大橋主橋施工圖設計開題報告

1、<p>　　畢業(yè)設計(論文)開題報告</p><p>　　題目： 大橋主橋施工圖設計</p><p>　　課 題 類 別： 設計 論文 □　</p><p>　　學 生 姓 名： </p><p>　　學 號： </p><p>　　班

2、 級： </p><p>　　專業(yè)（全稱）： 土木工程(橋梁工程)</p><p>　　指 導 教 師： </p><p>　　一、本課題設計（研究）的目的：</p><p>　?。?）熟悉橋梁設計的整個過程，加強對規(guī)范手冊的了解和應用；</p><p>　?。?）掌握橋梁的基本概

3、念，增強綜合運用各種所學知識的能力；</p><p>　?。?）提高橋梁結構分析能力和運用電算能力，使用商業(yè)軟件或者其他計算程序；</p><p>　?。?）提高利用計算機輔助設計（CAD）水平；</p><p>　?。?）培養(yǎng)獨立解決實際問題的能力；</p><p>　?。?）培養(yǎng)嚴肅認真，一絲不茍的學習態(tài)度和刻苦鉆研，勇于創(chuàng)新的科學精神。

4、</p><p>　　二、設計（研究）現狀和發(fā)展趨勢（文獻綜述）：</p><p><b>　　2.1 梁橋</b></p><p>　　2.1.1 預應力混凝土連續(xù)梁橋的現狀：</p><p>　　隨著交通運輸業(yè)特別是高等級公路的迅速發(fā)展,對行車平順舒適提出了更高的要求，而多伸縮縫的懸臂梁和T型剛構橋均難以滿足這個要求

5、。超靜定結構連續(xù)梁橋以其結構剛度大、變形小、伸縮縫少和行車平穩(wěn)舒適等突出優(yōu)點而得到了迅速的發(fā)展。普通鋼筋混凝土連續(xù)梁橋的適用跨徑在15-30米之間,當跨徑進一步增大時，結構自重產生的彎矩迅速增大，混凝土開裂難以避免，于是預應力混凝土連續(xù)梁橋得到廣泛的應用。</p><p>　　近幾十年來，連續(xù)梁結構體系已成為預應力混凝土橋梁的主要橋型之一，在40～200m的范圍內，與其他結構體系比較，常成為最佳橋型方案。國外，這

6、種橋型的橋梁在整個預應力混凝土橋梁修建總數中，已從1948念的10%左右上升到目前的40%～50%左右，可見它的強大生命力。國內，從70年代開始才采用這種橋型，起步雖較遲，但近年來開始迎頭趕上，跨徑已從開始的40～70m發(fā)展到300m以上。</p><p>　　2.1.2 預應力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展趨勢：</p><p>　　連續(xù)體系梁橋屬于超靜定結構，在恒載和活載作用下，支點截面將產生負

7、彎矩。由于負彎矩的存在抵消了部分跨中截面的正彎矩，使得跨中截面的彎矩減小，因而可 以減小建筑高度，提高了跨越能力。</p><p>　　普通鋼筋混凝土連續(xù)梁橋適應的跨徑在15-30米之間，采用預應力混凝土連續(xù)梁時跨徑可以進一步提高。當跨徑在40-60米時，支點的負彎矩與跨中的正彎矩之差不大，可以采用等截面的形式。等截面連續(xù)梁橋可選用等跨和不等跨兩種布置方式。等跨布置的跨徑大小主要取決于經濟分孔和施工的設備條件。高

8、跨比一般為1/15-1/25，采用頂推施工時這個比值一般為1/12-1/17。當標準跨徑較大時，有時為減少邊跨正彎矩，將邊跨跨徑取小于中跨的結構布置，一般邊跨與中跨跨長之比在 0.6-0.8 之間。等截面連續(xù)梁橋可以采用的施工方法有支架施工、逐孔架設、移動模架施工和頂推施工。</p><p>　　當跨徑進一步增大時，當主跨跨徑接近或者大于 70m 時，由于支點截面的負彎矩將比跨中截面的正彎矩大很多，采用變截面的形

9、式更符合受力要求，立面采用不等跨形式。但多于三跨的連續(xù)梁橋，除邊跨外，其中間各跨一般采用等跨布置，以方便懸臂施工。對于多于兩跨的連續(xù)梁橋，其邊跨一般為中跨的0.6-0.8倍左右。當采用箱形截面的三跨連續(xù)梁時，邊跨跨徑甚至可減少至中跨的0.5-0.7。有時為了滿足城市橋梁或跨線橋的交通要求而需增大中跨跨徑時，可將邊跨跨徑設計成僅為中跨的0.5倍以下，在此情況下，端支點上將出現較大的負反力，故必需在該位置設置能抵抗拉力的支座或壓重以消除負反

10、力。支點截面的梁高一般?。?/16-1/18）L 不能小于 1/20L，跨中截面的梁高約為支點截面的 1/1.5-1/2.5 倍，變截面連續(xù)梁橋的施工方法主要有懸臂澆筑和懸臂拼裝[1]。</p><p>　　2.1.3 預應力混凝土連續(xù)梁橋的工程實例：</p><p><b>　　湖南白沙大橋</b></p><p>　　位于湖南省道 1831

11、 線上的湖南益陽白沙大橋建成于 2002 年，主橋為四跨一聯的預應力混凝土連續(xù)梁橋（50m+90m+150m+90m），橋全長 1584.0m。大橋橋面寬度為13m， 按汽-20、掛-100、人群荷載3.5 KN/m2 進行設計。白沙大橋主梁按兩個“T”對稱懸臂澆筑施工，0 號段長 500cm，其余 1-21 號梁段分段長為 </p><p>　　5×250cm+5×300cm+11×

12、;400cm，0 號、1 號梁段采用搭設托架澆筑完成，其余梁段采用掛籃懸澆。</p><p><b>　　2.2 拱橋</b></p><p>　　2.2.1 拱橋的現狀：</p><p>　　在我國公路橋梁系列中，拱橋作為一種古老的橋式以其跨越能力大、承載能力高、可用地方材料、造價經濟、養(yǎng)護維修費用少、造型美觀等特有的技術優(yōu)勢而成為建筑歷史最

13、悠久、競爭力較強。并且常盛不衰，不斷發(fā)展的橋梁形式。雖然，近年來我國建造了不少具有世界級影響力的斜拉橋，懸索橋，但拱橋仍是我國大跨度橋梁中的主要橋型之一。</p><p>　　2.2.2 拱橋的發(fā)展趨勢：</p><p>　　施工方法是大跨徑拱橋最關鍵的技術。無支架施工是大跨徑拱橋的發(fā)展方向。目前我國拱橋主要施工方法有：纜索吊裝法、轉體施工法、懸臂桁架法、剛性骨架和半剛性骨架法、拱架施工法

14、?！　傂怨羌芎桶雱傂怨羌芊ǎ河眯弯撟龀晒靶喂羌?，圍繞骨架澆注混凝土，形成拱圈。我國很少采用烈性骨架法，主要采用半剛性骨架，一般骨架合攏成拱后，分底、腹、頂板三層，自拱腳向拱頂澆注混凝土，為防止骨架失穩(wěn)，需在拱頂區(qū)段壓重，隨混凝土澆注至拱頂區(qū)段而逐步卸載。萬縣長江大橋和邕寧邕江大橋，用半剛性骨架法施工，但其骨架角隅，加直徑40cm的鋼管，骨架合攏后，管內混凝土．以加大骨架剛度。萬縣長江大橋采取了把每層混凝土分成6段，對稱并同時澆筑，使

15、骨架下撓均勻，避免了一般自拱腳向拱頂澆筑時反復變形較大、拱頂部位需壓重及預拱度呈馬鞍形等不利因素，是該法的一次重大改進?！　∠禇U拱、中承拱有較多采用的趨勢：系桿拱由于是無推力結構，對墩臺要求較低，整個橋型結構簡便、輕巧，橋面視野開闊，廣泛用于公路橋梁。在城市橋梁和平原地區(qū)通航河流上，中承拱往往頗受青睞。因為它可降低橋高，矢跨比大，可減少推力；橋面建筑高度小，可縮短橋長；造型美觀，為城鎮(zhèn)增添</p><p>　　

16、2.2.3 拱橋的工程實例</p><p><b>　　丫髻沙大橋</b></p><p>　　丫髻沙大橋是廣州環(huán)城高速路西南環(huán)段跨越珠江主、副航道和丫髻沙島的特大橋梁 。全長1084米，主橋采用三跨連續(xù)自錨中承式鋼管混凝土系桿桁架拱橋，分跨為： 76m+360m+76m。邊跨和主跨拱腳均固結于拱座，邊跨設盆式橡膠支座，兩邊跨端部之間設鋼絞線系桿，通過邊跨半拱平衡水平

17、推力。主拱肋采用懸鏈線無鉸拱 ，矢高76.45m 矢跨比1/4.5。施工方法是在兩岸平裝鋼管桁架，然后豎轉至設計標高 ， 再平轉合龍 ，豎轉鋼管桁架總質量為2058t，平轉結構總質量為13685t 。</p><p>　　三、設計（研究）的重點與難點，擬采用的途徑（研究手段）：</p><p><b>　　3.1 橋梁概況</b></p><p&g

18、t;　　擬建的青山界大橋位于懷化洪江大灣塘處。 </p><p>　　橋梁原始依據及基本設計要求：</p><p>　　橋位平面圖、橋址斷面圖等原始資料；</p><p>　　道路等級：一級公路；</p><p>　　荷載標準：公路-I級，人群荷載3.5 KN/m2；</p><p>　　橋面設置基本要求：雙向四車道，

19、兩側人行道凈寬均為1m；</p><p>　　地震烈度： VII度；</p><p>　　橋面坡度：縱坡不大于3.5%，橫坡1.5%。</p><p><b>　　3.2 方案比選</b></p><p>　　根據已有的水文地質資料，確定河床斷面圖、確定橋長、確定橋型、進行橋梁的分孔、橋梁橫斷面設計、上下部構造主要尺寸的

20、擬訂。根據設計任務要求，依據現行公路橋梁設計規(guī)范,綜合考慮橋位的地質、地形條件，經初選后提出了150m下承式系桿拱橋、50m+50m+50m預應力混凝土連續(xù)箱梁橋兩個比選橋型。按“實用、經濟、安全、美觀”的橋梁設計原則，比較兩個方案的優(yōu)缺點。</p><p>　　方案1. 150m下承式系桿拱橋</p><p>　　懷化洪江大灣塘寬為150m，考慮景觀及航運影響，主橋采用主跨150米一跨跨

21、越運河。全橋布跨為：主橋為150米下承式系桿拱。主橋基礎采用回旋鉆機進行鉆孔施工，現澆基礎，主拱肋主梁均采用落地支架施工。</p><p>　　圖3.1 方案1 150m系桿拱橋</p><p>　　方案2. 50m+50m+50m預應力混凝土連續(xù)箱梁橋</p><p>　　本方案采用50+50+50米三跨等截面連續(xù)箱梁橋，主截面采用等截面箱梁。全橋連續(xù)，行車舒適；

22、整體性好，利于抗震。采用滿堂支架的施工方法，保證混凝土均能達到強度的要求，使主梁保持連續(xù)，這樣保持了連續(xù)梁的無伸縮縫，行車平順的優(yōu)點。為滿足通航條件，需要增加橋墩高度，在不改變橋梁縱坡的前提下，必須使橋梁的總長增加，從而加大投資。</p><p><b>　　跨徑布置圖</b></p><p>　　車道布置：1m+0.5m+4x3.75m+0.5m+1m</p&

23、gt;<p><b>　　截面布置圖</b></p><p>　　圖3.2 方案2 50m+50m+50m連續(xù)梁橋</p><p><b>　　方案比選表</b></p><p>　　比選后把50m+50m+50m三跨等截面連續(xù)箱梁橋作為主推薦設計方案，進行結構尺寸擬定。</p><p&g

24、t;<b>　　3.3 設計重點</b></p><p><b>　　（1）方案比選</b></p><p><b>　?。?）合理截面問題</b></p><p>　?。?）施工過程連續(xù)梁橋的受力分析</p><p>　?。?）連續(xù)梁橋恒載狀態(tài)下的內力，位移計算</p&

25、gt;<p>　?。?）確定橋梁的預拱度</p><p>　　（7）預應力混凝土配筋計算</p><p><b>　　3.4 設計難點</b></p><p>　?。?）結構尺寸的合理擬定</p><p>　?。?）施工過程結構受力狀態(tài)的正確模擬</p><p>　?。?）每個階段預

26、應力筋的張拉及施工過程中的預應力損失</p><p>　?。?）混凝土的收縮徐變</p><p>　　（5）設計計算及其原理</p><p>　　3.5 設計途徑及技術路線</p><p>　?。?）用橋梁計算軟件Midas準確模擬整個施工過程及成橋狀態(tài)</p><p>　　（2）先計算成橋狀態(tài)下的內力，確定所需的預應

27、力的大小，鋼筋的種類和布置的位置</p><p>　?。?）在施工的每個階段充分考慮混凝土的收縮徐變，預應力損失，溫度應力等各方面的因素對成橋的影響</p><p>　?。?）驗算部分電算結果的正確性</p><p>　　四、設計（研究）進度計劃：</p><p>　?。?）查閱資料、專業(yè)文獻翻譯（3周）；</p><p&

28、gt;　?。?）收集資料、方案比選、推薦最有方案，完成開題報告（4 周）；</p><p>　　（3）擬定結構尺寸，選取計算簡圖或內力計算（5周） ；</p><p>　　其中包括：截面幾何特性計算</p><p>　?。?）內力計算或程序調試與基本數據準備（6 -8 周） ；</p><p>　　其中包括：推薦方案上部結構內力計算，Ma

29、das軟件計算</p><p>　?。?）內力計算、作用效應組合和繪制包絡圖（8-10周）；</p><p><b>　　下部結構設計計算。</b></p><p>　?。?）鋼筋數量估算及布置（10-12周）；</p><p>　　其中包括：①主鋼筋的配筋計算；②橫向鋼筋的配筋計算；③頂層鋼筋的配筋計算。</p&

30、gt;<p>　?。?）驗算及計算書整理（12-14周）；</p><p>　　其中包括：①強度驗算；②剛度驗算；③穩(wěn)定性驗算。</p><p>　?。?）施工圖繪制（15周）；</p><p>　　（9）計算書、圖紙修改、準備答辯（16周）；</p><p>　?。?0）畢業(yè)設計答辯（17 周）。</p><

31、;p><b>　　五、參考文獻：</b></p><p>　　JTG B01-2003, 公路工程技術標準[S]. 北京：人民交通出版社，2004.</p><p>　　JTG D60-2004, 公路橋涵設計通用規(guī)范[S]. 北京：人民交通出版社，2004.</p><p>　　CJTJ D61-2005, 公路圬工橋涵設計規(guī)范[S].

32、 北京：人民交通出版社，2005.</p><p>　　JTG D62-2004, 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范[S]. 北京：人民交通出版社，2004.</p><p>　　JTG D63-2007, 公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范[S]. 北京：人民交通出版社，2007</p><p>　　張建仁等. 結構設計原理[M]. 北京：人民交通出版社，2011

33、.</p><p>　　易建國. 橋梁計算示例叢書—混凝土簡支梁（板）橋[M]. 北京：人民交通出版社, 2006.</p><p>　　周念先. 橋梁方案比選[M]. 上海：同濟大學出版社, 1997.</p><p>　　范立礎. 預應力混凝土連續(xù)梁橋[M]. 北京：人民交通出版社，1996.</p><p>　　邵旭東. 橋梁工程 [M

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