ZY开题报告改后.pdf

毕业设计开题报告毕业设计开题报告 题目题目： 四川四川理县三理县三潇湘大桥施工图设计潇湘大桥施工图设计 课课 题题 类类 别：别： 设计设计 论文论文 学学 生生 姓姓 名：名：赵赵 阳阳 学学 号：号：200729230112200729230112 班班 级：级：桥土桥土- -07010701 专业（全称） ：专业（全称） ：土木工程（土木工程（桥梁工程桥梁工程方向）方向） 指指 导导 教教 师：师：余钱华余钱华 20112011 年年 0303 月月 一、本课题设计（研究）的目的：一、本课题设计（研究）的目的： 1、通过桥梁毕业设计的系统训练，掌握桥梁的基本理论、基础知识 和基本的计算方法。 2、树立正确的设计思想，掌握大、中型桥梁的设计原则、设计方法和 步骤。 3、提高桥梁结构分析能力和运用电算能力，使用商业软件或者其他计 算程序并懂得利用这些软件解决工程中遇到的实际问题。 4、提高计算、绘图、查阅文献、使用规范手册的基本技能，培养严肃 认真一丝不苟的学习态度和刻苦钻研、勇于创新的科学精神。 5、本课题在设计计算中应严格遵循技术先进、安全可靠、适用耐久、 经济合理的基本原则进行，同时应充分考虑美观、环境保护和可持续发展 的要求。 二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述） ：二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述） ： （1）概述： 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。 连续梁桥是中等跨径桥梁中常用的一种桥梁结构， 预应力混凝土连续梁 桥是其主要结构形式，它具有接缝少、刚度好、行车平顺舒适等优点，在 30-120m 跨度内常是桥型方案比选的优胜者。而横张预应力混凝土技术在 T 型梁、箱型梁、空心板桥三座常规跨径简支梁桥中的应用，取得了明显的技 术经济效益。为拓宽横张预应力技术的应用范围，将其应用到更大跨度的连 续梁桥中就显得尤为必要了。 主梁是连续支承在几个桥墩上。在荷载作用时，主梁的不同截面上有 的有正弯矩，有的有负弯矩，而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。这 样，可节省主梁材料用量。连续梁桥通常是将 35 孔做成一联，在一联内 没有桥面接缝，行车较为顺适。连续梁桥施工时，可以先将主梁逐孔架设成 简支梁然后互相连接成为连续梁。 或者从墩台上逐段悬伸加长最后连接成为 连续梁。近一、二十年，在架设预应力混凝土连续梁时，成功地采用了顶推 法施工，即在桥梁一端（或两端）路堤上逐段连续制作梁体逐段顶向桥孔， 使施工较为方便。 连续梁桥主梁内有正弯矩和负弯矩， 构造比较复杂。 此外， 连续梁桥的主梁是超静定结构， 墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生 变化。因此，连续梁一般用于地基条件较好、跨径较大的桥梁上。1966 年 建成的美国亚斯托利亚桥，是目前跨径最大的钢桁架连续梁桥，它的跨径为 376 米。 （2）现状： 自60年代中期在德国莱茵河上采用悬臂浇筑法建成Bendorf桥以 来，悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法得到不断改进、完善和推广应用，从 而使得预应力混凝土连续梁桥成为许多国家广泛采用的桥型之一。 我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥， 至今已有40多年的历史， 比欧洲起步晚，但近对年来发展迅速，在预应力混凝土桥梁的设计、结构分 析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异，预应力 混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。 预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种，它具有整体性能好、结 构刚度大、变形小、抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝 少，行车舒适等优点。加上这种桥型的设计施工均较成熟，施工质量和施工 工期能得到控制，成桥后养护工作量小。预应力混凝土连续梁的适用范围一 般在150m以内，上述种种因素使得这种桥型在公路、城市和铁路桥梁工程中 得到广泛采用。 （3）发展趋势： 随着交通量的快速增长，车速提高，人们出行希望有快速、舒适的交 通条件，预应力混凝土连续箱梁桥能适应这一需要。它具有桥面接缝少、梁 高小、刚度大、整体性强，外形美观，便于养护等. 由于连续箱梁在构造、施工和使用上的优点，近年来建成预应力混凝土 连续箱梁桥较多。其发展趋势为：减轻结构自重，采用高标号混凝土 4060 号； 随着建筑材料和预应力技术发展，其跨径增大，葡萄牙已建成 250m 的连续箱梁 桥，超过这一跨径，也不是太经济的。大跨径连续箱粱要采用大吨位支座，如南 京二桥北汊桥 165m 变截面连续箱梁，盆式橡胶支座吨位达 65O0kN。这种样大吨 位支座性能如何？将来如何更换等一系列问题有待研究。我国公路桥梁在 100m 以上多采用预应力混凝土连续刚构桥。 中等跨径的预应力连续箱梁，如跨径 408Om，一般用于特大型桥梁引桥、高速 公路和城市道路的跨线桥以及通航净空要求不太高的跨河桥。 方案设计：方案设计： （1）设计依据设计依据： 1、道路等级：城市三级主干道； 2、设计荷载：公路-级；人群荷载 3.5 2 kN m ； 3、环境类别：采用级； 4、桥梁净空：5.0m； 5、防洪等级：最高洪水位 1822.21m； 6、桥梁净空:5.0m; 7、路面结构：9cm 沥青混凝土路面； 8、无通航要求 （2）设计条件设计条件： 拟建理县潇湘大桥属于侵蚀深切河谷地貌区，位于理县县城北西向约 1.5km，场地地形总体东、西两侧高，河谷处低，呈深“V”字形地形。地 面高程 1841.36-1816.511845.85m，相对高差约 29.34m，气势起伏大。 （3）方案方案比选比选： 1、预应力混凝土连续-刚构桥（45+65+45=155m） 力学特点力学特点：梁体连续，墩、梁、基础三者固结为一个整体共同受力。由 于墩梁固结共同参与工作，连续刚构桥由活载引起的跨中正弯矩较连续梁 要小，因而可以降低跨中区域的梁高，并使恒载内力进一步降低。因此， 连续刚构桥的主跨径可以比连续梁桥设计大一些。顺桥向抗弯刚度和横桥 向抗扭刚度大，受力性能好。顺桥向抗推刚度小，对温变、混凝土收缩徐 变及地震影响均有利。 使用效果使用效果：桥面连续，无伸缩缝，行车条件良好，养护费用少；桥型线 条简洁明快；满足施工运营各阶段支承上部结构重量和稳定性要求； 施工方法施工方法： 采用挂篮悬臂浇注法对称施工主梁各阶段， 直至主梁合拢 （合 拢温度按 1015考虑）主梁合拢顺序为边跨中跨。 跨度、细部尺寸拟定跨度、细部尺寸拟定：连续刚构体系梁桥边中跨比为 0.520.58，本桥 取边跨 45m，主跨 65m。由于是双向两车道，顶板宽度设为 14m。采用单箱 单室截面。 根据规范、设计经验： 本桥取桥面板跨度 9m，悬臂板跨度 2.5m。 悬臂板端部厚度 1518cm，根部厚度为：70cm。 由于要部预应力钢筋，顶板厚度取 30cm。 腹板厚度跨中取 40cm，支点截面 60cm。 支点截面底板厚度与主跨之比宜为 1/1401/170，本桥取 45cm。跨中截面 按构造取为 25cm。 承托部分坡度取为 1/3。 2、变截面连续梁桥（42+70+42m=154m） 力学特点力学特点：以若干孔梁为一联，在中间支点上连续通过，是超静定结构， 适用于地质良好的桥位处。由于全梁弯矩分布比较均匀，梁的挠度也小， 可节约材料，增大跨径。同时由于连续梁在支点处是连续的，路面无折角， 能适应抵抗支点处剪力很大的要求，不仅外形美观，还可节省材料并增大 桥下净空高度。有利于现代高速行车。 使用效果：使用效果：连续梁桥具有整体性好、结构刚度大、变形小、抗震性能好 等优点，尤其在使用上，主梁变形挠曲线平缓、桥面伸缩缝少、行车舒适。 适用于连续梁的主跨跨径达到 70m 及其以上。 施工方法及工艺施工方法及工艺：采用挂篮悬臂浇注对称施工。占用施工场地少，不需 安设大吨位的支座。 跨度、细部尺寸拟定跨度、细部尺寸拟定：连续梁桥边中跨比为 0.60.8，本桥取边跨 45m， 主跨 65m。由于是双向两车道，顶板宽度设为 14m。采用单箱单室截面。 根据规范、设计经验： 悬臂板端部 18cm，根部 70cm，悬臂长度 3m。 根据已建成桥梁的资料，支点截面的梁高 H支约为（1/161/18）l(l 为中 间跨跨长)，一般不小于 l/20，跨中梁高 H中约为(1/1.51/2.5)H支，则： 跨中截面梁高 2m，墩定截面梁高 4m。 梁顶板厚度 50cm。 跨中腹板厚度 50cm，支点腹板厚度 50cm。 墩顶截面底板厚度 50cm，跨中截面底板厚度 25cm。 承托部分 1/3。 立面截面布置： 方案一立面布置示意图（单位：m） 方案一截面布置示意图（单位：m） 25 方案二立面布置示意图（单位：m） 方案二截面布置示意图（单位：m） 方案一 方案二 桥型 预应力混凝土连续-刚构 桥（45+65+45=155m） 预应力混凝土变截面连续梁 桥（42+70+42=154m） 设计跨径 155m 154m 荷载标准 公路-级 公路-级 施工技术 采用挂篮悬臂浇注法对 称施工主梁各阶段直至 主梁合拢 采用挂篮悬臂浇注对称施工 美观性 美观 美观 经济性 不经济 一般 安全性 安全 安全 结论 弃用 首选 根据技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理、美观、环保和可持 续发展的原则。方案一结构不合理且不经济。方案二施工技术要求简单， 造价较为合理，故应采用方案二预应力混凝土变截面连续梁桥. 三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段） ：三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段） ： （1）设计的重点与采取途径 设计重点： 根据桥梁设计应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要 求，同时满足美观、环境保护和可持续发展的要求。我们应重点应把握以 下四项内容。 1桥梁方案的比选及总体设计。 2. 桥梁结构的计算及其验算。 3. 桥梁施工方案的设计。 4. 图纸的绘制。 解决途径 1、桥梁方案的比选，应结合实际的地质情况，考虑通车、通航、防洪 等因素的综合影响，拟定出两到三个合理的方案（包括绘制方案的立面、 平面、剖面图） ，然后从经济、适用、安全、美观等方面综合考虑方案确定 出最合理方案，即推荐方案。 2、关于计算，应采用手算和电算相结合的方式。对于计算方法可以参 考计算示例，电算可选用 Midas Civil、桥梁博士等软件完成。共同完成 结构计算与验算。 3、桥梁施工方案，首次做设计在加上没施工的经验，可以参考同类型 桥的施工方案，制定出合理的方案。 4、图纸的绘制，通常用 Auto CAD 软件绘制，勤操作，熟悉画图环境 和提高画图技巧。图纸应规范、简洁。绘图时做到严谨、有耐心，选取正 确的线型、字体、合适的比例。 （2）设计的难点与采取途径 设计难点： 本次设计是我们第一次对一座桥进行全面的设计，设计包括了桥梁外 观、桥梁结构、桥梁施工三方面，所以最大的困难是经验不足，具体会体 现在下面三方面。 1、桥型的选择、桥梁结构尺寸及其截面尺寸的拟定比较难合理的把 握。 2、在电算部分，对软件的不熟悉，可能计算出错。对于软件计算的结 果，由于对结构计算经验缺乏，很难去判定计算的正确与否。 3、对规范的不熟悉，设计中参数选取不合理。计算难以一次通 过。 采取的措施： 1、广泛阅读、积极参照该类型桥的设计案例，在进行综合分析的基础 上，能够发现设计存在的问题及提出解决方案。 2、对于结构计算用的电算软件，勤操作，多做做这方面的练习。 3、积极与老师沟通，认真听取老师建议，按老师安排和要求按时完成。 四、设计（研究）进度计划：四、设计（研究）进度计划： 1、 熟悉毕业设计的任务和要求、 调研、 撰写开题报告、 准备好上机条件 （1-3 周） ； 2、 收集资料、方案比选、拟定推荐方案的结构尺寸、交比选方案报告和图 纸（3-5 周） 3、 推荐方案上部结构设计计算、电算（5-9 周） ； 4、配筋计算（10-11 周） ； 5、 强度、刚度、验算（11-12 周） ； 6、 绘制施工图（13-15 周） ； 7、 专业文献翻译（16 周） 。 8、整理资料、汇总结果、准备答辩（17 周） 9、答辩 五、参考文献：五、参考文献： 1邵旭东.桥梁工程M.北京：人民教育出版社，2005. 2叶见曙.构设计原理M.北京：人民交通出版社，2005. 3JTG D60-2004.公路桥涵设计通用规范S.北京：人民交通出版 社，2004. 4JTJ D63-2005.公路砖石及砼桥涵设计规范S.北京：人民交通 出版社，2005 5JTG D62-2004.公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范S.北京： 人民交通出版社，2004. 6JTJ 024-85.公路桥涵地基与基础设计规范S.北京：人民交通 出版社，1985. 7贺拴海，谢仁物.公路桥梁荷载横向分布计算方法M.北京：人 民教育出版社，1996. 8贺拴海.桥梁结构理论与计算方法M.北京：人民交通出版社， 2003. 9徐光辉，刘晓尧.公路桥涵设计手册丛书梁桥M.北京：人民 教育出版社，1996. 10邵旭东.桥梁设计百问M.北京：人民交通出