橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告(橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告及設(shè)計(jì)內(nèi)容)
橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
綜述(本學(xué)科、專(zhuān)業(yè)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì))：
橋梁是生命線系統(tǒng)的組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活中占有重要的地位。近二十年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，交通建設(shè)事業(yè)取得了極大的進(jìn)步。尤其是十六大以后，交通工作取得矚目成就，五年來(lái)共建成高速公路2.8萬(wàn)公里，超過(guò)過(guò)去15年的總和。據(jù)交通部統(tǒng)計(jì)， 2008年我國(guó)新增公路里程10萬(wàn)公里，其中新增高速公路6433公里，達(dá)到6.03萬(wàn)公里，居世界第二。
大跨徑連續(xù)剛構(gòu)以施工簡(jiǎn)便、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、受力合理、行車(chē)舒適等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在近年來(lái)在橋梁建設(shè)中得到了迅速發(fā)展。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(wú)伸縮縫、行車(chē)平順的優(yōu)點(diǎn)，又有T型剛構(gòu)不設(shè)支座、不需轉(zhuǎn)換體系的優(yōu)點(diǎn)，便于施工，維護(hù)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(guó)修建預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋雖比歐洲起步晚，但近年來(lái)發(fā)展迅速，在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、試驗(yàn)研究、預(yù)應(yīng)力材料及工藝設(shè)備、施工工藝等方面有很大進(jìn)步，預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋的設(shè)計(jì)技術(shù)與施工技術(shù)都已達(dá)到相當(dāng)高的水平。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至2008年我國(guó)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(kāi)工建設(shè)的重慶石板坡長(zhǎng)江大橋復(fù)線橋，采用主跨達(dá)330m的7跨連續(xù)箱梁橋，超過(guò)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(guó)內(nèi)大跨徑預(yù)應(yīng)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^(guò)大;②箱梁梁體產(chǎn)生過(guò)多裂縫?？缰邢?lián)线^(guò)大目前已成為大跨預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的一個(gè)常見(jiàn)病害，隨著跨度增大，主梁的下?lián)蠁?wèn)題日益突出，表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：①撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)，增長(zhǎng)率隨時(shí)間可能呈加速、降低或保持均速變化的趨勢(shì);②結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期撓度遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)計(jì)算預(yù)期值。跨中下?lián)蠒?huì)加劇箱梁底板開(kāi)裂，而箱梁梁體裂縫增多使結(jié)構(gòu)剛度降低，進(jìn)一步的加劇跨中下?lián)?，這兩者互相影響形成惡性循環(huán)。并且跨中下?lián)线^(guò)大會(huì)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(chē)舒適性，甚至危及高速行車(chē)時(shí)的安全，跨中下?lián)弦殉蔀楫?dāng)前制約大跨徑連續(xù)剛構(gòu)發(fā)展的一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，開(kāi)展相應(yīng)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(shí)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?duì)象，通過(guò)對(duì)跨中下?lián)现饕绊懸蛩氐姆治觯饰鰳蛄撼蓸騼?nèi)力狀態(tài)與長(zhǎng)期撓度之間的關(guān)系，將荷載平衡法應(yīng)用于撓度控制，對(duì)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)跨中下?lián)线M(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
1、影響跨中下?lián)现饕蛩氐姆治?。為了?zhǔn)確地分析下?lián)系脑?，?duì)板沙尾大橋采用靈敏度分析的方法，對(duì)各種影響因素進(jìn)行定量分析計(jì)算。比較預(yù)應(yīng)力大小、箱梁剛度、混凝土收縮徐變計(jì)算模式、單元初次加載齡期對(duì)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)跨中撓度的影響，尋找影響大跨徑預(yù)應(yīng)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(zhǎng)期撓度之間的關(guān)系。對(duì)五座連續(xù)剛構(gòu)橋的預(yù)應(yīng)力配置數(shù)量、最大懸臂及成橋時(shí)內(nèi)力、成橋位移、長(zhǎng)期位移進(jìn)行對(duì)比分析，尋找成橋初始內(nèi)力與長(zhǎng)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(yīng)用?；诤奢d平衡的概念，按照最大懸臂狀態(tài)預(yù)應(yīng)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(yīng)力梯度分布較小及正常使用階段應(yīng)力的要求配置合龍束，對(duì)兩座連續(xù)剛構(gòu)橋重新配置預(yù)應(yīng)力束，將重新配束后的內(nèi)力、長(zhǎng)期位移與原設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比與分析。驗(yàn)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(qiáng)輕質(zhì)混凝土改善預(yù)應(yīng)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(qiáng)輕質(zhì)混凝土進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)采用輕質(zhì)混凝土后的橋梁內(nèi)力與原設(shè)計(jì)內(nèi)力進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比與分析，驗(yàn)證高強(qiáng)輕質(zhì)混凝土對(duì)提高預(yù)應(yīng)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?yīng)用。對(duì)某剛構(gòu)采用荷載平衡概念配置預(yù)應(yīng)力筋并在跨中梁段采用高強(qiáng)輕質(zhì)混凝土進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，并與該橋原設(shè)計(jì)及僅按照荷載平衡概念配筋時(shí)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)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(jì)開(kāi)題報(bào)告及設(shè)計(jì)內(nèi)容
橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告及設(shè)計(jì)內(nèi)容
按照上級(jí)部署或工作計(jì)劃，每完成一項(xiàng)任務(wù)，一般都要向上級(jí)寫(xiě)報(bào)告，反映工作中的基本情況、工作中取得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、存在的問(wèn)題以及今后工作設(shè)想等，以取得上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)的指導(dǎo)。下面我們一起來(lái)看看橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告及設(shè)計(jì)內(nèi)容吧。
一、文獻(xiàn)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(zhǎng)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(qiáng)度更高跨越能力更強(qiáng)的圬工橋梁特別是圬工拱橋的出現(xiàn)對(duì)橋梁的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。如中國(guó)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(wú)損的屹立在我們的眼前，隨著時(shí)代的發(fā)展新的建筑材料也不斷的被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)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(jiǎn)支后連續(xù)、頂推法、移動(dòng)導(dǎo)梁逐孔拼裝法和梁體預(yù)制浮吊安裝法等施工技術(shù)。
如今橋梁往往是一個(gè)城市或者一個(gè)區(qū)域的標(biāo)志性建筑，如美國(guó)的金門(mén)大橋、中國(guó)的杭州灣跨海大橋、日本的明石海峽大橋、布達(dá)佩斯達(dá)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?chē)h(huán)境完美的融合以及環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求，從設(shè)計(jì)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(jìn)了橋梁科學(xué)理論的興起和發(fā)展。1857年由圣沃南在前人對(duì)拱的理論、靜力學(xué)和材料力學(xué)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(gè)時(shí)期連續(xù)梁和懸臂梁的理論也建立起來(lái)。橋梁桁架分也得到解決。19世紀(jì)70年代后經(jīng)德國(guó)人K.庫(kù)爾曼、英國(guó)人W.J.M.蘭金和J.C.麥克斯韋等人的努力,結(jié)構(gòu)力學(xué)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(yīng)力進(jìn)行分析。這些理論的發(fā)展，推動(dòng)了桁架、連續(xù)梁和懸臂梁的發(fā)展。
20世紀(jì)30年代，預(yù)應(yīng)力混凝土和高強(qiáng)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(dòng)的研究和空氣動(dòng)力學(xué)的研究，以及土力學(xué)的研究等獲得了重大進(jìn)展。從而,為節(jié)約橋梁建筑材料，減輕橋重，預(yù)計(jì)基礎(chǔ)下沉深度和確定其承載力提供了科學(xué)的依據(jù)。現(xiàn)代橋梁按建橋材料可分為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋、鋼筋混凝土橋和鋼橋。 橋梁的檢測(cè)技術(shù)也日益的成熟，對(duì)在役橋梁的劣化與受損情況進(jìn)行全面檢測(cè)。進(jìn)行安全性評(píng)估確定結(jié)構(gòu)物實(shí)際承載能力，判斷損傷是否對(duì)橋梁承載力和耐久性構(gòu)成威脅。通過(guò)早期橋梁病害的發(fā)現(xiàn)，能夠大大節(jié)約橋梁的維修費(fèi)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)帶動(dòng)了各行各業(yè)的.革命，進(jìn)入了嶄新的電子時(shí)代，橋梁也開(kāi)辟了重要的電算轉(zhuǎn)變途徑。首先過(guò)去認(rèn)為繁重不堪，甚至不可能的計(jì)算工作，有了輕松簡(jiǎn)便的處理手段，通過(guò)（CAE）使力學(xué)課題得到解決。目前我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)分析專(zhuān)用軟件如邁達(dá)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(jì)提供了更大的精確度和設(shè)計(jì)速度，而且為大跨徑復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋梁的計(jì)算和設(shè)計(jì)提供了方便。 21世紀(jì)我國(guó)橋梁將實(shí)現(xiàn)新型、大跨、輕質(zhì)、靈敏和美觀的橋梁發(fā)展新目標(biāo)。預(yù)應(yīng)力混凝土，鋼管混凝土等的發(fā)展也將大大促進(jìn)我國(guó)橋梁事業(yè)的發(fā)展。新型材料擎起大跨、輕質(zhì)橋梁，通過(guò)今后不懈的努力研究和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)中國(guó)的橋梁一定會(huì)有達(dá)到更高層次的水平。
二、設(shè)計(jì)主要內(nèi)容
1、橋梁初步設(shè)計(jì)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(gè)橋梁設(shè)計(jì)方案。每組設(shè)計(jì)方案包括橋梁的平面布置圖、縱斷面圖、橫斷面圖。
經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過(guò)后，選擇一個(gè)最優(yōu)的方案進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，完成初步設(shè)計(jì)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(jì)總說(shuō)明； 2.各個(gè)方案的橋型布置圖；
2、橋梁施工圖設(shè)計(jì)階段： 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)包括設(shè)計(jì)計(jì)算和繪制結(jié)構(gòu)施工圖兩大部分內(nèi)容。 （1）設(shè)計(jì)計(jì)算： ①、荷載統(tǒng)計(jì)； ②、內(nèi)力組合； ③、主梁配筋計(jì)算； ④、行車(chē)道板計(jì)算； ⑤、柱下基礎(chǔ)計(jì)算 （2）繪圖部分： ①、主梁構(gòu)造圖； ②、主梁配筋圖； ③、墩、臺(tái)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(tái)蓋梁配筋圖。 3、外文資料翻譯
三、設(shè)計(jì)（研究）方案 本設(shè)計(jì)根據(jù)所給水文地質(zhì)資料，依據(jù)《橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》，先后設(shè)計(jì)出三種不同的橋型方案，以安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀為宗旨選擇最優(yōu)方案，再對(duì)下部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力分析并計(jì)算，最后畫(huà)出施工配筋圖，完成本次設(shè)計(jì)。
四、工作進(jìn)度安排