毕业设计（论文）开题报告-某城市大桥设计.doc

长安大学毕业设计（论文）开题报告表 广西科技大学毕业设计（论文）开题报告 课题名称 ： 某城市大桥设计 学 院 土木建筑工程学院 专 业 土木工程（交通土建） 班 级 土木093班 学 号 姓 名 指导教师 2013年2月 广西科技大学毕业设计（论文）开题报告表课题名称中承式拱桥施工图设计和内力分析计算课题来源自选项目课题类型专题研究指导教师学生姓名学 号专 业土木工程课题的意义：现代社会大力发展交通运输事业，是加快实现四个现代化的重要保证。四通八达的现代交通，对于加强全国各族人民的团结，发展国民经济，促进文化交流和巩固等方面，都具有非常重要的作用。桥梁在道路交通以及水利等建设中成了陆路交通的重要组成部分。特别是在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要高度快速，机动的现代战争中具有非常重要的作用。在我国公路桥梁系列中，拱桥作为一种古老的桥式其受力特点为：（1）偏心受压构件；（2）截面上的应力分布与受弯梁的应力相比，较为均匀；（3）充分利用主拱截面材料强度，跨越能力增大。主要优点有：（1）跨越能力较大，承载能力高；(2)能充分做到就地取材，与钢桥和钢筋混凝土梁式桥相比，可以节省大量的钢材和水泥；（3）能耐久，而且养护，维修费用少；（4）外形美观；（5）构造简单，尤其是圬工拱桥，技术容易掌握，有利用广泛采用。据统计，中国已建单跨100m以上的拱桥115座之多，拱桥仍是我国公路桥梁大跨度桥梁的主要桥型之一 。特别是在山区公路桥梁，由于地质和地形条件比较适合，拱桥一般是优先考虑的既美观又经济的桥型。拱桥在交通运输事业上起着很大地贡献。国外发展状况：1858 年,奥地利人兰格尔(Josef Langer) 获得了刚性梁柔性拱的系杆拱桥专利。19 世纪末,德国易北河上建造了一座跨度为96. 35 m 的10 跨透镜形弦杆铁路桥,成为所谓洛泽桥(Lohse2Trager) 的先驱。尼尔森(O. F. Nielson) 最早提出采用斜吊杆代替竖直吊杆的设想,以大幅度提高结构刚度,并于1929 年在瑞典获得专利权。1927 年,美国纽约在修建跨越哈德逊河的乔治华盛顿桥梁方案中,克利沃夏因曾为了提高桥梁整体刚度提出过跨度达1 066. 8 m 的拱悬索桥组合方案。2002 年,马来西亚吉隆坡普特拉贾亚城建成的普特拉贾亚为单孔300 m 的斜拉拱桥,斜拉索与吊杆均作用在桥面。为现代的代表作。以上的为拱桥在国外的各个时期的代表作和各阶段的发展状况。国内发展状况：我国公路拱桥的发展，可粗略地分为四个阶段：第一阶段是50年代到60年代中绝大多数是中小石拱桥；第二阶段是60年代中至70年代，主导桥型是低配筋双曲拱桥；第三阶段是70年代末到80年代，主导桥型是大中跨预制钢筋混凝土箱(肋)型拱桥；第四阶段以1990年建成的四川宜宾南门金沙江大桥为标志。该桥系中承式劲性骨架混凝土肋拱桥，跨度240m。居当时中承式拱桥世界第一。宜宾桥采用劲性骨架成拱，悬挂模板，现浇拱肋混凝土，大大减轻了吊装架设重量，保证了成拱安全度浇注过程中，采用水箱加载调整应力和变形，大大节省了钢材，应用现代电算技术和电测手段进行旅工仿真计算和施工监控，使拱桥施工决策走向了科学化。所取得的设计施工经验和科研成果，极大地推动了我国超大化拱桥技术进步，在随后的几年中我国几十座跨度100m 以上的拱桥相继建成；目前，我国拱桥已面跃居世界拱桥先进行列。我国拱桥的方向：1.圈的轻拱型化：拱圈轻型化，可减轻对吊装能力的需求，节省上、下部构造工程量，节省造价。拱圈的轻型化，对设计和施工也提出了更严的要求：(1)设计中应考虑大变形理论，用挠度理论或非线性有限元理论来计算内力。(2)施工中的稳定，特别是肋拱的平面外稳定问题突出。因此往往采用多边段吊装，单中段合拢的施工措施，保证稳定。2.施工阶段拱圈的轻型化：直接影响减少吊装能力的需求。一些大跨径拱桥施工阶段采用钢混凝土组合杆件，或钢管混凝土，合拢后再浇注拱圈，可大大减轻吊装重量。带有钢管的半刚性骨架很可能成为特大跨径拱桥最有前途的施工方法。3.系杆拱、中承拱有较多采用的趋势：系杆拱由于是无推力结构，对墩台要求，较低，整个桥型结构简便、轻巧，桥面视野开阔，广泛用于公路桥梁。在城市桥梁和平原地区通航河流上，中承拱往往颇受青睐因为它可降低桥高，矢跨比大，可减少推力；桥面建筑高度小，可缩短桥长；造型美观，为城镇增添景色；造价也较低。目前发展趋势较快。4.钢管混凝土拱桥迅速发展：用钢管、或者钢管桁架，架设成拱在钢管内填充砼而形成的拱桥叫钢管砼拱桥。钢管混凝土作为钢混凝土组台材料的一种，一方面借助内填混凝土提高钢管壁受压时的稳定性，提高钢管的抗腐蚀性和耐久性，另一方面借助管壁对混凝土的套箍作用。提高了混凝土的抗压强度和延性将钢材和混凝土有机组合起来；在施工方面钢管混凝土可利用空心钢管作为劲性骨架甚至模板，施工吊装重量轻，进度快，施工用钢量省。由于在材料和施工方法上的优越性，将这种结构用于以受力为主的拱桥是十分合理的。钢管混凝土的出现解决了拱桥材料和施工的两大难题。所以钢管混凝土拱桥目前在我国的发展势头迅猛。 我国拱桥的施工方法：无支架施工是大跨径拱桥的发展方向。主要施工方法有：1.缆索吊装法：缆索吊装施工方法是我国修建大跨度拱桥的主要方法之一。也就是用塔架、缆索和扣索扣挂悬臂拱段，直至合拢。我国一般采用37段悬拼，个别多到11段，而且广泛用于多孔。2.转体施工法：半跨拱圈现场浇注，绕拱座作水平或竖直旋转合拢。其中平转施工拱桥是我国独创。转体施工法近几年在我国发展很快，被广泛用于拱桥施工中，且有所发展。3.悬臂桁架法：将拱圈、立柱、临时或永久的斜拉杆和上弦杆组成的桁架，悬臂施工直至合拢。我国主要用于组合桁拱，均采用悬拼，不需临时杆件，但要用临时预应力筋。4.刚性骨架和半刚性骨架法：用型钢做成拱形骨架，围绕骨架浇注混凝土，形成拱嘲我国很少采用烈性骨架法，主要采用半刚性骨架，一般骨架合拢成拱后，分底、腹、顶板三层，自拱脚向拱顶浇注混凝土，为防止骨架失稳，需在拱顶区段压重，随混凝土浇注至拱顶区段而逐步卸载。5.拱架施工法：我国主要利用贝雷架，在上弦加些小杆件形成贝雷拱架，进行施工。综上所述可知：目前我国有许多先进且切实可行的施工方法，况且已形成了一套有自己特色的拱桥无支架施工方法即是以缆索吊装为主，结合转体施工法、半刚性骨架法及悬臂桁架法。我国拱桥的主要结构型式：1.石拱桥是我国修建最早，类型有肋拱、板拱等；2.钢拱桥； 3.混凝土拱桥类型有箱形拱、桁架拱、板拱、肋拱、刚架拱、桁式组合拱、双曲拱、系杆拱、中承式拱、钢管混凝土拱等。其中不少桥型已居世界先进水平。研究内容：1， 拱桥的计算：拱桥，实为多次超静定的空间结构，当活载作用于桥跨结构时，拱上建筑参与主拱圈共同承受活载的作用，这种现象称为“拱上建筑与主拱的联合作用”或简称“联合作用”2， 恒载作用下拱的内力计算 拱的弹性压缩3， 活载作用下拱的内力计算4， 拱的内力计算5， 温度变化，混凝土收缩和拱脚变位的内力计算6， 拱圈强度及稳定性验算7， 连拱计算研究方法：建立迈达斯建模进行计算分析各截面内力、应力。时间安排：第1周：确定桥型方案，绘制桥梁总体布置图、平面图、主要控制截面的横断面图、截面尺寸的确定。第2周：桥梁结构电算。第3-4周：进行上部结构任务书规定的手算内容 第5-6周：上部结构施工图设计。（方案三，则为5-9周）第7-8周：下部结构施工图设计第9周：施工设计或者施工图设计。第10周：提交毕业设计计算书文档及设计图纸，指导教师查阅.第11-13周：进一步修改、整理毕业设计计算书及设计图纸，形成最终版第14周：答辩参考文献：1 刘效尧，赵立成，张继尧公路桥涵设计手册梁桥(下册)M北京：人民交通出版社，20002 JTG D622004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范S北京：人民交通出版社，20043 JTG D602004公路桥涵设计通用规范S北京：人民交通出版社，20044 范立础，徐光辉桥梁工程M北京：人民交通出版社，20015 江祖铭，王崇礼，黄文机公路桥涵设计手册墩台与基础M北京：人民交通出版社，20006 JTJ 02485，公路桥涵地基与基础设计规范S北京：人民交通出版社，19857 张树仁，郑绍珪，黄侨，鲍卫刚钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理M北京：人民交通出版社，20048 陈忠延 等土木工程专业毕业设计指南桥梁工程分册M北京：中国水利水电出版社，20009 袁伦一，鲍卫刚公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)条文应用算例M北京：人民交通出版社，200510 JTJ 0412000公路桥涵施工技术规范S