開題報(bào)告-安陽(yáng)市白家沖橋設(shè)計(jì).doc

南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告學(xué) 生 姓 名：學(xué) 號(hào)：專 業(yè)：土木工程設(shè)計(jì)(論文)題目：安陽(yáng)市白家沖橋設(shè)計(jì)指 導(dǎo) 教 師: 2015 年 1 月12日開題報(bào)告填寫要求1開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；2開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見；3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊(cè)）；4有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2010年3月15日”或“2010-03-15”。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述 簡(jiǎn)支變連續(xù)設(shè)計(jì)淺析摘要 簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋同時(shí)具備簡(jiǎn)支橋梁受力明確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)和連續(xù)梁橋優(yōu)秀的行車舒適性。文章首先介紹了簡(jiǎn)支變連續(xù)橋梁的特點(diǎn)和施工流程，對(duì)其動(dòng)力特性進(jìn)行了闡述，敘述了其結(jié)構(gòu)受力的特點(diǎn)，對(duì)其內(nèi)力效應(yīng)的影響因素進(jìn)行了說(shuō)明，對(duì)橋梁設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞 簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋 動(dòng)力工作性能 內(nèi)力效應(yīng)1 引言簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁兩種結(jié)構(gòu)形式的橋梁是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁發(fā)展幾十年中最早被應(yīng)用在橋梁中的結(jié)構(gòu)體系。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，中小型跨徑梁橋多采用簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，主要青睞于簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、且對(duì)地基沉降要求不高的特點(diǎn)1。然而，大量橋面伸縮縫的存在導(dǎo)致行車舒適性不盡人意。于是，有著比較連續(xù)橋面的連續(xù)梁橋逐漸出現(xiàn)，它們有著優(yōu)秀的行車舒適性，但施工進(jìn)度難以控制，即便目前出現(xiàn)了懸臂施工方法，施工進(jìn)度控制效果仍然不理想2。簡(jiǎn)支橋梁構(gòu)造簡(jiǎn)單受力明確，構(gòu)件能夠批量預(yù)制，橋梁技術(shù)人員希望能夠使用建造簡(jiǎn)支梁橋的方法建造連續(xù)梁橋，在一定時(shí)期內(nèi)，使用帶有橋面連續(xù)構(gòu)造的簡(jiǎn)支梁橋是對(duì)這一工程問(wèn)題的普遍解決方法。因此，簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋應(yīng)運(yùn)而生。其行車平順，且主梁的預(yù)制裝配式施工方法可大幅度提高橋梁的建設(shè)速度，使得該類橋梁在工程界備受青睞。2 施工流程先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)橋梁的施工過(guò)程主要分為五個(gè)階段3：（1）預(yù)制主梁；（2）設(shè)置臨時(shí)支座并安裝永久支座，逐孔安裝主梁，置于臨時(shí)支座上為簡(jiǎn)支狀態(tài)，畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告及時(shí)連接橋面鋼筋與橫梁鋼筋；（3）連接接頭段鋼筋，設(shè)置接頭鋼束波紋管并穿束，澆筑連續(xù)接頭、中橫梁及兩側(cè)與頂板鋼束同長(zhǎng)范圍內(nèi)的橋面整體化混凝土?；炷翉?qiáng)度達(dá)到100%后張拉頂板鋼束并壓漿；（4）接頭完成后，澆筑剩余的橋面混凝土。（5）拆除臨時(shí)支座，完成體系轉(zhuǎn)換。3 簡(jiǎn)支變連續(xù)橋梁設(shè)計(jì)簡(jiǎn)支變連續(xù)梁橋吊裝完成后為簡(jiǎn)支梁橋，將濕接縫混凝土澆注完成并拆除臨時(shí)支座后變?yōu)檫B續(xù)梁橋，體系發(fā)生轉(zhuǎn)換。因此，在簡(jiǎn)支變連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)中要注重對(duì)其的動(dòng)力工作性能、結(jié)構(gòu)計(jì)算方法以及內(nèi)力重分布規(guī)律的研究，以確保橋梁的質(zhì)量和安全4。3.1 動(dòng)力工作性能分析簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋工作性能與使用耐久性能除要求橋梁具有良好的靜力性能外，更要求結(jié)構(gòu)在行車荷載作用下具有良好的動(dòng)力工作性能5。車輛和橋梁之間相互作用的振動(dòng)稱之為車-橋耦合振動(dòng)，是影響橋梁動(dòng)力性能的關(guān)鍵6。車-橋耦合振動(dòng)計(jì)算模型是以車輪與橋面接觸點(diǎn)為界，將車-橋耦合振動(dòng)系統(tǒng)分為車輛子系統(tǒng)與橋梁子系統(tǒng)兩個(gè)獨(dú)立的部分，建立一種4自由度的雙軸車輛平面振動(dòng)模型；并且利用空間梁格理論形成橋梁振動(dòng)模型，然后通過(guò)車輪與橋面接觸點(diǎn)處的位移協(xié)調(diào)（幾何相容條件）與車輛與橋梁的相互作用力的力學(xué)平衡建立車-橋耦合振動(dòng)方程，采用迭代法求解非線性的車橋系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng),對(duì)簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋的動(dòng)力工作性能進(jìn)行計(jì)算和分析7。3.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算方法研究對(duì)于簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋，由于具有自身體系特點(diǎn)的施工工藝過(guò)程，結(jié)構(gòu)在形成過(guò)程中內(nèi)力及變形的發(fā)展及累計(jì)，對(duì)后期結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及內(nèi)力重分布均會(huì)產(chǎn)生影響。體系為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)受力時(shí)，混凝土的齡期較早，正彎矩束的張拉以及收縮與徐變的影響，對(duì)于靜定結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)支體系，均不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力重分布現(xiàn)象。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告然而，墩頂合龍段濕接頭混凝土澆筑后，結(jié)構(gòu)變成連續(xù)體系，此時(shí)墩頂負(fù)彎矩預(yù)力束的張拉，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形產(chǎn)生影響，由于負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束的布束長(zhǎng)度限制，不同梁段受力也將會(huì)不同，原有正彎矩束張拉后的效應(yīng)也將會(huì)發(fā)生變化。簡(jiǎn)支梁形成連續(xù)體系后，收縮、徐變、溫度等作用效應(yīng)分析應(yīng)按照連續(xù)體系計(jì)算，這時(shí)還應(yīng)考慮由此產(chǎn)生的次內(nèi)力及內(nèi)力重分布問(wèn)題。因此，簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋計(jì)算多采用連續(xù)梁及簡(jiǎn)支梁的理論，使用有限元桿系程序按照簡(jiǎn)支階段及連續(xù)階段分別進(jìn)行受力分析，然后將各階段的各種力學(xué)效應(yīng)疊加，形成設(shè)計(jì)總內(nèi)力8。3.3 內(nèi)力重分布規(guī)律及影響因素研究簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋?qū)儆谶B續(xù)梁橋，簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋在簡(jiǎn)支階段、體系轉(zhuǎn)換階段及成橋階段，由于自重、正彎矩預(yù)應(yīng)力束張拉、徐變、溫度變化、負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力張拉以及活載作用等因素的影響，結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生一系列的內(nèi)力重分布現(xiàn)象，并伴隨著變形的發(fā)生。因此要對(duì)簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋由于混凝土徐變、局部溫度變化以及負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束張拉引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布規(guī)律及影響因素進(jìn)行分析。簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋混凝土徐變時(shí)，徐變次內(nèi)力主要表現(xiàn)為對(duì)結(jié)構(gòu)自重效應(yīng)及預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的重新調(diào)整。因此，要針對(duì)該體系橋梁不同控制截面處徐變次內(nèi)力及變形大小及發(fā)展規(guī)律給予重視，使工程設(shè)計(jì)及施工控制做到精細(xì)化9。對(duì)于簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋中的溫度變化，混凝土結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生變形，如果這種溫度變形受到約束，就會(huì)在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生拉（壓）應(yīng)力，達(dá)到混凝土的抗拉（壓）強(qiáng)度極限值時(shí)，則能引起混凝土開裂（壓碎），邊界條件及溫度場(chǎng)不同，溫度變形及溫度應(yīng)力會(huì)發(fā)生變化10。簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋應(yīng)分別計(jì)算各孔的溫度次內(nèi)力，以保證經(jīng)濟(jì)性與安全性。在簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋當(dāng)中，負(fù)彎矩束的長(zhǎng)度對(duì)預(yù)應(yīng)力次效應(yīng)影響非常大，因此要分析負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束長(zhǎng)度及收縮徐變等因素對(duì)預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的影響，盡量提高負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束的利用率11。4 結(jié)論綜上所述，簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋結(jié)合了簡(jiǎn)支梁橋和連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn)，是較理想的橋梁結(jié)構(gòu)形式。本文主要得到以下結(jié)論：畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告（1）簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)中，要注重簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋的動(dòng)力工作性能分析。建立車-橋耦合振動(dòng)方程，計(jì)算簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋動(dòng)力工作性能，并進(jìn)行分析。（2）對(duì)于簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)計(jì)算，應(yīng)該使用有限元桿系程序按照簡(jiǎn)支階段及連續(xù)階段分別進(jìn)行受力分析，然后將各階段的各種力學(xué)效應(yīng)疊加。（3）混凝土徐變、局部溫度變化以及負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束張拉將引起簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重新分布，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮這些因素，研究混凝土徐變、局部溫度變化以及負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束張拉作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布的規(guī)律及影響因素，以保證橋梁的安全性。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告參 考 文 獻(xiàn)1 范立礎(chǔ). 橋梁工程（第二版）（上冊(cè)）M. 北京：人民交通出版社，20122 徐岳. 連續(xù)梁橋 M. 北京：人民交通出版社，20123 姚玲森. 橋梁工程 M. 北京：人民交通出版社，2010.4 盛可鑒. 簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題研究D.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，20135 曾玨博. 簡(jiǎn)支連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換力學(xué)性能分析D.重慶：重慶交通大學(xué)，20136 雷霜. 車-橋耦合系統(tǒng)的振動(dòng)響應(yīng)分析與主動(dòng)控制D.西安：西安理工大學(xué)， 20107 王百田. 車橋耦合作用下連續(xù)鋼箱梁橋動(dòng)力響應(yīng)研究D.武漢：武漢理工大學(xué)，20138 安井剛. 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析D.河北：河北工業(yè)大學(xué)，20109 黃志敏. 簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)混凝土箱梁的收縮徐變效應(yīng)研究D.西安：長(zhǎng)安大學(xué)，201110 陶潘深，何敏. 簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋施工及溫度效應(yīng)計(jì)算理論研究J.山西建筑，2014，(24):186-18711 安井剛. 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析D.河北：河北工業(yè)大學(xué)，2010畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：1 本文研究和解決的問(wèn)題安陽(yáng)市白家沖橋設(shè)計(jì)方案為325m預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁橋設(shè)計(jì)，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用重力式橋臺(tái)、樁柱式橋墩，支座擬采用盆式橡膠支座。（1）根據(jù)任務(wù)書對(duì)于橋梁跨徑及橋?qū)捯?guī)定，初步確定箱梁有關(guān)構(gòu)件細(xì)部尺寸；（2）進(jìn)行主梁的內(nèi)力及荷載組合計(jì)算；（3）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)資料，初估腹板束和頂板束預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量，并進(jìn)行布置；（4）持久狀況承載能力極限狀態(tài)下的截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算；（5）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量和位置；（6）持久狀況正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度驗(yàn)算和撓度驗(yàn)算；（7）若不滿足驗(yàn)算要求，調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量及位置，必要時(shí)，修改截面尺寸；（8）擬定橋墩、橋臺(tái)的基本尺寸；（9）繪制橋梁施工圖。2 采用的研究手段（1）查閱橋梁設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范和大量專業(yè)書籍及相關(guān)論文，進(jìn)而使設(shè)計(jì)更加合理，符合相關(guān)規(guī)范的各項(xiàng)要求；（2）參考相關(guān)橋梁設(shè)計(jì)施工圖紙及橋梁通用圖，結(jié)合任務(wù)書的具體要求，運(yùn)用工程類比法展開設(shè)計(jì)；（3）設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用AutoCAD、Office、橋梁博士等相關(guān)軟件，提高計(jì)算效率；（4）及時(shí)與指導(dǎo)老師溝通，在老師指導(dǎo)的基礎(chǔ)上展開工作。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見：1對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：該文獻(xiàn)綜述在查閱大量的參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，介紹了簡(jiǎn)支變連續(xù)小箱梁橋工藝流程，詳細(xì)闡述了設(shè)計(jì)中動(dòng)力性能的分析和體系轉(zhuǎn)換中內(nèi)力重分布的影響因素。文章邏輯清晰，結(jié)構(gòu)較合理，語(yǔ)句較通順，格式符合要求。2對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：本課題設(shè)計(jì)包括橋跨布置、橋梁橫斷面設(shè)計(jì)、荷載組合計(jì)算、箱梁腹板束設(shè)計(jì)、