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公路桥梁抗震设计及其抗震优化研究发布时间：2022-12-25T06:22:34.153Z 来源：《工程建设标准化》2022年第16期作者：王庆德[导读] 我国土木工程建设环境复杂，不同建设条件下桥梁的结构有很大的差异王庆德辽宁诚筑铁道工程设计有限公司辽宁沈阳摘要：我国土木工程建设环境复杂，不同建设条件下桥梁的结构有很大的差异。
不重视桥梁的抗震设计，容易导致桥梁在地震灾害中丧失使用功能。
桥梁在地震中发生的震害是毁灭性的，为了降低桥梁震害对人类生活的影响，设计中常采取两种方法进行抗震。
第一，用新型抗震材料代替传统混凝土材料，降低了震害对桥梁的影响。
第二，通过完善设计规范，提高桥梁的抗震设防烈度，提高支座在整个地震作用中的影响。
基于此，对公路桥梁抗震设计及其抗震优化进行研究，以供参考。
关键词：公路桥梁结构；抗震设计；防震措施；震害引言近年来，我国路桥总里程数稳居世界第一，公路桥梁的数量不断增加，俨然已成为人们生活中必不可少的一种建筑结构。
但是，我国地震频发，桥梁结构因地震而时常发生耐久性下降及失稳等问题，人民的生命和财产安全因此遭受了巨大损失。
公路桥梁震害不但直接危及人们的生命安全问题，还给灾后救援工作带来了极大的困难与阻碍。
因此研究桥梁抗震设计以及桥梁减隔震技术的应用，对于避免桥梁结构震害问题有着重要的研究意义。
1抗震设计的概念抗震设计，又叫减隔震设计，由减震设计和隔震设计两部分组成。
与减震设计不同，隔震设计在设计过程中应考虑结构的振动周期数值。
当公路桥梁遭遇地震时，桥梁结构上设置的隔震设施可以对地震波所带来冲击起到一定程度的延缓作用，使桥梁结构所承受的能量减少，从而对桥梁起到保护作用。
在实际应用过程中，减隔震设计中关键设备的阻尼装置和耗能构件起到了决定性作用。
2我国桥梁抗震设计研究现状我国桥梁抗震研究起步较晚，1976年唐山大地震后，由于地震对结构的严重破坏，以及受桥梁结构破坏后的一系列严重后果的启示，抗震研究及抗震设计在桥梁中才真正得到发展。
西南交通大学本科毕业设计某高速公路特殊路段路基路面综合设计年级:2002级学号:20021036姓名:梁超贤专业:土木工程指导老师:邱延峻、艾长发2006 年 6 月院系土木工程学院专业土木工程年级 2002级姓名梁超贤题目某高速公路特殊路段路基路面综合设计指导教师评语指导教师 (签章)评阅人评语评阅人 (签章) 成绩答辩委员会主任 (签章)年月日毕业设计（论文）任务书班级 02级土木6班学生姓名梁超贤学号 20021036 发题日期：2006年 4 月 3 日完成日期： 6月 15日题目某高速公路特殊路段路基路面综合设计1、本论文的目的、意义根据教育部指示,毕业设计是高等工科院校本科培养计划中最后一个重要的教学环节,目的是使学生在学完培养计划所规定的基础课、技术基础课及各类必修课和选修专业课程之后,通过毕业设计这一环节,较为集中和专一的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,独立的、系统的完成一个工程设计,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。
2、学生应完成的任务本设计要完成的任务主要包括路基设计、路面设计和材料设计三部分。
其中路基设计部分是针对软土地带高填方路段进行，要求进行沉降计算、地基处治设计、软土路基的稳定分析、悬臂式挡土墙的设计和坡面防护设计。
地基处治设计采用真空堆载联合预压法，要求说明原理并进行施工设计。
路面设计部分，要求沥青混凝土路面和普通混凝土路面各设计两种结构组合，并对四种路面结构进行经济、使用性能的比较，推荐一种路面结构。
并进行水泥混凝土路面的传力杆和拉杆设计。
材料设计部分要求进行矿质混合料的配合比设计和最佳沥青含量的设计。
3、论文各部分内容及时间分配：（共 12 周）第一部分软土路基设计 ( 4周) 第二部分路面设计 ( 1.5周) 第三部分沥青混合料设计 ( 1.5周) 第四部分毕业实习和文献翻译 ( 1.5周) 第五部分计算机应用 ( 2.5周) 评阅及答辩(1 周)备注指导教师：年月日审批人：年月日摘要随着经济的快速发展，人们对交通建设和出行舒适度的要求不断提高，我国高速公路建设步伐将不断加快。
西南交通大学土木工程201 x级桥梁工程课程设计一一预应力混凝土简支梁桥设计计算书姓名：学号：班级：指导教师：二O—X年X月第1章设计依据....................................... 错误!未定义书签。
1」设计规范 ...................................... 错误!未定义书签。
1.2方案简介及上部结构主要尺寸..................... 错误!未定义书签。
13基本参数....................................... 错误!未定义书签。
131设计荷载：................................. 错误!未定义书签。
132跨径及桥宽................................. 错误!未定义书签。
133主要材料................................... 错误!未定义书签。
134材料参数................................... 错误!未定义书签。
1.4计算模式及主梁内力计算采用的方法............... 错误!未定义书签。
1.4.1计算模式.................................. 错误!未定义书签。
1.4.2计算手段.................................. 错误!未定义书签。
1.5计算截面儿何特征 (7)第2章荷载横向分布系数计算 (8)2.1梁端的荷载横向分布系数计算 (9)2.2主梁跨中的荷载横向分布系数计算 (10)2.3计算成果汇总 (13)第3章边梁内力计算.................................. 错误!未定义书签。
3.1计算模型 (14)3.2恒载作用效应计算 (15)3.2.1恒载作用集度 (15)3.2.2恒载作用效应 (15)3.3活载作用效应 (15)331冲击系数和车道折减系数 (16)332车道荷载及车辆荷载取值 (17)333活载内力计算 (17)3.4活载作用效应 (20)341承载能力极限状态下荷载效应组合（考虑冲击作用） (20)3.4.2正常使用极限状态下荷载短期效应组合（不计冲击作用）错误!未定义书签。
西南交通大学本科毕业设计(论文)75m+136m+75m公路预应力混凝土连续刚构桥设计年级：学号：姓名：专业：指导老师：2015年6月院系土木工程学院专业土木工程年级姓名题目公路(75+136+75)m连续刚构桥设计(桥墩高度38/45/38m)指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩委员会主任(签章)年月日毕业设计（论文）任务书班级学生姓名学号发题日期：2015年02月28日完成日期：06月10 日题目75+136+75m公路预应力混凝土连续刚构桥设计1、本论文的目的、意义中国基础建设的蓬勃发展，大量的桥梁结构在国内不断涌现出来。
从而也促使着桥梁工程技术不断进步，桥梁结构的形式也趋向于不断的合理化与多样性。
近年来大量的公路桥梁也在不断的修建起来。
其中连续刚构桥是最为广泛应用的形式。
在指导老师的辅导下，完成一座桥施工、成桥、预应力束配置以及各阶段的检算工作。
熟悉和掌握桥梁专业软件Midas Civil，学会如何利用软件建立各阶段模型，以及荷载的加载，预应力束的配置，并对各个阶段进行检算。
同时也学会如何解决结构检算不通过的难题。
了解不同验算项目所使用的荷载效应组合。
通过本次设计，使同学们将四年学习的各种基本知识真正的综合起来，并用于实践。
对桥梁的具体施工、使用有了一个全新层次的了解，熟悉桥梁设计的步骤。
为以后踏上工作岗位并尽快适应打下坚实的基础。
2、学生应完成的任务①、桥式方案拟定②、结构内力分析，主要包括以下计算工作：(1)自重恒载内力计算（含一期及二期恒载）；(2)活载内力计算；(3)主梁纵向预应力估算；(4)纵向预应力布置；(5)预应力损失计算；(6)预应力次内力计算；(7)温度内力计算（顶板升温）；(8)横向预应力估算；(9)支座沉降内力计算；(10)收缩徐变次内力计算（选作）；(11)荷载组合；主要截面检算③、对主梁验算（按预应力混凝土构件验算）：（一）持久状况承载能力极限状态下：（1）主梁正截面强度检算；（2）主梁斜截面强度检算（考虑竖向预应力布置）；（二）持久状况正常使用极限状态下：（1）预应力损失计算；（2）截面抗裂验算；（3）挠度验算；（三）持久状况和短暂状况构件应力计算：（1）主梁截面正应力验算；（2）主梁截面主应力验算（考虑竖向预应力布置）；（3）主梁刚度验算（4）施工阶段正应力计算；④、编制设计计算说明书⑤、绘制结构主要施工图3、论文各部分内容及时间分配：（共18 周）第一部分文献资料的收集、阅读、外文文献的翻译( 1-2 周)第二部分桥跨布置、构件尺寸的拟定和方案选择( 3-5 周)第三部分Midas桥梁几何模型计算模型的建立( 6-8周)第四部分施工阶段的确定设计( 9-10周)第五部分整理设计及计算成果，汇总最终检算成果(11-13周)第六部分完善计算、检算内容，论文整理、图纸绘制工作(14-15周) 第七部分评阅及答辩(16-18周)备注指导教师：年月日审批人：年月日摘要预应力混凝土连续刚构桥由于其良好的结构性能、简单的施工工艺、合理的经济指标和优美流畅的造型在国内外得到了广泛的应用，现已经成为我国大跨度桥梁的主要桥型之一。
西南交通大学桥梁毕业设计62+104+104+62m预应力混凝土连续梁桥设计摘要本毕业设计主要是关于大跨度预应力混凝土连续梁桥上部结构的设计。
预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。
受时间和个人能力的限制，本次毕业设计没有具体涉及到下部结构、横向预应力及竖向预应力的设计。
设计桥梁跨度为62m+104m+104m+62m,分为两幅设计，单幅为单箱单室，桥面总宽25m，双向4车道，上下行。
主梁施工采用悬臂挂篮施工，对称平衡浇筑混凝土。
施工分为21个阶段：第一阶段：施工临时支座并固结，浇筑墩顶0#段及边跨直线段满堂支架施工；第二阶段至第十七阶段：悬臂对称平衡浇筑混凝土至最大悬臂端；第十八阶段：边跨合拢；第十九阶段：中跨合拢,拆除挂篮设施，加载二期恒载；第二十施工阶段：预留施工阶段；第二十一阶段：运营阶段。
本桥设5个支座，其中第3个支座为固定铰接支座，其余均为活动铰接支座。
本设计中总共有9个临时支座。
设计过程如下：首先，确定主梁主要构造及细部尺寸，它必须与桥梁的规定和施工保持一致，考虑到抗弯刚度及抗扭刚度的影响，设计采用箱形梁。
主梁的高度呈二次抛物线变化，因为二次抛物线近似于连续梁桥弯距的变化曲线。
墩顶截面通过腹板、底板的加厚以及设置横隔梁强度得以加强，底板厚度呈二次抛物线变化，底板厚度为0.7变为0.3。
腹板厚度呈直线变化，由0.75变为0.4。
顶板厚度沿全桥保持不变,均为0.28m。
其次，利用BSAS电算软件分析力结构总的力(包括恒载和活载的力计算)。
用于计算的力组合结果也由BSAS电算软件计算而得，从而估算出纵向预应力筋的数目，然后再布置预应力钢丝束。
再次，计算预应力损失及次力，次力包括先期恒载徐变次力、先期预应力徐变次力、后期合拢预应力索产生的弹性次力、局部温度变化次力。
然后进一步进行截面强度的验算，其中包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。
土木工程专业优秀毕业论文范本高速铁路桥梁抗震性能研究及优化设计第一章：引言高速铁路桥梁作为土木工程领域的重要组成部分，在现代交通建设中扮演着至关重要的角色。
随着我国高速铁路网络的日益完善和铁路线路的不断延伸，对于桥梁的抗震性能提出了更高的要求。
本文旨在对高速铁路桥梁的抗震性能进行研究，并通过优化设计方法提高桥梁的抗震能力。
第二章：桥梁抗震性能分析2.1 地震力分析在研究桥梁的抗震性能之前，首先需要了解地震力的作用。
地震力是地震产生的振动传递到桥梁结构上的作用力，是桥梁结构抗震设计的重要依据。
2.2 桥梁结构特性分析桥梁结构的特性对于其抗震性能具有重要影响。
本节将分析桥梁的结构类型、构件形式、横纵向刚度等参数对于抗震性能的影响。
第三章：桥梁抗震性能评估方法3.1 传统评估方法传统的桥梁抗震性能评估方法主要基于经验公式和统计数据，通过对桥梁进行静力分析和模态分析来评估其抗震能力。
然而，传统方法存在一定的局限性，无法全面准确地评估桥梁的实际抗震性能。
3.2 高级评估方法为了克服传统评估方法的局限性，学者们提出了一系列高级评估方法，如基于非线性时程分析的性能评估、基于概率理论的可靠度评估等。
这些方法以更精细的计算模型和更准确的数据为基础，能够更全面地评估桥梁的抗震性能。
第四章：桥梁抗震性能优化设计4.1 参数优化设计通过参数优化设计方法，可以调整桥梁结构的关键参数以提高其抗震性能。
例如，优化桥墩的尺寸和布置方式，改变桥梁的纵横向刚度等。
4.2 结构优化设计结构优化设计方法通过改变桥梁结构的拓扑形态来提高其抗震性能。
例如，采用新型的结构形式，增加结构的层级刚度，优化支座的布置等。
第五章：案例分析与结果讨论本章将选取几座高速铁路桥梁为案例，使用前述提到的抗震性能评估方法和优化设计方法进行分析，并讨论不同设计方案的效果。
第六章：结论本文通过对高速铁路桥梁抗震性能的研究和优化设计，总结了以下几点结论：（此处写明几个结论，不超过300字）参考文献[1] 张三, 李四. 高速铁路桥梁抗震性能研究报告[J]. 土木工程学报, 20XX, XX(X): XX-XX.[2] 王五, 赵六. 高速铁路桥梁抗震优化设计方法初探[J]. 结构工程师, 20XX, XX(X): XX-XX.注：本文仅为范本，具体的内容和格式请根据实际研究进行适当调整。
方案比选说明书一、桥梁设计方案概要本次方案设计就大西客运专线韩家屯特大桥DK831+103.10~DK831+280.80段进行三个桥型方案的设计研究比较。
方案一：三跨预应力连续箱梁；方案二：三跨预应力连续刚构桥；方案三：下承式系杆拱桥。
三个桥梁方案均可满足跨越大西客专新临潼上行联络线。
经综合研究比较后，认为方案一最优，建议作为本工程的实施方案。
二、所选桥型各方面比较方案一：三跨预应力连续箱梁预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。
简介其发展：由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。
为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。
这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。
自从预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。
预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的，当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下，为节省钢材，各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。
50年代，预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米，到80年代则达到440米。
虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好，但是，在实际工程中，跨径小于400米时，预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。
我国的预应力混凝土结构起步晚，但近年来得到了飞速发展。
现在，我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。
虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。
但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。
虽然连续梁有很多优点，但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者，因为限于当时施工主要采用满堂支架法，采用连续梁费工费时。
西南交通大学《路基工程》课程设计报告学生姓名：***学生学号：班级编号：指导教师：***2019年06月03日目录1.设计资料 (1)2. 双线铁路的设计 (2)2.1确定双线铁路的线间距及路基各部分尺寸 (2)2.2换算土柱的确定 (2)3. 挡土墙的设计 (3)3.1挡土墙与路堤相关参数 (3)3.1.1挡土墙几何信息 (3)3.1.2土壤地质情况 (3)3.1.3挡土墙墙材料 (3)3.2挡土墙设计荷载的计算 (3)3.2.1 墙背填料及荷载的主动土压力 (3)（1）破裂面计算 (3)（2）主动土压力计算 (5)3.3重力式挡土墙的检算 (6)3.3.1挡土墙滑动稳定性检算 (6)3.3.2挡土墙倾覆稳定性检算 (6)3.3.3挡土墙基底应力及偏心距检算 (7)3.3.4挡土墙墙身截面强度检算 (7)4.参考资料 (9)附录A 源程序代码以及计算结果 (10)附录B 设计依据资料 (12)附录C 重力式挡土墙设计图 (22)1.设计资料某Ⅰ级重型双线铁路，旅客列车设计行车速度160km/h，道床为单层道床（厚度建议取0.35m），K2+500~K3+500 段路堤处于直线地段，高度4～12m，根据实际情况，需设置重力式挡土墙。
本人题号为16，路堤墙高H=8.0m，挡墙上部有2米高的路堤填土，挡土墙材料为混凝土，墙后填料为碎石类土。
只考虑主力的作用，且不考虑常水位时静水压力和浮力。
2. 双线铁路的设计2.1确定双线铁路的线间距及路基各部分尺寸查《铁路路基设计规范（TB10001-2016）》得，双线铁路的线间距D=4.2m ，道床顶面宽度A=3.4m ，道床厚度h=0.35m ，路基面宽度B=11.6m ，道床边坡坡度m=1.75，轨枕埋入道砟深度e=0.185m ，轨头宽度g=0.073m ，路肩宽度c=0.8m1.435 3.4 1.4350.073()0.040.35()0.04+0.1852222 1. 191110.040.041.75A g h e x m m ++++⨯+++⨯===-- 3.42()2(0.8 1.191) 4.211.58211.6,11.6221(11.611.582)0.80.092 8A B c x D m m B m c m =+++=⨯+++=<==-+=取则路肩宽度 2.2换算土柱的确定根据题目要求，路基土重度取：3/20m kN =γ。
西南交通大学《路基工程》课程设计报告学生姓名：学生学号：班级编号：指导教师：年月日目录1设计资料 (2)2说明书 (4)3课程设计计算书 (5)4参考文献 (16)5附录 (17)1.设计资料1.1背景某Ⅰ级重型双线铁路，旅客列车设计行车速度140km/h，K2+500~K3+500 段路堤处于直线地段，高度4～12m，根据实际情况，需设置重力式挡土墙。
1.2设计题号混凝土挡土墙，墙高12.5m，路堤高1.5m，墙后填土为砂类土。
1.3设计荷载只考虑主力（主要力系）的作用，且不考虑常水位时静水压力和浮力。
1.4材料挡土墙材料为混凝土，墙背填料为砂类土。
相关参数可参看附表或《铁路路基支挡结构设计规范》。
1.5尺寸设计及换算荷载由本课程设计资料查阅相关设计规范确定，具体设计依据见附录一。
2. 说明书2.1尺寸由设计资料及《铁路路基支挡结构设计规范》确定路基各部分尺寸和坡度以及换算土柱的高度及宽度，具体尺寸设计见设计图纸。
2.2参数][σ——基底容许压应力应力， kPa 400][=σ；][τ——基底容许剪应力，m kN /120][=τ ；f ——基底摩擦系数，4.0=f ；γ——填土容重，3/19m kN =γ；ϕ——砂类土内摩擦角，︒=35ϕ；δ——砂类土与墙背间的摩擦角，︒==5.1721ϕδ；α——仰斜式挡土墙的墙背坡角，25.0tan =α；0α——挡土墙倾斜基底角度，15.0tan 0=α；i ——路堤坡脚，5.1tan =i ；θ——假定墙后土体滑裂面与竖直方向的夹角，取值为ϕθα-︒<<90，即︒<<︒5504.14θ；H ——挡土墙的高度，m H 5.12=；B ——挡土墙厚度，m B 3=；a ——路堤高，m a 5.1=；b ——路基坡面水平投影长度，m b 25.2=；0h ——换算土体高度，m h 2.30=；0l ——换算土体宽度，m l 3.30=；K ——路肩到换算土体最近边缘距离，m K 95.1=；D ——双线铁路上两换算土柱之间的净距，m D 7.0=；以上参数均按规范及设计取值，具体尺寸可参照设计图3. 课程设计计算书3.1墙背土压力a E由土压力算法附表计算出各不同边界条件下的土压力值，土压力算法见附录二。
房屋建筑课程设计——多层钢筋混凝土框架结构设计指导教师：班级：学生姓名：学号：设计时间：西南交通大学土木工程学院建筑工程系钢筋混凝土框架结构课程设计指导书一、题目多层钢筋混凝土框架结构设计二、目的掌握现浇多层框架结构方案布置、荷载分析、框架结构内力分析、内力组合、框架梁、柱和节点设计。
通过该课程设计，能综合运用结构力学和钢筋混凝土基本构件的知识，掌握结构设计的基本程序和方法。
三、设计任务1.工程概况某钢筋混凝土框架结构，功能为办公楼，共M层，层高H m，室内外高差为0.6m，基础顶面至室外地面距离Δm。
框架平面柱网布置见图1所示，选择典型一榀框架进行计算。
框架梁、柱、屋面板、楼面板全部现浇。
2. 设计资料（1）气压条件基本雪压K(kN/m2)，基本风压W(kN/m2)，具体见分组，地面粗糙度类别为B类。
不上人屋面。
（2）抗震设防：考虑抗震设防，设防烈度为I度，分区：三组，场地：二类。
（3）主要建筑做法：●构件尺寸根据相关要求确定：●屋面做法：20mm厚板底抹灰，钢筋混凝土板厚具体见分组，120mm水泥膨胀珍珠岩保温层找坡，20mm厚水泥砂浆找平层，4mm厚SBS卷材防水层。
●楼面做法：20mm厚板底抹灰，钢筋混凝土板厚120mm，30mm厚水磨石面层。
梁柱表面采用20mm厚抹灰。
●墙体做法：外墙用240mm普通砖砌体，内外层抹灰20mm。
内墙用200mm混凝土空心砌块，两侧抹灰20mm。
不考虑门窗开洞，内外墙均按满布考虑。
（4）荷载取值：钢筋砼容重25 kN／m3，水泥膨胀珍珠岩砂浆15 kN／m3，水泥砂浆容重20kN／m3，石灰砂浆17kN／m3，SBS卷材防水层0.3kN/m2，水磨石自重0.65kN/m2。
恒载分项系数为1.2，活荷载具体见分组，分项系数1.3。
（5）材料：梁混凝土强度等级为C30，柱为C40。
受力钢筋采用Ⅱ级钢。
四. 设计任务●手算出各楼层的恒载，给出计算过程，查规范得到各楼层活荷载；●给出竖向荷载的力学计算简图：其中活载采用满跨布置；●确定出完整的地震计算参数；●分别给出恒载、活荷载（雪荷载）、地震作用、风荷载作用下的内力计算结果简图，包括梁柱弯矩图、剪力图、轴力图（可用电算）；●内力组合，包括：梁端和跨中截面，柱上下端截面；●侧移验算；●梁柱配筋计算；●画出底层梁柱配筋图（3号图，与任务书一起装订，作为附件）。
题目：洛栾高速嵩栾2标路基施工院系：西南交通大学专业：土木工程*名：***指导教师：***西南交通大学网络教育学院院系西南交通大学网络教育学院专业土木工程年级09秋土木工程本科学号******** 姓名王建国学习中心郑州学习中心指导教师易虹岚题目洛栾高速嵩栾2标路基施工指导教师评语是否同意答辩过程分(满分20)指导教师(签章) 评阅人评语评阅人(签章) 成绩答辩委员会主任(签章)年月日毕业设计任务书班级09秋土木工程本科学生姓名王建国学号09922560发题日期：2011年9 月10 日完成日期：2011 年10 月24 日题目洛栾高速嵩栾2标路基施工题目类型：工程设计√ 技术专题研究理论研究软硬件产品开发一、设计任务及要求1．按照有关的设计资料，主要是关于路基横断面、路床处理、排水、防护及支档等设计，采用整体式路基与分离式路基两种横断面形式，整体式路基宽24.5m，分离式路基半幅宽12.75m，双车道设计速度80km/h，并按规定绘制部分施工图纸。
2．掌握难度比较大的路基施工工艺及方案。
3．利用AUTOCAD绘制部分施工图，完成毕业设计书的编写。
二、应交出的设计文件及实物（包括设计论文、程序清单或磁盘、实验装置或产品等）毕业设计、毕业论文、部分施工图纸三、要求学生搜集的技术资料（指出搜集资料的技术领域）1．王秉刚，张起森编著公路施工手册-----路面人民交通出版社2．张昆仑编著《材料力学》中国铁道出版社3．邵容光编著结构设计原理中国铁道出版社四、指导教师提供的设计资料1．2．五、设计进度安排第一部分收集相关资料，完成开题报告。
（3 周）第二部分建模，进行现场调查，绘制部分设计图纸，在老师的指导下，完成论文初稿。
（4 周）第三部分修改论文初稿，定稿。
（4 周）第四部分毕业设计论文整理归档。
（3 周）评阅及答辩（ 1 周）指导教师：年月日学院审查意见：审批人：年月日诚信承诺一、本设计是本人独立完成；二、本设计没有任何抄袭行为；三、若有不实，一经查出，请答辩委员会取消本人答辩资格。
土木工程毕业设计选题土木工程毕业设计选题：高铁沿线地震防护措施设计与分析选题背景与意义：高铁工程作为我国交通运输系统的重要组成部分，其安全性和稳定性对旅客的生命财产安全有着重要的影响。
然而，我国地震多发区较为分布广泛，高铁沿线也存在地震风险。
因此，对高铁沿线地震防护措施进行设计与分析，具有重要的理论和实践意义。
研究内容与方法：1.地震灾害特点及高铁工程对地震的响应分析：通过收集相关地震灾害资料，分析高铁沿线地震灾害的特点，总结各种类型地震对高铁工程的不同影响因素，构建高铁工程在地震作用下的响应模型。
2.高铁沿线地震防护措施设计：根据地震灾害特点和高铁工程的响应模型，提出高铁沿线地震防护措施设计方案。
根据高铁线路地质条件和地震活动性，设计基础土方、桥梁、隧道等关键设施的抗震设计参数，以及轨道、信号系统等设施的应急预案。
3.地震动力学模拟分析：利用有限元方法和数值模拟软件，对高铁沿线地震防护措施的抗震性能进行模拟分析。
通过给定地震荷载条件，分析各种地震防护措施对高铁工程动力响应的影响，评估其抗震性能和有效性。
4.实地调研与案例分析：结合实际高铁沿线地震防护工程，进行实地调研，了解实施效果。
选取一些典型案例进行分析，总结经验教训，提出改进建议。
预期成果与应用价值：1.设计出高铁沿线地震防护措施，为高铁工程在地震作用下的安全设计提供理论依据和技术支持。
2.模拟分析高铁工程地震响应，评估各种地震防护措施的抗震性能，为提高高铁沿线地震防护工程的设计水平提供参考和指导。
3.总结实施案例的经验教训，为今后高铁沿线地震防护工程的规划、设计和施工提供有益的借鉴。
4.提高我国高铁工程在地震作用下的安全性能，减少地震灾害对高铁交通系统的影响，保障旅客的生命财产安全。
总结：本课题通过分析地震灾害的特点和高铁工程的响应模型，设计高铁沿线地震防护措施，并运用模拟分析和实地调研的方法，评估其抗震性能和实施效果。
通过此研究，可以提高我国高铁工程在地震作用下的安全性能，为高铁交通系统的发展和安全保障做出贡献。
汶川地震中高路堤的抗震响应分析闵卫鲸;张炳焜n;李磊;张建经【摘要】高路堤是我国西部山区常见的路基形式.随着路堤高度和材料性质确定后,其圆频率和自振周期也随之确定.高路堤在相同PGA而卓越周期差别较大的地震波作用下,其动力响应大不相同.在我国规范中,普遍以PGA作为路堤边坡设计的依据,其合理性有待考虑.利用大型通用有限元软件ABAQUS对其进行动力响应分析,通过考虑加速度沿路堤高度的放大系数来说明输入地震波的影响.计算结果表明,当地震波卓越周期与高路堤自振周期相近时,路堤将发生较大的位移变形.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2010(000)012【总页数】4页(P66-69)【关键词】高路堤边坡;ABAQUS;谱加速度放大;位移变形【作者】闵卫鲸;张炳焜n;李磊;张建经【作者单位】中国中铁二院工程集团有限责任公司,成都,610000;西南交通大学岩土工程系,成都,610031;西南交通大学岩土工程系,成都,610031;西南交通大学岩土工程系,成都,610031【正文语种】中文【中图分类】U416.1+2随着我国经济建设的飞速发展以及西部大开发战略的进一步实施，我国高等级公路建设逐渐由东部转向西部，由平原转入山区。
在四川等西部山区，公路是重要的交通方式。
这些地区地震频发且烈度较高，如果边坡失稳，将带来严重的后果。
目前，在工程中常利用现有规范［1-2］对高路堤边坡进行稳定性设计，大多采用拟静力法，即把地震力看作静力施加在路堤边坡上。
这种方法有很大的缺陷性。
由于地震荷载的随机性，以及不同的地震波有着不同的卓越周期，所以仅仅考虑峰值地面加速度 PGA(Peak ground accelearation)对结构的稳定性影响是不够的。
本文利用通用大型有限元软件ABAQUS对国道213友谊隧道出口42 m高路堤边坡进行动力分析，分析比较高路堤边坡在不同地震波下的动力响应。
1 动力有限元分析理论1.1 动力响应方程多自由度体系在荷载下的运动方程［3］为式中，［M］为质量矩阵;［C］为阻尼矩阵;［K］为刚度矩阵;{}为质点加速度向量;{}为质点速度向量;{u}为质点位移向量;{F(t)}是荷载随时间的函数，可以是不变量，如常荷载，也可以是可变量，如冲击荷载、谐荷载、地震荷载等。
西南交通大学毕业设计（论文）高路堤工程抗震优化设计年级:2006级学号:200x0000姓名:xxx专业:土木工程指导老师:xxx教授2010年6月院系专业年级姓名题目指导教师评语指导教师 (签章)评阅人评语评阅人 (签章) 成绩答辩委员会主任 (签章)年月日毕业设计任务书班级学生姓名x x x号发题日期：年月日完成日期：毕业当年的月日题目高路堤工程抗震优化设计1、设计原始资料（1）高路堤设计资料；（2）汶川地震调查资料2、设计各部分内容及时间分配：（共 8 周）第一部分收集资料、学习补充相关知识（ 2 周）第二部分高路堤稳定性分析（ 2 周）第三部分坡率、加筋的抗震优化设计（ 2 周）第四部分设计说明书、文整（ 1 周）评阅及答辩（ 1 周）3、计算说明书内容（1）绪论：加筋土路堤设计概况、本项目概况、本论文的主要工作等（含汶川震区公路路基震害调查与分析）（2）高路堤稳定性分析（一般工况，不同坡率的加筋与不加筋对比）（3）高路堤抗震优化设计（地震工况，不同坡率的加筋与不加筋对比）（4）结论应交出之图纸及文件（1）设计说明书；（2）设计图纸；4、参考文献（1）《公路工程技术标准》JTGB01-2003；（2）《道路勘测设计》，赵永平唐勇主编，高等教育出版社；（3）《路基及支挡结构》池淑兰等编中国铁道出版社(4) 《土力学及路基》梁钟琪等编，中国铁道出版社（5）《土力学》，刘成宇编著，中国铁道出版社（6）公路工程抗震设计规范JTJ004-89指导教师：年月日审批人：年月日摘要：近年来我国西部山区地震频发，路堤工程面临严峻考验，高路堤工程在地震作用下的稳定性问题也日益突出。
由汶川地震路基工程震害调查发现，山区高路堤一般采用阶梯型边坡，主要震害模式有路基边坡开裂、臌胀或局部坍塌，但能保持整体稳定；未铺设土工格栅的高路堤边坡易发生坍塌破坏，而铺设土工格栅的高路堤仅发生局部变形。
因此本文主要研究内容就是在地震工况下对路堤进行优化设计，使路堤的稳定性系数能满足规范要求。
优化设计有两种方法：（1）放缓路堤边坡坡度；（2）在路堤内部铺设土工合成材料即加筋土路堤。
本文利用理正软件分别计算两种方案在正常工况下和地震工况（地震烈度为7、8、9度）时的稳定性系数，确定优化设计方案。
通过分析两种方法的优缺点，可以发现铺设土工格栅的高路堤工程适应土体自身变形能力强，能抵消地震能量，有良好的抗震性能，占用土地面积少，节省填料，减少对生态环境的破坏。
加筋土路堤在目前虽然属于新技术，但是实用性强，前景较好，因此在综合考虑各种因素后，确定路堤抗震优化设计方案时采用铺设土工合成材料的路堤。
关键词：地震；高路堤；土工格栅；优化设计AbstractIn recent years, the embankment in earthquake-prone mountain areas in western China, is facing a severe challenge, the stability of the high embankment under earthquake is a prominent problem. Damage from the earthquake subgrade survey, the high embankment slope in the mountain areas commonly used ladder-type, The main damage mode include the slope of the main embankment cracking damage, tympanites or partial collapse, but maintain the overall stability; The damage in the high embankment without laying geogrid prone slope collapse, while laying geogrid embankment occurred only local deformation. The main research content in this article is to optimize the design so that the stability of embankment can meet the regulatory requirements .Optimization design have two kinds of methods (1)Slow down embankment slope （2）Laying geosynthetics in the internal embankment. LLZHENG program is used to calculate the stability factor of the two methods in normal operating conditions and seismic conditions (seismic intensity for the 7,8,9 degrees), to determine the optimal design. By analyzing the advantages and disadvantages of the two methods can find that the highembankment laying geogrid soil works to adapt its deformation ability, offset the seismic energy, good seismic performance, take up less land area, saving packing, reduce the ecological environment damage. Reinforced embankment at present although belonging to the new technologies, but the practicability and prospect is good, and therefore, after comprehensive consideration of various factors to determine the optimum design of embankment program using the Embankment installation of geosynthetics.Key words:earthquake; high embankment; geogrid; optimal design目录第1章绪论 (8)1.1 汶川地震交通工程震害概论 (8)1.1.1 交通工程震害总述 (8)1.1.2 公路工程典型震害 (9)1.1.3 桥梁典型震害 (11)1.1.4 隧道典型震害 (13)1.2 高路堤工程震害特征与分析 (14)1.3 小结 (16)第2章路堤工程稳定性分析与抗震设计原理 (17)2.1 概述 (17)2.2 砂性土坡的稳定性分析 (17)2.3 黏性土坡的稳定性分析 (18)2.3.1条分法 (18)2.3.2 瑞典条分法 (20)2.3.3 毕肖普法 (22)2.3.4 简布普遍条分法 (23)2.3.5 极限平衡的其他计算方法 (25)2.3.6几种方法的简单比较 (26)2.3.7 最危险滑弧圆心位置的确定 (27)2.4 抗震设计原理 (29)2.5 典型案例分析 (31)2.6 小结 (34)第3章路堤工程抗震优化设计初探 (35)3.1 理正软件简介 (35)3.2 高路堤工程初步设计 (36)3.2.1 高路堤工程设计参数与计算简图 (36)3.2.2 高路堤工程稳定性分析结果 (38)3.3 边坡坡度对高路堤工程稳定性影响分析 (42)3.4 加筋长度对路堤工程抗震性能的影响 (46)3.4.1 铺设8m土工格栅后稳定性分析 (46)3.4.2 铺设10m土工格栅后稳定性分析 (52)3.4.3 地震烈度为9度时路堤稳定性分析 (57)3.5 高路堤工程抗震优化设计建议 (60)结论 (62)致谢 (64)参考文献 (65)第1章绪论1.1 汶川地震交通工程震害概论2008 年 5 月12 日四川汶川发生8.0 级特大地震，震惊世界。
地震起始破裂点在汶川县映秀镇的龙门山中央断裂，并在短时间内沿龙门山断裂带的中央断裂和前山断裂迅速向北东方向破裂，形成长达近300km 的破裂带。
这是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最广、救灾难度最大的一次地震，重灾区的范围超过13万平方公里，其震动的强度、烈度均超过了唐山大地震，死亡和失踪人数达87000多人。
汶川地震使四川省交通基础设施损毁十分严重，损失十分巨大。
通往灾区的公路基础设施遭受巨大破坏，道路中断，给抗震救灾带来极大困难，而且地震引发的崩塌、滑坡、泥石流以及落石、飞石等次生灾害，数量之多，分布之广、类型之复杂、破坏之巨大，举世罕见。
1.1.1 交通工程震害总述汶川地震对四川交通基础设施尤其是公路交通系统的损毁是空前的，它具有下列特点：一是受损范围广。
四川省20 个市(州)、139 个县(市、区)的高速公路、国省干线、农村公路以及码头、客运站点和养护设施不同程度受损，其中重灾区的阿坝、广元、绵阳、成都、德阳、雅安等市(州)、39 个县(市)的各类交通设施严重受损。
通往汶川、茂县、北川、青川等重灾县以及254 个乡镇公路交通一度完全中断。
灾害造成21 条高速公路、16 条国省干线公路、2.4×104 km 农村公路的路基路面、桥梁隧道等结构物不同程度受损，受损里程近2.8×104 km(其中高速公路近200 km、国省干线公路约3 800 km、农村公路2.41×104 km)，损坏国省干线桥梁670 座，总长45 323 m；其中隧道24 座，总长20 417 m，受损的客运站为395 个，其中国家级枢纽9 个、县级站44 个。
二是损害程度重。
许多经过多年努力才建成的交通设施毁于一旦，一些路段全面损毁，造成毁灭性、根本性破坏。
据不完全统计，四川省交通基础设施直接经济损失按原值价测算达人民币580 亿元以上。
三是抢通难度大。
震后3 个月仍有3 条国省主干线未抢通(国道213 线映秀—汶川段，省道303 线映秀至耿达段，省道302 线茂县—北川公路擂鼓镇—禹里乡段)。
