届毕业设计开题分析方案格式.docx

1、届毕业设计开题分析方案格式毕业设计(论文开题报告题目：界水大桥施工图设计课题类别：设计论文学生姓名：龙屹宇学号：200618030333班级：桥土0603专业全称）：土木工程桥梁工程）指导教师：彭晖200 年月一、本课题设计研究）的目的：1.1通过毕业设计，使学生能综合运用所学课程，系统地巩固基本理论和专业知识。培养学生独立分析问题和解决问题的能力。1.2提高计算、绘图、查阅文献、使用规范手册的基本技能，掌握大、中型桥梁的设计原则、设计方法和步骤。1.3 在设计过程中让学生熟练掌握Auto CAD, Ansys，桥梁博士，Midas等工程软件，并懂得利用这些软件解决工程中遇到的实际问题。1.4

2、 树立正确的设计思想以及严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于创新的作风1.5本毕业设计采用题目系诸暨至永嘉界水大桥施工图设计起始桩号为K171+588.89至K172+085.36。 1.6本课题在设计计算中应严格遵循技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的基本原则进行，同时应充分考虑美观、环境保护和可持续发展的要求。二、设计研究）现状和发展趋势,后连续。 连续体系受力。预应力 2050m。中小桥。引桥 3. 连续梁桥 箱型截面,连续体系受力,支座 2030m:普通钢筋混凝土,中小桥。引桥。高架桥。 立交桥。支架现浇较多 4060m:预应力混凝土,大中桥。次主桥。 等截面,顶推施工 60m: 大

3、桥,特大桥。变截面, 悬臂施工(现浇或拼装4. 刚构桥门式刚架桥T 型刚构桥带挂孔的或不带挂孔的）连续刚构桥刚构-连续组合体系桥斜腿刚构桥刚构桥特点：箱型截面,连续体系受力,墩梁刚接60m,大桥,特大桥。变截面,悬臂施工(现浇或拼装-不需体系转换2.1.2 拱桥：简单体系拱桥(上承式拱组合体系拱桥(中承式拱、下承式拱、系杆拱等 1. 石拱桥 我国现存的石拱桥最早已有1500多年历史， 常用跨度:860m。 1991年,120m,湖南凤凰县乌巢河桥 2001年,146m, 山西晋城丹河大桥, 世界最大跨度。2. 混凝土拱桥 分箱形拱、肋拱、桁架拱 常用跨度:30200m 世界已建成跨径超过240

4、M拱桥共15座，中国4座 跨径大于300m的拱桥共5座，中国占3座 1997年,重庆万县长江大桥(主跨420m，为世界最大跨度。钢管混凝土劲性骨架混凝土箱形拱：以钢管混凝土作为劲性骨架，再外包混凝土形成箱形拱，是修建大跨径拱桥十分好的构思，除了方便施工外，还避免了钢管防护问题。3. 钢管混凝土拱桥钢管混凝土是一种钢-混凝土复合材料具有支架、模板二大作用，自架设能力强极限状态下发挥套箍作用,极限承载能力高常用跨度:100300m。4. 钢拱桥 适用于大跨径 我国钢拱桥修建正在较快增加2.1.3 斜拉桥特点：组合体系，比梁式桥有更大的跨越能力200800m的跨径范围内占据着优势由于拉索的自锚特性而

5、不需要悬索桥那样巨大锚碇在8001100m的跨径范围内，斜拉桥也扮演重要角色1600m跨径都是可行的斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分成： 主梁 一般采用混凝土结构、钢混凝土组合结构、钢结构或钢和混凝土混合结构； 索塔 采用混凝土、钢混凝土组合或钢结构；大部分采用混凝土结构； 斜拉索 则采用高强材料高强钢丝或钢绞线）制成。2.1.4 悬索桥世界已建成跨径大于1000M的悬索桥17座；日本于1998年建成了世界最大跨径的明石海峡大桥，是世界建桥史上的一座丰碑。特点：悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一受力明确，造型优美，规模宏伟，“桥梁皇后”跨径大于800m的桥梁，悬索桥具有很大的竞争力400

6、800m也有可比性抗风稳定性问题突出2.2桥梁设计的发展趋势随着我国经济发展，材料、机械、设备工业相应发展，这为我国修建大跨径斜拉桥和悬索桥提供了有力保障。再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工，使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。我国幅员辽阔，经济发展水平参差不齐，经济上总体水平不高，公路桥梁发展还是要着眼于量大、面广的一般大、中桥，这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。首先，要着重抓多样化、标准化，编制适用经济的标准图，提高施工水平和质量，然后再抓住跨越大江河）、海湾的特大型桥梁建设，不断总结经验，既体现公路人的建桥水平，又要保证高标准、高质量建桥。 现从以下几种常用的结构形式介绍梁式桥在公路桥

7、梁上的使用和发展趋势。 一）简支T型梁桥 T型梁桥在我国公路上修建最多，早在50、60年代，我国就建造了许多T型梁桥，这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用。 80年代以来，我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥用环形滑道，不必喂氟板。(2支座设在梁上，不需顶推后重行设置。(3拉索锚具可自动开启或闭锁。梁前进时锚定，千斤回程时自动开启。(4在横向中央设一个滑道，避免两侧滑道时必须两侧同步，特别适用于平曲线梁的顶推。目前，顶推施工法不仅用于直线梁，而且用于竖曲线上的梁，以及平曲线上的梁。香港曾把顶推法成功地使用在处在切线、缓和曲线和R=430m圆曲线的梁上，把线形用最接近的圆

8、曲线来模拟，其差值藉调整箱顶板的悬臂长度来补偿。同时因为超高的不同，箱梁腹板的高度也是变化的；在处于3%纵坡和竖曲线的梁，则使板底保持同一个纵坡而改变箱高。因此，箱梁几何尺寸、浇筑平台的模板系统大为复杂，但胜利建成，为顶推法提供了新的经验。80年代，逐跨拼装法在国外得到较多的应用。美国LongKey桥101孔，每孔36m，用可移动桁架，用浮吊将梁块件放在桁架上就位，一次张拉，完成整孔，每周完成三孔。斜拉桥自1955年瑞典建成第一座现代斜拉桥-跨径186.2m的Stromsund桥以来，至今已有40多年了，斜拉桥的发展，方兴未艾，具有强烈的势头，并开始出现多跨斜拉桥。结构不断趋于轻型化；从初期的

9、钢斜拉桥，发展为混凝土梁、结合梁和混合式斜拉桥。跨径不断增大：已建成最大跨径斜拉桥为跨径856m法国Normandy桥，跨径890m的日本多多罗桥正在建设中，跨径1000m以上的斜拉桥在不久的将来即会出现。1、斜拉桥的发展阶段斜拉桥的发展，经历了以下三代：(1用环形滑道，不必喂氟板。(2支座设在梁上，不需顶推后重行设置。(3拉索锚具可自动开启或闭锁。梁前进时锚定，千斤回程时自动开启。(4在横向中央设一个滑道，避免两侧滑道时必须两侧同步，特别适用于平曲线梁的顶推。目前，顶推施工法不仅用于直线梁，而且用于竖曲线上的梁，以及平曲线上的梁。香港曾把顶推法成功地使用在处在切线、缓和曲线和R=430m圆曲

10、线的梁上，把线形用最接近的圆曲线来模拟，其差值藉调整箱顶板的悬臂长度来补偿。同时因为超高的不同，箱梁腹板的高度也是变化的；在处于3%纵坡和竖曲线的梁，则使板底保持同一个纵坡而改变箱高。因此，箱梁几何尺寸、浇筑平台的模板系统大为复杂，但胜利建成，为顶推法提供了新的经验。80年代，逐跨拼装法在国外得到较多的应用。美国LongKey桥101孔，每孔36m，用可移动桁架，用浮吊将梁块件放在桁架上就位，一次张拉，完成整孔，每周完成三孔。桥梁基础基础尤其是大跨径桥梁的深水基础，往往需要解决施工技术上的许多难点，也往往是控制整个桥梁工程进度的关键工程，其费用也占桥梁造价相当大的比重。近年来，国外都修建了不少

11、跨越大江大河、甚至跨越海湾的深水基础，取得了很大的成绩与不少新经验：大直径钢管桩、大直径混凝土灌注桩和空心桩、复合基础均得到较广泛的采用，地下连续墙已开始在桥梁基础中采用，超大的沉井也已经出现并顺利设置或下沉。这一切都标志着，桥梁基础工程技术已取得了很大的发展。下面按基础的主要类型进行介绍。、大直径钢管桩、柱具有施工工艺简便、速度快，可沉入很深土层等优点，近年来发展很快，日本大量采用。大直径钢管桩用作摩擦桩，经历两个阶段：初期一般在管内浇筑混凝土，以防止钢管的锈蚀。这样做也会带来一些不利影响：需在管内取土，而对提高桩的承载能力作用不大；增大了桩的刚度，在地震时使桩顶受力增大；增加了施工难度与造

12、价。以后逐渐倾向于管内不填混凝土，由于管内土存在闭塞效应，因此钢管桩的承载能力比钢管外壁土壤摩阻力要增大不少。而闭塞效应的机理目前还不很清楚，因此往往通过静载实验来确定其承载力。具体实例如，日本跨径240m的滨名大桥每主墩采用49根直径1.6m钢管桩，组成水上承台。在冲刷深、复盖层较薄时，往往将钢管桩沉至岩面钻孔嵌岩，成为管柱基础。这时往往用混凝土填实。如日本主跨为220m及185m的内海大桥，水中四个深水墩均采用直径2m的钢管柱基础2、大直径钻孔灌注桩大直径灌注桩具有承载力大、刚度大、施工快、造价省的优点。国外很多采用直径24m的大直径钻孔桩；而且往往采用扩孔方法，直径可达34m，而在日本横

13、滨港横断大桥-跨径460m的钢斜拉桥的基础中，将多柱基础嵌岩扩孔至直径10m，是目前世界最大的嵌岩直径。在连续结构、尤其是连拱或连续斜拉桥设计中，刚度起关键作用，以减少下部构造的水平位移，减少由此引起的附加内力。这时桩基水平向承载力不控制设计，而是刚度控制设计，大直径灌注桩具有非常明显的优势。3、沉井沉井基础承载能力大，刚度大，可以适用于深水，但体积庞大，随着桩基的广泛采用,沉井的应用范围有所减少。不过在特大跨径的桥梁中，沉井仍为主要基础型式之一。在大跨径桥梁的深水基础中，底节多采用浮式钢壳沉井，用双壁空心结构，浮运至墩位，灌水落床，再浇筑混凝土，接高下沉，直至设计标高。日本明石海峡大桥，最大

14、施工水深60m，两主塔分别采用直径80m和78m、高70m和67m的浮式钢壳沉井，壁厚12m，分为16个舱，是目前规模最大的桥梁沉井基础。其特点是设置沉井，用大型抓斗挖泥船开挖至海底支承地基，整平岩基，再用切削机磨平，然后设置沉井，在其周围抛石进行冲刷防护，最后沉井内进行水下混凝土施工。日本濑户大桥也用同样方法施工。4、复合基础将桩或管柱与沉井组合的一种深水基础。沉井下到一定深度,封底，然后钻孔，将沉井内的桩嵌岩，沉井封底与桩或柱共同受力。其优点是：i可以降低承台的高度。ii可提供桩的施工场地。iii适应性强,尤其适应在岩面标高差异很大以及落差较大的河流。iv沉井可作防撞设施，保护桩及墩身。日

15、本跨径420m的公铁两用斜拉桥-柜石岛桥3#墩岩面倾斜，水深近20m，采用462930.5m钢壳设置沉井与16根4m直径的灌注桩组合的复合基础。三、方案比选说明自己设计的三种方案，包括桥型、跨径、截面形式、基础形式等方面，要有图。通过各方面对比，选定自己要设计的方案 方案一：三跨连续刚构体系：主桥为72+122+72m连续刚构，其他为等截面简支转连续体系，主桥部分截面为单箱单室变截面连续箱梁，其余都为箱肋式截面，基础均采用桩基础。如下图：主梁截面：主梁基础型式：方案二：四跨连续变截面连续梁：主桥为53+80+80+53m连续变截面梁，其他也为等截面转连续体系，主桥部分截面也为单箱单室变截面连续

16、箱梁，但尺寸较方案一稍小，其余和方案一相同。如下图：主梁截面：主桥部分基础型式：方案三：独塔斜拉刚构体系：主桥为210+266m独塔斜拉体系桥，主塔采用刚构体系，单索面布索，全桥截面均为单箱五室箱型截面，基础均采用桩基础。如下图：截面型式：主塔横截面：主塔截面：四、设计研究）的重点与难点，拟采用的途径研究手段）：1设计的主要内容1设计基本资料详见施工图纸）2桥型方案比较3. 结构尺寸拟定4. 内力计算及成果汇总5. 配筋设计6. 强度验算7. 刚度及稳定性验算8. 施工图设计9. 专业文献翻译，成果汇总，总结2设计的重点与难点重点：1） 成桥状态下的结构分析；2） 截面的钢筋配置；3） 施工过

17、程结构内力和位移的计算。难点：1） 结构尺寸的合理拟定；2） 施工过程结构受力状态的正确模拟。3、拟采用的途径设计手段:1）正确使用桥梁计算软件Brcad、Midas等）；2）收集参考图标准图、设计图）；3）正确使用规范和手册。技术路线：1）合理选择桥型，正确拟定结构尺寸；2）根据桥型特点和施工条件，设计合理的施工方案；3）用桥梁设计软件准确计算整个施工过程及成桥状态的受力；4）在施工的每一个阶段，充分考虑混凝土的收缩徐变、临时荷载等因素对成桥的影响；5）计算活载和荷载组合，合理配置钢筋；6）通过适当的手算来检验电算结果的正确性。4、桥型方案比选 现将本次设计初拟的各方案及其比较罗列如下：72

18、+122+72m连续刚构体系第方案）53+80+80+53变截面连续梁体系第方案）210+266m斜拉体系桥第方案）经济性该桥型跨数中等，跨径较大，造价较小。跨数较多，跨径较小，造价中等跨数少，跨径最大，但主塔施工耗材多，且施工复杂，造价最高。适用性好一般较差安全性一般好较差美观性一半较差好五、设计研究）进度计划：第1阶段：第34周熟悉、准备资料，方案比较，拟定推荐方案的结构尺寸，交方案比选报告和图纸。第2阶段：第57周推荐方案上部结构设计计算，电算。第3阶段：第89周配筋计算。第4 阶段：第1011周强度、刚度、稳定性验算。第5 阶段：第1114周绘制施工图。第6 阶段：第14周专题小结(土木工程专业用M北京：人民交通出版社，19937姚林森桥梁工程(公路与城市道路工程专业用M北京：人民交通出版社，19858叶见曙结构设计原理(第二版M北京：人民交通出版社，2005指导教师意见签名：月日教研室学术小组）意见教研室主任学术小组长）签章）：月日