工过程结构受力状态的正确模拟。（7） 计算预应力损失及温度、徐变等次内力，进行截面验算等。（8） 用绘图软件，绘制主梁的一般构造图及配筋图。（9） 编制出合理的施工组织方案，使本桥施工安全可靠、经济可行。（10） 预应力混凝土方面的问题之前没有详细的了解，需要投入更多的精力去学习。（11） 施工组织布置图的设计。预期结果及其意义：1.预期结果能够顺利完成此次毕业设计。毕业设计的每个环节都能很好地完成，积极参加每次开会，按期完成每一阶段的任务，以认真的态度较高质量的完成毕设，熟悉掌握整个桥梁设计的过程。（1） 学会桥型方案比选，选择出合理的桥型方案；确定合理的基本尺寸；认真完成工程量的计算，使工程量的计算准确度达到要求。（2） 完成桥梁的结构分析、施工组织设计，编制出达到要求规定的计算书。（3） 熟练掌握运用程序计算结构的配筋与手算结果进行对比，两者比较达到要求的吻合。（4） 合理配筋和施工组织计划，达到最新规范的要求，施工组织具有可行性、经济合理性。（5） 圆满计算设计出符合实际的桥梁，绘出相应的构造图及配筋图等。 整个毕业设计环节的完成应当使得自己树立正确的设计思想，理论联系实际，逐步掌握设计原则，设计方法，设计步骤，独立完成设计，不断提高分析问题和解决问题的能力；把所学的课程系统地训练，以便掌握桥梁的基本理论、基本知识和基本计算方法；学会使用桥梁规范和设计手册，编写技术文件，不断提高自己的计算、绘图、软件运用和运用电脑等基本技能。 此外在毕业设计的过程中，还将不断巩固和加深对各种桥型的力学特点、构造特点以及适用范围的了解；通过建筑设计和结构设计来增进对于软件CAD和MIDAS CIVIL等软