空心板簡支梁橋畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告</b></p><p>　　設(shè)計(jì)方向：阿北通道駱駝溝大橋（右線）</p><p>　　摘要：預(yù)應(yīng)力混凝土簡支橋梁以其獨(dú)有的外形簡單，質(zhì)量較輕，制作和架設(shè)方便等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁工程中被廣泛運(yùn)用，并成為中小跨徑橋梁的首選橋型。本設(shè)計(jì)簡要介紹預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋在國內(nèi)外的現(xiàn)狀和展望，以及預(yù)應(yīng)力空心板橋的特點(diǎn)和上部結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)步驟

2、</p><p>　　關(guān)鍵字：預(yù)應(yīng)力 空心板 預(yù)應(yīng)力混凝土</p><p>　　1橋梁工程的現(xiàn)狀和展望</p><p>　　發(fā)展交通事業(yè)，實(shí)現(xiàn)四通八達(dá)的現(xiàn)代化交通，對發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)，鞏固國防具有非常重要的作用。50年來，新中國橋梁建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，公路鐵路兩用橋向著大跨度、重荷載、高時(shí)速方向發(fā)展。從大橋主跨度上看，武漢長江大橋主跨為128米，而正在建設(shè)

3、中的武漢天興洲長江大橋主跨則達(dá)到504米，比２０００年修建的世界最大公鐵兩用橋丹麥厄勒海峽大橋主跨還長14米。從荷載和時(shí)速上看，武漢天興洲長江大橋荷載達(dá)到了2萬噸，而南京大勝關(guān)長江大橋設(shè)計(jì)時(shí)速達(dá)到了300公里，成為世界上設(shè)計(jì)運(yùn)行速度最高的鐵路橋梁。公路橋梁也在朝著美觀、大跨、輕型的方向發(fā)展。</p><p>　　1.1由國內(nèi)外橋梁的發(fā)展我們可以預(yù)見今后橋梁建設(shè)趨勢：</p><p>　　1

4、.1.1跨徑不斷增大 $TY 1'#1U;  ：　　目前，鋼梁、鋼拱的最大跨徑已超過500m，鋼斜拉橋?yàn)?90m，而鋼懸索橋達(dá)1990m。隨著跨江跨海的需要，鋼斜拉橋的跨徑將突破1000m，鋼懸索橋?qū)⒊^3000m。至于混凝土橋，梁橋的最大跨徑為270m，拱橋已達(dá)420m，斜拉橋?yàn)?30m</p><p>　　1.1.2、橋型不斷豐富 kn= fW1  　　本世紀(jì)50～60年代

5、，橋梁技術(shù)經(jīng)歷了一次飛躍：混凝土梁橋懸臂平衡施工法、頂推法和拱橋無支架方法的出現(xiàn)，極大地提高了混凝土橋梁的競爭能力；斜拉橋的涌現(xiàn)和崛起，展示了豐富多彩的內(nèi)容和極大的生命力；懸索橋采用鋼箱加勁梁，技術(shù)上出現(xiàn)新的突破。所有這一切，使橋梁技術(shù)得到空前的發(fā)展。 K-Fro~U  1.1.3、結(jié)構(gòu)不斷輕型化 W/G75o~6  　　懸索橋采用鋼箱加勁梁，斜拉橋在密索體系的基礎(chǔ)上采用開口截面甚至是板，使梁的高跨比大大減

6、少，非常輕穎；拱橋采用少箱甚至拱肋或桁架體系；梁橋采用長懸臂、板件減薄等，這些都使橋梁上部結(jié)構(gòu)越來越輕型化</p><p>　　1.1.4，預(yù)應(yīng)力應(yīng)用更加豐富和靈活 7Lx =VX#]q  　　部分預(yù)應(yīng)力在公路橋梁中得到較廣泛的采用。不僅允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，而且允許在極端荷載時(shí)出現(xiàn)開裂。其優(yōu)點(diǎn)是，可以避免全預(yù)應(yīng)力時(shí)易出現(xiàn)的沿鋼束縱向開裂及拱度過大；剛度較全預(yù)應(yīng)力為小，有利于抗震；并可充分利用鋼筋骨架，減少

7、鋼束，節(jié)省用鋼量。 57`9{.HB  　　體外預(yù)應(yīng)力得到了應(yīng)用與發(fā)展。體外預(yù)應(yīng)力早在本世界20年代末就開始應(yīng)用，70年代后應(yīng)用多了起來。體外配索，可以減小截面尺寸，減輕結(jié)構(gòu)恒載，提高構(gòu)件的施工質(zhì)量；力筋的線型更適合設(shè)計(jì)要求，其更換維修也較方便。加固橋梁時(shí)用體外索更是方便。著名的美國Longkey橋，跨徑36m，即是采用了體外索。 P>qDQ1  1.2在我國，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為橋梁發(fā)展的主

8、體</p><p>　　一系列在建和已建的橋梁工程表明：預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁中得到較廣泛的采用，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁具有一定的剛度和強(qiáng)度，抗裂性能和較少的維修工作量。預(yù)應(yīng)力應(yīng)用更加豐富和靈活，以及總體造價(jià)的降低，采用預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是符合我國實(shí)際的。</p><p>　　1.2.1從上世紀(jì)90年代初開始，中國的橋梁建設(shè)者就積極開展從內(nèi)陸建橋向跨海建橋的研究和謀劃。大跨、輕型、快速施工是２１世紀(jì)

9、的跨海橋梁發(fā)展的方向。2005年建成的東海大橋是中國第一座真正意義上的跨海大橋，全長３２．５公里，當(dāng)時(shí)是全球30多座跨海大橋中最長的一座；而剛剛貫通的杭州灣跨海大橋，全長約36公里，又改寫了這項(xiàng)世界之最。正在建設(shè)中的跨海工程還包括上海崇明越江通道工程、青島跨海大橋、廈門跨海大橋等。</p><p>　　1.2.2中小跨徑的公路鐵路橋梁以及市政立交橋?qū)⒈活A(yù)應(yīng)力混凝土橋梁所替代。</p><p&g

10、t;　　1.2.3在跨度100---300米的公路鐵路橋梁中，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁具有較大的優(yōu)勢。</p><p><b>　　2 空心板橋的特點(diǎn)</b></p><p>　　我國常用的裝配式橋型截面形狀有實(shí)心板和空心板兩種。實(shí)心板，其具有形狀簡單，施工方便，施工質(zhì)量容易控制，建筑物高度小，結(jié)構(gòu)整體剛度大等優(yōu)點(diǎn)，但截面材料不經(jīng)濟(jì)，自重大，運(yùn)輸不便，而若現(xiàn)澆施工受季節(jié)及氣

11、候影響，又需模板與支架，跨徑一般不超過8米?？招陌遢^同跨徑的實(shí)心板重量輕，運(yùn)輸安裝方便，建筑高度又較同跨徑的T梁小，其中間挖空形式有很多種，可以減輕自重，同時(shí)充分利用材料。當(dāng)其跨徑增加時(shí)，就顯得不笨重而且不經(jīng)濟(jì)，故多用在中小跨徑橋上。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋的跨徑可以達(dá)到8 10 13 16 20 米，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：采用高強(qiáng)度鋼筋，可以節(jié)省約20%---40%的鋼筋量。預(yù)應(yīng)力可以大幅度

12、提高梁的抗裂性能和耐久性能，利用高標(biāo)號(hào)混凝土可以使截面尺寸減小，梁自重減輕，也增大橋梁的跨越能力，也利于施工運(yùn)輸和架設(shè)。由于混凝土的全面受壓，充分發(fā)揮了混凝土的抗壓性好的優(yōu)勢，提高了梁的剛度。</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)以阿北通道駱駝溝大橋（右線）為背景，進(jìn)行橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并繪制相關(guān)圖紙。</p><p>　　3預(yù)應(yīng)力混凝土空心板設(shè)計(jì)計(jì)算步驟</p><p>

13、;<b>　　3.1尺寸初步擬訂</b></p><p>　　確定構(gòu)件主要建筑材料，構(gòu)件的截面形式及尺寸的選定，橋梁縱橫端面等</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，其挖空部分采用圓形，圓端形的截面，一般取高跨比h/I=1/15—1/20，板寬一般取用1100-1400mm頂板和底板厚度不宜小于80mm，預(yù)應(yīng)力混凝土空心板一般采用現(xiàn)場預(yù)制直線配筋的先張法生產(chǎn)，跨徑適

14、用于8--20m，后張法預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的適用跨徑為16--22 m。根據(jù)類似橋梁設(shè)計(jì)示例，以及現(xiàn)行橋梁設(shè)計(jì)趨向，空心板的初步尺寸定為：高度取900 mm，板寬取1500 mm， 頂板和底板厚度取100 mm，腹板厚度170mm。其簡圖如下所示：</p><p>　　邊主梁截面圖形 中主梁截面尺寸圖形</p><p>　　3.2 截面幾何特性計(jì)算</p

15、><p>　　計(jì)算內(nèi)容包括：毛截面面積，毛截面中心位置，毛截面對重心軸的慣性矩。</p><p>　　計(jì)算方法采用手算和電算相結(jié)合。</p><p><b>　　3.3主梁內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　3.3.1荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算</p><p>　　支座處荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算采用杠桿原

16、理</p><p>　　跨中荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算，采用鉸接板梁法</p><p>　　對荷載橫向分布系數(shù)匯總</p><p>　　3.3.2 荷載內(nèi)力計(jì)算</p><p><b>　　永久荷載產(chǎn)生的內(nèi)力</b></p><p>　　基本可變荷載產(chǎn)生的內(nèi)力</p><p>

17、<b>　　內(nèi)力組合</b></p><p>　　3.4 預(yù)應(yīng)力鋼筋估算和預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置</p><p>　　在滿足結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保障結(jié)構(gòu)在達(dá)到承能力極限狀態(tài)時(shí)具有一定的安全儲(chǔ)備。</p><p>　　3.4.1 截面特性的計(jì)算</p><p>　　3.4.2控制應(yīng)力和有效應(yīng)力的選取</p

18、><p>　　3.4.3 估算預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積</p><p>　　3.4.4 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置，一般情況下根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下正截面抗裂性或裂縫寬度限值來確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量。</p><p>　　3.5 計(jì)算凈面積和換算面積，重心位置，慣矩</p><p>　　3.6預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算</p><p>　　預(yù)應(yīng)力

19、損失計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)以及施工要求分項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算</p><p><b>　　3.7變形驗(yàn)算</b></p><p>　　3.7.1持久狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算和短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　3.7.2主應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　計(jì)算截面：彎矩和剪力均較大處，跨中截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算，1/4 1/8截面正應(yīng)力驗(yàn)算</p&g

20、t;<p>　　計(jì)算點(diǎn)：驗(yàn)算凈截面和換算截面重心軸處</p><p>　　3.8 主應(yīng)力驗(yàn)算與校核</p><p>　　驗(yàn)算內(nèi)容：正截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算，斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算，斜截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p><b>　　3.9 鉸縫計(jì)算</b></p><p>　　3.9.1 鉸縫剪力驗(yàn)算</p>

21、<p>　　3.9.2 鉸縫抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　3.10主梁變形驗(yàn)算</p><p>　　空心板剛度驗(yàn)算（不滿足時(shí)候設(shè)置預(yù)拱度）</p><p>　　3.11 計(jì)算機(jī)復(fù)核分析</p><p>　　3.11 伸縮縫計(jì)算</p><p>　　4工作計(jì)劃及進(jìn)度安排：</p><