装配式预应力混凝土简支梁桥设计开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告题目装配式预应力混凝土简支梁桥上部结构（不含人行道和栏杆）的设计1.选题依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 桥梁不仅是一个国家文化的象征,更是生产发展和科学进步的写照。桥梁是供铁路、道路、渠道、管线、行人等跨越河流、海湾、湖泊、山谷、低地或其他交通线路时使用的建筑结构。它是一种永久性的公共建筑物，具有广泛的社会性。因此，从一座桥上不仅可看出当时当地社会的发展状况和技术工艺水平的高低，而且可折射出一个国家和地区政治、经济、科学、技术、文化等各方面情况。改革开放以来,我国公路建设进入了以高速公路为标志的快速发展阶段.随着国家实施积极的财政政策,公路投资力度不断加大,公路建设更是以前所未有的速度向前发展,这对于加强全国各族人民的团结,促进文化交流,巩固国防等都有非常重要的作用。在公路建筑中,桥梁是路线的重要组成部分。就其数量来说,即使地形不复杂的地段,每公里上一般也有23座桥梁,到1998年底,全国公路桥梁的数量以达22万座,总长度745.35万延米。就其造价来说,桥梁一般要占公路全部造价的1020。同时,桥梁施工也比较复杂。因此,正确的、合理的进行桥梁设计和施工,对于节约材料,加快施工进度,降低工程费用,保证工程质量和公路正常营运,都有着极其重要的意义。20世纪90年代,我国桥梁建设出现了一个全新的时期,突出体现在桥梁技术、桥型、跨越能力和施工管理水平的升华,千里江面上的座座跨江大桥与现代化高等级的公路迂回交叉的立交桥,以及特大跨度上深水基础的海湾、海峡大桥等,使江河、海峡天堑变通途,逐步形成了我国的立体交通网络。随着我国经济发展、材料、机械、设备工业相应发展,这为我国修建大跨径斜拉桥和悬索桥提供了有力保障,再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工,使我过建桥水平已跻身世界先进行列。但不可否认,很多发达国家桥梁技术的发展比我们早几十年,了解那些发达国家桥梁发展的动向和趋势,对于指导我国目前桥梁发展有很重要的意义。一是跨径不断增大;二是桥型不断丰富;三是结构不断轻型华。我国幅员辽阔,经济发展水平参差不齐,经济上总体水平不高,公路桥梁发展还是要着眼于量大、面广的一般大、中桥,这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。预应力混凝土T形刚构桥的兴建，为桥梁建设实现结构高强轻型化，跨度长大化、施工机械化、装配化等方面开辟了新的途径。预加应力的新技术和悬臂施工的新工艺，使得这种桥型的结构性能和施工特点达到高度的协调统一，从而能获得满意的经济指标。特别是对于跨越深水、深谷、大河、急流的大跨度桥梁，采用预应力混凝土T形刚构桥，施工十分有利。2.基本内容和技术方案： 一设计资料1. 公路等级：平原微丘二级公路；2. 桥面净宽：净7+21.5m人行道（或净7+21.0m人行道）；3. 设计荷载：汽车：公路级(公路级)，人群荷载：3KN/m2 ，栏杆：每侧1.52KN/m，人行道：3.0KN/m（或3.5KN/m）；4. 标准跨径Lb30m，计算跨径L=29.16m，梁长29.96m；5. 结构形式：装配式预应力混凝土形简支梁桥；6主要材料及工艺混凝土：主梁用50号，人行道、栏杆、桥面均25号。普通钢筋：凡直径大于或等于12毫米者用HRB335钢筋：直径小于12毫米者一律R235钢筋。预应力钢筋:采用ASTM A41697a标准的s15.2低松弛钢绞线,抗拉强度标准值1860Mpa,抗拉强度设计值1260Mpa,公称直径15.24mm,公称面积140mm2,弹性模量195000MPa ;锚具具采用夹片式群锚.材料容重按公路桥涵设计通用规范采用。钢材特性及基本数据见公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)规定。7. 设计要求:根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)要求按A类预应力混凝土构件设计此梁.8. 施工方法:采用后张施工法. 二设计内容1. 拟定各主梁及横隔梁的尺寸；2. 计算桥面板的内力并进行截面配筋及强度验算；3. 计算各主梁的内力； 4. 进行主梁截面普通钢筋预应力筋布置及强度验算；5. 进行主梁的跨中挠度预拱度及裂缝验算；6. 绘制上部结构一般构造图一份（A3图纸）；7. T梁主梁钢筋图一份（A3图纸）。8. T梁主梁预应力钢筋图一份（A3图纸） 三、 设计步骤（一） 拟定上部结构尺寸1、 桥面铺装：人行道边缘厚度可取8cm，桥中心线处厚度可取13.3cm。2、 主梁中距可取1.6m（或2.0m），主梁高可初定h=1.3m（或1.5m），翼板宽取158 cm（或198 cm），主梁梁肋宽b=18cm（或20cm），每孔由5（或4）片主梁组成。横隔梁高取（3/4）h=100cm（或110cm），横隔梁梁肋宽取15cm（或18cm），共设五道横隔梁, 横隔梁采用开洞的形式，除减轻自重外，主要为了梁就位后，翼板下施工便于穿行，也有利于养护检查。各尺寸也可参考公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)自行确定。（二） 主梁内力计算 本桥可采用五梁式（或四梁式），为了施工方便，要求各主梁的截面尺寸相同，各根主梁沿桥中心线对称布置，故只需计算1、2、3（或1、2）号主梁的内力值。1、 主梁结构重力内力计算在主梁结构重力内力计算时，可将人行道、栏杆、桥面铺装等的重力平均分摊于五根主梁上，横隔梁的重力平均分摊于主梁的全长上。2、 活载内力计算1） 荷载横向分布系数计算荷载在桥梁的纵向位置不同，其分布系数亦不相同。在支点，当有荷载作用时，梁的挠度等于零，横隔梁不起分布荷载的作用，故采用“杠杆法”计算荷载横向分布系数比较适宜。在跨中，当有荷载作用时，其主梁的挠度不为零，故应采用“偏心压力法”或“比拟正交异性板法”（GM法）计算荷载横向分布系数。为了计算简单，在计算主梁跨中的弯距时，可采用全梁不变的跨中荷载横向分布系数m0.5；计算支点剪力时，只考虑计算支点附近的荷载横向分布系数沿跨径的变化，在非计算支点附近，由于内力影响线的纵坐标值较小，可不考虑横向分布系数沿跨径的变化，而按不变的跨中荷载横向分布系数来计算。2） 内力计算内力计算包括有：结构重力（恒载）内力计算；汽车荷载内力计算；挂车荷载内力计算；人群荷载内力计算。在计算汽车荷载内力时，要考虑汽车荷载的冲击作用及多车道的折减。3） 内力组合根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)的规定，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行荷载效应组合。（三） 截面设计 根据已求出的1、2、3（或1、2）号梁的内力，选出其中的最大内力值，作为设计内力值，进行截面强度及配筋计算。（四） 行车道板（翼缘板）的设计与计算在T形梁桥中是以T形梁的翼缘板作为行车道板的。计算时可按悬臂板（边主梁外侧的翼缘板）或铰接悬臂板来进行计算。以单位板宽为计算单位，即先求出一米板宽的内力并进行截面强度及配筋计算，然后再计算全梁的总用量。其截面配筋可采用单筋矩形截面。 行车道板的内力组合与主梁的内力组合相同。（五） 绘图 上部结构构造图包括上部结构的纵横剖面图（人行道的高度及栏杆的尺寸可自行拟定）。 主梁钢筋布置图。 主梁预应力筋布置图。各图采用A3图纸，比例自定。 四设计主要参考资料1. 姚玲森，桥梁工程（第2版），人民交通出版社，2008.2. 叶见曙，结构设计原理（第2版），人民交通出版社，2005.3. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)，人民交通出版社，2004.4. 公路桥涵设计通用规