公路预应力混凝土连续梁桥设计开题报告.doc

本文档系作者精心整理编辑，实用价值高。石家庄铁道大学毕业设计公路预应力混凝土连续梁桥设计Design of Highway Prestressed Concrete Continuous Beam 2013 届 土木工程 学院专 业 土木工程 学 号 20090045 学生姓名 王晓乾 指导教师 石现峰 许宏伟 完成日期 2013年 6月2日本文档系作者精心整理编辑，如有需要，可查看作者文库其他文档。毕业设计成绩单学生姓名王晓乾学号20090045班级土0901-2专业土木工程毕业设计题目公路预应力混凝土连续梁桥设计指导教师姓名石现峰许宏伟指导教师职称教 授讲 师评 定 成 绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩：院长签字：年 月 日毕业设计任务书题目公路预应力混凝土连续梁桥设计学生姓名王晓乾学号20090045班级土0901-2专业土木工程承担指导任务单位土木工程学院导师姓名石现峰、许宏伟导师职称教 授、讲 师一、主要内容完成一座五跨公路预应力混凝土连续T形梁桥的设计，施工方式采用先简支后连续的方法。主要内容包括：(1)主梁结构尺寸的拟定：根据设计基本资料，进行桥型布置及孔径划分，截面形式(T型)及截面尺寸的拟定，毛截面几何特性计算。(2)主梁作用效应计算：结构计算图式的确定、荷载内力计算、温度及支座沉降次内力计算、内力组合。(3)预应力钢束的估算与布置：钢束估算、钢束布置、净截面及换算截面的几何特性计算。(4)预应力损失及有效预应力计算：计算各阶段预应力损失及有效预应力。(5)主梁截面强度及抗裂性检算：包括承载能力验算、施工阶段及施工阶段应力验算。（6）短暂状况的应力验算(7)设计图绘制：总体布置图、主梁一般构造图、主梁施工程序示意图以及主梁预应力钢束构造图。二、基本要求查阅有关预应力混凝土桥梁的相关文献，了解预应力混凝土连续梁桥的发展状况、力学特点、常用的计算方法以及设计过程，熟悉公路桥梁设计规范和先简支后连续的施工方法，掌握预应力混凝土桥梁完整的设计理论和设计过程。(1)熟悉公路预应力混凝土连续梁桥设计的方法和步骤，掌握设计原理，正确使用相关设计规范。(2)了解并熟悉结构分析软件Midas Civil计算连续梁桥内力及进行施工过程分析。(3)学会并熟悉绘图软件AutoCAD绘制结构图。三、主要技术指标(或研究方法)(1)跨径组成：530m(2)确定桥宽： 2车道，两侧防撞护栏各0.5m。(3)设计荷载：公路-级。(4)施工方法：简支变连续。(5)预应力混凝土梁类型：预应力A类构件。四、应收集的资料及参考文献1中华人民共和国行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)2中华人民共和国行业标准公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)3中华人民共和国行业标准城市桥梁设计荷载标准(CJJ77-98)4向中富主编.桥梁工程毕业设计指南M.人民交通出版社.20105贾金青,陈凤山编著.桥梁工程设计计算方法及应用(第2版)M.中国建筑工业出版社.20106王解军主编.桥梁工程M.中南大学出版社.2009教研室主任签字时间年月 日毕业设计任务书题 目公路预应力混凝土连续梁桥设计学生姓名王晓乾学号20090045班级土0901-2专业土木工程承担指导任务单位土木工程学院导师姓名石现峰、许宏伟导师职称教 授、讲 师7邱顺冬主编.桥梁工程软件Midas Civil常见问题解答M.人民交通出版社.20098徐岳，王亚君，万振江编著.预应力混凝土连续梁桥设计M.人民交通出版社.2000.05五、进度计划第1周第2周 熟悉设计任务，收集资料，熟悉Midas Civil软件，英文翻译，完成开题报告。 第3周第8周 完成设计方案拟定，主梁内力计算，预应力钢束的估算与布置。 第9周第12周 根据施工过程进行主梁配筋、验算及预应力钢束调整。第13周第14周 论文整理与撰写，图纸绘制。第15周 毕业设计答辩教研室主任签字时间 年月 日毕业设计开题报告题 目公路预应力混凝土连续梁桥设计学生姓名王晓乾学号20090045班级土0901-2专业土木工程一、毕业设计选题意义毕业设计是土木工程专业本科培养的最后一个综合性时间教学环节，是对学生所学全部专业知识技能的综合培养和考查。通过毕业设计，要求学生关注学术动态，了解国内外桥梁设计的发展现状及趋势，培养学生灵活综合运用所学的各门知识，结合相关规范，在指导老师指导下，解决完成实际问题的能力。预应力混凝土连续梁桥的设计与所用的施工方法关系十分紧密，不同的施工方法对设计有不同要求。通过对指定施工方法的预应力混凝土桥进行设计，培养学生综合考虑施工与使用要求进行设计的能力。也加深学生对施工方法的要求、要点及其理论依据的认识，提高学生解决施工方法、施工控制中相关问题的理论基础水平。毕业设计过程是提高学生综合利用所学知识，进行设计实践，积累设计经验，深化对理论知识的消化吸收，达到学以致用，提高分析问题，解决问题能力的过程，为将来走向工作岗位打下良好基础。二、国内外预应力混凝土连续梁桥发展概况预应力混凝土连续梁桥有跨越能力简支梁桥大、梁内内力可以调整、线形平顺接缝少、行车条件好等优点，但同时由于部分梁段存在正负弯矩，预应力效率差，且超静定结构，会有各种次内力产生，对基础变形、温度变化等敏感。先简支后连续施工方法在上世纪80年代兴起，含义不断扩展，从早期的桥面连续、桥面板连续、普通钢筋实现结构自身连续，发展到利用预制混凝土梁作为简支构件，在现浇混凝土梁内利用预应力实现结构连续的后连续施工方法。典型的先简支后连续桥梁的施工程序简支安装、梁端接头浇注、体系转换。随着施工工艺的改进特别是吊装能力的提高，“先简支后连续体系”梁桥采用的截面型式由简单到复杂、受力性能逐步优化，由早期的“I”型截面、“T”型截面、空心板梁发展到了目前最为广泛应用的箱形截面。先简支后连续预应力T梁桥拥有以下优点1）采用标准预制构件，更有利于技术操作、提高预制速度、节省模板费用；2）下部结构施工的同时便可进行上部构件的预制，因而节省了施工时间，加快了施工速度，有利于提高经济效益；3）整片梁的吊装就位仅需要吊装设备，简支梁的预应力筋张拉可在工厂进行，而负弯矩区钢筋的布置或张拉可在梁上或挂篮上进行，减少了施工设备，又可避免造成地面障碍，在拥挤的市区或风景区以及城市立交桥等一些要求施工中不能中断交通的工程中特别适用；4）同其它方法施工的连续梁一样，这种方法施工形成的连续梁同样具有刚度大、收缩缝少、变形小的优点，可提高车速以及行车的舒适性，5）由于是在工厂预制，从早期预应力的张拉到浇筑接缝、后连续预应力的张拉，混凝土已有相当的龄期，因而减少了收缩、徐变对结构体系的影响，另外，简支梁的预应力筋对结构不产生次力矩，可使结构设计简便。6）由于这种结构体系是梁的恒载按简支受力，活载和二期恒载（桥面铺装、栏杆、安全毕业设计开题报告题 目公路预应力混凝土连续梁桥设计学生姓名王晓乾学号20090045班级土0901-2专业土木工程带）按连续梁结构受力，温差变化、基础沉降对结构的影响较小。我国预应力混凝土连续梁桥发展有以下趋势：(1)发展应用大吨位锚固张拉体系，应用高强钢筋及高性能混凝土，以减少梁的尺寸及自重，节约成本，增加跨越能力。(2)发展连续刚构桥，但必须解决好混凝土徐变收缩及预应力损失问题。三、毕业设计的主要工作本设计课题是进行公路预应力混凝土连续梁桥设计，主要工作有：(1)根据设计基本资料，进行截面形式(T型)选择及截面尺寸的拟定，计算毛截面几何特性。(2)确定结构计算图式，计算荷载内力、温度及支座沉降次内力，确定设计内力组合。(3)估算预应力钢束的数量，进行钢束的初步布置，计算净截面及换算截面的几何特性。(4)计算各阶段预应力损失及有效预应力。(5)对设计的主梁进行验算，包括承载能力验算、施工阶段及施工阶段应力验算。若验算不满足要求，则对预应力钢束的数量及布置进行适当调整，直至满足要求。(6)绘制总体布置图、主梁一般构造图、主梁简支变连续施工程序示意图及主梁预应力钢束构造图。(7)整理撰写设计说明书。四、拟采用的方法、手段(1)结合不同截面形式、尺寸的特点及对承载力的影响，参考已建桥梁的截面形式，比选出合理的截面形式，并拟定尺寸。(2)结构内力分析采用手算与Midas Civil软件计算相结合的方式，对结果予以必要的检验。(3)对简支变连续施工过程及体系转换过程用Midas Civil软件进行过程内力计算分析。(4)手绘总体布置图，用AutoCAD软件绘制五、预期达到的结果(1)熟悉公路预应力混凝土连续梁桥设计的方法和步骤，掌握设计原理，正确使用相关设计规范。桥梁设计结果满足规范及任务书要求。(2)了解并熟悉结构分析软件Midas Civil计算连续梁桥内力及进行施工过程分析。(3)学会并熟悉绘图软件AutoCAD绘制结构图。(4)撰写设计说明书，字数不少于1.5万字。(5)绘制总体布置图、主梁一般构造图、主梁简支变连续施工程序示意图