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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 4 40m 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 8 20m 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1234567891011121314151617181920 1 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