毕业设计开题报告

毕业设计开题报告

课题： 马新庄桥设计

专 业 土木工程（道桥） 学生姓名 范顺成 班 级 土木117 学 号 1110501422 指导教师 许震 完成日期 2015年3月

马新庄桥设计

盐城工学院本科毕业设计开题报告 2015

1.本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述 1.1我国公路桥梁建设水平 改革开放以来，我国公路建设事业迅猛发展，作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到了相应发展。特别是近十年来，我国桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期，一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大以及科技含量高的大跨度桥梁相继建成，标志着我国的公路桥梁建设水平已跻身于国际先进行业。 1.2 我国公路桥梁发展趋势 随着科技的发展，新材料的开发和应用，在桥梁设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段，进行有效的快速优化和仿真分析、运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。目前，我国桥梁建设正在与国际接轨，开始向大跨、新型、轻质和美观方向发展。 1.2.1跨径不断增大 目前，钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m，钢斜拉桥为0m，而钢悬索桥达1990m。随着跨江跨海的需要，钢斜拉桥的跨径将突破1000m，钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥，梁桥的最大跨径为270m，拱桥已达420m，斜拉桥为530m。 1.2.2桥型不断丰富 本世纪50～60年代，桥梁技术经历了一次飞跃：混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的出现，极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力；斜拉桥的涌现和崛起，展示了丰富多彩的内容和极大的生命力；悬索桥采用钢箱加劲梁，技术上出现新的突破。所有这一切，使桥梁技术得到空前的发展。 1.2.3结构不断轻型化 悬索桥采用钢箱加劲梁，斜拉桥在密索体系的基础上采用开口截面甚至是使梁的高跨比大大减少，非常轻颖；拱桥采用少箱甚至拱肋或桁架体系；梁桥采用长悬臂、板件减薄等，这些都使桥梁上部结构越来越轻型化。 1.2.4重视美学及环境保护 桥梁是人类最杰出的建筑之一，闻名遐迩的美国旧金山金门大桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥、中国上海杨浦大桥、南京长江二桥、青马大桥，这些著名的大桥都是宝贵的空间艺术品，成为陆地、江河、海洋和天空的景观，成为城市标志性建筑。因此，21世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型，重视桥梁美学和景观设计，重视环境保护，达到人文景观同环境景观的完美结合。 1.3 预应力混凝土连续梁桥概述 预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一.本章简介其发展：

1

马新庄桥设计

由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。 为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。 我国的预应力混凝土结构起步晚，但近年来得到了飞速发展。现在，我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。 虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。 连续梁和悬臂梁作比较：在恒载作用下，连续梁在支点处有负弯矩，由于负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩与同跨悬臂梁相差不大；但是，在活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布优于悬臂梁。虽然连续梁有很多优点，但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者，因为限于当时施工主要采用满堂支架法，采用连续梁费工费时。到后来，由于悬臂施工方法的应用，连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。60年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁中，应用了逐跨架设法与顶推法；在较大跨连续梁中，则应用更完善的悬臂施工方法，这就使连续梁方案重新获得了竞争力，并逐步在40—200米范围内占主要地位。无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨河大桥，预应力混凝土连续梁都发挥了其优势，成为优胜方案。目前，连续梁结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一。 然而，当跨度很大时，连续梁所需的巨型支座无论是在设计制造方面，还是在养护方面都成为一个难题；而T型刚构在这方面具有无支座的优点。因此有人将两种结构结合起来，形成一种连续—刚构体系。这种综合了上述两种体系各自优点的体系是连续梁体系的一个重要发展，也是未来连续梁发展的主要方向。 在我国，预应力混凝土连续梁虽然也在不断地发展，然而，想要在本世纪末赶超国际先进水平，就必须解决好下面几个课题： （1）发展大吨位的锚固张拉体系，避免配束过多而增大箱梁构造尺寸，否则混凝土保护层难以保证，密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提高。 （2）在一切适宜的桥址，设计与修建墩梁固结的连续—刚构体系，尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座。 （3）充分发挥三向预应力的优点，采用长悬臂顶板的单箱截面，既可节约材料减轻结构自重，又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。 2

盐城工学院本科毕业设计开题报告 2015

2．毕业设计的基本内容、重点、难点问题和拟采用的研究方法 课题要求根据原始设计资料按规定进度完成马新庄桥的设计工作。主要有以下三方面的工作内容。 2.1 根据桥位断面选择桥型，布置桥跨，进行桥梁方案初拟，优选推荐方案进行结构设计和计算。至少绘制3个方案草图，经比选后绘制一个最终方案总体布置图。 2.2进行结构设计计算和验算。针对最终选定的设计方案，完成以下内容：桥梁上部结构设计说明；结构计算书：设计资料及结构尺寸；内力计算(包括恒载、活载产生内力、内力组合)；预应力筋设计；截面强度与应力计算；变形计算；局部计算等；附属设施设计等。 2.3完成上部结构计算（包括行车道板计算）和施工组织设计。 重点是，首先根据设计要求，参照已有的设计图纸和资料，选定构件的截面型式拟定截面的尺寸；其次根据构件可能出现的荷载效应组合，然后根据控制截面的承载力极限状态的承载力要求和正常使用极限状态的使用要求，估算预应力钢筋和普通钢筋的数量，并进行合理的布置；最后对已配置好预应力钢筋的梁进行验算。 难点是 1.由于没有设计经验，截面尺寸的拟定很难合适的把握。2.由于对软件的熟悉成度不够，可能出现计算错误。3.对规范不够熟悉，设计中有可能出现不符合常规的设计操作 。 研究方法是，利用MIDAS软件将桥梁进行模拟化，通过截面，节点，单元等元素来完成对桥梁的模拟，可以通过软件给桥梁施加荷载，配筋等一系列操作，然后让软件自动进行计算。 3

马新庄桥设计

3．完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法 参考文献 【1】叶见曙．结构设计原理(第二版)[M]．北京：人民交通出版社，2005． 【2】JTGD62-2004.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． 【3】JTGD60-2004.公路桥涵设计通用规范[S]．北京：人民交通出版社，2004． 【4】邹毅松，王银辉.连续梁桥[M]．北京：人民交通出版社，2009. 【5】邵旭东．桥梁工程[M]．北京：人民交通出版社，2005． 【6】付玉吉，胡刚．桥梁防水的设计与施工[J]．民营科技，2011，（11）． 【7】彭栋木，冯建华．桥梁结构耐久性设计[J]．深圳土木与建筑，2006，3（2）． 【8】赵长军，邬宁，雷波．英国整体式桥梁设计[J]．世界桥梁，2012，40（1）． 【9】高 远．几种常见桥梁构造和设计计算要点[J]．陕西建筑，2011，（197）． 【10】文春丽，杨春亮．桥梁纵断面设计方法研究[J]．科技与企业，2011，（上）． 计算机辅助 MIDAS软件（购买正版）并阅读相关教程学会建模和数据分析 4

盐城工学院本科毕业设计开题报告 2015

4．毕业设计工作进度计划 第1周 明确任务要求，理清思路。完成本专业技术文献资料翻译。完成开题报告。 第2、3周 完成方案设计，选择最终桥型 第4、5、6、7、8周 结构计算和配筋计算 第9、10周 初步整理计算书，经指导老师初步批改计算书；将、结构计算书给指导老师批阅，并修改整理。 第11周 文件整理、上交、审阅；毕业答辩 5

马新庄桥设计

5．指导教师审阅意见 指导教师(签字)： 年 月 日 6．专业系主任意见 专业系主任(签字)： 年 月 日 说明：本报告必须由承担毕业论文课题任务的学生在接到“毕业论文任务书”、正式开始做毕业论文的第2周或第3周末之前撰写完成，并交指导教师审阅。

6