大学生结构设计大赛指导 大连民族学院土木建筑工程学院 二OO八年十月
目录 一结构设计大赛的意义及背景 (1) 二结构设计大赛的题目 (2) 三采用的材料及其性能 (5) 四评分办法 (6) 五方案的确定及理论分析 (8) 六制作技巧 (9) 七往届大赛的题目及作品介绍 (13)
一、结构设计大赛的意义及背景： 结构设计大赛是一项极富创造性，挑战性的科技竞赛。它旨在通过对所学知识的综合运用和团队精神，提高同学的动手能力与思维能力，突出创新精神，加强同学之间的合作与交流，培养团队精神，丰富同学的课余生活。通过结构设计大赛可以很好地将课堂理论与实际工程紧密结合起来，培养大学生的设计与计算能力，全国性大学生结构设计竞赛已被教育部列为大学生9项科技竞赛之一。2005年，由国家教育部高等教育司和中国土木工程学会教育工作委员会联合主办，在浙江大学举行了全国第一届大学生结构设计竞赛，比赛的题目是：“高层建筑结构模型的制作和加载试验”。全国第二届大学生结构设计竞赛将于2008年10月由大连理工大学承办，竞赛题目是：“两跨两车道桥梁模型的制作和移动荷载作用的加载试验”。 2007年5月，由辽宁省教育厅高教处主办，由大连理工大学承办了第一届辽宁省大学生结构设计竞赛，竞赛题目是：“承受运动荷载的桥梁结构模型设计”，我校获得了二等奖1项，三等奖2项，并获得最佳结构奖和最佳组织奖。同时，我校在历届大连市大学生结构设计竞赛中都获得了非常好的成绩。刚刚结束的第四届大连市大学生结构设计竞赛的题目是：“两跨双车道桥梁结构模型设计、制作和移动荷载作用的加载试验”,与全国第二届大学生结构设计竞赛的题目相同，我校获得了一等奖1项，二等奖1项，并获得3项优秀奖及最佳组织奖。我校为丰富校园学术氛围，提高学生的创新设计能力，也已举办过3届结构设计大赛，同学们踊跃参加，收到了很好的效果。
1 污水处理工程初步设计说明 1.1 设计要求 （1）设计规模 污水处理厂处理能力3015m3/d （2）设计进水水质 （3）设计出水水质 经污水处理工程处理后出水水质主要指标应达到《纺织染整工业水污 染排放标准》（GB4287-92）要求的一级水质标准，主要水质指标如表 2所示。 1.2工艺简介及工艺流程 针对*****生产废水和生活污水混合后形成综合废水的水质水量特征，采用以“絮凝沉淀—水解酸化池—交叉流好氧接触氧化池—脱色反应池”为主体的工艺对综合废水进行处理。其工艺流程图如下：
生产废水和生活污水先经过格栅、格网，截留一部份污水中悬浮物和漂浮物，保护后续水泵的正常工作，然后进入调节池；再经泵提升后，污水进入中和池，调节污水pH值；加入絮凝剂，出水进入初沉池沉淀大部分COD、SS和色度；出水流入水解酸化池，水解酸化池主要是分解大的有机物，然后进入二级
好氧池进行生物处理，二级好氧池主要是去除COD 、色度。从好氧池出来的水进入沉淀池进行沉淀，沉淀后的水进入生物活性炭池进行进一步脱色，达标后出水排放。生化污泥浓缩池的污泥一部份用于污泥回流，剩余污泥进入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥和物化污泥浓缩池的污泥通过带式压滤机进行脱水，泥饼外运，浓缩池的上清液及脱水的滤液则进入调节池。 2 主要构筑物计算 2.1筛网 设计说明 1选定网眼尺寸 污水中的悬浮物为纤维素类物质，所以筛网的网眼应小于2000um 。 2筛网的种类 根据生产的产品规格性能，选用倾斜式筛网，材料为不锈钢，水力负荷0.6~2.4m 3/(min*m 2) 3所需筛网面积A 参数 水力负荷q= 2.0m 3/(min*m 2) 设计流量Q=3015m 3/d=2.1m 3/min 面积 2.1 1.05 2.0 Q A q = ==m 2 设计取A=1.1m 2 2.2调节池 1在周期的平均流量为 33015125.625/24 W Q m h T = ==设计取130m 3/h 2水力停留时间t=8h
某省道兴化至泰州段建设工程设计 摘要：本设计为某省道兴化至泰州段建设工程设计，包括方案、路线、路基路面、排水系统以及沿线主要配套设施的设计。本工程设计速度为80km/h，本次设计包括道路平面设计, 道路纵断面设计, 道路横断面设计,路基设计，沥青路面设计，路基路面排水设计，桥涵及附属构造物设计等。 本设计的路线，纵断面设计共设3个边坡点，最大坡度为0.818％，最小坡度为0.33％。竖曲线半径分别有25000m，15000m，20000m（自己改）。路基宽度为26m，行车道宽度为3.75m，土路肩0.75m，硬路肩3m，中央分隔带3.5m。路面结构中，面层采用沥青混凝土（13cm），其中表面层采用细粒式密级配沥青混土（厚度3cm），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度4cm），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚度6cm）；基层采用石灰土（厚度为45cm）；底基层采用碎石灰土（厚度为25cm）。本路段设计桥涵2座桥，结合桥头地质情况综合考虑灌溉、排涝及地方出行的要求进行桥跨布置。 关键词:工程设计纵断面横断面路基设计沥青路面设计桥涵及附属构造物设计
Abstract:The design, construction and engineering design, including the design of programs, routes, subgrade and pavement, drainage systems, as well as along the main supporting facilities of the province Road Xinghua, Taizhou segment. This engineering design speed of 80km / h, this design includes the road graphic design, road vertical alignment design, road cross-sectional design, the design of embankment, asphalt pavement design, subgrade and pavement drainage design, bridge and subsidiary structures design. This design, too, Profile Design, 3 slope, the maximum gradient of 0.818%, the minimum slope of 0.33%. V ertical curve radius of 25000m, 15000m, 20000m (change). Roadbed width of 26m, the carriageway width of 3.75m, 0.75m soil shoulder hard shoulder 3m, the central median of 3.5m. Pavement structure, the surface layer of asphalt concrete (13cm), the surface layer is fine-grained type dense-graded asphalt mix soil (thickness 3cm) in the surface layer in grain-type dense-graded asphalt concrete (thickness 4cm), the following layer of coarse grain type dense-graded asphalt concrete (thickness 6cm); primary calcareous soil (thickness 45cm); sub-base gravel dust (thickness 25cm). The design of the sections of bridges and culverts 2 bridge, combined with the the bridgehead geological conditions considering the travel requirements of irrigation, drainage and local bridge span arrangement. Keywords:engineering design longitudinal cross-sectional roadbed design asphalt pavement design bridges and culverts and ancillary structures design
前言 一、选题依据 （一）设计目的及设计的主要内容： 本设计通过自行拟定桥梁形式及断面尺寸，设计下部结构——墩台与基础并编制施工方案，使我们全面地掌 握桥梁的设计及施工理论，并学会将其应用于实践。桥梁的设计是系统性十分强的工作，有了本次设计我们可以对 四年来所学的专业知识有一个综合系统的回顾和学习，并为今后的实际工作打下良好的基础。 本桥位在考虑它的使用、经济、美观的同时，我们还要着重解决其在工程实际中的问题。在建桥实践中，该桥 采用20m跨径，采用预应力混凝土结构。为减少施工中的麻烦，特采用装配式结构。使桥梁构件的尺寸和形式趋于 标准化，便于预制和施工，并节省大量支架模板和劳动力，缩短工期。 （二）设计拟应用的现场资料综述 桥位地质情况，从上到下的土层均为砂土、黏性土、砂砾。 （三）设计拟应用的文献综述： 本设计涉及内容广泛，需应用到材料力学、结构力学、桥梁学、结构设计学及基础工程学等方面的知识。采用 是2004年颁布的新规范《公路桥涵通用设计规范》，严格执行其规定。根据设计荷载等确定桥长、跨径及孔数。根 据《桥梁工程》《公路桥涵设计手册》中的简支梁桥的计算进行行车道板的计算；荷载横向分布计算；主梁内力计算； 横隔梁内力计算及挠度、预拱度的计算。根据《结构设计原理》进行主梁、横隔梁、行车道板及墩台与基础的截面 尺寸设计及配筋计算。根据《基础工程》及《公路桥涵设计手册》进行墩台与基础的设计。并根据《桥梁工程》《基 础工程》拟订施工方案。根据《有关桥涵标准图》进行施工图纸设计。知识涉及相对全面，能为以后的工作和学习 打下比较扎实的基础。 （四）设计相关技术的国内外现状： 预应力混凝土梁式桥在我国获得了很大的发展。早在70年代，我国就建成了跨径达五十多米的预应力混凝土简支梁桥。除了简支梁桥以外，近年来我国还修建了多座现代化大跨径预应力混凝土箱型刚架桥、连续梁桥和悬臂两梁桥。目前，我国在预应力混凝土箱型梁桥的施工技术方面达到了世界先进水平。在国外，预应力混凝土梁式桥的研究起步较早，法国著名工程师弗莱西奈经过20年研究使预应力混凝土技术付诸实践后，新颖的预应力混凝土梁式桥首先在法国和德国以异乎寻常的速度发展起来。西德最早用全悬臂法建造预应力混凝土桥梁，特别是在1952年成功地建成了莱茵河上的沃伦姆斯桥后，这种方法就传播到全世界。近年来，国外对大跨径预应力混凝土桥的结构体系有这样的见解，倾向于采用悬臂浇筑工艺来修建连续梁桥。这种方法在世界发展甚快。 二、研究（设计）思路 跨径大于20米的简支梁桥，均采用预应力混凝土梁桥。它比普通钢筋混凝土梁桥一般可节省钢材30%，跨径越大节省越多。其刚度比普通钢筋混凝土桥要大，因此建筑高度可显著减少，使大跨径桥梁轻柔美观。由于能消除裂缝，扩大了对多种桥型的适应性，并提高了结构的耐久性。 本设计采用装配式梁桥，其优点是：桥梁构件的尺寸和形式趋于标准化，便于预制和施工，并节省大量支架模板和劳动力，缩短工期。 三、研究（设计）内容
目录 第一部分设计原始资料 0 第二部分结构构件选型 0 一、梁柱截面的确定 0 二、横向框架的布置 (1) 三、横向框架的跨度和柱高 (2) 第三部分横向框架内力计算 (2) 一、风荷载作用下的横向框架(KJ-14)内力计算 (2) 三、竖向恒载作用下的横向框架(KJ-14)内力计算 (10) 四、竖向活载作用下的横向框架(KJ-14)内力计算 (21) 第四部分梁、柱的内力组合 (28) 一、梁的内力组合 (28) 二、柱的内力组合 (30) 第五部分梁、柱的截面设计 (34) 一、梁的配筋计算 (34) 二、柱的配筋计算 (35) 第六部分楼板计算 (38) 第七部分楼梯设计 (40) 第一节楼梯斜板设计 (40) 第二节平台板设计 (41) 第三节楼梯梁设计 (41) 第八部分基础设计 (43) 第一节地基承载力设计值和基础材料 (43) 第二节独立基础计算 (43) 参考文献 (48) 致谢 (49)
第一部分 设计原始资料 建筑设计图纸：共三套建筑图分别为：某办公楼全套建筑图：某五层框架结构。 1．规模：所选结构据为框架结构，建筑设计工作已完成。总楼层为地上3~5层。各层的层高及各层的建筑面积、门窗标高详见建筑施工图。 2．防火要求：建筑物属二级防火标准。 3．结构形式：钢筋混凝土框架结构。填充墙厚度详分组名单。 4．气象、水文、地质资料： （1）主导风向：夏季东南风、冬秋季西北风。基本风压值W 0详分组名单。 （2）建筑物地处某市中心，不考虑雪荷载和灰荷载作用。 （3）自然地面-10m 以下可见地下水。 （4）地质资料：地质持力层为粘土，孔隙比为e=0.8，液性指数I 1=0.90，场地覆盖层为1.0 M ，场地土壤属Ⅱ类场地土。地基承载力详表一。 （5）抗震设防：该建筑物为一般建筑物，建设位置位于6度设防区，按构造进行抗震设防。 （6）建筑设计图纸附后，要求在已完成的建筑设计基础上进行结构设计。 第二部分 结构构件选型 一、梁柱截面的确定 1、横向框架梁 (1)、截面高度h 框架梁的高度可按照高跨比来确定，即梁高h=)8 1 ~121(L 。 h=)81~121( L 1=)8 1 ~121(×9200＝767~1150mm 取h=750mm (2)、截面宽度 b=)2 1~3 1(h=)2 1~3 1(×750＝250~375mm 取b=250mm 2、纵向连系梁 (1)、截面高度 h=11( ~)1218L 1=11 (~)1218×3600＝300~200mm 取h=300mm (2)、截面宽度
本科毕业设计 巴中市西环线老山一号桥（75+136+75）m连续刚构桥桥设计 年级：************ 学号：***** 姓名：**** 专业：土木工程 指导老师：***** 2016年6月
毕业设计任务书 班级 * 学生姓名 *** 学号 * 发题日期：2016 年 3 月 1 日完成日期：2016年 6 月 1 日 题目巴中市西环线老山一号桥（75+136+75）m连续刚构桥设计 (一) 设计资料 1、主要技术指标 (1) 孔跨布置：(75+136+75)m (2) 荷载标准：公路—Ⅰ级； (3) 桥面宽度：2×净-13.25米 (4) 桥面纵坡：0% (平坡)； (5) 桥面横坡：2%。 (6) 桥轴平面线型：直线。 2、材料规格 (1) 梁体混凝土：C60级混凝土； (2) 主墩墩身：C40级混凝土 (2) 桥面铺装及栏杆混凝土：C30级混凝土； (3) 预应力钢筋及锚具： 连续梁主梁纵横向预应力钢筋可采用s 15.24高强度低松弛钢绞线；竖向预应力 钢筋用精扎螺纹钢筋。 (4) 普通钢筋： 普通钢筋用HRB335钢筋； 3、施工顺序及要点 (1) 墩台基础施工：施工桩基及现浇承台，滑模或爬模浇筑墩身混凝土； (2) 0#段施工：安装施工托架，施加不小于120%实际荷载预压。然后在托架上浇筑墩顶现浇梁段。待混凝土龄期达到10天，且强度到90%后，对称张拉钢筋，进行临时固结； (3)挂篮安装：安装挂篮以及进行悬臂浇筑施工所必需的施工机具。 (4)预应力钢束张拉：利用挂篮，立模后绑扎钢筋，浇筑混凝土；待混凝土龄期达到7天，且强度达到90%后，对称张拉纵向预应力钢束和上一节段横向钢束和横竖向预应力粗钢筋，并压浆； (5) 节段施工：采用挂蓝向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工，施工完一个节段，张拉一个节段； (6) 边跨合龙：形成单悬臂结构体系； (7) 中跨合龙：安装中跨合拢段吊架，准备中跨合拢。拆除主墩墩顶粗钢筋临时
该工程为某大学实验楼，钢筋混凝土框架结构；建筑层数为8层，总建筑面积11305.82m2，宽度为39.95m,长度为60.56m ；底层层高4.2m ，其它层层高3.6m ，室内外高差0.6m 。 该工程的梁、柱、板、楼梯、基础均采用现浇，因考虑抗震的要求，需要设置变形缝，宽度为130mm 。 1.1.1设计资料 (1)气象条件 该地区年平均气温为20 C o . 冻土深度25cm ，基本风压m2，基本雪压 kN/m2，以西北风为主导方向，年降水量1000mm 。 (2)地质条件 该工程场区地势平坦，土层分布比较规律。地基承载力特征值240a f kPa 。 (3)地震烈度 7度。 (4)抗震设防 7度近震。 1.1.2材料 梁、柱、基础均采用C30；纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235；单向板和双向板均采用C30，受力筋和分布筋均为HPB235；楼梯采用C20，除平台梁中纵筋采用HRB335外，其余均采用HPB235。 工程特点 本工程为8层，主体高度为29m 左右，为高层建筑。其特点在于：建造高层建筑可以获得更多的建筑面积，缩小城市的平面规模，缩短城市道路和各种管线的长度，从而节省城市建设于管理的投资；其竖向交通一般由电梯来完成，这样就回增加建筑物的造价；从建筑防火的角度来看，高层建筑的防火要求要高于中低层建筑；以结构受力特性来看，侧向荷载（风荷载和地震作用）在高层建筑分析和设计中将起着重要的作用，因此无论从结构分析，还是结构设计来说，其过程都比较复杂。
在框架结构体系中，高层建筑的结构平面布置应力求简单，结构的主要抗侧力构件应对称均匀布置，尽量使结构的刚心与质心重合，避免地震时引起结构扭转及局部突变，并尽可能降低建筑物的重心，以利于结构的整体稳定性；合理地设置变形缝，其缝的宽度视建筑物的高度和抗震设防而定。 该工程的设计，根据工程地震勘探和所属地区的条件，要求有灵活的空间布置和较大的跨度，故采用钢筋混凝土框架结构体系。 本章小结 本章主要论述了本次设计的工程简况和工程特点，特别对于高层建筑的优点和框架结构中高层建筑的布置原则作了详细阐述。 2 结构设计 框架设计 2.1.1 工程简况 该实验楼为八层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积11305.82m2，建筑平面
1绪论 1.1地理位置图 （略，详细情况见路线设计图） 1.2路线及工程概况 本路线是山岭重丘区的一条三级公路，路线设计技术指标为：路基宽度为7.5 米，双向车道，无中央分隔带，土路肩为 2 0.5 米，行车道为 2 3.250 米。设计速度为 30Km/h ，路线总长1981.451 米,起点桩号K0+000.00，终点桩号为K1+1981.451。设计路线共设置了 6 个平曲线，半径分别为 350m 210m 250m 337m 75m 58.460m，弯道处均设置缓和曲线，本次纵断面设计设置了8 个变坡点，5 个凸形竖曲线，3 个凹形竖曲线，半径依次为 1800、 4700、 18000、2500、2500 3000、1400、1000 米。 1.3线自然地理特征 安州区隶属四川省绵阳市，位于绵阳市西南部，四川盆地西北部，龙门山脉中段，介于北纬31°23～′31° 47，′东经 104° 05～′104° 38之′间，东与江油市，东南与本市的涪城区接壤；南与德阳市的罗江县，西南与绵竹市相连；北与本市的北川羌族自治县，西北与阿坝藏族羌族自治州的茂县毗邻 1.4研究主要内容 本毕业设计的任务就是在教师的指导下独立完成吉林白河—露水河三级公路的设 计工作，具体内容包括整理分析、平面设计、纵断面设计、横断面设计、公路排水规 划设计及设计文件的编制和图纸绘制。 1.4.1资料整理与分析 设计资料是设计的客观依据，必须认真客观地分析。首先要对设计任务书提供的 各种资料加以理解和必要的记忆，明确对设计的影响，在头脑中对工程要求、自然条 件、材料供应情况和施工条件等，构成一幅明晰的画面；其次要对资料进行分析、概 括和系统地整理，从中抽取、确定有关设计数据。 1.4.2路线平面、纵断面及横断面设计 1.4.3排水设计 1.4.4设计文件 毕业设计文件包括设计说明书和计算书。说明书交代设计内容、设计意图。计算 书交代设计中的具体计算方法和过程。 1.4.5设计图纸 一般要求绘制路线平面图、纵断面图、路基标准横断面图、横断面设计图、路面设 计图、路基排水设计图等主要图纸，编制直线、曲线及转角表、路基设计表、路基
1 设计基本资料 1.1 概述 跨线桥应因地制宜，充分与地形和自然环境相结合。跨线桥的建筑高度选取除保证必要的桥下净空外，还需结合地形以减少桥头接线挖方或填方量，最终再谈到经济实用的目的。如果桥两端地势较低，主要采用梁式桥；略高的则主要采用中承式拱肋桥；更高的则宜采用斜腿刚构、双向坡拱等形式。在桥型的选择时，一方面从“轻型”着手，以减少圬工体积，另一方面结合当地的资源材料条件，以满足就地取材的原则。随着社会和经济的发展，生态环境越来越受到人们的关注与重视，高速公路跨线桥将作为一种人文景观，与自然相协调将会带来“点石成金”的效果。高速公路上跨线桥常常是一种标志性建筑物，桥型本身具有的曲线美，能够与周围环境优美结合。 茶庵铺互通式立体交叉K65+687跨线桥，必须遵照“安全、适用、经济、美观”的基本原则进行设计，同时应充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。 1.1.1设计依据 按设计任务书、指导书及地质断面图进行设计。 1.1.2 技术标准 （1）设计等级：公路—I级；高速公路桥，无人群荷载； （2）桥面净宽：净—11.75m + 2×0.5 m防撞栏； （3）桥面横坡：2.0%； 1.1.3 地质条件 桥址处的地质断面有所起伏，桥台处高，桥跨内低，桥跨内工程地质情况为（从
1.1.4 采用规范 JTG D60-2004 《公路桥涵设计通用规范》； JTG D62-2004 《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》； JTG D50-2006 《公路沥青路面设计规范》 JTJ 022-2004 《公路砖石及砼桥涵设计规范》； 1.2 桥型方案 经过方案比选，通过对设计方案的评价和比较要全面考虑各项指标，综合分析每一方案的优缺点，最后选定一个最佳的推荐方案。按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。独塔单索面斜拉桥比较美观，但是预应力混凝土等截面连续梁桥桥梁建筑高度小，工程量小，施工难度小，可以采用多种施工方法，工期较短，易于养护。另外该桥是位于山区的高速公路桥，对于美观要求低。综上，设计最终确定采用4×35m预应力混凝土等截面连续梁桥（图1.1）。 图1.1 桥跨总体布置立面图（单位：cm） 1.3 施工方式 采用分段支架浇筑的方式，达到设计强度后，张拉预应力钢束并压注水泥浆，待混凝土达到预定强度后拆除支架并卸模板，再完成主梁横向接缝，最后进行护栏及桥面铺
桥梁结构设计理论方案 作品名称 参赛学校 参赛队员、 专业名称 指导教师 大庆市大学生结构创新设计竞赛组委会 二○一一年
目录
1设计说明 根据本次大赛要求及所提供材料，本组成员秉承“安全、节省、承载力高、美观”原则，设计此桥梁“步步精心”结构模型。桥梁以桁架结构为主体，尽量做到受力均匀，拉杆和压杆合理分布。其中“杆件承载力充分利用和桥身自重轻”为此设计最大亮点。 1.1设计构思 在接到比赛要求最初，本组成员经过分析得出“材料本身承载力强、材质轻、只适合粘结”的结论，初步确定以“平面结构，主梁主要承力，桁架结构”为大体思路。 为减轻桥梁自重，我们决定尽量多用拉杆，但在模拟加载过程中，发现此想法难以实现。遂改用另一种减重方式，即尽量使每根杆都受力均匀，所受最大拉（压）力和最小拉（压）力差值最小。 1.2结构选型 在确定“平面结构、主梁主要承力、桁架结构”为大体思路后，设计步骤如下： ①根据大赛尺寸要求，初步确定桥梁的跨度、高度和宽度； ②根据以往经验和资料分析，设计出桥梁大体模型； ③以实际情况为准，提取计算简图； ④利用结构力学求解器软件对结构进行模拟加载，计算出各杆所承受轴力及弯矩，以确定桥 梁各单元杆件截面尺寸； ⑤结合杆件密度，取最优荷重比。 1.3详细计算 1.3.1设计资料 根据大赛要求，可以确定桥梁跨度L=1300mm，净跨L0=1200mm，桥宽B=185mm，由经验和资料初步确定桥高H=150mm，竖向腹杆间距由比赛小车车轮中心轴距离确定，选为120mm。
1.3.2桥梁形式、尺寸及支撑布置 根据上述原则，最终确定桥梁如图1-1,1-2 图1-1正视图 图1-2俯视图 1.3.3基本假定 ①节点粘结处按照铰接计算； ②支座简支； ③荷载取为竖直集中静荷载，分别作用在结点和单元上 ④考虑动荷载影响，计算荷载取为实际荷载1.2倍； ⑤忽略桥本身自重， ⑥材料材质均匀。 ⑦定义杆件单元和结点码，下文提到单元和结点码皆基于此定义 图1-4
公路工程毕业设计计算书 第一章路线设计 路线设计就是根据道路的性质，任务，等级和标准，结合地形，地质及其沿线条件来进行线性设计。其设计内容主要包括道路平面设计，纵断面设计以及横断面设计。 1.1 道路等级确定 公路设计等级为高速公路，设计行车速度为120km/h；设计使用年限为15年。公路竣工后日交通量约为25350标准轴载（BZZ-100），交通量年增长率为8%，15年内累积交通量约为2.799×107标准轴载。 1.2 选线 1.2.1 高速公路几何指标的汇总 汇总见表1-1。 1.2.2 地形综述 地形条件：本路段有农田分布，渠道纵横交错，丘陵区地势较低。天然建筑材料基本为零，需要全部外运。 地质条件：该地区地势平坦，地下水埋深平均约-3.5m，地下水位以下土体饱和度大于90%。 气候条件：该地区属中纬度北亚热带气候、气候湿润、光照充足、雨量充沛，按公路自然区划，属东南湿热区。沿线水网密布、地质复杂、有软土分布的路段较长达92KM。年平均降雨量约为1013.4mm,降雨以梅雨、秋雨为主，全年平均气温（七日平均气温）约为26.4℃，最高月平均地表温度T≥35℃。春夏季为东南季风，不利季节时阴雨连绵。 1.2.3 选线原则 平原区地势平坦，选线以两点之内的直线为主导方向，既要力争路线顺直，又要节省工程投资，合理解决对障碍物的穿越或绕避。 1.正确处理道路与农业的关系
(1)新建道路要占用一些农田，不可避免，但要尽量做到少占农田和不占高产田。布线从路线对国民经济的作用、支农运输的效果、地形条件、工程数量、交通运输费用等方面全面分析比较，既不能片面求直占用大片良田，也不能片面强调不占某块田而使路线弯弯曲曲，造成行车条件恶化。 表1-1 高速公路几何指标汇总表 (2)路线应与农田水利建设相结合，有利于农田灌溉，尽可能少与灌溉渠道相
桥梁结构设计理论方案作品名称蔚然水岸 参赛学院建筑工程学院 参赛队员吕远、李丽平、李怡潇、赵培龙 专业名称土木工程 一、方案构思 1、设计思路 对于这次的设计，我们分别考虑了斜拉桥、拱桥、梁式桥和桁架桥的设计方案。斜拉桥可以看作是小跨径的公路桥，且对刚度有较高的要求，所以斜拉桥对材料的要求比较高，对于用桐木强度比不上其他样式的桥来得结实；拱桥最大主应力沿拱桥曲面而作用，而沿拱桥垂直方向最小主应力为零，可以很好的控制桥梁竖直方向的位移，但锁提供的支座条件较弱，且不提供水平力，显然也不是一个好的选择；梁式桥有较好的承载弯矩的能力，也可以较好的控制使用中的变形，但桥梁的稳定性是个很大的问题，控制不了桥梁的扭转变形，因此，我们也放弃了制作梁式桥的想法；而桁架桥具有比较好的刚度，腹杆即可承拉亦可承压，同时也可以较好的控制位移用料较省，所以，相比之下我们最后选择了桁架桥。 2、制作处理
（1）、截杆 裁杆是模型制作的第一步。经过试验我们发现，截杆时应该根据不同的杆件，采用不同的截断方法。对于质地较硬的杆应该用工具刀不断切磋，如同锯开；而对于较软的杆应该直接用刀刃用力按下，不宜用刀口前后切磋，易造成截面破损。 （2）、端部加工 端部加工是连接的是关键所在。为了能很好地使杆件彼此连接，我们根据不同的连接形式，对连接处进行处理，例如，切出一个斜口，增大连接的接触面积；刻出一个小槽，类似榫卯连接等。 （3）拼接 拼接是本模型制作的最大难点。由于是杆件截面较小，接触面积不够，乳胶干燥较慢等原因，连接是较为困难的。我们采取了很多措施加以控制，如用铁夹子对连接处加强压、用蜡线进行绑扎固定等。对于拱圈的制作，则预先将杆件置于水中浸泡并加上预应力使其不断弯曲，并按照先前划定的拱形不断调整，直至达到理想形状。 在拱脚处处理时，先粘结一个小的木块，让后用铁夹子施加很大的压力，保证连接能足够牢固。 乳胶粘接时要不断用电吹风间断性地吹风，使其尽快形成粘接力，达到强度的70%（基本固定）后即可让其自行风干。 （4）风干 模型制作完成后，再次用吹风机间断性地吹粘接处，基本稳定后，让其自然风干。 （5）修饰
1 工程概况 1、1 建设项目名称:龙岩第一技校学生宿舍 1、2 建设地点:龙岩市某地 1、3 建筑类型:八层宿舍楼,框架填充墙结构,基础为柱下独立基础,混凝土C30。 1、4 设计资料: 1.4.1 地质水文资料:由地质勘察报告知,该场地由上而下可分为三层: 杂填土:主要为煤渣、石灰渣、混凝土块等,本层分布稳定,厚0-0.5米; 粘土:地基承载力标准值fak=210Kpa, 土层厚0、5-1.5米 亚粘土:地基承载力标准值fak=300Kpa, 土层厚1、5-5.6米 1.4.2 气象资料: 全年主导风向:偏南风夏季主导风向:东南风冬季主导风向:西北风 基本风压为:0、35kN/m2(c类场地) 1.4.3 抗震设防要求:七度三级设防 1.4.4 建设规模以及标准: 1 建筑规模:占地面积约为1200平方米,为8层框架结构。 2建筑防火等级:二级 3建筑防水等级:三级 4 建筑装修等级:中级 2 结构布置方案及结构选型 2、1 结构承重方案选择 根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图,本工程确定采用横向框架承重方案,框架梁、柱布置参见结构平面图,如图2、1所示。 2、2 主要构件选型及尺寸初步估算 2.2.1 主要构件选型 (１)梁﹑板﹑柱结构形式:现浇钢筋混凝土结构
图2、1 结构平面布置图 (２)墙体采用:粉煤灰轻质砌块 (３)墙体厚度:外墙:250mm,内墙:200mm (４)基础采用:柱下独立基础 2.2.2 梁﹑柱截面尺寸估算 （１）横向框架梁: 中跨梁(BC跨): 因为梁的跨度为7500mm,则、 取L=7500mm h=(1/8~1/12)L=937、5mm~625mm 取h=750mm、 4 7.9 750 7250 > = = h l n= =h b) 3 1 ~ 2 1 (375mm~250mm 取b=400mm 满足b>200mm且b 750/2=375mm 故主要框架梁初选截面尺寸为:b×h=400mm×750mm 同理,边跨梁(AB、CD跨)可取:b×h=300mm×500mm （２）其她梁: 连系梁: 取L=7800mm h=(1/12~1/18)L=650mm~433mm 取h=600mm = =h b) 3 1 ~ 2 1 (300mm~200mm 取b=300mm 故连系梁初选截面尺寸为:b×h=300mm×600mm 由于跨度一样,为了方便起见,纵向次梁截面尺寸也初选为: b×h=300mm×600mm
设计原始资料 1.地形、地貌、气象、工程地质及水文地质、地震烈度等自然情况 （1）气象：天津地区气候属于暖温带亚湿润大陆性季风气候区，部分地区受海洋气候影响。四季分明，冬季寒冷干旱，春季大风频繁，夏 季炎热多雨，雨量集中，秋季冷暖变化显著。年平均气温12.20C， 最冷月平均气温-40C，七月平均气温26.40C。 （2）工程地质：天津地铁一号线经过地区处于海河冲积平原上，地形平坦，地势低平，地下水位埋深较浅，沿线分布了较多的粉砂、细砂、粉土，均为地震可液化层，局部地段具有地震液化现象。沿线地层 简单，第四系地层广泛发育，地层分布从上到下依次为人工堆积层、新近沉积层、上部陆相层、第一海相层、中上部陆相层、上部及中 上部地层广泛发育沉积有十几米厚的软土。 a.人工填土层，厚度5m，?k=100KP a； b.粉质黏土，中密，厚度15m，?k=150 KP a； c.粉质黏土，密实，厚度15m，?k=180KP a； d.粉质黏土，密实，厚度10m，?k=190KP a。 第一章方案比选 一、桥型方案比选 桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。任选三种作比较，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。 桥梁设计原则 1．适用性 桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。 2．舒适与安全性 现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 3．经济性 设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。 4．先进性 桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量
附件1 竞赛主题与细则 一、竞赛题目 移动偏载作用下两等跨双车道连续桥梁结构模型。 二、模型制作 1.模型制作材料 模型制作材料为组委会统一提供的230克巴西白卡纸、铅发丝线和白胶。任一参赛队不得使用组委会指定以外的其它任何材料，否则将直接取消参赛资格，并通报。 2.模型尺寸要求 桥梁的类型不限，但必须保持主梁和桥面为连续梁（连续梁判定：提交作品时，将中支座撤掉，在中支座位置处加0.5kg静荷载，桥梁结构不发生破损为标准），模型的纵桥向长度要求在区间（2000，2020）mm范围内，横桥向宽度要求在（200，300）mm 范围内。桥面设置两个车道，每个车道宽不得小于100mm，因两车道之间设有行车导索，所以车道之间不能有立柱、拉索一类的构件。桥面以下的模型高度不得大于200mm，桥面高差不得大于20mm。模型具体长度尺寸拟定请参考试验平台示意图，试验加载支架见附图1所示，试验加载支架细部尺寸见附图4所示。 桥面要求满铺且能承受加载小车的荷载。模型除与支座、两端下
压板、前端挡板接触外，不能与加载装置的其他部位接触。为保证小车能够顺利通过，模型应根据加载小车的尺寸，预留足够的通行空间，并能够满足给定的加载装置，请参赛队注意加载装置给定的条件。 3.挠度测点布置 每跨在跨中布置两个挠度测点，测点位于两个行车道中心位置，挠度测试点位于桥面底面，故每个参赛队提交作品时，需用彩色笔在每跨跨中桥面顶面及桥面底面绘制标线，同时绘出两个行车道中心线，挠度测点处需设刚性横梁。 4.支座条件 加载装置设置3个支座，位于一条直线上，两端支座的中心距为2010mm，中间支座位于外侧两端支座的中点位置。支座沿顺桥方向宽度为30mm，支座沿横桥方向长度为300mm。两个端支座提供竖向支撑和顺桥向约束，中间支座仅提供竖向支撑。边支座和中支座顶面距桥面距离为150mm，试验整个过程中3个支座固定不动。 5.加载小车尺寸 加载小车外轮廓最大尺寸为长200mm，宽90mm，高150mm，具体见附图2、附图3所示。 三、加载试验 1.加载方案 进入决赛的模型加载方案分为两次加载。第一次额定加载，即双车道同向移动额定荷载工况；第二次为极限加载，即单车道移动自定
湖南科技大学 毕业设计（论文） 题目 作者 学院 专业 学号 指导教师 二〇〇年月日
湖南科技大学 毕业设计（论文）任务书 院系（教研室） 系（教研室）主任:（签名）年月日 学生姓名: 学号: 专业: 1 设计（论文）题目及专题： 2 学生设计（论文）时间：自年月日开始至年月日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料： 4 设计（论文）应完成的主要内容： 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 6 发题时间：年月日 指导教师：（签名） 学生：（签名）
湖南科技大学 毕业设计（论文）指导人评语 [主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价] 指导人：（签名） 年月日指导人评定成绩：
湖南科技大学 毕业设计（论文）评阅人评语 [主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价] 评阅人：（签名） 年月日评阅人评定成绩：
湖南科技大学 毕业设计（论文）答辩记录 日期： 学生：学号：班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料： 1 设计（论文）说明书共页 2 设计（论文）图纸共页 3 指导人、评阅人评语共页 毕业设计（论文）答辩委员会评语： [主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价] 答辩委员会主任：（签名） 委员：（签名） （签名） （签名） （签名）答辩成绩： 总评成绩：
1引言........................................................................... 1…2概述........................................................................... 2.. 2.1编制依据................................................................... 2.. 2.2交通量资料................................................................ 2.. 2.3工程技术标准 (3) 3■路线设计 ..................................................................... 4.. 3.1选线原则................................................................... 4.. 3.2方案比选................................................................... 5. 3.2.1方案比选的一般原则和要求.............................................. 5. 3.2.2方案比选意见.......................................................... 5. 3.3平面设计................................................................... 5.. 3.3.1平面设计要求.......................................................... 5. 3.3.2 圆曲线设计 ........................................................... 6. 3.3.3缓和曲线设计........................................................... 7. 3.3.4组合曲线类型及设计.................................................... 9. 4. 纵断面设计 (12) 4.1纵断面设计要求............................................................ 1.2 4.2纵坡设计.................................................................. .12 4.2.1最大纵坡 (12) 4.2.2最小纵坡 (13) 4.3坡长的要求 (13) 4.3.1最短坡长限制.......................................................... 1.3 4.3.2最大坡长限制.......................................................... 1.3 4.4竖曲线设计 (14) 4.4.1曲线最小半径和最小长度 (14) 4.4.2竖曲线各要素计算公式 (16) 4.5平纵组合设计 (16) 4.6路基、桥涵、对路线纵断面的要求............................................ 1.7 5. 横断面设计 (19) 5.1横断面设计方法............................................................ 1.9 5.1.1道路建筑界限及用地 (19) 5.2横断面组成 (19)
目录 欧阳歌谷（2021.02.01）1.设计资料1 1.1基本资料1 1.2构件截面尺寸1 1.3单元编号4 1.4荷载5 2.内力计算7 2.1荷载组合7 2.2内力9 3.主桁杆件设计11 3.1验算内容11 3.2截面几何特征计算11 3.3刚度验算15 3.4强度验算16 3.5疲劳强度验算16 3.6总体稳定验算17 3.7局部稳定验算18 4.挠度及预拱度验算19 4.1挠度验算19
4.2预拱度19 5.节点应力验算20 5.1节点板撕破强度检算20 5.2节点板中心竖直截面的法向应力验算21 5.3腹杆与弦杆间节点板水平截面的剪应力检算22 6.课程设计心得23
1.设计资料 1.1基本资料 (1)设计规范 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）； (2)工程概况 该桥为48m下承式公路简支钢桁架梁桥，共8个节间，节间长度为6m，主桁高10m，主桁中心距为7.00m，纵梁中心距为3m，桥面布置2行车道，行车道宽度为7m。 (3)选用材料 主桁杆件材料采用A3钢材。 (4)活载等级 采用公路I级荷载。 1.2构件截面尺寸 各构件截面对照图
各构件截面尺寸统计情况见表1-1： 表1-1 构件截面尺寸统计表 编号名称类型 截面 形状 H B1 (B) tw tf1(tf ) B2tf2C 1下弦杆E0E2用户H型0.460.460.010.0120.4 6 0.012 2下弦杆E2E4用户H型0.460.460.0120.020.4 6 0.02 3上弦杆A1A3用户H型0.460.460.0120.020.4 6 0.02 4上弦杆A3A3用户H型0.460.460.020.0240.4 6 0.024 5斜杆E0A1用户H型0.460.60.0120.020.60.02 6斜杆A1E2用户H型0.460.440.010.0120.4 4 0.012 7斜杆E2A3用户H型0.460.460.010.0160.4 6 0.016 8斜杆A3E4用户H型0.460.440.010.0120.4 4 0.012 9竖杆用户H型0.460.260.010.0120.2 6 0.012 10横梁用户H型 1.290.240.0120.0240.2 4 0.024 11纵梁用户H型 1.290.240.010.0160.2 4 0.016 12下平联用户T型0.160.180.010.01 13桥门架上下横撑和短 斜撑 用户双角0.080.1250.010.01 0.0 1 14桥门架长斜撑用户双角0.10.160.010.010.0