大橋主橋施工圖設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告</p><p>　　題目： 大橋主橋施工圖設(shè)計(jì)</p><p>　　課 題 類 別： 設(shè)計(jì) 論文 □　</p><p>　　學(xué) 生 姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　班

2、 級(jí)： </p><p>　　專業(yè)（全稱）： 土木工程(橋梁工程)</p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： </p><p>　　一、本課題設(shè)計(jì)（研究）的目的：</p><p>　?。?）熟悉橋梁設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，加強(qiáng)對(duì)規(guī)范手冊(cè)的了解和應(yīng)用；</p><p>　?。?）掌握橋梁的基本概

3、念，增強(qiáng)綜合運(yùn)用各種所學(xué)知識(shí)的能力；</p><p>　　（3）提高橋梁結(jié)構(gòu)分析能力和運(yùn)用電算能力，使用商業(yè)軟件或者其他計(jì)算程序；</p><p>　?。?）提高利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）水平；</p><p>　　（5）培養(yǎng)獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力；</p><p>　?。?）培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度和刻苦鉆研，勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。

4、</p><p>　　二、設(shè)計(jì)（研究）現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)（文獻(xiàn)綜述）：</p><p><b>　　2.1 梁橋</b></p><p>　　2.1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的現(xiàn)狀：</p><p>　　隨著交通運(yùn)輸業(yè)特別是高等級(jí)公路的迅速發(fā)展,對(duì)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(gòu)橋均難以滿足這個(gè)要求

5、。超靜定結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋以其結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、伸縮縫少和行車平穩(wěn)舒適等突出優(yōu)點(diǎn)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(dāng)跨徑進(jìn)一步增大時(shí)，結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的彎矩迅速增大，混凝土開(kāi)裂難以避免，于是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　近幾十年來(lái)，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系已成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的主要橋型之一，在40～200m的范圍內(nèi)，與其他結(jié)構(gòu)體系比較，常成為最佳橋型方案。國(guó)外，這

6、種橋型的橋梁在整個(gè)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁修建總數(shù)中，已從1948念的10%左右上升到目前的40%～50%左右，可見(jiàn)它的強(qiáng)大生命力。國(guó)內(nèi)，從70年代開(kāi)始才采用這種橋型，起步雖較遲，但近年來(lái)開(kāi)始迎頭趕上，跨徑已從開(kāi)始的40～70m發(fā)展到300m以上。</p><p>　　2.1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展趨勢(shì)：</p><p>　　連續(xù)體系梁橋?qū)儆诔o定結(jié)構(gòu)，在恒載和活載作用下，支點(diǎn)截面將產(chǎn)生負(fù)

7、彎矩。由于負(fù)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(yīng)的跨徑在15-30米之間，采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁時(shí)跨徑可以進(jìn)一步提高。當(dāng)跨徑在40-60米時(shí)，支點(diǎn)的負(fù)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(jīng)濟(jì)分孔和施工的設(shè)備條件。高

8、跨比一般為1/15-1/25，采用頂推施工時(shí)這個(gè)比值一般為1/12-1/17。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)跨徑較大時(shí)，有時(shí)為減少邊跨正彎矩，將邊跨跨徑取小于中跨的結(jié)構(gòu)布置，一般邊跨與中跨跨長(zhǎng)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(shè)、移動(dòng)模架施工和頂推施工。</p><p>　　當(dāng)跨徑進(jìn)一步增大時(shí)，當(dāng)主跨跨徑接近或者大于 70m 時(shí)，由于支點(diǎn)截面的負(fù)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(duì)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(dāng)采用箱形截面的三跨連續(xù)梁時(shí)，邊跨跨徑甚至可減少至中跨的0.5-0.7。有時(shí)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(shí)，可將邊跨跨徑設(shè)計(jì)成僅為中跨的0.5倍以下，在此情況下，端支點(diǎn)上將出現(xiàn)較大的負(fù)反力，故必需在該位置設(shè)置能抵抗拉力的支座或壓重以消除負(fù)反

10、力。支點(diǎn)截面的梁高一般取（1/16-1/18）L 不能小于 1/20L，跨中截面的梁高約為支點(diǎn)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(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的工程實(shí)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(yáng)白沙大橋建成于 2002 年，主橋?yàn)樗目缫宦?lián)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（50m+90m+150m+90m），橋全長(zhǎng) 1584.0m。大橋橋面寬度為13m， 按汽-20、掛-100、人群荷載3.5 KN/m2 進(jìn)行設(shè)計(jì)。白沙大橋主梁按兩個(gè)“T”對(duì)稱懸臂澆筑施工，0 號(hào)段長(zhǎng) 500cm，其余 1-21 號(hào)梁段分段長(zhǎng)為 </p><p>　　5×250cm+5×300cm+11×

12、;400cm，0 號(hào)、1 號(hào)梁段采用搭設(shè)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(xiàn)狀：</p><p>　　在我國(guó)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(jià)經(jīng)濟(jì)、養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用少、造型美觀等特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)而成為建筑歷史最

13、悠久、競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)。并且常盛不衰，不斷發(fā)展的橋梁形式。雖然，近年來(lái)我國(guó)建造了不少具有世界級(jí)影響力的斜拉橋，懸索橋，但拱橋仍是我國(guó)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(shì)：</p><p>　　施工方法是大跨徑拱橋最關(guān)鍵的技術(shù)。無(wú)支架施工是大跨徑拱橋的發(fā)展方向。目前我國(guó)拱橋主要施工方法有：纜索吊裝法、轉(zhuǎn)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、。　　剛性骨架和半剛性骨架法：用型鋼做成拱形骨架，圍繞骨架澆注混凝土，形成拱圈。我國(guó)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(wàn)縣長(zhǎng)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(nèi)混凝土．以加大骨架剛度。萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋采取了把每層混凝土分成6段，對(duì)稱并同時(shí)澆筑，使

15、骨架下?lián)暇鶆?，避免了一般自拱腳向拱頂澆筑時(shí)反復(fù)變形較大、拱頂部位需壓重及預(yù)拱度呈馬鞍形等不利因素，是該法的一次重大改進(jìn)?！　∠禇U拱、中承拱有較多采用的趨勢(shì)：系桿拱由于是無(wú)推力結(jié)構(gòu)，對(duì)墩臺(tái)要求較低，整個(gè)橋型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、輕巧，橋面視野開(kāi)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?yàn)樗山档蜆蚋?，矢跨比大，可減少推力；橋面建筑高度小，可縮短橋長(zhǎng)；造型美觀，為城鎮(zhèn)增添</p><p>　　

16、2.2.3 拱橋的工程實(shí)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(zhǎng)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(jié)于拱座，邊跨設(shè)盆式橡膠支座，兩邊跨端部之間設(shè)鋼絞線系桿，通過(guò)邊跨半拱平衡水平

17、推力。主拱肋采用懸鏈線無(wú)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(zhuǎn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高 ， 再平轉(zhuǎn)合龍 ，豎轉(zhuǎn)鋼管桁架總質(zhì)量為2058t，平轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)總質(zhì)量為13685t 。</p><p>　　三、設(shè)計(jì)（研究）的重點(diǎn)與難點(diǎn)，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(jù)及基本設(shè)計(jì)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(jí)：一級(jí)公路；</p><p>　　荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路-I級(jí)，人群荷載3.5 KN/m2；</p><p>　　橋面設(shè)置基本要求：雙向四車道，

19、兩側(cè)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(jù)已有的水文地質(zhì)資料，確定河床斷面圖、確定橋長(zhǎng)、確定橋型、進(jìn)行橋梁的分孔、橋梁橫斷面設(shè)計(jì)、上下部構(gòu)造主要尺寸的

20、擬訂。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，依據(jù)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范,綜合考慮橋位的地質(zhì)、地形條件，經(jīng)初選后提出了150m下承式系桿拱橋、50m+50m+50m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋兩個(gè)比選橋型。按“實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀”的橋梁設(shè)計(jì)原則，比較兩個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。</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(yùn)影響，主橋采用主跨150米一跨跨

21、越運(yùn)河。全橋布跨為：主橋?yàn)?50米下承式系桿拱。主橋基礎(chǔ)采用回旋鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔施工，現(xiàn)澆基礎(chǔ)，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(yù)應(yīng)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(dá)到強(qiáng)度的要求，使主梁保持連續(xù)，這樣保持了連續(xù)梁的無(wú)伸縮縫，行車平順的優(yōu)點(diǎn)。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(zhǎng)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(shè)計(jì)方案，進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸擬定。</p><p&g

24、t;<b>　　3.3 設(shè)計(jì)重點(diǎn)</b></p><p><b>　?。?）方案比選</b></p><p><b>　?。?）合理截面問(wèn)題</b></p><p>　?。?）施工過(guò)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(nèi)力，位移計(jì)算</p&

25、gt;<p>　　（6）確定橋梁的預(yù)拱度</p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力混凝土配筋計(jì)算</p><p><b>　　3.4 設(shè)計(jì)難點(diǎn)</b></p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)尺寸的合理擬定</p><p>　　（2）施工過(guò)程結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的正確模擬</p><p>　?。?）每個(gè)階段預(yù)

26、應(yīng)力筋的張拉及施工過(guò)程中的預(yù)應(yīng)力損失</p><p>　?。?）混凝土的收縮徐變</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)計(jì)算及其原理</p><p>　　3.5 設(shè)計(jì)途徑及技術(shù)路線</p><p>　?。?）用橋梁計(jì)算軟件Midas準(zhǔn)確模擬整個(gè)施工過(guò)程及成橋狀態(tài)</p><p>　?。?）先計(jì)算成橋狀態(tài)下的內(nèi)力，確定所需的預(yù)應(yīng)

27、力的大小，鋼筋的種類和布置的位置</p><p>　　（3）在施工的每個(gè)階段充分考慮混凝土的收縮徐變，預(yù)應(yīng)力損失，溫度應(yīng)力等各方面的因素對(duì)成橋的影響</p><p>　?。?）驗(yàn)算部分電算結(jié)果的正確性</p><p>　　四、設(shè)計(jì)（研究）進(jìn)度計(jì)劃：</p><p>　?。?）查閱資料、專業(yè)文獻(xiàn)翻譯（3周）；</p><p&

28、gt;　　（2）收集資料、方案比選、推薦最有方案，完成開(kāi)題報(bào)告（4 周）；</p><p>　?。?）擬定結(jié)構(gòu)尺寸，選取計(jì)算簡(jiǎn)圖或內(nèi)力計(jì)算（5周） ；</p><p>　　其中包括：截面幾何特性計(jì)算</p><p>　?。?）內(nèi)力計(jì)算或程序調(diào)試與基本數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（6 -8 周） ；</p><p>　　其中包括：推薦方案上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，Ma

29、das軟件計(jì)算</p><p>　?。?）內(nèi)力計(jì)算、作用效應(yīng)組合和繪制包絡(luò)圖（8-10周）；</p><p><b>　　下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算。</b></p><p>　?。?）鋼筋數(shù)量估算及布置（10-12周）；</p><p>　　其中包括：①主鋼筋的配筋計(jì)算；②橫向鋼筋的配筋計(jì)算；③頂層鋼筋的配筋計(jì)算。</p&

30、gt;<p>　?。?）驗(yàn)算及計(jì)算書整理（12-14周）；</p><p>　　其中包括：①?gòu)?qiáng)度驗(yàn)算；②剛度驗(yàn)算；③穩(wěn)定性驗(yàn)算。</p><p>　?。?）施工圖繪制（15周）；</p><p>　?。?）計(jì)算書、圖紙修改、準(zhǔn)備答辯（16周）；</p><p>　　（10）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯（17 周）。</p><

31、;p><b>　　五、參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　JTG B01-2003, 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京：人民交通出版社，2004.</p><p>　　JTG D60-2004, 公路橋涵設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)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(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：人民交通出版社，2007</p><p>　　張建仁等. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M]. 北京：人民交通出版社，2011

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