橋梁畢業(yè)設(shè)計開題報告(橋梁畢業(yè)設(shè)計開題報告及設(shè)計內(nèi)容)
橋梁畢業(yè)設(shè)計開題報告
橋梁畢業(yè)設(shè)計開題報告
綜述(本學科、專業(yè)國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢)：
橋梁是生命線系統(tǒng)的組成部分，在國民經(jīng)濟和人民生活中占有重要的地位。近二十年來，隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，交通建設(shè)事業(yè)取得了極大的進步。尤其是十六大以后，交通工作取得矚目成就，五年來共建成高速公路2.8萬公里，超過過去15年的總和。據(jù)交通部統(tǒng)計， 2008年我國新增公路里程10萬公里，其中新增高速公路6433公里，達到6.03萬公里，居世界第二。
大跨徑連續(xù)剛構(gòu)以施工簡便、造價經(jīng)濟、受力合理、行車舒適等獨特優(yōu)勢在近年來在橋梁建設(shè)中得到了迅速發(fā)展。其結(jié)構(gòu)特點是墩梁固結(jié)、梁體連續(xù)，結(jié)構(gòu)整體性能好，既有連續(xù)梁無伸縮縫、行車平順的優(yōu)點，又有T型剛構(gòu)不設(shè)支座、不需轉(zhuǎn)換體系的優(yōu)點，便于施工，維護方便，且有很大的順橋向抗彎剛度和橫向抗扭剛度，能夠滿足特大跨徑橋梁的受力要求。我國修建預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋雖比歐洲起步晚，但近年來發(fā)展迅速，在預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、試驗研究、預應力材料及工藝設(shè)備、施工工藝等方面有很大進步，預應力混凝土剛構(gòu)橋的設(shè)計技術(shù)與施工技術(shù)都已達到相當高的水平。據(jù)不完全統(tǒng)計，至2008年我國己建和在建跨徑在200m以上連續(xù)剛構(gòu)橋已有55座，跨徑在100m～200m之間的連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構(gòu)橋上百座。2004年開工建設(shè)的重慶石板坡長江大橋復線橋，采用主跨達330m的7跨連續(xù)箱梁橋，超過了主跨301m的挪威Stolma海峽橋，成為目前世界上最大跨度的`連續(xù)剛構(gòu)橋。
目前，國內(nèi)大跨徑預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋普遍存在兩大病害：①主跨跨中下?lián)线^大;②箱梁梁體產(chǎn)生過多裂縫。跨中下?lián)线^大目前已成為大跨預應力混凝土梁橋的一個常見病害，隨著跨度增大，主梁的下?lián)蠁栴}日益突出，表現(xiàn)出以下特點：①撓度長期增長，增長率隨時間可能呈加速、降低或保持均速變化的趨勢;②結(jié)構(gòu)的長期撓度遠大于設(shè)計計算預期值?？缰邢?lián)蠒觿∠淞旱装彘_裂，而箱梁梁體裂縫增多使結(jié)構(gòu)剛度降低，進一步的加劇跨中下?lián)希@兩者互相影響形成惡性循環(huán)。并且跨中下?lián)线^大會使跨中主梁下凹，破壞橋面的鋪裝層，影響橋梁的使用壽命和行車舒適性，甚至危及高速行車時的安全，跨中下?lián)弦殉蔀楫斍爸萍s大跨徑連續(xù)剛構(gòu)發(fā)展的一個亟待解決的問題，開展相應的撓度控制研究意義重大。
本研究課題的主要目的及內(nèi)容：
本文從橋梁工程建設(shè)的實際需要出發(fā)，以大跨徑PC連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)蠟橹饕芯繉ο?，通過對跨中下?lián)现饕绊懸蛩氐姆治?，剖析橋梁成橋?nèi)力狀態(tài)與長期撓度之間的關(guān)系，將荷載平衡法應用于撓度控制，對大跨徑連續(xù)剛構(gòu)跨中下?lián)线M行了系統(tǒng)的研究。
本文的主要研究內(nèi)容如下：
1、影響跨中下?lián)现饕蛩氐姆治?。為了準確地分析下?lián)系脑?，對板沙尾大橋采用靈敏度分析的方法，對各種影響因素進行定量分析計算。比較預應力大小、箱梁剛度、混凝土收縮徐變計算模式、單元初次加載齡期對大跨徑連續(xù)剛構(gòu)跨中撓度的影響，尋找影響大跨徑預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋跨中撓度的主要因素。
2、研究成橋初始內(nèi)力與長期撓度之間的關(guān)系。對五座連續(xù)剛構(gòu)橋的預應力配置數(shù)量、最大懸臂及成橋時內(nèi)力、成橋位移、長期位移進行對比分析，尋找成橋初始內(nèi)力與長期撓度之間的關(guān)系。
3、研究荷載平衡法在控制跨中撓度中的應用?；诤奢d平衡的概念，按照最大懸臂狀態(tài)預應力彎矩抵消箱梁自重彎矩、部分二期恒載彎矩的原則重新配置頂板束，并按照成橋后沿箱梁截面的壓應力梯度分布較小及正常使用階段應力的要求配置合龍束，對兩座連續(xù)剛構(gòu)橋重新配置預應力束，將重新配束后的內(nèi)力、長期位移與原設(shè)計進行詳細的對比與分析。驗證荷載平衡法控制跨中下?lián)系目尚行浴?/p>
4、研究采用高強輕質(zhì)混凝土改善預應力彎矩與自重彎矩比值。在某連續(xù)剛構(gòu)橋跨中或全橋分別采用高強輕質(zhì)混凝土進行計算分析，對采用輕質(zhì)混凝土后的橋梁內(nèi)力與原設(shè)計內(nèi)力進行詳細的對比與分析，驗證高強輕質(zhì)混凝土對提高預應力彎矩與自重彎矩比值的作用。
5、研究荷載平衡法與輕質(zhì)混凝土相結(jié)合在控制跨中下?lián)现械膽谩δ硠倶?gòu)采用荷載平衡概念配置預應力筋并在跨中梁段采用高強輕質(zhì)混凝土進行設(shè)計分析，并與該橋原設(shè)計及僅按照荷載平衡概念配筋時的結(jié)果進行對比，驗證荷載平衡法與輕質(zhì)混凝土相結(jié)合控制下?lián)系目尚行耘c優(yōu)越性。
橋梁畢業(yè)設(shè)計開題報告及設(shè)計內(nèi)容
橋梁畢業(yè)設(shè)計開題報告及設(shè)計內(nèi)容
按照上級部署或工作計劃，每完成一項任務，一般都要向上級寫報告，反映工作中的基本情況、工作中取得的經(jīng)驗教訓、存在的問題以及今后工作設(shè)想等，以取得上級領(lǐng)導部門的指導。下面我們一起來看看橋梁畢業(yè)設(shè)計開題報告及設(shè)計內(nèi)容吧。
一、文獻綜述
橋梁是“跨越障礙的通道”，從橋梁的出現(xiàn)到現(xiàn)在經(jīng)歷了漫長的歷史發(fā)展和演變橋梁也逐漸的形成了各種結(jié)構(gòu)和不同受力體系的形式，現(xiàn)今主要的橋梁形式主要有：梁橋、拱橋、鋼架橋、懸索橋以及組合體系橋六大體系。但現(xiàn)今使用的各種主要橋式幾乎都能在古代找到起源，從原始的木橋到強度更高跨越能力更強的圬工橋梁特別是圬工拱橋的出現(xiàn)對橋梁的發(fā)展起到了極大的推動作用。如中國建于隋朝的趙州橋至今已經(jīng)經(jīng)歷了1400多年的歷史依然完好無損的屹立在我們的眼前，隨著時代的發(fā)展新的建筑材料也不斷的被發(fā)現(xiàn)和應用于橋梁結(jié)構(gòu)上，新的施工方法和施工工藝也層出不窮，現(xiàn)今常采用的施工方法主要有：現(xiàn)澆施工、滑膜施工、先簡支后連續(xù)、頂推法、移動導梁逐孔拼裝法和梁體預制浮吊安裝法等施工技術(shù)。
如今橋梁往往是一個城市或者一個區(qū)域的標志性建筑，如美國的金門大橋、中國的杭州灣跨海大橋、日本的明石海峽大橋、布達佩斯達努伯河上的伊麗莎白大橋、加拿大魁北克橋等。為了追求與周圍環(huán)境完美的融合以及環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的要求，從設(shè)計方面不僅注重于橋梁的使用的功能，而且也更加的注重所要建造橋梁的藝術(shù)和文化效果，橋梁的造型裝飾和建筑特色也十分的突顯，使人們能夠在自然中尋求美的享受。 近代橋梁建造，促進了橋梁科學理論的興起和發(fā)展。1857年由圣沃南在前人對拱的理論、靜力學和材料力學研究的基礎(chǔ)上，提出了較完整的梁理論和扭轉(zhuǎn)理論。這個時期連續(xù)梁和懸臂梁的理論也建立起來。橋梁桁架分也得到解決。19世紀70年代后經(jīng)德國人K.庫爾曼、英國人W.J.M.蘭金和J.C.麥克斯韋等人的努力,結(jié)構(gòu)力學獲得很大的發(fā)展,能夠?qū)蛄焊鳂?gòu)件在荷載作用下發(fā)生的應力進行分析。這些理論的發(fā)展，推動了桁架、連續(xù)梁和懸臂梁的發(fā)展。
20世紀30年代，預應力混凝土和高強度鋼材相繼出現(xiàn)，材料塑性理論和極限理論的研究，橋梁振動的研究和空氣動力學的研究，以及土力學的研究等獲得了重大進展。從而,為節(jié)約橋梁建筑材料，減輕橋重，預計基礎(chǔ)下沉深度和確定其承載力提供了科學的依據(jù)。現(xiàn)代橋梁按建橋材料可分為預應力鋼筋混凝土橋、鋼筋混凝土橋和鋼橋。 橋梁的檢測技術(shù)也日益的成熟，對在役橋梁的劣化與受損情況進行全面檢測。進行安全性評估確定結(jié)構(gòu)物實際承載能力，判斷損傷是否對橋梁承載力和耐久性構(gòu)成威脅。通過早期橋梁病害的發(fā)現(xiàn)，能夠大大節(jié)約橋梁的維修費用，可以避免頻繁大維修關(guān)閉交通所引起的重大損失，最大程度減小橋梁事故造成的損失。
計算機技術(shù)的發(fā)展進帶動了各行各業(yè)的.革命，進入了嶄新的電子時代，橋梁也開辟了重要的電算轉(zhuǎn)變途徑。首先過去認為繁重不堪，甚至不可能的計算工作，有了輕松簡便的處理手段，通過（CAE）使力學課題得到解決。目前我國橋梁結(jié)構(gòu)分析專用軟件如邁達斯midas、橋梁通、橋梁博士和CAD技術(shù)和有限元的發(fā)展，不僅為橋梁設(shè)計提供了更大的精確度和設(shè)計速度，而且為大跨徑復雜結(jié)構(gòu)橋梁的計算和設(shè)計提供了方便。 21世紀我國橋梁將實現(xiàn)新型、大跨、輕質(zhì)、靈敏和美觀的橋梁發(fā)展新目標。預應力混凝土，鋼管混凝土等的發(fā)展也將大大促進我國橋梁事業(yè)的發(fā)展。新型材料擎起大跨、輕質(zhì)橋梁，通過今后不懈的努力研究和實際工程經(jīng)驗總結(jié)中國的橋梁一定會有達到更高層次的水平。
二、設(shè)計主要內(nèi)容
1、橋梁初步設(shè)計階段： 依據(jù)給定的水文、地質(zhì)條件。布置橋孔，分孔選型，擬訂上、下部及附屬結(jié)構(gòu)尺寸，定出3～5個橋梁設(shè)計方案。每組設(shè)計方案包括橋梁的平面布置圖、縱斷面圖、橫斷面圖。
經(jīng)指導教師審查通過后，選擇一個最優(yōu)的方案進行初步設(shè)計，完成初步設(shè)計圖一套，包括橋梁的平面布置圖（注明橋梁的平曲線半徑、超高和加寬、緩和曲線等）、縱斷面圖（注明橋梁的總跨徑、橋梁的分孔、橋面高程與橋下凈空、橋頭的引道縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深度等）、橫斷面圖（注明橋梁的凈寬、人行道寬度一起其他附屬設(shè)施的尺寸）。
完成圖紙包括： 1.設(shè)計總說明； 2.各個方案的橋型布置圖；
2、橋梁施工圖設(shè)計階段： 結(jié)構(gòu)設(shè)計任務包括設(shè)計計算和繪制結(jié)構(gòu)施工圖兩大部分內(nèi)容。 （1）設(shè)計計算： ①、荷載統(tǒng)計； ②、內(nèi)力組合； ③、主梁配筋計算； ④、行車道板計算； ⑤、柱下基礎(chǔ)計算 （2）繪圖部分： ①、主梁構(gòu)造圖； ②、主梁配筋圖； ③、墩、臺構(gòu)造配筋圖； ④、橋面鋪裝構(gòu)造圖； ⑤、支座構(gòu)造圖； ⑥、墩、臺蓋梁配筋圖。 3、外文資料翻譯
三、設(shè)計（研究）方案 本設(shè)計根據(jù)所給水文地質(zhì)資料，依據(jù)《橋梁設(shè)計規(guī)范》，先后設(shè)計出三種不同的橋型方案，以安全、經(jīng)濟、適用、美觀為宗旨選擇最優(yōu)方案，再對下部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力分析并計算，最后畫出施工配筋圖，完成本次設(shè)計。
四、工作進度安排