开题报告：冷水江市新城大桥左幅引桥施工图设计.pdf

1、 毕业设计 (论文 )开题报告 题目： 冷水江市新城大桥 左 幅引桥施工图设计 课 题 类 别： 设计 论文 学 生 姓 名： 学 号： 班 级： 桥梁 1202 班 专业（全称）： 桥梁工程 指 导 教 师： 2016 年 3 月 冷水江新城大桥 左幅 引桥施工图设计 1 课题设计的目的和意义 1.1 课题设计的目的 “桥梁工程”是土木工程专业的一门专业课程。我们在学习完“结构力学”、“材料力学”等基础课程的基础上，通过对本课程的学习，深入掌握桥梁工程专业技能，具体包括：了解桥梁工程规划、设计、计算的基本知识 ;掌握常用的桥梁设计构造原理以及中小型桥梁的计算理论和方法；熟悉有关施工方面的知识

2、等。 它已发展成融理论分析、设计、施工控制及管理于一体的系统性学科。由于科技的进步，一些相关的学科也渗透入桥梁工程领域中，发展了新的分支学科我们在对课本知识掌握的基础上要锻炼和提 高自己实际设计的能力。毕业设计则是我们将所学知识具体运用的一个重要环节和必不可少的内容。 对于我们来说，整个毕业设计环节的完成应达到使学生树立正确的设计思想，理论联系实际，逐步掌握设计原则，设计方法，设计步骤；独立完成设计，不断提高分析问题和解决问题的能力；将所学的课程系统地训练，以便掌握桥梁的基本理论、基本知识和基本计算方法；学会使用桥梁规范和设计手册，编写技术文件，不断提高计算、绘图，运用电脑等基本技能。 此外在

3、毕设设计进行的过程中，我们还将不断巩固和加深对各种桥型的力学特点、构造特 点以及适用范围的了解；通过自行编制的计算程序，完成一项或多项结构辅助设计工作以及熟悉桥梁结构电算的一般方法；通过绘制施工图纸来熟悉 AutoCAD 软件的使用，真正的成为合格的毕业生。 1.2 课题设计的意义 毕业设计学生独立系统的完成一项工程设计，因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。通过毕业设计这一时间较长的教学环节，学生独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高，还可以培养土木工程专业本科毕业生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知 识和相关技能，解

4、决具体问题的能力。以达到具备初步专业工程人员的水平，为将来走向工作岗位打下良好的基础。 2 课题设计的主要内容 （ 1）根据毕业设计所提供的工程背景和原始资料 (见工程图纸 )、 2004 年版公路桥涵技术标准、技术规范及其它参考资料，针对冷江市新城大桥设计工程背景进行调研，完成开题报告，翻译土木类英文文献 。 （ 2） 研究桥梁分孔，拟制 3 个技术经济比较方案，并选定最佳方案（含材料用量，施工方法，经济性等比较） （ 3） 桥孔结构的计算及设计图（计算部分电算与手算结合） （ 4） 桥梁墩台的计算及设计图 （ 5） 施工程序设计 （ 6） 编制设计说明书及计算书 （ 7） 绘部分施工图 3

5、 设计方案 （ 1） 设计现状和发展趋势（文献综述） 改革开放之前，我国的经济、政治各方面都处于落后时期，桥梁工程方面也就没有太大的突破。改革开放以来，随着经济的发展，综合国力的增强，我国公路建设事业迅猛发冷水江新城大桥 左幅 引桥施工图设计 展，作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展。一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥，形式多样，实用效果不断提高，跨越大江（河）、海峡（湾）的超大桥梁建设也相继修建，为公 路运输提供了安全、舒适的服务。随着建筑材料、设备、建筑技术的较快发展，特别是电子计算技术的广泛应用，为广大工程技术人员提供了快捷、高精度的计算分析手段，我国广大的桥梁工程师和

6、工作者，不断推进我国公路桥梁建设事业的发展 1、 预应力混凝土连续刚构桥 随着高速交通的迅速发展 ,我们对行车平顺舒适的需求越来越高。因此多伸缩缝的 T型刚构已经不能很好满足我们要求 ,这使得连续梁得到了迅速的发展。悬臂施工时 ,梁墩临时固结 ,合拢后梁墩处改设支座 ,转换体系而成连续梁。连续梁除两端外其他无伸缩缝 ,有利于行车舒适 ,但需梁墩临时固结 和转换体系 ;同时需设大吨位盆式支座 ,费用高 ,养护工作量大。于是连续刚构应运而生 ,近年来得到较快的发展。其结构特点是梁体连续、梁墩固结 ,既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点 ,又保持了 T 型刚构不设支座、不需转换体系的优点 ,方便施

7、工 ,且有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度 ,能满足特大跨径桥梁的受力要求。 2、 预应力混凝土简支 T 型梁桥 预应力混凝土简支 t 形梁桥指采用预应力的混凝土梁，其断面为 T 型，安装形式为简支，即各跨为独立的桥。 简支梁桥，以孔为单元，相邻桥孔各自单独受力，属静定结构，适用于中小跨度。 虽 相邻 两跨之间存在异向转角，路面有折角，影响行车平顺 ，但其 结构简单，架设方便，可减低造价，缩短工期，同时最 方便 设计成各种标准跨径的装配式构件 ，使得该桥形仍然大量使用 。 T 型梁为主要承重结构的梁式桥。在桥上荷载作用产生正弯矩时 ,梁作成这样上大下小的 T 形并在下缘配筋便充分利用了混凝土

8、的抗压强度大和钢筋的高抗拉强度进而比矩形梁桥节省了材料 ,减轻了自重。但其不适于荷载作用会产生较大负弯矩的情况且抗扭刚度稳定性皆箱型梁桥低。 3、 预 应 力 混 凝 土 等 截 面 连 续 箱 梁 桥 本 桥 采 用 单 箱 单 室 的 截 面 形 式 及 立 面 图 ， 因 为 跨 度 不 大 ， 在 外 载 和 自 重 作 用 下 ，支 点 截 面 将 出 现 较 大 的 负 弯 矩 ， 从 绝 对 值 来 看 ， 支 点 截 面 的 负 弯 矩 大 于 跨 中 截 面 的 正 弯矩 ， 因 此 ， 采 用 连 续 梁 能 符 合 梁 的 内 力 分 布 规 律 ， 等 截 面 梁 的

9、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 简冷水江新城大桥 左幅 引桥施工图设计 洁。缺点：超静定结构，对地基要求高等。 （ 2） 方案比选 方案一：预应力混凝土连续刚构桥 梁底曲线选用圆曲线。桥梁上部采用挂篮悬臂浇筑施工，施工要对称浇筑，应注意立模高程的合理准确控制悬浇高程，主梁边中跨合拢高差应控制在 1cm 以内。箱梁悬浇施工时在地板上的施工孔不封堵，作为箱梁 的通气孔。箱梁混凝土采用 50 号，墩身和基础采用 40 号，其它结构全部采用 25

10、号混凝土。 方案二： 预应力混凝土简支 T 型梁桥 本桥的横截面采用 T 型截面。防收缩钢筋采用下密上疏的要求布置所有钢筋的焊缝均为双面焊，因为该桥的跨度较大，预应力钢筋采用特殊的形式（如图 2）布置，这样不仅有利于抗剪，而且在拼装完成后，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，而且能有效的利用现代高强材料，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的一种施工方法。 冷水江新城大桥 左幅 引桥施工图

11、设计 方案三：预应力混凝土箱型梁桥 预应力混凝土箱梁，采用满堂支架法施工。先浇筑构件混凝土，并在其中预留孔道，待混凝土达到要求强度后，将预应力钢筋穿入预留孔道内，将千斤顶支撑与混凝土构件端部，张拉预应力钢筋，使构件也同时受到反力的压缩。待张拉凹控制拉力后，即用夹片锚具将预应力钢筋锚固在混凝土构件上，使混凝土获得并保持预应力。最后在预留孔道内压注水泥浆。 冷水江新城大桥 左幅 引桥施工图设计 桥型 预应力混凝 土连续刚构桥 预应力混凝土简支 T 型梁桥 预应力混凝土 箱梁 适 用 性 桥墩纵向刚度较小，上部结构具有连续梁施工的一般特点，因此有较好的技术经济性。其主梁保持连续，既保持了连续梁无伸缩

12、缝，行车舒适。超静定次数高，受力复杂。 各梁受力相对独立，避免超静定梁的复杂问题，行车较舒适。 各梁受力相对独立，避免超静定梁的复杂 问题。行车舒适。 施 工 难 易 采用悬臂浇筑施工，以移动式挂篮作为主要施工设备，以桥墩 为中心，对称的向两岸利用挂篮浇筑节段的混凝土。基础采用钻孔 灌注桩。施工比较经 济方便。 等跨布置，细部尺寸相同，可重复利用模板预制，施工方便。 等跨径布置，且细部尺寸 相同，采用满堂支 架施工，施工方便。 美 观 性 全桥线条简洁明快， 但因其搞垮比例不是 很协桥线性美观，简洁明快，与周围环 境协调，因此非常构造简单，线条简洁， 桥梁美观。 冷水江新城大桥 左幅 引桥施工

13、图设计 调，影响桥型的美观。 适用于城市桥梁。 经 济 性 无需支座，节省大型制作费 用，无需大型设备，降低了施工成本，使用的材料较为普 通。成本养护费用也少。 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。 施工 技 术成熟，方法 简单，容易掌握，需 要机械少，材料普通，价格低。等截面形式能大量节约模板，加 快建桥进度，简易且 经济。 结论：通过经济性、适用性、美观性、施工难易等方面的综合比较，我选择使用第三个方案。 冷水江新城大桥 左幅 引桥施工图设计 4 设计的重点与难点，拟采用的途径（设计手段） 1设计的主要内容 按任务书的要求写。 2设计的

14、重点与难点 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。 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、拟采用的途径 设计手段 : （ 1）正确使用桥梁计算软件（桥博、 Midas 等）； （ 2）收集参考图（标准图、设计实例）； （ 3）正确使用规范和手册。 5 毕业设计进度计划： 毕业设计是从第 3 周到第 17 周。计划安排如下： 1、 熟悉毕业设计的任务和要求、调研、撰写开题报告、准备好上机条件（ 1-3 周）； 2、 收集资料、方案比选、拟定推荐方案的结构尺寸 =交比选方案报告

15、和图纸（ 3-5 周） 3、 推荐方案上部结构设计计算、电算（ 5-9 周）； 4、 配筋计算（ 10-11 周）； 5、 强度、刚度、稳定性验算（ 11-12 周）； 6、 下部结构设计计算（ 12-13 周）； 7、 绘制施工图（ 13-15 周）； 8、 专业文献翻译（ 16 周）。 9、 整理资料、汇总结果、准备答辩（ 17 周） 10、 答辩 冷水江新城大桥 左幅 引桥施工图设计 6 参考文献： 1邵旭东 .桥梁工程 M .北京：人民教育出版社， 2005. 2叶见曙 .结构设计原理（第三版） M .北京：人民交通出版社， 2014. 3 JTG D60-2015.公路桥涵设计通用规

16、范 S .北京：人民交通出版社， 2015. 4 JTJ D63-2005.公路砖石及砼桥涵设计规范 S .北京：人民交通出版社， 2005 5 JTG D62-2004.公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范 S .北京：人民交通出版社，2004. 6 JTG_D63-2007.公路桥涵地基与基础设计规范 S .北京：人民交通出版社， 2007. 7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. 8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. 9徐光辉，刘晓尧 .公路桥涵设计手册丛书 梁 桥 M .北京：人民教育出版社， 199

17、6. 10邵旭东 .桥梁设计百问 M .北京：人民交通出版社， 2001. 11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. 12易建国 .桥梁计算示例集 混凝土简梁（板）桥 M .北京：人民交通出版社，1998. 13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. 14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. 15程翔云 .桥梁理论与计算 M .北京：人民交通出版社， 1996. 16范立础 .预应力混凝土连续梁桥 M .北京：人民交通出版社， 1992 17 Wanshu

18、i,Chen Janbin,Yu Wenbing,ect Experimental Study and Design of 冷水江新城大桥 左幅 引桥施工图设计 Prestressed Concrete Box-girder with Corrugated Steel Webs IABSE Symposium 2004 Meteropolitan Habitats and InfrastructureZ Shanghai,China 18 JonHeacock,P E ,Steven starkey,P E David Goodyear,P E ,Norm Smit,P E ,S E Cliff-HangerJ Civil Engineering,2001:January,41-45