开题报告.pdf

一 本课题设计 研究 的目的 一 目的 1 通过桥梁毕业设计使学生运用所学的课程系统的训练 以便掌握桥梁的基本理 论 基本知识和基本计算方法 2 通过毕业设计加强和巩固学生大学所学课程内容知识 让他们将大学里所学的 知识尽可能的应用于毕业设计中 3 通过毕业设计的实践 理论联系实践 独立完成设计 不断提高分析问题和解 决问题的能力 4 通过毕业设计 不断提高查阅文献 计算 绘图 使用桥梁规范和设计手册 编写技术文件 运用电脑等基本技能 树立正确的设计思想 逐步掌握设计原则 设 计方法和设计步骤 准守纪律 遵守校规 校纪 严谨负责 实事求是 刻苦钻研 相互协作 勇于创新 二 设计 研究 现状和发展趋势 文献综述 一 连续梁桥 2 1 1 连续梁简介 连续梁桥是中等跨径桥梁中的一种常用桥型 两跨或两跨以上连续的梁桥 属 于超静定体系 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 因而梁高可以减小 由此可以增大桥下净空 节省材 料 且刚度大 整体性好 超载能力大 安全度大 桥面伸缩缝少 并且因为跨中截 面的弯矩减小 使得桥跨可以增大 2 1 2 连续梁桥发展趋势 预应力混凝土连续梁桥是连续梁桥的主要结构形式 以结构受力性能好 变形 小 伸缩缝少 行车平顺舒适 造型简洁美观 养护工程量小 抗震能力强等优点 而成为最富有竞争力的主要桥型之一 随着预应力技术的发展和不断完善 尤其是 悬臂 顶推等先进施工方法的出现 更使预应力混凝土连续梁桥如虎添翼而活跃在 整个桥梁工程领域 无论是城市桥梁 高架道路 山区高架栈桥 还是跨越江河湖 滨的大桥 预应力混凝土连续梁桥都以它独特的魅力而取代其他桥型成为最优方案 另外 从国内外已建成的钢桥 钢筋混凝土桥及预应力混凝土连续梁桥的修建总数 来看 预应力混凝土连续梁桥已远远超过半数 充分表现出预应力混凝土连续梁桥 的强大生命力 预应力混凝土连续梁桥的主要断面形式是箱形截面 采用预应力混凝土连续箱 梁可是跨越能力大大增加 目前在 40 150m 范围内 预应力混凝土连续箱梁占主导 地位 目前我国跨径最大的预应力混凝土连续梁桥为南京长江第二大桥北汊桥 其 主跨径为 90m 3 165m 90m 二 简支梁桥 2 2 1 简支梁桥简介 简支梁桥属于静定结构 其受力和构造都比较简单 在中小跨径桥梁中用得比较 多 这类桥梁可采用整体现浇和预制装配两种不同的方式进行施工 简支梁桥施工方 便 结构简单 对地基承载力的要求也不高 主梁是桥梁的主要承重结构 横隔梁保 证各根主梁相互结成整体 以提高桥梁的整体刚度 主梁的上翼缘构成桥面板 组成 行车平面 承受车辆荷载的作用 2 2 2 简支梁桥的发展趋势 目前我们的简支梁一般是等截面的 因为这样比较好施工 随着社会的进步 机 械化水平的提高 我们对于一些复杂的断面形式也可以更方便的施工 从节约成本的 角度讲也会采取变截面的形式而不会采取等截面的形式 其次 简支梁桥的发展趋势 还是大范围的采用工厂预制 标准化施工 之后再运输到实际的造桥地方 这样可以 缩短工期 节约人力资源 积极的使用新材料 新工艺 新设备 新结构 把学习外 国和自己独创结合起来 实现更大的发展 三 设计 研究 的重点与难点 拟采用的途径 研究手段 3 1 1 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 3 1 2 难点 1 结构尺寸的合理拟定 2 施工过程结构受力状态的正确模拟 3 1 3 拟采用的途径 1 合理选择桥型 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施工过程及成桥状态的受力 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电算结果的正确性 3 2 1 方案比选的原则 1 安全方面 结构尺寸和构造上 在刚度方面 控制变形 在强度方面 足够的安全储备 在稳定性方面 保持原形状和位置的能力 2 使用上的要求 适用耐久保证在 100 年的设计基准期内正常使用 桥梁的两端方便于车辆的进入和疏散 桥面宽度满足当前以及今后规划年限内的交通流量 利于泄洪 通航 跨河桥 或车辆和行人的通行 旱桥 考虑综合利用 方便各种管线的搭载 3 施工上的要求 技术先进 在因地制宜的前提下 尽可能采用成熟且先进的新 结构 新设备 新材料和新工艺 4 经济上的要求 合理的经济选择造价和养护费用综合最省的桥型 桥位应考虑建在能缩短河道两岸的运距 促进该地区的 经济发展 产生最大的效益 遵循因地制宜 就地取材和方便施工的原则 对于过桥收费的桥梁应能吸引更多的车辆通过 达到尽 可能快回收投资的目的 5 美学和景观上的要求 美观着经济的发展 人们生活水平的提高 桥 梁美学 越来越受到重视 6 环境保护和可持续发展 多方面考虑环境要求 建立环境监测保护体系 将 影响减至最小 3 3 1 设计方案的比选 一 工程概况 1 设计荷载 公路 级 2 桥梁总长 240m 3 左幅桥面宽度 0 5m防撞栏 12 5m的行车道 0 5米防撞栏 0 5m中央分 带 4 桥上纵坡为单向 1 二 桥型布置方案 1 第一种方案 预应力混凝土变截面连续 该结构的构造 主桥跨径布置为65m 110m 65m 单箱单室箱型截面 箱梁高度 底板厚度均按二次抛物线变化 支点截面梁高为6 5m 跨中梁高为3 0m 翼缘板长度 为2 0m 箱梁顶板宽度为13 5m 厚度为0 28m 底板宽度9 5m 底板厚度0 65m 腹 板厚度采用0 7m 0 6m 0 4m三种 采用双排墩 桥墩直径2 0m 桥桩直径为2 5m 具体如下图所示 立面图 厘米 平面图 厘米 横截面图 厘米 2 第二种方案 预应力混凝土简支T梁桥 该结构的构造 主桥采用40 6m的预应力混凝土简支T梁桥 主桥全长240米 桥面连续 横截面布置采用C50预应力简支T梁 预应力混凝土简支T梁桥的立面布置 图 横断面图和平面图如下图所示 立面图 厘米 平面图 厘米 横断面图 厘米 连续梁桥简支梁桥 适用性 主跨100米的连续梁桥 整体性好 伸缩缝少 变 小 结构刚度大 动力性 能好 行车平顺 通畅 安全 T型截面构造简单 采用 预制拼装的施工方法 使 工期缩短 加快建桥速度 经济性 方法简单 需要的机具 少 可以大大的降低施工 成本 成桥后需更换支座 工程造价加运营养护成本相 对较低 比较经济 施工方法挂篮悬臂浇筑法 工厂预制T梁 现场吊装 形成简支体系 然后通过 现场浇筑接头段 使桥面 连续 美观性形式优美 易与环境协调造型单一 形式简单 根据上表可知 选用变截面连续梁方案 连续梁桥的整体性好 结构刚度大 施 工简单 省去很多施工麻烦 经济性较高 四 设计 研究 进度计划 第三周到第四周 熟悉 准备资料 方案比较 拟订推荐方案的结构尺寸 外文 翻译 第五周到第八周 结构内力 变形计算 电算 第九周 配筋计算 第十周到第十一周 强度 刚度 稳定性计算 第十二周到第十五周 绘制施工图 第十六周 中文摘要 小结 整理资料 装订 第十七周 毕业答辩 五 参考文献 1 JTG B01 2003 公路工程技术标准 S 北京 人民交通出版社 2004 2 JTG D60 2004 公路桥涵设计通用规范 S 北京 人民交通出版社 2004 3 JTJ022 85 公路砖石及混凝土桥涵设计规范 S 北京 人民交通出版社 2004 4 JTG D62 2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 S 北京 人民交 通出版社 2004 5 JTJ 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 1985 6 叶见曙 结构设计原理 M 北京 人民交通出版社 2005 7 易建国 桥梁计算示例丛书 混凝土简支梁 板 桥 M 北京 人民交通出版 社 2006 8 周念先 桥梁方案比选 M 上海 同济大学出版社 1997 9 范立础 预应力混凝土连续梁桥 M 北京 人民交通出版社 1996 10 邵旭东 桥梁工程 M 北京 人民交通出版社 2006 11 邵旭东 桥梁设计百问 M 北京 人民交通出版社 2003 12 陈忠延 土木工程专业毕业设计指南 桥梁工程 M 北京 人民交通出版 社 2002 13 贺拴海 谢仁物 公路桥梁荷载横向分布计算方法 M 北京 人民教育出 版社 1996 14 贺拴海 桥梁结构理论与计算方法 M 北京 人民交通出版社 2003 15 徐光辉 桥梁计算示例集 预应力混凝土刚构桥 M 北京 人民交通出版 社 1995 16 江祖铭 王崇礼 公路桥涵设计手册丛书 墩台与基础 M 北京 人民交 通出版社 1994 17 徐岳 预应力混凝土连续梁桥设计 M 北京 人民交通出版社 2000 18 Evaluating Fire Resistance of Steel Girders in Bridges Venkatesh Kodur F ASCE1 EsamAziz2 and Mahmud Dwaikat3 DOI 10 1061 ASCE BE 1943 5592 0000412 2013American Society of Civil Engineers 3 3 1 设计方案的比选 一 工程概况 1 设计荷载 公路 级 2 桥梁总长 240m 3 左幅桥面宽度 0 5m 防撞栏 12 5m 的行车道 0 5 米防撞栏 0 5m 中央分 带 4 桥上纵坡为单向 1 横坡为单向 2 二 桥型布置方案 1 第一种方案 预应力混凝土变截面连续 该结构的构造 主桥跨径布置为 65m 110m 65m 单箱单室箱型截面 箱梁高度 底 板厚度均按二次抛物线变化 支点截面梁高为 8 5m 跨中梁高为 3 5m 翼缘板长度 为 2 0m 箱梁顶板宽度为 13 5m 厚度为 0 28m 底板宽度 9 5m 底板厚度 1 0m 腹板厚度采用 0 7m 0 4m 采用双排墩 桥墩直径为 2 0m 桥桩直径为 2 5m 具体 如下图所示 立面图 厘米 平面图 厘米 横截面图 厘米 2 第二种方案 预应力混凝土简支 T 梁桥 该结构的构造 主桥采用 40 6m 的预应力混凝土简支 T 梁桥 主桥全长 240 米 桥面连续 横截面布置采用 C50 预应力简支 T 梁 预应力混凝土简支 T 梁桥 的立面布置图 横断面图和平面图如下图所示 立面图 厘米 平面图 厘米 横断面图 厘米 方案比选 连续梁桥简支梁桥 适用性 主跨100米的连续梁桥 整体性好 伸缩缝少 变 小 结构刚度大 动力性 能好 行车平顺 通畅 安全 T型截面构造简单 采用 预制拼装的施工方法 使 工期缩短 加快建桥速度 经济性 方法简单 需要的机具 少 可以大大的降低施工 成本 成桥后需更换支座 工程造价加运营养护成本相 对较低 比较经济 施工方法挂篮悬臂浇筑法 工厂预制T梁 现场吊装 形成简支体系 然后通过 现场浇筑接头段 使桥面 连续 美观性形式优美 易与环境协调造型单一 形式简单 根据上表可知 选用变截面连续梁方案 连续梁桥的整体性好 结构刚度大 施 工简单 省去很多施工麻烦 经济性较高 五 设计 研究 进度计划 第三周到第四周 熟悉 准备资料 方案比较 拟订推荐方案的结构尺寸 外文 翻译 第五周到第八周 结构内力 变形计算 电算 第九周 配筋计算 第十周到第十一周 强度 刚度 稳定性计算 第十二周到第十五周 绘制施工图 第十六周 中文摘要 小结 整理资料 装订 第十七周 毕业答辩 五 参考文献 1 JTG B01 2003 公路工程技术标准 S 北京 人民交通出版社 2004 2 JTG D60 2004 公路桥涵设计通用规范 S 北京 人民交通出版社 2004 3 JTJ022 85 公路砖石及混凝土桥涵设计规范 S 北京 人民交通出版社 2004 4 JTG D62 2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 S 北京 人 民交通出版社 2004 5 JTJ 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 1985 6 叶见曙 结构设计原理 M 北京 人民交通出版社 2005 7 易建国 桥梁计算示例丛书 混凝土简支梁 板 桥 M 北京 人民交通出 版社 2006 8 周念先 桥梁方案比选 M 上海 同济大学出版社 1997 9 范立础 预应力混凝土连续梁桥 M 北京 人民交通出版社 1996 10 邵旭东 桥梁工程 M 北京 人民交通出版社 2006 11 邵旭东 桥梁设计百问 M 北京 人民交通出版社 2003 12 陈忠延 土木工程专业毕业设计指南 桥梁工程 M 北京 人民交通出版 社 2002 13 贺拴海 谢仁物 公路桥梁荷载横向分布计算方法 M 北京 人民教育出 版社 1996 14 贺拴海 桥梁结构理论与计算方法 M 北京 人民交通出版社 2003 15 徐光辉 桥梁计算示例集 预应力混凝土刚构桥 M 北京 人民交通出版 社 1995 16 江祖铭