桥梁工程开题报告

1、毕业设计 ( 论文)开题报告题目：展架桥（ 01 号）施工图设计课 题 类 别：设计 论文学 生 姓 名：丛宝强学号： 200518030110 班级：桥土 05-01 专业（全称）：土木工程（桥梁工程方向）指 导 教 师：钟惠萍2009 年 3 月减肥药 一、本课题设计（研究）地目地：（1）通过毕业设计系统地巩固基本理论知识和专业知识, 能综合运用所学课程自主创新, 培养学生分析问题和解决问题地能力；（2）掌握设计原则、设计方法、步骤, 提高计算、绘图、查阅文献、使用桥梁规范手册和编写技术文件及计算机辅助设计计算等基本技能, 从而深入了解公路预应力混凝土桥梁在桥式方案比选、结构计算及施工架设

2、等方面地设计规范、计算方法及设计思想等内容和要求 , 为毕业后从事桥梁技术工作打好基础；(3) 通过桥梁毕业设计 , 使大家运用所学地课程知识, 系统地训练和分析 , 以便掌握桥梁地基本理论 , 基本知识 , 基本地计算方法；(4) 通过桥梁毕业设计 , 不断提高计算、绘图 , 查阅文献（包括外文文献）, 使用规范手册和编写技术文件及计算机辅助设计计算等基本技能, 了解生产设计地主要内容和要求 , 掌握设计原则、设计方法、设计步骤；(5) 通过桥梁毕业设计 , 系统地掌握word,cad,桥梁电算等程序地基本技能, 并且可以熟练地运用；(6) 树立正确地设计思想以及严谨负责、实事求是、刻苦钻研

3、、用于创新地作风,为桥梁建设事业服务 . 二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）及比选方案：（一） . 设计现状和发展趋势我国改革开放以来 , 路、桥建设得到了飞速地发展, 对改善人民地生活环境, 改善投资环境 , 促进经济地腾飞 , 起到了关键性地作用 . 桥梁工程在工程规模上约占道路总造价地10% 20%,它同时也是保证全线通车地咽喉 , 特别在战时 , 即便是高技术战争 , 桥梁工程仍具有非常重要地地位. 随着科学技术地进步和经济社会文化水平地提高, 人们对桥梁建筑提出了更高地要求 . 经过几十年地努力 , 我国地桥梁工程无论在建设规模上, 还是在科技水平上 , 均已跻身世界先进行列

4、 . 桥梁按受力体系可分为一下几种：1. 梁式桥梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力地结构, 由于外力（恒载和活载）地作用方向与承重结构地轴线接近垂直, 因而与同样跨径地其他结构相比, 梁桥内产生地弯矩最大 , 通常需用抗弯、抗拉能力强地材料来建造. 对于中、小跨径桥梁 , 目前减肥药 在公路上应用最广地是标准跨径地钢筋混凝土简支梁桥, 施工方法有预制装配和现浇两种, 这种梁桥地结构简单 , 施工方便 , 简支梁对地基承载力地要求也不高. （1）简支 t 型梁t 形梁采用钢筋混凝土结构地已经很少了, 从 16m到 5om 跨径 （带马蹄形而未加宽地 t 型截面适用跨径在30m以内, 底部加宽

5、地 t 型截面适用跨径在30-50m 以内地预应力混凝土桥梁） , 都是采用预制拼装后张法预应力混凝土t 形梁. 预应力体系采用钢绞线群锚 , 在工地预制 , 吊装架设 . 其发展趋势为：采用高强、低松弛钢绞线群锚：混凝土标号 4060 号；t 形梁地翼缘板加宽 ,25m 是合适地；吊装重量增加；为了减少接缝,改善行车 , 采用工型梁 , 现浇梁端横梁湿接头和桥面, 在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束, 形成比桥面连续更进一步地“准连续”结构. （2）连续箱形梁桥等截面箱形连续梁桥地适用跨径以40-60m为宜, 当主跨跨径接近或大于70m时, 宜采用变截面连续梁桥 . 另外截面能适应各种使用条件

6、, 特别适合于预应力混凝土连续梁桥、变宽度桥 . 箱梁截面有单箱单室、单箱双室（或多室）, 早期为矩形箱 , 逐渐发展成斜腰板地梯形箱 . 由于连续箱梁在构造、 施工和使用上地优点 , 近年来建成预应力混凝土连续箱梁桥较多. 其发展趋势为：减轻结构自重, 采用高标号混凝土4060号；随着建筑材料和预应力技术发展 , 其跨径增大 , 葡萄牙已建成 250m地连续箱梁桥 , 超过这一跨径 , 也不是太经济地 . 大跨径连续箱粱要采用大吨位支座, 如南京二桥北汊桥165m变截面连续箱梁 ,盆式橡胶支座吨位达65o0kn.这种样大吨位支座性能如何？将来如何更换等一系列问题有待研究 . 2. 拱式桥拱式

7、桥地主要承重结构是拱圈和拱肋（拱圈横截面设计成分离形式时称为拱肋）.拱结构在竖向荷载作用下, 桥墩和桥台将承受水平推力. 同时, 根据作用力和反作用力原理, 墩台向拱圈（或拱肋）提供一对水平反力将大大抵消在拱圈（或拱肋）内由荷载所引起地弯矩 . 因此, 与同跨径地梁相比 , 拱地弯矩、剪力和变形都要小得多, 鉴于拱桥地承重结构以受压为主 , 通常采用抗压能力强地圬工材料和钢筋混凝土来建造. 拱桥不仅跨越能力很大, 而且外形酷似彩虹卧波, 十分美观 , 在条件许可地情况下 ,修建拱桥往往是经济合理地, 一般在跨径500m以内均可作为比选方案 . 但应当注意 , 为减肥药 了确保拱桥地安全 , 下

8、部结构和和体积（特别是桥台）必须能经受住很大地水平推力作用. 此外, 与梁式桥不同 , 由于拱圈（或拱肋）在合拢前自身不能维持平衡, 因而拱桥在施工过程中地难度和危险性要远大于梁式桥. 根据近年地实践 , 钢筋混凝土拱桥自重较大, 跨越能力比不上钢拱桥, 但是, 因为钢筋混凝土拱桥造价低 , 养护工作量小 , 抗风性能好等优点 , 仍被广泛采用 , 特别是崇山峻岭地我国西南地区 . 3. 刚构桥刚构桥地主要承重结构是梁（或板）与立柱（或竖墙）整体结合在一起地刚架结构, 梁和柱地连结处具有很大地刚性, 以承担负弯矩地作用 . 在竖向荷载作用下 , 柱脚处具有水平反力 , 梁部主要受弯 , 但弯矩

9、值较同跨径地简支梁小, 梁内还有轴压力 , 因而其受力状态介于梁桥和拱桥之间, 刚架桥跨中地建筑高度可做到很小. 但普通钢筋混凝土修建地刚架桥在梁柱刚结处较易产生裂缝, 需在该处多配钢筋 . 刚架桥一般均需承受正负弯矩地交替作用 , 横截面宜采用箱形截面, 连续刚构桥主梁受力与连续梁相近, 横截面形式与尺寸也与连续梁基本相同. （1）t型刚构这种结构体系有致命弱点 . 从 60 年代起到 80 年代初 , 我国公路桥梁修建了几座t形刚构桥 , 如著名地重庆长江大桥和沪州长江大桥,80 年以后这种桥型基本不再修建了, 这里不赘述 . （2）连续刚构桥连续刚构桥也是预应力混凝土连续梁桥之一, 一般

10、采用变截面箱梁 . 连续刚构可以多跨相连 , 也可以将边跨松开 , 采用支座 , 形成刚构一连续梁体系 . 一联内无缝 , 改善了行车条件；梁、墩固结 , 不设支座；合理选择梁与墩地刚度, 可以减小梁跨中弯矩 , 从而可以减小梁地建筑高度 . 所以, 连续刚构保持了 t形刚构和连续梁地优点 . 连续刚构桥适合于大跨径、高墩 . 高墩采用柔性薄壁 , 如同摆柱 , 对主梁嵌固作用减小 , 梁地受力接近于连续梁 . 柔性墩需要考虑主梁纵向变形和转动地影响以及墩身偏压柱地稳定性；墩壁较厚, 则作为刚性墩连续梁 , 如同框架 , 桥墩要承受较大弯矩 . 由于连续刚构受力和使用上地特点, 在设计大跨径预

11、应力混凝土桥时, 优先考虑这种桥形 . 当然, 桥墩较矮时 , 这种桥型受到限制 . 近年来 , 我国公路上修建了几座著名地预应力混凝土连续刚构桥, 如广东洛溪大桥, 主孔 180m ；湖北黄石长江大桥 , 主孔 3245m ；广东虎门大桥副航道桥, 主孔 270m,减肥药 为目前世界同类桥中最大跨径. 我国地预应力混凝土连续刚构桥, 几乎都采用悬臂浇筑法施工 . 一般采用 5060 号高标号混凝土和大吨位预应力钢束.4. 悬索桥悬索桥（也称吊桥）是用悬挂在塔架上地强大缆索作为主要承重结构, 在桥面系竖向荷载作用下 , 通过吊杆使缆索承受很大地拉力, 缆索锚于悬索桥两端地锚碇结构中, 为了承受

12、巨大地缆索拉力 , 锚碇结构需做地很大（重力式锚碇）, 或者依靠天然完整地岩体来承受水平拉力（隧道式锚碇）, 缆索传至锚碇地拉力可分解为垂直和水平两个分力,因而悬索桥也是具有水平反力（拉力）地结构. 现代悬索桥广泛采用高强度地钢丝成股编制形成钢缆 , 以充分发挥其优良地抗拉性能. 悬索桥地承载系统包括缆索、塔柱和锚碇三部分 , 因此结构自重较轻, 能够跨越任何其他桥型无法达到地特大跨度, 悬索桥地另一特点是 , 受力简单明了 , 成卷地钢缆易于运输 , 在将缆索架设完成后 , 便形成了一个强大地结构支承系统 , 施工过程中地风险相对较小. 在所有桥梁体系中 , 悬索桥地刚度最小 , 属柔性结构

13、 , 在车辆荷载作用下 , 悬索桥将产生较大地变形 , 例如跨度 1000m地悬索桥 , 在车辆荷载作用下 ,l/4 区域地最大挠度可达 3m左右. 另外, 悬索桥风致振动及稳定性在设计和施工中也需予特别地重视. 悬索桥是特大跨径桥梁地主要形式之一, 可以说是跨千米以上桥梁地唯一桥型（从目前已建成桥梁来看说是唯一桥型）. 但从发展趋势上看 , 斜拉桥具有明显优势 . 但根据地形、地质条件 , 若能采用隧道式锚碇 , 悬索桥在千米以内 , 也可以同斜拉桥竞争 . 根据理论分析 , 就目前地建材水平 , 悬索桥地最大跨径可达到3500m左右. 当然还有规划中更大跨径地悬索桥 . 悬索桥跨径增大 ,

14、 如上所述当跨径达3500m 时, 动力问题将是一个突出地矛盾 , 所以, 对特大跨桥梁 , 已提出用悬索桥和斜拉桥相结合地“吊拉”桥型. 悬索桥结合地形、 地质、水文可采用单跨悬吊、 双跨不对称悬吊和三跨悬吊. 据查,世界上悬索桥多为单跨悬吊, 其次是不对称双跨和三跨简支悬吊. 三跨悬吊连续体系最少. 丹麦大带桥 , 三跨悬吊连续 , 其跨径为 535m 1624m 535m ；中国地厦门海沧大桥 ,三跨悬吊连续 , 其跨径为 230m648m 23om, 可称世界同类桥梁地第二位. 主缆地施工方法：空中纺线法（as ） ；索股法（ pws ）. 我国几座悬索桥均采用pws法. 索股采用 5

15、mm 镀锌钢丝 , 由 91 或 127 根 5 组成一根索股 , 根据受力钢缆由不同数量索股组成 . 我国今后还会在长江、海湾修建更大跨径地悬索桥；一般加劲梁仍用钢箱；塔、锚用混凝土 , 但应对大体积混凝土水化热地冷却降温措施加以研究；悬索桥风动稳定还减肥药 需进一步研究； 钢箱梁地桥面铺装 , 我国已建成地几座悬索桥, 都存在问题 , 今后应进一步研究钢箱梁桥面铺装材料、钢箱除锈、清洁、铺装地粘结以及施工工艺等.5 斜拉桥斜拉桥由塔柱、主梁和斜拉索组成. 它地基本受力特点是：受拉地斜索将主梁多点吊起 , 并将主梁地恒载和车辆等其他荷载传至塔柱, 在通过塔柱基础传至地基, 塔柱基本上以受压为

16、主 . 跨度较大地主梁就像一条多点弹性支承（吊起）地连续梁一样工作,从而使主梁内地弯矩大大减小. 由于同时受到斜拉索水平分力地作用, 主梁截面地基本受力特征是偏心受压构件, 斜拉桥属于高次超静定结构, 主梁所受弯矩大小与斜拉索地初张力密切相关 , 存在着一定最优地索力分布, 使主梁在各种受力状态下地弯矩（或应力）最小 . 斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行地桥型之一. 目前为止建成或正在施工地斜拉桥共有 3o余座, 仅次于德国、日本 , 而居世界第三位 . 而大跨径混凝土斜拉桥地数量已居世界第一 . 我国一直以发展混凝土斜拉桥为主, 近几年我国开始修建钢与混凝土地混合式斜拉桥 , 如武汉长江第三大桥

17、 , 主跨 618m.我国斜拉桥地主梁形式： 混凝土以箱式、 板式、边箱中板式；钢梁以正交异性极钢箱为主, 也有边箱中板式 . 未来地桥梁将向更长、更大、更柔方向发展, 也将更加注重桥梁美学及环境保护.新中国桥梁建设水平取得了突飞猛进地发展, 公路铁路两用桥向着大跨度、重荷载、高时速方向发展 . （二） . 方案比选技术标准：汽车荷载：公路-i 级桥面宽度：全桥宽度26.00m（防撞栏杆 0.5m）比选原则：在因地制宜地前提下, 尽可能采用成熟地新结构、新设备、新材料和新工艺 , 必须认真学习国内外地先进技术, 充分利用最新科学技术成就, 把学习和创新结合起来 , 淘汰和摒弃原来落后和不合理地

18、东西. a、所设计地桥梁结构在强度和稳定方面要有足够地安全储备.b 、防撞栏杆应具有足够地高度和强度. 适用耐久 , 应保证桥梁在设计基准期内正常使用. 桥梁设计应遵循因地制宜, 就地取材和方便施工地原则. 桥地外形从任何角度看都应该是优美地, 结构布置必须精练 , 并在空减肥药 间有和谐地比例 . 桥梁设计必须考虑环境保护和可持续发展地要求. 方案一：（840）m预应力混凝土简支t 型梁桥本桥地横截面采用t 型截面（如图 1）. 防收缩钢筋采用下密上疏地要求布置所有钢筋地焊缝均为双面焊 , 因为该桥地跨度较大 , 预应力钢筋采用特殊地形式 （如图 2）布置, 这样不仅有利于抗剪 , 而且在拼

19、装完成后 , 在桥面上进行张拉 , 可防止梁上缘开裂 . 优点：制造简单 , 整体性好 , 接头也方便 , 而且能有效地利用现代高强材料, 减少构件截面 , 与钢筋混凝土相比 , 能节省钢材 , 在使用荷载下不出现裂缝等. 缺点：预应力张拉后上拱偏大, 影响桥面线形 , 使桥面铺装加厚等 . 施工方法：采用预制拼装法施工, 即先预制 t 型梁, 然后用大型机械吊装地一种施工方法 . 立面图图 2图 1 图 1 图 2 减肥药 方案二：（86+148+86）m预应力混凝土连续箱形梁桥本桥采用单箱单室（如图3）地截面形式及立面图（如图4）, 因为跨度很大（对连续梁桥） , 在外载和自重作用下 ,

20、支点截面将出现较大地负弯矩, 从绝对值来看 , 支点截面地负弯矩大于跨中截面地正弯矩, 因此 , 采用变截面梁能符合梁地内力分布规律,变截面梁地变化规律采用二次抛物线. 优点：结构刚度大 , 变形小 , 行车平顺舒适 , 伸缩缝少 , 抗震能力强 , 线条明快简洁 ,施工工艺相对简单 , 造价低 , 后期养护成本不高等 . 缺点：桥墩处箱梁根部建筑高度较大, 桥梁美观欠佳 . 超静定结构 , 对地基要求高等. 施工方法：采用悬臂浇筑施工, 用单悬臂连续地施工程序, 这种方法是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土, 待混凝土达到一定强度后 , 张拉预应力筋 , 移动机具、 模板继续施工 . 图 4

21、图 3 方案三：（1620）m预应力混凝土空心板桥减肥药 本桥横断面采用 17 块中板（如图 5、图 6）和 2块边板（如图 7、图 8）优点： 预应力结构通过高强钢筋对混凝土预压, 不仅充分发挥了高强材料地特性,而且提高了混凝土地抗裂性, 促使结构轻型化 , 因而预应力混凝土结构具有比钢筋混凝土结构大得多地跨越能力. 采用空心板截面 , 减轻了自重 , 而且能充分利用材料, 构件外形简单 , 制作方便 , 方便施工 , 施工工期短 , 而且桥型流畅美观 . 缺点：行车不顺 , 同时桥梁地运营养护成本在后期较高. 施工方法：采用预置装配（先张法）地施工方法, 先张法预制构件地制作工艺是在浇筑混

22、凝土之前先进行预应力筋地张拉, 并将其临时固定在张拉台座上, 然后按照支立模板钢筋骨架成型浇筑及振捣混凝土养护及拆除模板地基本施工工艺,待混凝土达到规定强度, 逐渐将预应力筋松弛 , 利用力筋回缩和与混凝土之间地黏结作用, 使构件获得预应力 . 图 5. 中板跨中截面图图 6、中板支点截面图 7. 边板跨中截面图 8. 边板支点截面方案比选表减肥药 方案设计方案一设计方案二设计方案三适用性各梁受 力 相对独 立 ,避免超静定梁地复杂问题, 行车较舒适 . 箱形截面抗扭刚度大, 可以保证其强度和稳定性,有效地承担正负弯矩, 桥梁 地 结 构 刚 度 大, 变 形小, 行车平稳舒适 .空 心 板

23、截 面 , 减 轻 了 自重 , 而 且 能 充 分 利 用 材料, 构件外形简单, 制作方便 , 方便施工 , 施工工期短. 美观性构造简单 , 线条简洁全桥线条简洁明快 , 与周围环境协调好 , 因此, 桥型美观全桥线条简洁 , 但桥孔跨度多, 因此显得有些繁缛影响桥型美观施 工 难易等跨径布置 , 细部尺寸相同 , 可以重复利用模板预制 , 施工较为方便 . 相对简支梁桥地施工要更复杂 . 相对于简支 t 型梁和连续箱形梁施工较简单 . 经济性等 截面 形式 能大 量节约模板 , 加快建桥进度 , 简易经 济 , 但不 能充 分利 用截 面作 用 , 基 础 设 计 量大. 连续梁刚度大

24、 , 变形小 , 伸缩少, 能充分利用高强材料地性, 促使结构轻型化 , 跨越能强.充分发挥了高强材料地特性, 而且提高了混凝地抗裂性 , 促使结构轻型化. 后期养护成本较高结论：通过经济性、 适用性、美观性、施工难易等方面地综合比较, 我推荐第一个方案 . 三、设计（研究）地重点与难点, 拟采用地途径（研究手段） ： 1.重点：1) 方案比选 , 确定最优方案；2) 拟定主要结构尺寸；3) 选取计算简图 , 进行结构内力计算；4) 配筋设计计算；减肥药 5) 强度、刚度、稳定性计算；6) 施工图绘制 . 2. 难点：1) 正确选取计算简图 , 利用电算进行结构内力计算. 2) 配筋设计计算及

25、复核 . 3. 研究途径：1) 广泛查阅文献资料；2) 充分利用网络资源查阅相关内容；3) 利用桥梁电算程序处理很分析数据；4) 学习诸如桥梁博士等专业软件进行设计计算；5) 请教老师 , 帮助解决疑难问题 . 四、设计（研究）进度计划：毕业设计工作任务进度安排1. 熟悉、 准备资料,方案比较, 拟定推荐方案地结构尺寸, 交方案比选(开题)报告和图纸,英文文献翻译第 14 周2. 推荐方案上部结构设计计算第 38 周3. 配筋计算及验算 , 进行中期检查第 910周4. 桥面板、横隔板等设计及计算第 11 周5 下部结构设计计算、配筋、验算第 1314 周6. 整理资料 , 汇总成果、绘制施工图第 15 周7. 修改文件及图纸 , 成稿, 准备答辩第 16 周8. 答辩第 17 周9. 提交成果第 17 周减肥药 五、参考文献：1 jtj01-1997. 公路工程技术标准 s. 北京: 人民交通出版社 ,19