橋梁設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、<p><b>　　附件B：</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告</b></p><p>　　1、課題的目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析或設(shè)計(jì)方案比較、選型分析等）</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等工科院校本科培養(yǎng)計(jì)劃中最重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，目的在于培養(yǎng)畢業(yè)生綜合能力，靈活運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的各門基礎(chǔ)

2、課和專業(yè)課知識(shí)，并結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，獨(dú)立的完成一個(gè)專業(yè)課題的設(shè)計(jì)工作。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，較為集中和專一的培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能，分析和解決實(shí)際問題以及實(shí)踐動(dòng)手能力。和以往的課程設(shè)計(jì)不一樣，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诮處熤笇?dǎo)下獨(dú)立地、系統(tǒng)地完成一個(gè)工程設(shè)計(jì)，以期能掌握一個(gè)工程設(shè)計(jì)的全過程，鞏固已學(xué)課程，并可以繼續(xù)學(xué)到一些新的專業(yè)知識(shí)，有所創(chuàng)新。設(shè)計(jì)過程中提高學(xué)生獨(dú)立的分析問題，解決問題的能力，達(dá)到具備初步專業(yè)工程人員

3、的水平，為將來走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)的任務(wù)是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，現(xiàn)把連續(xù)梁橋的基本情況加以簡(jiǎn)要總結(jié)：</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡(jiǎn)潔美觀、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強(qiáng)等而成為最富有競(jìng)爭(zhēng)力的主要橋型之一。</p><p>　　由于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在不少缺點(diǎn)：如過早

4、地出現(xiàn)裂縫，使其不能有效地采用高強(qiáng)度材料，結(jié)構(gòu)自重必然大，從而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。</p><p>　　為了解決這些問題，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，所謂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，就是在結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載之前，預(yù)先對(duì)混凝土施加壓力。這樣就可以抵消外荷載作用下混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力。自從預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生之后，很多普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所代替。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主

5、要斷面形式是箱形截面。采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，可使跨越能力大大增加，目前在40~150m范圍內(nèi)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁占主導(dǎo)地位。無論是城市橋梁、高速公路橋、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨越寬闊河流大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋較多的發(fā)揮了它的優(yōu)勢(shì)，它是廣泛使用的一種橋型。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工方法很多，有支架現(xiàn)澆法、懸臂澆筑法和懸臂拼裝法、頂推法、移動(dòng)模架法、大型浮吊施工和旋轉(zhuǎn)施工法等。其

6、中懸臂澆筑和懸臂拼裝法應(yīng)用最廣，特別是在1953年懸臂澆筑法問世以來，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋有著飛躍的發(fā)展。我國已建成的跨度較大的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋大部分采用此法施工。</p><p>　　懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工具有的特點(diǎn)：</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)有利于懸臂施工，即懸臂施工時(shí)的受力于成橋后的結(jié)構(gòu)受力較為接近；</p><p>

7、;　　作為無支架施工有利于通航河流建橋、有利于城市立交建設(shè)，不影響橋下凈空；</p><p>　　有利于施工作業(yè)，加快施工進(jìn)度；</p><p>　　有利于節(jié)省施工費(fèi)用，降低工程造價(jià)；</p><p>　　懸臂拼裝法與懸臂灌筑法相比較，有如下特點(diǎn)：</p><p>　　1）節(jié)段預(yù)制可與墩臺(tái)施工同步進(jìn)行，拼裝時(shí)僅有節(jié)段吊裝、穿束張拉等工序，一個(gè)

8、節(jié)段施工1～1.5d，較懸臂灌筑法要快得多；</p><p>　　2）拼裝塊件在專門場(chǎng)地制造，質(zhì)量易于保證，受氣候影響??；節(jié)段提前預(yù)制，可減少混凝土收縮、徐變的影響；</p><p>　　3）可不需要掛籃等設(shè)備，但要有起重能力大的吊機(jī)（一般在40～60t以上）；</p><p>　　4）非預(yù)應(yīng)力鋼筋的連續(xù)性不如懸臂灌筑法好處理，施工變形也不如懸臂灌筑法容易控制；&l

9、t;/p><p>　　5）需有較大的預(yù)制場(chǎng)地和運(yùn)輸?shù)缆窏l件。</p><p>　　如上比較，懸臂拼裝控制好施工變形，在特定條件下，更具有優(yōu)勢(shì)。特別是在市政工程中，工期要求比較緊，可以明顯縮短工期，更加突出經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　橋型方案比選的原則：</p><p>　　比選標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的原則。其中以安全與經(jīng)濟(jì)為重。至于

10、美觀，要視經(jīng)濟(jì)與環(huán)境條件而定。在保證安全及質(zhì)量的前提下，充分采用“三新”，即新技術(shù)、新工藝、新材料。在現(xiàn)在國家倡導(dǎo)的節(jié)約型社會(huì)的要求下，保證經(jīng)濟(jì)、美觀、新穎及適度創(chuàng)新的同時(shí)，最大限度的降低工程造價(jià)，縮短工期。</p><p>　　適用原則：要實(shí)現(xiàn)安全、適用、耐久、經(jīng)濟(jì)，就需要做到技術(shù)上成熟可靠，施工上安全可行，造價(jià)上經(jīng)濟(jì)節(jié)省以及使用上經(jīng)久耐用，功能上不折不扣。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)原則

11、：評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)性要從造價(jià)、工期及養(yǎng)護(hù)維修方面考慮。</p><p>　　安全原則：可以從行車安全、通航安全、基礎(chǔ)地質(zhì)條件的安全與施工安全等幾方面考慮。</p><p>　　美觀原則：一座橋梁往往是一個(gè)城市的標(biāo)志，一個(gè)城市的驕傲，注意人文思想及價(jià)值觀，充分考慮當(dāng)?shù)厝说膶徝佬枨蠹叭罕姽餐男睦頎顟B(tài)。橋梁輪廓尺寸應(yīng)比例勻稱，各部分結(jié)構(gòu)要協(xié)調(diào)平衡。美要能經(jīng)的起時(shí)間的考驗(yàn)。</p><

12、;p>　　除了以上四方面主要的比選標(biāo)準(zhǔn)，施工設(shè)備和施工能力也是必需考慮的一個(gè)方面。每一個(gè)比選方案都應(yīng)初步考慮采用什么施工方法，根據(jù)所給的施工設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)條件制訂施工方案。從經(jīng)濟(jì)、工期等方面比較各個(gè)方案的可行性。</p><p>　　自60年代中期在德國萊茵河上采用懸臂澆筑法建成Bendorf橋以來，懸臂澆筑施工法和懸臂拼裝施工法得到不斷改進(jìn)、完善和推廣應(yīng)用，從而使得預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋成為許多國家廣泛采用的橋

13、型之一。當(dāng)時(shí)西歐很多國家在戰(zhàn)后缺鋼的情況下，為節(jié)省鋼材，各國開始競(jìng)相采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)代替部分的鋼結(jié)構(gòu)以盡快修復(fù)戰(zhàn)爭(zhēng)帶來的創(chuàng)傷。50年代，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁跨徑開始突破了100米，到80年代則達(dá)到440米。雖然跨徑太大時(shí)并不總是用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)比其它結(jié)構(gòu)好，但是，在實(shí)際工程中，跨徑小于400米時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁常常為優(yōu)勝方案。</p><p>　　我國自50年代中期開始修建預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，至今已有40多年的歷史，比歐洲

14、起步晚，但近年來發(fā)展迅速，在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(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、施工工藝等方面日新月異，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計(jì)技術(shù)與施工技術(shù)都已達(dá)到相當(dāng)高的水平。</p><p>　　然而在我國，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋想要在本世紀(jì)末趕超國際先進(jìn)水平，就必須解決好下面幾個(gè)課題：</p><p>　　發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，否則混凝土保護(hù)層難以保證

15、，密集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層層迭置又使混凝土質(zhì)量難以提高。</p><p>　　在一切適宜的橋址，設(shè)計(jì)與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)—?jiǎng)倶?gòu)體系，盡可能不采用養(yǎng)護(hù)調(diào)換不易的大噸位支座。</p><p>　　充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，采用長(zhǎng)懸臂頂板的單箱截面，既可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點(diǎn)加快施工進(jìn)度。</p><p>　　雖然預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展還

16、不到80年。但是，在橋梁結(jié)構(gòu)中，隨著預(yù)應(yīng)力理論的不斷成熟和實(shí)踐的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)用必將越來越廣泛。</p><p>　　與該畢業(yè)設(shè)計(jì)相近的我國已建成預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋</p><p>　　2、課題任務(wù)、重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑</p><p>　　本次設(shè)計(jì)任務(wù)是南充市跨嘉陵江二號(hào)橋（方案7）進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。</p><p

17、>　　此次設(shè)計(jì)我欲采用的方案選型有三個(gè)：方案一是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋；方案二是預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋；方案三是中承式拱梁組合橋。這三個(gè)方案均適合于跨徑在200~300m（參見我國已修建橋）。我的實(shí)行方案是方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋和T型剛構(gòu)橋相比，連續(xù)梁橋下部結(jié)構(gòu)受力和構(gòu)造簡(jiǎn)單，并能節(jié)省材料，加之它有變形緩沖、伸縮縫少、剛度大、行車平穩(wěn)、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，所以在近代橋梁建筑中已得到越來越多的應(yīng)用。另外T型剛構(gòu)

18、適合于跨徑較大的山區(qū)或峽谷中修建，對(duì)于該設(shè)計(jì)的地形及橋位不是很經(jīng)濟(jì)。另外，中承式拱梁組合橋也有一定優(yōu)勢(shì)。不僅外形美觀，有利于與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，而且其推力由加勁縱梁承受，避開了推力問題。加勁梁的建筑高度小，便于橋梁兩端與路線的連接。同時(shí)，結(jié)構(gòu)的正負(fù)彎矩分配比較合理，可大大降低造價(jià)。具體分析結(jié)果見方案比選，從施工、受力、造價(jià)和安全等各方面比較。</p><p>　　在方案比選中最后選定連續(xù)梁橋作為推薦方案，進(jìn)一步細(xì)化結(jié)

19、構(gòu)的幾何尺寸和材料類型。在接下來的設(shè)計(jì)中，模擬實(shí)際的懸臂施工步驟，計(jì)算出活載和恒載內(nèi)力，再根據(jù)實(shí)際情況對(duì)活載和恒載進(jìn)行正常使用和極限承載力內(nèi)力組合，估算配筋面積。然后根據(jù)估算出的配筋面積布置鋼束，重新模擬施工過程并考慮預(yù)應(yīng)力的作用，重新計(jì)算恒載內(nèi)力和活載內(nèi)力，以進(jìn)行截面強(qiáng)度，應(yīng)力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算。若驗(yàn)算通過,說明方案可行,若有個(gè)別截面驗(yàn)算不通過,則要進(jìn)行調(diào)整鋼束甚至修改截面尺寸,直至全部驗(yàn)算內(nèi)容通過為止。</p><p

20、>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，繪制施工流程圖和單位工程施工進(jìn)度計(jì)劃。</p><p>　　學(xué)生簽名：李偉 </p><p>　　2012 年 3 月 14 日</p><p><b>　　4、指導(dǎo)教師意見</b></p><p>　　指導(dǎo)教師簽名：張亮亮 </p><p&