艾婷的开题报告.pdf

毕业设计毕业设计 论文论文 开题报告开题报告 题题 目目 药湖药湖大桥大桥施工图设计施工图设计 课课 题题 类类 别 别 设计设计 论文论文 学学 生生 姓姓 名 名 艾艾 婷婷 学学 号 号 2002008 81801802 201010505 班班 级 级 桥桥 梁梁 20200 08 8 0101 班班 专业 全称 专业 全称 土木工程土木工程专业专业 桥梁工程方向桥梁工程方向 指指 导导 教教 师 师 刘小燕刘小燕 徐晓霞徐晓霞 邓杨邓杨 20201 12 2 年年 3 3 月月 目录目录 一 一 本毕业设计的目的本毕业设计的目的 3 3 二 二 设计现状和发展趋势设计现状和发展趋势 3 3 三 三 设计的重点和难点 拟采用的途径设计的重点和难点 拟采用的途径 6 6 四 四 设计进度计划设计进度计划 1111 五 五 参考文献参考文献 1212 一 本毕业设计的目的 通过毕业设计 使我全面掌握四年所学的基础理论和专业知识 增强分析问 题解决问题和创新能力 提高绘制施工图和表现图的技能 毕业设计阶段综合 运用基础知识和专业技术 使我在各方面均能得到较大提高 为今后工作打下 良好基础 二 设计的现状和发展趋势 1 国内外研究概况 1 1 国内预应力混凝土连续梁桥概况 我国自五十年代中期开始修建预应力混凝土梁桥 至今已有五十多年的历 史 比欧洲起步晚 但近二十年来发展迅速 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 桥面伸缩缝一般仅设 二道 行车舒适等优点 加上这种桥型的设计施工较成熟 施工质量和施工工 期能得到控制 成桥后养护工作量小 跨径一般在 150 米以内 种种优点使得这 种桥型在我国公路 城市和铁路桥梁工程中得到广泛采用 1 2 国外预应力混凝土桥梁的发展 预应力混凝土桥梁一跃上桥梁建设的历史舞台 就显示出它强大的竞争能 力 从 50 年代创建了突破了 100m 的跨径记录 经过五十余年的迅猛发展 至今 已创建了各种大跨径的连续梁桥 预应力混凝土桥梁的高速发展是取决于材料与预应力技术的先进水平 设 计理论的日益完善和计算机技术的发展 桥梁方案的竞争能力更加取决于现代 化施工技术水平的提高 桥梁造价的降低 1953 年悬臂浇注法成功问世来 1960 年提出逐孔架设法 1962 年又发展了顶推法 如同三公路 1988 建成哈尔滨至省 界二级公路拉林河大桥上部采用顶推法施工 同年在悬臂浇注法不断完善的基 础上又发展了悬臂预制拼装法 至 70 年代 这些方法在具体桥梁工程的应用上 各自又有了不断的革新 方法如 A 悬臂浇注法 B 应用系梁的悬臂拼装法 C 渐近架设法 D 逐孔架设法 E 逐孔拼装法 F 下系梁逐孔浇注法 G 上系梁逐孔浇注法 F G 又称移动模架法 H 顶推法 适应性最大 应用最 广泛的是悬臂施工法 包括悬臂浇注法与悬臂拼装法 1 3 桥梁施工技术 1 在我国中小跨径的预应力混凝土连续梁桥施工中 除了最古老的支架 现浇方法外 还采用了先简支后连续 顶推法 移动模架逐孔浇筑法 移动导 梁逐孔拼装法和梁体预制浮吊安装法等施工技术 2 平衡悬臂拼装施工法和平衡悬臂浇筑施工法的采用促进了预应力混凝 土连续梁桥的发展 大跨径预应力混凝土连续梁桥大多采用悬臂浇筑法施工 根据连续梁桥的 特点 采用逐段平衡悬臂浇筑 先形成 T 构 再逐跨合拢 逐跨释放临时固定 支座 逐跨完成体系转换 最终形成多跨预应力混凝土连续梁桥 大跨径预应力混凝土连续箱梁广泛采用挂篮进行悬臂浇筑施工 常用的挂 篮形式有桁架式和斜拉式 随着施工技术的进步 挂篮结构向着轻型化的方向 发展 尽可能采用构造合理 受力明确 自重轻 利用系数高 使用安全方便 具有良好技术经济指标的挂篮 总的来说 顶推施工和挂篮施工技术已经趋于 成熟 在目前的施工单位已经有很好的应用了 1 4 鉴于此次设计初步决定采用梁桥施工 以下列出一些著名的梁桥作参考 表一 我国部分已建成的大跨径预应力混凝土连续梁桥 序号 桥 名 主桥跨径 m 截面 桥宽 1 南京长江二桥北汊桥 90 165 3 90 两单室箱 2 15 42 2 宿淮高速京杭运河大桥 93 165 93 两单室箱 2 13 5 3 六库怒江大桥 85 154 85 单箱室 13 5 4 肇庆西江大桥 87 4 136 87 单箱室 22 5 汉川汉江公路大桥 89 142 89 单箱室 12 5 6 广东德胜大桥 82 128 82 两单室箱 25 7 广东德庆西江大桥 82 2 128 82 两单室箱 25 8 8 湖北乐天溪大桥 85 2 125 85 单箱室 15 5 9 上海奉浦大桥 85 3 125 85 单箱室 18 6 10 常德沅水大桥 84 3 120 84 单箱室 19 三 设计 研究 的重点与难点 拟采用的途径 研究手段 1 项目概况 富荣路始建于建县之后 是岳阳县城东西方向的主干道 是联系新老城区的纽 带 是县城道路骨架的重要组成部分 富荣西路设计范围 k0 000 k0 540 结合荣湾水库控制性详细规划及县城总体规划道路骨架体系确定横跨荣湾水库 为一座高架连续桥 规划桥长约 340 米 具体桩号为 k0 540 k0 880 桥梁的 设计必须考虑此次道路纵坡设计并实行与现修的富荣西路完好对接 药湖大桥 的主要技术标准如下 1 设计荷载 公路 I 级 2 桥面宽度 13 0m 横向布置为 1 5m 人行道 10 5m 行车道 0 5m 2 防撞护栏 采用双幅桥 3 桥梁全长 340 主桥采用 4 50m 等截面预应力混凝土连续箱梁 左侧引桥采用 2 35m 装配式部分预应力混凝土连续箱梁 右侧引桥采用 2 35m 装配式部分预应力混凝土连续箱梁 2 方案设计 方案 1 拟采用 4 50m 4 跨等截面连续梁桥 梁高 3 0m 与主跨比为 1 16 7 采用单箱构造 连续梁桥作为一种连续梁桥 具有造价低 整体性好 桥面 接缝少 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 梁体采用预制施工 相对工期短等优点 现已在高速公路上广泛使用 近年来 由于预应力体系的不断更新 新技术的应 用 新的施工工艺的完善 吊装能力的不断提高 使先简支后连续梁桥更经济适 用 但缺点是受力不合理 图二 推荐方案立面图和断面图 方案 2 跨径为 200 0m 拟采用 60m 80m 60m 三跨预应力变截面连续梁 边中 跨比为 0 75 1 0 75 全桥连续 行车顺适 整体型好 利于抗震 桥梁支座 采用滑动盆式橡胶支座和固定盆式橡胶支座 其中固定支座可以将主梁与桥墩 相连 防止主梁在地震时变形 移动 破坏 采用变截面主梁 支点处梁高 5 0 米 跨中梁高 2 5 米 中孔梁底缘曲线按二次抛物线变化 主梁采用梁底搭设 龙门支架 可避免对桥下匝道的通行运输 铺设模板 绑扎普通钢筋 预留预 应力管道 采用锌铁皮波纹管成孔 浇筑 C50 混凝土 先底板 后腹板和桥面 板 预应力钢筋采用后张法超张拉 两端张拉 并通过梁顶板下缘 腹板侧壁 底板上缘设置齿板锚固 下部采用双柱式桩基 设系梁 双柱式桥墩 不设横 向联系 的结构形式 克服基础开挖的一系列弊端 图三 方案 2 立面图和断面图 3 方案比选 3 1 两方案优缺点比较表 4 50m 等截面连续梁桥 60 80 60m 变截面连续梁桥 适 用 性 1 单跨 50 米 施工方便 2 变形小 动力性能好 3 桥 面连续 行车舒适 1 主跨 80 米 桥下净空大 2 采用箱形截面减少自重 3 桥 面连续 行车舒适 安 全 性 1 等跨等截面 施工简单方 便 2 技术成熟 若采用预制 顶推安全性较高 1 主跨适中 箱形梁可以预制 施工方便 2 地基要求高 而 且挂篮施施工产生负弯矩 内 力控制难度大些 经 济 1 混凝土用量 2824m3 2 工期较短 后期养护费用少 1 混凝土用量 2510m3 2 工期较长 技 术 施工技术成熟 梁体可在预制 场事先预制 上部结构可与下 部结构同时施工 缩短工期 挂篮施工 施工较为复杂 技 术难度大些 美 观 构造简单 线条简明 与周围 环境很好相融 构造简单 线条简洁明快 采 用变截面线条更柔和 3 2 推荐方案 推荐采用第二方案 连续变截面梁桥 采用桥面连续方式使行车顺适 桥 型美观 变截面采用悬臂施工已成熟 在水库这样的地理环境下 既不能 采用满堂支架进行施工 而且采用顶推的话造价又太高 所以采用施工技术 成熟的悬臂施工很为合适 这样来说 此处采用变截面梁桥的方案 造 价低 些 4 设计重点及难点 4 1 此次设计的重点在方案拟定阶段和计算阶段 1 根据已有的水文地质资料 确定河床断面图 确定总跨径 确定桥型 进行桥梁的分孔 基础以及墩台的形式确定 桥梁横断面设计 上下部 构造主要尺寸的拟订 桥面基础以及墩台标高的确定 根据设计任务要 求 依据现行公路桥梁设计规范 综合考虑桥位的地质 地形条件 经 初选后提出了 4 50 米预应力混凝土连续箱梁梁桥 60 米 80 米 60 米 连续箱梁梁桥二个比选桥型 按 实用 经济 安全 美观 的桥梁设 计原则 比较二个方案的优缺点 比选后把 4 50 米连续箱梁梁桥作为 主推荐设计方案 进行了结构细部尺寸拟定 2 计算阶段 1 确定计算图式 采用桥梁博士先进行电算 2 自重作用内力计算 墩台沉降内力计算 温度影响内力计算 3 车辆荷载和人群荷载内力计算 4 作用效应的组合计算 5 配筋计算 运用常规的超静定混凝土桥梁分析程序计算结构内力及变形 布置预应力 钢筋 进行正常使用极限状态的截面设计与检核 进行应力验算 抗裂验 算 变形验算 稳定性验算 检验设计理论计算的最终检验 如果有一项 验算不合格 就必须返回到尺寸拟定阶段 重新拟定尺寸 4 2 此次设计的难点在细部尺寸的设计 软件的应用和建模 个人觉得这次设计方案确定后的细部尺寸设计尤为最要 因为这直接与后面 的验算是否能通过直接相关 所以这就需要我们多看些相似设计的参考书 籍 多做些前期准备工作 这次设计所涉及的一些软件 很多是在大学前三 年中没有接触过的 所以需要我们马上要对软件加以熟悉 以便能顺利的利 用软件计算及建模 四 进度安排 1 方案拟定及专业英文文献翻译阶段 第 1 4 周 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 第 1 2 周 2 收集资料 方案必选 拟定推荐方案的结构尺寸 交比选方案报告和 方案图纸 第 2 4 周 3 专业英文文献翻译 第 3 4 周 2 计算阶段 第 5 12 周 1 推荐方案上部结构设计计算 电算 第 5 9 周 2 配筋计算 第 10 11 周 3 下部结构设计计算 第 11 12 周 3 验算阶段 第 12 13 周 1 强度 强度 稳定性 第 12 13 周 4 绘制施工图 第 13 15 周 5 设计计算书的编写阶段 第 16 周 6 设计结尾阶段 第 17 20 周 1 整理资料 汇报成果 准备答辩 第 17 周 2 答辩 第 18 20 周 五 参考文献 1 邵旭东 桥梁工程 M 北京 人民交通出版社 2005 2 叶见署 结构设计原理 M 北京 人民交通出版社 2005 3 JTG D60 2004 公路桥涵设计通用规范 S 北京 人民交通出版社 2004 4 JTG 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 5 JTJ 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 6 JTG D63 2007 公路桥涵地基与基础设计规范 S 北京 人民交通出版 社 2007 7 胡兆同 陈万春 桥梁通用构造及简支梁桥 M 北京 人民交通出版 社 2004 8 贺拴海 谢仁物 公路桥梁荷载横向分布