复件 张勇毕业设计（论文）开题报告（参考格式）.pdf

毕业设计毕业设计( (论文论文) )开题报告开题报告 题目题目：沱江大桥施工图设计沱江大桥施工图设计 课课 题题 类类 别：别： 设计设计 论文论文 学学 生生 姓姓 名：名： 张张 勇勇 学学 号：号：200818020116200818020116 班班 级：级：桥梁桥梁 20082008- -0101 班班 专业（全称） ：专业（全称） ：土木工程专业土木工程专业( (桥梁工程方向桥梁工程方向) ) 指指 导导 教教 师：师：刘刘 扬扬 王达王达 20122012 年年 3 3 月月 一、 本课题设计（研究）的目的： 1) 通过设计，使学生能综合运用所学课程，系统地巩固基本理论和专业知识； 2) 培养分析问题和解决问题的独立工作能力； 3) 提高计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术及计算机辅助设计计算等 基本技能，使学生了解生产设计的主要内容和要求； 4) 掌握大、中型桥梁的设计原则、设计方法和步骤； 5) 树立正确性设计思想以及严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于创新的作风，为 桥梁建设事业服务。 二、 设计（研究）现状和发展趋势（文献综述） ： 1.桥梁发展大致经历了三次飞跃： （1）19 世纪中叶，钢材以及随后又出现的高强度钢材，使桥梁工程的发展获得 了第一次飞跃，跨度不断加大。 （2）20 世纪初，钢筋混凝土的应用以及 30 年代兴起的预应力混凝土技术，使桥 梁建设获得了廉价、耐久且强度和承载力很大的建筑材料，从而推动桥梁发展的第二 次飞跃。 （3）20 世纪 50 年代以后，随着计算机技术和有限元技术的迅速发展，使得人们 能够方便的完成过去不可能完成的大规模结构计算，这是桥梁工程的第 3 次飞跃 2 预应力混凝土连续梁桥 我国预应力混凝土连续梁桥的建造在近 20 余年得到了广泛的发展，主要表现在： 桥梁的跨越能力不断提高，连续梁桥的构造体系增多；所使用的建筑材料、锚具、支 座及伸缩缝等都有新的发展：施工的技术和机具设备不断改进、更新等等。为此，连 续梁桥已成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一。 连续梁桥在结构体系上主要分有：连续梁桥、连续刚构桥及刚构连续组合梁桥 等。 连续梁桥:(1)先简支后连续梁桥:为了从根本上解决桥面开裂问题,采用预应力 实现结构连续显然是最佳的选择.日本、 韩国、 美国加拿大及欧洲许多国家都出现了” 先简支后连续结构体系”桥梁.国内约在 20 世纪 80 年代开始建造该类结构体系桥 梁,90 年代以后采用.美国的两座先简支后连续结构体系人行桥(内面拉斯加州林肯市 第十街的人行天桥及第V号街天桥)更是在与钢结构桥梁方案的竞争中获得胜利.先简 支后连续结构体系在其历史发展中主要有5种类型,各自的优缺点及适用范围见下表. 从该类结构体系的历史发展可见,桥面连续,恒载简支-活载连续-体系不转换,普通钢 筋实现结构连续均不能从根本上解决负弯矩区的开裂问题,采用预应力实现结构连续 是该 类结构体系发展的必然结果. 连续类型 优点 缺点 适用范围 桥面连续类型 设计简单 施工方便 对大跨径简支梁桥 开裂问题解决不理 想 跨径30m 的多跨简 支梁桥 用预应力使组合结 构连续 充分利用组合梁结 构的优点 设计和施工复杂, 需要考虑混凝土的 收缩徐变影响 跨径范围较广 国外 30-60 跨径均 有 (2)变截面连续梁桥 当连续梁的主跨跨径接近或大于 70 米时,若主梁仍采用等 截面布置,在恒载和活载作用下,主梁支点截面的负弯矩将比跨中截面的正弯矩大得 多,多受力上讲就显得不太合理且不经济,这时,采用变截面连续梁桥 更符合受力要 求,高度变化基本上与内力变化相适应. 连续梁桥连续超过五跨时的内力情况虽然与五跨时相差不大,但连续过长会增大 温度变化的附加影响,造成梁端伸量很大,需设置大位移量的伸缩缝,因此连续孔娄一 般不超过 5 跨,但也有为减少伸缩缝而采用多于 5 跨的情形.当需要在宽阔的河流或旱 谷上修建很多孔连续梁时,通常可按 3-7 孔为一联分联布置,联与联的衔接处,通过两 排支座支承在一个桥墩上. 变截面形式的大跨径预应力混凝土梁桥,立面一般采用不等跨.但多于三跨的连 续梁桥 ,除边跨外,其中间各跨一般采用等跨布置,以方便悬臂施工. 序 号 桥名 主桥跨径(m) 桥址 建成年份 1 南京长江二桥北汊桥 90+1653+90 南京 2000 2 六库怒江大桥 85+154+85 云南 1994 3 黄铺江奉浦大桥 85+1253+85 上海 1995 4 常德沅水大桥 84+1203+84 湖南 1986 5 东明黄河大桥 75+1207+75 山东 1993 6 珠江三桥 80+110+80 广东 1983 7 宜城汊江公路大桥 55+1004+55 湖北 1990 8 松花江大桥 59+907+59 黑龙江 1986 表一:我国已建成的大跨径预应力混凝土连续梁桥 (3)连续刚构是墩梁固结的连续结构，它利用高墩的柔度来适应结构由预应力、 混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移。其受力特点为梁与桥墩固结，上下结构 协同受力，使得墩顶处箱梁截面的负弯矩减小，有利于减小梁高；桥墩高而柔，顺桥 向抗推刚度小，能有效减小温度及混凝土收缩、徐变引发的次生内力；横向抗扭刚度 大，能满足特大跨径桥梁的受力要求。著名的澳大利亚给特威桥，中桥 260m，墩高 40 余米，采用双壁柔性墩；我国湖北黄石长江大桥为五跨一联的预应力混凝土连续钢 构桥，中孔跨径 245 米，连续长度 1060 米，其结构设计与施工达到国际先进水平。 桥梁上部结构悬臂施工方法有：悬臂浇筑法、悬臂拼装法。悬臂浇筑法无须建立 落地支架，无须大型起重与运输机具，主要设备是一对能行走的挂篮。悬拼与悬浇施 工具有相同的优点，不同之处在于悬拼以吊机将预制好的梁段逐段拼装。此外还具备 以下优点： 梁体的预制可与桥梁下部构造施工同时进行， 平行作业缩短了建桥周期； 预制梁的混凝土龄期比悬浇法的长，从而减少了悬拼成梁后混凝土的收缩和徐变； 预制场或工厂化的梁段预制生产利于整体施工的质量控制 三.设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段） ： 重点: 1.成桥状态下的结构分析 2.钢筋的配置 3.恒载状态下内力和位移的计算 4.结构在温度和徐变影响下的位移和内力计算 难点 1.方案比选 2.施工工艺的选择 3.预拱度的计算 4.施工图的绘制 拟采用的途径 1.学习使用 Midas,进一步熟练掌握 CAD 2.正确使用规范和手册 3.买本跟自己设计一样桥型的算例 4.使用正确手段检验结果的正确性. 四.方案比选 方案一:先简支后连续 T 梁桥. 拟采用基本跨径为 545 米,共一联,两侧设伸缩缝.同一跨内采用四片相同尺寸 主梁,主梁高 270cm ,上翼板宽 160cm,梁肋宽 60cm,两片主梁之间设宽度为 55cm 的湿 接缝,主梁之间由宽度为 30cm 的横隔板连接.桥面较高,不适合支架施工,故采用吊装 施工. 基岩埋置较深,因此基础采用钻孔灌注摩擦桩,桩径要 D200cm,所需根数,根据 计算来确定. 方案二:预应力混凝土连续梁桥 基本跨径拟采用 62+96+62 米,三跨预应力混凝土连续梁桥,边中跨比为 0.666， 主 梁采用变截面单箱单室结构,采用悬臂挂篮浇注施工,箱宽为8.5米,根据规范,支点梁 高的取值范围是 4.86 米, 1.924 米,支点梁高取 5.5 米,跨中梁高取 3 米,跨中截 面梁高梁底曲线为二次抛物线,由跨中截面的 3 米渐变至支点处的 5.5 米. 1.5%的桥 面横坡通过桥面铺装来完成.根据地质资料, 基岩埋置较深,因此基础采用钻孔灌注 摩擦桩,桩径要 D200cm,所需根数,根据计算来确定. 方案三:连续刚构桥 拟采用 60+100+60 米,三跨预应力混凝土连续连续变截面箱形刚构桥; 主梁为单箱单 室型变截面,自重较轻.全桥连续,中间两墩采用双肢薄壁墩,没有伸缩缝,行车平顺. 墩梁固结,减少了跨中弯矩,提高了跨越能力.中间两墩采用柔性墩,桥台采用桩柱式 整体式整体桥台,边跨与桥台固结根据地质资料,基岩埋置较深,因此基础采用钻孔 灌注摩擦桩,桩为要 D250cm,所需根数,根据计算来确定. 以上三种方案均满足设计要求,现分别从经济、适用、美观、耐用施工难度等方面进 行比较.得出如下表格： 桥型方案 先简支后连续 T 梁 (方案一) 预应力混凝土连 续变截面箱梁桥 (方案二) 预应力变截面全 无缝连续刚构桥 (方案三) 经济性 较低 一般 稍高 适用性 全桥连续,行车舒 适,工期短. 跨越能力大,悬臂 施工,施工技术成 熟,行车较舒适, 抗震能力强. 跨越能力大, ,全 桥连续, ,整体性 好,但结构受力复 杂. 安全性 预制 T 梁质量可 靠,吊装施工,安 全性高 施工难度小,对地 基的要求较高 跨度适中,施工质 量可靠, 行车舒 适,但受温差,日 照,地震影响大. 美观性 全桥线条简洁 全桥线条简洁,与 周围环境协调性 好. 全桥从远处看极 为 优 美 , 不 失 壮 观. 施工难度 吊装施工,方法成悬臂施工,基础采悬 臂 施 工 , 梁 与 熟,但需要大吨位 的吊机. 用钻孔灌注桩,施 工难度小. 墩,和桥台固结， 施工难度一般. 通过以上比较,方案一，这种桥型虽然虽然施工技术较成熟，但是需要大吨位的吊 机方案三同方案二相比，两种方案各方面都差不多，但是采用方案三的时候，由于 两个桥墩处的地势较高，不利于建此类型桥，且此方案施工难度较大故从以上各方 面分析，最后选择方案二 五 设计（研究）进度计划： 1. 熟悉毕业设计的任务和要求、调研、准备好上机条件。 （1-3 周） 2. 拟定结构尺寸，选取计算简图或内力计算 （3-4 周） 3. 撰写开题报告、方案比选、推荐最优方案。 （ 5 周） 4. 内力计算或程序调试与基本数据准备。 （ 6 周） 5. 内力计算、作用效应组合和绘制包络图。 （6-8 周） 6. 钢筋配置。 （9-10 周） 7. 验算及数据处理。 （11-12周） 8. 绘制施工图。 （13-14周） 9. 编写设计说明书、译文、英文摘要。 （ 15 周） 10. 整理、修改及交稿。 （ 16 周） 11. 毕业答辩及其准备。 （ 17 周） 六 参考文献： 1 JTG B01-2003, 公路工程技术标准S. 北京：人民交通出版社，2004. 2 JTG D60-2004, 公路桥涵设计通用规范S. 北京：人民交通出版社，2004. 3 JTG D63-2005, 公路砖石及混凝土桥涵设计规范S. 北京：人民交通出版社， 2005. 4 JTG D62-2004, 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，2004. 5 叶见曙. 结构设计原理M. 北京：人民交通出版社，2005. 6 易建国. 桥梁计算示例丛书混凝土简支梁（板）桥M. 北京：人民交通出版 社, 2006. 7 周念先. 桥梁方案比选M. 上海：同济大学出版社, 1997. 8 徐岳. 预应力混凝土连续梁桥设计M. 北京：人民交通出版社，2000. 9 邵旭东. 桥梁工程 M. 北京：人民交通出版社，2006 10 邵旭东. 桥梁设计百问M. 北京：人民交通出版社，2003 11 陈忠延. 土木工程专业毕业设计指南（桥梁工程）M. 北京：人民交通出版 社, 2002. 12 Toshio