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1、长安大学毕业设计（论文）开题报告表课题名称MM大桥毕业设计课题来源自选项目课题类型工程设计指导教师学生姓名学 号专 业毕业设计是大学的最后一个环节，做好毕业设计可以使学生在学完培养计划所规定的基础课、专业基础课及各类必修和选修专业课程之后，通过毕业设计这一环节，较为集中和专一地培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能，分析和解决实际问题的能力。和以往的理论教学不同，毕业设计是要学生在老师的指导下，独立地、系统地完成一个工程设计，以期能掌握一个工程设计的全过程，在巩固已学课程的基础上，学会考虑问题、分析问题和解决问题，并可以继续学习到一些新的专业知识，有所创新。作为一名桥梁专业的本科毕
2、业生更应该做好这次设计。我国幅员辽阔，大小山脉和湖泊纵横全国，东面临海，海湾、岛屿众多。作为交通枢纽工程的桥梁在建设四通八达的现代化交通网，大力发展交通事业，对于发展国民经济，加强全国各族人民的团结，促进文化交流和巩固国防等方面都具有非常重要的作用。改革开放以来，我国桥梁建设事业迅猛发展，跨越大江（河）、海峡（湾）的长大桥梁建设也相继修建，一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥，形式多样，工程质量不断提高，为公路运输提供了安全、舒适的服务。 随着经济的发展、综合国力增强，我国的建筑材料、设备、建筑技术都有了较快发展。特别是电子计算技术的广泛应用，为广大工程技术人员提供了方便、快捷的计算分析手
3、段。更重要的是我国的经济政策为公路事业发展提供多元化的筹资渠道，保证了建设资金来源。我国广大桥梁工作者，充分认识到这一可贵、难得的机遇，竭尽全力，发挥自己的聪明才智，为我国公路桥梁建设事业，积极工作，多做贡献。目前国内外桥梁发展的趋势是：1、跨径不断增大目前，钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m，钢斜拉桥为890m，而钢悬索桥达1990m。随着跨江跨海的需要，钢斜拉桥的跨径将突破1000m，钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥，梁桥的最大跨径为270m，拱桥已达420m，斜拉桥为530m。 2、桥型不断丰富本世纪5060年代，桥梁技术经历了一次飞跃：混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架
4、方法的出现，极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力；斜拉桥的涌现和崛起，展示了丰富多彩的内容和极大的生命力；悬索桥采用钢箱加劲梁，技术上出现新的突破。所有这一切，使桥梁技术得到空前的发展。 3、结构不断轻型化悬索桥采用钢箱加劲梁，斜拉桥在密索体系的基础上采用开口截面甚至是板，使梁的高跨比大大减少，非常轻颖；拱桥采用少箱甚至拱肋或桁架体系；梁桥采用长悬臂、板件减薄等，这些都使桥梁上部结构越来越轻型化。本课题主要是通过承载能力极限状态和正常使用极限状态研究计算桥梁的内力、配筋设计出实用、经济、安全、美观和环保的桥梁。这次设计总共时间是11周，前两周主要是察看相关资料确定桥型方案比选，再根据所选的方案用一
5、周的时间察看相关资料确定总体布置并拟定尺寸，紧后是用三周的时间计算内力和配筋，相关验算的时间大约是一周，最后三周是提交设计及算术和图纸。这次设计主要用到的工具有：计算机、桥梁电算程序、桥梁博士、桥梁CAD绘图软件、图板、丁字尺等。指导教师签名： 日期：摘要本设计的步骤为：根据设计任务要求，依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件，经初选后提出了预应力混凝土连续刚构、预应力混凝土连续梁桥、斜拉桥三个比选桥型。按“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则，比较三个方案的优缺点。比选后把预应力混凝土连续刚构作为主推荐设计方案，进行了结构细部尺寸拟定、静活载内力计算、配筋设计及控制截面强度
6、、应力验算，活载变形验算等。经分析比较及验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。关键词：方案;预应力混凝土连续刚构;预应力混凝土连续梁桥;斜拉桥；主推荐设计方案；结构分析;验算 .二、方案比较1实用性比较预应力混凝土连续梁桥：伸缩缝少，结构刚度大，变性小，动力性能好，主梁性能好，主梁变形挠曲线平缓，行车平顺，通畅，安全，可满足交通运输要求，且施工简单，但工期长。连续刚构：行车平顺，通畅，安全，可满足交通运输要求，施工技术成熟，易保证工程质量，桥下净空大，可满足通航要求，属有推力体系，对地基要求比连续梁高，此处地势平缓，地质条件不好，跨径大，墩高小，温度，混凝土收缩产生较大
7、位移，对桥墩不利。斜拉桥：跨度大，行车性能好，不用作大量基础工程，由于拉锁多点支撑作用，梁高小，可采用悬臂施工，不影响通航，梁可以预制，可加快施工速度。2 安全性比较预应力混凝土连续梁桥：技术成熟，计算简单，施工方法简单，质量好，整体性好，刚度大，可保证工程本身安全，同时行车性能良好，可保证司机正常行车，满足交通运输安全要求。连续刚构：一般做成薄壁墩，墩的刚度小，难以承受船舶撞击，但此处不通航，对桥墩有利，因墩梁固结墩处可承受较大弯矩，梁高可做薄，基础沉降对结构影响大。斜拉桥：拉索是柔性体系，风力作用下会震动，会影响桥上行车何桥本身安全，横向刚度小，变性大。3经济性比较预应力混凝土连续梁桥：施
8、工技术成熟，方法简单，易掌握，需要的机具少，无需大型设备，可充分降低施工成本，所用材料普通，价格低，成桥后养护费用少，需要大型支座，需较多预应力钢筋，基础施工复杂。连续刚构：无须支座，节省大型支座费用，其他于连续梁基本相同。斜拉桥：需大量拉索钢丝，预应力束，主塔构造复杂，高空作业多，成桥后养护费用高，基础施工复杂，还需减震装置。 3 外观比较预应力混凝土连续梁桥：形势简单，造型单一。连续刚构：墩梁固结作用可降低梁高，使梁看来更纤巧。斜拉桥：现代感强，可通过索塔与拉索布置形式获得满意造型，塔较高，使桥向纵向和横向延伸，比例协调，均匀预应力混凝土连续刚构桥第一节 方案简介及结构尺寸拟定一：设计技术
9、标准：1：设计荷载 汽车-20级，挂车-100级。人群荷载3KN/M.2：桥梁宽度 净14+22.5 m3：桥面设1.5%的双向横坡，桥梁纵向设1.5%的双向坡。二：设计规范：1：JTJ 021-89 2：JTJ 023-85 3：JTJ 022-85 公路砖石及混泥土桥涵设计规范4：JTJ 024-85 5：JTJ041-89 一 桥孔长度的确定本设计经方案比选后，桥跨布置为3x35米+75米+135x3米+75米+3x35米预应力混凝土变截面连续刚构结构，全长690米。图1 桥位地质剖面图二 桥型布置1. 主跨径的拟定主跨径定为135m，边跨采用0.523倍的中跨径，即68m 。桥梁全长为
10、68+130+68=266 m 。2顺桥向梁的尺寸拟定（1） 墩顶处梁高：根据规范，梁高为1/161/20L，取L/20即6.5 m。（2） 跨中梁高：根据规范，梁高为1/301/55L，取L/52,即2.5 m。（3） 梁底曲线：选用圆曲线。以跨中梁底为原点，曲线方程：474.781252=X2+（Y+ 474.78125）23 横桥向的尺寸拟定根据任务书规定，行车道为2净-7m，另外两边各有宽2.5m的人行道。根据有关文献，截面采用单箱单室截面。主梁截面细部尺寸的拟定，如图2所示。图2 主梁截面尺寸图顶板厚取25cm。根据底板厚度按“中薄边厚”的原则取跨中处底板厚25cm，以便布置预应力束
11、，支点处底板 厚为110l12倍的梁高，取80cm，中间底板板厚成圆曲线变化；腹板厚度由于要布置预应力钢束锚头，从受力方面来讲，支点附近承受剪力较大，腹板宜加厚；各孔跨中区段承受剪力较小，腹板可适当减薄。本设计采用直线过渡型。支点截面采用55cm ；跨中截面采用45cm ；承托尺寸采用50cm40+cm和100cm32cm ，翼缘板与腹扳承托采用5040。横隔板共设4道，两支点各两道，厚度支点取50cm,板上留有人孔，尺寸为200cm200cm；4.桥面铺装 桥面铺装：根据要求，选用9cm厚的防水沥青混凝土作为铺装层，(平均厚度)。 桥面横坡：根据规范规定为1.5%3.0%,取1.5%,该坡度
12、由铺装层厚度控制。5下部构造2、3号桥墩采用双薄壁形式，桥墩壁厚2米，宽10米，两壁中心距为5米。基础均为刚性扩大基础。桥台为埋置式桥台，刚性扩大基础放置在基岩上。三施工要点及注意事项1.桥梁上部采用挂篮悬臂浇注施工，施工时要对称浇注，应注意立模高程的合理设置，准确控制悬浇高程，主梁边中跨合龙高差应控制在cm以内。2.施工后的主梁备用预应力束孔处理如下：顶板束孔灌浆封填，底板束孔留下备用，但不穿预应力束。3.箱梁悬浇施工时在底板上的施工孔不封堵，作为箱梁的通气孔。四.本桥主要材料参照规范规定，该桥材料取用如下。1混凝土箱梁采用50号，墩身和基础采用40号，其他结构全部采用25号砼。2钢材1)
13、纵、横向预应力采用ASTMA416-92-270级钢绞线，标准强度为1860Mpa，直径为15.24mm，面积140mm2,弹性模量为1.9105 Mpa，采用OVM锚具。2) 带肋钢筋应符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499-91的规定、光圆钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋GB1499-91的规定。3伸缩缝伸缩缝采用HXC-80A定型产品，全桥共2道。4桥梁支座1、4号桥台各安装一个GPZ单向活动和双向活动盆式支座。五桥梁设计荷载根据设计任务书规定：荷载等级为汽车-20级、挂车-100级。第二节 内力计算与荷载组合一全桥结构计算图式的确定按照杆系程序分析的原理，遵循结构离散化的原则。全桥
14、以下原则在适当位置划分节点：1）杆件的转折点和截面的变化点；2）施工分界点、边界处及支座处；3）需验算或求位移的截面处；4）当出现位移不连续的情况时，例如相邻两单元以铰接形式相连（转角不连续），可在铰接处设置两个节点，利用主从约束考虑该连接方式。本设计的单元划分，每一个施工阶段自然划分为一个单元。这样便于模拟施工过程，而且这些截面正是需要验算的截面。另外，在墩顶、跨中和一些构造变化位置相应增设了几个单元。这样整个主桥划分成89个单元，90个截面，如图4所示。（桥墩未计）图3 主桥单元划分示意图（尺寸单位：m）二全桥施工阶段的划分1为了方便全桥的施工分段，更好地根据起吊重量来划分，特用程序将划分的梁的单元的截面特性和单元重量计算出来，具体结果见表1：表1 截面特性及单元重量计算结果表 （单位：KN ，M）单元号左梁高左面积左单位重右梁高右面积右单位重单元重量22.511.32812.511.328142232.511.32812.5411.42851.27e+0342.5411.42852.6211.62911.3e+0352.6211.62912.7411.92981.33e+0362.7411.92982.8612.23061.06e+0372.8612.23063.012.5313
