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土坎
设计
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土坎子桥设计,土坎,设计
- 内容简介：
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土木工程目年学 号201018020327邓扬年长专业 桥梁土坎子桥2 月 日 2014 年 6 月 日月年班设计日审查月日批准毕业设计（论文）任务书土木与建筑 学院题任务起止日期： 2014学 生 姓 名 杨恺指 导 教 师 刘小燕教 研 室 主 任院一、毕业设计（论文）任务课题内容（一）技术参数要求1基本资料： 荷载 公路-1级；桥宽 净14.0（行车道）+2*2.0（人行道）+两侧拦杆双向横坡 1.50%；设计洪水位：另见资料桥位处地质情况： 另见地质资料；（二）设计要求1. 根据设计任务的要求进行桥型方案比较，通过对比选方案的分析、比较，阐明选择这个设计方案的原因以及采用方案的特点；2. 说明采用方案的设计思路和进程计划等，并按要求撰写开题报告；3. 对推荐的设计方案进行纵、横断面设计和平面布置，绘制桥型布置图；4. 拟定结构各部分尺寸，确定计算简图，按04桥规进行结构内力计算、钢筋配置及验算等；5. 按要求编写设计计算说明书；6. 绘制全桥主要结构的施工图；7. 根据指导教师的要求阅读并翻译至少一篇英文文献。课题任务要求1. 毕业设计文件格式和内容应符合长沙理工大学毕业设计撰写规范要求，做到内容完整、排版工整、数据可靠、结构合理，具体见教务处和土建学院网站；2. 毕业设计工作均需独立、按进度、全面完成；所有文档一律用计算机进行处理。3. 计算书内容完整、数据的有效数位合理，图、表、公式、页码有编号，引用的出处有标注，文字通顺，无错别字。4. 施工图应符合公路桥梁施工图的要求，图框为条形，字体大小合适，投影正确。5. 上交资料齐全，资料包括毕业设计任务书、指导书、计算书、图纸、外文翻译、含计算书与施工图文档的磁盘等。6. 设计计算按交通部2004版公路桥涵设计通用规范及相关的技术标准进行。7. 设计计算前后一致，包括目录与正文一致；计算数据前后一致；设计方案与施工图一致；设计依据与现行规范一致。8. 设计计算中，学生应对其所采用的电算手段和软件有相当的熟悉程度，能事先对其所用软件是否能满足设计的需要作出准确的判断；设计计算方法应与目前我国公路桥涵设计通用方法保持一致；计算过程完整，计算理论正确。9. 通过毕业设计的实践，理论联系实际，独立完成设计，不断提高分析问题和解决问题的能力；学习科研论文的撰写；了解专业动态。10. 遵守纪律，遵守校纪、校规。严谨负责，实事求是，刻苦钻研，相互协作，勇于创新。课题完成后应提交的资料（或图表、设计图纸）（一）计算说明部分（主要部分）：1中英文摘要； 2方案比较；3上部结构设计计算书； 4下部结构设计计算书（部分同学选作）；5程序设计书（部分同学选作）； 6主要材料数量；7外文翻译(要求3000字以上)； 8致谢、参考文献、附件等其他部分。具体要求：计算书排版、标题、层次、参考文献以及装订顺序等按学校关于毕业设计撰写规范执行。（二）图纸部分（主要部分）：1.桥梁总体布置图（设计方案、比选方案一、比选方案二）；2.上部结构一般构造图、主要构件的结构构造图；3.上部结构主要构件的钢筋（普通钢筋和预应力钢筋）布置图；4.下部结构一般构造图、主要构件的结构布置图；5.下部结构主要构件的钢筋（普通钢筋和预应力钢筋）布置图；6.支座、伸缩缝、栏杆、人行道、泄水管等构造图；7.要求利用AUTOCAD绘制A3图12张以上和手工绘制A3图2张以上。具体要求：绘制主要的施工图（用A3图纸），主要由计算机绘图，要求至少绘制十二份图纸，另加2张手绘图（A3图纸）。主要参考文献与外文翻译文件1JTJ001-97，公路工程技术标准S北京：人民交通出版社，19972JTGD62-2004，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20043JTGD60-2004，公路桥涵设计通用规范S北京：人民交通出版社，20044JTJ024-85，公路桥涵地基与基础设计规范S北京：人民交通出版社，19855邵旭东桥梁工程M北京：人民交通出版社，20076范立础，顾安邦桥梁工程(上、下册)(土木工程专业用)M北京：人民交通出版社，20027姚玲森桥梁工程(公路与城市道路工程专业用)M北京：人民交通出版社，20088颜东煌，田仲初，李学文桥梁结构电算程序设计M北京：湖南大学出版社，20029李传习，夏桂云大跨度桥梁结构计算理论M北京：人民交通出版社，200210周念先桥梁方案比选M北京：人民交通出版社，199711王文涛刚构连续组合梁桥M北京：人民交通出版社，199512范立础预应力混凝土连续梁桥M北京：人民交通出版社，199913林元培斜拉桥M北京：人民交通出版社，200614陈宝春钢管混凝土拱桥设计与施工M北京：人民交通出版社，199915严国敏现代悬索桥M北京：人民交通出版社，200216邵旭东桥梁设计百问M北京：人民交通出版社，200317叶见曙结构设计原理(第二版)M北京：人民交通出版社，200518陈忠延土木工程专业毕业设计指南（桥梁工程专业）M北京：人民交通出版社，200220Soon-DuckKwon;HankyuLee;SeunghoLee;JonghwaKim,JournalofBridgeEngineering.I,July2013-Volume18,Page62421易建国桥梁计算实例集混凝土简支梁（板）桥M北京：人民交通出版社，199122马尔立公路桥梁墩台设计与施工M北京：人民交通出版社，1998同组设计者： 陈凯注：1. 此任务书由指导教师填写。如不够填写，可另加页。2. 此任务书最迟必须在毕业设计（论文）开始前一周下达给学生。3. 此任务书可从教务处网页表格下载区下载毕 业 设 计（论 文）工 作 任 务13方案比选、推荐方案上部结构设计计算，电算9强度、刚度、稳定性验算，中期答辩下部结构计算绘制结构施工图、小结整理、汇总成果，准备答辩答辩提交成果 17工 作 进 度 日 程 安 排周次48101113141516171 2345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20二、毕业设计（论文）工作进度计划表序号结合毕业实习熟悉、准备资料，方案比较，1 拟定推荐方案的结构尺寸，交方案比选(开题)报告和图纸，专业文献翻译23 配筋计算456789注：1. 此表由指导教师填写；2. 此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据；3. 进度安排请用“”在相应位置画出。第 一 阶 段组织纪律签字 日期 签字 日期 签字 日期第 二 阶 段完成任务情况第 三 阶 段组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表时间内容检查记录教师签字注：1. 此表应由指导教师认真填写。阶段分布由各学院自行决定。2.“组织纪律”一档应按长沙理工大学学生学籍管理实施办法精神，根据学生具体执行情况，如实填写。3.“完成任务情况”一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。包括优点，存在的问题与建议4. 对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。(2) 扉 页(4) 中文摘要(6) 目录(8) 参考文献(10) 附录（公式的推演、图表、程序等）(12) 附件2：译文及原文影印件四、学生毕业设计（论文）装袋要求：1. 毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订成一本（撰写规范见教务处网页）。(1) 封面(3) 毕业设计（论文）任务书(5) 英文摘要(7) 正文(9) 致谢(11) 附件1：开题报告（文献综述）2. 需单独装订的图纸（设计类）按顺序装订成一本。3. 修改稿（经、管、文法类专业）按顺序装订成一本。4.毕业设计(论文)成绩评定书一份。5论文电子文档由各学院收集保存。学生送交全部文件日期学生（签名）指导教师验收（签名）毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书土木与建筑学院土木工程专业 桥梁班题目土坎子桥设计任务起止日期： 2014年2月日 2014年6月日学 生 姓 名 杨恺学 号 201018020327指 导 教 师 刘小燕邓扬教研室主任年月日审查院长年月日批准一、毕业设计（论文）任务一、毕业设计（论文）任务课题内容课题内容（一）技术参数要求（一）技术参数要求1基本资料： 荷载公路-1 级；桥宽净14.0（行车道）+2*2.0（人行道）+两侧拦杆双向横坡1.50%；设计洪水位：另见资料桥位处地质情况： 另见地质资料；（二）（二） 设计要求设计要求1.根据设计任务的要求进行桥型方案比较，通过对比选方案的分析、比较，阐明选择这个设计方案的原因以及采用方案的特点；2.说明采用方案的设计思路和进程计划等，并按要求撰写开题报告；3.对推荐的设计方案进行纵、横断面设计和平面布置，绘制桥型布置图；4.拟定结构各部分尺寸，确定计算简图，按04 桥规进行结构内力计算、钢筋配置及验算等；5.按要求编写设计计算说明书；6.绘制全桥主要结构的施工图；7.根据指导教师的要求阅读并翻译至少一篇英文文献。课题任务要求课题任务要求1. 毕业设计文件格式和内容应符合长沙理工大学毕业设计撰写规范要求，做到内容完整、排版工整、数据可靠、结构合理，具体见教务处和土建学院网站；2. 毕业设计工作均需独立、按进度、全面完成；所有文档一律用计算机进行处理。3. 计算书内容完整、数据的有效数位合理，图、表、公式、页码有编号，引用的出处有标注，文字通顺，无错别字。4. 施工图应符合公路桥梁施工图的要求，图框为条形，字体大小合适，投影正确。5. 上交资料齐全，资料包括毕业设计任务书、指导书、计算书、图纸、外文翻译、含计算书与施工图文档的磁盘等。6. 设计计算按交通部 2004 版公路桥涵设计通用规范及相关的技术标准进行。7. 设计计算前后一致，包括目录与正文一致；计算数据前后一致；设计方案与施工图一致；设计依据与现行规范一致。8. 设计计算中，学生应对其所采用的电算手段和软件有相当的熟悉程度，能事先对其所用软件是否能满足设计的需要作出准确的判断；设计计算方法应与目前我国公路桥涵设计通用方法保持一致；计算过程完整，计算理论正确。9. 通过毕业设计的实践，理论联系实际，独立完成设计，不断提高分析问题和解决问题的能力；学习科研论文的撰写；了解专业动态。10. 遵守纪律，遵守校纪、校规。严谨负责，实事求是，刻苦钻研，相互协作，勇于创新。课题完成后应提交的资料（或图表、设计图纸）课题完成后应提交的资料（或图表、设计图纸）（一） 计算说明部分（主要部分） ：1中英文摘要；2方案比较；3 上部结构设计计算书；4 下部结构设计计算书 （部分同学选作） ；5程序设计书（部分同学选作） ；6主要材料数量；7外文翻译(要求 3000 字以上)；8致谢、参考文献、附件等其他部分。具体要求：具体要求：计算书排版、标题、层次、参考文献以及装订顺序等按学校关于毕业设计撰写规范执行。（二） 图纸部分（主要部分） ：1.桥梁总体布置图（设计方案、比选方案一、比选方案二） ；2.上部结构一般构造图、主要构件的结构构造图；3.上部结构主要构件的钢筋（普通钢筋和预应力钢筋）布置图；4.下部结构一般构造图、主要构件的结构布置图；5.下部结构主要构件的钢筋（普通钢筋和预应力钢筋）布置图；6.支座、伸缩缝、栏杆、人行道、泄水管等构造图；7.要求利用 AUTOCAD 绘制 A3 图 12 张以上和手工绘制 A3 图 2 张以上。具体要求：具体要求：绘制主要的施工图（用 A3 图纸） ，主要由计算机绘图，要求至少绘制十二份图纸，另加 2 张手绘图（A3 图纸） 。主要参考文献与外文翻译文件主要参考文献与外文翻译文件1JTJ 001-97，公路工程技术标准S北京：人民交通出版社，19972JTGD62-2004，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 20043JTGD60-2004，公路桥涵设计通用规范S北京：人民交通出版社，20044JTJ 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，19855邵旭东桥梁工程M北京：人民交通出版社，20076范立础，顾安邦桥梁工程(上、下册)(土木工程专业用)M北京：人民交通出版社，20027姚玲森桥梁工程(公路与城市道路工程专业用)M北京：人民交通出版社，20088颜东煌，田仲初，李学文桥梁结构电算程序设计 M北京：湖南大学出版社，20029李传习，夏桂云大跨度桥梁结构计算理论M北京：人民交通出版社，200210周念先桥梁方案比选M北京：人民交通出版社，199711王文涛刚构连续组合梁桥M北京：人民交通出版社，199512范立础预应力混凝土连续梁桥M北京：人民交通出版社，199913林元培斜拉桥M北京：人民交通出版社，200614陈宝春钢管混凝土拱桥设计与施工 M北京：人民交通出版社，199915严国敏现代悬索桥M北京：人民交通出版社，200216邵旭东桥梁设计百问M北京：人民交通出版社，200317叶见曙结构设计原理(第二版)M北京：人民交通出版社，200518陈忠延土木工程专业毕业设计指南（桥梁工程专业）M北京：人民交通出版社，200220 Soon-Duck Kwon;Hankyu Lee;Seungho Lee;Jonghwa Kim,Journal of Bridge Engineering.I,July 2013 - Volume 18,Page 62421易建国桥梁计算实例集混凝土简支梁（板）桥M北京：人民交通出版社，199122马尔立公路桥梁墩台设计与施工 M北京：人民交通出版社，1998同组设计者：陈凯注：1. 此任务书由指导教师填写。如不够填写，可另加页。2. 此任务书最迟必须在毕业设计（论文）开始前一周下达给学生。3. 此任务书可从教务处网页表格下载区下载二、毕业设计（论文）工作进度计划表二、毕业设计（论文）工作进度计划表序号毕 业 设 计（论 文）工 作 任 务工 作 进 度 日 程 安 排周次12345678910111213141516171819201结合毕业实习熟悉、 准备资料， 方案比较，拟定推荐方案的结构尺寸， 交方案比选(开题)报告和图纸，专业文献翻译132方案比选、 推荐方案上部结构设计计算，电算483配筋计算94强度、刚度、稳定性验算，中期答辩105下部结构计算11136绘制结构施工图、小结14157整理、汇总成果，准备答辩168答辩179提交成果17注：1. 此表由指导教师填写；2. 此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据；3. 进度安排请用“”在相应位置画出。三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表时间第一阶段第二阶段第三阶段内容组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况检查记录教师签字签字日期签字日期签字日期注：1. 此表应由指导教师认真填写。阶段分布由各学院自行决定。2. “组织纪律”一档应按长沙理工大学学生学籍管理实施办法精神，根据学生具体执行情况，如实填写。3. “完成任务情况”一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。包括优点，存在的问题与建议4. 对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。四、学生毕业设计（论文）装袋要求：四、学生毕业设计（论文）装袋要求：1. 毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订成一本（撰写规范见教务处网页） 。(1) 封面(2) 扉 页(3) 毕业设计（论文）任务书(4) 中文摘要(5) 英文摘要(6) 目录(7) 正文(8) 参考文献(9) 致谢(10) 附录 （公式的推演、 图表、 程序等）(11) 附件 1：开题报告（文献综述）(12) 附件 2：译文及原文影印件2. 需单独装订的图纸（设计类）按顺序装订成一本。3. 修改稿（经、管、文法类专业）按顺序装订成一本。4.毕业设计(论文)成绩评定书一份。5论文电子文档由各学院收集保存。学生送交全部文件日期学生（签名）指导教师验收（签名）号：201018020327级：桥梁1003班论文毕业设计(论文)开题报告题目：土坎子桥设计课 题 类 别：设计学 生 姓 名：杨恺学班专业（全称）：土木与建筑学院桥梁工程指 导 教 师：刘小燕 邓扬2014年 4 月一、本课题设计的目的：1、熟悉桥梁设计的整个过程，加强对于规范手册的了解和应用；2、掌握桥梁的基本概念，增强综合运用各种所学知识的能力；3、提高桥梁结构分析能力和运用电算能力，使用商业软件或其他计算程序；4、提高使用计算机辅助设计（CAD）的水平；5、培养独立解决实际问题的能力；6、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。二、项目概况：（一）技术参数要求1基本资料： 荷载 公路-1级；桥宽 净14.0（行车道）+2*2.0（人行道）+两侧拦杆双向横坡 1.50%；设计洪水位：另见资料；桥位处地质情况：另见地质资料；三、方案设计：方案一：采用等截面预应力混凝土连续箱梁设计：跨径440m，桥宽13.5m，主梁为单箱双室结构，施工过程采用满堂支架方法。具体尺寸如图。主梁平面布置图主梁横断面布置图方案二：采用等截面预应力混凝土简支T梁设计，跨径820m，桥宽13.5m。主梁为T梁结构，施工过程采取支架浇筑方法。具体尺寸如图。主梁平面布置图方案二简支T梁满足行车安全和通航要求下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩 构，对地基的要求不是很高，能在地有卸载的作用，使内力状态比较均匀 质环境较差的环境下建桥。缺点：由于结构自身的缺陷，简支梁面不连续，无法满足高速行车的要分降低施工成本；所用材料普通，价格低，但是支座相对较多，成桥后的 材料容易获得，整体成本较低。量会相对较少，桥墩间距也是较大， 结构简单，线条清晰满足行车安全和通航要求施工技术成熟，安装预制方便，四、方案比选方案一连续箱梁安全性优点：简支梁桥的施工技术已经十分优点：能有效的提升车辆行驶的舒适 成熟，桥的设计预制和安装都有固定性和抗震性，且桥梁跨越力较大，适 的规范和经验可以参考，而且施工速用范围较宽。连续梁在恒活载作用 度会比较快。且简支梁桥是静定结适用性合理。缺点：预应力张拉后上拱偏大，影响 桥无法达到很大的跨径，而且由于桥桥面线形，带来桥面铺装加厚。求。需要的机具少，无需大型设备，可充经济性支座维护费用比较多。连续梁桥跨径相对较大，因此桥墩数美观性在视觉上不易造成阻碍。五、方案推荐：本次设计中，我推荐使用方案一。从施工条件上来看，预应力混凝土连续梁桥和简支梁桥同样技术成熟，施工安全性高。从功能性来讲，连续梁桥的行车条件好，更加平顺，且承载能力好；而简支梁桥无法满足高速行车的要求。从美观性上来看，连续梁桥略胜于简支梁桥。从受力特性上来说，连续梁桥具有负弯矩卸载效应，跨中弯矩要比同跨的简支梁小得多，所以跨越能力也比简支梁桥大得多。在30-120m的公路桥中，普遍采用连续梁桥而不是简支梁桥。预应力混凝土梁桥结构受力合理，建筑高度小，结构轻，可以工厂化预制生产。箱梁的截面抗扭刚度大，结构在施工和使用过程中都具有良好的稳定性。从材料的耐久性上来看，材料相同，保护层厚度相同，受力相同的情况下，通常以结构外露面积作为评价耐久性的一个指标。箱梁桥下外露面积比T梁要少，加上横隔板，外露面积更大；T梁的横隔板也常出现开裂，同样会影响其耐久性。综上所述，本桥采用方案一的预应力混凝土连续箱梁桥而不是方案二的预应力混凝土简支T梁桥。六、设计现状和发展趋势（文献综述）：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。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。连续梁中小跨径时往往采用搭架浇筑，或先简支后连续。对大跨径梁桥，一半采用顶推施工和悬臂施工。用顶推法施工时，一般限于等截面连续梁。悬臂施工时，往往采用变截面，梁墩临时固结，合拢后将梁墩连续改为支座，转换体系而成连续梁。大跨径连续梁一般采用箱形截面，可以多跨连续。国外最大的连续梁，为跨径260m的挪威Varodd-2桥，我国则为跨径165m的南京长江二桥北汊大桥和宿淮高速京杭运河大桥。随着预应力技术不断发展以及高强轻质材料的相继问世，桥梁的发展方向应是新型、大跨、轻质和美观、环保、人性化。而桥梁的每次重大技术发展都是和材料、施工工艺、结构体系等密切联系的。1、高强轻骨料混凝土是今后建桥材料的主攻方向：在一些发展中国家，绝大多数桥梁工程结构均采用混凝土材质，主要是其组成材料来源丰富、价格便宜，而且生产的能源消耗少，成本低廉。但普通混凝土材料有其固有的不足之处，最主要的缺点是比强度（材料强度材料容重）很小，为了克服普通混凝土的上述缺点，研制及应用高强轻骨料混凝土是国内、外工程界共同的追求。2、工厂化、 自动化是桥梁施工发展的必然趋势；当前新规划桥梁建设或既有桥梁改造项目很多采用大节段、大块件结构工厂预制，大吨位吊船或架桥机现场快速安装。一座数千米长的特大桥的墩台、桥塔、梁体安装仅需半年左右即可完成，既不破坏植被，又不污染施工水域，施工快捷质量好，并可节省大量的劳动力。设计的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）：I、重点：1、成桥状态下的结构分析；2、截面的钢筋配置；3、施工过程结构内力和位移的计算。II、难点：1、结构尺寸的合理拟定；2、施工过程结构受力过程的正确模拟。III、拟采用的措施： 技术路线：1、合理的选择桥型，正确拟定结构尺寸；2、根据桥型特点和施工条件，设计合理的施工方案；3、用桥梁设计软件准确计算整个计算过程和成桥状态的受力；4、在施工的每一个阶段，充分考虑混凝土的收缩徐变、临时荷载等因素对成桥的影响；5、计算活载和荷载组合，合理配置钢筋；6、通过适当的手算来检验点算结果的正确性。 桥型方案比选：在方案比选中主要有以下三项任务：一是拟定桥梁图示；二是编制方案；三是技术经济比较和最优方案的选定。一般选2-3个方案，设计深度相同，进行技术经济比较。毕 业 设 计（论 文）工 作 任 务1-4方案比选、推荐方案上部结构设计计算，电算8-9强度、刚度、稳定性验算，中期答辩专题小结（选做）下部结构计算绘制结构施工图专业文献翻译、整理、计算，汇总成果，准备答辩答辩提交成果 17工 作 进 度 日 程 安 排周次-4-8-9-1010-1314-15151617-1-2-3-4-5-678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20二、毕业设计（论文）工作进度计划表序号结合毕业实习熟悉、准备资料,方案比较,1 拟定推荐方案的结构尺寸,交方案比选(开题)报告和图纸23 配筋计算45678910注：1. 此表由指导教师填写；2. 此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据；3. 进度安排请用“-”在相应位置画出。毕业设计毕业设计( (论文论文) )开题报告开题报告题目题目：土坎子桥设计土坎子桥设计课课 题题 类类 别：设计别：设计论文论文学学 生生 姓姓 名：名：杨恺杨恺学学号：号：201018020327201018020327班班级：级：桥梁桥梁 10031003 班班专业（全称专业（全称） ：土木与建筑学院桥梁工程土木与建筑学院桥梁工程指指 导导 教教 师：师：刘小燕刘小燕 邓扬邓扬20142014 年年 4 4 月月 一、一、本课题设计的目的：本课题设计的目的：1、熟悉桥梁设计的整个过程，加强对于规范手册的了解和应用；2、掌握桥梁的基本概念，增强综合运用各种所学知识的能力；3、提高桥梁结构分析能力和运用电算能力，使用商业软件或其他计算程序；4、提高使用计算机辅助设计（CAD）的水平；5、培养独立解决实际问题的能力；6、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。二、项目概况：二、项目概况：（一）技术参数要求（一）技术参数要求1基本资料： 荷载公路-1 级；桥宽净14.0（行车道）+2*2.0（人行道）+两侧拦杆双向横坡1.50%；设计洪水位：另见资料；桥位处地质情况：另见地质资料；三、方案设计：三、方案设计：方案一：方案一：采用等截面预应力混凝土连续箱梁设计：跨径 440m，桥宽 13.5m，主梁为单箱双室结构，施工过程采用满堂支架方法。具体尺寸如图。主梁平面布置图主梁横断面布置图方案二：方案二：采用等截面预应力混凝土简支 T 梁设计，跨径 820m，桥宽 13.5m。主梁为 T 梁结构，施工过程采取支架浇筑方法。具体尺寸如图。主梁平面布置图四、方案比选四、方案比选方案一连续箱梁方案二简支 T 梁安全性满足行车安全和通航要求满足行车安全和通航要求适用性优点： 能有效的提升车辆行驶的舒适性和抗震性，且桥梁跨越力较大， 适用范围较宽。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。缺点：预应力张拉后上拱偏大，影响桥面线形，带来桥面铺装加厚。优点： 简支梁桥的施工技术已经十分成熟， 桥的设计预制和安装都有固定的规范和经验可以参考， 而且施工速度会比较快。且简支梁桥是静定结构，对地基的要求不是很高，能在地质环境较差的环境下建桥。缺点：由于结构自身的缺陷，简支梁桥无法达到很大的跨径， 而且由于桥面不连续，无法满足高速行车的要求。经济性需要的机具少，无需大型设备，可充分降低施工成本；所用材料普通， 价格低，但是支座相对较多，成桥后的支座维护费用比较多。施工技术成熟，安装预制方便，材料容易获得，整体成本较低。美观性连续梁桥跨径相对较大， 因此桥墩数量会相对较少，桥墩间距也是较大，在视觉上不易造成阻碍。结构简单，线条清晰五、方案推荐：五、方案推荐：本次设计中，我推荐使用方案一。从施工条件上来看，预应力混凝土连续梁桥和简支梁桥同样技术成熟，施工安全性高。从功能性来讲，连续梁桥的行车条件好，更加平顺，且承载能力好；而简支梁桥无法满足高速行车的要求。从美观性上来看，连续梁桥略胜于简支梁桥。从受力特性上来说，连续梁桥具有负弯矩卸载效应，跨中弯矩要比同跨的简支梁小得多，所以跨越能力也比简支梁桥大得多。在 30-120m 的公路桥中，普遍采用连续梁桥而不是简支梁桥。预应力混凝土梁桥结构受力合理，建筑高度小，结构轻，可以工厂化预制生产。箱梁的截面抗扭刚度大，结构在施工和使用过程中都具有良好的稳定性。从材料的耐久性上来看，材料相同，保护层厚度相同，受力相同的情况下，通常以结构外露面积作为评价耐久性的一个指标。箱梁桥下外露面积比 T 梁要少，加上横隔板，外露面积更大；T 梁的横隔板也常出现开裂，同样会影响其耐久性。综上所述，本桥采用方案一的预应力混凝土连续箱梁桥而不是方案二的预应力混凝土简支 T 梁桥。六、设计现状和发展趋势（文献综述六、设计现状和发展趋势（文献综述） ：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。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。连续梁中小跨径时往往采用搭架浇筑，或先简支后连续。对大跨径梁桥，一半采用顶推施工和悬臂施工。用顶推法施工时，一般限于等截面连续梁。悬臂施工时，往往采用变截面，梁墩临时固结，合拢后将梁墩连续改为支座，转换体系而成连续梁。大跨径连续梁一般采用箱形截面，可以多跨连续。国外最大的连续梁，为跨径 260m 的挪威 Varodd-2 桥，我国则为跨径 165m 的南京长江二桥北汊大桥和宿淮高速京杭运河大桥。随着预应力技术不断发展以及高强轻质材料的相继问世，桥梁的发展方向应是新型、大跨、轻质和美观、环保、人性化。而桥梁的每次重大技术发展都是和材料、施工工艺、结构体系等密切联系的。1、高强轻骨料混凝土是今后建桥材料的主攻方向：在一些发展中国家，绝大多数桥梁工程结构均采用混凝土材质，主要是其组成材料来源丰富、价格便宜，而且生产的能源消耗少，成本低廉。但普通混凝土材料有其固有的不足之处，最主要的缺点是比强度（材料强度材料容重）很小，为了克服普通混凝土的上述缺点，研制及应用高强轻骨料混凝土是国内、外工程界共同的追求。2、工厂化、 自动化是桥梁施工发展的必然趋势；当前新规划桥梁建设或既有桥梁改造项目很多采用大节段、大块件结构工厂预制，大吨位吊船或架桥机现场快速安装。一座数千米长的特大桥的墩台、桥塔、梁体安装仅需半年左右即可完成，既不破坏植被，又不污染施工水域，施工快捷质量好，并可节省大量的劳动力。设计的重点与难点，拟采用的途径（研究手段设计的重点与难点，拟采用的途径（研究手段） ：I I、重点：、重点：1、成桥状态下的结构分析；2、截面的钢筋配置；3、施工过程结构内力和位移的计算。IIII、难点：、难点：1、结构尺寸的合理拟定；2、施工过程结构受力过程的正确模拟。IIIIII、拟采用的措施：、拟采用的措施： 技术路线：技术路线：1、合理的选择桥型，正确拟定结构尺寸；2、根据桥型特点和施工条件，设计合理的施工方案；3、用桥梁设计软件准确计算整个计算过程和成桥状态的受力；4、在施工的每一个阶段，充分考虑混凝土的收缩徐变、临时荷载等因素对成桥的影响；5、计算活载和荷载组合，合理配置钢筋；6、通过适当的手算来检验点算结果的正确性。 桥型方案比选：桥型方案比选：在方案比选中主要有以下三项任务：一是拟定桥梁图示；二是编制方案；三是技术经济比较和最优方案的选定。一般选 2-3 个方案，设计深度相同，进行技术经济比较。二、毕业设计（论文）工作进度计划表二、毕业设计（论文）工作进度计划表序号毕 业 设 计（论 文）工 作 任 务工 作 进 度 日 程 安 排周次12345678910111213141516171819201结合毕业实习熟悉、准备资料,方案比较,拟定推荐方案的结构尺寸,交方案比选(开题)报告和图纸1-4- - -2方案比选、 推荐方案上部结构设计计算，电算4-8- - - - - -3配筋计算8-9- - -4强度、刚度、稳定性验算，中期答辩9-10- - -5专题小结（选做）10-13- - - - -6下部结构计算14-15- - -7绘制结构施工图15- -8专业文献翻译、整理、计算，汇总成果，准备答辩16- -9答辩17- -10提交成果17- -注：1. 此表由指导教师填写；2. 此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据；3. 进度安排请用“-”在相应位置画出。号：201018020327级：桥梁1003班邓扬湖南省通城界至黄泥界公路改建工程第二合同段K13+615 土坎子桥学生姓名：杨恺学班所在院(系):土木与建筑学院指导教师：刘小燕完成日期: 2013 年 6 月土坎子桥设计摘要本设计为土坎子桥设计。根据设计任务书提供的设计资料与要求，依据现行公路桥梁设计规范，结合“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则，确定该桥梁方案为：440m的四跨预应力混凝土等截面连续箱梁桥。主梁采用单箱双室截面，梁高2.5m，宽度13.5m，梁为等截面。施工方法采用满堂支架。采用 Midas 软件计算桥梁结构的内力及内力组合，进行预应力钢筋的估算与配置。根据公预规的规定，对该桥梁进行了截面强度验算、抗裂验算、持久状况构件的应力验算和挠度验算，验算结果表明该设计是合理的，该桥梁的各项性能在设计年限内均能满足的要求。关键词：等截面连续箱梁桥；满堂支架施工；Midas；预应力钢筋designassignmentcombiningeconomy,safety,atendonstoconcretecapacityultimatestateandandandwithbeauty”four-spantoCodeBridgesrequestthetheconfirm that theuniform-sectiontheforandprovidedpresentprincipiabridgeprestressedDesignCulvertsbySpecificationsofconcrete continuousofwetheof HighwaybridgeHighwaydeeddesignReinforcesomethatandTHE DESIGN OF TU KAN ZIS BRIDGEABSTRACTABSTRACTThis design is about the construction design of Tu kanzis Bridge.According to the data ofdesignBridge,is “utility,isbeam bridge ,which the span is 440m.The beam is designed to a double cell box girder, the depth of beamis2.5mandthewidthis13.5m.Wellusethefullsupporttofoldthewholebridge.UsingMidassoftwareistogetthe internalforceofthestructuresandthecompositionofinternalforce.Forthis,wecanevaluatetheamountof longitudinal tendons and distribute thebridge.AccordingPrestressedchecking, that includes theload-caringthe normal service ability ultimate state as well as the main sections being out of shape. The conclusion can be drawn that the design is upto the assignment.Keywords:uniform-sectioncontinualrigidframebridge;fullframing;Midas software;prestressed steel湖南省通城界至黄泥界公路改
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