本科生毕业设计预应力混凝土连续梁桥设计开题报告Word下载.docx
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由于悬臂施工方法的应用,连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。
60年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中,应用了逐跨架设法与顶推法;
60年代中期在德国莱茵河建成的本多夫(Bendorf)桥,采用了悬臂浇筑法[2]。
随着悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法的不断改进、完善和推广应用,在跨度为40—200米范围内的桥梁中,连续梁桥逐步占据了主要地位。
目前,无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥,还是跨河大桥,预应力混凝土连续梁都发挥了其独特的优势,成为优胜方案[3]。
我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥,至今已有40多年的历史,比欧洲起步晚,但近对年来发展迅速,在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异,预应力混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平[4]。
近20年来,我国已建成的具有代表意义的连续梁桥有跨径90m的哈尔滨松花江大桥、跨径120m的湖南常德沅水大桥、主跨125m的宜昌乐天溪桥、跨径154m的云南六库怒江大桥等。
下表是我国目前建成的部分主要大跨径预应力混凝土连续梁桥。
我国已建成的部分主要大跨径混凝土连续梁桥
序号
桥名
主桥跨径(m)
桥址
1
南京长江二桥北汊桥
90+165*3+90
江苏
2
六库怒江大桥
85+154+85
云南
3
黄浦江奉浦大桥
85+125*3+85
上海
4
常德阮水大桥
84+120*3+84
湖南
5
东明黄河公路大桥
75+120*7+75
山东
6
风陵渡黄河大桥
87*5+87+114*7+87
山西
7
沙洋汉江大桥
63+111*6+63
湖北
8
珠江三桥
80+110+80
广东
9
宜城汉江公路大桥
55+100*4+55
10
松花江大桥
59+90*7+59
黑龙江
虽然我国的预应力混凝土连续梁在不断地发展,然而与国际先进水平仍存在一定差距。
想要赶超国际先进水平,必须要解决好下面几个问题[5]:
1.发展大吨位的锚固张拉体系,避免配束过多而增大箱梁构造尺寸,否则混凝土保护层难以保证,密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提高。
2.在一切适宜的桥址,设计与修建墩梁固结的连续刚构体系,尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座。
3.充分发挥三向预应力的优点,采用长悬臂顶板的单箱截面,既可节约材料减轻结构自重,又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。
另外,在设计预应力连续梁桥时,技术经济指标也是一个很关键的因素,它是设计方案合理性与经济性的标志。
目前,各国都以每平方米桥面的三材(混凝土、预应力钢筋、普通钢筋)用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指标。
但是,桥梁的技术经济指标的研究与分析是一项非常复杂的工作,三材指标和造价指标与很多因素有关,例如:
桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件;
施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机械工业基础等全国基建条件。
同时,一座桥的设计方案完成后,造价指标不能仅仅反应了投资额的大小,而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运营费用在内。
通过连续梁、T型刚构、连续刚构等箱形截面上部结构的比较可以发现:
连续刚构体系的技术经济指标较高。
因此,从这个角度来看,连续刚构也是未来连续体系的发展方向之一[6]。
总而言之,一座桥的设计包含许多考虑因素,在具体设计中,要求设计人员综合各种因素,作分析、判断,做出可行的最佳方案。
二、预期达到的目标、关键理论和技术,技术指标,完成课题的方案及主要措施
(一)设计资料
1、桥址地质剖面图(见附图)。
2、设计荷截:
公路—Ⅰ,人群荷截:
KN/m2
3、桥面净空:
净9+2×
人行道(大章大桥)。
4、气温:
最高月平均温度35℃,最低月平均温度-10℃。
5、桥面设计标高:
见图。
6、地震烈度:
7度。
7、地质:
见桥址地质剖面图。
(二)设计依据:
(1)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)(文中简称《标准》)
(2)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)(文中简称《桥规》)
(3)《公路桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)
(4)《城市道路交通规划设计规范》(GB50220-1995)
(5)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)(文
中简称《公桥规》)
(6)《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)(文中简称《圬工桥规》)
(7)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)
(8)《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/TD60-01-2004)(文中简称《标准》)
(9)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)
(10)《钢管混凝土设计与施工规程》(CECS28-90)
(11)《公路斜拉桥结构细则》(JTG/TD65-01-2007)
(12)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)(文中简称《标准》)
(三)设计内容
1、研究桥梁分孔
2、拟制几个技术经济比较方案(3个),并选定最佳方案
3、桥孔结构的计算及设计图
4、桥梁墩台的计算及设计图
5、施工程序设计
6、编制设计说明书(含计算书)
7、计算机绘全套施工图
8、翻译一篇外文资料(字数不得少于5000字中文)
(四)基本要求:
1、每位学生必须独立按时地完成规定内容;
2、设计上交成果:
设计任务书、指导书,设计说明书、计算书及外文翻译,设计图纸等。
3、图纸一律采用A3图(不可加长);
4、务必认真、按阶段完成,这之间需要跟大家充分讨论、商量,务必抓紧时间,通过毕业设计学会桥梁设计,认真研读规范。
5、最终的施工图设计方案需要选择连续梁桥进行设计。
6、通过毕业设计,学会Midas软件,熟练掌握其使用,及结合规范如何验算桥梁。
(五)可能遇到的困难及解决措施:
(1)遇到的困难
本次设计是我个人第一次对某座桥梁进行全面的设计,设计过程包括桥梁外观桥梁结构和桥梁施工三个方面。
此次设计的最大困恼就是经验不足。
由于没有设计经验,截面尺寸很难把握。
设计中的电算部分,由于对Midas软件的熟悉不够,容易造成计算错误。
对规范不够熟悉,设计中可能出现不符合规范的设计[7]。
(2)措施及方法
按时并保质保量的完成毕业设计,关键是要按照进度和老师的指导开展工作。
因为设计经验的匮乏,所遇设计过程中必须保证与老师的联系,经常与老师沟通,并积极搜集与专业相关的资料,例如规范、学术论文、设计案例等。
做到对设计任务的全面系统把握。
a广泛阅读,积极参照国内外成功的桥梁设计案例,在进行综合分析的基础上,提出当前设计课题的解决方案。
b积极与指导老师沟通,认真听取老师意见。
c对于设计中所需的桥梁设计软件,要勤于动手,做到灵活使用。
三、课题研究的进展计划
本次毕业设计时间总共16周,每位学生必须独立、严格、按时地完成规定的内容。
毕业设计(论文)日程安排表
工作内容
完成期限
占总时间
备注
方案阶段
拟定方案
2周
%
制定3个合适的桥型方案
方案比较
1周
推荐方案
结构计算
结构内力分析
25%
含内力组合、包络图及配筋等计算(上、下部结构)
结构设计计算
设计绘图
周
含计算机绘图
施工图程序设计
设计说明书
含计算书
翻译外文资料
机动
合计
16周
100%
四、主要参考文献
[1].霍小东,陈旭与闫周卫,公路预应力混凝土连续梁桥的设计与施工.城市建设理论研究(电子版),2011(20).
[2].吴守建,某预应力混凝土连续梁桥支架现浇施工组织方案.四川建筑,2011.31(3):
第186-187页.
[3].李云峰,浅议预应力混凝土连续梁桥施工控制.城市建设理论研究(电子版),2011(22).
[4].卢哲安,于清亮与汪娟娟,灰色理论在连续梁桥施工控制中的应用.武汉理工大学学报,2006.28(3):
第83-85,96页.
[5].刘翠云与董传洲,国外预应力混凝土连续梁桥发展和施工技术.世界桥梁,2011(6):
第1-4页.
[6].宫亚峰等,预应力混凝土连续箱梁桥的监测技术.东北林业大学学报,2010.38
(2):
第100-102页.
[7].任新建,某预应力混凝土连续梁桥腹板裂缝成因分析.中南公路工程,2007.32(3):
第140-143页.
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