橋梁工程畢業(yè)設(shè)計指導書.doc

畢業(yè)設(shè)計指導書(橋梁工程2010年01月I畢業(yè)設(shè)計的目的畢業(yè)設(shè)計是本專業(yè)最主要的教學環(huán)節(jié)之一。要求學生綜合運用所學基礎(chǔ)理論、專業(yè)理論和基本技能,按照任務(wù)書的要求,對具體工作進行合理的工程規(guī)劃設(shè)計,提供完整的設(shè)計文件。通過畢業(yè)設(shè)計掌握橋梁工程設(shè)計的基本方法,提高分析和解決工程問題的能力,培養(yǎng)獨立工作能力和組織能力以及認真負責的工作態(tài)度。II畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)畢業(yè)設(shè)計是對學生所學課程進行綜合訓練的實踐性教學環(huán)節(jié),是緊密聯(lián)系工程實踐,培養(yǎng)學生獨立工作能力的主要步驟。畢業(yè)設(shè)計的教學過程是實現(xiàn)本科培養(yǎng)目標要求的重要階段;是學生在畢業(yè)前的最后學習和綜合訓練階段;是學習深化、拓寬、綜合教學的重要過程。畢業(yè)設(shè)計題目既要滿足教學要求,是學生年能綜合運用所學知識,解決工程中常遇到的一些實際問題;有要有一定的工程特點,技術(shù)上能代表本專業(yè)較先進的水平。III畢業(yè)設(shè)計的安排及要求1.文獻查閱:畢業(yè)實習期間。通過查閱文獻資料,把文獻變?yōu)樗玫幕畹馁Y料,將檢索到的文獻認真地篩選、消化和吸收到畢業(yè)設(shè)計之中。應(yīng)將整理的文獻寫出一個文獻綜述,以描述該課題范圍內(nèi)學術(shù)研究的現(xiàn)狀和水平,還有哪些問題需要進一步探討,從而確定本課題的研究方向。2.撰寫開題報告、制定設(shè)計方案:畢業(yè)設(shè)計開始前1周。撰寫內(nèi)容:由學生所在教研室組織安排。要求根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求,結(jié)合設(shè)計題目做設(shè)計方案綜述,應(yīng)寫出畢業(yè)設(shè)計階段的大致內(nèi)容、任務(wù)、工作計劃,并計入學生畢業(yè)設(shè)計平時成績。3.實施設(shè)計方案:畢業(yè)設(shè)計開始第1周。完成內(nèi)容:制定畢業(yè)設(shè)計階段的工作詳細計劃,應(yīng)按設(shè)計階段的各專業(yè)內(nèi)容進行制定。4.完成畢業(yè)設(shè)計:13周基本要求:要求學生在知識方面,能綜合應(yīng)用各學科的理論、知識與技能,分析和解決工程實際問題,并通過學習、研究與實踐,使理論深化、知識拓寬、專業(yè)技能延伸;在能力方面,能進行資料的調(diào)研和加工,能正確運用工具書,掌握有關(guān)工程設(shè)計程序、方法和技術(shù)規(guī)范,提高工程設(shè)計計算、理論分析、圖標繪制、技術(shù)文件編寫的能力;有分析與解決問題的能力;有外文翻譯和計算機應(yīng)用的能力。在素質(zhì)方面,能樹立正確的設(shè)計思想,嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L,能遵守紀律并善于與他人合作。畢業(yè)設(shè)計圖紙要求:設(shè)計圖紙是表達工程設(shè)計的基本文件。畢業(yè)設(shè)計圖紙即是工程設(shè)計圖紙,又受畢業(yè)設(shè)計時間限制,畢業(yè)設(shè)計圖紙應(yīng)分為兩類:1 按初步設(shè)計的要求繪制,如總平面圖、主體工程的平、立、剖面、結(jié)構(gòu)布置等,這類圖紙應(yīng)能反映設(shè)計的主要意圖,對細部的要求可以放松一些。2 按施工詳圖要求繪制,結(jié)構(gòu)施工詳圖、節(jié)點構(gòu)造、大樣等,這部分圖紙要求完全反映設(shè)計意圖,包括正確選用材料,構(gòu)件具體尺寸規(guī)格,施工方法,有關(guān)采用的標準圖集編號等,要達到不作任何說明即可施工的要求。繪圖是工程設(shè)計的基本訓練,應(yīng)以計算機繪圖為主。但作為繪圖基本訓練,也應(yīng)要求一定數(shù)量的鉛筆繪圖。計算書、圖表要求打印成稿,學生之間不得出現(xiàn)相互抄襲現(xiàn)象。5.考核和答辯:評定成績的主要依據(jù)是畢業(yè)設(shè)計成果的質(zhì)量、畢業(yè)設(shè)計完成的工作量及在畢業(yè)設(shè)計工程中的主動性和創(chuàng)造性。對于在畢業(yè)設(shè)計中弄虛作假,借用他人設(shè)計成果,嚴重違紀的學生,則不予答辯,并以不及格論處?？己?平時設(shè)計圖紙、計算書、出勤、紀律等成績占70%,平時成績不及格者不能參加畢業(yè)設(shè)計答辯。答辯:1周,占總成績的30%。IV畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容1.設(shè)計課題說明本方向課題要求設(shè)計預應(yīng)力混凝土梁式橋,任務(wù)書中將詳細給出橋位處的地形、地質(zhì)條件,設(shè)計者應(yīng)詳細研究現(xiàn)場情況,根據(jù)該橋的使用任務(wù),通過方案比選,確定橋梁的結(jié)構(gòu)形式和總體布置情況,并進行詳細、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計結(jié)束時,提交相應(yīng)的設(shè)計圖和說明書。2.設(shè)計基本過程橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計,一般遵循下列基本過程:1方案比選:根據(jù)橋梁的功能要求,結(jié)合橋位地形、地質(zhì),通過方案比選,確定橋型。方案比選主要應(yīng)考慮以下幾方面問題:安全、功能、經(jīng)濟、美觀、施工、占地與工期等。方案比選應(yīng)包括:(1 橋梁型式思路要寬廣,可暫不管經(jīng)濟、美觀與否都可提出,可不拘材料類型,或可同時考慮上、中、下承式各種橋型。總之,凡具有一定優(yōu)點而有可能實現(xiàn)的體系,均可提出。(2 截面類型在確定橋梁型式后,對各種可能采用的截面型式進行比選。(3 墩柱型式應(yīng)使上下部協(xié)調(diào)一致,輕巧美觀,與城市環(huán)境和諧、勻稱。墩臺選型一般服從梁部型式,此外,也受占地、道路、通視等限制。方案評比的主要內(nèi)容是:材料(造價、施工設(shè)備和能力、工期、養(yǎng)護和維修運營、抗震性能、修復、跨線條件、美觀。方案比選階段的工作成果,歸結(jié)為繪制方案圖與編制說明書。方案圖應(yīng)繪制縱向立面圖、橫向剖面圖和平面圖。各方案圖上除應(yīng)注明必要的數(shù)據(jù)外,還應(yīng)列出方案的主要材料數(shù)量,并附注各項說明,諸如圖面比例、采用規(guī)范名稱、荷載等級等。說明書應(yīng)包括:設(shè)計任務(wù)、編制方案的根據(jù)和原則、方案評比的論證、工程材料的估算和依據(jù)等。說明書言簡意賅,其中引用的文獻資料名稱以及冗繁的計算過程均應(yīng)列入附錄備查。2橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)方案評比后的推薦方案進行設(shè)計計算或根據(jù)教學要求,由指導教師指定某一方案進行設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容包括:(1 詳擬上部結(jié)構(gòu)尺寸。針對選定的橋型方案,結(jié)合施工方法,確定相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式,并初步給定結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的材料與尺寸,特別應(yīng)滿足構(gòu)造要求。實際工作中可參考相應(yīng)的標準圖。具體確定橋面鋪裝的做法,選定附屬設(shè)施。(2 主梁的設(shè)計。主梁內(nèi)力計算根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式和橋梁所處的環(huán)境及其功能,確定橋梁可能受到的荷載作用,如恒載、車輛荷載、車道荷載、人群荷載、風荷載、地震作用、溫度作用等然后進行結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的內(nèi)力分析。特別注意,對于汽車荷載的計算,應(yīng)選用適當?shù)臋M向分布系數(shù)的計算方法。內(nèi)力組合:確定主梁在各種荷載組合作用下的內(nèi)力,并確定控制內(nèi)力。預應(yīng)力筋的估算和布置依據(jù)組合而得的控制內(nèi)力初步估計預應(yīng)力筋的數(shù)量,并進行合理的布置。預應(yīng)力損失計算依據(jù)現(xiàn)行橋規(guī)(JTGD62-2004的相應(yīng)規(guī)定,計算預應(yīng)力損失。主梁截面驗算進行結(jié)構(gòu)在施工階段與運營階段的承載力與變形驗算。如果驗算結(jié)果過于富余或不滿足,應(yīng)調(diào)整主梁的截面尺寸或預應(yīng)力筋的配置。(3 橫隔梁的設(shè)計。橫隔梁內(nèi)力計算首先應(yīng)選定合適的橫隔梁模型和恰當?shù)挠嬎惴椒?原則上,橫隔梁的計算方法應(yīng)與主梁的計算方法相對應(yīng)。橫隔梁的恒載內(nèi)力一般較小,可予以忽略,但仍應(yīng)采用極限狀態(tài)的方法對荷載進行組合。應(yīng)分別計算最大正彎矩和最大負彎矩。橫隔梁配筋及驗算橫隔梁一般跨徑不大,采用鋼筋混凝土一般能達到跨徑的要求,所以可通過計算配置普通鋼筋,確實需要時,也可采用預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。對應(yīng)于最大正彎矩和最大負彎矩,橫隔梁的配筋分為正彎矩筋和負彎矩筋。由于橫隔梁中的剪力較小,一般不需通過計算配置專門的受剪鋼筋。(4 行車道板的設(shè)計行車道板內(nèi)力計算計算行車道板內(nèi)力之前,首先應(yīng)判斷行車道板的類型,從而得到其受力圖式。行車道板上的荷載最主要的是恒載和汽車荷載。特別應(yīng)注意荷載分布寬度的概念。行車道板配筋及驗算根據(jù)行車道板的懸臂長度和所受荷載的大小,可能采用鋼筋混凝土材料,也可能采用預應(yīng)力混凝土材料。配筋時,一般取沿縱向1m寬的板條進行計算。特別值得一提的是,應(yīng)注意行車道板控制彎矩的符號,注意主筋的布置位置。3支座的設(shè)計根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式和跨徑大小,選定合理的支座類型。當前在公路橋梁和城市橋梁中,采用較多的為橡膠支座。對于板式橡膠支座可進行詳細的設(shè)計計算,對于盆式橡膠支座,限于條件,可僅提供相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)和要求。4橋梁墩、臺的設(shè)計(1 橋墩的設(shè)計:確定橋墩類型,詳擬橋墩各部分的尺寸結(jié)合方案比選,確定橋墩類型,并詳擬橋墩各部分的尺寸。特別強調(diào)的是關(guān)于墩帽(或蓋梁的尺寸,必須通過相應(yīng)的計算公式求得。同時各部分尺寸應(yīng)滿足構(gòu)造的要求。同時確定出橋墩各部分的材料類型。內(nèi)力計算及組合應(yīng)針對各種驗算項目,找出相應(yīng)的最不利荷載布置和組合,從而求得橋墩的設(shè)計荷載。應(yīng)適當考慮是否計及水浮力、流冰壓力等的影響。截面配筋及驗算進行控制截面的配筋計算和相應(yīng)的截面驗算。(2 橋臺的設(shè)計詳擬橋臺各部分的尺寸同橋墩 內(nèi)力計算及組合 應(yīng)針對各種驗算項目，找出相應(yīng)的最不利荷載布置和組合，從而求得橋墩的 設(shè)計荷載。特別的，臺后存在主動土壓力，作用于臺后的汽車荷載也將作為換算 土層厚度而加以考慮。 驗算 包括強度、截面偏心及穩(wěn)定性等的驗算。 5 基礎(chǔ)的設(shè)計計算 根據(jù)橋位處的地質(zhì)情況確定橋墩及橋臺的基礎(chǔ)類型， 結(jié)合上部結(jié)構(gòu)傳來的最 不利荷載情況進行基礎(chǔ)的設(shè)計。 V 建議參考資料 建議參考資料 1 公 路橋涵設(shè) 計通用規(guī) 范(JTG D60-2004 M. 北京 ：中華人 民共和國 交通 部發(fā) 布,2004. 2 公路鋼筋混凝土與預應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 (JTG D62-2004 M. 北京：中華人 民共和國交通部發(fā)布 ,2004. 3 陳忠延主編.土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南橋梁工程分冊M. 北京： 中國水利水電出 版社,2001. 4 公路橋涵設(shè)計手冊梁橋（上下冊）M. 北京：人民交通出版社,1996. 5 葉鎮(zhèn)國主編.水力學與橋涵水文M.北京：人民交通出版社,1998. 6 高東光主編.公路橋涵設(shè)計手冊橋位設(shè)計M. 北京：人民交通出版社,2000. 7 范