贵州省盘县红果新城东线改造工程岔沟大桥施工图设计开题报告.docVIP

毕业设计(论文)开题报告 题目：贵州省盘县红果新城东线改造工程 岔沟大桥施工图设计开题报告 课 题 类 别： 设计 学 生 姓 名：许 松学 号: 200618030221班 级：桥土06-02班专业（全称）：土木工程专业(桥梁工程方向)指 导 教 师：陈 历 强 2010年 3月一、本课题设计（研究）的目的岔沟大桥施工图设计是我本次毕业设计的题目，自从指导教师发下教学任务书和桥位处地质断面图始，我就开始查阅各种文献材料，熟悉各种建筑材料的性能、施工方案的利弊，各种桥型的优缺点及其适用跨径，试图寻求岔沟大桥设计的最佳解决途径。通过毕业设计的过程，使学到的书本上的理论知识，能真正联系实践、运用于实践、指导实践，更好的掌握所学的专业知识，同时培养自己独立思考、提出问题和解决问题的能力。对先简支后连续梁桥进行施工过程的计算和分析，一是熟悉桥梁设计的过程、特点，更好地了解的各种设计和施工规范；二是掌握先简支后连续梁桥这种桥型的各种设计、施工特点，掌握先简支后连续梁桥施工的各种特点；三是熟练使用各种设计软件、计算程序，特别是工程绘图软件和桥梁电算的各种程序等，为以后步入工作岗位，成为一名优秀的专业人员打下良好基础2、 文献综述根据地质情况：大部分是石灰岩，地质情况良好。基础采用扩大基础，无需过多的地基处理，设计标高和地面标高之差在17m左右，考虑经济性与安全性，最合适的的施工方法方法是采用预制吊装，预制安装可以缩短工期。当然，也可以考虑采用顶推施工以及悬臂施工。综合考虑，本人最初拟定了以下几种方案。2.1方案比选方案一 简支连续小箱梁 采用7x30m等截面简支连续小箱梁，断面形式为单箱单室，初步拟定尺寸为梁高为1.2m，腹板厚0.25m，翼缘根部厚0.25m，翼缘为0.18，底板厚0.25m，预制吊装施工。连续梁桥的特点是桥面板连续，属于超静定结构，混凝土收缩徐变及温度变化会对结构产生次内力。结构刚度大，变形小，伸缩缝少，整体性强，行车平顺舒适，支点处有负弯矩，减少了跨中的正弯矩，混凝土更不容易开裂。随着跨径的增大，结构自重产生的弯矩迅速增大，可以通过配置预应力钢筋来提高混凝土的抗裂性，促进结构的轻型化。简支梁桥属于静定结构，它构造简单，施工方便，其结构尺寸易于设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产，并用现代化的起重设备进行安装。采用装配式的施工方法可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度。然而简支梁桥也存在较大缺点：从运营条件来说，简支梁桥在梁衔接处的挠曲线会发生不利于行车的折点，一般简支梁在梁衔接处设置成伸缩缝或桥面连续，伸缩缝造价较高，易受破坏，又无法避免行车的不舒适性；桥面连续也容易出现破坏（已建工程中简支梁上桥面连续出现破坏的屡见不鲜），另外简支梁跨中弯矩较大，致使梁的截面尺寸和自重显著增加，需要耗用材料多，这些都是简支梁桥的显著缺点。,方案二 连续变截面箱梁采用40m+60m+40m先简支后连续小箱梁，采用4片小箱梁，初步拟定尺寸:腹板厚0.45m，翼缘根部为0.5m，翼缘为0.2m，底板为0.4m，施工方法采用悬臂施工法。采用此种桥具有建桥速度快、工期短等优点，通过先张法或者后张法获得预应力。连续梁桥同简支梁桥相比较而言，其特点差别很大：结构较复杂，且从桥梁建筑现代化的角度来衡量，钢筋混凝土连续梁桥逊色于简支梁桥，因为当跨径较大时，长而重的构件不利于预制安装施工，而往往要在工费昂贵的支架上现浇，需要的工期长。但是连续梁桥无断点，行车舒适，且由于支点负弯矩的存在，使跨中正弯矩值明显减少，从而减少材料用量及结构自重，这些特点是简支梁桥所无法比拟的。方案三 先简支后连续T梁(推荐方案)采用720m无预应力简支T梁桥，根据净桥宽，采用6片T梁，初步拟定尺寸：腹板厚度为0.18m,翼缘为0.15,翼缘根部为0.2m,没有马蹄,预制安装。简直梁的优点是构造、设计计算简单，受力明确，缺点是中部受弯矩较大，并且没有平衡的方法，而支点处受剪力最大，如果处理不好主梁的连接，就会出现行车不稳的情况。属于静定体系，成桥后，其基础的不均匀沉降、混凝土收缩徐变及温度变化等因素都不会对结构产生次内力。施工时，无体系转换，省掉设置大吨位支座装置及更换支座等优点。桥面不连续，在支点处需设伸缩缝，伸缩缝暴露在大气中，直接受反复的摩擦和冲击作用，容易受损，行车的平顺性会受到影响，所以，该类桥对伸缩缝的要求比较高。桥面的整体性较差，对横隔板的刚度要求比较大先简支后连续T梁是国内外高速公路上常用的一种桥梁结构新形式，具有施工简易、行车条件好且经济合理的特点。它克服了简支梁整体性差的弱点，同时也克服了现浇连续梁对支架和地基的要求。先简支后连续结构相对于传统意义上的连续梁桥而言，降低了施工难度，同时一定程度上达到了结构连续的目的。而相对于简支梁来说，减小了跨中弯矩，提高了结构的承载能力，减少了梁部的伸缩缝，并控制桥面横向裂缝额的产生。因而先简支后连续梁桥是一种经济合理的具有较强竞争力的好桥型，兼备了简支体系及连续体系的优点。 先简支后连续梁桥相比简支梁桥和连续梁桥有如下优势：A: 改善了结构受力状况，采用连续设计比简支设计可减少预应力筋5%-15%。B: 预应力和初始上拱度相对较小，有利于桥面铺装施工。C: 先在现场预制，现场吊装，形成一般简支体系，然后通过现场浇注连续接头段，张拉负弯矩区域的预应力钢筋，使之成为真正的连续梁体系，不但有利于施工，按传统习惯预制和安装预应力梁，减少了桥面伸缩缝，增强了结构的整体性和行车的舒适性，改善了桥面养护维修。D: 先简支后连续T梁比先简支T梁桥结构刚度大，梁高低，用料少，结构中的钢材和混凝土数量少，且施工简便，不要搭脚手架，施工质量容易控制，经济效益和社会效益均为可取。E: 由于主体结构采用预制构件，因此混凝土的收缩和徐变对梁的挠度和次内力影响不大。 先简支后连续桥梁相较简支梁桥和连续梁桥优势明显，而工程建在高速公路上，桥下无河流，每跨径不太大，桥孔数量较多，更宜采用先简支后连续设计。 综上，方案三先简支后连续T形梁桥的设计经济、合理、实用，故本工程将使用先简支后连续T形梁桥的设计。2.2先简支后连续结构的受力情况先简支后连续结构的受力情况明显分为两个不同的阶段：1）在简支阶段，构件所承受的是本身自重、前期预加力及施工荷载等前期荷载，结构为静定结构，混凝土收缩徐变引起的结构变形较大，但在结构内并不产生次内力 2）形成连续结构后，结构还要承受后期恒载。后期预加力、车辆荷载及其他后期荷载，结构也变成了超静定结构，混凝土收缩徐变将引起结构次内力。随时间的推进，结构中的内力是在不断变化的，将引起结构内力重分布。 三、先简支后连续施工过程图和介绍 施工阶段示意图 第一阶段：预制T梁，张拉正弯矩钢束，两端对称张拉；安装临时支座，架设主梁，形 成简支体系第二阶段：安装连续墩永久支座，逐孔现浇梁肋连续段混凝土，张拉墩顶负弯矩钢束。第三阶段：现浇桥面混凝土，从边墩向中墩对称拆除临时支座，形成连续体系。第四阶段：浇筑二期恒载；桥面混凝土铺装，安装排水设施。实际按受力结构可分为简支阶段、体系转换阶段、连续梁阶段和二期恒载施工阶段。四、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）： （1）重点： 成桥状态下的结构分析 预应力钢筋的配置 先简支后连续梁桥受力的两个不同阶段 不同施工阶段结构的受力情况 先简支后连续梁桥的施工过程和方法（2）难点： 施工过程的正确模拟 每阶段预应力筋的张拉及施工过程中预应力损失 混凝土的收缩徐变 先简支后连续的体系转换施工（3）拟采用途径： 用桥梁计算软件Midas准确模拟整个施工过程及成桥状态 先计算成桥状态下包括二期恒载的内力，确定所需的预应力的大小、预应力钢筋的种类和布置位置，并通过手算和电算的对比，确定合适的状态。 在施工的每一个阶段，充分考虑混凝土的收缩徐变、预应力的损失、温度应力及支座的沉降等各方面的因素对成桥的影响采用先简支后连续梁桥施工五、方案比选工程量如下:项目部位单位方案1方案2方案3扩大基础C25片石混凝土m259.1223.55259.1桥台C25混凝土m42.838.842.8C25片石混凝土m930.1836.1930.1桥墩C30混凝土m112.7112.7112.7系梁C30混凝土m96.9102.596.9搭板C30混凝土m70.470.470.4台帽C40混凝土m10.410.410.4盖梁C30混凝土m152.3152.3152.3箱梁预制C50混凝土m771.6771.6771.6现浇C50混凝土m102.7102.7102.7桥面铺装C50聚丙烯纤维混凝土m162.1162.1162.1改性沥青混凝土面层m125125125普通钢筋桩基t55.355.355.3墩身t49.349.349.3台帽t2.32.32.3搭板t12.312.312.3盖梁t30.230.230.2系梁t7.37.37.3箱梁t152.6152.6152.6桥面铺装t202020钢绞线15.2t23.823.823.8栏杆m328328328人行道（1.5m）m328328328伸缩缝C-80型m2525.025.0挖方石方m795795795土方m951951951造孔长度（d1.5m）岩层（d1.7）m100100100岩层（d1.9）m808080回填m698698698支座GYZ350*66mm套404040GYZF250*65mm套161616SBS改性沥青防水材料16321720.01456.0六、参考文献：1.城市桥梁设计准则(CJJ11-93)2.公路桥梁设计通用规范(JTGD60-2004)3.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)4.公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)5.公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)6.公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)7.公路桥涵钢筋结构及木结构设计规范(JTJ012-94)8.城市道路设计规范(CJJ37-90)9.城市桥梁设计荷载标准(JGJ77-98)10.叶见曙编结构设计原理人民交通出版社11.公路桥梁设计从书 人民交通出版社12.邵旭东桥梁工程人民交通出版社13.桥梁工程（上、下册），范立础编；人民交通出版社14.颜东煌主