桥梁施工毕业设计开题报告

时间：2024-07-07 21:28:40 开题报告我要投稿

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桥梁施工毕业设计开题报告范文

　　设计(论文)题目:河桥两阶段施工图设计

桥梁施工毕业设计开题报告范文

　　1 课题研究的目的和意义

　　1.1 目的及现状

　　人类的生活及发展必离不开衣食住行，而随着历史车轮的滚滚向前，出行逐渐成为人们的必然成为，这就自然的要求道路和桥梁的建设要跟上历史的脚步，桥梁在其中起到了重要的作用，桥梁是用于跨越障碍物(如河流、海峡、山谷、道路等)而使道路保持连续的人工构造物，俗称道路咽喉，它便利了两岸的往来，又不阻挡山间水上的原有交通。桥梁既是一种交通功能性的构造物，也是一座立体的造型艺术工程。桥梁往往是一个城市或国家(地区)的象征。

　　我国的桥梁具有悠久的历史，自西周、春秋开始，包括此前的历史时代，这是古桥的创始时期。此时的桥梁除原始的独木桥和汀步桥外，主要有梁桥和浮桥两种形式。当时由于生产力水平落后，多数只能建在地势平坦，河身不宽、水流平缓的地段，桥梁也只能是写木梁式小桥，技术问题较易解决。而在水面较宽、水流较急的河道上，则多采用浮桥。

　　到了秦、汉时期，包括战国和三国，是古代桥梁的创建发展时期。秦汉是我国建筑史上一个璀灿夺目的发展阶段，这时不仅发明了人造建筑材料的砖，而且还创造了以砖石结构体系为主题的拱券结构，从而为后来拱桥的出现创造了先决条件。战国时铁器的出现，也促进了建筑方面对石料的多方面利用，从而使桥梁在原木构梁桥的基础上，增添了石柱、石梁、石桥面等新构件。不仅如此，它的重大意义，还在于由此而使石拱桥应运而生。石拱桥的创建，在中国古代建桥史上无论是实用方面，还是经济、美观方面都起到了划时代的作用。石梁石拱桥的大发展，不仅减少了维修费用、延长了桥的使用时间，还提高了结构理论和施工技术的科学水平。因此，秦汉建筑石料的使用和拱券技术的出现，实际上是桥梁建筑史上的一次重大革命。故从一些文献和考古资料来看，约莫在东汉时，梁桥、浮桥、索桥和拱桥这四大基本桥型已全部形成。

　　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的发展，我国大跨径桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期，一大批新颖、技术复杂、设计和施工难度大和科技含量高的大跨径桥梁相继建成，标志着我国的桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。近几年建成的特大桥梁，不少在世界桥梁科技进步中具有显著地位。诸如重启朝天门大桥是世界最大跨度刚拱桥，并创造了该类桥梁十余项世界第一;苏通大桥以主跨1088m为世界第一跨度斜拉桥，同时成为世界上连续长度最大的双塔斜拉桥。

　　一座座桥，实现了天堑的跨越，缩短了时间与空间的距离，美化了秀美山川，为我国疆域的沟通和经济的腾飞起着了重要的作用。

　　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和遥感技术控制桥梁施工。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。

　　我相信在不久的将来我国的桥梁事业还会创造更多的奇迹!

　　1.2 意义

　　题目所涉及的桥梁位于黑龙江省逊克县境内，逊克县与俄罗斯阿穆尔州"三市五区"遥相呼应，是国家一类口岸，该地区农产品丰富，盛产鳊花,逊克金南瓜,逊克玛瑙,水獭皮等山林中有马鹿、黑熊、犴、狍子、林蛙等野生动物。森林资源种类繁多，主要树种有红松、落叶松、桦树、椴树、杨树等，林中盛产蕨菜、老山芹等山野菜。同时逊克大平台雾凇景观也是旅游的的好地方，该桥的建成，将河两岸之间的交通更加方便快捷，有利于两地间经济、文化等方面的交流，给两地以及周边辐射地区的经济发展和人民生活带来极大的便利，对促进经济发展、改善人民群众物质和文化生活起到积极作用。

　　2 文献综述

　　2.1.1连续梁桥的特点

　　两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下，产生的支点负弯矩，对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，因而梁高可以减小，由此可以增大桥下净空，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少，并且因为跨中截面的弯矩减小，使得桥跨可以增大。连续梁桥是中等跨径桥梁中常用的一种桥梁结构，预应力混凝土连续梁桥是其主要结构形式，它具有接缝少、刚度好、行车平顺舒适等优点，在30-120m跨度内常是桥型方案比选的优胜者。而横张预应力混凝土技术在T型梁、箱型梁、空心板桥三座常规跨径简支梁桥中的应用，取得了明显的技术经济效益。为拓宽横张预应力技术的应用范围，将其应用到更大跨度的连续梁桥中就显得尤为必要了。

　　2.1.2 预应力混凝土梁桥

　　预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种，它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适等优点。加上这种桥型的设计施工均较成熟，施工质量和施工工期能得到控制，成桥后养护工作量小。预应力混凝土连续梁的适用范围一般在150m以内，上述种种因素使得这种桥型在公路、城市和铁路桥梁工程中得到广泛采用。

　　预应力混凝土桥梁有强大的竞争能力，主要的因素有：

　　(1)预应力混凝土充分发挥了高强材料的特性，具有可靠的强度，刚度及抗裂性能。结构在车辆运行中噪音小，维修工作量少。

　　(2)预应力混凝土桥梁的施工方法已达到很先进的水平，现代化技术的应用已使它的施工周期大大缩短，显示出巨大经济效益。

　　(3)预应力混凝土桥梁适用于各种结构体系，而且还在不断创新出体现预应力技术特点的新型结构体系。

　　(4)预应力混凝土桥梁可充分利用材料可塑的特点，在建筑上有丰富、多采的表现潜力。

　　2.2 预应力混凝土连续梁桥

　　2.2.1连续梁桥简介

　　两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，因而梁高可以减小，由此可以增大桥下净空，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少，并且因为跨中截面的弯矩减小，使得桥跨可以增大。

　　2.2.2简支转连续桥发展

　　简支转连续梁桥作为一种特殊的连续梁桥，综合了简支梁桥与连续梁桥的优点，具有造价低、整体性好、桥面接缝少、工期短等优点，已在高速公路上广泛使用。近年来，由于预应力体系的不断更新，新技术的应用，新的施工工艺的完善，吊装能力的不断提高，使得简支转连续梁桥更经济适用。该结构较之于简支梁桥具有变形小、刚度大、伸缩缝少、行车平顺等特点，能适应高速公路的行车要求，而且桥墩上由两排支座减少为一排，结构中的钢束数基本相当;较之于现浇连续梁具有受力明确，受混凝土收缩徐变、支座沉陷等影响较小的特点，施工简便，不需搭脚手架，施工质量容易控制，而且可以不阻断桥下交通。其主梁可以在下部结构施工的同时进行预制、成批生产，缩短施工周期，有效提高建桥速度。因此，简支转连续施工的桥梁在高速公路中等跨径的桥梁中得到了广泛的应用，其结构的合理性和施工的快速已得到工程界的认可。

　　随着高等级公路的迅速发展，大量中等跨径的预应力混凝土连续梁桥方案常常作为优胜方案而被采用。为了适应中等跨径长桥的建设需要，出现了全跨径长度的梁或板的预制构件，形成了将整跨梁或板架设于支座就位后“拼装"成连续梁的逐孔施工方法。这种整跨梁预制、架设就位后，在支座处通过现浇接头、待混凝土强度达到规定值后张拉预应力实现结构连续的施工方法，即是我们常说的“先简支后连续施工方法。为了与常规的施工方法形成的连续梁结构体系区分开来，我们把这种施工方法形成的结构体系称为“先简支后连续结构体系。随着中等跨径桥梁建设的需要，和先简支后连续施工方法所固有的优点，因而受到了设计者和施工者的欢迎。

　　2.3先简支后连续梁桥

　　采用预制装配施工的连续梁桥，同其它体系的桥梁相比，先简支后连续结构体系在实际工程中它具有许多优点：

　　(1)由于采用预制构件，因而可以在预制场内批量生产，这样则便于统一生产管理并严格控制预制构件的尺寸。采用标准构件时更有利于技术操作、提高预制速度、节省模板费用。

　　(2)由于在下部结构施工的同时便可进行上部构件的预制，因而节省了施工时间，加快了施工速度，有利于提高经济效益。

　　(3)整片梁的吊装就位仅需要吊装设备，简支梁的预应力筋张拉可在工厂进行，而负弯矩的布置或张拉可在梁上进行，因而减少了旌工设备，又可避免造成地面障碍，在拥挤的市区或风景区以及城市立交桥等一些要求旌工中不能中断交通的工程中特别适用。

　　(4)避免采用大量的脚手架，可保护环境，节省费用。

　　(5)同其它方法施工的连续梁一样，这种方法施工形成的连续梁同样具有刚度大、收缩缝少、变形小的优点，可提高车速，使行车舒适。

　　(6)由于是在工厂预制，首期预应力的张拉至浇筑接缝、后连续预应力的张拉时己有相当的龄期，因而减少了混凝土的收缩、徐变对结构体系的影响，而简支梁的预应力筋对结构不产生次力矩，可使结构设计简便。

　　(7)基础沉降对结构的影响小。由于这种结构体系是梁的恒载按简支梁传力，而仅仅是活载和二期恒载(桥面铺装、栏杆、安全带)是按连续梁结构传力，因而结构的受力性能优越，适合于软土上的建设。

　　近几年国内所修建的高等级公路的大、中桥几乎都是采用此方法施工的。在交通运输工程事业蓬勃发展的今天，推广此方法必将收到良好的经济和社会效益，也使标准化桥梁设计前进了一大步。

　　2.4 箱梁的优点

　　我国公路建设近年来发展迅速，大跨径梁桥、吊桥、斜拉桥的设计、施工水平不断提高，但中等跨径桥梁的设计、施工水平发展相对缓慢，结构形式仍然以简支空心板和简支T梁为主，一些中小跨径大桥采用先简支后连续箱梁和支架现浇连续梁。简支梁桥设计、施工简便，工期短。但桥面伸缩缝较多，行车条件差;跨中弯矩大而墩顶弯矩为零，结构受力不合理;梁高仅受跨中截面弯矩控制，其它截面材料不能得到充分利用。目前，在中小跨径桥梁的设计和施工中多采用先简支后连续箱梁和支架现浇连续梁，但这两种形式都有一定的不足。装配式连续梁桥是将预制梁与现浇梁相结合的全新结构形式，这种结构形式综合了其他两种形式的优点，弥补了它们的不足，是中等跨径梁桥设计与施工的新理念、新方法。简支箱形截面梁以其优良的力学特性-具有较大的刚度和强大的抗扭性能和结构简单，受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大、桥下视觉效果好等优点。而被广泛地应用于城市桥梁和高等级公路立交桥的上部结构中。建筑高度较低，易保养和维护，桥下视觉效果好。受力明确等截面形式，可大量节省模板，加快建桥进度，简易经济。构造简单，线形简洁美观桥梁的上、下部可平行施工，使工期大大缩短;无需在高空进行构件制作，质量以控制，可在一处成批生产，从而降低成本。适用于对桥下视觉有要求的工程，适用于各种地质情况;用于对工期紧的工程;对通航无过高要求的工程。

　　3.设计的基本内容，拟解决的主要问题

　　3.1.1.桥面布置

　　路基宽28m,桥面净宽27m。2×[0.5m(防撞墙)+12.25m+0.75m(护栏)]+1.0m(中间带)，荷载等级为公路Ⅰ级荷载，跨径40m，上部结构采用装配式连续箱梁。梁距4.5m,梁高1.8m,一跨6片梁。

　　3.1.2.计算阶段

　　1、确定计算图示

　　2、内力计算

　　(1)恒载内力计算

　　(2)活载内力计算

　　(3)附加内力计算

　　(4)结构次内力计算

　　3、内力组合，包括承载能力极限状态和正常使用极限状态

　　4、配筋设计

　　5、应力验算

　　6、强度验算

　　3.1.3下部结构设计

　　3.1.4施工图绘制

　　3.1.5.设计计算书编写过程

　　通过以上五部分的设计内容，使得新立农场桥两阶段施工图设计基本完成。

　　3.2拟解决的主要问题

　　1、预应力钢筋的计算与布置;

　　2、连续梁桥恒载状态下内力、位移的计算;

　　3、本次设计采用电算，应用桥博软件建模;

　　4、各部分验算

　　3.3解决措施

　　按时并保质保量的完成毕业设计，关键是要按照进度和老师的指导开展工作。因为设计经验匮乏，设计过程中保持与老师的联系，经常与老师进行沟通，并积极搜集与专业相关的资料，例如规范、学术论文、设计案例等，从而做到对设计任务的全面系统把握。对软件的使用，要向老师请教并经常练习达到所需熟练要求。

　　4 技术路线

　　本设计根据给定的桥位地形、地质、水文、气象等自然条件的特点，通过对桥位原始资料的分析，依据《公路工程技术标准》、《公路桥涵通用设计规范》等交通部最新颁发的有关技术标准和规范及相关施工技术指南，在指导老师的指导下依次进行桥梁总体设计、上部结构设计、下部结构设计、施工方案设计，撰写设计说明书，绘制设计施工图纸，由此完成一座桥梁施工图设计。

　　4.1总体设计

　　根据设计任务书给的历年年最大流量资料，在海森机率格纸进行经验频率曲线、理论频率曲线的绘制，根据设计洪水频率计算设计洪水流量。根据河段特征按经验公式计算满足水文要求的最小桥孔净长，计算满足不通航要求的最小桥面标高，计算最低冲刷线标高。最后将计算结果绘在桥孔布置图上，要求纵横比例一致。

　　4.2结构设计

　　在桥梁总体设计方案确定之后，须对结构进行分析计算。包括受力分析计算，配筋计算及结构验算。用计算结果验证所选的结构尺寸及材料性能、配筋量等是否满足规范要求，不满足规范要求则必须对设计进行修改。

　　4.3施工方案设计

　　本阶段的施工方案设计，仅对施工方法和施工顺序进行宏观考虑.

　　4.4设计说明书编写，施工图绘制

　　须对设计计算内容做全盘的系统整理，设计说明书按学校有关规定格式书写，图纸应根据工程制图标准与规定绘制，最后正式装订成册。

　　5 进度安排

　　1、领取毕业设计任务书 2012.12.19

　　2、提交毕业设计开题报告并答辩 2013.3.14～2013.3.25

　　3、毕业设计时间 2013.26～2013.6.15