本科生畢業(yè)設(shè)計預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計開題報告

、課題來源、目的、意義，國內(nèi)外基本研究概況（1）課題來源預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是預(yù)應(yīng)力橋梁中的一種，它具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好，特別是主梁變形撓曲線平緩，橋面伸縮縫少，行車舒適等優(yōu)點。故其在當(dāng)今橋梁的應(yīng)用中極其普遍［1］。（2）目的及意義畢業(yè)設(shè)計是高等教學(xué)過程中一個重要的綜合性教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)本科培養(yǎng)目標(biāo)要求的重要階段。畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生學(xué)完理論基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課以后，按照教學(xué)大綱的要求，在指導(dǎo)老師下獨立完成一項設(shè)計或撰寫一篇論文。做好畢業(yè)設(shè)計可以使學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識與專業(yè)知識更加系統(tǒng)、鞏固、延伸和拓展。對工科院校而言，可使學(xué)生收到工程技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的基本訓(xùn)練，以及工程技術(shù)人員所必需的綜合訓(xùn)練，提高學(xué)生調(diào)查研究、理論分析、計算、繪圖和外語翻譯等各方面的能力特別是綜合運用所學(xué)基本理論只是分析、解決工程實際問題的能力。畢業(yè)設(shè)計是完成教學(xué)計劃達到本科培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。此外，通過設(shè)計，還能夠提高我們的綜合能力：1）培養(yǎng)分析和解決問題的獨立工作能力；2）提高計算、繪圖、查閱文獻、使用規(guī)范手冊和編寫技術(shù)及計算機輔助設(shè)計計算等基本技能，使學(xué)生了解生產(chǎn)設(shè)計的主要內(nèi)容和要求；3）掌握大、中橋型的設(shè)計原則、設(shè)計方法和步驟；4）樹立正確設(shè)計思想以及嚴謹負責(zé)、實事求是、刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的作風(fēng)，為橋梁建設(shè)事業(yè)服務(wù)。（3）國內(nèi)外基本研究情況由于懸臂施工方法的應(yīng)用，連續(xù)梁在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展。60年代初期在中等跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，應(yīng)用了逐跨架設(shè)法與頂推法；60年代中期在德國萊茵河建成的本多夫（Bendorf）橋，采用了懸臂澆筑法⑵。隨著懸臂澆筑施工法和懸臂拼裝施工法的不斷改進、完善和推廣應(yīng)用，在跨度為40—200米范圍內(nèi)的橋梁中，連續(xù)梁橋逐步占據(jù)了主要地位。目前，無論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨河大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其獨特的優(yōu)勢，成為優(yōu)勝方案［3］。我國自50年代中期開始修建預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，至今已有40多年的歷史，比歐洲起步晚，但近對年來發(fā)展迅速，在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、試驗研究、預(yù)應(yīng)力材料及工藝設(shè)備、施工工藝等方面日新月異，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計技術(shù)與施工技術(shù)都已達到相當(dāng)高的水平［4］。近20年來，我國已建成的具有代表意義的連續(xù)梁橋有跨徑90m的哈爾濱松花江大橋、跨徑120m的湖南常德沅水大橋、主跨125m的宜昌樂天溪橋、跨徑154m的云南六庫怒江大橋等。下表是我國目前建成的部分主要大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。我國已建成的部分主要大跨徑混凝土連續(xù)梁橋序號橋名主橋跨徑（m）橋址1南京長江二橋北漢橋90+165*3+90江蘇2六庫怒江大橋85+154+85云南3黃浦江奉浦大橋85+125*3+85上海4常德阮水大橋84+120*3+84湖南5東明黃河公路大橋75+120*7+75山東6風(fēng)陵渡黃河大橋87*5+87+114*7+87山西7沙洋漢江大橋63+111*6+63湖北8珠江三橋80+110+80廣東9宜城漢江公路大橋55+100*4+55湖北10松花江大橋59+90*7+59黑龍江雖然我國的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在不斷地發(fā)展，然而與國際先進水平仍存在一定差距。想要趕超國際先進水平，必須要解決好下面幾個問題［5］：發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，否則混凝土保護層難以保證，密集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層層迭置又使混凝土質(zhì)量難以提高。在一切適宜的橋址，設(shè)計與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)剛構(gòu)體系，盡可能不采用養(yǎng)護調(diào)換不易的大噸位支座。充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點，采用長懸臂頂板的單箱截面，既可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點加快施工進度。另外，在設(shè)計預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時，技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)也是一個很關(guān)鍵的因素，它是設(shè)計方案合理性與經(jīng)濟性的標(biāo)志。目前，各國都以每平方米橋面的三材（混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋）用量與每平方米橋面造價來表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。但是，橋梁的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的研究與分析是一項非常復(fù)雜的工作，三材指標(biāo)和造價指標(biāo)與很多因素有關(guān)，例如：橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、運輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動力和材料價格、機械工業(yè)基礎(chǔ)等全國基建條件。同時，一座橋的設(shè)計方案完成后，造價指標(biāo)不能僅僅反應(yīng)了投資額的大小，而是還應(yīng)該包括整個使用期限內(nèi)的養(yǎng)護、維修等運營費用在內(nèi)。通過連續(xù)梁、T型剛構(gòu)、連續(xù)剛構(gòu)等箱形截面上部結(jié)構(gòu)的比較可以發(fā)現(xiàn)：連續(xù)剛構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)較高。因此，從這個角度來看，連續(xù)剛構(gòu)也是未來連續(xù)體系的發(fā)展方向之一［6。］總而言之，一座橋的設(shè)計包含許多考慮因素，在具體設(shè)計中，要求設(shè)計人員綜合各種因素，作分析、判斷，做出可行的最佳方案。二、預(yù)期達到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)，技術(shù)指標(biāo)，完成課題的方案及主要措施（一）設(shè)計資料1、橋址地質(zhì)剖面圖（見附圖）。2、設(shè)計荷截：公路一I,人群荷截：3.5KN/m23、橋面凈空：凈9+2X2.5m人行道（大章大橋）。4、氣溫：最高月平均溫度35°C,最低月平均溫度-10°C。5、橋面設(shè)計標(biāo)高：見圖。6、地震烈度：7度。7、地質(zhì)：見橋址地質(zhì)剖面圖。二)設(shè)計依據(jù)：《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003)(文中簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60-2004)(文中簡稱《橋規(guī)》)《公路橋梁設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ77-98)《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》(GB50220-1995)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62-2004)(文中簡稱《公橋規(guī)》)《公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD61-2005)(文中簡稱《圬工橋規(guī)》)《公路橋梁抗震設(shè)計細則》(JTG/TB02-01-2008)《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計規(guī)范》(JTG/TD60-01-2004)(文中簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(JTJ025-86)《鋼管混凝土設(shè)計與施工規(guī)程》(CECS28-90)《公路斜拉橋結(jié)構(gòu)細則》(JTG/TD65-01-2007)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTGD63-2007)(文中簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)(三)設(shè)計內(nèi)容1、研究橋梁分孔2、擬制幾個技術(shù)經(jīng)濟比較方案(3個)，并選定最佳方案3、橋孔結(jié)構(gòu)的計算及設(shè)計圖4、橋梁墩臺的計算及設(shè)計圖5、施工程序設(shè)計6、編制設(shè)計說明書（含計算書）7、計算機繪全套施工圖8、翻譯一篇外文資料（字數(shù)不得少于5000字中文）四）基本要求：1、每位學(xué)生必須獨立按時地完成規(guī)定內(nèi)容；2、設(shè)計上交成果：設(shè)計任務(wù)書、指導(dǎo)書，設(shè)計說明書、計算書及外文翻譯，設(shè)計圖紙等。3、圖紙一律采用A3圖（不可加長）；4、務(wù)必認真、按階段完成，這之間需要跟大家充分討論、商量，務(wù)必抓緊時間，通過畢業(yè)設(shè)計學(xué)會橋梁設(shè)計，認真研讀規(guī)范。5、最終的施工圖設(shè)計方案需要選擇連續(xù)梁橋進行設(shè)計。6、通過畢業(yè)設(shè)計，學(xué)會Midas軟件，熟練掌握其使用，及結(jié)合規(guī)范如何驗算橋梁。五）可能遇到的困難及解決措施：（1）遇到的困難本次設(shè)計是我個人第一次對某座橋梁進行全面的設(shè)計，設(shè)計過程包括橋梁外觀橋梁結(jié)構(gòu)和橋梁施工三個方面。此次設(shè)計的最大困惱就是經(jīng)驗不足。由于沒有設(shè)計經(jīng)驗，截面尺寸很難把握。設(shè)計中的電算部分，由于對Midas軟件的熟悉不夠，容易造成計算錯誤。對規(guī)范不夠熟悉，設(shè)計中可能出現(xiàn)不符合規(guī)范的設(shè)計［7。］（2）措施及方法按時并保質(zhì)保量的完成畢業(yè)設(shè)計，關(guān)鍵是要按照進度和老師的指導(dǎo)開展工作。因為設(shè)計經(jīng)驗的匱乏，所遇設(shè)計過程中必須保證與老師的聯(lián)系，經(jīng)常與老師溝通，并積極搜集與專業(yè)相關(guān)的資料，例如規(guī)范、學(xué)術(shù)論文、設(shè)計案例等。做到對設(shè)計任務(wù)的全面系統(tǒng)把握。a廣泛閱讀，積極參照國內(nèi)外成功的橋梁設(shè)計案例，在進行綜合分析的基礎(chǔ)上，提出當(dāng)前設(shè)計課題的解決方案。b積極與指導(dǎo)老師溝通，認真聽取老師意見。c對于設(shè)計中所需的橋梁設(shè)計軟件，要勤于動手，做到靈活使用。三、課題研究的進展計劃本次畢業(yè)設(shè)計時間總共16周，每位學(xué)生必須獨立、嚴格、按時地完成規(guī)定的內(nèi)容。畢業(yè)設(shè)計（論文）日程安排表序號工作內(nèi)容完成期限占總時間備注1萬案階段擬定方案2周18.75%制定3個合適的橋型方案方案比較1周推薦方案2結(jié)構(gòu)計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2周25%含內(nèi)力組合、包絡(luò)圖及配筋等計算（上、下部結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)設(shè)計計算2周3設(shè)計繪圖4.5周28.1%含計算機繪圖4施工圖程序設(shè)計0.5周3.1%5設(shè)計說明書2周12.45%含計算書6翻譯外文資料1周6.3%7機動1周6.3%8合計16周100%四、主要參考文獻[1].霍小東,陳旭與閆周衛(wèi),公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計與施工.城市建設(shè)理論研究(電子版),2011(20).[2].吳守建,某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋支架現(xiàn)澆施工組織方案.四川建筑,2011.31(3):第186-187頁..李云峰,淺議預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制.城市建設(shè)理論研究(電子版),2011(22)..盧哲安,于清亮與汪娟娟,灰色理論在連續(xù)梁橋