毕业设计开题报告.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 小洞中桥小洞中桥施工图施工图设计设计 课课 题题 类类 别 别 设计设计 论文论文 学学 生生 姓姓 名 王森超名 王森超 学学号 号 20099180203302009918020330 班班级 桥梁级 桥梁 09030903 班班 专业 全称专业 全称 桥梁工程 桥梁工程 指指 导导 教教 师 曾有艺师 曾有艺 20132013 年年 3 3月月 小洞中桥施工图设计 1 一 本课题设计 研究 的目的 一 本课题设计 研究 的目的 1 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 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 2 培养分析问题和解决问题的独立工作能力 培养分析问题和解决问题的独立工作能力 3 3 提高计算提高计算 绘图绘图 查阅文献查阅文献 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 本技能 使学生了解生产设计的主要内容和要求 4 4 掌握大 中型桥梁的设计原则 设计方法和步骤 掌握大 中型桥梁的设计原则 设计方法和步骤 5 5 树立正确性设计思想以及严谨负责树立正确性设计思想以及严谨负责 实事求是实事求是 刻苦钻研刻苦钻研 勇于创新的作风勇于创新的作风 为桥为桥 梁建设事业服务 梁建设事业服务 小洞中桥施工图设计 2 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 1 梁桥的设计现状梁桥的设计现状 梁桥主要分为简支梁桥 梁桥主要分为简支梁桥 T T 型钢构桥 连续梁桥 连续钢构桥 桁架梁桥 型钢构桥 连续梁桥 连续钢构桥 桁架梁桥 中小跨径时中小跨径时 一般都采用简支梁一般都采用简支梁 近年来近年来 随着车速的提高和行车舒适的要求随着车速的提高和行车舒适的要求 简支梁简支梁 逐步发展为由每孔设伸缩缝到采用桥面连续 我国最大的简支梁 是逐步发展为由每孔设伸缩缝到采用桥面连续 我国最大的简支梁 是 19971997 年建成的昆年建成的昆 明南过境干道高架桥明南过境干道高架桥 跨径跨径 63m63m 这是一座桥上的桥这是一座桥上的桥 纵向跨越原纵向跨越原 3 3 孔孔 16m16m 梁桥及桥台梁桥及桥台 形成形成 63m63m 跨径跨径 已超过跨径已超过跨径 62m62m 的浙江飞云江大桥而列中国首位的浙江飞云江大桥而列中国首位 截面为单室箱截面为单室箱 梁梁高高 2 5m2 5m 为跨径的 为跨径的 1 25 21 25 2 顶底板厚 顶底板厚 25cm25cm 腹板 腹板 30 45cm30 45cm 比较轻型 纵向束平弯 多 比较轻型 纵向束平弯 多 数锚固在肋腋范围 在梁的两端设弯起束 数锚固在肋腋范围 在梁的两端设弯起束 河南省的洛阳河南省的洛阳 郑州郑州 开封黄河大桥上均采用开封黄河大桥上均采用 50m50m 简支梁简支梁 其其中开封黄河大桥设计成部中开封黄河大桥设计成部 分预应力混凝土梁分预应力混凝土梁 在河南省伊洛河桥上曾采用跨径在河南省伊洛河桥上曾采用跨径 50m50m 的鱼腹式梁的鱼腹式梁 支点处梁高较跨支点处梁高较跨 中梁高小 中梁高小 国外简支梁的最大跨径为国外简支梁的最大跨径为 76m76m 的奥的奥 AlmAlm 桥 该桥采用双预应力 即除设预桥 该桥采用双预应力 即除设预 应力筋外应力筋外 在截面的另一端设预压力筋在截面的另一端设预压力筋 为防止钢筋在受预压力时的压屈为防止钢筋在受预压力时的压屈 把预压筋的把预压筋的 预留孔道作成椭圆形预留孔道作成椭圆形 相邻椭圆形相位差相邻椭圆形相位差 9090 由于双预应力由于双预应力 截面高度小截面高度小 仅为仅为 2 5m2 5m 为梁跨径的为梁跨径的 1 301 30 双预应力梁端部的局部应力较大 后来日本曾将预压力筋设在离端 双预应力梁端部的局部应力较大 后来日本曾将预压力筋设在离端 部一定距离的上翼缘预留槽中 而不设于端部 使局部应力问题趋于缓和 部一定距离的上翼缘预留槽中 而不设于端部 使局部应力问题趋于缓和 小洞中桥施工图设计 3 但至今仍用得不多 我国河北滦但至今仍用得不多 我国河北滦平县修建了大屯试验桥 平县修建了大屯试验桥 3 3 40m40m 由 由 5 5 片顶宽片顶宽 2 1m2 1m 箱箱 梁组成梁组成 箱高箱高 1 35m1 35m 高跨比接近高跨比接近 1 30 9 1 30 9 目前我国的简支梁目前我国的简支梁 跨径在跨径在 16m16m 及以上者及以上者 都采用预应力结构都采用预应力结构 有的在有的在 13m13m 空心板中空心板中 也施加了预应力也施加了预应力 鉴于桥面连续较易出现裂鉴于桥面连续较易出现裂 缝缝 趋向于采用结构连续趋向于采用结构连续 即采用中等跨径的连续梁即采用中等跨径的连续梁 连续刚构连续刚构 也可先简支也可先简支 后连续后连续 以提高结构的耐久性 延长使用寿命以提高结构的耐久性 延长使用寿命 2 2 连续梁桥 连续刚构桥发展现状及其发展趋势 连续梁桥 连续刚构桥发展现状及其发展趋势 连续梁桥 连续刚构桥应用范围很广 从中小跨径到特大跨径 中小跨径往往采用连续梁桥 连续刚构桥应用范围很广 从中小跨径到特大跨径 中小跨径往往采用 搭架现浇或先简支后连续 对大跨径梁桥 随着交通业的发展 要求行车平顺舒适搭架现浇或先简支后连续 对大跨径梁桥 随着交通业的发展 要求行车平顺舒适 多多 伸缩缝的简支伸缩缝的简支 T T 梁结构已不能满足要求梁结构已不能满足要求 于是连续梁得到了迅速的发展于是连续梁得到了迅速的发展 用顶推法施工用顶推法施工 时时 一般限于限于等截面连续梁一般限于限于等截面连续梁 悬臂施工时悬臂施工时 往往采用变截面往往采用变截面 梁墩临时固结梁墩临时固结 合拢合拢 后将梁墩连续改为支座后将梁墩连续改为支座 转换体系而成连续梁转换体系而成连续梁 大跨径连续梁一般采用变截面大跨径连续梁一般采用变截面 可以多可以多 跨连续跨连续 但需临时固结梁墩和转换结构体系但需临时固结梁墩和转换结构体系 同时需大吨位的盆式支座同时需大吨位的盆式支座 养护工作量大养护工作量大 国外最大的连续梁为跨径国外最大的连续梁为跨径 260m260m 的挪威的挪威 Varodd 2Varodd 2 桥桥 我国现已建成的最大跨径则为主跨我国现已建成的最大跨径则为主跨 为为 3 3 165m165m 的南京长江二桥北汊大桥的南京长江二桥北汊大桥 主跨这一跨度在同类型桥梁中居亚洲第一主跨这一跨度在同类型桥梁中居亚洲第一 而而于于 小洞中桥施工图设计 4 20082008 年年 8 8 月月 1 1 日奠基日奠基 1212 月月 2626 日正式开工建设的崇启大桥主桥长日正式开工建设的崇启大桥主桥长 944944 米米 上部结构上部结构为为 102 4102 4 185 102185 102 米的米的 6 6 跨变截面钢箱梁 其跨度为目前国内同类型桥梁跨度之最 相跨变截面钢箱梁 其跨度为目前国内同类型桥梁跨度之最 相 比之下 比之下 PCPC 连续刚构桥比连续刚构桥比 PCPC 连续梁桥和连续梁桥和 PCTPCT 型刚构桥有更大的跨越能力 近年来型刚构桥有更大的跨越能力 近年来 各各 国修建国修建 PCPC 连续刚构桥很多连续刚构桥很多 随着世界经济发展随着世界经济发展 PCPC 连续刚构桥将得到更快发展连续刚构桥将得到更快发展 1991998 8 年挪威建成了年挪威建成了 stolmastolma 桥桥 主跨主跨 301m301m 和拉夫特桥和拉夫特桥 主跨主跨 298m298m 将将 PCPC 连续刚构桥跨径连续刚构桥跨径 发展到顶点 我国于发展到顶点 我国于 19881988 年建成的广东洛溪大桥 主跨年建成的广东洛溪大桥 主跨 180m180m 开创了我国修建大跨 开创了我国修建大跨 径径 PCPC 连续刚构桥的先例连续刚构桥的先例 19971997 年建成的虎门大桥副航道桥年建成的虎门大桥副航道桥 主跨主跨 270m270m 为当时为当时 PCPC 连连 续刚构世界第一续刚构世界第一 近几年相继建成了泸州长江二桥近几年相继建成了泸州长江二桥 主跨主跨 252m252m 重庆黄花园大桥重庆黄花园大桥 主主 跨跨 250m250m 黄石长江大桥 主跨 黄石长江大桥 主跨 245m245m 重庆高家花园桥 主跨 重庆高家花园桥 主跨 240m240m 贵州六广河大 贵州六广河大 桥桥 主跨主跨 240m240m 而于而于 20072007 年建成的世界上第一座钢混组合梁式桥梁年建成的世界上第一座钢混组合梁式桥梁 重庆石板坡新桥重庆石板坡新桥 以跨径以跨径 87 7587 75 m 4m 4 138138 m 330m 330 m 133 75m 133 75 m m 成为连续刚构桥跨径的世界之最我国大跨成为连续刚构桥跨径的世界之最我国大跨径径 PCPC 连续刚构桥型和连续刚构桥型和 PCPC 梁桥型的建桥技术 已居世界领先水平 梁桥型的建桥技术 已居世界领先水平 桥梁发展的五大趋势 桥梁发展的五大趋势 一是一桥多线式铁路钢桥成为发展主流一是一桥多线式铁路钢桥成为发展主流 为满足日益增长的铁路运输要求为满足日益增长的铁路运输要求 同时节同时节 约航道资源约航道资源 大型铁路钢桥一桥多线式桥大型铁路钢桥一桥多线式桥 甚至公铁两用桥甚至公铁两用桥 已成为发展的主流已成为发展的主流 二是二是 向大跨度方向发展 苏通长江大桥 主跨向大跨度方向发展 苏通长江大桥 主跨 10881088 米米 香港昂船洲大桥 主跨 香港昂船洲大桥 主跨 10181018 米 米 的建成的建成 一下子使我国公路用斜拉桥的主跨长度跨越到了千米级别一下子使我国公路用斜拉桥的主跨长度跨越到了千米级别 此外此外 我国公铁两我国公铁两 用斜拉桥的主跨长度也在向千米级别进军 三是向重荷载方向发展用斜拉桥的主跨长度也在向千米级别进军 三是向重荷载方向发展 武汉天兴洲长江武汉天兴洲长江 大桥可以同时承载大桥可以同时承载 2 2 万吨的载荷 为当今世界上载荷量最大的公铁两用桥万吨的载荷 为当今世界上载荷量最大的公铁两用桥 专家介绍专家介绍 说说 四是使用寿命更长四是使用寿命更长 美国旧金山新海湾大桥的设计使用寿命长达美国旧金山新海湾大桥的设计使用寿命长达 150150 年年 使桥梁的使桥梁的 使用寿命一下子由以前的六七十年延长了一倍 使用寿命一下子由以前的六七十年延长了一倍 目前我国正在开展新一轮大规模的桥目前我国正在开展新一轮大规模的桥 梁建设梁建设 特别是跨江跨海大桥特别是跨江跨海大桥 设计使用寿命越来越长设计使用寿命越来越长 如东海大桥如东海大桥 杭州湾跨海大桥杭州湾跨海大桥 都提出设计使用寿命为都提出设计使用寿命为 100100 年年 港珠澳大桥的设计使用寿命则长达港珠澳大桥的设计使用寿命则长达 120120 年年 五是更加注五是更加注 重造型美观重造型美观 未来钢结构桥梁设计更加重视建筑艺术造型未来钢结构桥梁设计更加重视建筑艺术造型 更加重视环境保护更加重视环境保护 更加注更加注 重与当地城市环境和人文景观的完美结合 重与当地城市环境和人文景观的完美结合 三 方案比选方案比选 桥梁方案比选应综合考虑梁的受力特点桥梁方案比选应综合考虑梁的受力特点 建桥材料建桥材料 适应跨度适应跨度 施工条件施工条件 经济安经济安 全等方面来综合比较 最终选定一种构造合理造价经济的优美适用的桥型全等方面来综合比较 最终选定一种构造合理造价经济的优美适用的桥型 小洞中桥施工图设计 5 方案方案一一 预应力混凝土简支预应力混凝土简支 T T 梁桥梁桥 该方案采用该方案采用 2 2 跨跨 2 26 866 86 米预应力混凝土简支米预应力混凝土简支 T T 梁桥梁桥 桥面净宽为桥面净宽为 1 17 287 28 米米 桥梁上桥梁上 部结构采用部结构采用 8 8 片主梁 主梁片主梁 主梁无无间距 其中预制主梁宽间距 其中预制主梁宽 2 162 16 米 桥面米 桥面设设有有 2 2 的横坡的横坡 采采 用预制吊装安装的施工方法 用预制吊装安装的施工方法 立面布置图 立面布置图 主梁横截面图 主梁横截面图 小洞中桥施工图设计 6 1 1 简支梁桥属于单孔静定结构简支梁桥属于单孔静定结构 它受力明确它受力明确 结构简单结构简单 施工方便施工方便 结构内力系受结构内力系受 外力影响 能适应在地质较差的桥位上建桥 外力影响 能适应在地质较差的桥位上建桥 2 2 在多孔简支梁桥中 由于各跨经结构尺寸在多孔简支梁桥中 由于各跨经结构尺寸统一统一 其结构尺寸易于设计成系列化 其结构尺寸易于设计成系列化 标准化标准化 有利于组织大规模的工厂预制生产并用现代化起重设备有利于组织大规模的工厂预制生产并用现代化起重设备 进行安装进行安装 简化施工简化施工 管理工作 降低施工费用 管理工作 降低施工费用 3 3 装配式的施工方法可以节省大量模板装配式的施工方法可以节省大量模板 并且上下部结构可用时施工并且上下部结构可用时施工 显著加快建显著加快建 桥速度缩短工期 桥速度缩短工期 方案方案二二 预应力混凝土连续梁桥预应力混凝土连续梁桥 该方案采用该方案采用 3 3 跨跨 1818 米预应力混凝土米预应力混凝土连续连续 T T 梁桥 桥面净宽为梁桥 桥面净宽为 1 17 287 28 米 桥梁上部米 桥梁上部 结构采用结构采用 8 8 片主梁 主梁片主梁 主梁无无间距 其中预制主梁宽间距 其中预制主梁宽 2 162 16 米 桥面米 桥面设设有有 2 2 的横坡的横坡 立面布置图 立面布置图 小洞中桥施工图设计 7 主梁横截面图 主梁横截面图 对比表格对比表格 小洞中桥施工图设计 8 经过仔细的比对 经过仔细的比对 一一号方案从施工方法 经济因素等多方面都优异于号方案从施工方法 经济因素等多方面都优异于第二第二方案 方案 所以本设计采用预应力混凝土所以本设计采用预应力混凝土简支简支 T T 梁桥梁桥 小洞中桥施工图设计 9 四 设计 研究 的重点与难点 拟采用的途径 研究手段四 设计 研究 的重点与难点 拟采用的途径 研究手段 重点与难点 重点与难点 1 1 成桥状态下的结构分析成桥状态下的结构分析 2 2 截面的钢筋布置截面的钢筋布置 3 3 施工过程中的内力和位移计算施工过程中的内力和位移计算 4 4 结构尺寸的合理拟定结构尺寸的合理拟定 5 5 施工过程结构受力状态的正确模拟施工过程结构受力状态的正确模拟 拟采用的途径 拟采用的途径 1 1 正确使用桥梁计算软件正确使用桥梁计算软件 2 2 正确使用规范正确使用规范 3 3 收集参考图收集参考图 4 4 合理使用桥型 正确拟定结构尺寸合理使用桥型 正确拟定结构尺寸 5 5 根据桥型特点和施工条件 设计合理施工方案根据桥型特点和施工条件 设计合理施工方案 6 6 用桥梁设计软件正确计算结构内力用桥梁设计软件正确计算结构内力 7 7 合理配筋合理配筋 小洞中桥施工图设计 10 五 设计 研究 进度计划 五 设计 研究 进度计划 1 1 3 3 周周 4 4 周周翻译 翻译 开题报告 方案比选 推荐最优方案开题报告 方案比选 推荐最优方案 2 2 5 5 周周拟定结构尺寸 选取计算简图拟定结构尺寸 选取计算简图或内力计算或内力计算 3 3 6 6 周周内力计算或内力计算或程序调试程序调试与与基本数据准备基本数据准备 4 4 6 67 78 8 周周内力计算 内力计算 作用效应作用效应组合和绘制包络图组合和绘制包络图 5 5 9 9 1010 周周钢筋钢筋数量估算及布数量估算及布置置 6 6 1111 1212 周周验算及验算及资料资料整理整理 7 7 1313 1414 周周绘制施工图绘制施工图 8 8 1515 周周编写设计说明书 编写设计说明书 整理整理译文 英文摘要译文 英文摘要 9 9 1616 周周整理 修改及交稿整理 修改及交稿 10 10 1717 周周毕业答辩及其准备毕业答辩及其准备 六 参考文献 六 参考文献 1 1 JTGJTG B01 2003 B01 2003 公路工程技术标准公路工程技术标准 S S 北京 人民交通出版社 北京 人民交通出版社 2004 2004 2 2 JTGJTG D60 2004 D60 2004 公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范 S S 北京 人民交通出版社 北京 人民交通出版社 2004 2004 3 3 JTJ022 85 JTJ022 85 公路砖石及公路砖石及混凝土混凝土桥涵设计规范桥涵设计规范 S S 北京北京 人民交通出版社人民交通出版社 2004 2004 4 4 JTGJTG D62 2004 D62 2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 S S 北京 人民北京 人民 交通出版社 交通出版社 2004 2004 5 5 叶见曙叶见曙 结构设计原理结构设计原理 M M 北京 人民交通出版社 北京 人民交通出版社 2005 2005 6 6 易建国易建国 桥梁计算示例丛书桥梁计算示例丛书 混凝土简支梁 板 桥混凝土简支梁 板 桥 M M 北京 人民交通出版北京 人民交通出版 社社 2006 2006 7 7 周念先