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1、 武汉理工大学 毕业设计（论文）开题报告课题名称 浠水四桥（72+110+72）m 连续梁 上构施工图设计 学 院 土木工程与建筑学院 专 业 土木工程（道路桥梁方向） 班 级 土木- 学 号 000000000000 姓 名 - 指导教师 - 年 月武汉理工大学毕业设计开题报告一、毕业设计的选题目的、意义和研究现状选题目的本毕业设计以浠水四桥为工程背景，在专业老师的指导下独立自主地完成该桥上构的施工图设计。通过参与设计一个完整桥梁的全过程，系统地温习和掌握有关桥梁的专业知识，将在大学时期学习的相当零散的专业知识连接成串，集中运用所学知识参与设计。重点关注混凝土结构设计原理、桥梁工程，钢结构设
2、计原理，土力学与基础工程等各个学科各自的关键内容以及它们相互之间的联系。通过毕业设计，将有利于我对专业知识的进一步理解，同时灵活运用所学知识到实际设计中去，理论知识和实践联系紧密但也差别不小，在毕业设计过程中，弥补自己在以前学习中的不足，发现问题，解决问题，提出问题。设计浠水四桥的过程不会一帆风顺，在解决问题的过程中，将知识的运用融会贯通。选题意义大力发展交通运输事业，建立四通八达的现代交通网络，对于加强全国各族人民团结，发展国民经济，促进文化交流，消除城乡差别和巩固国防等方面，都具有非常重要的意义。特别是我国实行改革开放政策以来，路、桥建设突飞猛进的发展，对创造良好的投资环境，促进地域性的经
3、济腾飞，起到了关键性的作用。桥梁工程不但在工程规模上约占公路总造价的 1020，而且往往也是交通运输的咽喉，是保证全线早日通车的关键。浠水四桥位于浠水县境内浠水河上，浠水县位于大别山南麓，湖北东部，长江中游北岸，浠水四桥的建设将有利于当地经济的发展，交通的便利，缓解大桥和二桥的压力，提高人民的生活水平。武汉理工大学毕业设计开题报告研究现状浠水四桥所在浠水县，已经有三座大桥，均为连续梁桥，浠水河河面相对较窄，两岸水文地质条件良好，水位受上游水库发电放水量和泄洪量控制。依照已建桥梁的经验，浠水四桥宜选择连续梁桥的桥型。连续梁是一种外部超静定结构，基础不均匀沉降将引起结构附加内力，因此，对桥梁基础要
4、求较高，通常宜选择良好的地基条件和沉降较小的基础形式。此外，初始预应力、混凝土收缩和徐变、结构温差作用等都会引起超静定结构影响力，不仅增加了连续梁设计计算的复杂程度，而且连续梁最终恒载内力的形成还依赖于不同的施工方法。连续梁具有结构刚度大、桥面变形小、动力性能好、变形曲线平顺、有利于高速行车等突出优点，其力学性能上优于简支梁桥和悬臂梁桥。虽然钢筋混凝土连续梁因在施工和使用上的缺陷，其投入使用的范围相对较窄，仅在城市高架和小半径弯桥中少量采用，一般跨径不超过 2530m，但是预应力混凝土梁的应用范围很广，适宜于修建跨径从 30m 到 100 多 m 的中等跨径和大跨径的桥梁,在数量上仅次于简支梁
5、桥。在施工方法上，需要充分考虑桥位的地形、环境、施工能力以及桥梁设计要求等诸多因素，每一种施工方法都有其自身的优缺点，不同的施工方法所需机具设备、劳力不同，施工的组织、安排和工期也不一样，近年来，随着桥梁施工技术的不断发展，施工方法的不断优化，尤其是悬臂施工法、顶推法、逐跨施工法等分段施工技术在连续桥中的应用，充分发挥了预应力技术的优点，使施工设备机械化和构件生产工厂化，从而提高了施工质量，减低了施工费用。二、本课题的主要研究内容、研究方案、研究方法或措施主要研究内容1） 掌握变截面连续梁基本力学特性；2） 掌握用桥梁专业有限元软件（CAD、Midas 等）的连续梁的建模 武汉理工大学毕业设计
6、开题报告计算分析；3） 完成全套上构的施工图；上构施工图包括：设计说明、桥型图、一般构造图、预应力钢筋图等；4） 提供上构计算书；5） 编写毕业设计说明书。研究方案连续梁桥跨径的布置一般采用不等跨的形式，若采用等跨布置，则边跨内力将控制全桥设计，极其不经济。边跨长度宜选为中跨跨径的 0.50.8 倍，钢筋混凝土连续梁取偏大值使边跨与中跨控制截面内力基本相同，预应力混凝土连续梁取偏小值以增加边跨刚度和减小活载弯矩的变化幅度，从而减少预应力筋数量，根据连续梁高随跨径方向的变化形式，可以把混凝土连续梁分为等高度连续梁和变高度连续梁。根据浠水四桥的勘测资料，确定桥梁的主要受力特点，根据力学特点设计跨径
7、与梁高的布置，进一步确定所用截面的形式以及横向尺寸布置、顶板厚度、底板厚度、腹板厚度等等，还有预应力筋的布置，包括纵向抗弯、竖向抗剪及横向抗弯预应力筋。整个桥梁的设计，应保证在投入使用时所需的强度、刚度、稳定性和耐久性等方面的要求。研究方法通过查阅当地的地质水文资料以及有关桥梁设计的规范，利用办公软件将各类数据进行集中整理，最后形成电子文档。使用 CAD 对结构的平面、立面和横断面构造及钢筋图进行绘制。使用 Midas 和所学的混凝土结构设计、桥梁工程、大跨桥梁设计、桥梁施工等相关知识进行截面设计，预应力钢筋布置、结构恒载内力计算、活载内力计算、混凝土徐变内力计算、混凝土收缩内力计算、基础沉降
8、内力计算、温度内力计算以及挠度、预拱度和施工控制。武汉理工大学毕业设计开题报告三、预期成果形式完成上构施工图的设计说明，桥型图，一般构造图，预应力钢筋图，普通钢筋图，支座布置图。完成上构计算书和毕业设计说明书。四、 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作 研究重点及难点在进行变截面连续梁桥的截面设计时，需要选定截面类型。若为箱形截面，应从实际出发确定截面形式以及横向尺寸布置，确定箱梁截面顶板厚度时需要满足桥面板横向受力，主要是受弯的要求以及布置箱梁纵、横向预应力筋的要求。在进行底板厚度设计时，考虑到连续体系梁桥中支点负弯矩较大、跨中正弯矩较大，需要采用变厚度设计，箱梁底板厚度从跨中向中支点逐渐
9、变厚，以适应中支点附近截面下缘受压要求。腹板厚度设计需要满足抗剪要求，由于弯矩、扭矩及剪力的共同作用，导致腹板承受较大的主拉应力，若腹板强度不够，则往往产生斜裂缝，另外，应考虑预应力钢束管道布置、普通钢筋布置及混凝土浇注的要求，腹板设计不宜太薄。同时，预应力筋的布置要根据具体的施工方法而定，施工方法的不同，其恒载受力状态及活载内力存在一定的差别，纵向预应力筋弯曲次数不宜过多，连续长度不宜过长，否则预应力损失会过大。横向预应力筋布置在箱梁顶板和横隔板中，顶板中的横向预应力筋在悬臂段及腹板支承处，布置在顶板上缘；在两腹板支承的跨中部位，布置在顶板下缘。竖向预应力筋采用粗钢筋布置在腹板内，间距由计算
10、要求确定。因桥墩支点截面剪力大，跨中截面剪力小，故支点附近区域竖向预应力筋配置较密，跨中区域间距稍大。另一方面，还需注意结构长期挠度的控制，预应力混凝土梁随时间的增长，由于受压区混凝土徐变、钢筋平均应变增大、受压区与受拉区混凝土收缩不一致导致构件曲率增大以及混凝土弹性模量降低等原因，使得梁挠度武汉理工大学毕业设计开题报告增加，因此必须考虑荷载长期作用的影响。同时，在进行结构内力计算时，需要考虑预加力、基础变位、温度变化等产生的影响。前期已开展工作仔细阅读毕业设计任务书，熟悉毕业设计任务，查阅有关桥梁设计的相关资料和规范，温习桥梁工程 、 大跨桥梁 、 桥涵水文 、 混凝土结构设计原理等专业课程
11、，整理有关浠水四桥的水文、地质资料，结合书籍和网络教程学习 CAD 和桥梁专业有限元计算软件 Midas/Civil 的运用。五、 设计时间及总体时间安排1）13 周：文献收集、英文翻译、完成开题报告；2）45 周：有限元软件、CAD 绘图熟悉；3）69 周：计算模型建立和相关图纸绘制；4）1011 周：完成报告、论文撰写；5）1112 周：成果修改，完成毕业答辩。六、参考文献1 Li, Zongjin. Advanced concrete technology. John Wiley & Sons, 2011. 2 Stewart M G, Rosowsky D V. Time-depend
12、ent reliability of deteriorating reinforced concrete bridge decksJ. Structural Safety, 1998, 20(1): 91-109. 3. Wojciech Radomski. . Bridge rehabilitation . Imperial College Press， 2002.武汉理工大学毕业设计开题报告4. Transportation Research Board; National Research C . Bridge research 1990 .5. Fritz Leonhardt . Br
13、idges . Architectural Press .1992.6. D.L. Narasimha Rao. Bridges and flyovers . Tata McGraw-Hill Publishing company Limited .1991.7 项海帆. 高等桥梁结构理论M. 北京: 人民交通出版社, 2001. 8 范立础. 桥梁工程M. (上册). 北京: 人民交通出版社, 2000, 5. 9 顾安邦, 范立础. 桥梁工程M. (下册).北京: 人民交通出版社, 2000, 5. 10 葛俊颖. 桥梁工程软件 Midas Civil 使用指南 M. 北京: 人民交通出版
14、社,2013. 11 叶见曙. 结构设计原理(第三版). 北京: 人民交通出版社,2014. 12 龙驭球，包世华 . 结构力学M. 人民教育出版社, 1981. 13 王元汉, 李丽娟, 李银平. 有限元法基础与程序设计M. 华南理工大学出版社, 2001. 14 徐之纶. 弹性力学简明教程M. 北京: 高等教育出版社 2002.15 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004) C. 人民交通出版社, 2005. 16 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004) C. 人民交通出版社, 2005.武汉理工大学毕业设计开题报告指导教师意见 ：该生对课题研究的问题的研究背景有一定了解，理解设计意图，时间安排合理。指导教师： 年 月 日所在院（系）审查意见：武汉理工大学毕业设计开题报告院（系）主管领导： 年 月 日
