岔河大桥设计任务书.doc

西安建筑科技大学毕业设计（论文）任务书题 目：岔河大桥桥设计院（系）：土木工程学院专 业：土木工程姓 名：学 号：指导教师：孙建鹏填表日期：2017年2月24日题目：岔河大桥桥设计一、工程概况1工程名称：岔河大桥桥设计2建设地点： 该桥梁位于一级公路 至 段岔河上。桥梁起点桩号为K105+008, 终点桩号为K105383，桥梁全长375米。（桥梁的起点桩号和终点桩号可以随桥梁总长的变化而变化，设计人员可根据实际设计需要调整）。3技术标准：公路等级: 一级公路 4桥址纵断面及地质纵断面：见附图1。二、设计原始资料（一）工程地质及气候情况1.对桥位处地质状况进行了勘探，沿线地质状况一般为亚粘土、粘土，上层局部夹淤泥质亚粘土，中、下层局部夹高岭土条带、亚砂土，少数地段有软土存在。探孔布置及桥位处地质纵断面如附图2所示。桥位地区场地类别为类。2桥位地区历年平均气温15.4C，一月平均气温为-3.2C，7月平均温度为27.5 C，极端最高温度41.2 C，极端最低温度-14.8C，历年月平均最高温度34.9C，历年月平均最低温度-7.2C。（假设）合龙温度为20C。3. 该桥地处西南地区，由于沟底较宽，泄洪通畅，但是洪水流速很高，冲刷能力强，可能对桥梁基础造成危害。4高程系：1985年国家高程基准。 （二）材料供应1. 混凝土：预应力混凝土主梁采用C50混凝土, 墩采用C30混凝土，其余构件均采C25混凝土。2预应力钢绞线：采用符合ASTM A416-97标准的270级钢绞线，标准强度Ryb=1860Mpa，弹性模量Ey=1.95x105 Mpa，松弛率为3.5%，钢绞线规格公称直径为j15.20mm。3. 锚具：采用OVM1319型锚具；预应力管道：采用波纹管成型。4普通钢材：受力筋均为级(20MnSi)热轧螺纹钢筋，构造筋为级(A3)光圆钢筋，二者均必须符合国家标准(GB1499-98)的规定。钢板为A3钢，应符合GB700-88的规定。5支座：可采用球冠橡胶支座，板式橡胶支座，聚四氟乙烯橡胶支座等等。6伸缩缝：可采用D60型、D80型、D100型、D120型等，毛勒伸缩缝。7桩基按摩擦桩进行设计。施工应严格清底，桩底沉淀层厚度不得大于25cm，灌注桩施工结束后，应对其进行无损检测。8当地粘土砖、各种料石、砂石资源丰富、价格低廉；各种钢材、水泥也都可以保证供应。9. 桥面铺装 采用8cm厚的防水混凝土铺装层，上加2cm厚的沥青混凝土磨耗层。（三）施工条件一般施工机具齐全，但是缺乏大型起吊设备；施工队伍可以满足各种桥梁的技术要求。（注：采用悬臂法施工挂篮参考值：悬浇挂篮自重不得大于1000kN,合拢段施工吊架自重不得大于400kN）。三、设计任务及要求毕业设计要求完成以下工作：1、从区域的经济、政治、文化、国防以及人民生活对交通发展的要求来阐述建桥必要性与可行性。根据公路等级，分析交通流量和未来发展，判定/确定桥面宽度。2、根据所给的桥位地质地形、被交道/水文的资料，按适用、经济、安全、美观原则，至少拟定三个可比性桥型方案（桥梁上部结构体系、结构形式，桥梁墩台的形式、基础的形式以及材料选择。桥梁分孔、结构及构件尺寸、施工方案等），三个桥型方案均绘出该桥的纵横平面布置图（并合理拟定上下部结构的细部尺寸，每个方案画3#图1张，三个方案共3张，方案比选图1张)。3、从方案性能、工程数量、材料用量、工程造价、投资来源、美学特点、施工难易程度和施工力量等方面，综合分析比较，推荐出一个最优桥梁方案。4、对推荐方案进行施工图设计：（1）、选择合理可行的建筑材料；初步拟定合适的施工方法；（2）、细化结构及构件的具体几何尺寸；（3）、确定设计荷载等级及各种作用因素量值； 永久作用（注意变截面构件，截面特性的计算，地基基础不均匀沉降计算）电算 可变作用（根据公路等级确定各项可变作用的取值）（4）、建立桥梁结构（全桥结构或上部主梁结构）的静力计算简图；建立有限元模型；（注意边界约束的确定）（5）、计算各种荷载作用下结构的内力、位移及反力； 永久荷载作用效应（注意和施工方法相对应）。电算 可变荷载作用效应（考虑横向分布和纵向最不利布载，每跨取至少五个控制截面进行计算）。影响线计算（电算），不利布载手工做，不利布载效应（电算）（6）、分析结构、构件最不利荷载工况作用下工作状态或最不利工作阶段；至少选一个最不利施工阶段和成桥营运阶段，按照规范进行荷载效应组合（承载能力极限状态和正常使用极限状态）；分析出最不利（一般为最大和最小）荷载效应作为设计依据；手算（7）、进行截面配筋设计（钢筋砼或预应力砼结构）或桥面板结构设计（钢桥或圬工拱桥）；预应力砼构件：预应力束筋预布（电算）普通钢筋按构造布设钢筋砼构件：普通钢筋布设（手算），构造钢筋布设桥面板设计（手算）各构件初步布束，普通钢筋/构造钢筋布置（8）、验算上部结构主要构件的强度、刚度与稳定性。若不符合要求，则需修改设计或提出修改措施；预应力砼构件预应力损失的计算，永存预应力的确定，验算预应力构件的强度、刚度与稳定性。（手算）验算钢筋砼构件的强度、刚度与稳定性。（手算）（9）、下部结构主要构件（墩、台、基础）的设计和验算。上部主梁的荷载效应（考虑上部荷载对下部构件的最不利作用效应）传递到下部构件。（手工+电算）下部墩柱桥台的最不利荷载效应组合计算。（手算）桩基础长度确定墩、台和基础配置钢筋（普通钢筋+构造钢筋）（手算）验算下部构件强度、刚度与稳定性；（手算）（10）商业软件，桥梁博士在毕业设计中的应用(上述计算结果的校核)。（11）、根据桥梁所处位置、环境和施工力量配备情况，确定合理可行的施工方案及主要施工程序。（12）、画施工图（3#图至少8张）。施工图种类：砼桥：基础构造（配筋）图、承台构造（配筋）图、桥墩构造（配筋）图、桥台构造（配筋）图、上部结构构造图、主梁一般构造图（支点截面、跨中截面，1/4截面）、钢束构造图（立面、顶板、底板、截面）、局部构造图、施工程序图、附属结构图。钢桥：基础构造（配筋）图、承台构造（配筋）图、桥墩构造（配筋）图、桥台构造（配筋）图、上部结构构造图、桥面系图、细（局）部构造图、节点构造图、锚固构造图、施工程序图、附属结构图。可根据推荐方案特点，在上述施工图种类中选择典型施工图精心绘制，用以说明设计成果，为施工提供依据。四、设计成果要求 （一）实习报告（第二周交）（二）设计说明书应完整地说明设计方案、设计依据、设计步骤及过程；论述充分，条理清晰，叙述准确，简明扼要；书写整齐；计算过程尽可能表格化。设计中存在的问题讨论与总结。设计说明书应包括下列内容：封面，扉页，毕业设计任务书，中英文摘要和关键词，目录，正文，参考文献，附录，致谢。设计说明书的字数应在10000字以上。（三）图纸设计时一律采用符合国家有关制图标准的3#图纸。正确体现设计意图；图面整洁，布置匀称，尺寸标注齐全，字体端正，线型规范。图纸绘制包括计算机绘制和手工绘制两部分，桥梁方案比选阶段完成设计方案图三套（3张）、施工阶段完成结构施工图1套（79张），施工程序图1套（12张），故共提交图纸至少5套（11张），其中至少2张是手画图。五、国家标准及设计参考资料1 国家标准. 公路工程技术标准（JTG B01-2003） 北京：人民交通出版社，2002 2 国家标准. 公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）北京：人民交通出版社，20043 国家标准.公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ022-85）北京：人民交通出版社，19854 国家标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）北京：人民交通出版社，20045 国家标准.公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）北京：人民交通出版社，19856 国家标准.公路工程抗震设计规范（JTJ04-89）北京：人民交通出版社，19897 国家标准.公路桥涵施工技术规范 （JTJ41-2000）北京：人民交通出版社，2000 8 国家标准.道路工程制图标准 （GB 50162-92）北京：人民交通出版社，19929 国家标准中华人民共和国行业标准. 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 （JTJ 025-86） 人民交通出版社10 毛瑞祥、程翔云主编公路桥涵设计手册基本资料北京：人民交通出版社，199711 徐光辉 胡明义主编公路桥涵设计手册梁桥（上、下册）北京：人民交通出版社12 邬晓光等编著刚架桥北京：人民交通出版社，200113 江祖铭,王崇礼主编公路桥涵设计手册 墩台与基础北京：人民交通出版社 199614 汪祖铭,王崇礼主编公路桥涵设计手册桥梁附属构造与支座北京：人民交通出版社，199315 中华人民共和国交通部.公路桥涵施工手册.北京：人民交通出版社，1988 16 陈忠延等编著土木工程专业毕业设计指南：桥梁工程分册北京：中国水利水电出版社，200017 周远棣、徐君兰编 .钢桥.北京：人民交通出版社，199118 李富文等编. 钢桥. 北京：中国铁道出版社，1992 19 徐岳等编著预应力混凝土连续梁桥设计北京：人民交通出版社，200020 陈天本编著桁式组合拱桥北京：人民交通出版社，200121 陈宝春编著. 钢管混凝土拱桥设计与施工. 北京：人民交通出版社，199922 陈宝春主编.钢管混凝土拱桥设计实例集. 北京：人民交通出版社，200223 马尔立编著公路桥梁墩台设计与施工. 北京：人民交通出版社，1998 24 赵明华主编. 桥梁地基与基础. 北京：人民交通出版社，2004 25 盛洪飞编著桥梁墩台与基础工程哈尔滨工业大学出版社，2005 26 王国鼎编著桥梁计算示例集（拱桥一、二）北京：人民交通出版社，200027 胡兆同编著桥梁通用构造及简支梁桥北京：人民交通出版社，200128 桥梁计算示例集（预应力混凝土刚架桥）徐光辉编著北京：人民交通出版社，199529 预应力技术及材料设备刘效尧、朱新宪主编人民交通出版社。30 桥梁计算程序及应用说明西安建筑科技大学土木工程学院道路桥梁教研室200731 桥梁博士V3.0说明书。六、设计选题要求 我校要求本科毕业设计立题为一人一题。本次桥梁毕业设计除桥位地质地形图有所不同外，每个学生应在方案比选的基础上，采用不同的桥梁结构体系（即方案比选后的最终推荐桥型），或采用不同的跨径尺寸、截面形式和材料选择等作为最终设计。具体的最终推荐桥型可参考下面罗列的桥梁类型。七、参考桥梁类型 ：1、预应力混凝土变截面连续梁桥2、预应力混凝土斜腿刚架桥3、中承式钢管混凝土拱桥4、下承式钢管混凝土拱桥5、三跨钢桁架连续梁桥6、钢桁架简支梁桥7、预应力混凝土桁式组合拱桥8、钢筋混凝土连续梁桥9、预应力混凝土T型刚构桥10、钢筋混凝土斜腿刚架桥11、预应力混凝土简支梁桥12、钢筋混凝土简支桁架桥13、预应力混凝土连续板桥14、钢筋混凝土整体式简支板桥15、三跨全预应力刚架桥16、箱形截面预应力混凝土连续梁桥17、箱形截面钢筋混凝土连续梁桥18、钢筋混凝土变截面连续梁桥19、钢筋混凝土连续刚构桥20、箱形截面钢筋混凝土拱桥21、钢筋混凝土桁架拱桥22、钢筋混凝土刚架拱桥23、中承式钢筋混凝土拱桥24、下承式钢筋混凝土拱桥25、装配式预应力混凝土形简支梁桥26、三跨预应力混凝土连续梁桥27、预应力混凝土连续梁桥28、钢筋混凝土板拱桥29、三跨钢与混凝土组合连续箱梁桥30、预应力混凝土简支转连续箱梁立交桥八、毕业设计时间安排（共16周）1、毕业实习：1周 完成实习报告一份。2、方案设计：3周 完成设计方案图三套。完成三套设计方案说明书、三套方案图和方案比选，为下一步施工图设计提出推荐方案。提交：三套设计说明书；三套方案图3张（每套图包括平面图、立面图和剖面图）；方案比选说明书和图。 3、结构计算：6周 完成设计计算书一份。上部结构完成永久荷载和可变荷载取值；永久荷载效应和可变荷载效应的计算；根据最不利工况进行荷载组合计算获得荷载效应的最不利值；配置预应力筋和普通钢筋；预应力损失计算有效永存预应力确定；强度、刚度和稳定性验算。结合施工情况进行施工验算。要求手算为主，电算为辅，手算与电算相结合。下部结构完成桥墩和桥台设计、计算与验算、基础设计；4、画施工图：2周 完成设计施工图一套。